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電解質






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エネルギー」 

イオン」 

」 

アシドーシス」 

浮腫」 

老化




電解質
の体内での働き
  • 体液量の調節
    • 水のバランスが負になる(脱水)と、体液は濃縮され、浸透圧は上昇する。
  • 体液浸透圧の調節
    • 血漿浸透圧が高くなると、口渇による飲水やバソプレシン(抗利尿ホルモン)の分泌による腎からの濃縮尿の排泄が生じる。
  • 酸・塩基平衡
    • 体液が酸性又はアルカリ性に傾きすぎないようにpH7.4付近に一定に保。細胞内代謝はpHの変化に敏感であり、この範囲を超えると生命維持は危険にさらされる。




酸・塩基平衡の維持
1)血液の緩衝作用
  • 代謝産物として産生された酸に対して結晶の重炭酸、蛋白、赤血球のヘモグロビンは塩基として作用する。
2)呼吸性調節
  • 呼吸は体液中炭酸ガス貯留量を調節する。
    重炭酸の緩衝塩基としての作用は呼吸による炭酸ガス呼出調節があるため大きい
3)腎性調節
  • 腎は細胞が胃液の水素イオン濃度が高まれば酸性尿を排泄し、逆に過度にアルカリ性になれば重炭酸イオンを排泄する。この働きは主に遠位尿細管で行っている。






体液
細胞内の水分と細胞外の水(体液という)
  • その量は成人で体重の約60%をしめる。
  • 体液は電解質など各種の物質を含み、一定の浸透圧を持つ。

(A)細胞外液・・・細胞の外に存在する成分
  • 細胞外部の液には
    1. 血液(動脈・静脈)
    2. リンパ液
    3. 脳移籍髄液
    4. 胸腔にある胸水
    5. 腹腔にある腹水
    6. 膀胱や尿路にある尿
    7. 関節液(滑液)
    8. 眼球にある眼房水や硝子体液

    • 陽イオン・・・Naイオンが大半を占める
    • 陰イオン・・・Cl-イオンが大半を占める
      • 体液の体重比 新生児 成人 老人
        細胞外液量 40 20 20
        細胞内液量 40 40 30
        全体液量 80 60 50


(B)細胞内液・・・細胞の中に存在する成分
  • 体内の水分のおよそ2/3が細胞内部の液
  • 陽イオン・・・Kイオンが大半を占める
  • 陰イオン・・・
    • リン酸イオン
    • タンパク質
    が主体。



体液に含まれている最大の溶質
  • は電解質すなわちイオンとして溶けている無機質のことです。
  • 「非電解質」=溶液中でもイオン化しないもの。
  • 「電解質」=溶液中で(+)または(-)に荷電して、電気的性質をもつもの。
  • (体液中の電解質)
    • 陽イオン
      • ナトリウムイオン   (Na
      • カリウムイオン    (K
      • カルシウムイオン  (Ca2+
      • マグネシウムイオン(Mg2+
      陰イオン
      • 塩素イオン    (Cl-
      • 炭酸水素イオン (HCO3-
      • リン酸イオン   (HPO42-
      • 硫酸イオン    (SO42-
      • 有機酸イオン  (乳酸基/尿酸基)
      • 蛋白イオン


  • 細胞内液と間質液の間の水の移動を決めているのは浸透圧。
  • 細胞壁が間質液と血漿を分けている。そして毛細血管(最小の血管)のみが血漿と間質液との間での水と溶質の交換が可能になる。
  • 水分の喪失が獲得を上回った時=「脱水」。脱水によって
    1. 唾液分泌の減少
    2. 血漿浸透圧の増加
    3. 血液量の減少
    を引き起こす。その結果→渇きの感覚を引き出す








mEq





=電解質の量を表示する単位。
1/1000当量のこと。

イオンの濃度は1Lあたりのミリ当量(mEq/L)で表現され、ある溶液内の陽イオンと陰イオンの総数を示している。





成人の体液区分
固形成分・・・・・40%〜45%
液体成分

60%〜55%
(2/3)・・・細胞内液intracellular fluid (ICF)
(1/3)・・・細胞外液
extracellular fluid (ECF)
80%・・・間質液 interstitial
20%・・・血漿
plasma





