第1章 解剖と生理 ~ ナースフル疾患別シリーズの看護師基礎知識 ~

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尿をつくる 腎臓

腎臓の構造

  • 腎臓は、腹部の背中側に位置し、左右に1つずつある、そら豆の形をした臓器である(図1)。
  • 腎臓の色は赤褐色で、大きさはタ テ約 10~12cm、ヨコ約5~6cm、厚さ約3cmである。
  • 重量は、約100~130g。大人の握りこぶし程度の大きさである。
  • 腎動脈は、腹部大動脈から直接分枝され、大量の血液が流入している。
  • 腎静脈は下大静脈に流入している。
  • 腎臓を縦に割ると、外層の皮質、内層の髄質に分かれる。
  • 皮質には糸球体がある。
  • 髄質は多数の腎錘体から成っている。その先端は、腎杯に開口している。尿は腎杯から腎盂に集められ、尿管から膀胱へと運ばれて、尿道から外に排泄される(図2)。
  • 腎臓は、「ネフロン」という単位で構成されている(図3)。ネフロンは、糸球体(図4)と尿細管、ヘンレ係蹄、集合管、輸入細動脈、輸出細動脈から成る。
  • 1つの腎臓につき「ネフロン」が約100万個ある。
図1 腎臓・副腎の位置

腎臓の働き

  • 腎臓の働きは、大きく2つに分けられる。
尿をつくる
腎臓は血液を濾過し、老廃物を体外に排泄して、水・電解質のバランス、体液の恒常性(ホメオスタシス)を保つ働きをする。
糸球体による血液の濾過
腎臓に運ばれた血液は、糸球体毛細血管において血液成分や高分子蛋白は通過できないため、電解質やアミノ酸、ブドウ代糖などの低分子の成分のみが、余分な水分とともにボーマン嚢から排出される(図5)。この水分が尿の原型となる「原尿」である。
尿細管および集合管
ボーマン嚢から排出された原尿は、尿細管に移行する。
近位尿細管では、濾過された電解質、ブドウ糖、アミノ酸などが再吸収される。
さらに、ヘンレ係蹄から遠位尿細管へ移行する間に、水やナトリウムが再吸収され、尿が濃縮する。
1日の原尿は150R。しかし、
図 5 尿がつくられるまで
集合管では、抗利尿ホルモン(ADH)により水の再吸収が行われ、尿はさらに濃縮される。
尿は腎杯へと移行し、尿管、膀胱から体外へ排泄される。
ホルモンをつくる
腎臓は、内分泌臓器としての機能も持っている。
血圧を調整するホルモン:レニン
レニンは傍糸球体細胞で産生されるホルモンである。
レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系。
  • レニンが血中の蛋白質であるアンジオテンシノーゲンに作用してアンジオテンシンⅠが生成される。
  • アンジオテンシンⅠは、アンジオテンシン変換酵素(ACE)によりアンジオテンシンⅡ(ACEⅡ)となる。
  • ACE Ⅱは強力な血管収縮作用によって血圧を上昇させる。
  • またACEⅡは、副腎からアルドステロンを放出させる。
カリクレイン-キニン系:血圧を低下させるホルモン。
プロスタグランジン(PG)をつくる
プロスタグランジン(PG)は生理活性物質の1つであり、全身の臓器で産生されるが、腎臓でも産生している。
血管拡張作用を持つPG、血管収縮作用を持つPGを産生している。
カルシウムを増やすホルモン:活性型ビタミンD3
ビタミンD3は食べ物から摂取したり、皮膚で産生されて、肝臓を経て腎臓で「活性型ビタミンD3」となる。
ビタミンD3は骨吸収や骨形成を促進し、腸管内のカルシウム吸収を促進させる。
赤血球の産生を促すホルモン:エリスロポエチン
赤血球は主に酸素を運ぶ役割を持つ。
体内が低酸素状態になると、腎臓でエリスロポエチンが産生され、骨髄での赤血球産生を促す。
腎不全時にみられる貧血は、エリスロポエチンの減少によって起こる腎性貧血である。

多種のホルモンを分泌する 副腎

副腎の構造

  • 副腎は左右1対あり、腎臓の上内側に位置する。
  • 副腎の大きさはタテ約5cm、ヨコ約3cm、重量5gである。
  • 周囲から多くの細い動脈が副腎に流入し、1本の太い副腎静脈となり副腎から流出する。左副腎静脈は左腎静脈へ、右副腎静脈は下大静脈へ流入している。

