Pathophysiology · 2-18
ナトリウム（Na+）と水分平衡の異常
Sodium (Na+) and water balance disorders
🧠 2軸で考える: 「血漿 Na⁺ 濃度」は水とのバランス（＝有効浸透圧tonicity (effective osmolality)有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧）、tonicity、細胞が膨らむ/縮む）を、「体総水分量total body water (TBW)体総水分量（total body water (TBW)）total body water (TBW)（体総水分量）/Na⁺ 総量」は体液量body fluid volume体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量）（脱水/浮腫）を表す。Na⁺ 異常を見たら必ず体液量body fluid volume体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量）を併せて分類するのがコツ。
体液区画・浸透圧・有効浸透圧
- ECF と ICF は電解質組成は違うが 溶質濃度は等しい（膜は水を通す）。
- 有効浸透圧tonicity (effective osmolality)有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧） は 膜を通れない溶質（Na⁺） が決める。通れる溶質（尿素、エタノール）は有効浸透圧tonicity (effective osmolality)有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧）を変えない。グルコースは高濃度では有効浸透圧tonicity (effective osmolality)有効浸透圧（tonicity (effective osmolality)）tonicity (effective osmolality)（有効浸透圧）を上げる。
- 血漿 Na⁺ の変化 → 高/低浸透圧状態hyper/hypo-osmolar state低浸透圧状態（hyper/hypo-osmolar state）hyper/hypo-osmolar state（低浸透圧状態）。体総水分量total body water (TBW)体総水分量（total body water (TBW)）total body water (TBW)（体総水分量）の変化 → 体液量body fluid volume体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量）の減少/増加。
細胞への影響
- 高張性hypertonicity高張性（hypertonicity）hypertonicity（高張性）:
- 細胞萎縮cell shrinkage細胞萎縮（cell shrinkage）cell shrinkage（細胞萎縮）
- 細胞骨格障害cytoskeletal injury細胞骨格障害（cytoskeletal injury）cytoskeletal injury（細胞骨格障害）
- DNA 断裂rupture (tear)断裂（rupture (tear)）rupture (tear)（断裂）
- アポトーシス
- 低張性hypotonicity低張性（hypotonicity）hypotonicity（低張性）: 細胞破裂cell rupture細胞破裂（cell rupture）cell rupture（細胞破裂）。
- 防御は 有機浸透圧物質organic osmolyte有機浸透圧物質（organic osmolyte）organic osmolyte（有機浸透圧物質）（グルタミン酸・タウリンtaurineタウリン（taurine）taurine（タウリン）） の放出/取込み。CNS が特に脆弱（BBB は水を通すが Na⁺ は通さない）。アストロサイトがタウリンtaurineタウリン（taurine）taurine（タウリン）を取込み膨らんでニューロンを守る。
高Na血症（Na⁺ > 145 mmol/L）— 常に高張性
- 軽度145–150、中等度150–160、重度>160 mmol/L。
| 体液量body fluid volume体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量） | 原因 |
|---|---|
| 低容量性hypovolemic低容量性（hypovolemic）hypovolemic（低容量性）（自由水free water自由水（free water）free water（自由水）喪失 > Na⁺） | 腎性： 浸透圧利尿osmotic diuresis浸透圧利尿（osmotic diuresis）osmotic diuresis（浸透圧利尿）（糖尿病）、ループ利尿薬loop diureticsループ利尿薬（loop diuretics）loop diuretics（ループ利尿薬）、尿崩症diabetes insipidus, DI尿崩症（diabetes insipidus, DI）diabetes insipidus, DI（尿崩症）（中枢性/腎性 — 通常正常容量性euvolemic正常容量性（euvolemic）euvolemic（正常容量性））。腎外性： 発汗、熱傷、GI 喪失；摂取不足・低渇感hypodipsia低渇感（hypodipsia）hypodipsia（低渇感）（hypodipsia） |
