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(///∇///)腎臓と機能解剖の話


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(・_・;)題名:腎臓と機能解剖の話

●腎臓の構造

(1)腎臓

腎臓は1対のそら豆形をした暗赤褐色の実質器官である。

大きさは長さ約10cm、幅5cm、厚さ3~4cm、重さ約120~130gで、左腎が右腎よりもやや大きい。

脊柱の両側で、第12胸椎上縁から第3腰椎の高さにあるが、右腎は肝臓に押されて左腎よりも半椎体分ほど低い位置にある。

左右の腎臓ともそら豆形のへこんでいる縁を内側に向けており、その中央付近のくぼみを腎門といい、そこで腎動静脈、リンパ管、神経、尿管が出入りしている。

腎臓は前面を腹膜で覆われた腹膜後器官で、腎臓の上に位置する副腎とともに腹膜下の脂肪組織がつくる脂肪皮膜によって包まれている。

腎臓自体の表面は薄い緻密な結合組織の繊維被膜で包まれている。

腎臓の実質は、おおよそ周辺部の暗調の腎皮質と内包で明調な腎髄質に分けられ、内方に袋状の腎盤(腎盂)がある。

暗調な皮質には無数のごく小さな白っぽい粉状の腎小体が散在している。

髄質は、尖端を腎門に向けて放射状に配列している十数個の円錐形をした腎錐体をなしている。

腎錐体の底面を錐体底、尖端を腎乳頭という。

腎乳頭は、腎盤から杯状に張り出してきた腎杯によって鞘状に取り巻かれている。

腎盤は尿管につながっている。

なお、皮質は腎錐体間にも入り込んでいるが、1つの腎錐体ごとにこれを延長した部分の皮質を合わせて腎葉といい、腎葉間の皮質を腎柱という。

1)腎小体

腎小体は皮質に散在する直径0.1~0.2mmの球状の小体で、1個の腎臓に約100万(~200万)個存在する。

迂曲する毛細血管の集塊である糸球体とこれを包む球形の袋である糸球体嚢(ボウマン嚢、糸球体包)とからなる。

糸球体には血液を送り込む1本の輸入管(輸入細動脈)とそこから血液が流出する1本の輸出管(輸出細動脈)があり、腎小体内にこれらの細動脈が出入りする部位を血管極という。

糸球体嚢の外壁をなす単層扁平上皮は血管極で折れ返って糸球体の毛細血管の周囲を包む内壁をなすが、内壁の細胞はタコの足のような突起を無数にもって毛細血管に巻きついており、(たこ)足細胞と呼ばれる。

糸球体嚢の外壁と内壁の間を包内腔(ボウマン腔)といい、ここに糸球体の毛細血管から原尿がろ過されて出てくる。

血管極の対側(尿細管極)で、糸球体嚢は尿細管に連なり、包内腔は尿細管の内腔に開いている。

 

2)尿細管

糸球体嚢に始まり集合管に注ぐ1本の管で、複雑な走行をし、部位によって太さや構造が変わるが、分岐や合流はしない。

そこで、腎小体とそれに続く尿細管とを合わせて腎単位(ネフロン)といい、腎臓で尿がつくられる際の1つの単位とされている。

糸球体嚢に始まった尿細管は、その近傍を迂曲した後、髄質に向かってまっすぐ下りていく。

この部位を近位曲尿細管および近位直尿細管といい、単層立方上皮でできている。

髄質に入ってもさらに下がるが、髄質の一定の深さでUターンし、今度は皮質に向かって昇っていく。

この部位をヘンレのループといい、下る方を下行脚、昇る方を上行脚という。

この部位の上皮は単層扁平上皮であり、管自体も細い。

上行脚はそのまままっすぐに上昇を続け、元の腎小体の近傍にいたると、再び迂曲して元の腎小体の血管極で輸入細動脈に接し、その後は集合管につながる。

この部位を遠位尿細管直部および遠位尿細管曲部といい、単層扁平上皮である。

遠位尿細管曲部の輸入細動脈に接する部位の上皮は、細胞の幅が小さく核が密に並ぶため、緻密班とよばれる。

ここでは、尿の性状を感知し、これに接する輸入細動脈の壁の特殊な細胞にレニンというホルモンを分泌させる。

レニンはアンジオテンシンという物質を介して血管を収縮させて血圧を上昇させる働きがある。

集合管は多数の遠位曲尿細管を集めながらまっすぐ髄質から腎錐体の尖端に向かって下行し、尖端付近で乳頭管と名前を変えて、尖端で腎杯に開口する。

一連の尿細管および集合管では、原尿から大半の水分や種々の有用な無機質や有機質が吸収され、原尿が濃縮されて尿となる。

 

