はじめに
私たちの体内には、さまざまな電解質(カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、クロール、リン酸など)が存在し、これらが適切にバランスを保つことで、筋肉の収縮や神経伝達、血圧の安定、体液バランス、pH(酸塩基平衡)の維持など、非常に重要な働きを果たしています。しかし、何らかの原因でこれら電解質が過剰または不足し、体内のバランスが崩れると、思いがけないほど深刻な症状が引き起こされることがあります。いわゆる「電解質異常(電解質バランスの乱れ)」がそれに当たります。
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一見すると、「汗をかいたから塩分を補給する」「下痢や嘔吐で水分と電解質が不足しないようにする」程度で対処できそうに思われるかもしれません。しかし、電解質異常の中には、放置すると心停止や意識障害など重篤な状態を招くケースもあるため、決して軽視できない問題です。本記事では、体内の電解質がどのような役割を担っているのか、バランスが乱れるとどんな症状が現れるのか、そして原因・診断法・治療法の概要などを詳しく解説します。さらに、バランス維持の重要性に加え、国内外で近年行われた新しい研究から得られた知見も織り交ぜながら、より理解を深めていただけるよう努めます。
専門家への相談
本記事の内容は、医師や医療専門家の監修を受けて作成されたものではありませんが、文献としては信頼される複数の研究・公的機関の情報が活用されています。また、記事内の一部では医療機関や研究内容を参考として紹介します。本記事で言及する専門家として、原文で示されているのは“Bác sĩ CKI Nguyễn Thị Lê Hương(血液内科・ホーチミン市血液内科輸血病院勤務)”のみです。したがって本記事では、その専門家が関与したとされる内容の一部を基に、電解質異常の病態や治療法の一般的な情報を整理しています。
電解質とは何か
はじめに、電解質が私たちの体内でどのような役割を果たしているのかを整理しましょう。電解質とは、水分に溶けたときに陽イオンや陰イオンを生み出す物質の総称です。具体的には、以下のようなものが体内で重要とされます。
- ナトリウム(Na⁺)
体液バランスと血圧維持、神経伝達などを担う代表的な陽イオン。 - カリウム(K⁺)
心臓や筋肉の収縮のリズムを安定させるうえで極めて重要。 - カルシウム(Ca²⁺)
骨や歯の形成、血液凝固、筋肉の収縮、神経伝達など多岐にわたる機能をサポート。 - マグネシウム(Mg²⁺)
筋肉・神経機能の正常化、エネルギー代謝、酵素反応の補助などを行う。 - クロール(Cl⁻)
体液の浸透圧バランスや、塩酸として胃酸を作る材料になる。 - リン酸(HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻など)
ATP(エネルギー分子)の産生、骨や歯の構成、細胞機能に関与。
これらの電解質は、主に食事や水分摂取などで体内に取り込まれ、腸で吸収される一方、腎臓や汗腺などを通して排出されます。こうして常に体内濃度が厳密に制御されているため、どれか1つでも大きく偏ったり不足したり過剰になったりすると、全身の調子が乱れることが明らかになっています。
電解質異常とは
電解質異常とは、上述した電解質が何らかの理由で過剰または不足し、適正な濃度範囲を外れてしまう状態を指します。例えば、体液(血漿など)中のナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどが高すぎたり低すぎたりすると、筋肉・神経・心臓などに深刻な影響を及ぼし得ます。症状が軽度のうちは自覚しにくい場合もありますが、重度になるとけいれん、意識障害、心筋梗塞・不整脈など生命を脅かす合併症につながることがあります。
電解質異常が体にもたらす影響
- 神経系への影響
電解質は神経伝達に必須なので、不足や過剰が起こると意識障害、錯乱、しびれ、感覚鈍麻などがみられる場合があります。 - 筋肉への影響
痙攣や筋力低下、けいれん(ひきつけ)など、筋肉の異常興奮や収縮不全が起こることがあります。 - 心臓血管系への影響
心拍数やリズムに変調が生じ、最悪の場合は心不全や心停止に至る可能性があります。 - 消化器系への影響
嘔吐、下痢、便秘、腹痛などの不調が表面化するケースも少なくありません。
主な症状
電解質異常は、軽度であればほとんど症状を感じず、血液検査などで偶然発見されることも多々あります。しかし、濃度異常が大きくなると、体内の多系統に影響が及び、多彩な症状が現れます。典型的な症状をいくつか挙げると、以下のとおりです。
- 意識混濁、無気力、頭痛
