出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2017/04/13 20:09:23」(JST)
排泄(はいせつ、英称:excretion)とは、老廃物(物質代謝の結果生じた不要物や有害物)等を、生物が体外遊離させる現象。特にまとまった量の固体や液体を体外に排出する点に重きが置かれ、発汗や蒸散のような緩慢な放出や、消化管内で発生したガス(いわゆる屁)及び呼吸に伴う二酸化炭素の放出等は通常除外される。
生物にとって有用な物質の放出や、放出する事自体に意味がある場合は分泌として区別される。ただし生物による物質の放出が排泄・分泌のいずれに該当するのかという線引きは難しく、皮膚腺からの分泌、特に哺乳類の汗腺による発汗のように、分泌と排泄の双方の意義を持つ例も多い。
日常生活においては、「排泄」を排便(あるいは「排泄物」を便)の婉曲語として使うことが多いが、学術的には区別されるべきものである。なお「泄」が常用漢字の表外字であることから、学術用語集(動物学編)などでは排出(はいしゅつ)を採っている。
動物では、排出される物質は予め特定の臓器(肝臓、中腸腺など)内で解毒される場合が多い。体内の組織細胞から体液中に出されるこれら排出物質は排出器官によって捕集され、尿などの形で体外に排出される。
排出を行う器官を排出器、あるいは排出系という。また、この器官は往々にして体腔内に口を開くことから、体腔器と呼ばれることもある。その出口は体表か、消化管末端部にある。排出器として様々な動物群に広く見られる構造が腎管である。脊椎動物ではより複合的な構造を持つ腎臓を備えた、泌尿器とよばれるシステムに発達している。より原始的な構造としては原腎管や、節足動物に見られるマルピーギ管がある。
昆虫では、マルピーギ小体を含むシステムを代謝廃物を排出するのに使用している。代謝廃物は拡散あるいは能動輸送で管へと輸送される。そして腸管でも老廃物が輸送される。代謝廃物は糞とともに体外へと放出する。
生理学・動物学においては特に窒素代謝によって生じる老廃物(アンモニアなど)に注目する傾向があるため、単に排出器官と言えば以上のものを指すことが多い。しかし動物によっては、泌尿器系以外の器官によって様々な物質の排出が行われる。魚類においては鰓がこの機能を持ち、例えば硬骨魚類の鰓の呼吸上皮からはアンモニアや尿素が排出される。動物の排出器官としては他に蓄積腎が挙げられる。ある種の海鳥は目に付随した涙管から余分の塩分を排出する能力があるので、安全に海水を飲むことができる。また、哺乳類の皮膚腺からは塩分と共に鉄分などの重金属が排出される。なお無脊椎動物の中には、体液内の排出物質が体表から自由に放出される散漫排出が行われ、特別の排出器官が発達していないものもいる。
以下は哺乳類の一般的な排出プロセスについて述べる。哺乳類では主に肝臓が排出物形成を担っている。オルニチン回路による尿素の生成や、ビリルビンのグルクロン酸抱合などがこれに当たる。肝臓で代謝された老廃物のうち、水溶性の高いもの一部が血管系に戻され腎の尿排泄プロセスを経て排出され、それ以外のものは細胆管に分泌されて胆汁となり十二指腸へと排出される。
腎臓においては、タンパク質以下の分子量の物質が糸球体から一旦非選択的に排出される(原尿)。これが尿細管を通るうちに体に必要な物質が(水分、ミネラル分を含めて)再吸収され、残りが尿として排出される。
尿のほとんどは水分で、塩分やたんぱく質が起源の尿素や尿酸が含まれており、健康な状態では細菌などの病原体は含まれていない。したがって、水分が欠乏し発汗できずに熱中症となるような極限状態では、尿は冷却のために衣服を湿らせる用途に十分安全に使用できる。しかし水分が欠乏している場合に尿を飲むことは、摂取した塩を排泄するのにより多くの水を必要とするため無駄な試みである。
肝臓では常に胆汁が生成されていて、ここに水溶性の高くない排出物質が含まれている。一旦胆嚢で貯蔵・濃縮され、食事の際に十二指腸へと放出される。ただし、胆汁には胆汁酸による脂肪分の乳化という作用もあり、老廃物の排出のみがその機能ではない。胆汁酸を構成するコレステロールなどは再び腸管から吸収されてリサイクルされる(腸肝循環)。再吸収されなかった残りが最終的に糞便として体外へ排除されることになる。
糞便は胆汁や大腸で排出される重金属など生体からの老廃物も含んでいるが、大部分は消化吸収されなかった食物である。したがって糞便を排泄物とよぶのは適切ではない。また糞便の約1/3は細菌であり、ほとんどは無害なものであるか、腸にとって役に立っている。その他にも有害なものや、病原性や場合によっては致死性を持つウイルス、細菌、アメーバや寄生虫なども含まれている。
植物細胞では一般に老廃物は液胞に蓄積される為、動物のような積極的な排出を行わないと考えられている。しかし高等植物では老廃物を葉に集め枯葉として廃棄しているケースが示されており、葉を排出器官と見なすこともできる。植物体から放出される物質の多く(樹液、蜜など)は何がしかの役目を持ち、従ってこれらは分泌に相当する。植物の代表的な不要物質としてはシュウ酸が挙げられるが、これも植物体外に放出されるわけではなく、不溶性のカルシウム塩として無毒化・蓄積される。
ウィキメディア・コモンズには、排泄に関連するカテゴリがあります。 |
この項目は、生物学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています(プロジェクト:生命科学/Portal:生物学)。 |
全文を閲覧するには購読必要です。 To read the full text you will need to subscribe.
