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ホメオスタシス(恒常性)のしくみ・調節と国試ポイントほめおすたしす

ホメオスタシス(恒常性)とは、外部環境が変化しても体内の状態を一定に保とうとするしくみのことです。保たれているのは細胞を取り囲む細胞外液=内部環境で、これはC.ベルナールが提唱した概念であり、体重のおよそ20%を占めます。維持は「環境→受容器→調節中枢→効果器→環境」というフィードバック調節機構の循環によって行われます。

ホメオスタシス|ホメオスタシス 1
読み方ほめおすたしす(恒常性/こうじょうせい)
定義外部環境が変化しても、体内(内部環境)の状態を一定に保とうとするしくみ
内部環境とは細胞を取り囲む「細胞外液」の状態。C.ベルナール(フランスの生理学者)が提唱
細胞外液の量体重のおよそ20%
一定に保たれる項目①電解質組成(Na⁺・K⁺・Ca²⁺・Cl⁻)②pH ③浸透圧 ④温度
主な基準値体液pH 7.35〜7.45/体温 約36〜37℃
調節のしくみフィードバック調節機構:環境→受容器→調節中枢→効果器→環境の循環
効果器の例筋肉(震え=産熱)、腺(汗腺の発汗、ホルモン分泌)
国試での狙われ方提唱者=C.ベルナール、内部環境=細胞外液、体重の20%、pH7.35〜7.45、フィードバックの順序

ホメオスタシス(恒常性)とは

生体は外部環境が変化しても、体内の状態を一定に保とうとする性質をもちます。この「内部環境を安定させる仕組み」をホメオスタシス(恒常性)といいます。

外部環境が変化しても体内環境(内部環境)は一定に保たれる
外部環境が変化しても体内環境(内部環境)は一定に保たれる

内部環境=細胞外液(C.ベルナールの概念)

ホメオスタシスで「一定に保たれる対象」が内部環境です。内部環境とは、細胞を取り囲む細胞外液の状態を指します。

項目内容
内部環境細胞を取り囲む細胞外液の状態
提唱者C.ベルナール(フランスの生理学者)
細胞外液の割合体重の約20%(残り約80%)
細胞外液=内部環境。C.ベルナールが提唱し、体重の約20%を占める
細胞外液=内部環境。C.ベルナールが提唱し、体重の約20%を占める

内部環境で一定に保たれる4項目と基準値

内部環境(細胞外液)では、次の4項目が一定に保たれています。数値はそのまま国試の得点源になります。

番号項目一定に保たれる内容・数値
電解質組成ナトリウム(Na⁺)、カリウム(K⁺)、カルシウム(Ca²⁺)、塩化物(Cl⁻)などの濃度バランスが一定
pH体液のpHはおよそ7.35〜7.45の範囲(健康な状態ではわずかな変化も調節される)
浸透圧細胞の外と中の水の移動のバランスがとれた状態が一定に保たれる
温度体温はおよそ36〜37℃(暑いときは発汗、寒いときは震えで調節)
電解質組成・pH・浸透圧・温度の4項目が一定に保たれる
電解質組成・pH・浸透圧・温度の4項目が一定に保たれる

維持するしくみ=フィードバック調節機構

生体はフィードバック調節機構で恒常性を維持しています。流れは「環境 → 受容器 → 調節中枢 → 効果器 → 環境」の循環です。順序を入れ替えた選択肢がよく出ます。

順序構成要素役割
環境外の気温や体内の状態など、さまざまな変化が起こる
受容器変化を感知して、その情報を調節中枢に伝える
調節中枢受け取った情報をもとに、体を一定に保つための指令を出す
効果器指令に従って、筋肉の収縮やホルモンの分泌などで実際に反応する(筋肉・腺)
環境反応の結果、変化が打ち消され、元の状態(恒常性)に戻る
環境→受容器→調節中枢→効果器→環境というフィードバックの循環
環境→受容器→調節中枢→効果器→環境というフィードバックの循環

ホメオスタシスの重要性と破綻したときの変化

細胞が正常に働くには安定した内部環境が必要で、ホメオスタシス維持機構は生命現象の基本概念です。成長・運動・消化吸収・睡眠・免疫といったあらゆる生命活動がこれに支えられています。

乱れる項目起こること(例)
体温が上がりすぎる熱中症のリスク
pHが下がりすぎる酸素がうまく使えない
水分バランスが崩れる脱水・むくみ・めまいなど
電解質バランスが崩れる筋けいれん・不整脈など
内部環境の乱れは熱中症・脱水・筋けいれん・不整脈などにつながる
内部環境の乱れは熱中症・脱水・筋けいれん・不整脈などにつながる

身近な例:発汗とふるえ(体温調節)

「汗をかく」「寒いと震える」もホメオスタシスの働きです。効果器が何かを問う問題に直結します。

私たちの体は無意識のうちに24時間ずっと体内環境を調節しています。寝ている間も体温・呼吸・心拍・血圧を調節し、食事のあとは消化や血糖値をコントロール、運動中も体温や水分・電解質を調節しています。

暑いときは発汗(汗腺)、寒いときはふるえ(筋肉)で体温を一定に保つ
暑いときは発汗(汗腺)、寒いときはふるえ(筋肉)で体温を一定に保つ
国試ポイント
① 内部環境=細胞外液の状態。提唱者は「C.ベルナール」(フランスの生理学者)。人名を入れ替えた選択肢に注意。
② 細胞外液は体重のおよそ20%を占める。
③ 体液のpHは約7.35〜7.45、体温は約36〜37℃。数値はそのまま出題される。
④ 一定に保たれる項目は①電解質組成(Na⁺・K⁺・Ca²⁺・Cl⁻)②pH ③浸透圧 ④温度の4つ。
⑤ 調節の流れは「環境→受容器→調節中枢→効果器→環境」。受容器と効果器の順序入れ替えが定番の引っかけ。
⑥ 効果器は筋肉と腺。寒冷時のふるえ(筋肉=産熱)、高温時の発汗(汗腺=放熱)がその代表例。
・ ホメオスタシス維持機構は生命現象の基本概念であり、成長・運動・消化吸収・睡眠・免疫のすべてを支える。
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