副腎の働き

  • 副腎は、多種のホルモンを分泌する、主要な内分泌器官である。
  • 副腎は、皮質と髄質に分けられる。
  • 皮質は鉱質コルチコイド(アルドステロンなど)、糖質コルチコイド(コルチゾール)とアンドロゲンを分泌する。そのコルチゾールとアンドロゲンの分泌は、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)によって支配されている。
  • アルドステロンの分泌は、ACTHの影響を受けない。腎皮質から分泌されるレニンによって支配されている。
  • 髄質はアドレナリン、ノルアドレナリンを分泌する。

尿を膀胱へ運ぶ 上部尿路(腎盂・腎杯、尿管)

上部尿路の構造

  • 腎盂・腎杯、尿管で構成されており、腎臓でつくられた尿は腎臓の中の腎盂に集められ、尿管を通って膀胱まで運ぶ役目を持っている。
図6 上部尿路の位置

腎杯・腎盂の構造

  • 腎杯は、腎乳頭を囲む杯状の嚢のことであり、小腎杯が3個ほど集まって大腎杯を形成している。尿は小腎杯から大腎杯を経て、腎盂、尿管へと流れる。
  • 腎杯~腎盂尿管移行部は漏斗状になっており、尿はこれらの収縮によって、下方の膀胱へと押し出されていく。

尿管の構造

  • 尿管の長さは、約25~30cm。
  • 尿管は腎盂を出て大腰筋の前方に向かい、総腸骨動静脈と交叉する形で骨盤内に入り、下方に向かって膀胱に到達する。
  • 尿管には生理的に狭窄する部位が3か所ある。これらの部位は、尿管結石などによる通過障害が起こりやすい。
  • ①腎盂尿管移行部
  • ②総腸骨動静脈との交叉部
  • ③尿管膀胱移行部

上部尿路の働き

  • 上部尿路は、腎盂の蠕動運動によって尿を膀胱に輸送する役割を持つ。

尿を体外へ排泄する 下部尿路(膀胱、尿道)

下部尿路の構造

  • 下部尿路は膀胱と尿道によって構成されている。尿管を通って送られてきた尿は膀胱で溜められ、尿道から体外に排泄される(図7)。

膀胱の構造

  • 膀胱は、骨盤腔の最前部にある。
  • 膀胱は、尿を溜めた状態では丸みをおびた形をしている。
  • 膀胱の頂部は腹膜におおわれ、膀胱底は、女性では子宮に接し、男性では直腸に接している。
  • 膀胱壁は、移行上皮である粘膜、筋層、漿膜の3層から成る。
  • 膀胱壁の主体を占めるのは筋層(平滑筋)であり、排尿の働きを持っていることから、排尿筋ともいう。
  • *内尿道括約筋:尿道への出口付近にある。
  • *外尿道括約筋:横紋筋。尿道が骨盤腔を出るところにある。