国試過去問 | 「106D055」「105B034」「098G007」「100G059」「110E019」「112F030」「098E008」「097E038」 |
リンク元 | 「血糖降下薬」「100Cases 33」「ADME」「排出」「排出量」 |
拡張検索 | 「分画排泄率」「胃排泄」「総排泄腔遺残症」「尿中排泄率」 |
AE
※国試ナビ4※ [106D054]←[国試_106]→[106D056]
CE
※国試ナビ4※ [105B033]←[国試_105]→[105B035]
E
※国試ナビ4※ [098G006]←[国試_098]→[098G008]
正答無し
※国試ナビ4※ [100G058]←[国試_100]→[100G060]
D
※国試ナビ4※ [110E018]←[国試_110]→[110E020]
C
※国試ナビ4※ [112F029]←[国試_112]→[112F031]
E
※国試ナビ4※ [098E007]←[国試_098]→[098E009]
E
※国試ナビ4※ [097E037]←[国試_097]→[097E039]
k氏より
インスリンの抽出は大変意図的に行われたのに対し、スルフォニルウレア薬(SU)は偶然に見つかりました。で、1950年代にはじめに二型糖尿病の患者に使われるようになりました。いまでは20種類くらいのSUが広く世界で使われています。 1997にはメグリチニドが臨床適用されました。食後高血糖の治療薬としてはじめて使用された薬です。 メタフォルミンというビグアナイド薬(BG)は、ヨーロッパで広く使われていましたが、1995年にアメリカでも認可されました。 チアゾリジン1997年に市場導入され、二番目にメジャーなインスリン刺激薬として使用されています。この種類の薬には、広汎な肝障害を起こしにくく、世界中で使われています。
膵臓のβ細胞の刺激によって、インスリンを放出させ、血糖値を下げます。 治療が長引くと、インスリン分泌というSUのβ細胞刺激性の効果が薄れてきますが、β細胞上のSU受容体のダウンレギュレーションによるものです。また、SUはソマトスタチンの放出を刺激します。ソマトスタチンはグルカゴン分泌を抑制しているので、これも関係SUの糖を下げる効果と関係しています。 SUはATP感受性Kチャンネルを抑制します。Kレベルが下がると、まく表面における、脱分極を促し、電位依存性カルシウムチャンネルを通じたカルシウムイオンの流入を促進します。 SUには無視できない膵臓外作用があるという議論があります。確かにありうべきことですが、2型糖尿病の患者の治療においては、それほど重要なことではないようです。
SU薬はそれぞれが似たような作用スペクトラムを持っているので、薬物動態的な特性がここの薬を区別する手がかりです。腸管からのSU薬の吸収の割合は薬によって違いますが、食物や、高血糖は、この吸収を抑制します。高血糖はそれ自身、腸管の運動を抑制するので、ほかの薬の吸収も阻害します。血漿濃度が効果的な値にまで達する時間を考えると、半減期の短いSUは、食前三十分に投与するのが適切です。SU薬は90から99パーセントくらい血中たんぱく質と結合し、特にアルブミンと結合します。 第一世代のSUは半減期や分布において、大きく違っています。この半減期や作用時間の不一致の理由はいまだはっきりしていません。 SUはすべて肝臓で代謝を受け、尿中に排泄されます。なので、肝不全、腎不全患者には要注意で処方します。
めったにありませんが、第一世代服用患者では、4パーセントの割合でおきます。第二世代ではもっと少ないでしょう。低血糖による昏睡がしばしば問題になります。腎不全や肝不全がある高齢者の患者でおきやすいです。 重症の低血糖は脳血管障害も起こしうる。急性の神経障害が見つかった高齢患者では血中グルコースレベルを測るのが大事です。半減期の長いSUもあるので、24から48時間のグルコースを輸液します。 第一世代は多くの薬物と相互作用を持っています。 ほかに、吐き気嘔吐、胆汁うっ滞性黄疸、脱顆粒球症、再生不良性・溶血性貧血、全身性のアレルギー症状があります。 SUが心血管障害による死亡率を上げるのかについては議論の余地あり。
