Biology for Majors II

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イラストは、人間の腎臓と膀胱の配置を示したものである。 2つの腎臓は互いに向き合い、背中の半分ほどの後側に位置しています。 腎臓の内側の中央から腎動脈と腎静脈が伸びており、体の中央を走る大血管に向かっている。 尿管は、それぞれの腎臓から、骨盤のすぐ上にある膀胱という袋に向かって伸びています。 尿道は膀胱の底部からペニスの中を通っています。 副腎は腎臓の上に乗っている塊です。

図1. 腎臓は血液をろ過して尿を作り、膀胱に溜めてから尿道を通って排泄する。 (

図1に示す腎臓は、腹膜腔内の肝臓のすぐ下、後方に位置する一対の豆の形をした構造物である。 副腎はそれぞれの腎臓の上に乗っており、副腎上皮とも呼ばれる。 腎臓は血液をろ過し、浄化する働きがあります。 人体のすべての血液は、1日に何度も腎臓でろ過されます。この臓器は、この機能を果たすために、肺から吸収される酸素のほぼ25パーセントを使い果たします。 酸素のおかげで、腎臓の細胞は好気性呼吸によってATPという化学エネルギーを効率的に作り出すことができるのです。 腎臓から出る濾液は尿と呼ばれる。

腎臓は、図2に示すように、外側は3つの層に囲まれている。 一番外側は腎筋膜と呼ばれる丈夫な結合組織層である。 2層目は腎周囲脂肪包と呼ばれる層で、腎臓を固定する働きがある。 3層目、最内層は腎被膜である。 腎臓の内部には、外側の皮質、中央の髄質、腎臓のへりと呼ばれる部分の腎盂の3つの領域があります。 腎盂は豆粒状の凹んだ部分で、血管や神経が腎臓に出入りし、尿管の出口にもなっている。 腎皮質は、腎臓の機能単位であるネフロンが存在するため、粒状である。 髄質は腎錐体（じんすいたい）と呼ばれる複数の錐体組織の塊で構成されている。 腎錐体と腎錐体の間には腎柱と呼ばれる空間があり、ここを血管が通っている。 腎盂の先端は、腎乳頭と呼ばれ、腎盂の方を向いている。 腎錐体は1つの腎臓に平均8つある。 腎錐体とそれに隣接する皮質部を合わせて腎葉と呼ぶ。 腎盂は、腎臓の外側で尿管に通じている。 腎臓の内側では、腎盂は大弯と呼ばれる2〜3本の枝に分岐し、さらに小弯に分岐している。

腎臓は、インゲン豆を立てたような形をしています。 腎臓の外側は、外側の腎臓筋膜と内側の被膜の2層で覆われています。 腎臓の内部は、外側の皮質、中間の髄質、内側の腎盂の3層で構成されている。 腎盂は腎臓の凹んだ側と同じ高さにあり、腎臓の凹んだ側の外側を通る尿管に排出される。 腎盂は、腎臓の最も厚い層である髄質に9個の腎錐体（じんすい）が埋め込まれている。 各腎錐体は涙型をしており、細い方の端が腎盂に向いている。 腎動脈と腎静脈は、腎臓の凹んだ部分、尿管のすぐ上に入る。 The renal artery and renal vein branch into arterioles and venuoles, respectively, which extend into the kidney and branch into capillaries in the cortex.

Figure 2. The internal structure of the kidney is shown. (credit: modification of work by NCI)

Practice Question

Which of the following statements about the kidney is false?

  1. The renal pelvis drains into the ureter.
  2. The renal pyramids are in the medulla.
  3. The cortex covers the capsule.
  4. Nephrons are in the renal cortex.
Show Answer

Statement c is false.

