腎臓とその構造
腎臓は、こぶし大の大きさの一対の豆型の褐色の臓器で、長さは10～12cmである。 腎臓は、繊維性結合組織からなる硬いカプセルである腎被膜に覆われている。 腎臓の表面には、クッションの役割を果たす脂肪が2層にわたって付着しています。 腎臓の側面には凹みがあり、ここから腎動脈が入り、腎静脈と尿管が腎臓から出る。 腎臓は腹腔の後壁で腰のすぐ上にあり、胸郭で保護されています。 腹膜の裏側にあるため、後腹膜性腎臓と呼ばれています。 腎臓には大きく分けて、腎皮質、腎髄質、腎盂の3つの部位があります。 外側の顆粒状の層が腎皮質である。 皮質は、放射状に筋が入った内層の間に伸びている。 内側の放射状の筋層は腎髄質である。 腎盂と呼ばれるピラミッド型の組織があり、腎柱で区切られている。 尿管は腎盂と連続しており、まさに腎臓の中心である。
腎静脈
腎静脈は、腎臓の排水を行う静脈です。 腎臓と下大静脈をつないでいます。 下大静脈は体の右半分にあるため、一般に左腎静脈の方が長くなっています。 右腎静脈と異なり、左腎静脈は左性腺静脈（男性の場合は左精巣静脈、女性の場合は左卵巣静脈）を受け取ることが多い。
腎動脈
腎動脈は通常、腹部大動脈から発生し、腎臓に血液を供給している。 腎臓に供給される動脈は多様であり、各腎臓に供給される腎動脈は1本または複数本である場合がある。 大動脈、下大静脈および腎臓の体内での位置関係から、通常、右腎動脈は左腎動脈より長い。 右腎動脈は通常、下大静脈の後方で交差している。腎動脈は、腎臓への全血流の大部分を担っている。
尿管
尿管は、腎臓から膀胱に尿を排出する2本の管である。 それぞれの尿管は、長さ10インチ（25cm）ほどの筋肉質の管である。 尿管の壁の筋肉は、尿を膀胱（骨盤の空洞の前方部分にある、尿を一時的に貯蔵するための折りたたみ式の袋）に小出しに送り込む。 尿管から膀胱に入った尿は、膀胱粘膜の小さなひだが弁のように働き、尿の逆流を防ぐ。 膀胱の出口は、括約筋によってコントロールされている。 膀胱が満杯になると、膀胱壁の知覚神経が刺激され、括約筋が緩んで尿が放出される。 しかし、括約筋の弛緩は、自発的な制御のもとで学習された反応であることもある。 放出された尿は尿道に入る。
膀胱
膀胱は、骨盤底（男性では前立腺の上）にある中空で筋肉質、膨張性または弾性体の臓器である。 前縁には恥骨結合があり、後縁には膣（女性）と直腸（男性）がある。 膀胱には約17〜18オンス（500〜530ml）の尿をためることができるが、通常、150〜200ml程度になると “吐きたい “という欲求が生じる。 膀胱が尿で満たされると（約半分）、伸縮受容器が神経インパルスを脊髄に送り、脊髄が反射神経インパルスを膀胱の頸部にある括約筋（筋肉の弁）に送り返し、弛緩させて尿道への流入を許容させます。 内尿道括約筋は不随意筋です。 尿管は膀胱の背側底部から斜めに入り、三叉神経節と呼ばれる部位にあります。 三陰交は、膀胱の後下壁にある三角形の部位である。 尿道は三陰交の三角形の最も低いところから出ている。 膀胱の中の尿は、体温を調節する働きもあります。 膀胱は正常に作動しているときは、完全に排出されると空っぽになりますが、そうでない場合は弾力性が損なわれている証拠で、完全に液体がない状態になると、体温の急激な変化により冷感を感じることがあります。
尿道
Male Sphincter Urethrae muscle – 前面（上部）を開けた男性の尿道です。 (部位は見えるが、筋肉は表示されていない。)
尿道は、膀胱と体外をつなぐ筋肉質の管である。 尿道の働きは、尿を体外に排出することです。 女性では約1.5インチ（3.8cm）ですが、男性では最大8インチ（20cm）です。 女性の場合、尿道が短いため、膀胱に有害な細菌が入りやすく、一般に膀胱炎や尿路結石と呼ばれています。 UTIの最も一般的な細菌は、糞便中に排泄された大腸菌です。女性の尿道
人間の女性では、尿道は約1〜2インチの長さで、クリトリスと膣口の間の膣口に開口しています。
男性は女性より尿道が長い。
男性の尿道
人間の男性では、尿道は約8インチの長さで、陰茎の頭の先で開きます。
男性の尿道は長く、いくつもの曲がり角があるため、カテーテル挿入が難しくなります。
尿道括約筋は、膀胱からの尿の流れをコントロールするために使われる筋肉の総称です。 これらの筋肉は尿道を取り囲んでおり、収縮すると尿道が閉じられるようになっています。
- 筋肉には、膀胱頸部の内括約筋と
- 外側（遠位）の括約筋の2つの異なる領域があります。