3)血管

腎臓は血管の豊富な器官である。

腹大動脈の枝の太い腎動脈は腎門から腎臓の実質内に入る。

腎動脈が分岐した葉間動脈は腎葉間を皮質と髄質の境界部まで走る。

葉間動脈はほぼ直角に曲がって境界部を腎臓の表面に平行に走る弓状動脈となる。

弓状動脈から皮質に向かって多数の小葉間動脈が分岐する。

小葉間動脈から多数の輸入細動脈が分岐し、糸球体を作った後、再び合流して輸出細動脈として出てくる。

その後、皮質で毛細血管網を作るか、もしくは直細動脈としてまっすぐ下行して髄質に向かい、髄質内で毛細血管網を作る。

これらの毛細血管網は小葉間静脈に集まり、弓状静脈に合流する。

弓状静脈は腎葉間で腎門に向かって直角に曲がり葉間静脈となる。

葉間静脈は合流して腎静脈となり、腎門から出て行き、下大静脈に注ぐ。

 

(2)尿路

1)尿管

腎盤に始まり、膀胱に走る細長い管で、長さ25~30cm、直径4~7mmである。

尿管は腹膜後器官で、後腹壁の腹膜下を下行して骨盤腔に入り、前下方に向かって、男では精管と交差し、女では子宮頸および膣円蓋の外側を通って膀胱底の尿管口に開口する。

尿管壁は厚く、上皮は移行上皮で、筋層が発達しており、尿は筋層の蠕動運動によって膀胱に運ばれる。

尿管には3ヵ所の生理的狭窄部があり、それらは、①腎盤尿管移行部、②外腸骨動静脈と交わる部分、③膀胱への開口部で、腎結石が尿管に入り込んで運ばれる際、この狭窄部で停滞することがある。

膀胱への開口部では、尿管は膀胱壁を斜めに貫いているので、膀胱内に多量の尿が貯留して内圧があがると尿管が閉じられ、尿が逆流しないように弁を構成している。

 

2)膀胱

膀胱は、尿を一時的に貯留するための筋性の嚢である。

大きさは貯留した尿の量によって著しく変わるが、最大尿容量の平均は700mlである。

骨盤腔内で恥骨結合の後ろにあり、後方は男で直腸、女では子宮および膣と接する。

上方から後面は自由表面で腹膜に覆われるが、前面と下面は結合組織性の外膜で周囲と癒着しており、下方には尿生殖隔膜(尿道括約筋と深会陰横筋からなり、骨盤出口の前方部を閉じている)がある。

膀胱には膀胱尖、膀胱体、膀胱底の3部に区別され、膀胱底にある左右の尿管の開口部を尿管口、前方の尿道への開口部を内尿道口という。

この内尿道口と左右の尿管口とを結ぶ三角形の場所を膀胱三角といい、ここは尿量の多寡に関わらず粘膜のヒダが少なく平滑である。

膀胱は移行上皮、筋層は内縦・中輪・外縦層の3層であるが、中輪層が最もよく発達し、内尿道口の周りに膀胱括約筋をつくる。

 

3)尿道

膀胱にたまった尿を体外に排泄する管で、男女間の相違が著しい。

男性の尿道は、全長約18cmで、女性に比べて著しく長い。

内尿道口より出てすぐに前立腺を下方に貫通し(前立腺部)、尿生殖隔膜(隔膜部、尿道の周囲に横紋筋性の尿道括約筋がある)を貫通した後、恥骨結合の後下方で90゜前方に向きを変え、陰茎の尿道海綿体内を下行(海綿体部)して外尿道口に開く。

全体としてS字状に曲がり、その狭窄部は外尿道口と隔膜部である。

前立腺部には射精管が開口しており、精液の通路でもある。

女性の尿道は、男性に比べて著しく短く、長さは3~4cmである。

内尿道口から出て膣の前壁に沿って下行し、尿生殖隔膜を貫いて(尿道括約筋がある)、膣前庭に裂隙状あるいは星状の外尿道口で開口する。

 

