[004] 陽イオンと陰イオン（１）引力と反発力 cation and anion, attraction and repulsion (GB#101D01) | 基礎医学教育研究会(KIKKEN)Lab

●身体のなかの大事なイオンたち

基礎医学の中で働き方の大事なイオンは限られている。
ナトリウムイオン（Na⁺），カリウムイオン（K⁺），カルシウムイオン（Ca²⁺），水素イオン（H⁺），重炭酸イオン（HCO₃^－）の５つくらいで大体足りる。
塩素イオン（Cl^－）やリン酸イオン（PO₄^3－），リン酸水素イオン（H₂PO₄^－）は存在としては無視できない。だけど，教科書的にはとくに独立してめだった働きはない。

●イオンは気づかれないうちに出入りしている

からだのしくみに興味があるひとでも，からだの中で電気が働いていると聞いても異様な感じがするだけかもしれない。　電気と言うと，そういえば…乾燥した季節にばちばちっと来るアレを思い出すだろうか。　あの静電気というのはショックはあるけど実は，からだの中で働いている電気とはあまり関係ないほうだ。　われわれのからだを動かしている電気は，そこにあることをまったく感じないし，食べ物や飲み物のように外から取り込んでいる感じはしないし，尿や汗のように外に出したりすることもないので，さっぱり意識に上らない。　だけどホントはわれわれのからだは気づかないうちにちゃんと電気を出し入れしている。　プラス電気とマイナス電気を一緒に出し入れしているから気づかないのだ。

●ミクロの世界では電気は偏っている

われわれが普通に「電気がある」と言っているのは正確に言うと「電気の片寄り」あるいは「片寄った電気の動き」のことだ。　からだを作っている物質，出入りする物質の中身は必ずプラス電気とマイナス電気がぎっしり詰まっている。　両方が同じ数だけあるとプラス・マイナス・ゼロということで，片寄りがないから表向き「電気」はない。　でも片寄りがないだけで中身のプラス・マイナスが消滅しているわけではないのだ。　からだの中では，物質によって，場所によって，電気の片寄りが生まれたり消えたりして，それが生命活動を動かす大事なカギになっている。　からだの中では電気の片寄りを持った小さな粒子が大活躍している。　それが「イオン，ion」だ。

●陽イオンと陰イオン

イオンは電気を帯びた微粒子だ。原子でも分子でもいい。重炭酸イオンは分子がイオン化したものだ。　プラス電気（＋）に帯電したものを陽イオン（よういおん， cation），マイナス電気（－）に帯電したものを陰イオン（いんいおん， anion）と呼ぶ。　「マイナスイオン」というのは健康器具などの業界独自の用語で，現実に存在している「陰イオン」とは別物ですよ，という意味が暗に込められているので混同しないように注意が必要だ。

原子の場合，陽イオンになるのか，陰イオンになるのかはそれぞれ決まっている。　少なくとも生理学の教科書レベルではナトリウム原子（Na）など金属原子がイオンになるときは必ず陽イオンで，塩素原子（Cl）がイオンになるときは必ず陰イオン（Cl^－）になる。　カルシウム原子がイオンになるときは必ずプラス電気が２個ついた陽イオンになる（これは２価の陽イオンというね）。

●陽イオンと陰イオンは引き合う

陽イオンと 陰イオンは引きあい，同じ極性のイオンどうしは反発するという性質は，イオンの働きの基本だ。　たとえば分子の形を決めたり，分子とイオン，分子と分子どうしがくっついたり離れたりするときに，ほかにいくつかある因子と一緒になって働いている。　しかしその性質をつかって実際の生理学のしくみを細かく説明することは，初級の生理学解剖学では，あまりない。　大雑把に，身体の中で物ができたり壊れたり，細胞が反応するときにはたらく大事な性質だということを覚えていれば大丈夫だ。


イオンが働く生理学の重要な場面はまた別の機会に紹介する。
イオンが持っている電気は静電気とは別物なので，陽イオンと陰イオンが引き合ってくっついても，持っている電気だけが流れてどこかに消えたりはしない。

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