第1 0 回 泌尿器系、 生殖器系、
内分泌系
日紫喜 光良
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泌尿器系の構成
• 腎臓( 1 対) : 尿の産生
• 尿管( 1 対) : 腎臓から 膀胱への尿の輸送
• 膀胱( 1 つ) : 尿の貯蔵
• 尿道( 1 本) : 膀胱から 対外への尿排出
腎臓の位置関係: ( 1 ) 背面像
背面像
(左)
(右)
左副腎 左腎
右副腎
右腎 右腎盤(腎盂) 左腎盤(腎盂)
尿管
尿管
膀胱
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腎臓の位置関係: ( 2 ) 正面像
Lippincott Williams & Wilkins Atlas of
Anatomy
Plate 5-30 Kidneys and Retroperitoneum
左副腎 横隔膜
左腎
腹腔動脈 左腎動/静脈 腹横筋
腰方形筋
左尿管 大腰筋
卵巣動/静脈
子宮
膀胱 直腸
上腸間膜動脈
腎臓: 位置
• 腹膜後器官。後腹壁に接着
• 第11胸椎∼第3腰椎の高さ。右は左よりやや低い
• 11 x 6cmほど。厚さ約3cm。
• 腎門部:腎動脈、腎静脈、尿管が出入りする
• 腎実質と腎洞部
• 腎洞部:腎杯→腎盂(→尿管)
• 腎実質:皮質、髄質(腎錐体、腎乳頭)
• 腎錐体:集合管の集まり
• 皮質:主に腎小体(糸球体、糸球体嚢)、尿細管
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腎の構造
Plate 5-31
腎断面(集合管システムに焦点)
腎乳頭
腎錐体(髄質)
腎皮質
尿管
腎盤(腎門を通過) 腎洞の脂肪 大腎杯
小腎杯 腎線維皮膜 腎柱
腎臓: 構造
• 腎門部: 腎動脈、 腎静脈、 尿管が出入り する
• 腎実質と 腎洞部
• 腎洞部: 腎杯→腎盂( →尿管)
• 腎実質: 皮質、 髄質( 腎錐体、 腎乳頭)
• 腎錐体: 集合管の集まり
• 皮質: 主に腎小体( 糸球体、 糸球体嚢) 、 尿細
管
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ネフ ロン( 腎単位)
• 腎小体
• 尿細管
– 近位尿細管(皮質) – 直尿細間(髄質)
– ヘンレのわな(髄質) – 遠位尿細管(皮質) – 集合管(髄質)
「解剖生理学」190-191頁
尿細管と 血管
皮質
髄質 集合管 ヘンレのループ
糸球体
近位尿細管
遠位尿細管
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尿の生成
• 1,000-1500ml/日。95%が水
• ろ過(単純ろ過)
– 糸球体を通過する血液がろ過されて原尿が生成される。 – 160リットル/日
• 再吸収(選択的再吸収)
– 近位尿細管
• Na, Cl, K, 水
• グルコース、アミノ酸、タンパク質
– ヘンレのわな
• Na, Cl, K, 水
– 遠位尿細管
• Na, K, 水
• 分泌
– 近位尿細管
– 遠位尿細管・集合管
• アンモニウムイオン、水素イオン
「解剖生理学」195-196頁
単純( 限外) ろ過
• 毛細血管からろ過する圧力:
– 糸球体の血圧
– 55mmHg (7.3kPa)
• 打ち消す力(毛細血管に水を取り込む力):
– 血液の浸透圧:30mmHg (4kPa)
– 糸球体嚢内の単純ろ過静水圧:15mmHg (2kPa)
• 左右の腎臓がつくる1分あたりの単純ろ過量:糸球体ろ過量 (Glomerular filtration rate, GFR)
– 12.5ml/min
• 自律的調節:腎血流量は血圧変動にかかわらずほぼ 一定の圧に保たれる。
– 血圧が急下降する(ショック)時には自律的調節がうまくはた らかない。
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糸球体ろ過液と 残っ た血液成分
• ろ過液中の血液成分
– 水分 – ミネラル – アミノ酸 – ケト酸
– グルコース – ホルモン
– クレアチニン – 尿素
– 尿酸 – 毒物
– いくらかの薬物
• 糸球体の毛細血管内 に残った血液成分
– 白血球 – 赤血球 – 血小板
– 血漿タンパク質 – いくらかの薬物
選択的再吸収
• 能動輸送( 濃度勾配に逆ら い、 化学エネル
ギーを用いて輸送)
– 輸送タンパク質(トランスポーター) – グルコース、アミノ酸:すべて再吸収
• 腎閾値:グルコースの場合、およそ9mmol/L (160mg/dl)