| 正常容量性euvolemic正常容量性（euvolemic）euvolemic（正常容量性） | 尿崩症diabetes insipidus, DI尿崩症（diabetes insipidus, DI）diabetes insipidus, DI（尿崩症）、発汗、過換気hyperventilation過換気（hyperventilation）hyperventilation（過換気） |
| 高容量性hypervolemic高容量性（hypervolemic）hypervolemic（高容量性） | 高アルドステロン症Hyperaldosteronism高アルドステロン症（Hyperaldosteronism）Hyperaldosteronism（高アルドステロン症）、Cushing症候群（コルチゾール → アルドステロン様＋ADH 抑制）、医原性食塩点滴intravenous drip infusion (IV infusion)点滴（intravenous drip infusion (IV infusion)）intravenous drip infusion (IV infusion)（点滴）、塩/海水sea water海水（sea water）sea water（海水）摂取 |
帰結（主に神経学的、細胞脱水から）
- 口渇
- 食欲不振anorexia食欲不振（anorexia）anorexia（食欲不振）
- 脱力
- 落ち着きのなさ
- 悪心
- 神経筋の興奮性↑/反射亢進hyperreflexia反射亢進（hyperreflexia）hyperreflexia（反射亢進）
- 急性発症または>160：脳が縮む → 頭蓋内出血intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)頭蓋内出血（intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)）intracranial hemorrhage (intracranial bleeding)（頭蓋内出血）、錯乱confusion錯乱（confusion）confusion（錯乱）、昏睡、痙攣。慢性 → 可逆的脳症reversible encephalopathy可逆的脳症（reversible encephalopathy）reversible encephalopathy（可逆的脳症）。
治療
- 原因を治療。中等度/緩徐なら経腸補水enteral rehydration経腸補水（enteral rehydration）enteral rehydration（経腸補水）。Na⁺ >150 かつ ≤1–2 日の経過なら 5%グルコース で速やかに補正。慢性の急速補正は禁忌（脳浮腫、脳ヘルニアbrain herniation脳ヘルニア（brain herniation）brain herniation（脳ヘルニア）、痙攣）。
低Na血症（Na⁺ < 135 mmol/L）— 通常低浸透圧性
詳しい鑑別の進め方と補正速度は低Na血症で扱う。
- 生化学的重症度は軽度130–135、中等度125–129、高度<125 mmol/L。ただし生化学的重症度と症状の重さは一致しない（高度でも無症状のことがあり、中等度でも重い神経症状が出ることがある）ため、治療方針treatment strategy治療方針（treatment strategy）treatment strategy（治療方針）は症状で決める。
| 体液量body fluid volume体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量） | 原因 |
|---|---|
| 低容量性hypovolemic低容量性（hypovolemic）hypovolemic（低容量性）（塩喪失 > 水喪失） | 腎性： 浸透圧利尿osmotic diuresis浸透圧利尿（osmotic diuresis）osmotic diuresis（浸透圧利尿）、サイアザイドthiazideサイアザイド（thiazide）thiazide（サイアザイド）、塩類喪失性腎症salt-wasting nephropathy塩類喪失性腎症（salt-wasting nephropathy）salt-wasting nephropathy（塩類喪失性腎症）、ミネラルコルチコイドmineralocorticoidミネラルコルチコイド（mineralocorticoid）mineralocorticoid（ミネラルコルチコイド）欠乏。腎外性： 熱傷、GI 喪失、腸閉塞；中枢性塩類喪失cerebral salt wasting中枢性塩類喪失（cerebral salt wasting）cerebral salt wasting（中枢性塩類喪失）（傷害脳からの BNP） |
| 正常容量性euvolemic正常容量性（euvolemic）euvolemic（正常容量性） | SIADH（浸透圧/体液量body fluid volume体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量）刺激と無関係indifference無関係（indifference）indifference（無関係）の ADH）、激しい運動、水中毒water intoxication水中毒（water intoxication）water intoxication（水中毒）（>1 L/h；精神病）、ビール多飲性低Na血症beer potomaniaビール多飲性低Na血症（beer potomania）beer potomania（ビール多飲性低Na血症）、糖質コルチコイドglucocorticoids糖質コルチコイド（glucocorticoids）glucocorticoids（糖質コルチコイド）欠乏 |
