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 持じ 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 保ほ つ の か を 詳 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 言げん 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 が 内分泌ないぶんぴつ系けい で ど の よう に 働 く か を 言げん 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 変へん 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 保ほ 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 う の が 自律神経じりつしんけい と ホルモン 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・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 保ほ 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	7.35 〜 7.45 (弱じゃく アルカリ 性せい)
[[血糖値	けっとうち]] (空腹くうふく時じ)
[[血液浸透圧	けつえきしんとうあつ]]

体液たいえき の 3 区分くぶん

体内たいない を 流ながれ れ る 液体えきたい を 体液たいえき と 呼こ び、 ヒト で は 体重たいじゅう の 約やく 60 % を 占うらない 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
[[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
[[リンパ液	りんぱえき]]	リンパ 管かん の 中なか

血けつ液えき が 毛細血管もうさいけっかん か ら し み 出で 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 集あつまり 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	大だい 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
[[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
[[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
[[血しょう	けっしょう]]	—	(液体えきたい)	—

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 持じ 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 (Hb) を 多量たりょう に 含 み ます。

• ヘモグロビン は 鉄てつ (Fe) を 含 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 少しょう な い と こ ろ (組織そしき) で 酸さん素そ を 放ほう 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	こうちゅうだま]]
マクロファージ	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	リンパだま]] (B 細さい胞ぼう・T 細さい胞ぼう)

血液けつえき凝固ぎょうこ

血けっ管かん が 切せつ れ る と:

1. 血小板けっしょうばん が 集あつまり 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 編へん ま れ、 血けっ球きゅう を 絡 め て 血ぺいちぺい (血ち餅もち、 け っ ぺ い) を 作さく る
3. 出血しゅっけつ が 止とめ 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 止とめ 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 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 (速そく 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 (開ひらき く) | 縮しゅく小しょう (閉 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 動どう 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 く」 = 交感こうかん神しん経けい優位ゆうい。 「ご 飯めし を 食しょく べ た 後ご に 眠ねむり 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 切せつ り 替かわ え を 担 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]]
[[末梢神経	まっしょうしんけい]]

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 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 巡じゅん 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 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
[[脳下垂体	のうかすいたい]]前ぜん葉は	[[成長ホルモン
[[脳下垂体	のうかすいたい]]後葉こうよう	バソプレシン (ADH)
[[甲状腺	こうじょうせん]]	チロキシン
[[副甲状腺	ふくこうじょうせん]]	パラトルモン
[[副腎	ふくじん]]髄質ずいしつ	アドレナリン
[[副腎	ふくじん]]皮質ひしつ	[[糖質コルチコイド
[[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
同どう A 細さい胞ぼう	グルカゴン	血糖けっとう値ち を 上じょう 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まけのフィードバック 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 増まし え る と、 視し床しょう下か部ぶ と 下垂かすい体たい を 抑そもそも え る
3. 結果けっか、 一いっ定てい値ち に 保ほ 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・寒かん い に 応 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 保ほ 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 ↓)、 立毛たちげ筋すじ収しゅう縮しゅく (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・チロキシン → 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 ↑):

• 副ふく交感こうかん神しん経けい → 皮膚ひふ血管けっかん拡かく張ちょう (放熱ほうねつ ↑)
• 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 上うえ が り、 空腹くうふく時じ に 下した が り ま す が、 通つう常じょう 70-110 mg/dL に 保ほ た れ ます。

血糖けっとう値ち ↑ (高だか血糖けっとう) → 下した げ る:

• 膵臓すいぞう B 細さい胞ぼう が インスリン 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 込こみ む、 肝臓かんぞう で グリコーゲン 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) → 上うえ げ る:

• 膵臓すいぞう A 細さい胞ぼう が グルカゴン 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 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コルチコイド 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 下か げ る ホルモン は インスリン 1 種しゅ類るい だ け。 上うえ げ る ホルモン は 複数ふくすう。 こ れ は 「飢き餓が が 命いのち取と 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 効こう 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 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)
[[糖尿病	とうにょうびょう]] (2 型かた)
[[バセドウ病	バセドウびょう]]
[[くる病	くるやまい]]

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 保ほ 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 (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 (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 増まし え る
4. 尿にょう量りょう が 減げん り、 体内たいない の 水みず が 保ほ 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 抑そもそも 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 減げん る
3. 尿にょう量りょう が 増まし え る

大事だいじ: お 酒さけ を 飲いん ん だ 後ご に トイレ が 近きん 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 変へん 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 言げん 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 言げん 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 く こ と を 説明せつめい で きる
• [ ]ホルモン 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 知ち る
• [ ]血糖けっとう値ち を 下した げ る の は インスリン、 上うえ げ る の は グルカゴン等 と 言げん え る
• [ ]負のフィードバックまけのフィードバック 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 知ち 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 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 使し い 捨 て の 採血さいけつ用よう ランセット を 使し い、 使し い 回かい 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 入いり れ、 流ながれ し に 流ながれ 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 崩くずれ 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 守まもり る も う 1 つ の シ ス テ ム = 免疫めんえき を 学がく 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 見分けんぶん け、 抗体こうたい を 作さく り、 記き憶おく す る か を 詳 し く 見み て い き ま しょ う。