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腎臓についてのお話

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病気に陥った腎臓でも世界的に有名な腎臓病学者よりは賢い

「病気に陥った腎臓でも世界的に有名な腎臓病学者よりは賢い」という言葉があるように、正常や病気の状態における腎臓の働きは実に複雑で、一般の飼い主の皆様だけでなく、偉そうに講釈を垂れている獣医師にとっても理解するのが難しい臓器です。
しかし、愛犬や愛猫の運命は飼い主の皆様の手にゆだねられていますから、腎臓に関する最低限の知識は持ち合わせていなければなりません。

約40兆個の細胞

私たちは無意識に食事を食べ、水を飲み、排便・排尿し、つつがなく一日を過ごしていますが、その体を支えているのは約40兆(4×1012)個の細胞です。その細胞の一つ一つが栄養と酸素を取り込み、エネルギーを産生し、生命活動(代謝)を営み、生じた老廃物を排泄しています。

図1. 細胞の構造と細胞膜(脂質二重層)

細胞の構造

細胞膜(脂質二重層)

動物の細胞は基本的に図1に示すような構造をしており、外側は脂質二重層から成る細胞膜で覆われています。そこで、40兆人のヒトが一堂に会し、音楽に合わせて15分間ラジオ体操した後、一斉に100ml放尿する場面を想像してみましょう。

総排尿量は4×1014ml(4×108t)となりますから、東京ドーム(1.24×106t)の容積の300倍近い尿が放尿されることになります。こんな事が起きれば、東京は尿で沈没しますよね!

余談はさておき、個々の細胞は血液からブドウ糖と脂肪酸を取込み、酸素(O2)を利用してエネルギーを産生し、炭酸ガス(CO2)水(H2O)を排泄します。

細胞内ではブドウ糖1分子と6分子のO2から、6分子のCO2と6分子のH2Oおよび36個のアデノシン三リン酸(ATP)が、脂肪酸1分子と26分子のO2から、18分子のCO2と164分子のH2Oおよび146分子のATPが産生され、細胞はこのATPを活動のエネルギーとして使用します。

40兆個の細胞がそれぞれ1分子のブドウ糖と1分子の脂肪酸を消費すると仮定しても、全体として生じるATPと老廃産物の量が膨大なものであることは容易に想像できます。

もう一つの栄養素である蛋白質はアミノ酸として細胞に取り込まれ、細胞の骨格として利用あるいは吸収や分泌や合成という機能のために利用されます。しかし、アミノ酸が代謝されると、その中核にあるアミノ基(NH2)に水素イオン(H+)が結合しますので、アンモニア(NH3)が発生します。

このアンモニアは強力な神経毒で、放っておくと痙攣などの神経症状を起こしますので、肝臓で速やかに尿素[CO(NH2)2]に変換され、無毒化されて腎臓から排泄されます。

図2. 体循環と肺循環

体循環と肺循環

体には細胞に栄養と酸素を供給し、代謝から生じた膨大なCO2、H2O、アンモニアなどを速やかに処理するシステムが存在します。それが心臓を中心とした血液循環系です(図2)。

体循環では全身の細胞に栄養(ブドウ糖、脂肪酸、蛋白質)とO2を送り、老廃産物を処理臓器に送り、肺循環では全身から戻って来た炭酸ガスを排泄し、酸素を取り込みます。

重要なことは細胞がエネルギーを産生して生き行くためにはO2が不可欠で、このO2は心臓から送られる血液に溶けて運ばれてくるという事です。

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