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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2

ホメオスタシス(恒常性)とは、体液量・イオン・pH・浸透圧・温度などの内部環境を一定の範囲に保つはたらきのことです。内部環境は止まっているのではなく、増えたり減ったりしながら正常範囲に収まる「動的な安定」で保たれています。このデッキではフィードバック機構を土台に、血圧・血液量・体液pH・浸透圧・血漿Ca2+・血糖・体温の7つの調節を順に整理します。

ホメオスタシス2|ホメオスタシス2 1
読み方ほめおすたしす(こうじょうせい)
定義体内環境(内部環境)を一定の範囲に保つしくみ。動的な安定
保たれるもの体液量・イオン(Na+・K+・Cl-)・pH・浸透圧・温度
調節のしくみ受容器→中枢神経系→自律神経系・内分泌系・体性神経系→各器官→内部環境が元に戻る(フィードバック機構)
担当する器官肺(酸素を取り込む)・心臓(血液を循環させる)・腎臓(老廃物をろ過する)・肝臓(代謝を助ける)・脳/神経(情報を調整する)
関与する主なホルモンADH(バソプレシン)、レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系、ANP、PTH、カルシトニン、インスリン、グルカゴン、カテコールアミン
基準値・数値体液pH 7.35〜7.45(中心7.40)、体温36〜37℃(37℃前後をキープ)、血糖の例102mg/dL
国試での狙われ方pHの正常範囲、ADH/ANPの作用の向き、PTHとカルシトニンの逆作用、インスリンとグルカゴンの逆作用、体温調節中枢=視床下部

ホメオスタシス(恒常性)とは

ホメオスタシスとは体内環境を一定に保つはたらきです。保たれる代表的な項目は次の5つ。

重要なのは「まったく変化しない」のではなく、体液量・温度・pHは上下しながら正常範囲に収まる=動的な安定だという点です。肺・心臓・腎臓・肝臓・脳/神経がチームワークでバランスを保っています。

体液量・イオン・pH・浸透圧・温度を一定に保つのがホメオスタシス
体液量・イオン・pH・浸透圧・温度を一定に保つのがホメオスタシス

フィードバック機構=ホメオスタシスの土台

ホメオスタシスはフィードバック機構で維持されます。変化を感知して元の状態に戻す流れを、順番で覚えるのが基本です。体温・血糖値・血圧などを一定に保つ仕組みは、すべてこの流れで説明できます。

順番担当はたらき
受容器変化を感知する
中枢神経系(脳)情報を統合し指令を決定する
自律神経系・内分泌系・体性神経系命令を伝達する
各器官(心臓・肺・胃など)器官が反応する
内部環境元の状態に戻る
受容器→中枢神経系→自律神経・内分泌→各器官→内部環境が元に戻る
受容器→中枢神経系→自律神経・内分泌→各器官→内部環境が元に戻る

循環の調節(血圧・血液量)

血圧は高すぎても低すぎても危険です。高すぎれば血管に強い圧力がかかり続けて脳卒中・心筋梗塞、低すぎれば大切な臓器に血液が届きにくくなり、めまいやショックを起こします。自律神経(交感神経が上げる/副交感神経が下げる)がすばやく調節し、体液量が増えると血圧UP、体液量が減ると血圧DOWNという関係もあります。

血液量そのものは、水分の摂取量と排出量(尿など)のバランス+ホルモンで決まります。

ホルモン・系作用血液量への影響
バソプレシン(ADH)水の再吸収を促進増やす
レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系ナトリウムと水の再吸収を促進増やす
ANP(心房性ナトリウム利尿ペプチド)ナトリウムの排泄と水の排泄を促進減らす
血液量は水分出納とADH・RAA系・ANPで調節される
血液量は水分出納とADH・RAA系・ANPで調節される

体液のpH調節と浸透圧の調節

血液のpHはわずかな変化が命に関わるため、7.35〜7.45(中心7.40)という狭い範囲に保たれます。守る仕組みは3つです。

浸透圧は、変化を視床下部の浸透圧受容器が感知し、下垂体から抗利尿ホルモン(ADH)が分泌され、口渇(水分補給)と腎臓での水再吸収によって安定させます。①浸透圧受容器が変化を感知→②ADHが腎臓に指令→③口渇と水再吸収で水分バランスを維持、という3ステップです。

pHは緩衝作用+呼吸+腎臓の連携で7.35〜7.45にキープ
pHは緩衝作用+呼吸+腎臓の連携で7.35〜7.45にキープ

血漿Ca2+・血糖・体温の調節

血漿Ca2+濃度は骨・腎臓・腸で調節されます。副甲状腺ホルモン(PTH)はCa2+を上昇させ、カルシトニンはCa2+を低下させる、という逆向きの一対で覚えます。

血糖はすい臓のホルモンが担当します。インスリンは血糖低下(血液中のブドウ糖を細胞に取り込み、肝臓や筋に蓄える)、グルカゴン・カテコールアミンは血糖上昇(肝臓でグリコーゲンを分解し、血液中にブドウ糖を放出)。血糖値の例として102mg/dLが示されています。

体温は37℃前後をキープします。暑いときは発汗・皮膚血管拡張で熱を逃がし、寒いときは皮膚血管収縮で熱が逃げるのを防ぎ、代謝アップで体の中で熱をつくります。コントロールしているのは体温調節中枢=視床下部です。

調節対象上げる(増やす)下げる(減らす)場所・中枢
血漿Ca2+副甲状腺ホルモン(PTH)カルシトニン骨・腎臓・腸
血糖グルカゴン・カテコールアミンインスリンすい臓/肝臓・筋肉
体温皮膚血管収縮・代謝アップ発汗・皮膚血管拡張視床下部(体温調節中枢)
血漿Ca2+はカルシトニン(低下)とPTH(上昇)で調節される
血漿Ca2+はカルシトニン(低下)とPTH(上昇)で調節される
国試ポイント
① 体液pHの正常範囲は7.35〜7.45(中心7.40)。緩衝作用・呼吸(CO2排出)・腎臓(H+排泄とHCO3-再吸収)の3つで守る
② 体温は36〜37℃前後。体温調節中枢は視床下部。暑い→発汗・皮膚血管拡張、寒い→皮膚血管収縮・代謝アップ
③ 血液量を増やすのはADH(バソプレシン)とレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系、減らすのはANP。向きの入れ替えが引っかけ
④ 血漿Ca2+はPTHが上昇・カルシトニンが低下で逆作用。調節部位は骨・腎臓・腸の3つ
⑤ 血糖はインスリンが低下、グルカゴン・カテコールアミンが上昇。インスリンだけが血糖を下げるホルモン
⑥ 浸透圧の受容器は視床下部にあり、ADHは下垂体から分泌される(分泌部位と受容器の場所の取り違えに注意)
・ フィードバック機構の順序は 受容器→中枢神経系→自律神経系・内分泌系・体性神経系→各器官→内部環境の回復
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