●腎臓の機能

(1)尿の生成

成人の1日の尿量は約1000~1500mlである。

毎日の尿量が3000ml以上の場合を多尿、400ml以下を乏尿という。

尿分泌のまったくない場合を無尿、尿生成があっても膀胱から排尿ができない状態を尿閉という。

尿量に変化なく不随意に排尿があるときを尿失禁、排尿回数が1日10回以上の場合を頻尿という。

尿の比重は約1.015、pHは約6.0、固形成分は50~70g/日含まれている。

血漿と比較して多い物質は尿素とクレアチニンである。

尿が黄色を示すのは、ウロクロームという色素を含むからである。

一側の腎臓には約100万個、両側では約200万個のネフロン(腎単位)が存在する。

ネフロンは尿生成の機能的基本単位であって、1個のネフロンの働きを知れば、腎臓の働きを知ることができる。

ネフロンは腎小体と尿細管に区別する。

腎小体は、糸球体とよぶ1本の輸入管(輸入細動脈)が細く枝分かれした毛細血管の塊と、糸球体を包む糸球体嚢(ボウマン嚢)からできている。

毛細血管は再び集合して輸出管(輸出細動脈)となり、ボウマン嚢を出て行く。

糸球体の毛細血管の血圧と血管壁の透過性は、通常の毛細血管よりはるかに高い。

血液が糸球体の毛細血管を流れる間に、高い血圧が原動力になって、タンパク質を除く血漿がボウマン嚢中に濾過される。

この濾液(糸球体濾液または原尿という)の量を糸球体濾過量(GFR)といい、成人男子で約125ml/分、女子で約110ml/分である。

女子は男子より約10%小さい。

腎血流量(RBF)は約1.1ℓ/分で、毎分心拍出量の約1/5である。

単位時間に腎臓を流れる血漿の量を腎血漿流量(RPF)といい、約650ml/分である。

したがって、GFRはRBFの約1/10、RPFの約1/5である。

原尿が尿細管を流れる間に、生体に必要な物質は再吸収され、不要な代謝産物は排泄される。

血液の正常成分の大部分は近位尿細管で再吸収され、遠位尿細管や集合管では、水や各種電解質がホルモンによる調節的再吸収を受ける。

たとえばブドウ糖やアミノ酸のほとんど全部と、NaやClの約80%は近位尿細管で再吸収される。

したがって正常状態ではブドウ糖やたんぱく質が尿中に現れることはない。

尿細管によるブドウ糖の再吸収能力には限度がある。

血糖値が160~170mg/dl以上の高血糖になると、糸球体ブドウ糖濾過量が高まり、尿細管の再吸収能力の限度を超えるとブドウ糖が尿中に出現する。

これを高血糖性糖尿という。

先天的に尿細管のブドウ糖再吸収能力の低下があると、正常血糖値でも糖尿が出現する。

これを腎性糖尿という。

GFR=125ml/分とすれば、1日の糸球体濾過量は180ℓにもなる。

1日の尿量は1~1.5ℓにすぎないから、水は原尿の99%以上が再吸収されることになる。

水の再吸収は、近位尿細管で80%以上、遠位尿細管で残りの大部分が再吸収される。

遠位尿細管での水の再吸収には、下垂体後葉の抗利尿ホルモン(ADH)が関与する。

ADHが存在しなければ、この部位での水の再吸収が行われないため、1日の尿量は10~20ℓにも及ぶことがある(尿崩症)。

細胞外液のNa量は、副腎皮質ホルモンのアルドステロンの働きで遠位尿細管における再吸収により調節される。

再吸収されない溶質が尿細管中に多量に存在すると、水の再吸収が減少し、尿量が増加する。

これを浸透圧利尿という。

 

(2)腎クリアランス

クリアランスとは、ある物質の1分間の尿中排泄量が何mlの血漿に含まれていたかを示すものである。

腎臓の排泄機能を表している。

ブドウ糖は尿細管ですべて再吸収され、尿中に排泄されないからC(ブドウ糖)=0である。

尿素のクリアランスは尿量の増加とともに増すが、尿量の増加に限度があり、クリアランスもこの限度以上に増すことはない。

尿量が毎分1ml付近ではC(尿素)=50ml/分程度、尿量が毎分2ml付近(増加限度尿量)では、C(尿素)=70ml程度である。

 

(3)排尿

腎臓の尿細管でできた尿は、尿管を通って持続的に膀胱にたまる。

膀胱は3層の平滑筋からできており、これらの筋が収縮すると排尿が起こるので排尿筋という。

膀胱に尿がたまっていても、平滑筋の性質の一つである伸展性の大きいことによって、膀胱内の内圧は大きく変わらない。

しかし膀胱内に200~400mlの尿がたまり、内圧が15~20cmH2Oに達すると、膀胱壁から大脳に興奮が送られ、尿意を感ずる。

膀胱内の尿量が400mlに達すると急激に内圧が上昇し、600~800mlになると下腹痛がおこる。

尿意があるとき、大脳は遠心性インパルスを脊髄に送って、排尿の発現を抑制する。

排尿の際には意識的に大脳の抑制を取り去り、反射運動としての排尿が起こる。

この反射を排尿反射という。

排尿反射の中枢は、脊髄の仙髄にある膀胱脊髄中枢である。

反射中枢は、膀胱壁伸展により起こる求心性イルパルスにより興奮する。

反射中枢より出る遠心性神経は、交感神経(下腹神経)と副交感神経(骨盤神経)で、いずれも排尿筋と膀胱括約筋に達している。

副交感神経が興奮すれば膀胱壁は収縮し、括約筋は緩み、排尿が起こる。

交感神経が興奮すれば反対の効果が起こる。

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(ー_ー)!!参考文献

医療学習レポート.腎臓と機能解剖


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