１：体温調節

恒温動物の体が
体温を一定の範囲内に
保とうとする働きのことを

体温の調節

といいます。

日常生活の中では
私たちが意識しない間に
体温が変化しうる時が沢山あります。

直射日光に当たっていた
ペットボトルの飲み物が熱くなるように

日に当たっていると身体は

温められます。

起床してすぐの布団が温かいのは
体の熱が体外に出ていったためです。

そのような中であっても
身体が温まりすぎたり
冷えすぎたりしないのは、

私たちが知らない間にも
常に体温の調節が行われて
いるためなのです。

体温の調節では、
間脳の視床下部が
中枢として中心的な役割を
果たしています(下図)。

体温調節はまず、

間脳の視床下部が
体温の変化を感知すること

から始まり、

自律神経系と内分泌系が
協調して働きます。

その結果として、

①体外への放熱量
②体内での発熱量

の２つが変化して
体温が調節されるのです。

この記事では
ヒトの体温調節の
仕組みを解説します。

まずは、より複雑な仕組みをもつ
体温が低くなった時の調節から
見てみましょう。

目次に戻れるボタン

２：体温が低くなった時

寒い場所にいるなどして
体の熱が奪われると
皮膚や血液の温度が下がります。

皮膚や血液の温度の低下は
間脳の視床下部によって感知
されます(下図)。

その後、
①体外への放熱量が減る
②体内での発熱量が増える
という２つの現象が起こって
体温が上昇します。

順番に解説しましょう。

①体外への放熱量が減る

視床下部は、交感神経を介して
皮膚の血管を収縮させます(下図)。

その結果、皮膚の中を
流れる血液の量が減ります。

もしも冷たい外気に接している
皮膚の中を温かい血液が
多く流れていたら

身体の熱が血液を介して、
どんどん外気に奪われて
しまうことでしょう(下図)。

皮膚の血流量が減ることで
身体の熱が外気に
奪われにくくなるのです(下図)。

獣毛があってよかった。

ボンボ

②体内での発熱量が増える

視床下部は、交感神経を介して
肝臓の代謝を活発にします(下図)。

その結果、肝臓での
発熱量が増えます。

発熱する事だけで例えるなら、
体温程度の巨大なカイロが
体内にあるようなものです。

とはいえ、肝臓だけが
温まるわけではありません。

視床下部は、交感神経を介して
心臓の拍動も活発にします(下図)。

これによって、温まった血液の
全身への循環が促されるのです。

よく出来てるなぁ～

ボンボ

さらに、内分泌系(ホルモン)の
働きが後押しをします。

視床下部が交感神経を介して
副腎髄質に働きかけます(下図)。

すると、
副腎髄質の細胞から血液中に
アドレナリンが分泌されます。

アドレナリンは
血液の流れを介して
肝臓と心臓に作用し、

肝臓の代謝と心臓の拍動を
促進するのです(下図)。

そして、まだ他にも
ホルモンの作用があります！

うへぇ～汗

ボンボ

間脳の視床下部から
放出ホルモンが分泌されて
脳下垂体前葉に作用します。
(下図右上)

すると、脳下垂体前葉から
甲状腺刺激ホルモンが分泌され
甲状腺に作用します(下図)。

そして、甲状腺から
チロキシンが分泌されて
肝臓の代謝を促進するのです(下図)。

チロキシンの話は
前にも聞いた気がする。

ボンボ

そうですね。

体温調節の話は
実は、新しい知識は少なく

『自律神経の話』や
『チロキシンの話』などで
解説したことの総合なのです。

さて、やや複雑でしたが、
中心的な働きをしている中枢は
間脳の視床下部であることと、

交感神経とホルモンが
協調して働いていることが
理解できたのではないでしょうか。

次の、体温が高くなった時の調節は
ずっとシンプルですが

注意点があります。

目次に戻れるボタン

確認問題１

体温を上げる仕組みを描いた
下図の空欄①～⑤に入る名称を
以下から選んで答えなさい。

インスリン、アドレナリン、グルカゴン
チロキシン、交感、副交感、
甲状腺刺激ホルモン、放出ホルモン

解答は、すぐ上の解説の図を参照。

３：体温が高くなった時

暑い場所にいるなどして
体温が上昇すると、

体温の上昇は
間脳の視床下部に感知されます(下図)。

そして、以下の仕組み(①と②)が働きます。

①体外への放熱量が増える

交感神経の働きが “抑えられて”
皮膚の血管が拡張します。
※下図：働きが抑えられた交感神経を
　細い線で描いている。

すると、皮膚の中を流れる
血液の量が増えます。

結果として、血液を介して
身体の熱が体外へと
逃げやすくなるのです(下図)。

体温が下がった時と逆だね。

ボンボ

そうです。

加えて、視床下部が
交感神経を介して汗腺に
働きかけることで
発汗が増えます(下図)。

すると、汗が蒸発する時に
皮膚表面の熱を奪っていくのです。

さっきは、交感神経が
抑えられてたのに。。。

ボンボ

ここは注意点なのですが、
皮膚の血管とつながる
交感神経の働きは抑えられて、

汗腺とつながる
交感神経は働くのです。

さて、次で最後です。

②体内での発熱量が減る

視床下部は、副交感神経を介して
肝臓の代謝を抑え、また、
心臓の拍動を減少させます(下図)。

先ほど解説した
体温を上げるしくみとは
真逆の現象で、

副交感神経を介している

という点に注意しましょう。

目次に戻れるボタン

確認問題２

以下の①～⑤に入る語句を
答えなさい。

ヒトの体温調節の中枢は
間脳の(①　　　)である。

体温を上げる仕組みでは、
(②　　　)神経を介して肝臓の代謝や
心臓の拍動を活発にする。

体温を下げる仕組みでは、
(③　　　)神経を介して発汗が促進される。
皮膚の血管に分布する(④　　　)神経の
働きは抑えられ、皮膚の血流量が増える。
また、(⑤　　　)神経の働きで
心臓の拍動は減少する。

解答

ヒトの体温調節の中枢は
間脳の(①視床下部)である。

体温を上げる仕組みでは、
(②交感)神経を介して肝臓の代謝や
心臓の拍動を活発にする。

体温を下げる仕組みでは、
(③交感)神経を介して発汗が促進される。
皮膚の血管に分布する(④交感)神経の
働きは抑えられ、皮膚の血流量が増える。
また、(⑤副交感)神経の働きで
心臓の拍動は減少する。

目次に戻れるボタン

１：アレルギー、アレルゲン

アレルギーというのは、

異物に対する免疫反応が過敏に起こり、
体にとって不都合な影響を与えること

です。

具体的なアレルギーの名称として、
花粉症を覚えておきましょう。

アレルギーの原因となる
物質のことを、

アレルゲン

といいます。

アレルゲンとなる
可能性がある物質として、

花粉、ハチの毒、食品(卵やピーナッツなど)
などがあります。

ある物質がアレルゲンであるかどうかは、
人によって異なります。

具体例として、
代表的なアレルギーの１つである、
スギ花粉症を取り上げてみましょう。

日本では、毎年２月～３月頃に、
スギ花粉と呼ばれる微粒子が
空気中をフワフワと漂います。

スギ花粉は、
スギ花粉症を発症している
人にとってはアレルゲンであり、

くしゃみ、鼻水、目のかゆみ、
さらには、頭痛や発熱など、

体にとって不都合な、
様々な症状を引き起こします。

症状がひどいと、
机の上にティッシュボックスを配備。

勉強どころでは
無くなることもありますね。

一方で、
スギ花粉症を発症していない
人にとっては、

スギ花粉はアレルゲンではなく、
くしゃみなどの症状は見られないのです。

目次に戻れるボタン

２：アレルギーの症状が出る仕組み

最も一般的な仕組みは、

アレルゲンに対する抗原抗体反応が起こる
ことに伴って、アレルギーの症状が出る

というものです。

抗原抗体反応について、
簡単に説明しましょう。

ヒトの体内には、
体内に侵入した異物を
排除する働きをもつ

抗体産生(さんせい)細胞という
細胞が存在します(下図)。

侵入した異物のうち、
抗体産生細胞による排除の対象となったものは、
抗原とよばれます(下図)。

抗体産生細胞は、抗原に対して
抗体という物質を沢山放出します(下図)。

すると、
抗体が抗原に結合するのです。

抗体と抗原が結合することを、
抗原抗体反応と言います(下図)。

抗原抗体反応は、
異物を排除することに
つながる反応ですが、

アレルギーにおいては、
アレルゲンに対する
抗原抗体反応に伴って、

アレルギーの症状も
引き起こされているのです。

※：抗原抗体反応を含む
免疫の仕組みに関しては、
「免疫、物理的・化学的防御を短期マスター」
でより詳しく解説しています。

目次に戻れるボタン

３：アナフィラキシーショック

全身的に起こる
急激なアレルギー反応のことを、

アナフィラキシー

といいます。

アナフィラキシーが生じると、
血圧低下や呼吸困難など、生死にかかわる重い症状
が出ることがあります。

この症状のことを、

アナフィラキシーショック

といいます。

食品、ハチ毒などは、
アナフィラキシーショックを
引き起こすことがあり、

人によっては、注意が必要です。

例えば、
コンビニで売っている袋詰めのパンでは、
原材料に含まれるアレルギー物質が
袋に明記されています。

一方、ハチ毒の場合、

以前、ハチに刺されたことのある人が、
再度、同じ種類のハチに刺された場合に、

アナフィラキシーショックを
引き起こす可能性があり、
個人個人で注意することが必要なのです。

目次に戻れるボタン

４：エイズ

エイズというのは
HIV(エイチアイヴイ：ヒト免疫不全ウイルス)
というウィルスが原因となって
免疫が十分に働かなくなる病気のことです。

HIVは、ヘルパーT細胞に感染し
破壊してしまいます。

ヘルパーＴ細胞は、
どんな役割を担う細胞でしたでしょうか？

私たちがインフルエンザなどにかかっても
多くの場合１週間程度で治癒するのは、
体内に獲得免疫という仕組みがあるからです。

ヘルパーＴ細胞は、獲得免疫が働くうえで
要となる細胞です。

このため
ヘルパーＴ細胞が破壊されると
獲得免疫が十分に働かなくなるのです。

その結果として
エイズを発症した患者は、

健康なヒトでは発症することのない感染症
にかかったり(日和見感染)、
がんなどを発症しやすくなるのです。

目次に戻れるボタン

５：最重要語句のまとめ(確認問題)

