排泄システム

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排泄システムは、体から廃棄物を取り除く臓器のシステムである。 体内の細胞がタンパク質（すべての生きている細胞の構造と機能に不可欠な大きな分子）を分解すると、尿素（炭素、水素、窒素、酸素の化合物）のような老廃物が発生する。 細胞が炭水化物（炭素、水素、酸素からなる化合物で、食物として利用される）を分解すると、水と二酸化炭素が老廃物として発生する。 この役に立たない老廃物を体内に蓄積させておくと、体の健康を損なう危険性がある。 人間の主要な排泄器官とされる腎臓は、水や尿素などの老廃物を尿として体外に排出している。

体内の他のシステムや器官も、排泄に一役買っています。 呼吸器系は、呼気（息を吐き出す過程）を通じて水蒸気と二酸化炭素を排出する。 消化器系は、排便または排泄と呼ばれるプロセスによって、消化されなかった固形廃棄物である糞便を排出する。 皮膚もまた、水分や少量の尿素や塩分を（汗として）排出することにより、排泄器官として機能する。

泌尿器系

腎臓は背中の小さな部分で脊柱の近くにある豆の形をした臓器である。 左の腎臓は右の腎臓より少し高い位置にある。 成人の腎臓の大きさは、長さ約4インチ（10cm）、幅約2インチ（5cm）である。 人間の生命を維持するためには、少なくとも片方の腎臓が正常に機能することが必要です。

血液は老廃物を腎臓に運ぶために、腎動脈を経由しています。 各腎の内部では、血液はネフロン（NEFF-ronsと発音）と呼ばれる120万個のフィルターユニットに運ばれる。 ネフロンの細胞は、血液の液体部分を取り込み、不純物（尿素、ミネラル塩、その他の毒素）をろ過します。 塩分、水分、グルコース（糖分）、その他の栄養素など必要な物質は、腎静脈を介して血液の流れに戻される。

ネフロンに残った老廃物を含んだ液体は尿と呼ばれます。 尿は95％が水で、その中に老廃物が溶けている。 尿管と呼ばれる一対の管が、腎臓から膀胱へ尿を運んでいる。 各尿管の長さは約16～18インチ（40～45センチ）です。 膀胱は骨盤の中にある中空の筋肉質の袋で、空の時はつぶれていますが、満杯の時は洋ナシ型に膨らみます。 成人の膀胱は、2カップ（0.6リットル）以上の尿を溜めることができます。 膀胱は、尿道という体外に通じる管に尿を排出する。 男性の場合、尿道の長さは約8インチ（20センチメートル）です。 女性の場合、長さは5センチ以下です。 膀胱の付け根にある尿道周囲の括約筋が、両者間の尿の流れを制御しています。

排泄される尿の量は、下垂体（頭蓋骨の底にある小さな腺）から分泌される抗利尿ホルモン（ADH）によってコントロールされています。 汗をたくさんかいたり、水分を十分に摂らなかったりすると、視床下部（体温、空腹、喉の渇きをコントロールする脳の部位）にある特殊な神経細胞が、血液中の水分濃度の低下を感知する。 そして、下垂体に信号を送り、ADHを血液中に放出させ、腎臓に移動させるのです。 ADHが分泌されると、腎臓は尿から水分を再吸収し、血液に戻します。 その結果、尿の量は減少する。 一方、水分を取りすぎると、ADHの産生量は減少します。 腎臓は水分を再吸収しにくくなり、尿の量は増えます。 アルコールはADHの産生を抑制するため、尿の量が増えます。

泌尿器系疾患

尿路（腎臓、尿管、膀胱、尿道）の疾患には、尿路感染症（UTI）があります。 例えば、膀胱炎は、膀胱に細菌が感染して炎症を起こす病気です。 ほとんどの尿路感染症は、抗生物質で治療します。 腎臓結石は、塩の結晶で、尿路にできることがあります。 腎臓結石は尿路を塞ぎ、激しい痛みや出血を引き起こします。 腎臓結石が自然に排出されない場合は、医師が手術で取り除いたり、衝撃波で破壊したりすることがあります。

慢性腎不全は、腎臓の機能が永久に失われた状態です。 血液透析と腎臓移植の2つがこの状態の治療法です。 血液透析では、人工腎臓装置によって血液中の老廃物を除去します。 血液透析では、患者さんの腕の動脈から血液を採取し、半透膜（特定の物質を側面から透過させる）の付いたチューブに通します。 チューブは溶液に浸かっています。 血液がチューブを通過するとき、老廃物がチューブから周囲の溶液に流れ出る。 浄化された血液は、体内に戻されます。 腎臓移植では、外科医が病気の腎臓を、適合するドナーの腎臓と置き換えます。 米国では毎年約23,000人がドナー腎臓の提供を待っているが、腎臓移植を受けるのは8,000人未満である。