膠質浸透圧

膠質浸透圧（こうしつしんとうあつ） は、体液の浸透圧の一種で、特に動物の循環系において、血液の血管内と組織の間で生じる水分移動に関与する重要な物理的な力です。主に血漿中に含まれる大量のタンパク質、とりわけアルブミンの濃度によってその値が決まります。この圧力は、英語ではoncotic pressureやcolloid osmotic pressureと呼ばれます。

「膠質（こうしつ）」という言葉は、タンパク質溶液がコロイド溶液に似た性質を示すことに由来しますが、実際には血漿中のタンパク質は水中に完全に溶解しており、厳密には真の水溶液であるため、この名称は比喩的なものです。通常の細胞膜を隔てて生じる小分子やイオンによる浸透圧とは区別して扱われます。

毛細血管における体液交換

全身の組織に酸素や栄養素を供給する毛細血管は、血管壁に存在する微細な隙間（ポア）を通じて、血漿成分と組織間液の間で物質や水分の交換を行っています。心臓のポンプ作用によって生じる血管内の圧力、すなわち静水圧により、血球成分や大きなタンパク質を除いた血漿中の水、イオン、小さな分子などが血管外の組織間液（間質液）へと押し出されます。これが「濾過」と呼ばれる過程です。一方、血漿タンパク質は一般に分子サイズが大きいため、これらの隙間を通過できずに血管内に留まります。

膠質浸透圧の発生メカニズム

血管内に留まった血漿タンパク質は、水の濃度勾配に従って血管内へ水を「引き戻す」働きを持ちます。水は、溶質濃度が低い側から高い側へ移動する性質がありますが、この場合、血管内のタンパク質濃度が間質液よりも高いため、血管内への水の流入が促進されます。これが膠質浸透圧の基本的な作用です。

さらに、膠質浸透圧には「ドナン効果」と呼ばれる現象も大きく寄与しています。血漿タンパク質の多くは生理的なpH条件下でマイナスの電荷を帯びています。この負電荷を持つタンパク質が存在することで、電気的な中性を保つために、血漿中にはナトリウムイオン（Na+）などの陽イオンが間質液よりも高濃度で引き寄せられて存在します。これらのイオンもまた浸透圧を持つため、血管内の総浸透圧を高める要因となります。ドナン効果によるイオンの濃度勾配は、タンパク質濃度が増加するにつれて非直線的に、かつ急激に増大するため、膠質浸透圧全体への寄与はタンパク質自体の浸透圧効果を上回るとも言われています。したがって、測定される膠質浸透圧は、タンパク質分子そのものの浸透圧と、ドナン効果によって引き寄せられたイオンが作り出す浸透圧の合計として捉えられます。

血漿と間質液の膠質浸透圧差の重要性

健康なヒトの場合、血漿中の総タンパク質濃度は通常約7.3g/dlであるのに対し、毛細血管壁を容易に通過できないタンパク質の少ない間質液中の濃度は約2～3g/dlと低くなっています。この顕著なタンパク質濃度差により、血漿の膠質浸透圧は約28mmHg、間質液のそれは約8mmHgとなり、血漿側が約20mmHg高い膠質浸透圧較差（血漿と間質液の間の圧力差）が生じます。この差圧が、毛細血管から濾過によって間質へ漏出した水分を、血管内へ再吸収するための重要な駆動力として働きます。

生理的な役割と臨床的な意義

毛細血管における水分の移動は、血管内の静水圧と膠質浸透圧のバランスによって制御されています。動脈側の毛細血管では静水圧が膠質浸透圧よりも高いため水分が血管外へ濾過されやすく、静脈側では静水圧が低下し膠質浸透圧が優位になるため水分が血管内へ再吸収されやすくなります。この動的なバランスが、血管内の水分量、すなわち循環血液量を適切に維持するために不可欠です。

もし、何らかの原因で血漿中のタンパク質濃度が低下し、膠質浸透圧が低下すると、血管内に水を保持する力が弱まります。典型的な例は低アルブミン血症ですが、これにより血管内の水分が間質へと過剰に移動してしまいます。その結果、血管内の水分量が減少し（血管内脱水）、同時に組織に水分が貯留してむくみ、すなわち浮腫（特に全身性浮腫）が発生します。このように、膠質浸透圧は循環系の恒常性維持や全身の体液バランスを保つ上で極めて重要な役割を担っており、その異常は様々な病態を引き起こす原因となります。

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