サプリメント

電解質

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電解質とは、体液中で電荷を帯びるミネラルのことです。トレーニングにおいて最も重要な三つは、ナトリウム、カリウム、マグネシウムです。これらは体液バランス、神経伝達、筋収縮を制御しています。ほとんどの人は食事から必要量を満たしていますが、大量の発汗、嘔吐や下痢、そして特に利尿薬の使用によって、血中濃度が安全域から外れることがあります。持久系競技において最も一般的な重篤な電解質異常は、塩分不足ではなく、水の飲み過ぎによる低ナトリウム血症です。

電解質ドリンクやパウダーは、水分補給、「パンプ」、および筋けいれん（こむら返り）の予防を目的としてトレーニー向けに販売されています。しかし、筋けいれんに対するエビデンスは薄弱です。持久系アスリートの大規模コホート研究では、けいれんを予測した因子は脱水や血中電解質濃度ではなく、より速いレースペースと過去のけいれん歴でした。電解質に注意を払うべき最も強い理由は薬物に関連しています。ループ利尿薬やチアジド系利尿薬は危険な低カリウム血症を引き起こす可能性があり、カリウム保持性利尿薬や一部の降圧薬は危険な高カリウム血症を引き起こす可能性があり、さらにGLP-1受容体作動薬による嘔吐や下痢は脱水や急性腎障害につながる恐れがあります。

本ページでは、全米アカデミーズ（National Academies）、米国国立衛生研究所（NIH）栄養補助食品局（ODS）、スポーツ医学のコンセンサス声明、医薬品の添付文書、および臨床研究が報告している内容を要約しています。教育目的のみの情報であり、医学的助言ではありません。

項目 詳細
分類 必須ミネラル（ナトリウム、カリウム、マグネシウム、および塩化物、カルシウムなど）、食品成分および栄養補助食品（サプリメント）
ナトリウム（成人） 目安量（AI）1,500 mg/日、2,300 mg/日を超える場合は摂取量を減らす（慢性疾患リスク低減摂取量レベル）
カリウム（成人） 目安量（AI）3,400 mg/日（男性）、2,600 mg/日（女性）、耐容上限量は未設定
マグネシウム（成人） 推奨量（RDA）400–420 mg/日（男性）、310–320 mg/日（女性）、サプリメントからの耐容上限量は350 mg/日
正常血中濃度 ナトリウム約135 mmol/L以上、カリウム約3.6–5.0 mmol/L、マグネシウム0.75–0.95 mmol/L
アスリートの汗中ナトリウム 全身予測平均35.9 mmol/L（範囲18.2–70.8）、汗リットルあたり約830 mg
引用研究での用量 発汗損失に合わせた経口補水液（ORS）、体重kgあたり1 mLのピクルスジュース、カリウム強化塩（塩化カリウム25%）
WADAステータス 電解質自体は禁止されていない。利尿薬は常時禁止（S5）。12時間あたり100 mLを超える静脈内（IV）注入は、入院、手術、または臨床検査時を除き常時禁止

概要

電解質とは、水に溶けて電荷を帯びた粒子（イオン）に分かれる物質のことです。体内における主要な電解質は以下の通りです。

  • ナトリウム。 細胞外の主要な陽イオンです。ODSはナトリウムを「血漿量を含む細胞外液量の主要な調節因子」と記述しています（NIH ODS, Potassium）。
  • カリウム。 細胞内の主要な陽イオンです。細胞内の濃度は細胞外の約30倍に達します。ナトリウム-カリウムポンプ（Na+/K+ ATPase）によって維持されるこの濃度勾配は、神経伝達、筋収縮、および腎機能に不可欠です（NIH ODS, Potassium）。
  • マグネシウム。 成人の体内には約25 gのマグネシウムが存在し、その50%から60%は骨にあり、血清中には1%未満しか含まれません。腎臓がマグネシウムバランスを制御しており、一日あたり約120 mgを排泄します（NIH ODS, Magnesium）。サプリメントの形態や臨床試験データについては、マグネシウムのページを参照してください。
  • 塩化物（クロール）はナトリウムとともに移動し、汗の中にナトリウムと一緒に失われます。カルシウムや重炭酸塩も電解質であり、緩衝サプリメントとしての重炭酸塩については重炭酸ナトリウムで解説しています。

