下痢でも水は飲める―経口補水液を動かす「Naとブドウ糖の二人三脚」

経口補液剤（経口補水液、ORS：oral rehydration solution）は、下痢や嘔吐による脱水を口から飲むことで補正するための製剤であり、その有効性は小腸上皮におけるナトリウム（Na+）とブドウ糖の共輸送という生理学的機序に基づいている。 小腸上皮細胞の管腔側（刷子縁膜）には、Na+/グルコース共輸送体（SGLT1：sodium-glucose cotransporter 1）が存在する。SGLT1はNa+ 2個とブドウ糖1分子を同時に細胞内へ取り込む。このときの駆動力は、基底側膜のNa+/K+-ATPase（ナトリウムポンプ）が細胞内Na+を汲み出すことで形成される、管腔から細胞内へ向かうNa+の濃度勾配（電気化学的勾配）である。つまり、ブドウ糖はNa+の勾配を利用してエネルギー依存的に吸収される（二次性能動輸送）。 細胞内に入ったNa+は基底側からNa+/K+-ATPaseによって、ブドウ糖は促進拡散輸送体GLUT2によって間質・血液側へ運ばれる。その結果、上皮の血管側で浸透圧が上昇し、水はそれに従って浸透圧差により受動的に吸収される。Cl-も電気的中性を保つように傍細胞経路などを通って後に続く。 コレラなどの分泌性下痢では、腸管からのCl-と水の分泌が亢進し、Na+単独の吸収も障害されるが、SGLT1によるNa+/ブドウ糖共輸送の機能は比較的保たれている。そのため、Na+とブドウ糖を適切な比率で含む液を飲ませると、下痢が続いていても水分と電解質を効率よく吸収させることができる。本問はこの共輸送の担い手となる電解質を問うており、答えはNaである。

経口補水療法（ORT：oral rehydration therapy）

世界保健機関（WHO）とユニセフが推奨する経口補水液は、Na+とブドウ糖の共輸送を最大限に利用できる組成に設計されている。現在の低浸透圧ORSの組成は、Na+ 75 mmol/L、ブドウ糖 75 mmol/L、K+ 20 mmol/L、Cl- 65 mmol/L、クエン酸 10 mmol/L、総浸透圧 245 mOsm/L である。かつての標準ORS（Na+ 90 mmol/L、浸透圧 311 mOsm/L）より浸透圧を下げたことで、便量や嘔吐が減少し、点滴が必要になる頻度も減ることが示された。クエン酸（または重炭酸）は下痢に伴う代謝性アシドーシスを補正する目的で加えられている。

スポーツドリンクとの違い

一般的なスポーツドリンクは糖濃度が高くNa+濃度が低いため、下痢による脱水の補正には適さない。糖が多すぎると浸透圧が高くなり、かえって浸透圧性下痢を助長することがある。Na+とブドウ糖の比率がほぼ1:1に近く、浸透圧が体液より低めであることが、効率よく水を吸収させる条件である。

臨床的意義

経口補水療法は安価で簡便であり、点滴設備のない地域でもコレラやロタウイルス胃腸炎などによる脱水死を大きく減らしてきた。日本でも小児の軽症〜中等症の脱水に対して第一選択とされ、高齢者の脱水や熱中症の予防・治療にも用いられる。

小腸上皮の主な輸送体

・SGLT1（管腔側）：Na+とブドウ糖（ガラクトースも）の共輸送 ・GLUT5（管腔側）：果糖の促進拡散 ・GLUT2（基底側）：単糖を血液側へ運ぶ ・Na+/K+-ATPase（基底側）：細胞内Na+を汲み出し、Na+勾配を維持する