体液の分布と酸塩基平衡

体液は、細胞の内側にある細胞内液と、細胞の外側にある細胞外液に大別される。細胞外液は血管内の血漿、細胞と細胞の間を満たす間質液、組織から回収されるリンパ液に分けられ、区画ごとに電解質の組成が異なる。体液の量と組成は、水分の出入り、浸透圧、そして肺と腎による酸塩基平衡の調節によって一定の範囲に保たれている。

体液の区画と分布

成人男性では体液が体重の約60%を占め、そのうち約3分の2が細胞内液、残りの約3分の1が細胞外液に属する。 体重に占める割合で比べると細胞内液が最も大きく、体重の約40%に相当する。 細胞外液の中では間質液が大部分を占め、体重の約15%とされる。血漿は体重の約5%にとどまるが、血管内を循環して全身へ物質を運ぶ役割を担う。 血漿は血管内にある液体であり、細胞外液の成分として分類される。 リンパ液は細胞外液に含まれ、組織から血管へ戻る液体である。

浸透圧による水分の移動

細胞外液の浸透圧は主にナトリウムイオン濃度で決まり、ナトリウムの増減に応じて水分が細胞内外を移動する。 細胞外液のナトリウムが低下した状態では水分が細胞内へ移動し、細胞内液が増加する方向に働く。

膠質浸透圧は血漿蛋白、特にアルブミンによって維持され、血管内に水分をとどめる働きを持つ。 一方、ナトリウムイオンやグルコースなどの小分子は晶質浸透圧に関与し、蛋白による膠質浸透圧とは区別して考える必要がある。

酸塩基平衡と緩衝・代償

血液のpHは狭い範囲に保たれ、その調節に中心的に関わるのは肺と腎臓である。 肺は呼吸によって二酸化炭素を体外へ排出し、血液中の二酸化炭素分圧を調節する。過換気では二酸化炭素が過剰に排出されてPaCO2が低下し、血液のpHは上昇する。 腎臓は尿細管で水素イオンを排泄し、重炭酸イオンを再吸収することで酸塩基平衡を保つ。 血漿の重炭酸イオンは酸の緩衝に用いられ、緩衝に消費されると濃度が低下する。