食事摂取基準

2019年、全米アカデミーズの委員会はナトリウムとカリウムの基準値を改定しました。平均必要量を定義するためのデータが不十分であったため、推奨量（RDA）ではなく目安量（AI）が設定されました。またナトリウムについては、それを超える場合に摂取量を減らすことで慢性疾患リスクの低減が期待される基準として、初めての慢性疾患リスク低減摂取量（CDRR）が設定されました（NASEM 2019）。

電解質 男性 19+ 女性 19+ 耐容上限量
ナトリウム AI 1,500 mg; CDRR: 2,300 mg超で減量 AI 1,500 mg; CDRR: 2,300 mg超で減量 未設定（UL未決定）
カリウム AI 3,400 mg AI 2,600 mg 未設定
マグネシウム RDA 400 mg (19–30歳), 420 mg (31+歳) RDA 310 mg (19–30歳), 320 mg (31+歳) サプリメントおよび医薬品からのみ350 mg/日

出典: NASEM 2019; NIH ODS, Potassium; NIH ODS, Magnesium.

ナトリウムの目安量（AI）である1,500 mg/日は、連日の暑熱ストレス下にある被験者が1,525 mg/日でほぼ中立のナトリウム出納に達したという出納研究に一部基づいています（NASEM 2019）。カリウムのAIは、腎疾患のある人やカリウム排泄を妨げる薬を服用している人には適用されません。腎機能が正常な成人において、高摂取が高カリウム血症を引き起こすというエビデンスがないため、カリウムの耐容上限量（UL）は設定されませんでした（NIH ODS, Potassium）。

典型的な米国の食事はナトリウムが多く、カリウムが少ない傾向にあります。NHANES 2013–2014では、食品からの平均カリウム摂取量は男性で3,016 mg/日、女性で2,320 mg/日であり、食事ガイドラインではカリウムが公衆衛生上の懸念栄養素に挙げられています。またNHANES 2013–2016では、米国人の48%が食品から平均必要量未満のマグネシウムしか摂取していませんでした（NIH ODS, Potassium; NIH ODS, Magnesium）。

発汗による損失

汗の大部分は水とナトリウムおよび塩化物であり、汗によるカリウムとマグネシウムの損失はわずかです。ODSは、汗によって失われるカリウムは「ごく微量」にすぎないと指摘しています（NIH ODS, Potassium）。アスリートの測定から得られた大規模データセットは、ナトリウム損失量にいかに大きな個人差があるかを示しています。

研究 対象アスリート 主な数値
Baker et al., J Sports Sci 2016 球技および持久系アスリート506名、15–50 °C 予測全身汗中ナトリウム濃度35.9 ± 10.4 mmol/L（範囲18.2–70.8）、発汗率1.21 ± 0.68 L/h（範囲0.26–5.73）
Barnes et al., J Sports Sci 2019 アスリート1,303名 発汗率はアメリカンフットボール（1.51 L/h）と持久系競技（1.28 L/h）で最高。汗中ナトリウム損失量はこれらの群で55.9および51.7 mmol/hであったのに対し、野球、バスケットボール、サッカーでは27.2–34.6 mmol/h
Baker et al., J Appl Physiol 2022 発汗テスト1,944件 個人的および環境的要因は汗中ナトリウムの変動の17%–23%しか説明できず、エネルギー消費量と季節（暑熱順化の代替指標）が最も重要であった

