カリウムは体内外のバランスが重要な電解質で、私たちの健康に深く関わっています。その原子番号や生理的役割、正常範囲、異常時の症状など、カリウムに関する基本的な知識を確認する10問のクイズを用意しました。カリウムの化学的性質や生体内での機能について理解を深め、健康維持のためのヒントが得られれば幸いです。
Q1 : インスリン投与が血清カリウム濃度に及ぼす影響はどれか？
インスリンは細胞膜上のNa+/K+ATPアーゼを刺激してカリウムを細胞内に取り込ませるため、血清中のカリウム濃度を低下させます。臨床では高カリウム血症の緊急治療としてグルコースとともにインスリンを投与し、迅速に血清Kを低下させる操作が行われます。ただし効果は一時的で根本的なカリウム除去とは異なります。
Q2 : 安静時の細胞膜静止電位が主にカリウムによって決定される理由として正しいものはどれか？
細胞の静止膜電位は主に膜のカリウム透過性が高いためK+の平衡電位（Nernst電位）に近い値になります。膜は安静時にK+チャネルを通してK+に対して比較的高い透過性を持ち、これが内外の電位差を作る主因です。選択肢中で正しくない記述が混在するため、膜電位決定におけるカリウムの重要性に着目する必要があります。}
Q3 : 高カリウム血症で最も典型的に見られる心電図変化はどれか？
高K血症では心電図に特徴的な変化が現れます。そのうち最も初期かつ典型的なのが尖った（ピーク状の）T波です。進行するとPR延長、QRS延長、さらには幅の広いQRSや消失するP波、最終的に心室細動や心静止に至ることがあります。臨床では血清K値の上昇と心電図変化を合わせて管理方針を決めます。
Q4 : 低カリウム血症を引き起こす代表的な原因はどれか？
利尿薬、特にループ利尿薬やサイアザイド系は尿中へのナトリウム・水の排泄を促す過程で腎遠位尿細管でのカリウム喪失を増加させ、低カリウム血症を引き起こしやすいです。嘔吐や下痢、アルドステロン過剰、特定の薬剤（下剤や一部の抗生物質等）も原因となり得ます。選択肢中で最も代表的なのは利尿薬の影響です。
Q5 : 植物におけるカリウムの主要な生理的役割はどれか？
植物ではカリウムは細胞壁の構成要素ではなく、主に浸透圧の調節、気孔（気孔孔口）運動の制御、酵素活性の調節、糖の転流促進などに重要です。気孔の開閉は細胞内のK+の出入りにより調節され、水分管理やCO2の取り込みに関与します。カリウム不足は成長障害や葉の萎れを引き起こします。
Q6 : 次の食品のうち、100gあたりのカリウム含有量が比較的高いとされるのはどれか？
食品中のカリウム含有量は食材によって差がありますが、葉物野菜のほうれん草は水分を多く含む一方で、100gあたりのカリウム含量が高く、バナナよりも高い場合が多いです。バナナもカリウム源として知られますが、食品選びでは豆類や一部の野菜（ほうれん草等）や海藻類がより高含有であることが多い点に注意が必要です。
Q7 : ナトリウム・カリウムATPアーゼ(Na+/K+ポンプ)の主要な働きはどれか？
Na+/K+ATPアーゼはATPのエネルギーを用いて3個のNa+を細胞外へ、2個のK+を細胞内へ能動輸送する膜タンパク質です。このポンプの働きにより細胞内に高いK+濃度と低いNa+濃度が維持され、膜電位や基礎代謝、二次的なトランスポーターの駆動力確保など多くの生命現象に関与します。ポンプの異常は神経・筋機能障害を招きます。
Q8 : 成人における血清カリウムの正常範囲として一般的に用いられる値はどれか？
臨床で一般的に用いられる血清カリウムの正常範囲は約3.5〜5.0 mEq/L（mmol/Lと等価に扱われる）です。これを下回ると低カリウム血症、上回ると高カリウム血症と診断され、心電図変化や筋力低下、重篤な場合は不整脈や心停止のリスクが増します。範囲は検査法や測定条件で若干異なることがありますが、この目安が臨床で広く用いられます。
Q9 : 体内でカリウムイオン（K+）が最も高濃度に存在するのはどこか？
カリウムは生体内で主に細胞内液に多く存在し、細胞内濃度は約120〜150 mmol/L程度であるのに対し、血漿中濃度は約3.5〜5.0 mmol/Lと非常に低く保たれています。これは細胞内外の電気化学的勾配や細胞膜電位の維持に重要で、ナトリウム・カリウムATPアーゼの働きでK+が細胞内に集められています。細胞外と細胞内の濃度差は神経筋機能に不可欠です。
Q10 : カリウムの原子番号はどれか？
カリウム(K)は周期表で原子番号19の元素で、アルカリ金属に属します。電子配置は[Ar]4s1で最外殻に1個の電子を持ちやすく、陽イオン（K+）になりやすい性質があります。化学的性質や生理学的役割（細胞内高濃度、膜電位の維持など）はこの電子配置に由来します。原子番号19という数値は元素の陽子数を表し、カリウムの同定に用いられます。}
まとめ
いかがでしたか？ 今回はカリウムクイズをお送りしました。
皆さんは何問正解できましたか？
今回はカリウムクイズを出題しました。
ぜひ、ほかのクイズにも挑戦してみてください！
次回のクイズもお楽しみに。
