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カラダの仕組み

今日は珍しく人体について触れてみたいと思います。

腎臓がおしっこを作る深い理由
働きもののカラダの仕組み 北村昌陽


 今回の主役は「腎臓」。そう、おしっこを作る臓器です。それだけ聞くと単純な作業に思えるかもしれません。でも腎臓は、おしっこを作ることで、人体を維持するうえで最も根本的な、重要機能を支えているのです。それが「体液の恒常性の維持」。それって何? と思ったら、ぜひ読んでください。

 このシリーズで腎臓を取り上げるのは、今回が初めて。ほかの臓器に比べてこんなに遅くなってしまったことをまずお詫びします。腎臓さん、ごめん。

 とはいえ正直にいって、心臓や脳のような花形っぽい臓器に比べると、何となく地味な印象は否めない。だっておしっこを作るってことは、要するに老廃物を捨てるための働き……。


 「いやいや腎臓の役割は、いらないものを捨てるだけではないのですよ。体内の“最重要ルール”を守っているのです」

 こんなふうに力説しはじめたのは、順天堂大学医学部解剖学第一講座教授の坂井建雄さん。腎臓解剖学の専門家だ。でも、最重要ルールって何ですか?

 「生き物の体はすべて細胞からできていますね」。坂井さんはこんなふうに語り始めた。「細胞の種類はさまざまですが、どんな細胞も、生きるための共通要件があります。それは、周りの体液の塩分濃度が腎臓がおしっこを作る深い理由であること」。

 細胞は、体液(細胞外液)に浸って生きている。真水の中では塩分が足りなくて生きられないし、海水では濃すぎる。0.9%でなければダメなのだ。そこで体液の塩分濃度は、常に0.9%に保たれている。これを「恒常性の維持」(ホメオスタシス)という。人間の体を維持するための最重要ルールだ。


■大幅かつ迅速に体内の水分量を調節

 ここで下の図を見てほしい。体内の水分量は、入ってくる水と出ていく水のバランスで決まる。標準的な出入りのバランスは図の通りだが、汗や呼気として失われる量は、気温の変化でかなり変動する。飲む量だって日によって違うだろう。

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「ほかのルートからの出入りの変化をカバーして、0.9%を保つのが、腎臓の仕事です」

 例えばビールを飲んで、体内の水分量が急に増えたとする。そのままでは塩分濃度が下がってしまうので、腎臓は急速に尿の量を増やす。だから30分もしないうちにトイレに行きたくなる。こんな現象は、誰もが経験しているはずだ。

「腎臓は、大幅かつ迅速に体内の水分量を調整するという大役を担っているのですよ」

■いったんろ過した尿の99%を回収する意味は?

 ほほー。そういわれると、この小さな臓器がとても貴重なものに思えてきた。具体的にはどうやっているのだろう。

 「最も大事なのは、糸球体という毛細血管のループです」

 腎臓に流れ込んだ血液は、まず糸球体に入る。この毛細血管の壁には無数の穴があいていて、水分がどんどんもれる。かなり目の粗いフィルターだ。「1日にろ過される液量は200リットルにもなります」。

 200リットル! そんなにたくさんおしっこが出たら、体が干上がってしまうのでは?

 「大丈夫。下流の毛細血管から99%回収しますから、尿になる量は1~1.5リットル程度」

 ああ、そうなのか。でもなぜそんな無駄をするのですか?

「無駄が大きいから、“大幅かつ迅速”な調整ができるのです」

 200リットルの99%を回収するやり方だから、尿量を倍に増やしたいときでも、回収率を98%に微調整するだけでいい。もし、ろ過量がそもそも1~2リットルしかなければ、ビールを数杯飲むだけでもう調整不能になるだろう。「とても大切な機能だから、余力がたっぷりあるのですよ」。

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回収率を制御しているのは、脳下垂体から出るバソプレッシンというホルモン。このホルモンが腎臓に作用すると尿が濃縮され、失う水分量が減る。

 「尿で体液の塩分濃度をコントロールするのは、ほ乳類特有のメカニズムです」と坂井さん。「そのためにほ乳類は、強力な心臓で糸球体に高い血圧をかける体の構造を作りました」。糸球体には、通常の毛細血管の3~5倍に当たる50ヘクトパスカルの血圧がかかるという。「だから糸球体はとても壊れやすい。糖尿病などで毛細血管が傷むと腎不全になりやすいのです」。

 なるほど。メタボ系の体では糸球体の負担も増えるのか。皆さんも気をつけてください。


北村昌陽(きたむら・まさひ)
生命科学ジャーナリスト。医療専門誌や健康情報誌の編集部に計17年在籍したのち独立。主に生命科学と医療・健康に関わる分野で取材・執筆活動を続けている。著書『カラダの声をきく健康学』(岩波書店)。


[日経ヘルス2011年9月号の記事を基に再構成]

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テーマ : 健康
ジャンル : 心と身体

足のないカエル」…ヤゴ犯人説が有力に

「足のないカエル」…ヤゴ犯人説が有力に8月3日23時20分配信 読売新聞

 北九州市八幡東区高見の板櫃(いたびつ)川で、片方の後ろ足がないツチガエル46匹が見つかった問題で、生態学などの専門家でつくる調査検討委員会(委員長・小野勇一九州大名誉教授、5人)の初会合が3日、市役所で開かれ、原因について「ヤゴに捕食された可能性が高い」との見方を示した。

 市の調査によると、カエルに病気や寄生虫は見つからず、発見現場の放線線や水・土壌の化学物質の量も標準的だった。このため、委員らはいずれも原因となる可能性は低いと結論づけた。

