麻酔科医が見るABG——PaO₂ / PaCO₂ / HCO₃⁻の読み方
周術期医療におけるABGの構造的な読み方。各パラメータが教えてくれること、それらの相互作用、そして予想から外れたときにすべきことを整理する。
要点
周術期のABG解釈には4つの並行した評価が必要である：酸素化（年齢補正後の期待値に対するPaO₂）、換気（正常値に対するPaCO₂）、酸塩基平衡（pH）、代償パターン（PaCO₂ の文脈でのHCO₃⁻）。それぞれの評価が次の問いを生む。1つのパラメータを単独で解釈すると系統的な誤りにつながる。
よくある疑問
- ABGはどの順番で読むべき？——まず臨床文脈から始める（なぜこのABGを採取したのか？）。次に：PaO₂ vs期待値（酸素化）、PaCO₂（換気）、pH（酸塩基の方向）、HCO₃⁻（代償または代謝成分）。各ステップが次の問いを生む。
- 「正常なABG」は術前に安心材料になる？——78歳の患者でPaO₂ 76 mmHgは年齢相応。同じ値が45歳であれば要調査。絶対的な数値は期待値と臨床文脈があって初めて意味を持つ。
- PaCO₂ 48 mmHg・pH 7.39——問題があるか？——もし新しい所見なら、はい。代謝性代償を伴う慢性CO₂貯留（HCO₃⁻ 上昇）はpHを正常化させうるが、それでも抜管後低換気の有意な周術期リスク因子である。
臨床シナリオ
69歳女性、COPD・BMI 32、腹腔鏡下腸管手術翌朝。傾眠状態。SpO₂ 93%（酸素4 L/分）。ABG：pH 7.29、PaO₂ 74 mmHg、PaCO₂ 62 mmHg、HCO₃⁻ 29 mmol/L。4段階評価で読む：PaO₂ 74は期待値（69歳：79 mmHg）を下回り酸素化軽度低下。PaCO₂ 62——高CO₂血症、換気障害あり。pH 7.29——アシデミア。HCO₃⁻ 29、PaCO₂ 62——部分的な代謝性代償だがpH が酸性側、急性増悪を伴う慢性低換気に一致。周術期懸念レベル：高。
4ステップフレームワーク
| ステップ | パラメータ | 問い | 基準 |
|---|---|---|---|
| 1——酸素化 | PaO₂ (mmHg) | PaO₂は室内気でこの患者の年齢に応じた期待範囲内か？ | 期待PaO₂ = 100 − 年齢 × 0.3 mmHg；欠損 > 20 mmHg = 著明な低下 |
| 2——換気 | PaCO₂ (mmHg) | CO₂の排泄は十分か？ | 正常35〜45 mmHg；> 45 = 高CO₂血症；< 35 = 低CO₂血症 |
| 3——酸塩基 | pH | 酸塩基平衡はどちらに傾いているか？ | < 7.35 = アシデミア；7.35〜7.45 = 正常；> 7.45 = アルカレミア |
| 4——代償 | PaCO₂ の文脈でのHCO₃⁻ (mmol/L) | HCO₃⁻ の上昇は慢性CO₂貯留によるものか、それとも独立した代謝性アルカローシスか？ | HCO₃⁻ > 26、PaCO₂ > 45、pH 7.35〜7.45 = chronic_hypercapnia_supportedパターン |
PaO₂：酸素化の評価
PaO₂ は動脈血漿中に溶解した酸素の分圧であり、肺胞でのガス交換を反映する（ヘモグロビン飽和度ではない）。SpO₂ はヘモグロビン解離曲線を通じてPaO₂ と相関するが、SpO₂ 95%以上では曲線は平坦であり、SpO₂ が変化する前にPaO₂ が大きく低下しうる。これが正確な酸素化評価が必要な場合にSpO₂ モニタリング単独では不十分な根本的理由である。
| 分類 | 期待値に対するPaO₂ 欠損 | 周術期的意義 |