Because the kidney filters blood, its network of blood vessels is an important component of its structure and function. The arteries, veins, and nerves that supply the kidney enter and exit at the renal hilum. 腎臓への血液供給は、大動脈から腎動脈への分岐に始まり、腎静脈から下大静脈に合流することで終了します。 腎動脈は、腎臓に入るといくつかの分枝動脈に分かれる。 各分節動脈はさらにいくつかの葉間動脈に分かれ、腎柱に入り、腎葉に栄養を供給する。 葉間動脈は、腎皮質と髄質の接合部で分岐し、弧状動脈を形成する。 弓状の動脈は髄質のピラミッドの底面に沿って弧を描いている。 皮質放射状動脈は、その名の通り、円弧状動脈から放射状に伸びている。 皮質放射状動脈は多数の求心性細動脈に分岐し、ネフロンに供給する毛細血管に入り、ネフロンに供給する。

前述したように、腎臓の機能単位はネフロンであり、図3に示されている。 腎臓は1個あたり100万個以上のネフロンからなり、腎皮質上に点在しているため、矢状に切り取ると粒状に見える。 腎皮質の奥にある皮質ネフロン（85％）と、腎髄質に近い腎皮質にある柔細胞ネフロン（15％）の2種類が存在する。

図はネフロンを示しており、腎皮質に始まる管状の構造である。 ネフロンとは、腎臓の皮質から始まる管状の構造で、細動脈は糸球体と呼ばれる球状の構造で収束し、その一部はボーマン嚢に包まれている。 近心性細動脈は糸球体に入り、遠心性細動脈は糸球体から出る。 糸球体は近位回旋尿細管に流れ込む。 ヘンレのループと呼ばれる長いループが、近位尿細管から腎臓の内側髄質に伸び、さらに大脳皮質に戻る。 そこで、ヘンレの輪は遠位尿細管に合流する。 遠位尿細管は集合管に合流し、集合管は髄質から大脳皮質に戻り、腎臓の中心に向かって移動する。 最終的に腎盂の内容物は腎盂に、そして尿管に排出される。

図3. ネフロンは腎臓の機能単位である。 糸球体と尿細管は腎皮質にあり、集合管は髄質のピラミッドにある。 (credit: modification of work by NIDDK)

Practice Question

Which of the following statements about the nephron is false?

  1. The collecting duct empties into the distal convoluted tubule.
  2. The Bowman’s capsule surrounds the glomerulus.
  3. The loop of Henle is between the proximal and distal convoluted tubules.
  4. The loop of Henle empties into the distal convoluted tubule.
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Statement a is false.

Renal Corpuscle

The renal corpuscle, located in the renal cortex, is made up of a network of capillaries known as the glomerulus and the capsule, a cup-shaped chamber that surrounds it, called the glomerular or Bowman’s capsule.

Renal Tubule

The renal tubule is a long and convoluted structure that emerges from the glomerulus and can be divided into three parts based on function. 第一の部分は、糸球体に近いことから近位尿細管（PCT）と呼ばれ、腎皮質にとどまる。 第二の部分は、腎髄質を通るループ（下行と上行）を形成していることから、ヘンレ環、またはネフリックループと呼ばれている。 腎尿細管の第三の部分は遠位凸尿管（DCT）と呼ばれ、この部分も腎皮質に限定されている。 DCTはネフロンの最後の部分であり、髄質のピラミッドに並ぶ集合管に接続し、内容物を排出する。

ネフロン内の毛細血管網

腎動脈を起点とする毛細血管網は、ろ過されるべき血液をネフロンに供給している。 糸球体に入る枝は求心性細動脈と呼ばれる。 糸球体から出る枝は遠心性細動脈と呼ばれる。 糸球体内の毛細血管のネットワークは、糸球体毛細血管床と呼ばれます。 糸球体から出た遠心性細動脈は、尿細管周囲の毛細血管網を形成し、尿細管の一部を取り囲み、相互作用している。 皮質ネフロンでは、尿細管周囲毛細血管網はPCTとDCTを取り囲んでいる。

このホームページでは、腎臓の別の冠状断面図と、ネフロンの働きに関するアニメーションを見ることができます。

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