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★分子栄養学(三石理論): 体内環境を管理する

www.megv.co.jp/メグビーさんちから転載しますm(_ _)m、貼り付け開始

尿の生理学

A 肝と腎は排出器官

生命活動の基盤である代謝という化学反応によって、体内には絶えず分解物や不用物が生じており、細胞から出されています。それが細胞外液に混入し成分を変化させることになります。


細胞外液は、著名な生理学者クロード・ベルナールによって内部環境とよばれることになった細胞の生きるための環 境であり、それが一定に保たれることを指す“ホメオスタシス(恒常性保持)”の重要性はひろく知られています。ホメオスタシスの概念はアメリカの生理学者 ウォルター・キャノンが提唱しました。

細胞の内部環境である細胞外液も細胞内液もその成り立ちはイオンを含んだ水溶液です。

外界から物質をとり入れ代謝によってエネルギー物質や体成分をつくり、一方で体内で生じた不用物を出すという物質の交換によって、内部環境が大きく変化しないように保つことが生命の基本ルールというわけです。

不用物は組織から血液へはいり、やがて皮膚からも肺や消化腺などからも水とともに体外へ排出されてゆきます。

そのなかで不用物や毒物を積極的に排出する器官が肝臓と腎臓です。

“肝腎かなめ” という言葉は、必ず無くてはならぬものという意味で使われますが、内部環境の管理者として協力しあっている重要な器官にふさわしいといえましょう。

B 肝と腎の協力


薬剤を服用するとき、血液中の濃度を保つために、服用量や服用回数が決められています。

薬の種類によって脂溶性であったり水溶性であったりします。脂溶性のものは肝臓で代謝されて水溶性に変換され、胆汁へ出されます。

腎臓は血液を濾過し、尿素などのタンパク質代謝産物や塩化ナトリウム、リン酸塩、シュウ酸などの塩類や酸を排出して、体内の電解質や酸・アルカリのバランスを調節する体液管理の主役です。

代謝に欠かせない栄養物質のうち、糖と脂質の構成元素は“CHO”すなわち炭素と水素と酸素であり、体内で酸素と反応し燃焼すれば、生成するのはH2O(水)とCO2(二酸化炭素)です。

水の多くは腎臓がつくる尿となり、二酸化炭素は肺呼吸により大気中に放出されてゆきます。

タンパク質の組成は“CHON”でありN(窒素)がふくまれています。タンパク質はアミノ酸で構成されており、分解酵素や腸内細菌の作用を受けて分解するとアンモニアを生じます。

アンモニアは動物にも植物にとっても有害であり、血液1デシリットルあたり0.1~0.5ミリグラムを超えると害作用があらわれるとされています。

アンモニアは中枢神経系に対する毒性が強いので、高アンモニア血症にならぬよう、動物は毒性のない物質に変換して体外に捨てています。鳥類や爬虫類は尿酸に変え、哺乳類は尿素として排出します。

C 尿素回路


ミトコンドリアという細胞小器官は、エネルギー物質ATPの産生を主な仕事にしていますが、そのほかに脂肪酸代謝やステロ イド合成などいろいろの代謝にかかわり、さらにアポトーシスという細胞のプログラム死において中心的な役割をしていることが知られています。そのなかに特 定の細胞においてだけ発揮している機能があります。

肝細胞のミトコンドリアには、アンモニアを解毒する酵素が存在し、大量のエネルギーを消費して尿素に変えているのです。

アンモニアから尿素への変換は、回路を形成する五つの酵素反応であり、“尿素回路”とよばれています。

ヒトの尿中に排出されている窒素化合物の大部分はアミノ酸の分解により生じる尿素(上図)ですが、もうひとつの処理方法が脳などの臓器にあります。

脳にはアンモニアからグルタミンを合成する酵素が多く、協同因子としてマグネシウムを必要とする反応をすすめます。

この反応でつくられるグルタミンは、尿素と異なり、核酸のプリン塩基合成に役立つ物質です。

クレアチニンは、筋の代謝や食物の肉から生じる物質で、アミノ酸アルギニンの代謝産物クレアチンから変換し、尿へ捨てられています。

尿素は小さな分子で水に溶けやすいので、アンモニアにくらべて毒性は低いものの、排出されず体内に蓄積すると「尿毒症」の原因になります。尿毒症の症状は、けいれん、水腫、意識障害など、腎臓の濾過機能が失われた状態で、生命の維持に人工透析が必要になります。

