解生にて

質問

先日質問したのですが、また壁にぶつかってしまいました。後日行われる予定の解剖生理学の再試験に向けて勉強しているのですが、分からない問題でまたお手上げになっています。分かる方がいらっしゃいましたら教えていただけないでしょうか？

問題：ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式を用いて、呼吸器と腎臓による体液のpHの調節機構とアルカローシスとアシドーシスについて説明せよ。

回答No.3

murmed · ベストアンサー

＃１です。違ってたらごめんなさい。

　宮崎大の方ですか？　そうでしたら、Guyton & Hallは生理学の教科書ではないのでお勧めしません。標準生理学など、他の教科書が良いですよ。

　試験頑張って下さいね。

お礼

詳しく丁寧なご解説ありがとうございました。私の教科書にはヘンダーソンの式は載っていなかったのです・・・ありがとうございます。再試験がんばります。
ちなみに私は宮崎県を飛び出していきましたので、宮崎大学生ではありません＾－＾

回答No.2

murmed

＃１です。長くなるので分けました。

　pH = 6.1 + log { [HCO3-] / (0.03 × PaCO2) }

　この式を頭に置きながら読んで下さい。

　呼吸によるpHの緩衝（二次緩衝）は、呼吸回数によるCO2の排出調節です。
　何らかの原因でpHが下がる（アシデミア, acidemia）になると、延髄の呼吸中枢で脳脊髄液中の[H+]上昇またはPco2上昇を感知して呼吸数が増加します。呼吸数が増加すると、
　PaCO2が低下する（呼吸性アルカローシス, alkalosis）ためpHは上昇します。
　反対にpHが上がる（アルカレミア, alkalemia）になると、呼吸数が減少してPaCO2が上昇（呼吸性アシドーシス, acidosis）し、pHは低下します。

　呼吸によるpH調節の意義は、
　1. ガスの排泄によるので非常に早い
　2. 排泄できるCO2の量に限界がある
　の2点です。

　次に腎でのpH調節（三次緩衝）の要点ですが、
　1. 原尿中のHCO3-を再吸収する
　2. 血中のH+を原尿中に排泄する
　3. 血液中のグルタミンやグルタミン酸を分解してNH4+を作り、それを原尿中に排泄する
　この3点です。この反応が早くなればpHは上昇しますし、遅くなればpHは低下します。
　3についてですが、近位尿細管の細胞質内と微絨毛にはグルタミナーゼという酵素活性があり、
　A. グルタミン　→　グルタミン酸　＋　アンモニア
　B. グルタミン酸→　α-ケトグルタル酸　＋　アンモニア
　この2つの作用を持ちます。できたアンモニアとH+から、NH4+を分泌します。
　またα-ケトグルタル酸はTCA回路で全てH2OとCO2に分解されますので、そのCO2もpH調節に利用されます。

　腎の役割は、
　1. 原尿を利用して調節するので、pH調節が遅い
　2. もともとあるH+やHCO3-を利用するだけではなく、新たに作り出してpH調節を行うため非常に強い
　3. 新たに作り出せるため、呼吸性調節で失ったCO2を補充できる
　この3点でまとめられると思います。

回答No.1

murmed

教科書をきちんと読まれて、その上で分からないのですか？　ごく一般の教科書に普通に載っている内容です（載っていなければ、それはまともな生理学の教科書ではありません）。

Henderson-Hasselbalchの式：
　pH = pKa + log { [A-] / [HA] }

　体内でのpH調節に関わる主な酸はH2CO3ですので、これを使うと

　pH = pKa + log { [HCO3-] / [H2CO3] }

　となります。
　これではまだ使えませんので、さらに

　[H2CO3] = [CO2] = 0.03 × PaCO2
　pKa = 6.1（体内での値）

　これを用いて、

　pH = 6.1 + log { [HCO3-] / (0.03 × PaCO2) }

　とします。