イオン(電解質)とは何のこと?わかりやすく簡単に解説!

ion
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あなたは“自分の汗がしょっぱい!”と感じたことはないでしょうか?

じつは、この“しょっぱい成分”が、イオンの正体です。

イオンサプライ・イオンウォーター…スポーツドリンクの商品名でもよく聞くイオン。

そもそも「イオン(ion)」って何なのでしょう。

イオンは「電解質」とも言われますが、

「(水に溶けると電気を通す物質の)電解質が、なぜカラダに必要なの?」

と素朴に思う人も多いはず。

水分補給を考えるときに最も大切な「イオン」の正体とは?

わかりやすく簡単に解説します!

 

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イオン(電解質)とは?

イオン

イオン(電解質)とは、電気を帯びた原子(または原子団)の総称で、水に溶けると電気を通す物質のことです。

  • 正の電気を帯びるものを、陽イオン(ようイオン、positive ion)
  • 負の電気を帯びるものを、陰イオン(いんイオン、negative ion)

の2つに分けることができ、体の水分中に溶けた状態で存在しています。(後述で詳しく)

 

体の水分量は約60-70%!

水分量引用:環境省・熱中症環境保健マニュアル

人の体に含まれる水分量は、体重の約60-70%もあるため、

いわずもがな、水は生命の維持には不可欠な存在です。

体の水分には、純粋な水(H₂O)だけではなく、

“しょっぱい成分”のナトリウム(塩分)などのイオン(電解質)も含まれています。

 

体の水分は「水」だけじゃない

 

体の水分は、一般的に「体液」と言われますが、

体液とは、血液、消化液、リンパ液などの総称で、単に水だけの意味ではありません

 

体の水分のはたらきは、

  • 栄養素や老廃物をスムーズに運ぶ
  • 体温調節(熱の運搬、放熱)
  • 体内環境を維持する(体液の濃度、浸透圧の調整)

などがあり、

このような水の働きを助けるのが電解質(イオン)の役割です。

イオンは体の水分のサポート役!だから、水分補給をするとき、水だけじゃなく、汗をかくことで一緒に失われるイオンも一緒に補給する必要があるのですね
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イオン(電解質)の働きと種類

 

具体的に、体の中にある主なイオン(陽イオン陰イオン)の種類と働きがこちら

性質 イオン名 元素記号 はたらき
ナトリウムイオン Na 身体の水分量や浸透圧の調節、神経の伝達、筋肉の収縮
カリウムイオン K 神経の伝達、筋肉の収縮、心臓の収縮
マグネシウムイオン Mg 筋肉の収縮、骨や歯をつくる、酵素の活性化
カルシウムイオン Ca 神経の伝達、筋肉の収縮、骨や歯をつくる、血液を固める
クロールイオン Cl 身体の水分量および浸透圧の調節、胃酸の分泌

一部(イオン名・はたらき)参考元:大塚製薬 電解質(イオン)とは
※クロールとは「塩素」のことで、クロルとも言われます

 

体の中に存在するイオン(電解質)は主に

  • ナトリウム
  • カリウム
  • マグネシウム
  • カルシウム
  • クロール(塩素)

などがあります。

これらは、五大栄養素(炭水化物・タンパク質・脂質・ビタミン・ミネラル)のうち、

ミネラルに属する栄養素で、性質上、水に溶けると陽イオンと陰イオンに分かれます。

イオン(電解質)=ミネラルのこと!
イオンが大切な栄養素ということはわかったけど、そもそもミネラルって何?
それがすごーく重要なところ!まずミネラルが何だったか次で説明するよ

 

イオン(電解質)を理解するにはミネラルから!

 

具体的にミネラル(mineral)とは、4元素(炭素・水素・窒素・酸素)以外の元素のことです。

“元素”といえば、誰しも学生の頃に習った「元素の周期表」といえば、すぐにピンとくるのではないでしょうか。

元素記号

参考:必須ミネラル16種類とは?カンタン語呂合わせ!

 

現在、地球上で正式に確認されている元素は、118種類、

最新の周期表には原子番号1番~118番までの元素が並んでいます。(2021年時点)

 

すいへーりーべーぼくのふね(水兵リーベー僕の船)♪

と歌って覚えたのは、地球上に存在する「万物の根源」、元素の「周期表」のことだったんですね。

 

ちなみに「原子」と「元素」は同意の認識でOK。

物質の性質に力点を置いて使う時は「元素」、そうでない一般的な説明をするときは「原子」を使う例が多いようです。

 

思い出した!鳥も人間も空気も水も車も、ぜーんぶ原子でできていて、原子の塊が分子!

 

そう!原子の名前を覚えやすく並べたのが周期表だったね!