空欄に当てはまる語句を答えなさい。

アレルギーの原因となる
物質のことを(　①　)という。

アレルギーの症状(くしゃみなど)は、
一般的には、(　①　)に対する
(　②　)反応が起きることで生じる。

食品やハチ毒などが原因となって、

全身的に急激なアレルギー反応が生じ、
血圧低下など、命にかからる重篤な症状が
出ることがある。

このような症状のことを、
(　③　)ショックという。

ＨＩＶが原因して免疫機能が低下する
病気のことを(　④　)という。

ＨＩＶは、(　⑤　)に感染して破壊することで
獲得免疫の機能を低下させる。

解答

アレルギーの原因となる
物質のことを(①：アレルゲン)という。

アレルギーの症状(くしゃみなど)は、
一般的には、(①：アレルゲン)に対する
(②：抗原抗体)反応が起きることで生じる。

食品やハチ毒などが原因となって、

全身的に急激なアレルギー反応が生じ、
血圧低下など、命にかからる重篤な症状が
出ることがある。

このような症状のことを、
(③：アナフィラキシー)ショックという。

ＨＩＶが原因して免疫機能が低下する
病気のことを(④：エイズ　)という。

ＨＩＶは、(⑤：ヘルパーＴ細胞　)に感染して破壊することで
獲得免疫の機能を低下させる。

・・・・・・・・・・・・・・

免疫の関連記事

①：

②：「予防接種と血清療法」

『この記事について』
この記事では、

の応用編として、

　・予防接種
　・血清療法

について扱います。

どちらも、
免疫の仕組みを応用したもの
という点では共通ですが、

明確な違いがありますので、
その違いが分かるように
解説していきましょう。
目次

１：予防接種、ワクチン

感染症を予防するために
ワクチンを接種することを

予防接種(よぼうせっしゅ)

といいます。

ワクチンというのは、

予防接種に用いるために、
弱毒化、あるいは無毒化した病原体や毒素

のことです。

例として、
インフルエンザの予防接種を
取り上げてみましょう。

インフルエンザは、
インフルエンザウィルスによって
引き起こされる感染症です。

インフルエンザの予防接種では、
無毒化したインフルエンザウィルスを
ワクチンとして注射しています。

ボンボ

ふ～ん。でも、
どうしてワクチンを接種すると
感染症の予防につながるの？？

それは、

ワクチンを接種することで、
体内に、特定の病原体や毒素に対する
記憶細胞が生じるからです。

記憶細胞に関する詳しい解説は、
「免疫記憶」
で行っていますので、

ここでは、必要最小限の
解説をしましょう。

ヒトの体内には、
侵入した病原体や毒素を
排除するように働く細胞があります。

こうした細胞のうち、
Ｔ細胞、Ｂ細胞という細胞は、

これまでに体内に侵入したことの無い
病原体や毒素が侵入すると、

１週間程度かかって
活性化・増殖をした後に、
病原体や毒素を排除します。

増殖したＴ細胞とＢ細胞は、
病原体や毒素を排除すると
ほとんどが死滅しますが、

一部が、記憶細胞という細胞となって
体内に長期間残るのです。

記憶細胞は、再度、”同じ”病原体や
毒素が侵入した場合には、

初めての侵入時に比べて
より速やかに活性化・増殖します。

そのため、
より効率よく病原体や毒素を
排除できるのです。

以上の過程のうち、

記憶細胞がまだ生じていない
状態で病原体や毒素を排除する
反応のことを一次応答と言います。

また、
一次応答で生じた記憶細胞によって、
病原体や毒素が、効率よく排除される
反応のことを二次応答といいます。

予防接種では、一次応答と二次応答の
仕組みを上手く利用しているのです。

ワクチンを接種することで、
人工的に一次応答を起こします。

ワクチンに含まれる病原体や毒素は
弱毒化、あるいは無毒化してあるため、
ふつう、感染の症状は見られません。

一次応答の結果、
ワクチンに含まれる特定の
病原体や毒素に対する記憶細胞が生じます。

すると、
ワクチンに対応した病原体や毒素が
実際に侵入した時には、

記憶細胞による二次応答が起こり、
病原体や毒素が効率よく
排除されるのです。

このため、
仮に病原体に感染したとしても
発症しないか、発症しても軽い症状ですむのです。

ただし、
ワクチンを接種してから
記憶細胞が作られるまでには、
ある程度の時間がかかるので、

早めに予防接種を受ける
必要があるのです。

なすき ゆり

１月からの受験シーズンに向けての
インフルエンザ予防接種は、
前年の１１月～１２月頃に受けますね。

目次に戻れるボタン

２：血清療法

特定の抗体を含む血清を注射することで、
症状を軽減させる治療法

のことを、

血清療法(けっせいりょうほう)

といいます。

血清というのは、血液から、
血球と、凝固因子(ぎょうこいんし)という
血液を固める働きのある物質を
取り除いたもののことです。

※：詳細は「血清」で解説しています。

血清療法では、一般に、
動物(ウマなど)の血清を用います。

病原体や毒を動物に注射すると、
やがて、その病原体や毒に対する
抗体が作られます。

その動物の血液を用いて、
多量の抗体を含む血清をつくり、
治療に用いるのです。

現在の日本における血清療法は、主に、
毒ヘビに噛まれた場合に行われています。

体内に入ったヘビ毒は、
短い時間のうちに体に対して
悪影響を及ぼします。

このため、ヘビ毒を一刻も早く
排除する必要があるのです。

ヘビ毒に対する
人体の免疫反応が強まるまで
待っている時間がありません。

ヘビ毒に対する抗体を含む血清を注射することで、
抗体によって速やかにヘビ毒が排除され、
症状を軽減させることができるのです。

目次に戻れるボタン

３：まとめ(予防接種と血清療法の違い)

・・・・・・・・・・・・・・・・・・

関連する記事

入試までに一度は解いておくべき、
以下のグラフに関する問題を扱います。

このグラフは、入試では、
腎臓分野の計算問題の題材として
よく用いられています。

問題を解く前提として、
腎臓の基本的な仕組み(ろ過、再吸収)について
押さえている必要があります。

少し怪しいなと感じる場合は、
まず、「基本事項」を確認してから
取り掛かりましょう。

問題

ヒトでは、血液中のグルコースは、
糸球体でろ過された後、腎細管で再吸収される。

血液中のグルコース濃度(血糖値)が
正常であれば、原尿中のグルコースは
すべて再吸収されて、尿中には排出されない。

ところが、
再吸収の能力には限度があり、
ある程度以上に血糖値が高まると、
再吸収しきれないグルコースが
尿中に排出されるようになる。

実験的に血糖値を上昇させて、

・グルコースのろ過量(mg/分)と
血糖値(mg/100mL)との関係

・尿中へのグルコースの排出量(mg/分)と
血糖値(mg/100mL)との関係

を調べた結果をグラフ化すると、
以下の図のようになった。

この図をもとにして、
問いに答えなさい。

①尿中へのグルコースの排出量を示すグラフは、
図中のAとBのどちらであるか答えなさい。

※：この問題を間違えると、以降の問題も解けないので、
先に「①の解答」をチェックしましょう。

②血糖値が100 mg/100mL の時の
グルコースのろ過量は、約何 mg/分かを、
グラフから読み取って答えなさい。

③グルコースのろ過量を「ろ過量」、
尿中へのグルコースの排出量を「排出量」と書くとき、
グルコースの再吸収量を表す式を
以下から１つ選び記号で答えなさい。

あ：　ろ過量　＋　排出量
い：　ろ過量　ー　排出量
う：　排出量　－　ろ過量

④グルコースの再吸収量は
１分間当たりで最大何 mgかを、
グラフから読み取って答えなさい。

⑤グルコースの再吸収量(mg/分)と
血糖値(mg/100mL)の関係を表すグラフを
以下の図に書き込みなさい。

⑥グラフAとグラフBに基づいて、
１分間あたりで作られる原尿量(mL)を求めなさい。

①の解答

①尿中へのグルコースの排出量を示すグラフは、
図中のAとBのどちらであるか答えなさい。

解答：B

→　問題の①へ戻るボタン

解説：
問題文にあるように、
ある程度以上に血糖値が高まると
尿中にグルコースが排出される。

逆に、ある程度までは血糖値が高まっても
尿中にグルコースは排出されない。

このことをグラフとして
表しているのは、Bである。

②以降の解答

②血糖値が100 mg/100mL の時の、
グルコースのろ過量は、約何 mg/分かを、
グラフから読み取って答えなさい。

解答：約１２０ mg/分
(１２０～１１５ の間なら正解とする)

解説：下図を参照

③糸球体でのグルコースのろ過量を「ろ過量」、
尿中へのグルコースの排出量を「排出量」と書くとき、
グルコースの再吸収量を表す式はどれか。

解答：　い　 (ろ過量　ー　排出量)

