【筋肉と電解質】足がつるのはなぜ？マグネシウムやカリウムの役割と「体液バランス」の仕組みを解説

「運動中に急に足がつってしまった」「まぶたがピクピクと痙攣（けいれん）して止まらない」「水分補給をしているのに、なんとなく体が重い」

こうした筋肉の不調や違和感を感じたとき、私たちはしばしば「疲れ」や「水不足」を理由に挙げがちです。しかし、その背景には、筋肉を動かすためのシステムそのものに関わる**「電解質（ミネラル）」**のバランスが関係している可能性があることをご存知でしょうか。

私たちの筋肉や神経は、脳からの指令を「電気信号」として受け取ることで動いています。この電気信号を生み出し、筋肉の収縮と弛緩（しかん）をコントロールしているのが、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムといった電解質です。

本記事では、筋肉が動くための「体液バランスの仕組み」や、各ミネラルの役割について、公的なデータや専門的な知見（生理学の教科書やWHOのガイドライン等）に基づいて詳しく解説します。

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1. 筋肉を動かすのは「電気信号」と「電解質」

「筋肉とミネラル」の関係を理解するために、まず私たちの身体がどのように動いているのか、その基本的なメカニズムを知る必要があります。

1-1. 身体を走る電気の正体

資料『身体の構成とミネラル.pdf』によると、私たちの筋肉や神経の働きは、**「電気信号によって制御されている」**と説明されています。脳から「手を動かせ」「走れ」という命令が出ると、それは神経を通って電気信号として筋肉に伝えられます。この信号が届いて初めて、筋肉はギュッと縮まる（収縮する）ことができます。

では、この電気信号を作っているのは何でしょうか？それが、水に溶けると電気を通す性質を持つミネラル、すなわち**「電解質（イオン）」**です。

1-2. 筋肉制御に関わる4つの主要ミネラル

体液（血液や細胞内の水分）の中には、主に以下の4つの電解質が含まれており、これらがチームとなって筋肉の動きを支えていると考えられています。

• ナトリウム（Na）

• カリウム（K）

• カルシウム（Ca）

• マグネシウム（Mg）

これらのミネラルは、単独で働いているのではなく、互いに関わり合いながらバランスを保つことで、生命活動を維持しているとされています。

【根拠カテゴリ：公的機関・医学教科書】

• NIH ODS (Magnesium / Potassium)

• Guyton and Hall Medical Physiology

• Boron & Boulpaep Physiology

• （出典：『身体の構成とミネラル.pdf』）

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2. 【役割①】情報の伝達：ナトリウムとカリウムのバランス

筋肉を動かすためには、まず脳からの指令（電気信号）が神経を伝わって届かなければなりません。この「通信インフラ」を支えているのが、ナトリウムとカリウムです。

2-1. 細胞の内と外で作る「膜電位」

ナトリウムとカリウムには、細胞における「居場所」に違いがあります。一般的に、ナトリウムは細胞の外側に多く、カリウムは細胞の内側に多く存在しています。

資料『身体の構成とミネラル.pdf』には、これらが**「細胞の内外に濃度差を作ることで、膜電位を維持します」**と記述されています。「膜電位」とは、細胞膜を隔てた電気的なプラスとマイナスの差のことです。この「濃度の偏り」がある状態（待機状態）から、瞬時にナトリウムが細胞内に流れ込むなどの変化が起きることで、電気信号（インパルス）が発生します。

2-2. 信号が筋肉へ届く仕組み

この電気信号がドミノ倒しのように神経を伝わっていくことで、脳からの指令が筋肉へ到達します。もし、発汗などで水分と共にナトリウムやカリウムが失われ、この濃度バランス（体液バランス）が崩れてしまうと、電気信号が正常に作れなくなる可能性があります。その結果、筋肉への指令がうまく伝わらず、動きが鈍くなったり、痙攣（けいれん）の要因になったりすると生理学的には考えられています。

【根拠カテゴリ：公的機関・医学教科書】

• WHO Salt Reduction

• American Heart Association Sodium Guidance

• Guyton and Hall Medical Physiology

• （出典：『身体の構成とミネラル.pdf』）

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3. 【役割②】収縮と弛緩：カルシウムとマグネシウムの関係

神経から届いた電気信号を受け取った後、実際に筋肉が「縮む（力を入れる）」動作と「緩む（力を抜く）」動作を行うプロセスには、カルシウムとマグネシウムが深く関わっています。

3-1. 収縮のスイッチを入れる「カルシウム」

「カルシウム＝骨」というイメージが強いですが、筋肉にとっては動くための「起動スイッチ」です。資料『ミネラル構造まとめ_NotebookLM用.pdf』および『身体の構成とミネラル.pdf』によると、カルシウムは**「筋収縮の引き金となる重要なイオン」**であると記述されています。

電気信号が筋肉に届くと、筋肉細胞の中でカルシウムイオンが放出されます。すると、筋肉の繊維が反応して収縮が始まります。私たちが重いものを持ち上げたり、ダッシュしたりできるのは、カルシウムが筋肉を「興奮」させているからだと考えられています。

