高張食塩水（主に7.2% NaCl溶液など）の投与によって生じるアシドーシスは、高クロール血症性代謝性アシドーシス（Hyperchloremic metabolic acidosis）に分類されます。
この現象は、古典的な「重炭酸緩衝系の希釈」としても説明されますが、現代の臨床酸塩基平衡理論であるStewartの「強イオンアプローチ（Strong Ion Approach）」を用いることで、最も理論的かつ明快に説明できます。
1. Stewartの強イオンアプローチによる論理的説明
Stewartの理論では、溶液の $\text{pH}$（および $[\text{H}^+]$）を決定する独立変数は以下の3つのみとされています。
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強イオン差（SID: Strong Ion Difference）
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非揮発性弱酸の総量（$\text{A}_{\text{tot}}$：主にアルブミンやリン酸）
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二酸化炭素分圧（$\text{P}_{\text{CO}_2}$）
高張食塩水投与により、このうち「強イオン差（SID）」の縮小が引き起こされることが、アシドーシスの直接的な原因です。
① 投与液と血漿のSIDの差
血漿中の主要な強陽イオンと強陰イオンの差をSID（正常値は約 $40 \text{ mEq/L}$）と呼びます。
$$\text{SID} = [\text{Na}^+] + [\text{K}^+] - [\text{Cl}^-]$$
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正常血漿のバランス： $[\text{Na}^+] \approx 140 \text{ mEq/L}$、$[\text{Cl}^-] \approx 100 \text{ mEq/L}$$\rightarrow$ $\text{SID} \approx 40 \text{ mEq/L}$
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7.2% 高張食塩水のバランス： $[\text{Na}^+] = 1,232 \text{ mEq/L}$、$[\text{Cl}^-] = 1,232 \text{ mEq/L}$$\rightarrow$ $\text{SID} = 0 \text{ mEq/L}$
② 溶液混合による血中SIDの縮小
$\text{SID} = 0 \text{ mEq/L}$ の高張食塩水が血管内に流入すると、血漿中の $[\text{Na}^+]$ も上昇しますが、それ以上に、もともと正常値が低かった $[\text{Cl}^-]$ が急激に上昇します（高クロール血症）。
この結果、血漿全体の強陽イオンと強陰イオンの比率が $1:1$ に近づき、血中のSIDが $40 \text{ mEq/L}$ から減少（縮小）します。
③ 電気的中性を維持するための水の解離（$\text{H}^+$ の増加）
溶液内では常に電気的中性の原則（プラスとマイナスの電荷が同量になる）が成り立たなければなりません。簡略化すると以下の関係が成立します。
$$\text{SID} + [\text{H}^+] = [\text{HCO}_3^-] + [\text{A}^-] + [\text{OH}^-]$$
$\text{SID}$ が縮小（左辺のプラスの電荷が減少）すると、電気的バランスを維持するために、水分子（$\text{H}_2\text{O}$）の解離平衡が右に傾きます。
$$\text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{OH}^-$$
この結果、水素イオン（$[\text{H}^+]$）が強制的に生み出され、自発的に $\text{pH}$ が低下（アシドーシスへ移行）します。これが強イオン理論におけるメカニズムです。
2. 古典的理論（重炭酸イオンの動態）による説明
従来の生化学的アプローチ（Henderson-Hasselbalchの式に基づく説明）でも、現象を以下のように裏付けることができます。
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重炭酸イオン（$\text{HCO}_3^-$）の相対的希釈： 高張食塩水の注入（および浸透圧効果に伴う細胞内からの水分引き出し）により細胞外液量が拡大すると、血中の $\text{HCO}_3^-$ が希釈され、一時的に濃度が低下します。
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$\text{HCO}_3^-$ の消費・排泄： 大量に流入した $\text{Cl}^-$ と電気的バランスを取るため、細胞内外のイオン交換（$\text{Cl}^-/\text{HCO}_3^-$ 交換輸送体など）を介して $\text{HCO}_3^-$ が細胞内へシフト、あるいは腎臓での再吸収が抑制され、結果として塩基余剰（BE）がマイナスに傾きます。
3. 臨床的なポイント（牛の補液療法における意義）
高張食塩水（7.2% NaCl）は、重度脱水やエンドトキシンショック時の「急速な血管内容量拡大（初期蘇生）」において極めて強力なツールですが、上記の通り医原性のアシドーシスを助長するリスクを内包しています。
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等張重曹水との併用： 対象（例：重症下痢の新生子牛など）がすでに重度の代謝性アシドーシスに陥っている場合、高張食塩水単剤の投与は病態を悪化させる恐れがあります。そのため、臨床現場では高張食塩水による迅速な循環血液量確保の後、速やかに$\text{NaHCO}_3$（重曹）を含む等張液の十分な補液を行い、低下した$\text{SID}$および$\text{HCO}_3^-$を回復させることが合理的なプロトコルとされています。