|---|---|---|
| 正常範囲内 | 欠損 ≤ 10 mmHg | このパラメータ単独では酸素化の懸念なし |
| 軽度低下 | 欠損11〜20 mmHg | 原因を調べる；持続する場合は中等度の周術期懸念 |
| 著明な低下 | 欠損 > 20 mmHg | 高い周術期懸念；精密検査が必要；ARISCATスコアが高くなりやすい |
補助酸素下のPaO₂ は室内気のPaO₂ と同じではない
年齢補正後の期待PaO₂ 計算式（100 − 年齢 × 0.3 mmHg）は室内気にのみ適用する。酸素4 L/分でPaO₂ 95 mmHgは重大なV/Qミスマッチが存在することがある。正確な評価には、室内気でのABG採取、またはP/F比（PaO₂ ÷ FiO₂）を使用する。
PaCO₂：換気の評価
PaCO₂ はCO₂産生量（代謝率）とCO₂排泄量（肺胞換気量）のバランスを反映する。周術期においてPaCO₂ の上昇はほぼ常に肺胞換気量の不足を意味する——呼吸ドライブの低下（オピオイド・残存筋弛緩・鎮静）、死腔の増大（重症COPD・肺塞栓症）、またはその両方による。
| PaCO₂ | 換気状態 | 周術期での主な原因 |
|---|---|---|
| 35〜45 mmHg | 正常 | 十分な換気 |
| < 35 mmHg | 低CO₂血症 | 疼痛による過換気、不安、代謝性アシドーシスの代償初期 |
| 46〜55 mmHg | 軽度高CO₂血症 | 軽度の低換気；COPDの基準値；オピオイド効果；HCO₃⁻で慢性性を確認 |
| 56〜65 mmHg | 中等度高CO₂血症 | 重大な低換気；残存筋弛緩；COPD増悪；pHを緊急評価 |
| > 65 mmHg | 重症高CO₂血症 | 呼吸不全；即時評価；再挿管が必要なことがある |
HCO₃⁻：代償の鍵
HCO₃⁻ は急性と慢性の高CO₂血症を区別するための重要なパラメータであり、酸塩基障害の要因が代謝性か呼吸性かを理解する鍵でもある。周術期において最も重要なパターンは、HCO₃⁻ 上昇とPaCO₂ 上昇の共存であり、これは腎代償を伴う慢性CO₂貯留を示す。
| パターン | PaCO₂ | HCO₃⁻ | pH | 解釈 |
|---|---|---|---|---|
| 急性高CO₂血症 | > 45 mmHg | 正常（≤ 26） | < 7.35 | 腎代償なし——低換気が新しいか、慢性の急性増悪 |
| 慢性高CO₂血症（代償あり） | > 45 mmHg | > 26 mmol/L | 7.35〜7.45 | 完全な腎代償を伴う長期CO₂貯留——患者の基準値；周術期中等度懸念 |
| 慢性高CO₂血症の可能性 | > 45 mmHg | > 26 mmol/L | 測定なし、または > 7.45 | HCO₃⁻ 上昇は慢性性を示唆するがpHで確認できない——周術期中等度懸念 |
| 急性増悪を伴う慢性高CO₂血症 | > 45 mmHg | > 26 mmol/L | < 7.35 | 慢性CO₂貯留患者が急性代償不全——HCO₃⁻ が部分代償するがpHは低下；高い懸念 |
| 代謝性アルカローシス | 正常または軽度上昇 | > 26 mmol/L | > 7.45 | 利尿薬後・胃管排液後・低カリウム血症——CO₂貯留ではない；呼吸性代償が換気ドライブを抑制することがある |
pH：方向の確認
pHは臨床問題が酸塩基平衡をどちらの方向に押しているかを決定する。周術期において最も重要なpH所見は、PaCO₂ 上昇を伴うアシデミアである——これはCO₂貯留がアシドーシスを引き起こしているか寄与していることを確認する。PaCO₂ 上昇の存在下でpHが正常であれば、完全な代謝性代償が起きていることを意味し、慢性性を示す。