 会合では、▽現場の川で20センチ四方当たり20~30匹のヤゴが見つかった▽米、英で後ろ足のないカエルが水生生物に捕食されたとする論文が発表されている――などが報告され、「オタマジャクシの後ろ足が出た段階で、ヤゴが食べた」とする見方が有力となった。

 委員会は今後、ヤゴによる捕食実験などを行い、原因の特定を目指す。

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「はやぶさ」カプセル、公開初日に1万3000人

地球帰還後初めて一般公開された小惑星探査機「はやぶさ」のカプセルを見ようと、相模原市立博物館に1万3000人が詰めかけた。
2010年07月30日 17時13分 更新

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展示されているはやぶさのカプセル。左に置かれているのは、小惑星の砂を入れる容器のレプリカ

展示されているはやぶさのカプセル。左に置かれているのは、小惑星の砂を入れる容器のレプリカ 地球帰還後初めて一般公開された小惑星探査機「はやぶさ」のカプセルを見ようと7月30日、神奈川県の相模原市立博物館に1万3000人が詰めかけた。

 博物館と宇宙航空研究開発機構(JAXA)によると、午前9時半の開館時には2000人の行列ができ、最大待ち時間は約3時間だったという。

 展示は31日まで。31日もかなりの混雑が予想される上、現地は暑さが戻る見通しで、JAXAは来館予定者に、帽子や飲み物の用意など十分な暑さ対策をするよう呼び掛けている。自家用車での来館は避け、公共交通機関を使ってほしいとしている。

 カプセルは、8月2日~6日はJAXA筑波宇宙センター(茨城県つくば市)で、8月15日~19日は丸の内オアゾ(東京都千代田区)でも一般公開する。

さてさて…本日のこのニュース‥~“噂”のサイト~での反応は…?

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パナマの森林で両生類30種が絶滅 !!

パナマの森林で両生類30種が絶滅 !!
“壊滅的な”疫病の流行によって、パナマの両生類30種の地域個体群が絶滅したという新しい研究が発表された。そのうち5種は、まだ新種として公式に認定されていないという。

 絶滅の原因となったのは、1980年代後半から中南米やオーストラリアでも両生類の激減を引き起こしている致死性のツボカビである。ツボカビは両生類の皮膚に感染し、感染すると皮膚がはがれ、こん睡状態に陥り、体重が減少し、最終的には死に至る。

 差し迫るツボカビの侵入に備え、1998年から2004年にかけてエルコペの森林地域に生息するカエルとサンショウウオの複数の種から遺伝子情報の採集が行われた。

 研究チームを率いたコロンビアの首都ボゴタにあるロスアンデス大学の進化生物学者アンドリュー・クロフォード氏によると、ツボカビの感染がエルコペ全域に拡大したのは2004年で、森にはカエルの死骸が散乱していたという。ツボカビについてはまだ不明な点が多く、感染の進行があまりに速いため、研究者はその破壊の推移をほとんど追跡できないでいる。

 しかし今回エルコペの研究チームは、遺伝子データベースを活用してツボカビの流行前と後のデータを比較し、ツボカビへの感染により絶滅した種を正確に特定することに成功した。その中にはわずかではあるが、まだ種として認定されていない未確認種もあった。

「新しい種が発見されると同時に絶滅した種も特定されている。この2つの相反する動きはある時点でどこかでぶつかるはずだ」とクロフォード氏は語る。

 ツボカビがエルコペを襲う前、クロフォード氏の研究チームは4平方キロの森林地帯に生息する63種のカエルとサンショウウオからDNAサンプルを採取していた。そして、既に種として特定されている両生類を集めた大規模な遺伝子データベースにその情報を加えた。

 研究チームは、種が確認されていない標本を既存の遺伝系統と照合する方法で、ツボカビの感染が爆発的に拡大する前の森で採取した標本の中から未確認種を11種発見した。

 感染拡大後に行われた2006~08年の調査で、63種のうち25種が森から消えたことが判明した。そのうち5種は、先に見つかった未確認の11種の一部だった。

 今回の研究によれば、個体数が前回の調査から85~99%減少していた種が9種あったという。これらの種が地球上から絶滅したわけではないが、クロフォード氏によれば、被害を受けていない地域に生息する同種の両生類がエルコペに移り住むという「期待はあまり持てない」という。これまでにコスタリカなどで実施された実験によれば、ツボカビの波が襲った後にカエルの個体数が回復することはない。

 クロフォード氏によると、カエルが森にいないと生態系全体に影響が及ぶ可能性があるという。まず、オタマジャクシが河川環境に欠かせない存在なのだ。オタマジャクシは川床に生えるコケや藻を食べることで、食物連鎖の上位にいる動物が必要とするタンパク質などの栄養素を取り込んでいるからである。

 クロフォード氏の指摘によれば、ツボカビの感染が拡大した原因は不明だが、人や物資の相互の結びつきを強めたグローバリゼーションが鍵を握っている可能性がある。

 一般的に、爆発的感染拡大は、新しい病原体が生態系全体を破壊させることもあるという“警告”のようなものである。ツボカビの感染力は非常に強力であるため、たとえば遺伝子的にはネズミとクジラほども離れた遠縁のカエルの種間でも感染して絶滅させることができるとクロフォード氏は語る。

「このような病原体が哺乳類を襲わないでもらいたいものだ。しかしこれは、将来の姿を示すほんの一例かもしれない」とクロフォード氏は語った。

 今回の研究は、2010年7月20日発行の「Proceedings of the National Academy of Sciences」誌に掲載された。

Christine Dell'Amore for National Geographic News

さてさて…本日のこのニュース‥~“噂”のサイト~での口コミ度は…?要チェェェ~ックゥゥゥッッ!

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