ミリグラムに換算すると（ナトリウム1 mmol = 23 mg）、平均35.9 mmol/Lは汗リットルあたり約830 mgのナトリウムに相当し、時間あたり約52 mmolを失う持久系アスリートは、時間あたり約1,200 mgのナトリウムを失うことになります。

アメリカスポーツ医学会（ACSM）は、水分不足による体重減少が2%を超えないようにし、電解質バランスの過度な変化を避けるために運動中の水分摂取を推奨しています。発汗率や汗中の電解質濃度は個人差が非常に大きいため、運動前後の体重を用いて発汗率を推定する個別化された計画を推奨しています。また、電解質と炭水化物を含む飲料は「特定の状況下では」水よりも有効な場合があると述べています（ACSM, Med Sci Sports Exerc 2007）。

研究が示すこと

運動関連低ナトリウム血症

低ナトリウム血症とは、血中のナトリウム濃度が低い状態を指します。運動関連低ナトリウム血症（EAH）は、長時間の運動中または運動後24時間以内に血清または血漿ナトリウム濃度が135 mmol/L未満になることと定義されています（Bennett et al., Wilderness Environ Med 2020）。重症例では脳浮腫を引き起こし、致命的となることがあります。

  • 発生頻度。 2002年のボストンマラソンでは、ゴール後に血液サンプルを提供したランナー488名のうち13%に低ナトリウム血症（135 mmol/L以下）がみられ、0.6%は重篤な低ナトリウム血症（120 mmol/L以下）でした。最も強いリスク因子はレース中の体重増加（オッズ比4.2）、4時間を超える完走タイム（3:30未満に対してオッズ比7.4）、および極端なBMIでした。スポーツドリンクを含む飲料の種類は予測因子とはなりませんでした（Almond et al., N Engl J Med 2005）。
  • 主な原因。 2017年のレビューでは、喉の渇きを超えた飲水とバソプレシン（腎臓に水分を保持させる抗利尿ホルモン）の分泌が最も一般的な原因であると結論づけられました。ナトリウムおよび体液量の枯渇は一部のアスリートにおいて関与しています（Hew-Butler et al., Front Med 2017）。
  • ナトリウム錠剤はパフォーマンスを向上させなかった。 80 kmのウルトラマラソンステージに参加したランナー266名において、ナトリウムサプリメントの摂取はペースや完走タイムと関連がありませんでした。脱水状態のランナーが最も高いパフォーマンスを示し、著者らはこの結果が過剰な水分摂取を避けるべきというメッセージを補強するものだと結論づけました（Lipman et al., Sports Med Open 2021）。

運動中に体重が増えることは、水分摂取量が損失量を上回っているという警告サインです。飲料にナトリウムを加えても、大量の水分摂取が安全になるわけではありません。

筋けいれん（こむら返り）

運動関連筋けいれん（EAMC）は、運動中または運動後に生じる痛みを伴う不随意の筋収縮です。一般的な説明では脱水と電解質損失が原因とされますが、エビデンスの多くは別の要因を示しています。

  • アイアンマン・コホート研究。 トライアスロン選手210名のうち、けいれんを起こした43名は、血中電解質や体重変化において他の選手と差がありませんでした。より速いレースタイムと過去のけいれん歴のみがけいれんを予測しました。著者らは、脱水と電解質異常は原因ではないと結論づけました（Schwellnus et al., Br J Sports Med 2011）。
  • 以前のアイアンマン研究。 けいれんを起こした選手はレース後のナトリウム値がわずかに低かったものの（140 vs 143 mmol/L）、両数値とも正常範囲内であり、体重減少量も同じでした。けいれんを起こした筋肉はより高い電気的活動を示し、神経由来の原因と一致していました（Sulzer et al., Med Sci Sports Exerc 2005）。
  • 2026年のメタアナリシス。 参加者11,274名を含む9件の縦断研究を統合した結果、過去のけいれん歴のみが新たなけいれんと強く関連していました（オッズが約4.4倍）。水分状態には一貫した関連がみられず、けいれんを起こした選手は実際にはレース後のカリウムおよびマグネシウム値が高い傾向にありました（Costa et al., Muscle Nerve 2026）。

