人体における電解質の役割

人体には大量の水のほかに、人体の重要な構成要素である電解質も広く分布しています。電解質も人体で重要な役割を果たしています。簡単に言えば、電解質は人体の元素のバランスを維持し、細胞全体の機能と構造の完全性を維持する役割を果たしています。私たちの体は活動を必要とします。特に体内には大量の水分が含まれているからです。水分が失われると、臓器にダメージを与えます。

人体における電解質の役割とバランス

電解質は人体で重要な役割を果たしています。では、電解質は人体でどのような形で存在しているのでしょうか？水と電解質は細胞の内外に広く分布しており、体内の多くの重要な機能と代謝活動に関与しており、電解質は正常な生命活動を維持する上で非常に重要な役割を果たしています。人体における電解質の分布は次のとおりです。正常な人体では、ナトリウムイオンが細胞外液中の全陽イオンの92％を占め、カリウムイオンが細胞内液中の全陽イオンの約98％を占めています。ナトリウムイオンとカリウムイオンの相対的なバランスにより、細胞全体の機能と構造の完全性が維持されています。水と電解質の代謝に障害があると、体全体のさまざまな臓器系の生理機能、特に心臓血管系と神経系、および体の物質代謝に該当する障害が発生する可能性があり、重症の場合は死に至ることがよくあります。

水分と電解質のバランスは神経系と特定のホルモンによって調節されており、この調節は主に神経、特に特定のホルモンが腎臓の水分と電解質の処理に及ぼす影響を通じて達成されます。

1. 喉の渇きの役割

視床下部の視索上核側には渇き中枢があります。この中枢を刺激する主な刺激は血漿結晶浸透圧の上昇です。これは渇き中枢の神経細胞を脱水させ、渇きを引き起こす可能性があるためです。喉が渇くと、人は水を飲みたくなります。水を飲んだ後、血漿浸透圧は下がり、渇きは消えます。また、有効血液量の減少とアンジオテンシンIIの増加も喉の渇きを引き起こす可能性があります。

2. 抗利尿ホルモンの役割

抗利尿ホルモンは主に視床下部視索上核の神経細胞から分泌され、神経下垂体に蓄えられます。抗利尿ホルモンは腎臓の遠位尿細管と集合管の水に対する透過性を高め、それによって水の再吸収を増加させます。抗利尿ホルモンの放出の主な刺激は、血漿結晶浸透圧の上昇と循環血液量の減少です。また、動脈血圧の上昇は頸動脈洞圧受容器を刺激することで抗利尿ホルモンの放出を反射的に抑制します。痛みの刺激と感情的な緊張は抗利尿ホルモンの放出を増加させます。アンジオテンシンIの増加も抗利尿ホルモンの分泌を刺激します。

3. アルドステロンの役割

アルドステロンは、副腎皮質球状層から分泌されるミネラルコルチコイドです。アルドステロンの主な働きは、腎臓の遠位尿細管と集合管によるナトリウムの能動的な再吸収を促進し、ナトリウム、カリウム、ナトリウムと水素の交換を通じてカリウムと水素の排泄を促進することです。したがって、アルドステロンはカリウムを排泄し、水素を排泄し、ナトリウムを保持する機能を持っています。ナトリウムの能動的な再吸収が増加すると、塩素と水の再吸収も増加し、アルドステロンは水分を保持する機能も持っていることを示しています。アルドステロンの分泌は、主にレニン-アンジオテンシン系と血漿ナトリウムとカリウムの濃度によって制御されます。

4. 「第3の要素」の役割

細胞外液量が増加すると、血漿中に「ナトリウム利尿ホルモン」または「第3因子」と呼ばれる、腎尿細管によるナトリウムの再吸収を阻害し、尿中へのナトリウム排泄を増加させる未知の物質が出現しますが、この点については未だ解明されていない問題が多く残っています。

5. 心房性ナトリウム利尿ポリペプチドの役割

心房性ナトリウム利尿ポリペプチドは、主にヒトを含む哺乳類の心房筋細胞の細胞質に存在します。動物実験では、血液量の急激な増加により心房性ナトリウム利尿ポリペプチドが血液中に放出され、強力なナトリウム利尿作用および利尿作用を引き起こすことが示されています。逆に、ナトリウムと水の摂取を制限したり、心臓への静脈還流を減らしたりすると、心房性ナトリウム利尿ポリペプチドの放出を減らすことができます。心房性ナトリウム利尿ポリペプチドとレニン-アルドステロン系および抗利尿ホルモンとの相互作用は、水分と電解質のバランスを正確に調節する上で重要な役割を果たします。

6. 副甲状腺ホルモンの役割

副甲状腺ホルモンは、副甲状腺から分泌されるホルモンです。腎臓の遠位尿細管の集合管によるカルシウムの再吸収を促進し、近位尿細管によるリン酸の再吸収を抑制し、近位尿細管によるナトリウム、カリウム、重炭酸塩の再吸収を抑制します。副甲状腺ホルモンは、腎尿細管によるマグネシウムの再吸収も促進します。副甲状腺ホルモンの分泌は主に血漿カルシウム濃度によって調節されます。カルシウム濃度が低下すると副甲状腺ホルモンの分泌が増加し、逆に副甲状腺ホルモンの分泌が減少します。