D 尿の色


尿の色は摂取された食物や、排出される量などによって変化することが、日常に経験されますが、基本的な色はヘモグロビンの構成成分であるヘムの代謝産物ウロビリンによる淡黄色です。

ヘモグロビンは赤血球につめこまれて酸素を運ぶ物質で、鉄イオンをもつヘムとグロビンというタンパク質でできています。

赤血球は120日ほどの寿命でこわされる一方で、骨髄で新たに生まれています。こわれた赤血球の成分は大部分が再利用され ますが、ヘムという化合物は再利用されず、ビリルビンという物質に変換されて血中へ出てゆきます。この作業は組織の掃除屋といわれるマクロファージが引き 受けています。

ビリルビンは脂溶性なので、肝細胞がひきついで水溶性に変える仕事をし、グルクロン酸と組みあわせ(抱合)て胆汁へ送りこ みます。この胆汁により腸まで出たビリルビンは細菌の作用で分解され、便を茶色にしますが、一部がウロビリノーゲンに変換しており、腸で吸収され血中にも どっています。それを腎臓が尿へ出すと、酸化されてウロビリンになります。これが尿の色のもとというわけです。

腎臓が働くしくみ


A こぶし大の臓器


腎臓は腹部後壁の上方で脊柱の左右に一対あります。赤褐色でこぶし大の器官で、重さは平均して130gほどしかありません。右の腎臓はすぐ上に肝臓があるので左の腎臓より少し下がった位置にあります(下図)。


その形はソラマメのようと表現されており、楕円の球状で、表面は丈夫な膜におおわれています。被膜は厚い脂肪組織とうすい結合組織でできていて、腎臓を後腹壁に固定しています。

腎臓の内側のほぼ中央のくぼんだところを腎門といい、そこから血管(動脈、静脈)やリンパ管や神経が出入りしています。

腎臓にはいってくる動脈は太く、血液を多量に送りこみます。血液は尿をつくる原料であり、濾過して尿にする装置は複雑な成りたちで、これにホルモンや血圧が関係しています。

左右の腎臓で、毎分100~150ミリリットルの尿が濾過されています。1日では体重の数倍の量が濾過されるのですが、その99%は再吸収され血液へもどってゆき、実さいに体外へ排出される尿は、1日当り1.5リットル程度になります。

腎臓の血液量と糸球体という濾過装置の毛細血管の血圧は、細小動脈の平滑筋の収縮によって自動的に調節されています。

B 糸球体と尿細管


前述の腎門の奥は腎洞という空間になっていて、尿を集める腎盂(じんう)があります。腎盂は一方が細い尿管となり、膀胱へ尿を送ります。

腎盂の外側は髄質、さらにその外側の領域を皮質といいます。

皮質と髄質のなかに、糸球体と尿細管とが配置されており、糸球体が血液濾過の前の部分、尿細管が再吸収という後の部分を受けもっています。

糸球体は毛細血管がからみあった直径0.2ミリほどの小さな器官で、ヒトの腎臓では左右あわせると200万個といわれる多数が皮質のなかに納められています。

糸球体の周りは二重の袋で包まれています。この袋はボーマンのうという名でよばれており、糸球体とボーマンのうをあわせて腎小体といいます。

腎小体とそこから伸びる1本の尿細管がネフロンという尿生成の基本単位です。 ボーマンのうは、尿細管の端のふくらみといったかっこうで、外側を上皮細胞、内側は足細胞でできた二重袋になっているのです。

足細胞はタコ足細胞ともよばれており、細胞体から足突起という細かな突起を無数にのばして糸球体の表面をおおっています。

足突起どうしの間のすき間は、一枚の膜でふさがれており、この膜にある小さな穴を通って糸球体から尿が流れ出してボーマンのうの内腔にたまってゆきます。

ボーマンのうの内腔と毛細血管をへだてているのは、血管内皮細胞と糸球体基底膜と足細胞突起が三層に重ねられた構造で、これが濾過フィルターの役をしています。

C 濾過フィルターの成りたち

 
 濾過フィルターのうち、主力は糸球体基底膜と足突起です。


基底膜は、上皮や内皮細胞の裏打ちをしたり、筋線維や末梢神経を包んだりしている膜構造ですが、腎糸球体では足細胞と毛細血管内皮細胞の間にあります(下図)。

基底膜をつくっているのは結合組織のコラーゲンやプロテオグリカンなどで、相互に結合した網目構造になったスポンジ状で、これがフィルターの役をしています。

基底膜は血中の分子をサイズや荷電によって選り分けて濾過します。水やイオンやブドウ糖などの低分子は網目より小さいので 通過しますが、タンパク質や脂質のような高分子は通しません。内皮細胞側はプロテオグリカンが豊富で電気的に陰性であり、たとえ小さい分子でも陰性に荷電 しているアルブミンなどは反発しあうので通過できません。