1日に獲得する水 1日に喪失する水
代謝性の水
(細胞の有酸素呼吸に伴う水)
200ml 肺から 300ml
食物に含まれる水 700ml 消化管から 100ml
液体の摂取 1600ml 皮膚から 600ml
腎臓から 1500ml
合計 2500ml 合計 2500ml






酸-塩基平衡の維持  
(体液のpHを維持するメカニズム)
(水素)
  • と結合することにより高度に活性がある過剰なHを溶液から取り除く物質を緩衝剤(buffers)といい、強酸や強塩基を弱酸や弱塩基に転換することで体液のH濃度の急激な変化を防いでいる


ヘモグロビンは赤血球球内では特にすぐれた緩衝剤です)
  • 細胞や血液中で最も豊富にある緩衝剤
    ヘモグロビンは赤血球の細胞質ゾルで、アルブミンは血漿での緩衝剤
  • アミノ酸のカルボキシル基(−COOH)はpHが上昇するとHを放出します。
    • 放出されたHは溶液中の過剰なOHと結合して水となります。
      またアミノ酸のアミノ基(−NH)はHと結合して−NHとなりタンパク質は酸と塩基に対する緩衝剤となります


重炭酸イオン
  • (炭酸水素イオン<HCO>)は、
    1. 過剰なHがあればH(水素イオン)+HCO→HCO(炭酸)弱塩基として働き過剰なHを取り除きます。
    2. 逆に、pHが上昇するとHCOは弱酸として働きを供給してCO(炭酸)→ H+HCO(重炭酸イオン)となり、pHが下がる
  • 血液pHの調節のために大切な緩衝剤


リン酸
  • リン酸は細胞内液の主要な陰イオンで、リン酸二水素イオン(H2PO4)は弱酸として働いて強塩基に緩衝作用がある。
    • 2PO4+OH→HPO42+H2
      リン酸一水素イオンは弱塩基として働き、強酸から放出されるHを緩衝する
      HPO42−+H→H2PO4
  • 細胞内および尿で大切な緩衝剤。 H2PO4は尿細管で過剰なHが HPO42−と結合したときに形成される。このためHは H2PO4の一部として尿へ排出される


腎臓
  • 腎臓はHを尿へ分泌し、HCO3を再吸収し尿へ排出しない


(肺呼吸)
  • 体液のpHは、肺呼吸で肺からのCO2の排出が増加すればpHを上昇(Hを少なく)させ、CO2の排出が減少すればpHを低下(Hを増加)させる






下痢や嘔吐で補給必要→「脱水症
  • 「海にはいろいろな塩分が含まれており、海から陸に上がった生物も、海と似た組成の塩分が溶けている体液を持つ。
    塩分の大部分は食塩の成分ナトリウムと塩素。ついでカリウム。この他、量は少ないがカルシウムやマグネシウムなどもある。
    塩分はイオンの形になって電気を通す性質があり、電解質と呼ばれる。
    これらの電解質は、体の中で神経や筋肉が興奮する時に重要な役割を担っている。
  • 食物などで体内に入り、尿や汗、下痢嘔吐などで体外に出る。
  • 体内でそれぞれの電解質の濃度が高くなり過ぎても、低くなり過ぎても、不都合なことが起きる。
  • ナトリウム
    1. ナトリウムが極端に減ると、神経や筋肉が興奮しないため脱力状態となり、意識が朦朧(もうろう)とし、血圧が下がる
    2. ナトリウムが多すぎると、ナトリウムを薄めるために水が体の中にたまり、むくみとなる
  • カリウム
    1. カリウムは、少なすぎると神経が麻痺し、多すぎると心臓が急に停止する
  • 下痢嘔吐を繰り返したり、汗をかき過ぎると、水分だけでなく電解質も失われるので補給が必要だ。
    口から飲むと逆効果になる場合には点滴で補給する。
    この際に使う点滴液を電解質補給液という。
    電解質の失われ方に応じて数種類の補液があり、これを顆粒状にして水に溶かして飲用にすることもある。
    スポーツ飲料は一種の電解質補給液だが、下痢時は冷たい液よりも温かい番茶などの方が良い。
    (浜六郎・医薬ビジランスセンター所長








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