尿道の構造

  • 尿道は、膀胱から尿を外部に排泄する管である。
  • 尿道の長さは、男女で大きく差があり、男性は約20cm、女性は約4cmである(図7)。
図7 尿道の位置
男性の尿道
男性の尿道は、後部尿道と前部尿道に分けられる(図8)。
さらに後部尿道は、①前立腺部尿道と②膜様部尿道に分けられる。
前部尿道は、③球部尿道と④振子部尿道に分けられる。
前部尿道は、その全長を、非常に血管成分に富んだ尿道海綿体で囲まれている。
①前立腺部尿道
前立腺内を通っている部分をいい、長さは約3cmである。
尿道後壁に隆起した、精丘とよばれる部分がある。その中に、女性の子宮に相当するミュラー管の遺残である前立腺小室があり、その両側に射精管が開口している。
図8 男性の尿道
②膜様部尿道
尿生殖隔膜内を通っている部分をいい、長さは約1cmである。
尿道の中で最も狭く、尿禁制を維持している部分である。
恥骨結合の後方に位置する。
③球部尿道
会陰部にあたる部分。
比較的内腔が広い。
④振子部尿道
陰茎部尿道のことである。
⑤亀頭部
陰茎先端の亀頭部。多少ふくらんでいる部位を舟状窩とよぶ。舟状窩を経て外尿道口へ達する。
男性の尿道は横から見ると、
女性の尿道
尿道は、膀胱頸部にある内尿道口から始ま り、腟の前方を下降し、外尿道口で終わる。
外尿道括約筋は内尿道口の下方にあり、尿禁制を保っているが、男性と比べて弱い。
  • 膀胱と尿道は、尿を溜める働き(蓄尿)と、尿を排泄する働き(排尿)を併せ持っている(図9)。
  • 膀胱の容量は約300ml前後である。
蓄尿時
尿が膀胱内に充満してくると、膀胱壁が伸展し、その刺激が脊髄を通って、延髄の橋にある排尿中枢に伝達され、「尿意」として大脳に伝わる。ただし大脳では、ただちに排尿が起こらないよう排尿中枢を抑制する。
同時に交感性の下腹神経を刺激して、膀胱平滑筋(排尿筋)を弛緩し、尿道括約筋を収縮させる。こうして膀胱に尿をためることができる。
蓄尿は、無意識のうちに行われている蓄尿反射(脊髄反射)と、大脳での意識的制御によって行われている。
排尿時
排尿は、大脳からの排尿指令の抑制を随意的に解除することによって起こる。
大脳からの指令に排泄中枢が刺激され、遠心路を通って尿道括約筋の弛緩が促される。また、同時に副交感神経によって膀胱平滑筋が収縮されることで排尿が起こる。
排尿は、自分の意思(随意)でコントロールできる。自分の意思によらない(不随意)尿漏れを尿失禁という。
図9 蓄尿と排尿

交接器として重要 陰茎

陰茎の構造

  • 陰茎は、2種類の海綿体組織(尿道海綿体と陰茎海綿体)から成る(図10)。
図10陰茎の横断面
尿道海綿体
その中央を尿道が通っている。尿道海綿体の遠位端は亀頭となる。
陰茎海綿体
左右に1本ずつあり、勃起の主体となる。
周囲は厚い線維性の白膜でおおわれている。
  • 陰茎は、排尿する器官であるとともに、交接器としても重要である。
  • 交接器としては、性的刺激を受けると副交感神経系の勃起中枢に刺激が伝わり、海綿体へ入る動脈が拡張して、同時に流出する静脈系が閉じ、海綿体内が大量の血液で充満することで勃起現象が起こる。

精巣を保護する袋 陰嚢

陰嚢の構造と働き

  • 陰嚢は、陰茎の根元から垂れ下がっている器官であり、左右が癒合した1つの袋状になっている。
  • 陰嚢の中には、精巣と精巣上体が入っている。
  • 陰嚢は体外に出ているので、外から指で触ることができる。
  • 精巣の精子形成では、体温よりも低い温度を保つことが必要である。そのため陰嚢の皮膚には細かなひだがあり、伸展・収縮をしながら熱放散を行っている。
男性更年期

従来、更年期障害というと、女性特有のものであった。女性の場合、閉経になると卵巣から分泌される女性ホルモンのエストロゲンが減少し、それを補うために脳の視床下部から、脳下垂体を刺激するホルモンが高濃度に分泌され、その結果、不定愁訴(ほてり、不眠、動悸、全身倦怠感など)が現れる。

  • 一方、男性では、精巣から男性ホルモンのテストステロンが分泌されるが、中年になると減少してきて、女性と同様の更年期症状を示すことがわかっている。40~50代で、排尿に時間がかかる、尿線が細い、夜間排尿に起きるようになったら更年期の注意が必要である。

男性ホルモン、精子をつく る 精巣(男性生殖器)

精巣の構造

  • 精巣は、陰嚢内の左右に一対ずつある楕円形をした性腺であり、重量は10~15gである(図11)。
  • 精巣の表面は、厚くて強靭な白膜でおおわれている(図12)。そこから伸びた精巣中隔で分かれ、多数の精巣小葉で構成されている。その精巣小葉には多数の精細管がある。
  • 精巣は、間質と精細管から成る。
  • 間質には、男性ホルモン(テストステロン)を分泌するライディッヒ(Leydig)細胞がある。
  • 精細管内には、精子形成細胞と、多数の栄養成分を分泌して精子形成に関与しているセルトリ(Sertoli)細胞がある。
図11精巣の位置