pH正常は「問題なし」を意味しない
PaCO₂ 52 mmHg・HCO₃⁻ 31 mmol/L・pH 7.38の患者は、慢性呼吸性アシドーシスに対する完全な代謝性代償を示している。これは「正常なABG」ではなく、代償された慢性CO₂貯留患者である。周術期懸念は高い：この患者はオピオイド・残存筋弛緩・上腹部手術後に急性増悪を起こすリスクがある。
まとめ：実例4パターン
| ABG値 | 酸素化 | 換気 | 代償 | 懸念度 / 対応 |
|---|---|---|---|---|
| PaO₂ 85、PaCO₂ 38、HCO₃⁻ 24、pH 7.41（65歳） | 期待値80.5；欠損4.5——正常範囲内 | 正常 | 不要——pH正常 | 懸念低——ABGからは対応不要 |
| PaO₂ 58、PaCO₂ 36、HCO₃⁻ 23、pH 7.42（55歳） | 期待値83.5；欠損25.5——著明な低下 | 正常——低めのPaCO₂は代償性過換気を示唆 | 呼吸性アルカローシス＋代謝性代償；一次的な酸素化障害 | 懸念高——V/Qミスマッチを調査；ARISCAT高；術前ABG必須 |
| PaO₂ 77、PaCO₂ 51、HCO₃⁻ 32、pH 7.37（72歳） | 期待値78.4；欠損1.4——正常範囲内 | 高CO₂血症 | 慢性高CO₂血症（代償あり）——完全な腎代償 | 懸念中等度——慢性CO₂貯留患者；麻酔計画は抜管戦略を含む |
| PaO₂ 61、PaCO₂ 68、HCO₃⁻ 30、pH 7.24（74歳、術後） | 期待値77.8；欠損16.8——軽度低下 | 重症高CO₂血症 | 部分的代償——pHアシデミア；慢性の急性増悪 | 懸念高——残存筋弛緩/オピオイドが疑われる；緊急介入；再挿管を検討 |
ABGツール：構造的な周術期評価
室内気ABG周術期解釈ツールはこの4ステップフレームワークを自動的に適用する。PaO₂・PaCO₂・HCO₃⁻・年齢を入力し、オプションでpHを追加すると、酸素化ステータス・換気分類・代償パターン・周術期懸念レベル（低/中等度/高）が返される。室内気採取に対応しており、補助酸素下の場合は酸素化ツールのP/F比コンポーネントを使用する。
落とし穴
- 年齢補正なしでPaO₂ を解釈する——PaO₂ 78 mmHgは73歳には正常（期待値78.1）だが、50歳には著明に低下（期待値85）；固定の下限値80 mmHgを使うと両者を誤分類する
- pHだけでCO₂貯留の重要性を判断する——pH 7.38・PaCO₂ 52 mmHgの代償された慢性CO₂貯留患者は周術期リスクが高い；正常なpHが偽の安心感を与えうる
- 補助酸素が低換気をマスクすることを忘れる——酸素4 L/分でPaO₂「正常」に見えてもPaCO₂ 65 mmHgのことがある；ABG結果は採取時のFiO₂ がわかって初めて解釈できる
- PaCO₂ 上昇時にHCO₃⁻ を確認しない——HCO₃⁻ なしでは急性と慢性の高CO₂血症を区別できない；管理は大きく異なる
- 代謝性アルカローシスを「問題なし」と扱う——利尿薬と悪心によるHCO₃⁻ 36 mmol/Lの患者は換気ドライブが低下している；術後のオピオイドとの組み合わせは低換気リスクを高める
関連ツール
- 室内気ABG 周術期解釈ツール
PaO₂・PaCO₂・HCO₃⁻・pH・年齢を入力——周術期懸念レベル付きの構造的4ステップ評価
- 周術期酸素化評価ツール
SpO₂またはPaO₂ を年齢補正後の期待値と照合——FiO₂ 入力時はP/F比も算出