電解質の不均衡

水と電解質の不均衡
半透性細胞膜を横切るイオン濃度と電荷の図。
専門	腎臓学
原因	低カルシウム血症

電解質不均衡、または水電解質不均衡は、体内の電解質濃度の異常です。電解質は、体内の恒常性を維持する上で重要な役割を果たします。電解質は、心臓や神経の機能、体液バランス、酸素供給、酸塩基バランスなどを調節するのに役立ちます。電解質の不均衡は、電解質の摂取量が少なすぎたり多すぎたり、電解質の排泄量が少なすぎたり多すぎたりすることで発生する可能性があります。 ^[要出典]電解質の例には、カルシウム、塩化物、マグネシウム、リン酸塩、カリウム、ナトリウムなどがあります。

電解質異常は多くの疾患プロセスに関与しており、医療における患者管理の重要な部分です。^{[1] [2]}これらの異常の原因、重症度、治療、結果は、関与する電解質によって大きく異なります。^[3]最も深刻な電解質異常は、ナトリウム、カリウム、カルシウムのレベルの異常です。その他の電解質の不均衡はそれほど一般的ではなく、多くの場合、大きな電解質の変化とともに発生します。腎臓は適切な体液と電解質のバランスを維持する上で最も重要な臓器ですが、ホルモンの変化や生理学的ストレスなどの他の要因も役割を果たします。^[2]

カルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムイオンは陽イオン（+）であり、塩化物イオンとリン酸イオンは陰イオン（−）です。

慢性的な下剤の乱用や重度の下痢や嘔吐は、脱水症状や電解質の不均衡を引き起こす可能性があります。 ^{[引用が必要]}

栄養失調の人は特に電解質の不均衡のリスクが高い。重度の電解質の不均衡は、不均衡の原因に応じて不整脈、脳ヘルニア、または再栄養症候群を引き起こす可能性があるため、慎重に治療する必要がある。 ^{[4] [5] [6]}

電解質は、細胞（特に神経細胞、心臓細胞、筋肉細胞）が細胞膜全体の電圧を維持するために使用するものであるため重要です。電解質にはさまざまな機能があり、重要なものの1つは細胞間で電気インパルスを運ぶことです。 ^[要出典] 腎臓は、体の変化にかかわらず、血液中の電解質濃度を一定に保つように働きます。^{[4] [6]}たとえば、激しい運動中は、特にナトリウムとカリウムの形で電解質が汗として失われます。^[6]腎臓は、ナトリウム濃度のバランスをとるために薄い尿を生成することもできます。^[6]体液の電解質濃度を一定に保つには、これらの電解質を補充する必要があります。低ナトリウム血症、または低ナトリウムは、最も一般的なタイプの電解質不均衡です。^{[7] [8]}

電解質不均衡の治療は、関与する特定の電解質と、そのレベルが高すぎるか低すぎるかによって異なります。^[3]治療の積極性のレベルと治療の選択は、障害の重症度に応じて変わる可能性があります。^[3]電解質のレベルが低すぎる場合、電解質不均衡に対する一般的な対応はサプリメントを処方することです。ただし、関与する電解質がナトリウムの場合、問題はナトリウム不足ではなく水分過剰であることが多いです。これらの人へのサプリメントは電解質不均衡を修正する可能性がありますが、体液過多を犠牲にします。新生児の場合、これは重大なリスクを伴います。^[4]個々の電解質はそれぞれ異なる方法で生理機能に影響を与えるため、原因、治療、合併症について議論する際には個別に考慮する必要があります。^[要出典]

カルシウムは体内で最も豊富な電解質ですが、その大部分は骨の形成に使用されます。^[9]カルシウムは主に消化管から吸収され、排泄されます。^{[9]カルシウムの大部分は細胞外に存在し、}ニューロン、筋細胞の機能、酵素の機能、凝固に不可欠です。^[9]体内のカルシウム濃度の正常範囲は8.5〜10.5 mg/dLです。^[10]副甲状腺はカルシウム濃度の変化を感知し、副甲状腺ホルモンで電解質を調節する役割を担っています。^[11]

高カルシウム血症は、血液中のカルシウム濃度が高すぎる状態を指します。これは10.5 mg/dLを超えると発生します。^[3]

高カルシウム血症の最も一般的な原因は、特定の種類の癌、副甲状腺機能亢進症、甲状腺機能亢進症、褐色細胞腫、ビタミンDの過剰摂取、サルコイドーシス、結核です。^[3]副甲状腺機能亢進症と悪性腫瘍が主な原因です。^[9]また、筋細胞の破壊、長期の固定、脱水によっても引き起こされる可能性があります。^[3]

