高血圧 電解質のバランスは?

腎臓 Naが多すぎる。K不足

癌  腎臓に同じ

糖尿病 Na少ない K 多すぎ

 

 


地域医療に貢献する

http://takamidai-clinic.com/?p=16883

より~

的確なありがたい文献です。

電解質の役割 (14)高血圧の原因

前回の「(12)カリウムの役割」の(B)〜(D)で、カリウムは細胞内の浸透圧を調整し、ナトリウムを排泄し、結果として血圧を下げることを示しました。

今回は高血圧の原因と仕組みについて述べます。
そして次回、カリウムが血圧を下げる機序について説明したいと思います。

(A) 高血圧の原因

血液は心臓の拍動により血管(動脈)を通って全身に運ばれます。
この時、動脈の壁にかかる圧力が血圧です。
血圧は心臓が収縮を始めたときに最も高く、拡張し終わったときがもっとも低くなります。

高血圧の場合、動脈の壁には必要以上に圧力がかかっています。
この高血圧は心臓から全身に血液を送る太い動脈や、抹消の細い動脈が硬く(動脈硬化に)なると起こります。
すなわち、血管の弾力性が低下したり、 血管が詰まって狭くなったりすることで血圧が上がります。しかし、高血圧の原因は他にもあります。
その代表的な原因が塩分の過剰摂取です。

(B) 塩分が高血圧を起こす仕組み  -二つの機序が働いています-

血管の壁は、細胞(血管細胞)がたくさん集まって出来ています。
この血管細胞の外側(血液中)にナトリウムが、内側(血管細胞内)にはカリウムが多くなうように、いつも調整されています。

ナトリウムは、水分を血管細胞に取り込むはたらきがあります。これに対しカリウムは、水分を血管細胞の外に出すはたらきをしています。 両者がバランスをとって、水分の調節しています。

そこで血中のナトリウムが過剰になった時に、(1)細胞内外の水分の動き と(2)細胞におけるナトリウムポンプの働きを考えてみましょう。

(1)細胞内外の水分の動き

食塩(塩化ナトリウム)は水に溶けるとナトリウムイオンとクロールイオンに分かれます。
塩分の摂取過剰は血中ナトリウムイオン濃度を高め、結果的に血液の浸透圧が上がります。
その結果、周囲組織から血管内(血液中)に水分を取り込みますので、血管内には水分が増加しますので、血管壁に対する圧力は上がります。
血管壁にかかる圧力が増加した状態で心臓が拍動すると、これまで以上に血管壁に圧力をかけないとこれまで通り酸素や栄養を送り出せません。
細い血管の血管壁は弾力が低下します。この状態で心臓がこれまで通り酸素を送り届けるにはより強く拍動する必要が生まれます。

こうして血中ナトリウム濃度が上がった状態が継続しますと、心臓はいつも強い拍動を要求される結果、血圧が上がると考えられます。

(2)細胞におけるナトリウムポンプの働き

通常ナトリウムポンプは、細胞内外のナトリウムとカリウムのイオン濃度を一定に保っています。
ところが血中ナトリウムイオン濃度が増えると、血管細胞の膜にあるナトリウムポンプの機能が低下します。その結果、細胞内にナトリウムイオンが増えてしまいます。
血管細胞内でナトリウムイオン濃度が増えると、血管細胞の機能を維持するため、水が血管細胞内へ入り、血管細胞が膨張します。
血管細胞が膨張するとき、血管の外側には組織細胞があるため、血管細胞は血管の内側に膨張し、結果的に血管の内腔を狭くします。
すなわち、血管の内腔が狭い状態で心臓はこれまで通り酸素や栄養を送り出すには、より強く拍動することで血圧は上がります。

上の(1)では、血中に水分が増えたことで血管壁にかかる内圧があがり、(2)では血管壁の細胞内ナトリウムが上昇して水分を取り込み血管の内腔を狭くする と言う二つの機序が血圧を上げると考えられています。

(C) 高血圧だけでは済まない

上の説明から、過剰な塩分が高血圧を招くことをご説明しました。
しかし、長期にわたって血圧が高いと、他の重い病気にかかりやすくなります。

まず第一に、血圧が高ければ、心臓や血管に負担がかかります。
心臓に負荷がかかり続けますと心筋梗塞とか心不全が起こりやすくなります。
(車で言えば、アイドリングの回転数が高い状態では、エンジンに余分な負担がかかるようなものです。)
その結果、血液の循環が低下しますので、血管がたくさん集まっている脳や腎臓などにも影響がでてきます。
血圧が高いことが原因で、脳の血管にも負荷がかかりますので、血管が破れたり、つまったりすれば、脳卒中になります。
また腎臓に集まる血管を通して血液から老廃物の尿への排出が低下しますと、尿毒症や腎不全を起こす危険性も生じます。
(車に例えますと、燃料チューブやチューブの留め具にも負担がかかります。但し、心臓は車とは異なり、休むことなく動き続けています。)

 


