腎臓 　高校生物基礎

【 note : https://note.com/yaguchihappy 】 腎臓のはたらきや原尿量の求め方について解説します。実際はどれくらいの原尿量が人の体で生成されているのでしょうか？教科書や資料集で調べてみましょう。尿の量と比べてみて下さい。きっと驚くと思いますよ。 語呂「犬が尿かける（イヌリンの濃縮率に尿量をかけると原尿量が出る（たいてい問われるのは原尿量である。尿量は患者さんの尿を採取すればわかる。血しょう中のイヌリン濃度は採血すればわかるし、尿中のイヌリン濃度は尿を採取すればわかる。ふつう、紙の上で求めるのは、原尿量である。）」 グルコースのろ過量、再吸収量、尿中への排出量のグラフについての解説↓    • 【腎臓】グルコースの輸送量に関するグラフ　高校生物基礎   ●腎動脈を通って腎臓に入ってきた血液は、糸球体と呼ばれる曲がりくねった毛細血管を通過する。このとき、血球やタンパク質以外の成分は糸球体の血管の壁を通して、ボーマンのうへろ過される。ろ過されて生じた液体を原尿という。 ●ろ過される物質では「血しょう中での濃度＝原尿中での濃度」が成り立つ。 ＊オレンジジュースをろ紙でろ過しても、オレンジジュースの濃さは変わらない。そんなイメージ。 ●原尿が細尿管・集合管を通る間に、グルコースや水、無機塩類などが毛細血管に再吸収される。 ●原尿量を推定するには、「原尿量＝再吸収されない物質の濃縮率×尿量」の関係を用いればよい。 ●「尿中での濃度が血しょう中での濃度の何倍に濃くなっているか」の値を濃縮率という。 ＊濃縮率の単位は書かないか、「倍」とすることが多い。間違えて１００倍を１００％と書かないように。 ●水は再吸収率が非常に高い（およそ９９％）ため、多くの物質の「尿中での濃度」は「血しょう中での濃度」より濃くなる（たとえるなら、水が蒸発した跡、塩水が濃くなるようなものである）。 水（溶媒）が多く再吸収されるので、溶質の濃度は濃くなるのである。 ●砂漠に住むカンガルーネズミは、非常に濃い尿を生成する。この水分保持能力は、乾燥した環境で生きるために都合がよい。なお、カンガルーネズミは、ほとんど液体として水を摂取せず、喪失した水の９０％を代謝で生じた水で置換している。一方、水の獲得に困らない場所に住むビーバーは、尿を濃縮する能力が低い。水分バランスの維持は、全ての生物にとって非常に重要な課題である。 ●イヌリンは高価で、さらに実験法が煩雑であるので、実際には、イヌリンのかわりに、生体内に存在するクレアチニンが使われることが多い。入試問題でクレアニンが出てきても、驚かず、ああ、イヌリンのかわりね、と思えばよい。 ●映画館で映画を見ている時にトイレに行きたくなったことはないだろうか。それは、あなたの飲んでいるコーヒーの影響かもしれない。コーヒー、紅茶に含まれるカフェインや、ビール、ワインに含まれるアルコールは、天然に存在する利尿薬である。利尿薬は、腎臓での水の再吸収を遅くさせる。それによって尿量の増加が促される。尿量の増加は、通常、血液量の減少を意味するので、血圧が減少することになる。そのため、利尿薬は高血圧の治療のために用いられることもある。 Ｑ.ろ過と再吸収の意義は？…体を守るには「疑わしきは捨てろ」の精神が大事。毒かどうかの判断は困難で面倒。一度全部（正確には血球とタンパク質以外）原尿に入れて「捨てようとして」から、必要なものだけを再吸収で戻す。 問題１：イヌリンの濃縮率が１２０倍であった。１時間につくられる尿量が１００ｍＬであるとき、１時間につくられる原尿量は何Ｌか。 答え：１００（尿量）×１２０（イヌリンの濃縮率）＝１２０００ｍＬ＝１２Ｌ（原尿量）　　 問題２：問題１において、１時間で再吸収された水分量は何Ｌか。 