中央区・内科・高橋医院の
健康のための栄養学に関する情報


多量ミネラルの代表選手 
ナトリウム について説明します

ナトリウムは 
塩分 主たる成分です

<働き>

@体液量の調整

後述する機序により 
細胞外液量(体液量)を調整します

@神経細胞の興奮 情報伝達

神経細胞が神経伝達物質などで
刺激を受けると
細胞外に存在する
主たる陽イオン(プラスに荷電している)の
ナトリウムが細胞内に流入し

神経細胞が活動していない時は 
マイナス状態にある細胞内の電位が
負から正に変換され
神経細胞が興奮するのに必要な
「活動電位」が生じます

活動電位について説明する図

ナトリウムが細胞内に流入し活動電位が生じることを示す図

こうして生じた
活動電位・電気的勾配を利用して
神経細胞の興奮 情報伝達が
起こります

@糖やアミノ酸の共輸送

糖やアミノ酸は
ナトリウムと一緒に
エネルギー非依存性に
細胞内に運び込まれます

糖やアミノ酸のナトリウムとの共輸送についてまとめた図
栄養素を細胞内に取り込む現象に ナトリウムは貢献していることを示す図

栄養素を細胞内に取り込む現象に
ナトリウムは貢献しているのです

<体液量はナトリウム濃度で規定される>

@細胞内液と細胞外液

体内に存在する水分(体液)は

*細胞の中に存在する細胞内液 
 体重の約30~40%

*細胞の外に存在する細胞外液
 体重の約20%

に大きく分類されます

細胞外液の約1/4は
血管内に血漿として存在しています

細胞内液 外液について説明する図

細胞内液と外液は 
細胞の細胞膜により隔てられていて

両者間の
電解質や糖質などの物質の移動には
巧妙な調節機構が働いています

また 
水分は後述する浸透圧により
両者間を移動します

浸透圧について説明する図

@ナトリウムは細胞外液に多く存在します

55%は細胞外液
43%は骨
2%は細胞内液

に存在しています

ナトリウムは細胞外液に多く存在することを示す図

細胞外液は
海水と構成成分が似ていて
ナトリウムとクロールが多いのです

細胞外液はナトリウムとクロールが多いことを示す図

この細胞外液のナトリウムが
血液の浸透圧を規定しています

ナトリウム量が多いと
浸透圧により
細胞内から細胞外へ水を引っ張り出して
細胞外液量が増えるのです

一方 あとで解説しますが
細胞内にいちばん多く存在するのは
カリウムです

細胞内にいちばん多く存在するのはカリウムであることを示す図

<浸透圧とは>

生体内では 
細胞内液と細胞外液の間に
ナトリウムなどのイオンや糖などの
分子の濃度に差があるとき
それをなくして同じ濃度にしようとして
細胞内外で水分が移動します

この水分の移動の原動力となるのが 
浸透圧です

浸透圧について説明する図

浸透圧を規定するのは 
イオンや糖の分子の総和で

それが多いと浸透圧は高く 
少ないと低い

細胞内外を隔てている細胞膜は
イオンや分子の通過は制限しますが
水は自由に通す性質があります

この性質を利用して
細胞内外の
イオンや分子の濃度が等しくなるように
つまり浸透圧が等しくなるように
水が勝手に移動するのです

水が勝手に移動することを示す図

細胞外の浸透圧が低いときは
細胞外から細胞内に
水が移動し

細胞外の浸透圧が高いときは
細胞内から細胞外に
水が移動します


<細胞外液のナトリウム濃度を調節するシステム>

ナトリウムは小腸から吸収され
吸収されたのと同じ量が尿に排泄され
出納のバランスが保たれています

細胞外液(血中)のナトリウム濃度を
調節するシステムとしては
下記のふたつのシステムが存在します

@レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系

*レニンは
 アンギオテンシノーゲンを
 アンギオテンシンIに分解します

アンギオテンシンIは 
 アンギオテンシンI変換酵素により
 活性の高いアンギオテンシンⅡに変換されます

*アンギオテンシンⅡ 腎臓の尿細管での
 ナトリウム再吸収を促進します


また レニンは
副腎からアルドステロンを分泌させ

アルドステロン
 遠位尿細管 集合管での
 ナトリウム再吸収を促進します

レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系の作用についてまとめた図

このように 
アンギオテンシンⅡとアルドステロンは
腎臓でのナトリウムの再吸収の促進により
血中ナトリウム量を増やし

その結果 
細胞外の浸透圧が上がるので
細胞内から細胞外に水分が移動して
血管内の細胞外液量(血漿量)が増えて
血管内圧が高まることで 
血圧が上昇するのです

こうしたことから
レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系は
降圧薬のターゲットになっています

レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系と降圧薬の関係を示した図

高血圧症の治療で使われることが多い
アンギオテンシン変換酵素阻害薬(ACE阻害薬)
アンギオテンシン受容体拮抗薬(ARB)
このレニン・アンギオテンシン系の阻害により
降圧作用を発揮します

@抗利尿ホルモン バゾプレシン

塩分を多く摂ると 
血中ナトリウム濃度が増えますが
その情報が脳に伝えられると

喉の渇きが自覚され 飲水行動が起き

下垂体後葉から
抗利尿ホルモンのバゾプレシンが分泌され
尿量が減少します

こうして細胞外液量が増え
血中ナトリウム濃度が
調整される仕組みも存在します

細胞外液量の調節に関わるホルモンについてまとめた図

どうしてこういう仕組みがあるのでしょう?

ヒトのご先祖様は
大昔は海中で暮らしていたので 
海が恋しい

そこでナトリウムを体内にできるだけ取り込み
それを保つことで
細胞外液を海水に似た成分構成にしようとした

そんな理由で
ナトリウムを溜めこみやすい体質に
なったのではないか
と言われています

人は進化の過程でナトリウムを溜めこみやすい体質になった可能性を示す図


<ナトリウムと高血圧症>

塩分を摂りすぎて 
血中ナトリウム濃度が増加すると
上述した機序により細胞外液量が増え 
血圧が上がります

塩分を摂りすぎて 血中ナトリウム濃度が増加すると血圧が上がることを示す図

高血圧症の患者さんが
塩分制限を求められるのは
こうした理由によります

新しい降圧薬が開発されても
高血圧治療の基本は
塩分制限なのです

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