解説：

ろ過と再吸収の仕組み通りに考えると、
ろ過された量のうち、再吸収された量を引いた残りが
排出量となる(下の式)。

排出量　＝　ろ過量　－　再吸収量

これを変形すれば、

再吸収量　＝　ろ過量　ー　排出量

となる。

④グルコースの再吸収量は
１分間当たりで最大何 mgかを、
グラフから読み取って答えなさい。

解答：３００ mg

解説：

再吸収量　＝　ろ過量　ー　排出量

という関係を図で示すと、
ろ過量のグラフと排出量のグラフの差
(下図中の矢印の部分)が再吸収量を
示すことになる。

よって、
ろ過量のグラフと排出量のグラフの差
(矢印の長さ)が最大となる部分を読み取ればよい。

この問題のグラフでは、
血糖値が約２５０ mg/100mL以上になると

排出量のグラフが
ろ過量のグラフと平行になり、
右上がりに増えていく(下図赤い太線部)。

つまり、血糖値が約２５０ mg/100mLの時点で
再吸収量は最大となり、それ以上の血糖値でも
再吸収量の最大量は変わらない。

よって、
２つのグラフが平行になっている
範囲内の、読み取りやすい部分で
再吸収量を読み取ればよい(下図)。

※：上図では、例として２か所に
矢印を引いているが、どちらで読み
取っても解答は同じである。

なお、厳密には、
再吸収量の最大量に達していなくても、

再吸収量の最大量に近づくと、
徐々に再吸収しきれないグルコースが増えて、
尿中にグルコースが排出され始める。

これをグラフ化すると、
以下のようになる(下図矢印部分)。

このようなグラフであっても、
排出量のグラフとろ過量のグラフが
平行になっている範囲で再吸収量を
読みることに変わりはない(下図)。

⑤グルコースの再吸収量(mg/分)と
血糖値(mg/100mL)の関係を表すグラフを
以下の図に書き込みなさい。

解答：下図赤の太線

解説：

血糖値が約２５０ mg/100mLまでは、
排出量は０なので、
再吸収量(mg/分)＝ろ過量(mg/分)である(下図)。

血糖値が約２５０ mg/100mL以上では、
④で求めたように、
再吸収量(mg/分)＝３００ mg/分(最大量)となり、
これを描くと下図のようになる。

なお、下図のような厳密なグラフ(④の解説参照)の場合、
曲線部は、対称になるように描いておこう(下図矢印)。

⑥グラフAとグラフBに基づいて、
１分間あたりで作られる原尿量(mL)を求めなさい。

解答：１２０mL

なお、健常者の場合、
１分間あたりで作られる原尿量は
約１２０～１２５mLである。

この数字は覚えておくと、
選択肢問題の場合は、
計算方法に気付けなくても
知識で解ける”場合も”ある。

解説：

結論から言うと、

１分間あたりで作られる原尿量(mL)

＝１分間の ろ過量(mg) ÷ 血糖値(mg/100mL)

で求めることが出来る。

なぜ、そうなるのかを
理解しておこう。

まず、原尿量に関連する
情報を探してみる。

ろ過される物質の濃度は、

血液(血しょう)中の濃度 ＝ 原尿中の濃度

なので、

血糖値 ＝  X mg/100mL とすると、
原尿中のグルコース濃度 = X mg/100mL
となる。

また、１分間の
グルコースの ろ過量 ＝ Y mg
とすると、

１分間に作られる原尿中に
Y mgのグルコースが含まれる
と言うことができる。

求めたい、１分間あたりで作られる
原尿量をZ(mL)とおくと、
以下のようにまとめられる。

・原尿中のグルコース濃度 ＝ X mg/100mL
・１分間あたりの原尿に含まれるグルコース量 ＝ Y(mg)
・１分間たりの原尿量 ＝ Z(mL)

原尿中のグルコース量
＝　原尿量　×　原尿中のグルコース濃度

なので、

Y(mg)　＝　 Z(mL)　×　X(mg/100mL)

が成り立つ。

これを変形すると、

Z(mL)　＝　Y(mg)　÷　X(mg/100mL)

となり、

１分間あたりで作られる原尿量(mL)
＝１分間の ろ過量(mg) ÷ 血糖値(mg/100mL)

となる。

ろ過量と血糖値について、
読み取りやすい部分を見ると、

血糖値が５００ mg/100mLの時、
グルコースのろ過量が６００ mg/分である(下図)。

これらの値を
上の式に当てはめると、

１分間あたりで作られる原尿量(mL)

＝　６００(mg)　÷　５００(mg/100mL)
＝　１２０ｍL

となる。

生物基礎の教科書レベルを少し超えるものの、
大学の入試問題では過去に出題例が多くあり、

共通テストにおいても、
応用問題として出題されたとしても
おかしくはない内容です。

共通テストで出題される場合、
胎児への酸素供給に関する知識が無くても、
考えれば解けるような問題設定がされると
予想されます。

ですが、１分でも貴重なテスト時間。

今回のテーマのように、
過去の大学入試問題での出題例が多いものは、

本番で初対面となるよりも、
あらかじめ知識に触れておくのが
良いでしょう。

なお、
胎児への酸素供給は、

生物基礎の範囲内である
ヘモグロビンの酸素解離曲線の
発展的な内容です。

酸素解離曲線って何だっけ？

という人は、まず、

記事「ヘモグロビンの酸素解離曲線：見方編」

に目を通してから、この記事に
入りましょう。
目次

１：母体から胎児への酸素供給

ヒトの胎児は、子宮内で、

・胎盤(たいばん)
・へその緒

という部位を介して
母体から酸素を受け取っています。

胎盤内には、母体の血液に満たされた部位があり、
そこを胎児の血液が流れる血管が通っています。

胎児の血液と母体の血液は、
血管の壁によって
隔てられているのです(下図)。

母体の血液が、胎児の体内へ流れていく
わけではありません。

母体側では、
母体の血液中のヘモグロビンが
肺で酸素と結合して酸素ヘモグロビンとなります。

酸素ヘモグロビンの一部は、胎盤へと運ばれ、
そこで酸素を解離します(下図)。

この酸素は、
母体と胎児の血液を隔てる血管の壁を通って
胎児側の血液中に入ります。

そして、胎児のヘモグロビンと結合し、
血流によって胎児の体内へと
運ばれるのです(下図)。

このように、胎盤内で
母体の酸素ヘモグロビンが酸素を解離し、
胎児のヘモグロビンが酸素と結合することで

母体から胎児への
酸素の供給が行われるのです。

母体のヘモグロビンと胎児のヘモグロビンが
胎盤内という同じ環境下で異なる働きをするのは、

母体のヘモグロビンと胎児のヘモグロビンの
性質の違いによります。

目次に戻れるボタン

２：胎児のヘモグロビン

2-1. 胎児のヘモグロビンの性質

血液の二酸化炭素濃度というのは、
ある体積の血液中に含まれる
二酸化炭素の量のことです。

血液の二酸化炭素濃度が同じ場合、

胎児のヘモグロビンは
母体(成人)のヘモグロビンと比べて、
より酸素と結合しやすい

という性質があります。

胎盤内を流れる
母体の血液と胎児の血液は、
二酸化炭素濃度がほぼ同じです。

このため、胎児のヘモグロビンは、
胎盤の中で母体の酸素ヘモグロビンが
解離した酸素と結合することが出来るのです。

目次に戻れるボタン

2-2. 胎児のヘモグロビンの酸素解離曲線

実験的に、
胎児のヘモグロビンと母体のヘモグロビンを
同じ二酸化炭素濃度のもと置いたとしましょう。

そして、酸素濃度だけを変化させて
酸素ヘモグロビンの割合を測定し、
結果をグラフ化すると、

以下のような
酸素解離曲線が描かれます(図)。

胎児のヘモグロビンの酸素解離曲線は、
母体のヘモグロビンの酸素解離曲線よりも
上側に位置しています。

同じ酸素濃度で比べると、

胎児のヘモグロビンのほうが、
母体のヘモグロビンに比べて
酸素ヘモグロビンの割合が高く、

より酸素と結合しやすい性質を持つ
ということが確認できます。

「ヘモグロビンの酸素解離曲線：見方編」で
解説した以下のグラフと混同しないように
しましょう。

見方編で解説した上のグラフは、

“成人のヘモグロビン”の、
肺胞の二酸化炭素濃度での酸素解離曲線と
組織の二酸化炭素濃度での酸素解離曲線が
描かれています。

曲線が２本あるのは、
２つの異なる二酸化炭素濃度での
酸素解離曲線が描いてあるからです。

一方、この記事で解説している
以下のグラフは、

胎盤の二酸化炭素濃度での、
”成人のヘモグロビン”の酸素解離曲線と
”胎児のヘモグロビン”の酸素解離曲線が
描かれているのです。

曲線が２本あるのは、
２つの異なる性質をもつヘモグロビンの
酸素解離曲線が描いてあるからなのです。

目次に戻れるボタン

３：まとめ

①母体から胎児への酸素供給は、
胎盤で行われる。

②血液の二酸化炭素濃度が同じ場合、
胎児のヘモグロビンのほうが
母体のヘモグロビンに比べて酸素と結合しやすい。

③胎児のヘモグロビンの酸素解離曲線は、
母体のヘモグロビンの酸素解離曲線よりも上側に位置する。

③胎児のヘモグロビンが
母体の酸素ヘモグロビンの解離した酸素と結合することで、
胎児側へと酸素が供給される。

目次に戻れるボタン

『この記事について』
この記事では、

ウィルスなどから
体を守る仕組みである、

生体防御：

・物理的防御、化学的防御
・免疫(自然免疫と獲得免疫)

の仕組み

についてイチから
解説しています。

免疫を始めて学ぶ人や、
免疫分野が苦手という人にとっても、

分かりやすく、かつ、
短期間で覚えやすいように、

目次１(生体防御・免疫の基本)では、

生体防御の全体像、
特に免疫における戦闘シーンの全体像が、
イメージ(図)として頭に残りやすいように

解説をします。

先に全体像のイメージ(図)を
頭に入れておくことで、
目次２以降で扱う

・物理的防御、化学的防御の詳細
・免疫の詳細

においては、
細かい内容に惑わされることなく
学習が進められるでしょう。
mokuji

１：生体防御・免疫の基本

1-1. 異物、病原体

※：生物基礎では、ヒトの体における
生体防御・免疫について扱います

免疫分野において、
自身の体の構成成分ではない物質や細胞など
のことを異物といいます。

代表的な異物は、

・病原体：病気の原因となる細菌やウィルスなど
・人体にとっての有害物質

などです。

私たちは、常に、
病原体などの異物に
さらされながら生活しています。

例えば、
ヒトに感染してカゼの症状を引き起こす
ウィルスは、空気中など、いたるところに
存在しています。

だからといって、
私達は、いつもカゼを引いている
わけではなく、

また、カゼを引いたとしても、
多くの場合、数日以内に体調が回復します。

これは、私たちの体が、
ウィルスなどから体を守る仕組みを
備えているからなのです。
目次に戻れるボタン

1-2. 生体防御・免疫とは

体内への異物の侵入を防いだり、
侵入した異物を排除したりする仕組みのことを

生体防御(せいたいぼうぎょ)