3-2. 調整とブレーキ役の「マグネシウム」

しかし、筋肉が縮みっぱなしでは困ります。スムーズに次の動作に移るためには、筋肉がリラックス（弛緩）しなければなりません。ここで重要な働きをするのがマグネシウムです。

資料には、マグネシウムについて**「筋肉の過剰収縮を抑える働きがある」「筋の緊張調整に関与する」**と記されています。カルシウムが「アクセル」だとすれば、マグネシウムは「ブレーキ」や「調整役」のような存在です。マグネシウムが働くことで、興奮した筋肉を鎮め、過剰な収縮を防いでいると考えられています。

3-3. マグネシウム不足と筋肉の痙攣

もし体内でマグネシウムが不足し、カルシウムとのバランスが崩れてしまったらどうなるでしょうか。生理学的なメカニズムから考えると、ブレーキ（マグネシウム）が効かなくなり、アクセル（カルシウム）が踏みっぱなしの状態になる可能性があります。

これが、筋肉が勝手に収縮して戻らなくなる**「こむら返り」や「筋肉の痙攣（けいれん）」、あるいは「まぶたのピクつき」**といった不調の一因である可能性が示唆されています。運動中や睡眠中に足がつりやすい場合、水分だけでなく、マグネシウムを含むミネラルのバランスが乱れている可能性を考慮する必要があるかもしれません。

【根拠カテゴリ：公的機関・医学教科書】

• NIH ODS Magnesium

• Guyton and Hall Medical Physiology

• （出典：『身体の構成とミネラル.pdf』）

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4. 体液バランスの仕組みと維持

私たちの身体は、これらの電解質濃度を一定に保とうとする恒常性（ホメオスタシス）を持っていますが、ミネラル自体を体内で作ることはできません。

4-1. 体内合成できないミネラル

資料『身体の構成とミネラル.pdf』の冒頭には、ミネラルについて**「体内で合成することができないため、食事などから摂取する必要があります」**と明記されています。筋肉や神経を動かすための材料であるナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムは、すべて日々の食事や飲み物から補給し続ける必要があります。

4-2. 汗とともに失われる電解質

特にスポーツ時や夏場など、大量に汗をかいたときは注意が必要です。汗には水分だけでなく、ナトリウムやカリウム、マグネシウムといった電解質も含まれています。これらが失われると、体液の濃度バランスが崩れ、筋肉の制御がうまくいかなくなるリスクが高まります。単なる水だけでなく、電解質を含む飲料や食事が推奨されるのは、こうした身体の構造上の理由があるためです。

4-3. 骨はミネラルの貯蔵庫

また、興味深いことに、カルシウムやマグネシウムの多くは「骨」に存在しています。資料『ミネラル構造まとめ_NotebookLM用.pdf』によると、**「体内カルシウムの約99％は骨や歯に存在する」「マグネシウムも微量ながら骨構造の安定に関与すると考えられている」**とあります。

骨は身体を支えるだけでなく、血液中や筋肉中のミネラルが不足した際に、これらを供給する「貯蔵庫」としての役割も果たしていると考えられています。つまり、日頃から骨の健康（ミネラルの蓄え）を維持しておくことは、緊急時の筋肉や神経の働きを守ることにもつながると言えるでしょう。

【根拠カテゴリ：公的機関・専門誌】

• NIH ODS (Calcium / Magnesium)

• Journal of Bone and Mineral Research

• （出典：『ミネラルと身体構成.pdf』）

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5. まとめ：食事から整える筋肉のコンディション

「筋肉と電解質」の関係について整理すると、以下のようになります。

1. 電気信号の源： 筋肉は脳からの電気信号で動いており、その信号を作っているのが電解質（ナトリウム・カリウム）です。

2. アクセルとブレーキ： カルシウムが収縮（アクセル）、マグネシウムが調整・弛緩（ブレーキ）を担い、スムーズな動きを作っています。

3. バランスの重要性： これらは単独ではなく、体液中でバランスを取りながら機能しています。どれか一つが欠けても不調の原因になり得ます。

日常生活でのポイント

資料のまとめでは、**「特定のミネラルを過剰に摂ればよいという単純な話ではありません」「多くの場合、バランスと適量が重要と考えられています」**と結論付けられています。

筋肉の痙攣や不調を防ぐためには、特定のサプリメントに頼りすぎるのではなく、多様な食品からミネラルを摂取することが大切です。例えば、カリウムやマグネシウムは野菜、果物、海藻、種実類、豆類などに多く含まれています。一方で、ナトリウム（塩分）は現代の食生活では摂りすぎる傾向があるため、適度な調整が必要です（WHO Salt Reduction参照）。

「足がつりやすい」「疲れが抜けない」と感じたときは、身体という精密機械を動かすための「電気」と「部品（ミネラル）」が不足していないか、日々の食卓を見直してみてはいかがでしょうか。