いくつかの実験室研究では、大量の水分損失後には飲料の組成が重要であることが示唆されています。

  • 水 vs 経口補水液（ORS）。 暑熱下での下り坂ランニングにより体重の2%を失った男性10名において、その後にただの水を飲むとふくらはぎのけいれんを誘発するのに必要な電気刺激周波数が低下した（けいれんが起こりやすくなった）のに対し、経口補水液を飲むと閾値周波数が上昇しました（Lau et al., BMJ Open Sport Exerc Med 2019）。運動中に飲料を摂取した二つ目のクロスオーバー研究でも同じパターンが確認されました（Lau et al., JISSN 2021）。ただし、これらは実際の競技中のけいれんではなく、少人数で電気的に誘発したけいれんを用いた研究です。
  • ピクルスジュース。 脱水状態の男性において、約74 mLのピクルスジュースは水と比較して電気誘発性のけいれんを約49秒短縮しました。5分間では血中電解質はほとんど変化しなかったため、著者らは電解質の補充ではなく、口腔や咽頭で引き起こされる反射によるものだと提唱しました（Miller et al., Med Sci Sports Exerc 2010）。
  • マグネシウム。 コクラン・レビューでは、マグネシウムが高齢者の筋けいれんを予防する可能性は低く、運動による筋けいれんに関するランダム化比較試験は存在しないと結論づけられました（Garrison et al., Cochrane 2020）。詳細はマグネシウムを参照してください。

ただし、筋けいれんは薬物によって引き起こされる実際の電解質異常の認識された警告サインでもあります。ヒドロクロロチアジドの添付文書には、体液または電解質異常の警告サインの一つとして筋けいれんが記載されています（ヒドロクロロチアジド）。

カリウムと血圧

カリウムの摂取量を増やすと、特に高血圧の人において血圧が低下します。高血圧患者を対象とした25件の試験の2017年メタアナリシスでは、主に塩化カリウムによるカリウムサプリメントの摂取により、収縮期血圧が4.48 mm Hg、拡張期血圧が2.96 mm Hg低下したことが示されました（NIH ODS, Potassium）。SSaSS試験では、脳卒中の既往または高血圧を有する中国農村部の高齢者20,995名が、塩化ナトリウム75%と塩化カリウム25%からなる代替塩、または通常の塩を使用しました。代替塩は重篤な高カリウム血症イベントの有意な増加を伴うことなく、脳卒中（発生率比0.86）、主要心血管イベント（0.87）、および死亡（0.88）を減少させました（Neal et al., N Engl J Med 2021）。この安全性の結果は調査対象となった集団に適用されるものです。ODSは、腎疾患のある人やカリウム値を上昇させる薬を服用している人に対し、カリウムベースの代替塩を使用する前に医師に相談するよう助言しています（NIH ODS, Potassium）。

電解質、利尿薬、およびGLP-1受容体作動薬

利尿薬

利尿薬は、コンテストや計量前に乱用されるため、トレーニーにおいて危険な電解質異常を引き起こす可能性が最も高い薬物クラスです。

利尿薬の種類 例 電解質への影響
ループ利尿薬 フロセミド、ブメタニド 尿中へのカリウムおよびマグネシウム損失を増加させる。低カリウム血症、低ナトリウム血症、低マグネシウム血症を引き起こす可能性がある
チアジド系利尿薬 ヒドロクロロチアジド、クロルタリドン、メトラゾン 尿中へのカリウムおよびマグネシウム損失を増加させる。低カリウム血症および低ナトリウム血症を引き起こす可能性がある
カリウム保持性利尿薬 スピロノラクトン、アミロライド、トリアムテレン カリウムおよびマグネシウムの排泄を減少させる。高カリウム血症を引き起こす可能性がある

出典: NIH ODS, Potassium; NIH ODS, Magnesium.