といいます。

このあと、
生体防御の仕組みの名前が
いくつか出てきますが、

ここでは、無理に覚えず、
『ああ、色々あるんだな。』程度に、
さらっと読み流すだけでＯＫです。

では、いってみましょう。

生体防御は、大まかに分けると、
以下の２段階からなっています。

①物理的防御、化学的防御
⇒　異物が体内に侵入することを防ぐ仕組み

②免疫(めんえき)
⇒　体内に侵入した異物を排除する仕組み

また、免疫は、
以下の２段階

①自然免疫
②獲得免疫(適応免疫ともいう)

に分けられ、

獲得免疫には、以下の
２つの仕組みがあります。

・体液性免疫
・細胞性免疫

つまり、生体防御の全体は、
詳しく分けると、
以下の３段階に分けられるのです(下図)。

※：第１段階の防御を、自然免疫に含める
場合もあります。

目次に戻れるボタン

1-3. 生体防御・免疫の戦闘シーン全体像

では、ここから、
病原体などの異物から
体をどのように守っているのかを
具体的に解説しましょう。

分かりやすくするために、
１種類の病原体(下図)が侵入するものとして
解説を進めます。

※：特徴がイメージしやすいように
顔を描いています。

体のまわりには、色々な
病原体が存在しています(下図)。

　　　↓

【第１段階：物理的、化学的な防御】

皮膚(ひふ)などが障壁となって、
病原体の侵入を防いでいます(下図)。

しかし、皮膚が傷つくなどの原因によって
体内に病原体が侵入した場合は(下図)、

次の仕組みが発動します。

　↓

【第２段階：自然免疫】

病原体に侵入された部位に、
食細胞という、病原体を食べる細胞が
集まってきます(下図)。

※：図中の”食”は、食細胞を示す。

そして、
病原体を次々に食べて
分解していくのです(下図)。

多くの場合、この段階で、
侵入した病原体を全て
排除することが出来ます。

しかし、
侵入した病原体の
増殖が速かったり(下図)、

体を構成する細胞の中に
病原体が入り、
感染細胞が生じたりすると(下図)、

食細胞だけでは
対応が出来なくなります。

　↓

【第３段階：獲得免疫(適応免疫)】

食細胞の１種である
樹状細胞という細胞が、侵入部位を離れて、
リンパ節という場所に移動します(下図)。

リンパ節には、
ヘルパーT細胞、キラーT細胞、B細胞という
３種類の強力な細胞が存在します(下図)。

樹状細胞の働きを受けると、
ヘルパーT細胞とキラーT細胞は、
増殖します(下図)。

まずは、兵力増強と
いったところです。

その後、キラーT細胞は、
感染細胞を探し出して破壊し、
病原体を排除します(下図)。

また、ヘルパーT細胞は、
B細胞に攻撃の命令を出します(下図)。

すると、B細胞も増殖し、
抗体産生細胞という細胞に変化して、

抗体という物質を大量に放出し、
異物を攻撃するのです(下図)。

こうした仕組みによって
病原体が完全に排除されれば、
一件落着です。

しかし、またいつ
同じ病原体が侵入して来るか
わかりません。

このため、今回侵入した
病原体と戦ったヘルパーT細胞、
キラーT細胞、B細胞の一部は、

病原体を排除したあとも、
体の中に残り、同じ病原体の侵入に
備えているのです(下図)。

さて、これで全体像の解説は以上です。
これまでの戦闘シーンを
図でまとめておきましょう。

目次に戻れるボタン

1-4. 生体防御、免疫のまとめの図

・第１段階：物理的・化学的防御
・第２段階：自然免疫
・第３段階：獲得免疫(適応免疫)

２：物理的防御と化学的防御の詳細

異物が体内に侵入することを
防ぐ仕組みのことを、
物理的防御・化学的防御といいます(下図：点線枠)。

2-1. 物理的防御(皮膚と粘膜)

①皮膚(ひふ)
ヒトの皮膚の表面は、
角質層(かくしつそう)という、
古くなって死んだ細胞からなる層で
覆われています(下図)。

皮膚の内部では、
常に新しい細胞が作られており、

古い細胞は
皮膚の表面へと押し上げられ、

やがて、死んだ細胞となって
角質層から、はがれ落ちて行きます(下図)。

例えば、垢(あか)やフケは、
角質層からはがれた細胞の
かたまりです。

皮膚では、このように
古い細胞が はがれ落ちて、
新しい細胞に置き換わることで、
異物の侵入を防いでいます。

目次に戻れるボタン

②粘膜
鼻や口などの内側の表面は、
粘膜という組織でおおわれています。

粘膜は、粘液という
ネバネバした液体を出すことで、
粘膜表面にある細胞への異物の接触を防ぎ、

体内への異物の侵入を
防いでいます(下図)。

目次に戻れるボタン

2-2. 化学的防御(リゾチーム、汗・胃酸)

だ液や鼻水には、
リゾチーム
とよばれる、

細菌の細胞壁を分解する
働きをもつ酵素

が含まています。

※：細胞壁って何だっけ？　→　「原核細胞の細胞壁」
※：酵素って何だっけ？　→　「酵素」

また、皮膚から出る汗や、
胃の内部で放出される胃酸は
酸性であり、

皮膚の表面や胃の内部での
細菌などの増殖を抑えています。

目次に戻れるボタン

2-3. 物理的防御と化学的防御のまとめ

①物理的防御
・皮膚での細胞の入れ替わりによって異物の侵入を防ぐ、
・粘膜表面の粘液によって異物の侵入を防ぐ。

②化学的防御
・だ液や鼻水中のリゾチームによって細菌の細胞壁を分解する。
・汗や胃酸が酸性であることで、細菌などの増殖を防ぐ。

目次に戻れるボタン

３：免疫の詳細『自然免疫と獲得免疫(適応免疫)の違い』

体内に侵入した異物を排除する仕組みのことを、
免疫(めんえき)といいます(下図：点線枠)。

3-1. 免疫を担う細胞の違い

まずは、免疫を担う細胞を
見渡しておきましょう。

白血球は、血液などに含まれる、
免疫を担う細胞の総称です。

白血球には、

・食細胞
・リンパ球

と総称される細胞が含まれます。

免疫は、
自然免疫と獲得免疫(適応免疫ともいう)
に分けられます。

食細胞とリンパ球に
属する細胞をまとめ、

・自然免疫を担う細胞
・獲得免疫を担う細胞

に分類すると、
下表のようになります。

各細胞の働きは、後に解説しますので、
今は、『色々あるな』くらいの
イメージを持っていて下さい。

※：この記事では、
各細胞のイメージがしやすいよう
顔を描いてあります。

目次に戻れるボタン

3-2. 非特異的か特異的か

自然免疫と獲得免疫の
大きな違いの１つは、

非特異的か、特異的か、
ということです。

自然免疫を担う細胞は、
病原体などの異物を
”非特異的”に排除するのに対し、

獲得免疫を担う細胞は、
病原体などの異物を
”特異的”に排除します。

自然免疫を担う
個々の細胞は、

特定の異物に限定することなく、
さまざまな異物を認識して排除します。

こうした特徴のことを
”非特異的”と表現します。

一方で、
獲得免疫を担う
個々の細胞は、

それぞれ、１種類の異物にのみに
反応して排除します。

こうした特徴のことを
”特異的”と表現します(下図)。

非特異的、特異的を
害虫駆除の業者で例えてみると、

害虫なら何でも
駆除しますという業者は、

様々な害虫を
非特異的に駆除していると言え、

ゴキブリ駆除専門の業者は、

ゴキブリだけを
特異的に駆除していると
言えるでしょう。

それでは、まず、
自然免疫の仕組みから解説して
いきましょう。

目次に戻れるボタン

3-3：自然免疫

3-3-1. 自然免疫とは

自然免疫というのは、

動物の体に
生まれつき備わっている免疫

のことです。

自然免疫の主な特徴は、
以下の２つです。

・異物を非特異的(※)に排除する
・食細胞(マクロファージ、好中球、樹状細胞)、
　NK細胞(ナチュラルキラー細胞ともいう)が関与する

※：「２：非特異的と特異的」を参照

では、自然免疫の
仕組みを見ていきましょう。

目次に戻れるボタン

3-3-2. 自然免疫の３つの仕組み

体の表面は、
皮膚や粘膜(口や鼻の内部の表面)におおわれ、

病原体などの異物が
体内に侵入することを
防止しています(下図)。

しかし、皮膚に傷がついたり、
粘膜に多くの異物が付着することなど
原因となって、体内に異物が侵入すると、

体は、まず、自然免疫の仕組みによって
異物を排除しようとするのです。

自然免疫の主な仕組みは
以下の３つです。

・食細胞の食作用による排除
・NK細胞(ナチュラルキラー細胞)による排除
・炎症(えんしょう)

１つずつ、
順番にみていきましょう。

目次に戻れるボタン

3-3-3. 食細胞の食作用による排除

食作用を行う細胞のことを、

食細胞

といいます。

食作用というのは、
病原体などの異物を細胞内に取り込んで
分解する働きのことです。
(下図：食細胞の一種マクロファージ)