| 高容量性hypervolemic高容量性（hypervolemic）hypervolemic（高容量性）（有効循環量effective circulating volume有効循環量（effective circulating volume）effective circulating volume（有効循環量）↓で ADH↑ の体液貯留fluid retention体液貯留（fluid retention）fluid retention（体液貯留）） | 心不全、肝硬変、ネフローゼ症候群nephrotic syndromeネフローゼ症候群（nephrotic syndrome）nephrotic syndrome（ネフローゼ症候群）、急性/慢性腎不全chronic renal failure慢性腎不全（chronic renal failure）chronic renal failure（慢性腎不全） |
帰結
- 急性: 低張性hypotonicity低張性（hypotonicity）hypotonicity（低張性） → 脳浮腫、ICP↑、脳血流障害cerebral blood flow impairment脳血流障害（cerebral blood flow impairment）cerebral blood flow impairment（脳血流障害）、脳幹ヘルニアbrainstem herniation脳幹ヘルニア（brainstem herniation）brainstem herniation（脳幹ヘルニア）、痙攣（グルタミン酸放出glutamate releaseグルタミン酸放出（glutamate release）glutamate release（グルタミン酸放出））。
- 慢性:
- 性格変化
- 嗜眠lethargy (somnolence)嗜眠（lethargy (somnolence)）lethargy (somnolence)（嗜眠）
- 骨粗鬆osteoporosis骨粗鬆（osteoporosis）osteoporosis（骨粗鬆）症（骨から Na⁺ を引き出す → 破骨細胞活性化）
治療
flowchart TD
A["低Na血症 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='body fluid volume'>体液量</span>は?"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypovolemic'>低容量性</span> → 等張0.9%<span class='jp-term jp-term-diagram' title='saline'>生理食塩水</span>"]
A --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hypervolemic'>高容量性</span> → 水制限＋利尿薬＋ADH拮抗"]
A --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='euvolemic'>正常容量性</span> → 原因治療"]
D --> E["SIADH → 塩錠＋水制限"]
A --> F["重症/急速（<121＋神経症状）→ 慎重に3%<span class='jp-term jp-term-diagram' title='saline'>生理食塩水</span>"]
F --> G["⚠️ 急速補正は禁忌 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='osmotic demyelination syndrome, ODS'>浸透圧性脱髄症候群</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='locked-in state'>閉じ込め状態</span>（locked-in）"]水・Na⁺ 平衡の調節
- 水の摂取: 口渇で調節（視床下部浸透圧受容器osmoreceptor浸透圧受容器（osmoreceptor）osmoreceptor（浸透圧受容器）、圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）、ANGII）。
- 水の排泄: ADH で調節（浸透圧受容器osmoreceptor浸透圧受容器（osmoreceptor）osmoreceptor（浸透圧受容器）、圧受容器baroreceptor圧受容器（baroreceptor）baroreceptor（圧受容器）、悪心）。不感蒸泄insensible perspiration不感蒸泄（insensible perspiration）insensible perspiration（不感蒸泄）は無調節。
- Na⁺ 排泄: RAAS/アルドステロン で調節（集合管で Na⁺再吸収↑、K⁺排泄↑）。Na⁺ 摂取の調節は証明されていない（食塩摂取欲求salt hunger食塩摂取欲求（salt hunger）salt hunger（食塩摂取欲求）はAddison病Addison diseaseAddison病（Addison disease）Addison disease（Addison病）のみ）。
- 輸液の使い分け:
- 膠質液colloids膠質液（colloids）colloids（膠質液）（血管内）
- 等張生理食塩水saline生理食塩水（saline）saline（生理食塩水）/リンゲル液Ringer solutionリンゲル液（Ringer solution）Ringer solution（リンゲル液）
- 5%グルコース（体総水分）
- 体液量body fluid volume体液量（body fluid volume）body fluid volume（体液量）増加 → 原因治療、利尿薬、時に穿刺排液paracentesis穿刺排液（paracentesis）paracentesis（穿刺排液）。