ヒトの男性は女性よりも括約筋が強く、2倍の800mLもの大量の尿を長時間保持することができる、つまり「保持する」ことができる。 ネフロンという名前は、腎臓を意味するギリシャ語（nephros）に由来する。 主な機能は、血液をろ過し、必要なものを再吸収し、残りを尿として排泄することにより、水と可溶性物質を調整することである。 ネフロンは、体内の老廃物を排出し、血液量や血圧を調整し、電解質や代謝物の濃度をコントロールし、血液のpHを調節しています。 その機能は生命維持に不可欠であり、抗利尿ホルモン、アルドステロン、副甲状腺ホルモンなどのホルモンにより内分泌系で調節されている。
各ネフロンには、腎動脈から2本の毛細管領域から血液が供給されている。 各ネフロンは、最初にろ過する成分（腎小体）と再吸収と分泌に特化した管（腎尿細管）で構成されている。 腎小体は血液中の大きな溶質を濾過し、水と小さな溶質を腎尿細管に送って調節する。
糸球体
糸球体は毛細管の房で、腎循環の起始細動脈から血液の供給を受けている。 糸球体の血圧は、血液中の液体と溶質をボーマン嚢に濾過させる原動力となる。糸球体に濾過されなかった残りの血液は、細い遠心性動脈管に流れ込む。 そして、間質空間を通って、畳み込まれた尿細管に絡みついた集合毛細管である直腸瘤に移動し、ここで再吸収された物質も入ることになる。 そして、他のネフロンからの排出静脈と合流して腎静脈に入り、再び主血流に合流する。
求心性／遠心性細動脈
求心性細動脈は、糸球体に血液を供給しています。 腎小体に入る求心性動静脈の周囲には、柔細胞という特殊な細胞群が存在する。 遠心性動静脈は糸球体に血液を流す。 2本の細動脈の間には、黄斑と呼ばれる特殊な細胞がある。 糸球体細胞と黄斑部を合わせて糸球体装置を形成している。 レニンという酵素が生成され、貯蔵されるのは、この次糸球体装置細胞である。 レニンは、遠心性尿細管における血圧の低下、塩化ナトリウムの減少、交感神経の刺激（β-アドレナリン受容体）などに応じて放出される。 レニンは、副腎皮質によるアルドステロンの分泌を刺激するアンジオテンシンIおよびアンジオテンシンIIを形成するのに必要である。
糸球体嚢またはボーマン嚢
ボーマン嚢（糸球体嚢ともいう）は、糸球体を囲み、内臓層（単純扁平上皮細胞）（内）と壁細胞（単純扁平上皮細胞）（外）からなっています。 臓側層は、厚くなった糸球体基底膜のすぐ下にあり、ポドサイトからなり、糸球体の長さ方向に足突起を伸ばしている。 足突起は、糸球体内皮のものとは対照的に、横隔膜によって広げられた濾過スリットを形成しながら、互いに連結している。 このスリットの大きさは、大きな分子（アルブミンなど）や細胞（赤血球や血小板など）の通過を制限する。 また、足突起にはマイナスに帯電した被膜（グリコカリックス）があり、アルブミンのようなマイナスに帯電した分子のろ過を制限している。 この作用を静電反発という。
ボーマン嚢の頭頂部は、単層の扁平上皮で覆われている。 臓側層と壁側層の間にはボーマン腔があり、ここにポドサイトの濾過スリットを通過した濾液が入る。 ここには、毛細血管の間に平滑筋細胞やマクロファージが横たわっており、毛細血管を支えている。 頭頂層は内臓層とは異なり、ろ過の機能はない。 むしろ、ろ過スリットの隔膜、厚い糸球体基底膜、ポドサイトが分泌するグリコカリックスの3つの要素によって、ろ過バリアが形成されているのである。 糸球体濾過液の99％は最終的に再吸収される。
ボーマン嚢で血液を濾過する過程は限外濾過（または糸球体濾過）で、通常の濾過速度は125ml/minで、1日の血液量の10倍にも相当する。 糸球体濾過量（GFR）を測定することは、腎臓の機能を診断する検査です。 GFRの低下は、腎不全の徴候である可能性があります。 GFRに影響を与える条件としては、動脈圧、求心性動脈攣縮、遠心性動脈攣縮、血漿蛋白濃度、コロイド浸透圧などがあります。
およそ30キロダルトン以下の蛋白は、自由に膜を通過することができます。 ただし、基底膜とポドサイトが負電荷を帯びているため、負電荷を帯びた分子には余計な邪魔が入る。 水、ブドウ糖、塩（NaCl）、アミノ酸、尿素などの小さな分子はすべてボーマン腔を自由に通過するが、細胞、血小板、大きなタンパク質は通過しない。 その結果、ボーマン嚢を出た濾液は、近位輸液細管に入る際、血漿と非常によく似た組成になる。 糸球体とボーマン嚢を合わせて腎杯と呼ぶ。
近位尿細管（PCT）
