Transcript 第５編 内部環境と恒常性

第５編
第５編
内部環境と恒常性
内部環境と恒常性
みんなの中には海がある
太古の生命は単細胞
栄
養
細胞
老
廃
物
必要なものは海から取り込み
不必要なものは海に捨てればよかった。
多細胞生物に進化
細胞
海：外部環境
体液：内部環境
内部環境を一定に保つ
体液の環境を一定にする仕組み
恒常性
（ホメオスタシス）
内部環境を一定に保つ
• 体液３つ：血液，リンパ液，組織液
組織
血管
血
液
細胞
細胞
細胞
細胞
細胞
細胞
細胞
細胞
細胞
組織液
リンパ管
リ
ン
パ
液
向かい合わせのヒトの心臓の断面
冠動脈(心臓の筋肉に血液を送る動脈)
左冠状動脈
右冠状動脈
肺循環と体循環
赤血球
白血球
血小板
ヘモグロビン
• 赤血球はヘモグロビンという鉄を含んだタン
パク質を大量に含む。
• 酸素濃度の高い肺静脈や大動脈
→ヘモグロビンの多くは酸素と結合。
→酸素ヘモグロビン：鮮紅色
• 酸素濃度の低い組織
→ヘモグロビンは酸素を放出。
→ヘモグロビン：暗赤色
ヘモグロビン
ヘモグロビンと酸素の結合
ヘモグロビン
Hb ＋ O2
暗赤色
結合
解離
酸素ヘモグロビン
HbO2
鮮紅色
酸素解離曲線
血液凝固反応
免疫
• 自己と非自己を認識し，非自己を異物として
免疫という。
• 生物にとっての異物を抗原という。
• 体液性免疫と細胞性免疫の
排除するしくみを
二種類がある。
生体内に異物を侵入させない仕組み
生体内に侵入されてしまったら・・・
• 白血球が活躍
白血球
T細胞：免疫の司令塔
リンパ球
B細胞：抗体を生産する
マクロファージ：食作用
体液性免疫
一次応答と二次応答
アレルギー
• からだに直接害はない異物に対して，過剰な
抗原抗体反応が起こること。
細胞性免疫
免疫と医療
免疫と医療
• 血清療法
ある種の病原体に対する抗体をあらかじめ
動物に作らせ，その抗体を含む血清を注射
するもの。
ツベルクリン反応
• 結核に感染したことがあるヒト
→注射した皮膚が赤く腫れる。
→抗体あり○
• 結核菌に感染していないヒト
→なにも起きないか，小さく赤くなるぐらい
→抗体なし☓
→BCG（結核菌を弱毒化）を注射
HIV
• 後天性免疫不全症候群＝AIDS（エイズ）を引
き起こすウイルス
• Human Immunodeficiency Virus
• T細胞に感染。発症するとT細胞を破壊。
体液性免疫
細胞性免疫
腎臓のつくりとはたらき
腎臓のつくりとはたらき
（糸球体）：毛細血管が糸まりの
糸球体
ように丸く固まっている。
ボーマンのう
（ボーマンのう）：糸球体を包む
（腎小体）
腎小体
(マルピーギ小体)
マルピーギ小体
袋状の構造。
（細尿管）：ボーマンのうから出る管。
細尿管
集合管
（集合管）につながる。
腎小体と細尿管は腎臓の構造及び機能上の
腎単位 ネフロン
単位→（腎単位）（ネフロン）
濃縮率
☓
糸球体からボーマンのうにろ過されない。
細尿管ですべて（100%）再吸収される。
濃縮率の計算
浸透圧の調節
ホルモンによる調節
• バソプレシン
集合管での水分の再吸収促進
→体液の浸透圧が下がる
• 鉱質コルチコイド
細尿管でNa＋の再吸収促進
→体液の浸透圧が上がる
水生動物の浸透圧調節
魚類の浸透圧調節
• 大事なのは浸透圧のイメージ
濃い（浸透圧高い）
海水
うすい（浸透圧低い）
淡水
うすい（浸透圧低い）
濃い（浸透圧高い）
海水魚
