動物どうぶつ の 体液たいえき調節ちょうせつ

この章しょうで学まなぶこと

生物せいぶつ が持もつ 5 つの共きょう通つう特とく徴ちょう (第だい 1 章しょう) の 1 つが 恒常性こうじょうせい でした。 第だい 5 章しょうでは、 動物どうぶつがどのように体からだの内部ないぶを 一いっ定てい に保たもつ のかを詳くわしく見みていきます。

• 恒常性こうじょうせい (ホメオスタシス) の意い味み を説せつ明めい できる
• 体液たいえき (血液けつえき・組織液そしきえき・リンパ液りんぱえき) の区く分ぶん とはたらきを言いえる
• 赤血球せっけっきゅう・白血球はっけっきゅう・血小板けっしょうばん・血しょうけっしょう の役割やくわりを理り解かい する
• 自律神経じりつしんけい (交こう感かん神経しんけい・副ふく交こう感かん神経しんけい) の拮きっ抗こう作さ用よう を説明せつめいできる
• ホルモンほるもん が内分泌ないぶんぴつ系けいでどのように働はたらくかを言いえる
• 体温たいおん・血糖値けっとうち・血液浸透圧けつえきしんとうあつ の調節ちょうせつしくみを説明せつめいできる

ポイント: 恒常性こうじょうせい は 「外がいが変かわっても中なかを一いっ定てい に」 するしくみ。 ヒトの体温たいおんが真夏まなつでも真冬まふゆでも 36-37 ℃ に保たもたれるのが代だい表ひょう例です。 この制せい御ぎょ を担になうのが 自律神経じりつしんけい と ホルモンほるもん の 2 大だいシステムです。

1. 恒常こうじょう性せいと体液たいえき

恒常こうじょう性せい (ホメオスタシス)

恒常性こうじょうせい (ホメオスタシス、 homeostasis) とは、 生物せいぶつ が体たい内ない の状じょう態たい (温おん度ど・pHピーエッチ・浸しん透とう圧・血糖値けっとうち等) を 一いっ定てい の範はん囲い に保たもつ性質せいしつ。 1932 年ねんに キャノン (米まい) が命名めいめい。

ヒトの体からだで維い持じ されている主おもな値ね:

項目こうもく	正常せいじょう範はん囲い
体温たいおん (深部しんぶ)	36.5 〜 37.0 ℃
血液けつえきpHピーエッチ	7.35 〜 7.45 (弱じゃくアルカリ性あるかりせい)
血糖値けっとうち (空腹くうふく時じ)	70 〜 110 mg/dL
血液浸透圧けつえきしんとうあつ	約やく 290 mOsm/L

体液たいえきの 3 区分くぶん

体内たいないを流ながれる液体えきたいを 体液たいえき と呼よび、 ヒトでは体重たいじゅうの 約やく 60 % を占しめます。

種類しゅるい	場所ばしょ	はたらき
血液けつえき	血管けっかん の中なか	全身ぜんしんへ物質ぶっしつを運はこぶ
組織液そしきえき	細さい胞ぼう と細さい胞ぼう の隙すき間ま	細さい胞ぼう と物質ぶっしつを直接ちょくせつやり取とり
リンパ液りんぱえき	リンパ管かんの中なか	組織そしき液えきが回収かいしゅうされて戻もどる、 免疫めんえき

血けつ液えき が 毛細血管もうさいけっかん からしみ出だして 組織そしき液えき になり、 一部いちぶがリンパ管かんで集あつめられて リンパ液えき として 静脈じょうみゃく へ戻もどります。

2. 血液けつえきの成分せいぶん

血液けつえき は全体ぜんたいの約やく 45 % が 血球けっきゅう (細さい胞ぼう)、 55 % が 血しょうけっしょう (液体えきたい) からなります。

血液けつえきの成分せいぶん表ひょう

成分せいぶん	大おおきさ	数かず (μL あたり)	寿じゅ命みょう	はたらき
赤血球せっけっきゅう	約やく 7 μm	男おとこ約やく 500 万まん・女じょ約やく 450 万ばん	約やく 120 日にち	ヘモグロビンへもぐろびん で酸さん素そ運搬うんぱん
白血球はっけっきゅう	6〜30 μm	4,000〜9,000	数すう日にち〜数すう年ねん	免疫めんえき (細さい菌きん やウイルスと戦たたかう)
血小板けっしょうばん	2〜4 μm	15〜35 万ばん	約やく 10 日にち	血液けつえき凝ぎょう固こ (止血しけつ)
血しょうけっしょう	—	(液体えきたい)	—	物質ぶっしつ運搬うんぱん・pHピーエッチ調節ちょうせつ