脳内や神経の伝達が阻害され、思考力の低下やぼんやりした感覚が続く。 - 全身の脱力感、筋肉のけいれん・こむら返り
カルシウムやマグネシウム、カリウムなどの異常が原因となりやすい。 - 吐き気、嘔吐、腹痛、便秘または下痢
消化管の平滑筋や神経調節が乱れるため。 - 不整脈、頻脈
カリウム・ナトリウム・カルシウムのいずれかのバランスが崩れると、心拍リズムが乱れる可能性がある。 - しびれや感覚異常
四肢の先端がチクチクする、麻痺感があるなど、末梢神経が過剰に興奮または鈍化する。
もしこうした症状を自覚し、自分で電解質異常を疑う場合は、早めに医療機関を受診することが肝心です。特に意識レベルの低下や不整脈などが疑われる場合は、一刻を争うこともあります。
原因とリスク要因
電解質異常は、全身の水分量と深く結びついています。嘔吐や下痢、発熱を伴う脱水状態、極端な発汗、あるいはやけどなどで体液が大きく損失すると、血中の電解質が不足したり濃縮したりします。また、腎臓や内分泌系(副腎、甲状腺など)の機能障害、特定の薬剤の使用、栄養不良やアルコール依存など、多岐にわたる原因が関与します。代表的な電解質ごとに原因を整理すると、下記のようになります。
1. カルシウムの異常
- 高カルシウム血症(過剰)
甲状腺・副甲状腺の疾患(特に副甲状腺機能亢進症)、腎機能障害、肺や乳腺のがん転移、大量のカルシウムサプリやビタミンDサプリの長期服用、特定の利尿薬やリチウム製剤の使用などが原因になる。 - 低カルシウム血症(不足)
慢性腎不全、ビタミンDの不足、副甲状腺機能低下症、膵炎、吸収不良、骨粗鬆症治療薬の使用、前立腺がんなどが関与する。
2. クロールの異常
- 高クロール血症
腎不全、脱水(下痢や嘔吐など)、透析、塩素化合物の過剰摂取などで起こりやすい。 - 低クロール血症
ナトリウムやカリウムの異常を伴うケースが多く、急性腎不全、シストファイブラ症(嚢胞性線維症)、食欲不振症(神経性やせ症)などでもみられる。
3. マグネシウムの異常
- 高マグネシウム血症
Addison病や腎不全の終末期など、マグネシウム排泄機構が大きく障害された場合に起こる。 - 低マグネシウム血症
心不全、下痢の慢性化、吸収不良、発汗過多、アルコール乱用、一部の利尿薬・抗生物質・制酸剤などの影響が挙げられる。また、栄養不良でも起こる。
4. リン酸の異常
- 高リン血症
慢性腎臓病、副甲状腺機能低下症、重篤な呼吸障害、腫瘍崩壊症候群などが原因となりやすい。 - 低リン血症
ビタミンD欠乏、飢餓状態、重度の熱傷、過度のアルコール摂取、副甲状腺機能亢進症、一部の静脈内鉄剤・抗酸薬の長期使用などが背景にあることが多い。
5. カリウムの異常
- 高カリウム血症
腎不全や脱水、アジソン病(副腎不全)、重度のアシドーシス(糖尿病性ケトアシドーシスなど)、特定の降圧薬や利尿薬の影響が要因として知られる。重症の場合は心停止の危険性が非常に高い。 - 低カリウム血症
脱水、拒食症や過食症、嘔吐や下痢、下剤や利尿薬の使用、ステロイド薬などが原因となる。
6. ナトリウムの異常
- 高ナトリウム血症
極端な脱水(嘔吐、下痢、発熱、発汗などで水分のみが失われる)、ステロイド薬の使用、日常的な水分摂取不足などで起こる。 - 低ナトリウム血症
嘔吐や下痢、肝疾患、心不全、腎不全、甲状腺や視床下部、副腎の機能異常、利尿薬の過剰使用、抗てんかん薬の影響などが典型的な原因。
共通のリスク要因
- 慢性肝疾患(肝硬変)
- 慢性腎不全
- うっ血性心不全
- 甲状腺疾患
- 副腎疾患
- アルコール依存症
- 重度の熱傷・骨折など大きな外傷
- 摂食障害(拒食症、過食症)
- 高齢者や新生児など、体液調整能力が弱い人
診断方法
電解質異常を疑う症状(脱力感、けいれん、意識混濁、不整脈など)がある場合、医師はまず血液検査を実施し、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、クロール、リン酸などの血中濃度を測定します。また、腎機能評価(尿素窒素やクレアチニンなど)や、必要に応じて尿検査を併用することも一般的です。
さらに、症状の種類や程度によっては、以下のような追加検査が行われることがあります。
- 身体診察(皮膚の弾力検査、神経反射など)
重度の脱水では皮膚の弾力が低下し、触診で簡単に確認できることがあります。また、深部腱反射の亢進や低下はカルシウム・マグネシウムなどの異常を示唆します。 - 心電図(ECG, EKG)
高カリウム血症や低カリウム血症、カルシウムの濃度異常は、不整脈や特徴的な心電図の変化を引き起こすため、診断の手がかりになります。 - ホルモン検査
副甲状腺ホルモン(PTH)や副腎皮質ホルモン(コルチゾール)など、内分泌系の機能評価が必要となるケースがあります。
治療法