ODSは、臨床的に重要な低カリウム血症の人の50%以上がマグネシウム欠乏も併発している可能性があり、それが尿中カリウム損失をさらに増加させるため、両方を同時に治療すべきであると指摘しています。軽度の低カリウム血症は疲労、便秘、筋力低下を引き起こします。中等度から重度の低カリウム血症（約2.5 mmol/L未満）は、麻痺、呼吸困難、および不整脈を引き起こす可能性があります（NIH ODS, Potassium）。

ボディビルにおける症例報告は、実際に何が起こり得るかを示しています。

  • トリアムテレン/HCTZと水分制限の併用。 22歳のボディビルダーが全身の筋けいれん、感覚消失、四肢すべての脱力、および尿閉を発症し、カリウム値は1.8 mmol/L、心電図上のQTc間隔は625 msでした。彼は点滴とカリウム投与により2日以内に回復しました（Pfisterer et al., Clin J Sport Med 2020）。
  • 低カリウム血性麻痺。 ウィーンからの報告では、プロボディビルダーにおける低カリウムによる麻痺が記述されており、同競技における利尿薬乱用の実態は不明であるものの「相当な規模とみなされる可能性がある」と指摘されています（Mayr et al., Am J Emerg Med 2012）。
  • ピークウィーク。 2021年のレビューでは、水分および電解質摂取の操作を含む一般的なピークウィーク（大会直前週）の慣行を裏付ける「エビデンスが著しく不足している」ことが明らかになりました（Escalante et al., BMC Sports Sci Med Rehabil 2021）。

カリウムサプリメントやカリウム代替塩を、カリウム保持性利尿薬、リシノプリルなどのACE阻害薬、またはロサルタンやテルミサルタンなどのARB（アンジオテンシン受容体拮抗薬）と併用すると、高カリウム血症のリスクが高まります。ODSはこれらの薬剤を服用する際にはカリウム値をモニタリングするよう助言しており、腎疾患のある人やこれらの薬剤を服用している人は代替塩を使用する前に医師に相談すべきであるとしています（NIH ODS, Potassium）。高カリウム血症は、筋力低下、麻痺、または生命を脅かす不整脈を引き起こすまで無症状で経過することがあります。

GLP-1受容体作動薬

セマグルチドやチルゼパチドなどのGLP-1受容体作動薬は、特に増量期において悪心、嘔吐、下痢を頻繁に引き起こします。ウゴービ（Wegovy）の添付文書には「体液量減少による急性腎障害」に関する警告が記載されています。市販後報告として、主に悪心、嘔吐、または下痢によって脱水状態に陥った患者において、血液透析を必要とする症例を含む急性腎障害が報告されており、特に投与開始時や増量時にはそのような患者の腎機能をモニタリングするよう助言しています（Wegovy label）。チルゼパチドの添付文書にも同様の市販後報告が記載されています（チルゼパチド）。

嘔吐と下痢はカリウムも枯渇させます。下痢は便中への直接的な損失を引き起こし、嘔吐は代謝性アルカローシスを介して腎臓からのカリウム損失を招きます（NIH ODS, Potassium）。GLP-1受容体作動薬の使用、大幅なカロリー制限、暑熱下でのハードなトレーニング、そして利尿薬の使用が重なると、本ページで説明した複数のリスク因子が累積することになります。GLP-1受容体作動薬を使用している人を対象に日常的な電解質サプリメント摂取を検証した臨床試験は見つかりませんでした。

副作用とリスク

ナトリウムの過剰摂取

全米アカデミーズのCDRRは、ナトリウム摂取量が2,300 mg/日を超える場合にそれを減らすよう助言しています。これは主に血圧低下を通じて慢性疾患リスクを下げるためです（NASEM 2019）。大量に汗をかく人はトレーニング中の必要量が高まりますが、塩分の多い電解質製品は、多くの人にとってすでに高いベースラインの摂取量にさらに上乗せされることになります。