赤血球せっけっきゅうと酸素さんそ運搬うんぱん

赤血球せっけっきゅう は 核かくを持もたない 円盤えんばん状じょうの細さい胞ぼう で、 中なかに ヘモグロビンへもぐろびん (Hb) を多量たりょうに含ふくみます。

• ヘモグロビンは 鉄てつ (Fe) を含ふくむ赤あかい色素しきそ
• 酸さん素そ が多おおいところ (肺はい) で HbO₂ (酸素さんそヘモグロビン) になり、 酸さん素そ が少すくないところ (組織そしき) で酸さん素そ を放ほかす
• この 酸さん素そ解離かいり曲線きょくせん が S 字形じけいになるのは適てき応おう的

白血球はっけっきゅうの種類しゅるい

種類しゅるい	主おもなはたらき
好中球こうちゅうきゅう	細さい菌きん の 食作さ 用よう (食たべて殺ころす)
マクロファージまくろふぁーじ	大型おおがたの食作さ用よう + 抗原こうげん提てい示じ
リンパ球りんぱきゅう (B 細さい胞ぼう・T 細さい胞ぼう)	抗体こうたい産さん生い・感かん染せん細さい胞ぼう攻こう撃げき

血液けつえき凝固ぎょうこ

血けっ管かん が切きれると:

1. 血小板けっしょうばん が集あつまって傷口きずぐちをふさぐ
2. フィブリン (繊維状せんいじょうの タンパク質たんぱくしつ) が編あまれ、 血けっ球きゅう を絡からめて 血ぺいけっぺい (血ち餅もち、 けっぺい) を作つくる
3. 出血しゅっけつが止とまる (止し血けつ)

大事だいじ: 血けつ液えき凝ぎょう固こ には カルシウムイオン (Ca²⁺) とビタミン K が必要ひつよう。 ビタミン K 不ふ足そく や抗こう凝ぎょう固こ薬の過か剰じょう摂取せっしゅで出血しゅっけつが止とまらなくなる。

3. 自律じりつ神経しんけい — 速はやい制御せいぎょ系けい

恒常性こうじょうせい を制せい御ぎょ する 2 大だいシステムの 1 つが 自律神経じりつしんけい (オートノミック)。 自分じぶんの意い志し と関係かんけいなく内ない臓ぞう や血管けっかんを調節ちょうせつ。 交感神経こうかんしんけい と 副交感神経ふくこうかんしんけい が拮きっ抗こう的てきに働はたらきます。

交感神経こうかんしんけいと副ふく交感神経こうかんしんけいの比較ひかく

器官きかん	交感神経こうかんしんけい (闘とう争そう・逃とう走そう)	副交感神経ふくこうかんしんけい (休息きゅうそく・消化しょうか)
心臓しんぞう	拍はく動どう 促そく進しん (速はやく)	拍はく動どう 抑制よくせい (遅おそく)
気き管かん支	拡かく張ちょう	収しゅう縮しゅく
瞳どう孔こう	散さん大だい (開ひらく)	縮しゅく小しょう (閉とじる)
唾だ液えき	少量しょうりょう・粘ねばい	大量たいりょう・サラサラ
胃い腸ちょう の動うごき	抑制よくせい	促そく進しん
末まっ端たん血管けっかん	収しゅう縮しゅく (顔面がんめん蒼そう白はく)	拡かく張ちょう
発汗はっかん	促そく進しん	(関与かんよ少しょう)

大事だいじ: 「緊きん張ちょう すると心しん臓ぞう がドキドキして口くちが渇かわく」 = 交感こうかん神しん経けい優位ゆうい。 「ご飯はんを食たべた後のちに眠ねむくなる」 = 副ふく交感こうかん神しん経けい優位ゆうい。 この切きり替かえを担になうのが脳のうの 視床下部ししょうかぶ。

神経しんけい系けいの階層かいそう

階層かいそう	内容ないよう
中枢神経ちゅうすうしんけい	脳のう・脊髄せきずい、 全体ぜんたいの司令しれい
末梢神経まっしょうしんけい	体性神経たいせいしんけい (運動うんどう・感覚かんかく) + 自律神経じりつしんけい (交感こうかん・副ふく交感こうかん)

4. ホルモン — ゆっくりと持続じぞくする制御せいぎょ系けい

ホルモンほるもん は 内分泌腺ないぶんぴつせん から 血けつ液えき に直接ちょくせつ 分ぶん泌ぴつ され、 全身ぜんしんを巡めぐり特とく定てい の標ひょう的てき細さい胞ぼう に作さ用よう する物質ぶっしつ。 神しん経けい より 遅おそい が 持じ続ぞく的てき に働はたらきます。