精巣の働き

  • 精巣には、2つの働きがある。
  • ①男性ホルモンをつくる。
  • ②精子をつくる。
  • 視床下部から黄体化ホルモン(LH)、卵胞刺激ホルモン(FSH)の分泌が促される。
  • LHは、間質のライディッヒ細胞を刺激して、テストステロン分泌を促す。
  • FSHとテストステロンが精細管に働きかけ、精子形成が促進される。
  • 精子は、①精粗細胞→②精母細胞→③精娘細胞→④精子細胞→⑤精子の過程を経て形成される。
  • 精子は、精巣上体を通って精管へ送られる。
図12 精巣

精液の一部をつくる 前立腺(男性副生殖器)

前立腺の構造

  • 前立腺は、男性副生殖器の1つである。
  • 前立腺は、上部は膀胱頸部に、下部は尿道膜様部に接している。また、前面は恥骨結合に、後面は直腸に接している(図13)。
  • 前立腺の真ん中を尿道が通っており、その部分を前立腺部尿道という。前立腺部尿道の下方に精丘があり、その両側に射精管の開口部がある。
  • 前立腺の後面と直腸の間には、デノンビエ(Denonvilliers)膜という隔膜があり、このため前立腺から直腸へ炎症や癌が波及することが少ない。
図13 前立腺の位置
  • クルミ大で、重量は約15~20gの実質臓器である。
  • 前立腺は、以下の領域に分けられる。
辺縁領域(PZ)
前立腺全体の約2/3を占める最大の領域。前立腺後面(直腸側)に位置する。
中心領域(CZ)
射精管の周囲にある。
移行領域(TZ)
全体の約5%程度の小さな領域。尿道の両側に位置する。

前立腺の働き

  • 前立腺は、精液の一部となる前立腺液を分泌する。
  • 前立腺液は、精子の活性化に役立っているとされる。
  • 前立腺上皮から分泌される前立腺特異抗原(PSA)は、前立腺癌の重要な腫瘍マーカーである。
腫瘍マーカー

腫瘍マーカーとは、腫瘍細胞で特異的に存在する物質、または体内に腫瘍が存在することに反応して正常細胞が産生する物質のことである。癌のスクリーニング検査や、治療効果の判定、経過観察などに用いられる。泌尿器領域では、前立腺癌の腫瘍マーカーである前立腺特異抗原(PSA)、精巣腫瘍の腫瘍マーカーであるα-フェトプロテイン(AFP)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)などがある。

  • 採血によって結果が得られるため、患者に苦痛を与えることがない検査である。
増えている糖尿病性腎症
●進行すると腎不全に

糖尿病の3大合併症の1つに、糖尿病性腎症がある。糖尿病になって10年以上経過している人で、血糖のコントロールがうまくできずに高い状態が続くようだと、糸球体の毛細血管に動脈硬化が生じてくる。硬くなった毛細血管では血液が濾過されにくくなり、本来尿として排泄されるべき老廃物が体内に溜まるようになる。進行すると腎不全となり、透析が必要な状態になる。
糖尿病性腎症は、他の合併症(糖尿病性神経障害、糖尿病性網膜症)と比べて全身に悪影響を及ぼすため、早期発見・治療が重要である。

●早期発見・治療がポイント

糖尿病性腎症は、次のように進行していく。
糖尿病性腎症の進行
①1期(腎症前期):尿検査は陰性
②2期(早期腎症期):尿蛋白は陰性。微量アルブミン尿は陽性
③3期(顕性腎症期):尿蛋白は陽性
④4期(腎不全期):腎不全
⑤5期(透析期):血液透析が必要
初期は自覚症状がほとんどないため、発見が遅れがちになる。ただし、2期で微量アルブミン尿検査を受けて病気を発見することができれば、糖尿病をコントロールすることで腎症の進行を防ぐことが可能となる。尿中アルブミンは、血清中に含まれる蛋白質の一種で、糸球体の障害に伴い尿中に排泄される。尿(蛋白)検査が陰性であっても、早期腎症を発見することが可能である。したがって、糖尿病がある人は定期的に尿検査を受け、合併症の有無を確認することが大切である。
糖尿病性腎症と診断されたら、糖尿病の治療とともに、腎臓に負担をかけない食事や運動を行う必要がある。
また、糖尿病患者は血圧が高い人が多いため、血圧をコントロールすることも糖尿病性腎症を進行させないポイントである。