質問: 哺乳類の血液のPhが、7.4に保たれているメカニズムを教えてください。
回答: kusogambakaさん 非常に良い質問ですね。 ネット検索して勉強になりました。 文字数制限に引っかかったので不明点は添付URLでご確認を してください。 Q1.哺乳類の血液のPhが、7.4に保たれているメカニズム Ans1.ホメオスタシス(恒常性維持機能)だそうです。 参考文献 Wikipedia尿より 血液やリンパ液、組織液、細胞液などのpHは、 ホメオスタシス(恒常性維持機能)によって 通常pH7.4±0.05に維持されているそうです。 恒常性維持機能(ホメオスタシス)より 私たちの身体機能には、取り巻く環境が変わっても、 体温維持や血糖値の調節、浸透圧の調節など、 生存のための大切な役割を正常に保つ働きが そなわっています。 例えば、体温が上昇したときに汗をかいたり、 寒いときに鳥肌がたつことがあります。 このように身体の変調に対し、生体内の機能を元の状態に 戻そうとする働き、またそうして、 常に生体内の機能を一定に保とうと働く防御反応を 恒常性維持機能(ホメオスタシス)といいます。 Q2.腎臓は、いかなるメカニズムで血液中の酸性物質や アルカリ性物質を排泄しているのでしょうか? Ans2. 酸塩基平衡だそうです。 解説 血液Wikipediaより 酸塩基平衡 血液のpHは 7.35 から 7.45 の間で厳密に調整されている。 この調整には、主に次の2つの平衡機構が働いている。 1.炭酸緩衝系および肺の二酸化炭素排出 血液の pH は、主に炭酸水素イオン(アルカリ性)と炭酸(酸性)の 比によって決まる(緩衝液)。 炭酸水素イオンが減るか、もしくは炭酸が増えると血液は酸性に傾く事になる。 身体中ではさまざまな酸が発生しているが、特に呼吸を代表とする酸化反応 による二酸化炭素(炭酸ガス)の発生は莫大であり、 これは血液に溶解して大量の炭酸となる。 これでは酸性になってしまうので、炭酸から炭酸ガスを遊離する方向に 緩衝反応が進み、その結果発生した炭酸ガスは呼吸中枢を刺激し、 呼吸が激しくなって肺から排出される。 2.リン酸緩衝系および腎臓の酸排泄 炭酸以外にも、少量ながら硫酸、リン酸などの酸が体内では産出される。 これらは炭酸と違い、ガス化して肺から排出出来ないため、 リン酸塩による緩衝作用、および腎臓からの排出によって調節される。 血液中には、リン酸二水素イオンとリン酸水素イオンが約1:4の比で存在し、 これも緩衝液としての機能を果たす。 また、過剰な酸は主にリン酸二水素イオンの形で尿中に排出される。 pH 変動による症状 滅多にない事だが、ヒトの場合、血液 pH が 7.0 以下になると昏睡に陥り、 7.7 以上になると痙攣を起こし、いずれも心臓が停止してしまう。 輸液や手術の際には、血液 pH を常に監視し、pH の維持に努め なければならない。 参考文献1 食品の酸性・アルカリ性Wikipediaより 食品の酸性・アルカリ性は、食品そのものではなく 食品に含まれるミネラルが酸性かアルカリ性かを判断する。 測定は、食品を燃やした灰を水中に入れて溶出成分を 含む水溶液を調製し、その水溶液のpHを計測する。 酸性を示すミネラル→サイト参照の事 アルカリ性を示すミネラル ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム アルカリ性食品→サイト参照の事 参考文献2 尿Wikipediaより 1.尿の役割二つある内の一つ 老廃物の排出。動物の体内で生産される老廃物は腎臓でこし出され、 尿に含まれて排出される。 特に窒素化合物の排出は重要で、アミノ酸などが分解された場合、 有害なアンモニアができてこれは利用できないので排出しなければならない。 2.成分 哺乳類の尿(特にヒトの尿)の場合、約98%が水であり、 タンパク質の代謝で生じた尿素を約2%含む。 その他、微量の塩素、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、 リン酸などのイオン、クレアチニン、尿酸、アンモニア、ホルモンを含む 一般に尿は弱酸性であるが、アルカリ性食品を多く摂取したりすることで アルカリ性になったまま低下しなくなることがある。 参考文献3 腎臓Wikipediaより 腎臓(じんぞう、kidney)は、泌尿器系の器官の一つ。 血液から老廃物や余分な水分の濾過及び排出(尿)、 体液の恒常性の維持を主な役割とする。 脊椎動物全体においては、腎臓には前腎・中腎・後腎の三つがある。 後腎(metanephros)は腎管のように体腔に開いた口を一切持たず、 多数のマルピーギ小体によって血液中の水分などをのみ漉し 取る構造となっている。 参考文献4 マルピーギ小体Wikipediaより ご参考まで