主おもな内分泌腺ないぶんぴつせんとホルモン

内分泌腺ないぶんぴつせん	ホルモン	はたらき
視床下部ししょうかぶ	各種かくしゅ放出ホルモンほうしゅつホルモン	下垂かすい体たいを制せい御ぎょ
脳下垂体のうかすいたい前ぜん葉は	成長ホルモンせいちょうホルモン・甲状腺刺激ホルモンこうじょうせんしげきホルモン (TSH)	成長せいちょう・他た内分泌腺ないぶんぴつせん制せい御ぎょ
脳下垂体のうかすいたい後葉こうよう	バソプレシンばそぷれしん (ADH)	腎臓じんぞうで水みず再さい吸きゅう収しゅう
甲状腺こうじょうせん	チロキシンちろきしん	全身ぜんしんの 代謝たいしゃ促そく進しん
副甲状腺ふくこうじょうせん	パラトルモン	血ち中ちゅうカルシウム上じょう昇しょう
副腎ふくじん髄質ずいしつ	アドレナリンあどれなりん	血糖けっとう値ち上じょう昇しょう・心拍しんぱく増加ぞうか
副腎ふくじん皮質ひしつ	糖質コルチコイドとうしつこるちこいど・鉱質コルチコイドこうしつコルチコイド	血糖けっとう上じょう昇しょう・ナトリウム 再さい吸きゅう収しゅう
膵臓すいぞう ランゲルハンス島ランゲルハンスとう B 細さい胞ぼう	インスリンいんすりん	血糖けっとう値ちを 下さげる
同どう A 細さい胞ぼう	グルカゴンぐるかごん	血糖けっとう値ちを 上あげる
卵巣らんそう	エストロゲン・プロゲステロン	第だい二に次じ性徴せいちょう・月経げっけい周期しゅうき
精巣せいそう	テストステロン	第だい二に次じ性徴せいちょう

フィードバック制御せいぎょ

ホルモンの量りょうは 負のフィードバックふのふぃーどばっく で自動じどう調ちょう節せつ。 例れい: 甲こう状じょう腺せん系けい

1. 視床下部ししょうかぶ が TRH 分ぶん泌ぴつ → 下垂かすい体たいが TSH 分ぶん泌ぴつ → 甲こう状じょう腺せんがチロキシン分ぶん泌ぴつ
2. 血ち中ちゅうチロキシンが増ふえると、 視し床しょう下か部ぶ と下垂かすい体たいを抑おさえる
3. 結果けっか、 一いっ定てい値ちに保たもたれる

5. 体温たいおんと血糖けっとう値ちの調節ちょうせつ

体温たいおんの調節ちょうせつ

ヒトは 恒温動物こうおんどうぶつ。 暑あつい・寒さむいに応おうじて自律じりつ神経しんけいとホルモンが体温たいおんを一いっ定てい に保たもちます。

寒さむいとき (体温たいおん ↓):

• 視床下部ししょうかぶ が検知けんち
• 交感こうかん神しん経けい → 皮膚ひふ血管けっかん収しゅう縮しゅく (放熱ほうねつ ↓)、 立毛たちげ筋収縮きんしゅうしゅく (鳥肌とりはだ)、 ふるえ (熱ねつ産さん生い ↑)
• ホルモン → アドレナリンあどれなりん・チロキシンちろきしん → 代謝たいしゃ ↑ → 熱ねつ産さん生い ↑

暑あついとき (体温たいおん ↑):

• 交感こうかん神しん経けい抑制よくせい → 皮膚ひふ血管けっかん拡かく張ちょう (放熱ほうねつ ↑)、 発汗はっかん
• 交感こうかん神しん経けい → 発汗はっかん → 蒸発じょうはつで冷却れいきゃく

血糖けっとう値ちの調節ちょうせつ

血糖値けっとうち は食後しょくごに上あがり、 空腹くうふく時じに下さがりますが、 通つう常じょう 70-110 mg/dL に保たもたれます。

血糖けっとう値ち ↑ (高だか血糖けっとう) → 下さげる:

• 膵臓すいぞう B 細さい胞ぼう が インスリンいんすりん 分ぶん泌ぴつ
• 全身ぜんしんの細さい胞ぼう がグルコースを取とり込こむ、 肝臓かんぞうで グリコーゲンぐりこーげん に貯ちょ蔵ぞう
• 結果けっか、 血糖けっとう値ち ↓

血糖けっとう値ち ↓ (低てい血糖けっとう) → 上あげる:

• 膵臓すいぞう A 細さい胞ぼう が グルカゴンぐるかごん 分ぶん泌ぴつ
• 副腎ふくじん髄質ずいしつが アドレナリンあどれなりん 分ぶん泌ぴつ
• 副腎ふくじん皮質ひしつが 糖質コルチコイドとうしつこるちこいど 分ぶん泌ぴつ
• 肝臓かんぞうのグリコーゲン → グルコースに分ぶん解かい、 血ち中ちゅうへ
• 結果けっか、 血糖けっとう値ち ↑