高カルシウム血症の主な症状は、腹痛、便秘、極度の渇き、排尿過多、腎臓結石、吐き気、嘔吐です。^{[3] [9]}カルシウム濃度が14 mg/dLを超える重症例では、混乱、精神状態の変化、昏睡、発作を起こすことがあります。^{[3] [9]}

高カルシウム血症の主な治療は、点滴による輸液です。^[3]高カルシウム血症が重度の場合や癌に伴って起こる場合は、ビスフォスフォネートで治療することがあります。^{[3] [ 9]}非常に重篤な症例では、血液からカルシウムを急速に除去するために血液透析が検討されることがあります。^{[3] [9]}

低カルシウム血症とは、血液中のカルシウム濃度が低すぎる状態、通常は 8.5 mg/dL 未満である状態を指します。^{[引用が必要]}

低カルシウム血症の一般的な原因は、副甲状腺機能低下症とビタミンD欠乏症です。^[3]また、栄養失調、輸血、エチレングリコール中毒、膵炎によっても引き起こされることがあります。^[3]

低カルシウム血症の最も一般的な症状は、神経学的および心血管系の症状です。^{[3] [9]}患者は、口や指の周りの筋肉のけいれんやけいれん、しびれを経験することがあります。また、息切れ、低血圧、不整脈が起こることもあります。^[3]

低カルシウム血症の患者は、経口または静脈内カルシウムで治療することができます。^[3]通常、静脈内カルシウムは重度の低カルシウム血症の患者にのみ使用されます。^{[3] [9]}低カルシウム血症の患者ではマグネシウム濃度をチェックし、低い場合はマグネシウムを補充することも重要です。^[9]

塩化物は、ナトリウムに次いで血液中に2番目に多く含まれる電解質であり、細胞外液中に最も多く含まれています。^[12]体内の塩化物のほとんどは、食事中の塩（NaCl）に由来します。 ^{[13]塩化物は}胃酸（HCl）の一部であり、電解質の吸収、酵素の活性化、細菌の殺菌に役割を果たします。血液中の塩化物濃度は、基礎代謝障害があるかどうかを判断するのに役立ちます。^[14]一般的に、塩化物は、酸塩基状態を示す電解質である重炭酸塩と逆の関係にあります。^[14]全体として、塩化物の不均衡の治療には、塩化物を補給したり避けたりするのではなく、根本的な原因に対処することが含まれます。^[要出典]

高塩素血症、つまり高塩化物濃度は、通常、塩化物過剰摂取（例：塩水溺死）、体液喪失（例：下痢、発汗）、代謝性アシドーシスと関連しています。^[12]

患者は通常、軽度の高塩素血症で無症状です。高塩素血症に伴う症状は通常、この電解質の不均衡の根本的な原因によって引き起こされます。^[15]

根本的な原因を治療します。一般的には水分摂取量を増やすことが含まれます。^[15]

低塩素血症、つまり低塩素レベルは、一般的に胃腸（嘔吐など）や腎臓（利尿剤など）からの損失と関連しています。^[14]塩素に比べて水分やナトリウムの摂取量が多いことも低塩素血症の一因となる可能性があります。^[14]

患者は通常、軽度の低塩素血症で無症状です。低塩素血症に伴う症状は通常、この電解質の不均衡の根本的な原因によって引き起こされます。^[16]

根本的な原因を治療します。一般的には水分摂取量を増やすことが含まれます。^[16]

マグネシウムは主に骨と細胞内に存在します。体内のマグネシウム総量の約1%が血液中に存在します。^[17]マグネシウムは代謝の制御に重要であり、多くの酵素反応に関与しています。正常範囲は0.70 - 1.10 mmol/Lです。^[17]腎臓はマグネシウム濃度をこの狭い範囲に維持する役割を担っています。

高マグネシウム血症、つまり血液中のマグネシウム濃度が異常に高い状態は、腎機能が正常な人では比較的まれです。^[18]これはマグネシウム濃度が2.5 mg/dLを超える状態と定義されます。

高マグネシウム血症は、通常、腎機能に異常のある人に発生します。この不均衡は、マグネシウムを含む制酸剤や下剤の使用によっても発生する可能性があります。高マグネシウム血症のほとんどの症例は、マグネシウムを含む薬剤を避けることで予防できます。^{[引用が必要]}

軽度の症状には、吐き気、顔面紅潮、疲労感などがあります。最も一般的に見られる神経症状には、深部腱反射の低下などがあります。重度の症状には、麻痺、呼吸不全、心停止に進行する徐脈などがあります。^{[引用が必要]}

