ケトアシドーシスによってKussmaul呼吸が起こる理由で正しいのはどれか。

解説

ケトアシドーシスによる代謝性アシドーシスでは、体内の酸が増加し、血液のpHが低下します。この酸を体外に排出する主要な方法の一つが、深く速い呼吸（クスマウル呼吸）によって二酸化炭素（CO2）を排出することです。CO2は体内で水と結合して炭酸（H2CO3）となり、酸として作用するため、CO2を排出することで血液中の酸性度を下げ、pHを正常範囲に近づけようとする生体の代償反応です。

選択肢ごとの解説

• 1. クスマウル呼吸は代謝性アシドーシスに対する呼吸性代償であり、主な目的は二酸化炭素の排出による酸の除去です。酸素取り込みの増加は副次的効果であり、直接的な目的ではありません。正しくは：血液中の酸性物質を減らすため、または二酸化炭素を排出するため。選びやすい理由：呼吸は酸素を取り入れる機能があるため、呼吸が深く速くなることで酸素摂取が増えるという側面から選んでしまう可能性があります。混同注意：呼吸器疾患による呼吸困難と混同しやすいですが、クスマウル呼吸は代謝性アシドーシスに対する代償反応である点が異なります。
• 2. ケトアシドーシスでは体内の酸が増加し、水素イオン（H+）濃度は増加します。H+が減少するわけではありません。正しくは：水素イオン（H+）濃度が増加したため。選びやすい理由：アシドーシスでは生体が酸を減らそうと反応するため、H+が減少するという逆の状況を正しいと誤解する可能性があります。混同注意：代謝性アルカローシスなど、H+が実際に減少する病態と混同しやすいです。
• 3. 正解。ケトアシドーシスは代謝性アシドーシスの一種であり、体内の酸が増加してpHが低下します。クスマウル呼吸（深く速い呼吸）は、二酸化炭素（CO2）を体外に大量に排出することで、血液中の炭酸（H2CO3）を減らし、pHを上昇させ、アシドーシスを代償しようとする呼吸性の反応です。
• 4. ケトアシドーシスは代謝性アシドーシスであり、酸が過剰に産生されることで重炭酸イオン（HCO3-）が消費され、その濃度は減少します。増加するわけではありません。正しくは：血中の重炭酸イオン（HCO3-）濃度が低下したため。選びやすい理由：pHを調整する緩衝系の一部であるHCO3-が関与していることは知っていても、アシドーシスでその濃度がどうなるかを間違えやすいです。アルカローシスで増加すると混同する可能性があります。混同注意：代謝性アルカローシスや、腎臓がHCO3-を再吸収してアシドーシスを代償しようとする長期的な機序と混同する可能性がありますが、クスマウル呼吸の直接の原因ではありません。
• 5. ケトアシドーシスでは、体内の酸が増加しているため、血液のpHは低下しています（アシドーシス）。したがって、「pHの上昇」という記述が誤りです。クスマウル呼吸は低下したpHを正常に戻そうとする代償反応です。正しくは：低下した血液のpHを正常範囲に戻すため。選びやすい理由：pHを正常に戻すという目的自体は正しいですが、「上昇した」という部分が誤りであることに気づかず、pH調整という目的で選んでしまう可能性があります。混同注意：アルカローシス（pH上昇）時の呼吸抑制と混同しやすいです。

国試ポイント

ケトアシドーシスにおけるクスマウル呼吸の機序、特にそれが代謝性アシドーシスに対する呼吸性代償であることを理解しているかが問われます。酸塩基平衡の基本原理（CO2が酸性を示すこと、HCO3-が緩衝系として機能すること）と、その代償機構（呼吸性・腎性）を把握している必要があります。

混同注意

呼吸性アシドーシスと代謝性アシドーシスでの呼吸調節の違い、酸素欠乏による呼吸促進、呼吸器疾患による呼吸困難など。特に、クスマウル呼吸が「酸の排出」に特化している点と「酸素取り込み」が主目的ではない点を混同しやすいです。

次に同じ論点が出たら

次に同様の論点が出題された場合、選択肢に「呼吸抑制」や「腎臓での重炭酸イオン再吸収促進」などが含まれる可能性があるため、様々な酸塩基平衡異常の代償機構全体を網羅的に学習しているかを確認する必要があります。また、糖尿病性ケトアシドーシス以外の代謝性アシドーシス（例：乳酸アシドーシス）においても同様の呼吸性代償が起こることを理解しているかも重要です。

関連知識

酸塩基平衡の基本（pH、PaCO2、HCO3-）、代謝性アシドーシスと呼吸性アシドーシスの原因と特徴、ケトアシドーシスの病態生理、ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式 (pH = pK + log([HCO3-]/[0.03 x PaCO2]))、呼吸性代償と腎性代償。