淡水魚
２章
自律神経系と内分泌
①自律神経系による調節
自律神経系
脳（大脳・間脳・中脳・小脳・延髄）
中枢神経系
脊髄
運動神経
神経系
体性神経系
感覚神経
末梢神経系
自律神経系
交感神経
副交感神経
自律神経系
交感神経：緊張・闘争時優位
自律
神経系
・神経伝達物質：ノルアドレナリン
・中枢とのつながり：脊髄（頚髄・胸髄・腰髄）
副交感神経：安静・食事時優位
・神経伝達物質：アセチルコリン
・中枢とのつながり：中脳・延髄・脊髄（仙髄）
働きの違い
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レーウィの実験
アセチルコリンによる
心臓の拍動の変化
②ホルモンによる調節
• ホルモン ：内分泌腺などから血液中に
分泌される。
教科書p.201 内分泌腺と外分泌腺の違いを確認する
• 微量で生理的な作用の調節を行う。
■ホルモンの発見
• ベイリスとスターリング
十二指腸から分泌されるセクレチンが
すい臓を刺激。→すい液を分泌。
ヒトのおもな内分泌腺
覚える！！
ヒトのおもなホルモンのはたらき
ホルモン分泌と標的細胞
ホルモンの特徴
• 血液中に放出されるため，離れた標的器官
に働きかけられる。
• 標的器官とホルモンは鍵と鍵穴の関係。
→受容体と特異的に結合
• アドレナリンなど多くの異なる器官に，異なる
作用をおよぼすものもある。
中枢によるホルモン分泌の調節
前葉
成長ホルモン
甲状腺
刺激ホルモン
副腎皮質
刺激ホルモン
後葉
バソプレシン
視床下部と脳下垂体
フィードバックによる
ホルモン分泌の調節
甲状腺：チロキシンを分泌。
《チロキシンのはたらき》
全身の代謝の促進。（甲状腺を除去すると酸素
やグルコースの消費が減り，活動がにぶくな
る。）
両生類では，変態促進。（甲状腺を除去すると
変態できなくなる。）
フィードバック調節
最終の生産物やはたらきの効果
が，前の段階に戻って作用を及
ぼすことをいう。
• Ｆｅｅｄｂａｃｋ
Feed：エサ・飼料
フィードバック調節
チロキシンの分泌が過剰の場合
→甲状腺ホルモンの血中濃度が高くなりすぎる。
→その情報が視床下部で感知され，視床下部
からの甲状腺刺激ホルモンの放出
放出ホルモンの分泌を減少させる。一方で，
情報は脳下垂体前葉に感知されて，前葉からの
甲状腺刺激ホルモンの分泌を減少させる。
→甲状腺からのチロキシンの分泌量が減少する。
③自律神経系とホルモンによる
共同作業
血糖値の調節
• 血糖値：血液中のグルコース濃度
血液１００ｍℓ 中に約１００ｍｇ（約０．１％）でほぼ一
定。
質量パーセント濃度
体積100mlの血液はは重さ100g（100000mg）
つまり
100mg
100000mg
100  0.1%
血糖値の調節
高血糖
200mg/100ml以上
尿に糖が排出される。
100mg/100ml
空腹時
低血糖
60mg/100ml以下
顔面蒼白になり，痙攣・意識喪失。
血糖値の調節
血糖値が高い時
血糖値が低い時
Q．なぜ血糖値を下げるホルモンは1つで，血糖
値を上げるホルモンは３つもあるのか？
糖尿病
• Ⅰ型糖尿病
• すい臓のランゲルハンス島でインスリンを分泌しているβ細
胞が死滅する病気である。その原因は主に自分の免疫細胞
が自らのすい臓を攻撃するためと考えられているが（自己免
疫性）。
• Ⅱ型糖尿病
• インスリン分泌低下と感受性低下の二つを原因とする糖尿
病である。