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ヘンレのループ: 浸透圧差による水の再吸収
Nature genetics vol 21 pp67-68(1999)
腎の髄質は高浸透圧
→水をヘンレのループ の下降脚、集合管から 吸収
ヘンレのループの上 行脚では電解質(主 にNa+, Cl-)を能動的 に再吸収して髄質の 高浸透圧を維持する。
分泌
• ろ過できなかっ た物質( 薬剤など) を排出
– ペニシリン
– アスピリン など
• 水素イ オンと 結合し た形で、 以下のイ オン・ 物
質も 排出さ れる
– 炭酸イオン(炭酸を形成→二酸化炭素は再吸収) – アンモニア(アンモニウムイオンを形成)
– リン酸イオン(リン酸二水素塩とを形成)
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尿の調節
• 水の再吸収量の調節
– 目的:体液浸透圧の調節
– 細胞外液浸透圧上昇→下垂体から抗利尿ホルモン (ADH)分泌
– ADH→集合管の水の透過性高める→水の再吸収増える
→尿の水分量減る(利尿の反対=抗利尿)
• Naの再吸収量の調節
– 目的:体液量の調節
– アルドステロン:再吸収を促進
– 心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP):排泄を促進
「解剖生理学」196-197頁
A D H の分泌と
ネガティ ブフ ィ ード バッ ク 調節
血液の浸透圧の上昇
視床下部の浸透圧レセプター
下垂体後葉への刺激
腎臓での水分の再吸収の促進
ADHの分泌亢進
+
−
抑制
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アルド ステロン分泌の
ネガティ ブフ ィ ード バッ ク
腎血流量の低下
両側の腎臓
レニンの分泌
アンギオテン シノーゲン
アンギオテンシンI
アンギオテンシンII
副腎皮質
アルドステロンの分泌
腎尿細管
ナトリウムと水分 の再吸収の促進 カリウムの排出促進
血液中のナトリウム 濃度の増加
ACE
高カリウム濃 度の血液
血液の容積の増加 血圧上昇
血管収 縮
抑制 抑制
促進
腎尿細管 抑制
促進
血圧下降 血中ナトリウム濃度低下
尿の径路
• 腎臓
• 尿管
• 膀胱
• 尿道
– 男性:16-18cm – 女性:3-4cm
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生殖器系
• 女性生殖器の構造
• 男性生殖器の構造
• 性周期と 性ホルモン
卵巣
• 位置関係
– 骨盤内、子宮両側 – 子宮広間膜後面
• 構造
– 皮質
• 卵胞
– 卵母細胞→卵子に成熟
– 胞状卵胞(グラーフ卵胞):卵巣の表面に盛り上がり、排卵しようとす るもの
– 成熟卵胞:排卵直前の卵胞
• 黄体
– 卵胞が排卵後変わったもの
– 髄質
• 機能
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卵管
• 位置関係
– 卵巣から子宮底の外側までの間 – 子宮広間膜の上縁に沿って
• 構造
– 長さ7∼15cmの細い管
– ろうと状に腹腔に開く(卵管腹腔口:卵管采) – 卵管膨大部:卵管采側
– 卵管峡部:子宮側
– 子宮内腔に通じる(卵管子宮口)
子宮
• 位置関係
– 骨盤腔内。膀胱と直腸の間。 – 前傾、前屈状態
– 子宮広間膜と子宮円索によって固定されている。
• 構造
– 子宮底部、子宮体部、子宮頚部 – 子宮腔、子宮頚管部
– 卵管子宮口、外子宮口
• 子宮壁の構造
– 粘膜(子宮内膜):子宮腺 – 筋層
– 漿膜
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男性生殖器
• 精巣:多数の精細管
• 精巣上体
• 精管:
– 陰嚢から鼡径管内を通り、恥骨前 縁を通り、腹腔内に入る(精索) – 膀胱の後ろで精管膨大部をつくる。 – 前立腺を貫き、精嚢の導管と合流
して、射精管をつくる。
– 射精管は尿道と合流する。
• 精嚢
• 前立腺
• 陰茎
– 海綿体
左 頭側
直腸 膀胱
前立腺 精嚢 精管
精巣 精巣 上体 尿道
尿道海 綿体
左前方尾側から見たところ。陰 茎と膀胱を透かしてある。尿管 と精管の位置関係に注意。
前
作図はアナトモグラフィー利用
「解剖生理学」207-209頁も参照
尿管
精巣の機能
• 精子形成
– 精細管
• 男性ホルモン( アンド ロゲン) の分泌
– 間質細胞(ライディッヒ細胞)