腎機能が正常であれば、マグネシウムの摂取源を止めるだけで十分です。利尿薬は尿中へのマグネシウムの排泄量を増やすのに役立ちます。症状が重い場合は、血液からマグネシウムを直接除去する透析で治療できる場合があります。^[要出典]

低マグネシウム血症、つまり血液中のマグネシウム濃度が低い状態は、入院患者の最大12％に発生する可能性があります。^[19]低マグネシウム血症の症状や影響は、比較的小さな欠乏でも発生する可能性があります。

低マグネシウム血症の主な原因は、嘔吐や下痢などの胃腸からの損失です。もう 1 つの主な原因は、利尿剤、アルコール摂取、高カルシウム血症、遺伝性疾患による腎臓からの損失です。食事からの摂取量が少ないことも、マグネシウム欠乏症の一因となります。

低マグネシウム血症は、通常、低カリウム血症や低カルシウム血症などの他の電解質異常を伴います。このため、他の電解質欠乏症で見られる症状が重複している場合があります。重篤な症状には、不整脈、発作、テタニーなどがあります。

治療の第一歩は、欠乏症の原因が胃腸の問題か腎臓の問題かを判断することです。症状がないか、ごく軽微な人には経口マグネシウムが投与されますが、下痢やその他の胃腸の不快感を感じる人も多くいます。マグネシウムに耐えられない、またはマグネシウムを摂取できない人、または症状が重い人は、静脈内マグネシウムを投与することができます。

低マグネシウム血症は、他の電解質欠乏症の正常化を妨げる可能性があります。他の電解質欠乏症が伴う場合、他の欠乏症を治療するためにマグネシウム濃度を正常化する必要がある可能性があります。

カリウムは主に体内の細胞内に存在するため、血液中の濃度は3.5 mEq/Lから5 mEq/Lの範囲になります。^[9]腎臓は体内のカリウムの大部分を排出する役割を担っています。^[9]つまり、腎臓の機能は血流中のカリウムの適切なバランスを維持するために非常に重要です。

高カリウム血症とは、血液中のカリウム濃度が高すぎることを意味します。これは、カリウム濃度が5mEq/Lを超える場合に発生します。^{[3] [9]}不整脈や死に至ることもあります。 ^[3]そのため、最も危険な電解質異常であると考えられています。^[3]

高カリウム血症は、腎臓からの排泄量の減少、細胞外へのカリウムの移動、または腎不全患者におけるカリウムを多く含む食品の摂取量の増加によって引き起こされることが多い。^[3]高カリウム血症の最も一般的な原因は、サンプルから血液細胞が分解される際に放出されるカリウムによる検査誤差である。^{[9]その他の一般的な原因としては、腎臓病、}細胞死、アシドーシス、腎機能に影響を与える薬剤などがある。 ^[3]

高カリウム血症の危険性の一つは、無症状であることが多く、かかりつけ医による通常の臨床検査でのみ検出されることです。^[3]カリウム濃度が高くなると、吐き気、嘔吐、下痢などの症状が現れ始めます。^[3] 7 mEq/Lを超えると定義される重度の高カリウム血症の患者は、筋肉のけいれん、しびれ、チクチク感、反射の欠如、麻痺などの症状を経験することがあります。^{[3] [9]}患者は不整脈を経験する可能性があり、死に至ることもあります。^{[3] [9]}

高カリウム血症の治療には3つの柱がある。心臓細胞の安定化、細胞内へのカリウムの移動、そして体内からのカリウムの除去である。^{[3] [9]}心筋細胞の安定化は、カルシウムを静脈内投与することによって行われる。^[3]細胞内へのカリウムの移動は、インスリンとアルブテロールの両方の吸入器を使用して行われる。^[3]体内からのカリウムの排泄は、血液透析、ループ利尿薬、またはカリウムを糞便中に排泄させる樹脂のいずれかを使用して行われる。^[3]

最も一般的な電解質異常である低カリウム血症は、カリウム濃度が3.5mEq/L未満であることを意味します。^[3]多くの場合、マグネシウム濃度の低下と同時に発生します。^[3]

カリウム不足は、カリウムの排泄増加、カリウムを豊富に含む食品の摂取減少、細胞内へのカリウムの移動、または特定の内分泌疾患によって引き起こされます。^[3]排泄は低カリウム血症の最も一般的な原因であり、利尿薬の使用、代謝性アシドーシス、糖尿病性ケトアシドーシス、高アルドステロン症、および腎尿細管性アシドーシスによって引き起こされる可能性があります。^[3]カリウムは嘔吐や下痢によっても失われることがあります。^[9]