電解質の役割 (13)カリウムの役割

ナトリウムが細胞外(血管内)に多く存在し、臓器や組織を構成する細胞の環境を維持していました。
それに対して、カリウムは細胞内に多く存在しますので、細胞の働きや機能に関連します。今回から、このカリウムの役割についてご一緒に考えてみましょう。

(A) カリウムの役割

カリウムは細胞内により多く存在し、神経や筋肉の興奮やその情報を伝達する働きをしています。
そのため、カリウム濃度が異常になると知覚障害、意識障害、脱力、麻痺、心電図異常などの症状が現れます。
このような働きを担うカリウムは、食物として腸から吸収され、それらの90%以上は腎臓から尿として排泄されます。
その調節をしているのはアルドステロンと呼ばれる副腎ホルモンです。
そのため血清カリウムの異常は腎臓や副腎の機能を知る手がかりとなります。
このようなカリウムの役割は、以下の(B)〜(F)ようなものです。

(B) カリウムの浸透圧調節作用

カリウムイオンの大部分は、細胞内液に存在して、その細胞内液の浸透圧を一定に保つように働いています。
他方、ナトリウムは細胞外液に存在し、細胞外液の浸透圧の調節に関わっています。
細胞内外のナトリウムやカリウムの濃度はナトリウムポンプという仕組みより一定に保たれています。
細胞が正常に働くためには細胞内に多く含まれるカリウムと細胞外に多く含まれるナトリウムの濃度のバランスを安定させることが重要になります。この濃度を調節しているのがナトリウムポンプです。

(C) カリウムのナトリウム排泄作用

カリウムは腎臓でナトリウムの再吸収を抑制し、ナトリウムを尿と一緒に体外へ排泄する働きがあるので、体内の余分なナトリウムを減らす重要な役割を果たしています。
結果として、次の血圧降下を起こします。

(D) カリウムの血圧降下作用

カリウムには、血圧降下作用があります。ナトリウムの過剰摂取は血圧の上昇をもたらしますが、カリウムがナトリウム排出させることで、血圧を正常に維持しようとします。

カリウムはナトリウムの腎臓における再吸収を抑制し、尿中への排出量を増加させることにより血圧を降下させる働きがあります。 また細胞膜にあるナトリウムポンプの働きを上昇させて、末梢血管を拡張させることによって血圧を下げる働きもあります。

(E) カリウムの筋肉収縮作用

カリウムはナトリウムと協働して筋肉の収縮と弛緩を調節する働きがあります。
細胞内液にあるカリウムイオンと細胞外液にあるナトリウムイオンが、細胞膜を通じて細胞内に入ったり、逆に細胞外へ出たりすることによって電気信号(活動電位)が発生し、筋肉の伸縮運動を制御しています。

(F) 情報伝達作用

神経と神経の間の信号伝達、筋肉の収縮、腺組織での外分泌や内分泌腺からのホルモン分泌では、情報の伝達によって行われています。
カリウムとナトリウムはこの情報伝達の働きで「活動電位の働き」と「細胞膜内外の電位差の維持」の2つに関与します。
この情報伝達の際、カリウムとナトリウムは活動電位を作り出し、電位差を維持することで神経の刺激が筋肉や腺組織に伝えられることで、刺激に対する反応が引き起こされます。
カリウムは細胞間における情報伝達の働きに関わっています。

上に述べたこれらの作用がどうして起こるのかについては、次回以降ご説明させて頂きます。
今回は、上に出てきた活動電位とナトリウムポンプについての用語説明を加えて終わります。

<用語説明>

活動電位とは

細胞や神経に対して何らかの刺激を与えると、細胞膜内外での電位差の逆転現象が起こります。この電位差を活動電位と言います。
活動電位は一ヵ所に留まるのではなく、膜上をすばやく伝播して行きます。
活動電位が発生している時間は極めて短く、そのスピードで情報が伝達されます。

活動電位が最も多く発生するのが神経細胞でその次が筋肉細胞です。
神経細胞で発生した活動電位は神経細胞同士や神経細胞から筋肉・腺組織など別の細胞へと情報を伝達する際にカリウムが関与します。

ナトリウムポンプとは

単にナトリウムポンプと言っていますが、その実態はNa-K-ATPaseと呼ばれる酵素です。この酵素は細胞内にナトリウムイオンが増え、細胞外でカリウムイオンが増加すると(ATPと言うエネルギーを使って)活性化し、3個のナトリウムを細胞内から外へ、同時に2個のカリウムを細胞外から細胞内へ運びます。

こうしてナトリウムイオンは細胞外に多く細胞内に少ない状態を、またカリウムイオンは細胞内に多く細胞外に少ないという陽イオン分布が維持されています。

ところが、塩分摂取により血管内にナトリウムと水分が増えた場合には、血管細胞内にナトリウムイオンが増え、カリウムイオンは自由に細胞外へ出て行きますので、細胞内外で電位差を生じにくく、その結果、このポンプの働きは低下します。