電解質異常の治療は、「不足している電解質を補う・過剰な電解質を排出する」「根本的な原因疾患や状態を是正する」の2つを柱としています。治療の具体的な手段は、異常の種類や重症度により大きく異なります。
点滴による補正
嘔吐や下痢が続いて脱水が顕著な場合や、短時間での補正が必要な場合は、生理食塩水(NaCl)などの点滴が用いられます。体液の不足と一緒に失われた電解質を、静脈内投与によって迅速に補充する方法です。また、ナトリウムやカリウムだけでなく、マグネシウムやカルシウムなどを含む点滴製剤が処方されることもあります。
内服薬やサプリメントでの補充
慢性的な電解質不足(腎臓病などによる長期的なマグネシウム不足、カルシウム不足など)では、内服薬やサプリメントが継続的に処方される場合があります。代表的な例としては、以下のようなものがあります。
- マグネシウム補充薬(酸化マグネシウム など)
- カリウム補充薬(塩化カリウム など)
- カルシウム補充薬(グルコン酸カルシウム、クエン酸カルシウム など)
- リン酸結合薬(セベラマー、炭酸ランタン、炭酸カルシウム など)
こうした薬剤を用いる際は、過補正や新たな電解質異常を引き起こさないよう、定期的な血液検査と医師の管理が必要になります。
透析
慢性腎不全が背景にあり、重篤な電解質異常が起きていて点滴や内服薬による調整が困難な場合、あるいは急性腎障害によって電解質が排泄できない状態では、透析による血液浄化が検討されます。透析では、過剰になったカリウムやリン、ナトリウムなどを効率的に除去し、電解質のバランスを回復させます。特に高カリウム血症で致死的不整脈のリスクが迫っている場合には救命的に行われることもあります。
原因疾患の治療
電解質異常そのものを補正するだけでなく、原因となる疾患や状態を特定し、根本的に治療することが重要です。たとえば、以下のような対処が考えられます。
- 副甲状腺機能亢進症や副腎機能異常の場合:ホルモン療法や外科的治療
- 慢性腎疾患の場合:腎機能の維持と改善を目指す内科的管理や食事療法、定期的な血液検査
- 消化器症状(嘔吐・下痢)を引き起こす感染症の場合:制吐薬・整腸薬・輸液によるサポート
- 薬剤性の電解質異常の場合:投与薬の見直し、別の薬剤への変更
予防と日常生活での注意点
電解質異常を予防・再発防止するためには、以下のような対策が推奨されます。
- バランスの良い食事・十分な水分補給
過度な偏食や極端なダイエットは避け、電解質を含む食品(野菜、果物、乳製品、大豆製品、海藻など)を適度に摂取する。また、下痢や発熱があるときは早めに経口補水液などで十分な水分と電解質を補う。 - 定期的な健康診断・血液検査
特に腎疾患や内分泌疾患の既往がある場合は、定期的に血液検査を行い、ナトリウム、カリウム、クレアチニン値などを確認する。 - 投薬管理
利尿薬や降圧薬、ホルモン剤など、電解質バランスに影響を与えうる薬剤を服用している場合は、定期的に医師のチェックを受け、必要ならば処方変更を検討する。 - アルコール摂取の節度
アルコールの多量摂取は栄養不良や脱水、マグネシウム不足などを引き起こしやすいため注意が必要。 - 極端な運動や発汗への対策
マラソンやスポーツで大量に汗をかく場合、適宜スポーツドリンクや経口補水液でナトリウムやカリウムなどを補給する。ただし、糖分や電解質の過剰摂取にならないようバランスに配慮する。
近年の研究
電解質異常は多様な臨床現場で日常的に遭遇する課題であり、国内外でさまざまな研究が進められています。ここでは、2021年以降に公表され、日本での臨床にも比較的応用しやすいと考えられる研究事例をいくつか紹介します。
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2021年:Nephrology (Carlton) 掲載 “The pathophysiology and treatment of hyponatraemic encephalopathy: An update”(Moritz ML, Ayus JC)
低ナトリウム血症が引き起こす脳症の病態と治療について、過去の症例レビューをもとに詳しく分析した研究です。約100症例以上のデータを統合し、急性期の高張食塩水投与時に注意すべき補正速度や治療指針を示しています。日本の病院でも近年、高齢者を中心に低ナトリウム血症が増加していると報告があるため、非常に参考になると考えられます(doi:10.1111/nep.13859)。 -
2022年:BMC Neurology 掲載 “Serum electrolytes and short-term mortality in acute stroke: a hospital-based retrospective study”(Pan W, et al.)