 

イオンの陽イオン・陰イオンとは

 

ミネラルと元素を確認したところで、最初のイオン(電解質)の話に戻って、

いよいよ陽イオンと陰イオンの再確認です!

 

原子が集まって分子をつくるとき、原子のつぶつぶは何とでもくっついたり離れたりするわけではなく、原子の性質に法則があります。

元素の周期表を4グループに分けてみましょう。

  1. プラス(+)の性質をもつ原子
  2. 何とでもくっついて分子をつくる性質の原子
  3. マイナス(ー)の性質をもつ原子
  4. 単独で存在できる原子
周期表

 

①プラス(+)の性質をもつ原子

 

プラス(+)の性質をもつ原子は、②と③のグループの原子とくっついて分子をつくります。

プラスの性質をもつことから、総称して「陽イオン・プラスイオン」とも言われます。

 

②④以外くっつける何でもOKの性質の原子

 

このグループの原子は、④以外のどの原子ともくっついて分子をつくる性質を持っています。

 

③マイナス(ー)の性質を持つ原子

 

マイナス(ー)の性質を持つ原子は、①と②のグループの原子とくっついて分子をつくります。

マイナスの性質をもつことから、総称して「陰イオン・マイナスイオン」とも言われます。

 

④単独で存在できる原子

 

このグループの原子は、どの原子ともくっつくことなく単体で存在できる原子です。

「単原子分子」とか「不活性ガス」ともいわれます。

 

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イオンのイオン化(電離)とは

 

電気的に中性の原子や分子が、電子を失うか得るかしてイオンになることを、

【電離】または【イオン化】と言います。

周期表 構造式

 

たとえば、塩(塩化ナトリウム.NaCl)を例に説明すると、

塩化ナトリウムというのは、

「(イオン化された)塩素と(イオン化された)ナトリウムが結合してできた化合物」

ということが言えます。

 

塩化ナトリウムが体内で水に溶けると、

  • ナトリウム(Na)の陽(+)イオン
  • 塩素(Cl)の陰(-)イオン

の2つに電離します。

ですから、体の水分が+と-のどっちにも偏らないように、

イオンバランスを考えながら水分補給する必要があるのです。

すべてのイオンがお互い作用しあってバランスを保ちながら体を守ってくれてるんですね!
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イオンバランスが崩れる電解質異常とは

 

お話ししたように、体液中に存在するイオン(電解質)は、

細胞の浸透圧を調節したり、筋肉細胞や神経細胞の働きに関わるなど、

身体にとって重要な役割を果たしています。

 

イオン(電解質)は、少なすぎても多すぎても細胞や臓器の機能が低下してしまう原因となり、

+-バランスが崩れることを総称して「電解質異常」といいます。

 

イオンバランスが正常かどうかは、血液検査で簡単に調べることができます。

 

例として、ナトリウムとカリウムの例を見てみましょう。

 

ナトリウム値が異常のとき

 

ナトリウムは、食塩(塩化ナトリウム)に含まれていて、体の水分を調節し保つ働きがあります。

 

水分とナトリウムの調節は、主に腎臓で行われていて、

ナトリウムの基準値が外れてしまうと、次のような症状が現れます。

  • 嘔吐
  • 下痢
  • 多量の発汗
  • 熱中症(脱水症状)
  • 腎不全
  • 肝硬変 など

 

“汗を大量にかくときの水分補給に、水だけをとるのは危険“

と言われるのは、つまり、血中のナトリウム濃度が薄くなってしまうから。

「低ナトリウム血症」といって、意識障害やけいれんを引き起こす怖い症状で、マラソン選手などに良くみられる症状です。

逆に大量の塩分を一度に摂りすぎると「食塩中毒」という中毒症状を引き起こします。

 

カリウム値が異常のとき

 

カリウムは神経の興奮や心筋の働きを助ける電解質で、生野菜、果物、豆類に多く含まれていて、

ナトリウムを体の外に出しやすくする作用もあり、塩分の摂り過ぎを調節する役目も担っています。

 

カリウムの基準値が外れてしまうと、次のような症状が現れます。

  • 腎不全
  • 嘔吐
  • 下痢 など

 

カリウムが「むくみ」に良いと言われるのはこのためです。特に女性の強い味方ですね

 

イオン(電解質)とは何?わかりやすく簡単に解説まとめ

 

電解質は私たちの体で重要な働きをしています。

夏に多発する熱中症も、おもにイオン(電解質)のナトリウムのバランスが崩れることで現れる症状の一部。

体のプラスとマイナスのイオンバランスが崩れると、

疲労感や不眠、頭痛、イライラ、生活習慣病など、さまざまな悪影響があります。

バランスのよい食生活により、過不足なくしっかり摂りたいですね。

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