足細胞突起の細胞膜も陰性に荷電しており、同様のフィルターになっています。

糸球体に炎症が生じると足細胞がはがれ落ちてしまいます。足細胞は分裂増殖することができない細胞であり、減ってしまった足細胞が補充できず、糸球体がこわれ結合組織がはいりこんで硬化してゆきます。

硬化糸球体は、加齢とともに増えてゆくことが知られており、腎臓の濾過機能が低下してしまいます。

腎機能と疾患


A 尿細管と細胞


糸球体で濾過されて生じる大量の原尿は尿細管に流入します。

尿細管は直径が100分の2~4ミリという細い管で、その壁は一層の上皮細胞でできています。からだが外界に面する呼吸器や消化管などの内腔の壁と同じく、タイト結合という結合でつながっていてシート状に仕上げられた上皮組織です。

尿細管は糸球体につづく近位尿細管や、最終的に尿を集合管へ流しこむ遠位尿細管やその中間といった部位で尿づくりを分担しています。

近位尿細管がもっとも長く、原尿から大半の液体やブドウ糖・アミノ酸などの栄養素を再吸収します。ミトコンドリアが多く、また小腸と同じように栄養素をとりこむ輸送体をもっているのです。

からだの内と外で物質をやりとりすることを輸送といい、活溌に輸送を営む上皮には輸送体とよばれるタンパク質が埋めこまれています。

近位尿細管には、ナトリウムポンプという輸送体があり、ATPを消費してナトリウムイオンを外にカリウムイオンを内に運びます。ナトリウムイオンをひきこむ力を利用する形式でブドウ糖を運ぶものもあります。

B 尿の濃度


ナトリウムポンプは、ナトリウムイオンを細胞間質にむかって押し出すので、尿から間質へ分泌されることになります。

中間尿細管と遠位尿細管とが髄質でナトリウムと尿素とを蓄積してゆき、そのなかを集合管から水が抜け出すので尿が濃縮されるしくみになっています。

脳下垂体から分泌されるバゾプレシンが、集合管細胞の細胞膜にある受容体に結合すると、AQP2が細胞表面に移動して尿から水をひき出します。そのため尿は濃縮されて尿量が減少します。バゾプレシンはこの作用により“抗利尿ホルモン” といわれます。

C 慢性炎症と腎疾患


ネフローゼなどの糸球体腎炎や糖尿病腎症などの慢性腎疾患は、糸球体の炎症からはじまりますが、やがて間質に病変がひろがってゆきます。

糸球体炎症は足細胞を剥離させ、原尿の成分がもれ出し間質を傷害します。原尿に大量のタンパク質がふくまれていると、アルブミンに付着した脂肪酸や酸化LDLや自己抗体などが、尿細管上皮細胞を傷つけます。

血流量の多い腎臓には酸素の供給量が多いにもかかわらず効率的に消費されず、低酸素状態になるため酸化ストレスがおこっており、それが小胞体ストレスや糖化ストレスを誘導するのです。

低アルブミン・低コレステロール血症で腎疾患の有病率が高く、貧血や動脈硬化と栄養障害と腎間質障害の間には、悪循環の回路がつくられ腎不全へすすむと考えられているのです(右図)。


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株式会社メグビー 代表取締役笹木多恵子
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ヒトフードとは?
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発酵食品発酵菌類活用=ピクルス、ザーサイ、ヌカ漬、味噌醤油、ワイン、、ヨーグルト、キムチ、梅干、納豆、ドブロク、発芽玄米酒、チーズ、鰹節、ひしお、豆乳ヨーグルト等々の発酵食品や乳酸菌類を活用しましょう。


体温は高めがいい!~体を動かす。冷飲食の禁止(生野菜、冷やしたビール、水分の取りすぎ)。腹巻、レッグウォマー、首筋には手拭い、タオルや襟巻きを使用して暖かくしましょう(手首、足首も暖く)。



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