病原体が体内に侵入すると
侵入部位に、

・マクロファージ
・好中球(こうちゅうきゅう)
・樹状細胞

という食細胞が
集まってきます(下図)。

そして、食作用によって
非特異的に病原体を排除するのです(下図)。

多くの場合、侵入した異物は、
この食作用の段階で完全に排除されます。

例えば、

転んで手やヒザに傷口ができると、
地面や皮膚にいた病原体が、
体内に沢山侵入してきます。

それでも多くの場合、
体調に支障が出ることもなく
傷が治っていくのは、

傷口から侵入した病原体が
食細胞によって完全に
排除されているからなのです。

目次に戻れるボタン

3-3-4. NK細胞(ナチュラルキラー細胞)による排除

自然免疫を担う細胞には、食細胞の他に
NK細胞という細胞があります。

NK細胞は、
ナチュラルキラー細胞ともよばれ、
リンパ球の一種に分類されます。

後に扱う獲得免疫の仕組みで、
キラーT細胞という、
よく似た名前の細胞が出てきますが、

ごっちゃにならないよう、

NK細胞のNKは、
Natural Killer(ナチュラルキラー) の
頭文字をとった呼び方であり、

Naturalは、自然免疫(natural immunity)の
”natural”に対応していると覚えておきましょう。

NK細胞は、
病原体が感染した感染細胞と、
感染していない細胞との違いや、

がん細胞(※)と正常な細胞との違いを
区別することが出来ます。
※：体内で生じた、無秩序に分裂増殖する異常な細胞

NK細胞は、体内を動き回り、
感染細胞や、がん細胞を直接に攻撃して
細胞ごと排除するのです(下図)。

目次に戻れるボタン

3-3-5. 炎症

病原体などの異物が侵入した部分が、
熱や痛みを伴って赤くはれることを

炎症(えんしょう)

といいます。

例えば、
何かを食べている時に
舌を強くかんでしまい、

出血が止まったあとも、かんだ部分が、
ポチっと膨らんで痛かった経験が
ありませんか？

これは、かんだ部分の傷口から
細菌などが侵入し、その部分で
炎症が生じているのです。

ボンボ

炎症なんて、痛くてイヤだなぁ。

そうですね。
でも、炎症には、異物から体を守るうえで
大切な役割があるのですよ。

炎症が生じる主な仕組みは、
次の通りです。

異物が侵入した部位では、そこへ
集まったマクロファージの働きによって、
毛細血管が拡張します。

その結果、
侵入部位での血流量が増え、
血液中の白血球が集まりやすくなるのです(下図)。

このように、
炎症というのは、
異物の侵入部位に多くの白血球を呼び寄せて
それ以上の侵入を食い止めようとしている
体の姿なのです。

目次に戻れるボタン

3-4：獲得免疫(適応免疫)

3-4-1. 獲得免疫とは

異物の侵入後に
獲得される免疫のことを

獲得免疫(適応免疫ともいう)

といいます。

獲得免疫の主な特徴は、
以下の３つです。

・病原体を特異的(※)に排除する
・T細胞(ヘルパーT細胞、キラーT細胞)、B細胞が関与する
・免疫記憶の仕組みがある

※：この記事の「非特異的と特異的」を参照

目次に戻れるボタン

3-4-2. 多様なリンパ球(T細胞とB細胞)、抗原

自然免疫の食作用だけでは
異物を排除しきれないような場合、
獲得免疫の仕組みが働きます。

ヒトの体に侵入する
異物の種類は非常に多様ですが、

「非特異的と特異的」でも
触れたように、

獲得免疫を担う
個々のリンパ球(T細胞、B細胞)は
１種類の異物しか認識できません。
(下図：キラーT細胞の例)

そのかわり、体内には、
認識する異物の種類が異なるT細胞やB細胞が、
少数ずつ多様に存在しているため、

様々な異物の侵入に
対応できるのです。
(下図：キラーT細胞の例)

なお、
リンパ球(T細胞やB細胞)によって
異物として認識される物質のことを

抗原(こうげん)

と言います。

抗原という用語は、
異物として認識された病原体や、
病原体などを構成する物質に対して
用いられます。

目次に戻れるボタン

3-4-3. 獲得免疫の開始：抗原提示

※：獲得免疫の仕組みの解説では、
下図のような、黒丸のでっぱりがある
１種類の病原体が侵入した場合を想定して
説明していきます。

・・・・・・・・・・・・

病原体を取り込んだ樹状細胞は、
リンパ節とよばれる、

T細胞やB細胞の集まっている部位へと
移動します(下図)。

この時、樹状細胞は、
細胞内で分解した病原体の断片を
細胞の表面に出すのです。

この働きのことを、

抗原提示(こうげんていじ)

といいます(下図)。

樹状細胞からの抗原提示によって
T細胞が活性化されることで、
獲得免疫が開始するのです。

ここからは、仕組み上

・細胞性免疫
・体液性免疫

に分けられます。

まず、細胞性免疫の仕組みを
解説していきましょう。

目次に戻れるボタン

3-4-4. 細胞性免疫

①細胞性免疫とは

感染細胞を排除し、
食細胞の働きを促進する獲得免疫のことを

細胞性免疫

といいます。

細胞性免疫は、

・ヘルパーT細胞
・キラーT細胞

というリンパ球が中心となって
起こります。

②細胞性免疫の仕組み

リンパ節に存在するT細胞のうち、
樹状細胞によって提示された抗原を
認識できるヘルパーT細胞、キラーT細胞(※)が
活性化します(下図)。

※：キラーT細胞の活性化には、ヘルパーT細胞からの
働きかけが必要である場合もあります。

そして、増殖します。
イメージとしては、攻撃前の
兵力の増強です(下図)。

※：活性化していることをオレンジ色の円で
表現している。

増殖した後、

活性化したキラーT細胞は、
全身をめぐって
感染細胞を見つけて破壊します(下図)。

また、
活性化したヘルパーT細胞は、
病原体の侵入部位に移動して、

自然免疫を担う細胞(食細胞、NK細胞)の
働きを促進します(下図)。

細胞性免疫では、
こうした仕組みによって、
病原体を排除するのです。

目次に戻れるボタン

3-4-5. 体液性免疫

①体液性免疫とは

抗体によって異物を排除する
獲得免疫のことを

体液性免疫

といいます。

体液性免疫は、

・ヘルパーT細胞
・B細胞
・B細胞が変化した抗体産生細胞(形質細胞ともいう)