大事だいじ: 血糖けっとう値ちを 下さげる ホルモンは インスリンいんすりん 1 種しゅ類るい だけ。 上あげるホルモンは複数ふくすう。 これは 「飢き餓が が命取いのちとり」 という進化しんか的てき背景はいけいを反映はんえいしています。 糖尿病とうにょうびょう (インスリンが効きかない・出でない病気びょうき) はこのバランスが崩くずれる病気びょうきです。

病気びょうきとの関連かんれん

病気びょうき	原因げんいん
糖尿病とうにょうびょう (1 型かた)	自己じこ免疫めんえき で膵臓すいぞう B 細さい胞ぼう が破は壊かい され、 インスリンいんすりん が出でない
糖尿病とうにょうびょう (2 型かた)	生活せいかつ習しゅう慣かん等で インスリンいんすりん が効きかなくなる
バセドウ病バセドウびょう	チロキシンちろきしん過か剰じょう、 代謝たいしゃ亢こう進しん・心拍しんぱく増加ぞうか
くる病くるびょう	ビタミン D 不足ふそくでカルシウム不足ふそく

6. 血液けつえき浸透しんとう圧と腎臓じんぞう

血液浸透圧けつえきしんとうあつ (主ぬしに ナトリウム と水みずのバランス) も一いっ定てい に保たもたれます。 鍵かぎを握にぎるのが 腎臓じんぞう と バソプレシンばそぷれしん (ADH)。

体からだが脱水だっすい状態じょうたいのとき (浸透しんとう圧 ↑)

1. 視床下部ししょうかぶ が高こう浸透しんとう圧を検知けんち
2. バソプレシンばそぷれしん (抗こう利尿りにょうホルモン、 ADH) を後葉こうようから分ぶん泌ぴつ
3. 腎じん臓ぞう の集合しゅうごう管かんで 水すいの再さい吸収きゅうしゅう が増ふえる
4. 尿にょう量りょうが減へり、 体内たいないの水みずが保たもたれる

体からだが水分すいぶん過剰かじょうのとき (浸透しんとう圧 ↓)

1. ADH 分ぶん泌ぴつ が抑おさえられる
2. 腎じん臓ぞう で水みずの再さい吸収きゅうしゅうが減へる
3. 尿にょう量りょうが増ふえる

大事だいじ: お酒さけを飲のんだ後のちにトイレが近ちかくなるのは、 アルコールが ADH を抑制よくせい するから。 このため飲酒いんしゅ後ごは脱だっ水すい に注ちゅう意い が必要ひつよう。

7. ふりかえり

• [ ]恒常性こうじょうせい (ホメオスタシス) とは 「外がいが変かわっても中なかを一いっ定てい」 と説明せつめいできる
• [ ]体液たいえき の 3 区く分ぶん (血液けつえき・組織液そしきえき・リンパ液りんぱえき) を言いえる
• [ ]赤血球せっけっきゅう・白血球はっけっきゅう・血小板けっしょうばん・血しょうけっしょう の役割やくわりを言いえる
• [ ]交感神経こうかんしんけい と 副交感神経ふくこうかんしんけい が 拮きっ抗こう的てき に働はたらくことを説明せつめいできる
• [ ]ホルモンほるもん が 内分泌腺ないぶんぴつせん から血液けつえきへ 分ぶん泌ぴつ されることを知しる
• [ ]血糖けっとう値ちを下さげるのは インスリンいんすりん、 上あげるのは グルカゴンぐるかごん等と言いえる
• [ ]負のフィードバックふのふぃーどばっく でホルモン量りょうが自動じどう調節ちょうせつされると知しる

この章しょうの安全あんぜん配慮はいりょ

• 血液けつえきを扱あつかう実じっ験けん (例れい: 血けつ液えき型かた判定はんてい) は 使つかい捨すての採血さいけつ用ようランセット を使つかい、 使つかい回まわしは絶対ぜったいにしない (感かん染せん防止ぼうし)
• 採血さいけつ廃はい棄き物は 感かん染せん性廃棄き物容器き に入いれ、 流ながしに流ながさない
• ホルモンの過か剰じょう摂取せっしゅ (サプリ・ドーピング等とう) は内分泌ないぶんぴつ系けいのバランスを崩くずし危険きけん
• 自律神経じりつしんけい の不ふ調ちょう (動どう悸き・めまい等とう) を感かんじたら早はやめに休息きゅうそくする

次じの章しょう: 第だい 6 章しょうでは、 体からだを守まもるもう 1 つのシステム = 免疫めんえき を学まなびます。 白血球はっけっきゅう がどのように病原びょうげん体たいを見分みわけ、 抗体こうたいを作つくり、 記き憶おく するかを詳くわしく見みていきましょう。