近位尿細管は解剖学的に近位畳込み管と近位直管に分けることができる。 近位尿細管は、細胞の組織学的外観から、さらにS1セグメントとS2セグメントに分けられる。 この命名規則に従って、近位直管は一般にS3セグメントと呼ばれています。 近位輸尿管は、内腔に立方体の細胞が1層あります。 ネフロンで立方体細胞を含むのはここだけである。 これらの細胞は何百万もの微絨毛で覆われている。
近位尿細管に流入した濾液中の液体は、濾過された塩分と水分の約3分の2と濾過されたすべての有機溶質（主にグルコースとアミノ酸）を含む尿細管周囲の毛細血管に再吸収される。 これは、上皮細胞の基底膜にあるNa+/K+ ATPaseによる内腔から血液へのナトリウム輸送によって駆動されています。 7283>
溶質は等張的に吸収され、近位尿細管から出る液の浸透圧は最初の糸球体濾過液のものと同じになる。 しかし、グルコース、アミノ酸、無機リン酸、および他のいくつかの溶質は、ネフロンから出るナトリウム勾配によって駆動される共輸送チャネルを介した二次的な活性輸送を介して再吸収される。
Loop of the Nephron or Loop of Henle
The loop of Henle (sometimes known as the nephron loop) is a U-shaped tube that consists with the descending limb and ascending limb. 大脳皮質から始まり、近位尿細管からの濾液を受け、髄質に伸び、大脳皮質に戻り、遠位尿細管に流れ込む。 その主な役割は、ループの周囲の組織である間質中の塩分を濃縮することである
下行部 下行部は、水に対しては透過性であるが塩に対しては完全に不透過性であり、間質中の濃縮に間接的にのみ寄与している。 濾液が腎髄質の高張間質中に深く降りてくると、濾液と間質の張力が平衡するまで浸透圧によって水は下降枝から自由に流れ出てくる。 下行枝が長いと濾液から水分が流出する時間が長くなるため、下行枝が長いと濾液が高張になりやすい。 上行脚 下行脚と異なり、ヘンレループの上行脚は水を通さない。これは、ループが採用している向流交換機構の重要な機能である。 上行肢は濾液中のナトリウムを積極的に汲み上げ、高張間質を形成し、向流交換を促進する。 上行肢を通過する際、濾液はナトリウムをほとんど失っているため低張になる。 この低張濾液は、腎皮質の遠位輸液細管に渡される。
遠位尿細管
遠位尿細管は近位尿細管と構造も機能も似ている。 尿細管を覆う細胞には多数のミトコンドリアが存在し、ATPによるエネルギー供給で活発な輸送が行われるようになっている。 遠位尿細管におけるイオン輸送の多くは、内分泌系によって制御されている。 副甲状腺ホルモンが存在する場合、遠位尿細管はカルシウムをより多く再吸収し、リン酸をより多く排泄する。 アルドステロンが存在すると、ナトリウムの再吸収が多くなり、カリウムの排泄が多くなる。 心房性ナトリウム利尿ペプチドは遠位尿細管に多くのナトリウムを排泄させる。 さらに、遠位尿細管は水素とアンモニウムを分泌してpHを調節する。遠位尿細管を一周すると、水分は3％しか残らず、残りの塩分はごくわずかである。 糸球体濾過液中の97.9％の水分は浸透圧により集合管に入る。
集合管
各遠位尿細管はその濾液を集合管系に送り、その最初のセグメントは連結管である。 集合管系は腎皮質から始まり、髄質の奥深くまで伸びている。 尿は集合管系を下るとき、ヘンレのループの向流増殖系の結果、ナトリウム濃度の高い髄質の間質を通過する。 通常、集合管は水に対して不透過性であるが、抗利尿ホルモン（ADH）が存在すると透過性になる。 尿の水分の4分の3は、浸透圧によって集合管から出るときに再吸収される。 したがって、ADHの濃度は、尿が濃縮されるか希釈されるかを決定する。 脱水状態ではADHが増加し、水分が十分な状態ではADHが低下するため、尿が希釈されることになる。
尿は髄質の集合管から腎乳頭を経て、腎杯、腎盂に排出され、最後に尿管を通って膀胱に排出される。ネフロンの他の部分とは胚の起源が異なるため（ネフロンが中胚葉であるのに対し、集合管は内胚葉）、通常、集合管はネフロンの一部とは考えられていない。 ビタミンD- 腎臓で代謝活性を持つようになる。 腎臓病では、カルシウムとリン酸のバランスが崩れる症状があります。
2. エリスロポエチン-組織の酸素濃度の低下（低酸素）に反応して腎臓から放出されます。
3. ナト利尿ホルモン-心房の伸張に反応して心臓の右心房にある心筋細胞の顆粒から放出されます。 ナトリウムや水分の喪失に寄与するADHの分泌を抑制します
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