というリンパ球が
中心となって起こります。

②体液性免疫の仕組み

リンパ節に存在する多様なT細胞のうち、
樹状細胞によって提示された抗原を
認識できるヘルパーT細胞が
活性化して、増殖します(下図)。

活性化したヘルパーT細胞は、あらかじめ
同じ種類の抗原を認識していたB細胞(※)を
活性化します(下図)。
※：B細胞は、独自に抗原を認識できる。

すると、B細胞は増殖した後、
抗体産生(さんせい)細胞(形質細胞ともいう)
という細胞に変化するのです(下図)。

抗体産生細胞は、
抗体というY字型の物質を体液中に
沢山放出します(下図)。

抗体は、
免疫グロブリンとよばれる
タンパク質で出来ており、

個々の抗体産生細胞は、
１種類の抗体だけ産生します。

抗体は、体液に運ばれて
全身をめぐり、

やがて、抗原抗体細胞が認識していた
病原体(抗原)と特異的に結合します。

抗原と抗体が結合することを

抗原抗体反応

といいます(下図)。

抗原抗体反応の結果、

・抗原が無毒化される
・抗原に結合した抗体が目印となって
　マクロファージなどの食作用を受けやすくなる

といったことが起き、
病原体(抗原)が排除されていくのです。

・・・・・・・・・・
こうして、体内から病原体が排除されれば
一件落着ですが、

また、いつ同じ病原体に侵入されるか
わかりません。

そこで、獲得免疫には、
再度同じ病原体が侵入した際に
よりスムーズに対応できるような仕組み

免疫記憶

が存在しています。

目次に戻れるボタン

3-4-6. 免疫記憶

抗原が体内から排除されると、
活性化したT細胞とB細胞のほとんどは
死滅します。

しかし、
活性化されたT細胞とB細胞の一部は、
記憶細胞となって、体内に長期間残るのです。

そして、
再び同じ抗原が侵入したとき、
記憶細胞が速やかに増殖することで、
より速やかに、より強い免疫反応が起きるのです。

この仕組みのことを

免疫記憶

と言います(下図)。

インフルエンザを例に
とってみましょう。

ヒトのインフルエンザは、
インフルエンザウィルスが
人体に感染することで発症します。

しかし、一度
インフルエンザを発症して回復したら、

１年間くらいは、インフルエンザを発症しないか、
発症しても、軽い症状ですむことが多いのです。

これは、感染したインフルエンザウイルスに対する
記憶細胞が体内に残っており、ウィルスが感染しても
速やかに排除されるためです。

ただし、インフルエンザウィルスには、
複数のタイプがあるため、

異なるタイプのインフルエンザウィルスに
感染した場合は、まだ、そのウィルスに対する
記憶細胞が体内に無く、

同じ年に２回以上、
インフルエンザを発症する
場合があります。

目次に戻れるボタン

3-4-7.  一次応答と二次応答のグラフ

初めての異物が
侵入したときの免疫反応を
一次応答とよび、

同じ異物が再び侵入したときの、
記憶細胞による免疫反応を

二次応答

とよびます。

１つ前の項目『免疫記憶とは』で
解説したように、

二次応答は、
一次応答に比べて、

より速やかで、より強い反応

になります。

この項目では、

体液性免疫における、
一次応答と二次応答の違い

を、具体的に
見てみましょう。

下図は、同じ抗原を、
日数をおいて２回注射し、

注射後の経過日数と、注射した抗原に
対応する血液中の抗体量との関係を調べて
グラフ化したものです。

抗原を注射してから
抗体が増え始めるまでの時間を比べると、

一次応答では、１週間程度かかっていますが、
二次応答では、直ちに増え始めている
ことがわかります(下図：黒矢印)。

また、
抗体量の最大値を比べると

二次応答での最大値は、
一次応答での最大値よりも
大幅に増えていることが分かります(下図：点線)。

では、もしも２回目に、
１回目とは異なる、初めて侵入する抗原を注射した場合は、
どのようなグラフになるでしょうか？

この場合は、
２回目の抗原に対する
記憶細胞が生じていないので
一次応答が起き、

１回目の注射時と同様の
グラフが得られます(下図)。

目次に戻れるボタン

3-5. 自然免疫と獲得免疫の違いのまとめ

①
自然免疫では、非特異的に異物が排除される。
獲得免疫では、特異的に異物が排除される。

②
自然免疫では、食細胞とNK細胞が中心に働く。
獲得免疫では、T細胞とB細胞が中心に働く。

③
獲得免疫には、免疫記憶という仕組みがある。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

★関連する記事★

『予防接種と血清療法』

目次に戻れるボタン

・典型的な原尿量の計算問題を１分で解く方法
・その方法の理解を促すための解説

からなっています。

１分で解く方法の解説自体は
すぐに終わり、典型的な問題なら
それで解けるようになるでしょう。

ただ、入試ではふつう、
ひとひねりある問題が出題されます。

そうした問題にも対応できるよう、
なぜ、そうした方法で解けるのか、
その理解を促す解説が記事の大半を占めています。

目次

１：この記事で目指すレベル

この記事では、
腎臓分野で頻出する、
以下のような原尿量の計算問題を
スラスラ解けるレベルを目指します。

・・・・・・・・・
サンプル問題
ある人の、血しょう、原尿、尿の
イヌリン濃度が下表のようであるとする。

(単位：％)
また、腎臓で１分間に
作られる尿量が１ mLであるとする。

①表の空欄Ａに入る濃度を答えなさい。

②１分間に作られる原尿量は
何 mL であるか求めなさい。

③１日に作られる原尿量は
何 L であるか求めなさい。

・・・・・・・・・

では、さっそく
解説に入りましょう。

目次へ戻れるボタン

２：原尿量は１分で求まる。

先ほど、サンプルで見たような
典型問題であれば、

３つのことを押さえておくだけで、
原尿量は１分で求まります。

その、３つの事というのは、、、

①：
血しょう中のイヌリン濃度　
＝　原尿中のイヌリン濃度　

②：
原尿量　＝　尿量　×　イヌリンの濃縮率(※)

※：濃縮率ってなに？？

③：
②の式では、時間をそろえる。

です。

実際に求めてみましょう。

以下、サンプル問題。

ある人の、血しょう、原尿、尿の
イヌリン濃度が下表のようであるとする。

(単位：％)
また、腎臓で１分間に
作られる尿量が１ mLであるとする。

１：表の空欄Ａに入る濃度を答えなさい。

先ほどの①から、A＝０.１です。

２：１分間あたりの原尿量を求めなさい。

先ほどの②の公式
原尿量　＝　尿量　×　イヌリンの濃縮率

に当てはめます。

ただし、時間をそろえます。
求めたいのは、”１分間あたりの”原尿量なので、
尿量も”１分間あたりの”尿量を代入します。

１分間の尿量は１ｍLであると書いてあります。
また、
イヌリンの濃縮率
＝　尿中のイヌリン濃度÷血しょう中のイヌリン濃度
＝　１２.０÷０.１
＝　１２０　です。

よって、
１分間あたりの原尿量
＝　１ｍL　×　１２０　＝　１２０ｍL

となります。

このように、
典型的な問題ならば、
原尿量はすぐに求まります。

ボンボ

うぁ、公式を使えば簡単なんだなぁ。
でも、どうして原尿量なんて計算するの？
それに、イヌリンって、、、何？

それは少し長い話になります。

でも、そういったことをしっかり理解していると、
入試などで、ひとひねりされた問題が出ても、
対応できますよ！

次から、それらの解説に入りましょう。

目次へ戻れるボタン

３：原尿量を知ると、腎臓の働き具合がわかる

一定の時間内に
腎臓全体で作られる
原尿の量は、

腎臓がしっかり
働いているかどうかを示す
重要なデータです。

腎臓がしっかり働いていると、
血液中の老廃物が、腎臓を通して
体外へ多く排出されます(下図)。

しかし、腎臓の機能が低下して、
作られる原尿量が減ると
体外へ排出できる老廃物の量も減ります。

その結果、体液中に老廃物がたまり
適切な体内環境を保つことが
出来なくなってしまうのです(下図)。

そうなると、体がだるくなったり
最悪、心臓が止まってしまったりと
様々な悪影響が出ます。

このため、特に
腎臓の機能が低下している
可能性がある人の体調管理にとって、

原尿量を調べることは
とても重要なのです。

目次へ戻れるボタン

４：原尿量の計算に利用されるイヌリン

原尿は、腎臓にある
とても小さな構造内で
作られるため、

原尿量を直接測定する
ことは困難です。

では、

どのようにして
原尿量を調べるのでしょうか？

現在、多く用いられているのは
原尿量を計算で求める方法です。

”ある特徴”を持った物質を
利用することで、

原尿量を簡単に
計算することが出来ます。

その特徴というのは、

腎臓において

・ろ過される
・全く再吸収されない

ということです。

そして、このような
特徴を持つ物質として
主に利用されているのが、

植物に由来する

イヌリン

という物質なのです。

目次へ戻れるボタン

５：イヌリンを用いた原尿量の求め方

ある人の腎臓で、

１分間に作られる原尿量(mL)

を知りたいとしましょう。

まずは、
イヌリンを血液中に
注射します(下図)。

その後、
血液と尿を採取して、

・血しょう中のイヌリン濃度
・尿中のイヌリン濃度
・腎臓で１分間につくられる尿量(mL)※

を調べます(下図)。

※：例えば、３０分毎に尿をとって、
尿量を３０で割って計算します。

その結果、
次のような数値が
得られたとしましょう。

〇イヌリン濃度

※単位：％

〇１分間に作られる尿量：１ ｍＬ

これらの数値から、
１分間に作られる原尿量(mL)を
計算することが出来ます。

5-1.公式を用いた原尿量の求め方

まずは、以前にも解説した、
原尿量をラクに計算する方法を
もう一度簡単にまとめておきましょう。

それは、

原尿量　＝　尿量　×　イヌリンの濃縮率

です。

原尿量と尿量の時間(何分あたりか)を
そろえることに注意しましょう。

※：濃縮率について　→　「濃縮率」

この公式を用いると、

１分間に作られる原尿量(mL)
＝　１分間に作られる尿量　×　イヌリンの濃縮率
＝　１ mL　×　１２.０ / ０.０１
＝　１２０ mL

と、楽に計算が出来ます。

でも、
数学などと同様に、

便利な公式  “だけ” で
勝負していると、

公式を用いることが出来ない
問題に出会った時に、

お手上げ状態に
なってしまいます。

そうならない様に、
公式を使わずに原尿量を求める
方法を解説しましょう。

その解説の中で、
先ほどの公式も必然的に
導かれてきます。

目次へ戻れるボタン

5-2. 公式を用いずに原尿量を計算する方法

イヌリンに限らず、

腎臓でろ過される
物質の濃度は、

ろ過の前後で
ほぼ変わらず、

血しょう中の濃度 ＝ 原尿中の濃度

と見なすことが出来ます。

これは、
茶葉が混ざったお茶を、

茶葉を取り除く こし器(ろ過器)を
通して茶碗に注いでも、

お茶の濃さは変わらない
ことと似ています(下図)。

従って
イヌリン濃度は、

血しょう中のイヌリン濃度
＝ 原尿中のイヌリン濃度

とみなすことが
出来るのです(下表)。

※単位：％

上表から、
尿中のイヌリン濃度は
原尿中のイヌリン濃度に比べて

１.２ ％　÷　０.０１ ％

＝ １２０ 倍　濃いとわかります。

また、
イヌリンのように、

全く再吸収されない
物質では、

原尿中に含まれる物質の
全てが尿中に残るため、

原尿中の質量 ＝ 尿中の質量

となります(下図)。

そのため、

全く再吸収されない物質の
尿中の濃度が、
原尿中の濃度に比べて濃くなるのは、

水が再吸収されたことによる

と考えることが出来ます。

つまり、

尿中のイヌリン濃度が
原尿中のイヌリン濃度に比べて
１２０倍濃くなったのは、

原尿中の水が再吸収されて、
尿の体積(尿量)が、原尿の体積(原尿量)の
１２０分の１になったため

と考えることが出来るのです(下図)。

これは、

塩水を沸騰させて
水だけを蒸発させ、
体積が２分の１になると、

塩分の濃度が２倍になる
ことと似た理屈です。

以上のことから、

１分間に作られる原尿量(ｍＬ)は、
１分間に作られる尿量(１ ｍＬ)の
１２０倍であり、

１ mL ×１２０ ＝ １２０ mL

であると計算できます。

さて、
この最後の式を
抽象化すると、

原尿量
＝　尿量　×　尿中のイヌリン濃度 / ”原尿中”のイヌリン濃度

となります。

ここで、
ろ過される物質である
イヌリンでは、

血しょう中のイヌリン濃度　＝　原尿中のイヌリン濃度

が成り立つのでした。

すると、
先ほどの式は、

原尿量
＝　尿量　×　尿中のイヌリン濃度 / ”血しょう中”のイヌリン濃度
＝　尿量　×　イヌリンの濃縮率

となります。

これは、先に解説した
原尿量を求める公式
そのものですね。

では最後に、確認問題に
挑戦してみましょう。

※：スマホ、タブレット端末でのご利用の方へ
記事最下部には、

「おすすめ記事」
(【最重要】2021共通テスト『生物基礎』攻略法など)

の一覧も記載してあります。

目次へ戻れるボタン

６：確認問題

確認問題１

ある人の、血しょう、原尿、尿の
イヌリン濃度を測定したところ、
下表のようであった(単位：mg/mL)。

また、腎臓で１分間に
作られる尿量は、１ mLであった。

①表中のＡに当てはまる
イヌリン濃度を答えなさい。

②１分間に作られる原尿量は
何 ｍＬ であるか求めなさい。

③１日に作られる原尿量は
何 Ｌ であるか求めなさい。
(小数点以下は、四捨五入)