脳卒中患者の急性期における血清電解質の異常と短期死亡率の関連を検討した研究。約500名の入院患者を対象に、血清ナトリウムやカリウム、カルシウムなどの値を追跡した結果、入院初期の電解質異常が死亡リスクと有意に関連することを示しました。日本でも高齢化に伴い脳卒中が多く、電解質管理の重要性を再認識させる報告といえます(doi:10.1186/s12883-022-02668-1)。
いずれの研究も、日本の臨床現場にも当てはまる可能性が高く、特に高齢社会においては電解質異常への早期介入が患者の予後に大きな影響を与えることが示唆されます。実際の診療では個々の患者の状態を踏まえて判断する必要がありますが、これらの知見はガイドライン整備や治療戦略立案に役立つと考えられます。
結論と提言
電解質は体内のあらゆる機能を支える非常に重要な存在であり、その異常は意外にも頻繁に起こり得ます。日常的な脱水や下痢・嘔吐、あるいは腎臓やホルモン系の疾患、薬剤の使用など、原因は多岐にわたります。症状が軽度なら見逃されがちですが、重度の電解質異常は心停止や意識障害など、生命に関わる合併症をもたらすリスクがあるため、早期の診断と適切な治療が不可欠です。
- まずは日常生活での予防
バランスの良い食生活とこまめな水分・電解質の補給、定期的な健康診断など基本的なセルフケアが重要です。 - 異常が疑われたら早めに受診
意識障害や筋力低下、不整脈、重度の吐き気・嘔吐などがみられた場合は、一刻も早く医療機関を受診する必要があります。 - 根本原因の把握と治療
電解質異常は結果であり、しばしば背景に別の疾患(腎不全、副甲状腺疾患、ホルモン異常、栄養障害など)や薬剤の影響が潜んでいます。原因を正しく見極めることで再発の予防につながります。
電解質バランスを整えることは、健康な生活や病気の予防・治療に直結する大切な要素です。特に高齢者や慢性疾患を持つ方は、日常的に電解質管理を意識する必要があるでしょう。最新の研究は、適切な補充やモニタリングが合併症を防ぎ、患者さんのQOLを向上させる可能性を示していますが、一方で自己判断の補充や誤った食事制限による過補正・別の電解質異常などのリスクもあります。総合的な視点をもつ専門医・医療従事者と連携しながら進めていくことが賢明です。
なお、本記事で取り上げた内容はあくまで一般的な情報であり、個々の症状や疾病に合わせた最適な治療方針は人によって異なります。自己判断での対処は避け、体調に不安がある場合は必ず医療の専門家に相談するようにしてください。
参考文献
- Fluid and Electrolyte Balance (アクセス日:2021年7月28日)
- General characteristics of patients with electrolyte imbalance admitted to emergency department (アクセス日:2021年7月28日)
- Electrolyte Imbalance (アクセス日:2023年3月29日)
- Electrolyte Disturbance (アクセス日:2023年3月29日)
- Fluid and Electrolyte Balance (アクセス日:2023年3月29日)
- Electrolyte (アクセス日:2023年3月29日)
- Moritz ML, Ayus JC: The pathophysiology and treatment of hyponatraemic encephalopathy: An update. Nephrology (Carlton). 2021;26(7):565-571. doi:10.1111/nep.13859
- Pan W, et al.: Serum electrolytes and short-term mortality in acute stroke: a hospital-based retrospective study. BMC Neurology. 2022;22(1):154. doi:10.1186/s12883-022-02668-1
本記事は一般的な情報提供を目的とした内容であり、医療上のアドバイスを代替するものではありません。症状や治療に関しては必ず医師・専門家の診察を受け、個々の状況に合わせた適切な判断を行ってください。