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卵巣周期と 子宮内膜の性周期
• 卵胞期
– 月経期 – 増殖期
• 卵胞刺激ホルモン(FSH)の刺激で卵胞が成熟
• 卵母細胞の成熟→卵子
• 卵胞からのエストロゲンの刺激で子宮内膜が増殖
• エストロゲンの分泌増加→下垂体からの黄体形成ホルモン (LH)の急激な分泌(LHサージ)
• LHサージが刺激となり、排卵がおきる
• 排卵:卵胞→黄体
• 黄体期
– 分泌期
• 卵胞にかわって黄体がエストロゲンを分泌する
• 子宮内膜がさらに肥厚・充血
• 黄体はプロゲステロンも分泌
• 受精した場合、黄体がさらに発達→妊娠黄体
• 受精しない場合、エストロゲン、プロゲステロンの分泌低下
– 月経期: 5−7日
• エストロゲン、プロゲステロンの分泌低下がひきがね
• FSHが下垂体から分泌開始
高温期
低温期 低温期
14日前後 +0.5℃程度 卵巣周期
子宮内膜 周期
卵巣周期( と く に排卵時) の推定方法
• 基礎体温の継続的 な測定
– 低温基→高温期
• LH検査薬:尿中の LH濃度
– LH濃度の上昇→排 卵
• 子宮頚管粘液
– 羊歯(しだ)状結晶→ 排卵期
折坂誠,小辻文和. 内分泌・不妊検査法. 59(4)N29-N31 (2007)
基礎体温表と不妊検査
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内分泌
• 内分泌腺
– ホルモンを分泌する器官
– 分泌物を導出する導管をもたない – 血中に分泌
– 下垂体、甲状腺、上皮小体、膵臓、副腎、性腺、 松果体、など
下垂体
• 脳底部
• 間脳視床下部から 下垂( 漏斗)
• 蝶形骨ト ルコ 鞍の下垂体窩の中
• 腺性下垂体: 前葉、 中間部、 隆起部
– 視床下部ホルモンによって制御
• 神経性下垂体: 漏斗、 後葉
– 視床下部からの神経線維
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下垂体から のホルモン分泌のフ ィ ード バッ ク 機構
視床下部(感知器)
下垂体前葉
標的腺
放出ホルモン
標的腺からのホルモンの血中濃度が上昇
標的腺の刺激ホルモン
ホルモン利用
標的腺からのホルモンの血中濃度が下降
標的臓器
刺激
(ポジティブ フィードバッ ク)
抑制
(ネガティブ フィードバッ ク)
主な下垂体前葉ホルモン
放出/抑制ホルモン 下垂体前葉ホルモン 標的の腺や組織 GH放出ホルモン
(GHRH) 成長ホルモン
(GH)
ほとんどすべ ての組織
TSH放出ホルモン
(TRH)
甲状腺刺激ホル モン(TSH)
甲状腺 ACTH放出ホル
モン(CRH)
副腎皮質刺激ホ ルモン(ACTH)
副腎皮質 プロラクチン放出
ホルモン(PRF)
プロラクチン
(PRL)
乳腺 LH放出ホルモン
(LHRH)
卵胞刺激ホルモ ン(FSH)
卵巣、精巣 卵巣、精巣 ソマトスタチン
放出
抑制 放出 放出
放出
放出
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主な下垂体後葉ホルモン
• 視床下部の神経細胞で合成
• 下垂体後葉の神経終末から 放出
• オキシト シン
– 出産中:子宮平滑筋を収縮させる
– 授乳中:乳腺組織の平滑筋を収縮させる
• 抗利尿ホルモン( A D H ) ( バソ プレシン)
– 視床下部の浸透圧受容器で血漿浸透圧を感知 すると分泌される。
– 腎の遠位尿細管と集合管での水の透過性を亢進 させる→水の再吸収が増加
甲状腺
• 位置関係
– 喉頭下部∼気管上部にかけて、両側面と前面に 接着
– 甲状軟骨のすぐ下
• 構造
– 左葉、右葉、峡部
• 機能
– サイロキシン(甲状腺ホルモン):濾胞細胞より。 – カルシトニン:傍濾胞細胞より。
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甲状腺ホルモン
• サイロキシン(T4)、ト リヨードサイロニン
(T3)
• 基礎代謝率と熱産生 を増加
• 炭水化物、タンパク 質、脂質の代謝を調 節
運動、ストレス、栄養不良、低血糖、etc
視床下部 促進
下垂体前葉
TSH放出ホルモン
(TRH)
甲状腺
甲状腺刺激ホ ルモン(TSH)
T3,T4血中濃度の上昇 ホルモン利用
T3,T4血中濃度の下降 抑制
抑制
促進
甲状腺機能亢進症 / 機能低下症
• 甲状腺機能亢進症
• バセドウ病
– 甲状腺腫 – 頻脈
– 眼球突出
• 甲状腺機能低下症
• クレチン症
– 身体、知能の発達遅滞
• 粘液水腫
– 基礎代謝、熱産生、精 神活動の低下
