PowerPoint プレゼンテーション

ホメオスタシス 恒常性
生物の生存
外部環境と生物自身の内部環境に依存
外部環境は大きく変動
↓
内部環境 (体温・血圧・浸透圧・pH等) = ほぼ一定
生物: 内部環境をほぼ一定に保ち、
細胞・組織・器官が十分に機能できるシステムを持つ
この安定した状態 = 恒常性 (ホメオスタシス)
内分泌系と自律神経系が協調的に働く
内部環境の定常性の維持
→ 負のフィードバック経路という制御システム
内部環境のそれぞれの状態を測定できるセンサー sensor
→ 常に細胞外を監視
→ その情報を統合中枢 integrating center へ中継
(通常は神経信号として送られる)
統合中枢
その状態の適切値である設定値を持つ
(体温、血糖値、腱の伸張度など様々)
脳や脊髄の特定部位、内分泌腺の細胞
複数のセンサーから刺激という形で情報を受け取る
それぞれのセンサーの入力の相対的な強さを測定
今の状態値が設定値とずれていないかどうかを決定
偏りが見つかれば → 特定の効果器の活動性 (筋肉や腺)
増加あるいは減少させる
効果器 → その時の状態値を設定値に近づけるよう応答
ヒト: 内温性
外気温とは無関係に
体温を比較的一定に維持
血液温度が37度を超えると
脳の視床下部のニューロン群
↓
温度変化を検出
↓
運動ニューロンの働きを制御
↓
発汗や皮膚内の血管の拡張
↓
体温の上昇を抑える
体温が下がる
視床下部
↓
先ほどと正反対の応答
震え
皮膚内の血管の収縮
最初の偏りを補正
↓
体温の恒常性を保とうとする
外気温が皮膚で感知されると、
(1)交感神経からノルアドレナリンが分泌される
(2)同時に、様々なホルモンが分泌される
熱を失わないような機構
が働く
体温を上昇させる方向の機構
同時に血液の温度が体内でモニターされ、
体温は適度に維持される
インスリンとグルカゴン
すい臓: 胃に近接し、膵管を通して十二指腸に開口
消化酵素を小腸に分泌するための外分泌腺だと考えられていた
↓
導管を持たない細胞の小集団がすい臓の全体に分布
= ランゲルハンス島
→ 糖尿病を防ぐホルモンが分泌 = インスリン
血液中のブドウ糖(血糖、実はグルコース)
→ 一定濃度への維持
摂食により血糖量が上昇
すい臓のランゲルハンス島B細胞
→ インスリン分泌
→ 血糖値を元に戻す
インスリンの主要な作用
= ブドウ糖からグリコーゲンを合成
肝臓、筋肉、脂肪細胞でブドウ糖の細胞内への取り込みを高める
血糖量が減少すると
すい臓のランゲルハンス島A細胞
→ グルカゴン分泌
グルカゴン
肝臓に作用
貯蔵されているグルコーゲンを分解 → ブドウ糖
→ 血中に分泌 → 血糖量の上昇
副甲状腺ホルモン(PTH)
ヒトの生存に不可欠な2ホルモンのうちの一つ
(もう一つはアルドステロン)
副甲状腺 → 甲状腺に付着した4つの小さな腺組織
大きさが小さいため、20世紀に入るまでその存在は無視
PTH → 血中Ca++濃度の低下に反応し合成、放出
正常な血中Ca++濃度
心臓を含む筋組織、また神経系や内分泌系の機能に重要
Ca++濃度の低下 → 筋肉の痙攣を引き起こす
PTH → 破骨細胞を刺激
→ 骨基質のリン酸カルシウムの結晶を溶かす
→ 血中にCa++イオンを遊離
腎臓を刺激
→ 尿からのCa++イオンの再吸収を促進
→ ビタミンDを活性化
ビタミンD → 腸からのCa++イオンの吸収を促進
→ 血中Ca++イオン濃度の上昇
→ 骨の骨化を促進
コルチコステロイド
副腎
内部の髄質 + それを取り巻く外層の皮質
副腎髄質
自律神経系の交感神経からの入力
その刺激に応答 •
アドレナリンとノルアドレナリンを分泌
心拍数の増加
血圧の上昇
細気管支の拡張
血糖値の上昇
皮膚・消化器官の血流の減少
= 交感神経を介する効果と同じ
副腎皮質から放出されるホルモン
= コルチコステロイドと総称
① コルチゾル(哺乳類では糖質コルチコイド)
体内の様々な細胞に作用し、糖代謝の調節に関与
下垂体前葉ホルモンのACTHによる調節を受ける
筋肉タンパクのアミノ酸への分解を促進
生じたアミノ酸 → 血流に乗って肝臓へ運ばれる
肝臓内 → 運ばれてきたアミノ酸を使って
グルコース合成に必要な酵素の合成を促進
② アルドステロン = 鉱質コルチコイド
(i)腎臓における尿からのNa+イオンの再吸収の促進
尿 = 血液をろ過することで作られる
尿からNa+イオンが再吸収されないと
→ 血中Na+イオンが低下
= 正常な血液量や血圧の維持に支障をきたす
鉱質コルチコイドがない
→ 腎臓では過剰量の血中ナトリウムイオンが排出
→ それに伴いCl-イオンと水分も尿として排出
→ 血液量と血圧が低下
(ii) 腎臓でのK+イオンの尿への排出の促進
血中K+イオン濃度の上昇
→ 生命にかかわるほど危険
それ故、ヒトの生存に不可欠な2つ目のホルモン
(もう一つは副甲状腺ホルモンPTH)