カリウムの過剰摂取

腎機能が正常な健康な人では、食品からの高カリウム摂取は危険ではありません。しかし、サプリメントやカリウム代替塩の極めて大量の摂取は腎臓の処理能力を超え、健康な人であっても急性の高カリウム血症を引き起こす可能性があります。症例報告では、極めて大量のサプリメント摂取が心臓の異常や死亡と関連づけられています（NIH ODS, Potassium）。99 mgを超えるカリウムを含む塩化カリウム医薬品は小腸病変と関連づけられており、そのため米国のほとんどのカリウムサプリメントは一回分あたり99 mg以下に制限されています。代替塩には小さじ一杯あたり約440から2,800 mgのカリウムが含まれています。

マグネシウムの過剰摂取

サプリメントによる高用量のマグネシウム摂取は、下痢、悪心、腹部けいれんを引き起こします。極めて高い用量では低血圧、不整脈、心停止を引き起こす可能性があり、死亡例も報告されています。成人の耐容上限量（UL）である350 mg/日はサプリメントおよび医薬品にのみ適用され、食品には適用されません（NIH ODS, Magnesium）。

水分の過剰摂取（水中毒）

長時間の競技中に喉の渇きを超えて大量の水や低ナトリウム飲料を飲むことは、運動関連低ナトリウム血症の主な原因です（Hew-Butler et al. 2017）。長時間のイベント後に体重増加を伴う混乱、頭痛、悪心、または嘔吐がみられる場合は、緊急の医学的評価が必要です。

法的地位とスポーツにおける使用

ナトリウム、カリウム、マグネシウムは食品および栄養補助食品として販売されています。塩化カリウムやその他の塩類は、高用量では処方薬でもあります。電解質自体はスポーツにおいて禁止されていません。利尿薬は、フロセミド、ヒドロクロロチアジド、およびスピロノラクトンのページで解説している通り、WADA 2026年禁止表のクラスS5のもとで常時禁止されています。静脈内（IV）「水分補給」や電解質点滴は、その中身が許可されている成分であっても違反となる可能性があります。入院中、手術中、または臨床検査中に正当に受けたもの、あるいは治療使用特例（TUE）がある場合を除き、12時間あたり100 mLを超える静脈内注入または注射は常時禁止されています（USADA）。

要点

  • 最も重要な三つの電解質。 ナトリウムは体液量を制御し、カリウムは細胞膜間の電位を設定し、マグネシウムは筋肉と神経の機能を支えます。
  • 汗で失われるのは主にナトリウム。 アスリートは汗リットルあたり平均約830 mgのナトリウムを失い、個人間で四倍の幅がありますが、カリウムとマグネシウムの損失はわずかです。
  • 飲み過ぎの方が危険が大きい。 運動関連低ナトリウム血症は主に喉の渇きを超えた飲水によって引き起こされ、検査を受けたボストンマラソン完走者の13%にみられました。
  • 筋けいれんの大半は電解質不足が原因ではない。 大規模コホート研究では、けいれんは血中電解質や脱水ではなく、より速いレースペースや過去のけいれん歴と関連しており、電解質飲料が有効だったのは小規模な実験室研究のみです。
  • 真の危険は利尿薬にある。 ループ利尿薬やチアジド系利尿薬は生命を脅かす低カリウム血症を引き起こす可能性があり、カリウム保持性利尿薬、ACE阻害薬、ARBは特にカリウムサプリメントとの併用で高カリウム血症を引き起こす可能性があります。
  • GLP-1受容体作動薬と脱水。 セマグルチドやチルゼパチドの使用に伴う嘔吐や下痢は、体液量減少や急性腎障害を引き起こす恐れがあります。
  • ドーピング検査対象競技では点滴に注意。 正当な医療行為以外で12時間に100 mLを超える静脈内投与を受けることは禁止されています。

出典

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