解答

①０.１　②１２０ ｍＬ　③１７３ Ｌ

解説

ある人の、血しょうと原尿の
イヌリン濃度を測定したところ、
下表のようであった(単位：mg/mL)。

また、腎臓で１分間に
作られる尿量は、１ mLであった。

①表中のＡに当てはまる
イヌリン濃度を答えなさい。

イヌリンは、ろ過される物質なので、
　血しょう中の濃度　＝　原尿中の濃度
　となる。

　よって、０.１(mg/mL)。

②１分間に作られる原尿量は
何 ｍＬ であるか求めなさい。

１分間あたりの原尿量　
　＝　１分間あたりの尿量　×　イヌリンの濃縮率
　＝　１ ｍＬ　×　１２.０ / ０.１
　＝　１２０ ｍＬ
　と求まる。

③１日に作られる原尿量は
何 Ｌ であるか求めなさい。
(小数点以下は、四捨五入)

１分間に作られる
　原尿量が１２０ ｍＬ。

　１日は、２４時間×６０分。

　よって、
　１日に作られる原尿量は、

　１２０ ｍＬ　×　２４　×　６０　÷　１０００
　≒　１７３ Ｌ

　※１０００で割っているのは、
　　単位を ｍＬ から Ｌ に直すため。

・・・・・・・・・・・・・・・・・

確認問題２

以下の文章の空欄に適する
数式や数値を答えなさい。

ある人の、血しょう、尿の
イヌリン濃度を測定すると
下表のようであった。

(単位：％)

また、１分間で作られる尿量は、
１.５ mLであった。

上の情報から、
１分間あたりの原尿量(mL)を
求めてみよう。

イヌリンは(①：ろ過、再吸収)される
物質なので、

原尿中のイヌリン濃度は、
(　②　) ％とわかる。

このことから、
イヌリンの尿中の濃度は、
原尿中の濃度の(　③　)倍になったとわかる。

イヌリンは、
(④：ほとんど、全く)再吸収されない
物質であることから、

原尿中のイヌリンの質量と
尿中のイヌリンの質量は

等しくなる。

よって、
イヌリン濃度が(　③　)倍に
変化したことは、

尿の水量(尿量)が
原尿の水量(原尿量)の
(⑤：１２０倍、１/１２０)に
変化したことによると考えてよい。

１分間に作られる
尿量は１.５ ｍＬなので、

１分間で作られる原尿量は、
(　⑥　)ｍＬと求まる。

解答

(単位：％)

１分間で作られる尿量は、
１.５ mLであった。

上の情報から、
１分間あたりの原尿量(mL)を
求めてみよう。

イヌリンは(①：ろ過)される
物質なので、

原尿中のイヌリン濃度は、
(②：０.０１) ％とわかる。

このことから、
イヌリンの尿中の濃度は、
原尿中の濃度の(③：１２０)倍になったとわかる。

イヌリンは、
(④：全く)再吸収されない
物質であることから、

原尿中のイヌリンの質量と
尿中のイヌリンの質量は

等しくなる。

よって、
イヌリン濃度が(③：１２０)倍に
変化したことは、

尿の水量(尿量)が
原尿の水量(原尿量)の
(⑤：１/１２０)に
変化したことによると考えてよい。

１分間に作られる
尿量は１.５ ｍＬなので、

１分間で作られる原尿量は、
(⑥：１８０)ｍＬと求まる。
※⑥：１.５×１２０

『計算問題対策の関連記事』
・腎臓⑤：再吸収量の計算、再吸収率の計算
・腎臓⑥：グルコース排出量のグラフ

生物基礎の入試で
頻繁に出題されるタイプの
計算問題を解いてみましょう。

問題

下図の２本の曲線(ＡとＢ)は、
二酸化炭素濃度が４０、または、
７０の血液での酸素解離曲線である。

上のグラフに基づき、
以下の問いに答えなさい。

①二酸化炭素濃度が４０の血液での
　酸素解離曲線は、曲線Aと曲線Bの
　どちらか？

　※この問題をミスすると、
　　後の問題も不正解になってしまう。
　　念のため、「①の解答」だけ先に
　　確認してみよう。

②肺胞の酸素濃度を１００、
　二酸化炭素濃度を４０とする。

　この時、肺胞では、
　全てのヘモグロビンのうち
　何％が酸素ヘモグロビンに
　なっていると計算できるか？

③組織の酸素濃度は３５、
　二酸化炭素濃度を７０とする。

　この時、組織では、
　全てのヘモグロビンのうち
　何％が酸素ヘモグロビンに
　なっていると計算できるか？

④全てのヘモグロビンのうち、
　何％が組織で酸素を解離すると
　計算できるか？

⑤肺胞の酸素ヘモグロビンのうち、
　何％が組織で酸素を解離すると
　計算できるか？
　小数点以下を四捨五入して求めよ。

ボンボ

この記事の一番下に
「計算問題対策の記事一覧」
「おススメの人気記事ベスト５」
もあるよ。

①の解答と解説

Ａ
二酸化炭素濃度がより低いほうが、
酸素解離曲線が左上側に位置する。
⇒　記事「見方編」の該当箇所

②以降の解答と解説

②９６％
二酸化炭素濃度４０の
酸素解離曲線(曲線A)で、
酸素濃度１００の時の
縦軸の値をよむ。

⇒　記事「見方編」の該当箇所

③４０％
二酸化炭素濃度７０の
酸素解離曲線(曲線B)で、
酸素濃度３５の時の
縦軸の値をみる。

⇒　記事「見方編」の該当箇所

④５６％
肺胞と組織での
酸素ヘモグロビンの割合の差を
求めると、
９６－４０＝５６(%)となる。

⇒　記事「見方編」の該当箇所

⑤５８％
”全てのヘモグロビン”のうち
ではなく、

”肺胞の酸素ヘモグロビン”のうち、
となっていることに注意する。

肺胞の酸素ヘモグロビンの割合(９６％)と、
組織での酸素ヘモグロビンの割合(４０％)の関係を
図で描くと、下のようになる。

さらに、組織で酸素を解離した
酸素ヘモグロビンの割合(５６％)を描くと
下図の赤色点線枠のようになる。

この図から、

肺胞の９６％の酸素ヘモグロビンのうち、
５６％に相当する分が
組織で酸素を解離することが読み取れる。

よって答えは
５６÷９６×１００≒５８(％)となる。

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
【入試で差をつける関連記事】
・胎児への酸素供給

【計算問題対策の記事一覧】

・腎臓③：計算に必要な基礎知識、濃縮率の求め方
・腎臓④：イヌリンを用いた原尿量の求め方
・腎臓⑤：再吸収量の計算、再吸収率の計算
・腎臓⑥：グルコース排出量のグラフ

No.１　

No.２　

No.３　

No.４　　

・腎臓の”ろ過”と”再吸収”という働き
⇒　腎臓②：腎臓の働き
・インスリンというホルモンの働き
⇒　血糖値調節②：血糖値(血糖濃度)を下げる仕組み

に関係する内容が
含まれますが、

まだ上記の記事を読んでいなくても
内容がイメージできるように
解説してあります。

１：誤解されがちな糖尿病

糖尿病は、
その名前からして

糖が尿中に出る病気である

と思われがちです。
さらに、

糖が尿中に出ることは良くない

とも思われがちです。

しかし、これらは
いずれも糖尿病に対する
誤解なのです。

この記事では、
こういった誤解を解くことも含め
糖尿病が発症する仕組みや
その危険性を詳しく解説します。

２：糖尿病

2-1. 糖尿病とは

糖尿病というのは、

慢性(まんせい)的に
血糖値が高くなる病気

のことです。

”慢性的”というのは、
ある状態が長い間改善されることなく
続くことを言います。

例えば、
何か月もとれない
体の疲れのことを

”慢性的な疲れ”