低カリウム血症は無症状であることが多く、カリウム濃度が2.5mEq/L未満になるまで症状が現れないこともあります。^[9]典型的な症状は筋力低下とけいれんです。低カリウムは不整脈を引き起こすこともあります。^{[3] [9]}

低カリウム血症は体内のカリウムを補充することで治療されます。これは経口または静脈内投与で行うことができます。^{[3] [9]}カリウム不足は通常マグネシウム不足を伴うため、患者にはカリウムと一緒にマグネシウムが投与されることがよくあります。^[9]

ナトリウムは血液中に最も多く含まれる電解質です。^[要出典]人体におけるナトリウムとその恒常性は、体液に大きく依存しています。人体の約60%は水で、この割合は総体水分とも呼ばれます。体液は、細胞外液（ECF）と細胞内液（ICF）と呼ばれる2つの区画に分けられます。体内のナトリウムの大部分は細胞外液区画に留まります。^[20]この区画は、細胞を取り囲む体液と血管内の体液で構成されています。ECFのナトリウム濃度は約140 mEq/Lです。^[20]細胞膜は水は透過しますがナトリウムは透過しないため、膜を越えた水の動きが血液中のナトリウム濃度に影響を及ぼします。ナトリウムは膜を越えて水を引き寄せる力として作用し、水はナトリウム濃度の低い場所から高い場所に移動します。これは浸透と呼ばれるプロセスによって起こります。^[20]ナトリウムの不均衡を評価する際には、体内総水分量と体内総ナトリウム量の両方を考慮する必要がある。^[3]

高ナトリウム血症とは、血液中のナトリウム濃度が高すぎる状態です。145 mEq/Lを超えると、高ナトリウム血症とみなされます。高ナトリウム血症は、他の健康上の問題がない人には一般的ではありません。^[3]この疾患を持つ人のほとんどは、下痢による水分喪失、喉の渇きの感覚の変化、水分摂取の不能、腎臓による濃縮尿の生成不能、塩分摂取量の増加のいずれかを経験しています。^{[3] [20]}

高ナトリウム血症には3つのタイプがあり、それぞれ原因が異なります。^{[3] 1}つ目は脱水症状と体内総ナトリウム濃度の低下です。これは熱中症、火傷、極度の発汗、嘔吐、下痢などが原因で最もよく起こります。 [3] 2つ目は体内水分量が少ないのに体内ナトリウム濃度が正常である状態です。これは尿崩症、腎疾患、視床下部機能不全、鎌状赤血球症、特定の薬剤などが原因で起こります。 ^{[3] 3つ目は体内総ナトリウム濃度の増加で、摂取量の増加、}コーン症候群、クッシング症候群などが原因で起こります。^[3]

高ナトリウム血症の症状は、その種類や電解質異常の進行速度によって異なります。^[20]一般的な症状は、脱水、吐き気、嘔吐、疲労、脱力感、喉の渇きの増加、排尿過多です。患者は、利尿薬や非ステロイド性抗炎症薬など、不均衡を引き起こす薬剤を服用している可能性があります。^[20]患者によっては、明らかな症状がまったくない場合もあります。^[20]

まず患者の安定性を評価することが重要です。頻脈や低血圧などのショックの兆候がある場合は、すぐに静脈内生理食塩水注入で治療する必要があります。^{[3] [ 20]}  患者の状態が安定したら、治療計画に影響を与える可能性があるため、高ナトリウム血症の根本的な原因を特定することが重要です。^{[3] [20]}治療の最終段階は、患者の自由水不足を計算し、経口または静脈内輸液を組み合わせて一定の割合で補充することです。^{[3] [20]}  水分の補充速度は、患者が高ナトリウム血症であった期間によって異なります。ナトリウム濃度を急速に下げすぎると、脳浮腫を引き起こす可能性があります。^[20]

低ナトリウム血症とは、血液中のナトリウム濃度が低すぎる状態を指します。一般的には、135 mEq/L 未満の濃度と定義されます。^[3]この比較的一般的な電解質異常は、病気の存在を示す可能性がありますが、病院では低張液の投与が原因であることが多いです。 [ ^{9] [3]}入院患者の大多数は、130 mEq/L を超える軽度の低ナトリウム血症のみを経験します。130 mEq/L 未満のレベルを経験する患者はわずか 1～4% です。^[9]