答え：１２０００ｍＬ（つくられた原尿量）－１００ｍＬ（排出された尿量）＝１１９００ｍＬ＝１１．９Ｌ（再吸収された[排出されず体内に戻った]量） 問題３：１時間でつくられる原尿に尿素は４ｇ含まれていた。また、１時間でつくられる尿に尿素は２ｇ含まれていた。１時間に何ｇの尿素が再吸収されたか？ 答え：４－２＝２ｇ 問題４：問題３において、尿素の再吸収率（濾過された量[g]のうち、何％が再吸収されたか）は？ 答え：（2/4）×１００＝５０％（原尿に入っていた４ｇのうち、半分の２ｇが再吸収された） 問題５：ある患者の１日の糸球体ろ過量（ＧＦＲ）を１８０Ｌとする。 ＊糸球体ろ過量（ＧＦＲ）＝ある一定時間に何Ｌの血しょうがろ過されたかをあらわす値（ある一定時間に何Ｌの原尿がつくられたかを表す値）。 また、この患者の全身にある血しょう量を３Ｌとする。 １日あたり、全身の血しょうは何回ろ過されるか？ 答え：１８０÷３＝６０回 （全身の血しょう量は３Ｌしかないのに、１日に１８０Ｌも腎臓でろ過されているということは、血しょうが何度も何度も繰り返しろ過装置[腎臓]を通ったということである。全身にある液体３Ｌが、６０回ろ過されれば、１８０Ｌがろ過されたことになる。車がサーキットに３台しかないのに、目の前を１８０台の車が通った。そのとき、３台の車はサーキットを６０周していたのである。だから１８０台も通ったように見えたのである。） 問題６（発展）：腎臓に１分当たり６００ｍＬの血しょうが流れ込むとする。しかし、その全量がろ過されるわけではない。１分で血しょうが１２０ｍＬろ過されるとした場合、腎臓に流れ込んだ血しょうのうち、何％がろ過されたことになるか？ 答え：（１２０÷６００）×１００＝２０％ （腎臓に６００ｍL血しょうがながれ込んで、そのうち１２０ｍLが糸球体からボーマンのうへろ過された。ろ過された割合は２０％である。残りは糸球体を素通りし、ろ過されることなく、腎静脈から再び体循環へ戻る。この「腎臓に流れ込んだ血しょうのすべてがろ過されるわけではない」ということはセンターで問われた。） ●イタリアの解剖学者マルピーギは、腎臓を顕微鏡で観察していた。そして、細尿管の末端に、膨らんだ構造を発見した。この膨らみ１つ１つの中に、血管が鞠のようになっているのを見た。「太い樹にリンゴがなっているようだ。」と彼は述べている。この鞠のような血管は現在では『糸球体』とよばれる。そして、糸球体とそれを包むボーマンのうを合わせて『腎小体』と言う。腎小体の別名はマルピーギ小体である。 ●ろ過、再吸収の他に、『分泌』という現象がある。恒温動物では、細尿管から、尿成分（クレアチニン、Ｋ、Ｈ、ＮＨ４など）が『分泌』されることが知られている。ペニシリンなどの異物も『分泌』によって体内から取り除かれる。かつて、「腎小体における血しょうのろ過とそれにつぐ細尿管などからの再吸収によって尿が生成されるという、ろ過・再吸収説（この動画で紹介している説）」と、「尿細管上皮から尿成分が分泌されるという分泌説」が対立していたが、どちらの現象もふつうにみられることがわかっている。アンコウなどの糸球体を欠く魚類で、細尿管から尿成分が分泌されることが証明された。 ●イヌリンはヒトの体では本来生成されない物質（イヌリンはキクイモからとれる多糖）なので、原尿量推定に用いる場合、常に注入し続けなければならない。それが面倒なので、クレアチニンを再吸収されない物質として原尿量推定に用いる場合がある。ただし、クレアチニンは少量分泌されるため、厳密に正しい値は得られない。（ただし、実際は、複数の誤差が相殺しあって、かなり正確な値が出る） #生物基礎 #恒常性 #腎臓