と表現しているのを
一度は見たり聞いたりしたことが
あるのではないでしょうか？

血糖値は
１日の中でも常に
変動しており

健常者であっても
食後などは一時的に
高くなります。

しかし、糖尿病を発症していると
適切な処置をしない限り
常に血糖値の高い状態が続くのです。

2-2. 健常者の血糖値との比較

糖尿病において
血糖値が ”高い” 状態 というのは
具体的にどの程度なのでしょうか。

一般に、
健常者の血糖値は、空腹時には
約１００ mg/100mL(血液)です。

食後には、一時的に
約１４０ mg/100mL程度まで上昇し
やがて空腹時の血糖値に戻ります。

この変化をグラフで示すと
下図(縦軸：血糖値、横軸：時間経過)
のようになります。

では、糖尿病を発症している
人の場合はどうでしょうか。

糖尿病の診断基準を
例にとって説明しましょう。

わかりやすい
診断基準として

・早朝の空腹時の血糖値が
　１２６ mg/100mL 以上

・７５ｇのグルコースを含む水を飲み
　２時間たった時の血糖値が
　２００ mg/100mL 以上

があります。

いずれか一方でも
当てはまれば
糖尿病の疑いがかかります。

仮に両方とも当てはまる
とした場合の
血糖値のグラフを

先ほどの健常者の
グラフに重ねて
描いてみましょう(下図：点線)。

健常者に比べて
血糖値の高い状態である
ことがわかります。

では次に
糖尿が出る仕組みを
解説しましょう。

2-3. 血糖値と糖尿の関係

糖尿というのは
グルコースを含む尿のことです。

まずは簡単に
腎臓で尿がつくられる仕組みを
解説しましょう。

血液は、腎臓へ流れ込むと
ろ過という仕組みによって

液体の一部が
血管内から出てます。

血管内から出た液体は
原尿(げんにょう)と呼ばれます。

腎臓内で、ろ過によって
原尿ができる仕組みを
簡単な模式図で描くと
下図のようになります。

原尿には、
水やグルコースなど
有用な成分が多く含まれますが

原尿が腎臓内を移動する際に
有用な成分が血液中へと
再吸収されるのです。

原尿が再吸収を
受けたあとの液体を
尿とよび

後に体外へ
排出されます(下図)。

糖尿が出る仕組みを
理解する上で重要なのは、

腎臓が一定時間内に再吸収できる
グルコース量には限界がある

ということです。

血糖値が正常範囲であれば
グルコースは“全て”血液中に
再吸収されるため

尿中にグルコースは
含まれません(下図)。

しかし、
血糖値がある程度以上(※)に
高くなると
※：約２００ mg/100mg

原尿に含まれる多量の
グルコースを再吸収しきれず
グルコースを含む尿(糖尿)が出る
のです(下図)。

このように、
糖尿が出るか出ないかは
血糖値と腎臓の再吸収機能の関係で
決まります。

そのため、
糖尿病を発症していたとしても

症状の重さや、時間帯によって
血糖値が約２００ mg/100mgを
超えない場合には、

糖尿は出ないのです。

逆に、健常者であっても
一度に摂取する糖質量や
腎臓の再吸収機能の程度によっては

糖尿病を発症していなくても
糖尿が出ることがあるのです。

生物基礎に限らず

糖尿病という用語のように
一見するとイメージのしやすい
用語は、いくつもあります。

でも、
先に見てきたように、

用語からイメージできる内容が
必ずしも、その用語の意味を
正しく表しているとは限らないのです。

３：糖尿病の原因

まず、
インスリンという物質について
簡単に解説しましょう。

インスリンは、
すい臓にあるＢ細胞という
細胞から分泌され

肝臓の細胞などに作用することで
血糖値を下げる働きをする
ホルモンです(下図)。

インスリンが血糖値を
下げる仕組みに問題が生じると
血糖値が高い状態が続きます。

糖尿病は、
発症の仕組みの違いから

・Ⅰ型(いちがた)糖尿病
・Ⅱ型(にがた)糖尿病

の２つに分類されます。
※Ⅰ型、Ⅱ型は、１型、２型、一型、二型と
表記することもあります。

Ⅰ型糖尿病というのは
インスリンを分泌するＢ細胞が
壊れてしまう(※)ことで発症する糖尿病
のことです。
※壊れる原因については、まだ研究途中です。

Ｂ細胞が壊れるているため
インスリンがほとんど分泌されない
ことが特徴です(下図)。

一方で、
Ⅱ型糖尿病というのは

Ⅰ型糖尿病とは別の理由で
インスリンの分泌量が低下したり

インスリンは正常に分泌されていても
標的細胞(肝臓などの細胞)が
インスリンの作用を受けにくいなど
によって発症する糖尿病のことです(下図)。

Ⅱ型糖尿病で
インスリンの分泌量が減ったり
細胞がインスリンの作用を
受けにくくなったりする原因として

生まれ持った体質の他、
過食や運動不足などの生活習慣が
考えられています。

このため、Ⅱ型糖尿病は
生活習慣病(※)の１つに
分類されます。
※生活習慣が原因で起こる病気の総称

では、最後に
糖尿病のもつ危険性について
見ていきましょう。

４：糖尿病のもつ危険性

糖尿病では
糖尿が出ること自体は
問題ではありません。

慢性的に血糖値が
高い状態が続くことが問題なのです。

というのも、
このことが新たな別の問題を
引き起こす可能性が高いからです。

その新たな別の問題
というのは

合併症(がっぺいしょう)

のことです。

ある病気がもとになって起こる
別の病気のことを合併症と言います。

今の場合は、
糖尿病がもとになって起こる
別の病気ということです。

血糖値の高い状態が何年間も続くと
だんだんと血管がもろくなってきます。

その結果、

眼や腎臓の血液の流れが
悪くなることによる
眼や腎臓の機能の低下や

心臓や脳の血管がつまってしまう
心筋梗塞(しんきんこうそく)や脳梗塞(のうこうそく)

などの合併症を引き起こす
可能性があるのです。

眼の機能低下では、最悪、
失明する可能性があり

心筋梗塞や脳梗塞が
起きれば命にかかわります。

このように、
慢性的に血糖値が
高い状態が続くことで

様々な合併症に
つながるということが

糖尿病のもつ
危険性なのです。

この記事の解説は以上です。

※：スマホ、タブレット端末でのご利用の方へ
記事最下部には、

「おすすめ記事」
(【最重要】2021共通テスト『生物基礎』攻略法など)

の一覧も記載してあります。

血糖値(血糖濃度)を上げる
３つのホルモン

・グルカゴン
・アドレナリン
・糖質コルチコイド

による血糖値調節の仕組みを
解説していきます。
mokuji

１：血糖値(血糖濃度)を上げる３つのホルモン

血糖値を上げる仕組みには
血糖値を下げる仕組みに比べて
より多くのホルモンが関与します。

血糖値を上げる働きをする
代表的なホルモンは

・グルカゴン
・アドレナリン
・糖質コルチコイド

というホルモンです。

これらのホルモンは、
体の状況に応じて
使い分けがなされています

私たちは、生きているだけで
細胞がグルコースを消費して
血糖値が低下していきます(下図)。

また、激しい運動をしたり
飢餓(きが)状態に陥った場合などは、

より大幅に血糖値が低下する
傾向があります(下図)。

こうした状況において、

グルカゴンは
あらゆる血糖値の低下に対応して
分泌されるのに対し、

アドレナリンと糖質コルチコイドは
激しい運動や飢餓状態などによる

血糖値の低下に対応して
分泌されるのです(下図)。

また、糖質コルチコイドは、
体がストレス状態にある時の
血糖値上昇も担っています。

ストレスというのは
体のまわりの環境からの
有害な刺激によって

心や体の状態が
変化することを言います。

有害な刺激というのは
例えば、寒冷、ウィルスの感染、過度の緊張など
様々なものがあります(下図)。

こうした刺激による
ストレスに対抗する上で、

細胞の活動のエネルギー源となる
グルコースの血中濃度を
上昇させることが必要になるのです(下図)。

とりあえずの覚え方として、

“グル”カゴン
⇒　グルコースの”グル”

“アド”レナリン
⇒　アド(英単語のadd,加えるの意味がある)

“糖質”コルチコイド
⇒　糖質

は、血糖値を上げるホルモン
と押さえておきましょう。

なお、血糖値を下げるホルモンである
インスリンは、
グルコースを細胞の中に取り込んで
血糖値を下げるので、

“イン”スリン
⇒　イン(英単語のin,～の中に)
とこじつけておきましょう。

それでは、これから

・グルカゴン
・アドレナリン
・糖質コルチコイド

による血糖値上昇の仕組みを
順番に見ていきましょう。

目次に戻れるボタン

２：グルカゴンによる血糖値上昇の仕組み

グルカゴンは
すい臓のランゲルハンス島にある
Ａ細胞から分泌されます。

グルカゴンの分泌は
以下の２つの経路によって
促されます。

１つ目の経路は
血糖値が低下した場合に

Ａ細胞自身が
血糖値の低下を感知して
グルカゴンの分泌が促される

という経路です(下図)。

この経路に加えて
さらに、

間脳の視床下部が
血糖値の低下を感知(※)して
※視床下部にある血糖調節中枢
という部位が感知

交感神経を通じて
すい臓に働きかけることで
Ａ細胞からのグルカゴン分泌を促す

という経路が働きます(下図)。

こうして分泌された
グルカゴンは
肝臓に作用して

肝臓の細胞に蓄えられていた
グリコーゲンをグルコースに
分解する反応(※)を促進します。

※肝臓でのグリコーゲンの分解は
間脳の視床下部が交感神経を通して
肝臓に直接働きかけることでも促進されます。

その結果、

肝臓の細胞から血液中へ
グルコースが放出されて
血糖値が上昇するのです(下図)。

目次に戻れるボタン

３：アドレナリンと糖質コルチコイドの分泌腺

では、次に
アドレナリンと糖質コルチコイドの
解説に入りますが

３まず初めに
これらのホルモンを分泌する
内分泌腺の説明をしましょう。

アドレナリンは副腎髄質、
糖質コルチコイドは副腎皮質、
と呼ばれる内分泌腺から分泌されます。

まずは、
副腎髄質と副腎皮質の位置を
確認してみましょう。

腎臓の上部に
くっついている器官を
副腎といいます(下図)。

副腎の断面を見てみると
内側と外側の二層のつくりに
なっています。

副腎髄質というのは
副腎の内側の層のことで

副腎皮質というのは
副腎の外側の層のことです(下図)。

目次に戻れるボタン

４：アドレナリンによる血糖値上昇の仕組み

激しい運動や飢餓状態などによる
血糖値の低下を間脳の視床下部が
感知すると

交感神経を介して、

すい臓からの
グルカゴンの分泌に加え

副腎髄質からの
アドレナリンの分泌が
促されます(下図)。

アドレナリンは

肝臓と筋肉に作用して
肝臓と筋肉の細胞に貯蔵されていた
グリコーゲンを

グルコースに分解する反応を
促進することで
血糖値を上昇させるのです(下図)。

目次に戻れるボタン

５：糖質コルチコイドによる血糖値上昇の仕組み

激しい運動などによる血糖値の低下が
視床下部で感知された場合や
体にストレスがかかった場合、

脳下垂体前葉から

副腎皮質刺激ホルモン

というホルモンが
分泌されます(下図)。

副腎皮質刺激ホルモンは
副腎皮質に作用して糖質コルチコイドの
分泌を促します(下図)。

では、糖質コルチコイドの働きを
説明しましょう。

体には
細胞がもつタンパク質や脂質を
グルコースに作り替える
仕組みがあります。

作り替える際は
まず、タンパク質や脂質が
分解された後

分解で生じた物質をもとに
グルコースが合成されます。

タンパク質や脂質の構造は
グルコースの構造とは
大きく異なりますが

いったん細かく分解することで
グルコースに作り替え
やすくなるのです。

これはちょうど、
レゴブロックで作られたカエルを
キリンに作り替えるには

一度、バラバラにした方が
作り替えやすいことと
似ています。

タンパク質や脂質を
分解して生じた物質をもとにして
グルコースを作る反応過程のことを

糖新生(とうしんせい)

といいます(下図)。

糖質コルチコイドは
全身の細胞に作用して

タンパク質、脂質の分解と
糖新生を促進することで
血糖値が上昇させる働きをするのです(下図)。

⇒「血糖値調節②：血糖値(血糖濃度)を下げる仕組み」

目次に戻れるボタン