低ナトリウム血症の原因は、心不全、慢性腎臓病、肝臓病、チアジド系利尿薬による治療、心因性多飲症、抗利尿ホルモン不適合分泌症候群など、多岐にわたります。^[3]また、術後や、激しい運動で起こる偶発的な水中毒の状況でもみられます。^{[3]小児患者に共通する原因は、下痢性疾患、希釈された粉ミルクの頻繁な摂取、過剰摂取による水中毒、}浣腸です。^[3]偽性低 ナトリウム血症は、血液中の脂肪やタンパク質のレベルが高い場合に起こる、誤った低ナトリウム血症です。^{[9] [3]}糖尿病患者では、高血糖によって血流に水が引き込まれ、ナトリウム濃度が低下するため、希釈性低ナトリウム血症が起こることがあります。^{[9] [3]}低ナトリウム血症の原因診断は、体液量、血漿浸透圧、尿中ナトリウム濃度、尿浸透圧の3つの要因に基づいて行われます。^{[9] [3]}

軽度の低ナトリウム血症では、症状が現れない人が多い。症状の重症度は、低ナトリウム血症の重症度と発症の速さと直接相関している。^[3]一般的な症状としては、食欲不振、吐き気、嘔吐、混乱、興奮、衰弱などがある。^{[9] [ 3]}さらに懸念される症状としては、中枢神経系に関係するものがあり、発作、昏睡、脳ヘルニアによる死亡などがある。^{[9] [3]}これらは通常、ナトリウム濃度が120 mEq/Lを下回るまで発生しない。^[3]

治療の考慮事項には、症状の重症度、発症までの時間、体液量の状態、根本原因、ナトリウム濃度などがあります。^[9]ナトリウム濃度が 120 mEq/L 未満の場合は、極端に低い濃度は重度の神経症状を伴うため、高張食塩水で治療できます。 ^[9]緊急でない状況では、浸透圧性脱髄症候群のリスクを最小限に抑えるために、ゆっくりとナトリウムを補正することが重要です。^{[9] [3]}体内総水分量とナトリウム濃度が低い場合は、通常、水分が与えられます。^{[3]体内総水分量が多い場合 (}心不全や腎臓病などにより)、水分制限、塩分制限が行われ、利尿薬で治療される場合があります。^[3]体内総水分量が正常な場合は、水分制限のみが行われる場合があります。^[3]

食事は電解質の貯蔵量と血中濃度に大きく影響します。以下は、これらの電解質の濃度を高める食品のリストです。

健康的な食生活の一環として、1日当たりのナトリウム摂取量を2,300mg未満に抑えることが推奨されています。^[21]私たちのナトリウム摂取量の大部分は、わずか数種類の食品から来ていますが、大量のナトリウムを摂取しても塩辛く感じないことを考えると、これは驚くべきことです。^{[22] [23]}

• パン
• スープ
• 塩漬け肉とコールドカット
• チーズ
• 風味のあるスナック（例：チップス、クラッカー、プレッツェル）

ミネラルでは、リンは一般にリン酸塩として存在します。リンの優れた供給源としては、ベーキングパウダー、インスタントプリン、綿実粕、麻の実、強化飲料、乾燥ホエーなどがあります。

カリウムは様々な果物や野菜に豊富に含まれています。^[24]成人の推奨カリウム摂取量は、年齢や性別によって異なりますが、2,300～3,400 mgです。^[25]

• 豆とレンズ豆
• 濃い緑色の葉野菜（例：ほうれん草、ケール）
• リンゴ
• アプリコット
• ジャガイモ
• スカッシュ
• バナナ
• 日付

乳製品は米国の食事におけるカルシウムの主要な供給源です。^[26]成人の推奨カルシウム摂取量は、年齢と性別に応じて1,000～1,300 mgです。^[26]

• ヨーグルト
• チーズ
• 牛乳
• 豆腐
• イワシの缶詰

マグネシウムは、さまざまな野菜、肉、穀物に含まれています。^[27]食物繊維を多く含む食品は、一般的にマグネシウムの供給源です。^[28]成人の推奨マグネシウム摂取量は、年齢と性別に応じて360 mgから420 mgの範囲です。^[28]

• エプソムソルト
• ナッツ類（カボチャの種、アーモンド、ピーナッツなど）^[27]
• 濃い緑色の葉野菜（例：ほうれん草）^[27]
• 豆^[27]
• 強化シリアル

• アシドーシス
• アルカローシス
• 脱水
• 栄養失調
• 飢餓
• スポーツドリンク

• 「パート 10.1: 生命を脅かす電解質異常」。Circulation . 112 ( 24_supplement). 2005 年 12 月 13 日。doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.166563 . S2CID  79026294。