– 四肢や顔面の皮下への 粘液性水分の貯留
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カ ルシト ニン
• 血中カ ルシウムイ オン濃度を減少さ せる
– 骨、腎臓に作用
– 上皮小体ホルモン(パラソルモン)と拮抗
上皮小体( 副甲状腺)
• 甲状腺の裏にある。
• パラ ソ ルモン( 副甲状腺ホルモン , PTH) を分
泌
• 血中のカ ルシウム濃度が低下し た場合に、 濃
度を上げる
– 小腸からの吸収増加
– 尿細管からの再吸収増加
– 破骨細胞を刺激して骨からカルシウムを再吸収
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膵臓
• 内分泌部: ラ ンゲルハンス島( 膵島)
– 膵尾に多い
– α 細胞:グルカゴン – β 細胞:インスリン
– δ 細胞:ソマトスタチン
イ ンスリ ンによる血糖値の下降
• 細胞膜に作用し、筋細胞などによるグルコースの取 り込みと利用を促進
• 特に肝臓と骨格筋において、グルコースからのグリ コーゲン合成を促進
• 細胞におけるアミノ酸取り込みとタンパク質合成を 促進
• 脂肪組織における脂肪酸合成と脂肪の貯蔵を促進
• グリコーゲン分解を減少させる
• タンパク質や脂肪の分解の抑制、糖新生の抑制
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グルカ ゴンによる血糖値の上昇
• 肝臓や骨格筋におけるグリ コ ーゲン分解の
促進
• 糖新生
ソ マト スタ チン
• イ ンスリ ンと グルカ ゴンの分泌を両方と も 抑制
• 視床下部でも 産生さ れる( →G H の分泌を抑
制)
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副腎
• 左右腎臓の上。7-8g
• 皮質
– 球状層:電解質コルチコイド(アルドステロン、デオキシコ ルチコステロン)
– 束状層:糖質コルチコイド(コルチゾル、コルチコステロン) – 網状層:副腎アンドロゲン
• 髄質
– 髄質細胞(クローム親性細胞)
– アドレナリン、ノルアドレナリンを分泌
グルコ ( 糖質) コ ルチコ イ ド
• 日内変動を示す
– 高いレベル:午前4∼8時 – 低いレベル:午前0∼3時
• 糖新生の促進
• 脂肪分解
• タ ンパク 質分解、 アミ ノ 酸放出
• 抗炎症作用
• 免疫作用の抑制
• 創傷治癒の遅延
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ミ ネラ ル( 電解質) コ ルチコ イ ド
• アルド ステロンなど
• 水分保持と 電解質バラ ンスの維持
– 尿細管におけるナトリウムイオンの再吸収を促進
• 水分の保持を伴う
– 尿中へのカリウムイオン排出を増加
• 血中カ リ ウム値がアルド ステロン産出を調節
– 血中カリウム値の上昇→産生増加 – 低下→産生減少
• アンギオテンシンによっ て分泌刺激
副腎髄質ホルモン
• アドレナリン、ノルアドレナリン
– アドレナリンは心臓(心拍数増加)と代謝過程(血糖値上 昇)への作用
– ノルアドレナリンは末梢血管収縮(血圧上昇)作用が大き い
• 交感神経の刺激により分泌
– 心拍数の増加 – 血圧の上昇
– 心臓、脳、骨格筋などへの血管を拡張、皮膚などへの血 管を収縮
– 代謝率増加
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性腺
• 精巣
– 男性ホルモン
• 卵巣
– 卵胞ホルモン – 黄体ホルモン
卵胞ホルモン( エスト ロゲン)
• エスト ラ ジオール
• エスト ロン
• エスト リ オール
• 女性生殖器の発育促進
• 第2 次性徴の発現促進
• 生殖機能維持 など
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プロゲステロン
• 着床の成立と 妊娠の維持
• 排卵抑制作用
男性ホルモン( アンド ロゲン)
• テスト ステロン
• 第2 次性徴の発現を促進
• タ ンパク 質同化作用
• 精子形成作用
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松果体
• 間脳の後上方
• 松果体細胞: メ ラ ト ニンを分泌
• 思春期以後松果体は退化傾向。 加齢におい
て石灰沈着がみら れる。
• メ ラ ト ニンの特徴
– 分泌は、眼から入って視覚路を刺激する光の量 に影響を受ける。
– 24時間ごとの変動リズム(夜:高、昼:低)