SUは、食事療法だけでは十分なコントロールを得られない2型糖尿病患者の血糖コントロールに用いられます。禁忌はtype 1 DM(diabetes mellitus:糖尿病)、妊婦、授乳中の患者、腎障害や肝障害の患者です。 普通の患者なら五割から八割くらい、経口の糖尿病治療薬が効きます。インスリン療法が必要になる患者もいます。 トルブタマイドの一日量は500ミリグラムで、3000ミリグラムが最大の許容量です。SUの治療成績の評価は患者の様子を頻繁に観察しながら、行います。 SUとインスリンの併用療法はtype 1, type 2 両方の糖尿病で用いられていますが、βセルの残存能力がないとうまくいきません。
レパグリニドはメグリチニドクラスの経口インスリン分泌促進物質です。化学構造上、SUとは異なっており、安息香酸から分離されたものです。 SU薬と同様にレパグリニドは膵臓βセルにおけるATP依存性Kチャンネルを閉じることによりインスリン分泌を促進します。AEもSU薬と同様、低血糖です。
Dふぇにるアラニンから分離された薬。レパグリニドよりもSEとして低血糖が認められづらいです。
メトフォルミンとフェノフォルミンは1957年に市場導入され、ブフォルミンが1958年に導入されました。ブフォルミンは使用が制限されていますが、前者二つは広く使われています。フェノフォルミンは1970年代に乳酸アシドーシスのAEによって市場から姿を消しました。メトフォルミンはそのようなAEは少なく、ヨーロッパカナダで広く使われています。アメリカでは1995年に使用可能に。メトフォルミンは単独かSUと併用して使われます。
ものの言い方によると、メトフォルミンは抗高血糖であって、血糖を下げる薬ではありません。膵臓からのインスリン放出は促さないので、どんな大容量でも低血糖は起こしません。グルカゴン・コルチゾール・成長ホルモン・ソマトスタチンにも影響なし。肝での糖新生を抑制したり、筋や脂肪におけるインスリンの働きを増すことで、血糖を押さえます。
小腸から吸収。安定な構造で、血中の蛋白と結合しないで、そのまま尿中に排泄。半減期は二時間。2.5グラムを食事と一緒に飲むのがアメリカで最もお勧めの最大用量。
メトフォルミンは腎不全の患者には投与しないこと。肝障害や、乳酸アシドーシスの既往、薬物治療中の心不全、低酸素性の慢性肺疾患なども合併症として挙げられる。乳酸アシドーシスはしかしながら、めちゃくちゃまれである。1000人年(たとえば100人いたら、10年のうちにという意味の単位。または1000人いたら1年につき、ということ。)につき0.1という割合。 メトフォルミンの急性のAEは患者の20パーセントに見られ、下痢、腹部不快感、吐き気、金属の味、食欲不振などです。メタフォルミンを飲んでいる間はビタミンB12や葉酸のきゅうしゅうが 落ちています。カルシウムをサプリで取ると、ビタミンB12の吸収が改善されます。 血中乳酸濃度が3ミリMに達するとか、腎不全・肝不全の兆候が見られたら、メタフォルミンは中止しましょう。
PPARγに効く。(ペルオキシソーム・プロライファレーター・アクチベイティッド・受容体、つまりペルオキシソーム増殖活性受容体みたいな。)PPARγに結合して、インスリン反応性をまして、炭水化物とか、脂質の代謝を調整します。
ロジグリタゾンとピオグリタゾンは一日一度。チアゾリジンは肝にて代謝され、腎不全のある患者にも投与できますが、活動性の肝疾患があるときや肝臓のトランスアミナーゼが上昇しているときは、使用しないこと。 ロジグリタゾンはCYP2C8で代謝されますがピオグリタゾンはCYP3A4とCYP2C8で代謝されます。ほかの薬との相互作用や、チアゾリジン同士の相互作用はいまだ報告されていませんが、研究中です。
ピオグリタゾンとロジグリタゾンは肝毒性とはめったに関係しませんが、肝機能をモニターする必要があります。心不全のある患者はまずそちらを治療してから。
αGIは小腸の刷子縁におけるαグルコシダーゼの働きを阻害することによって、でんぷん・デキストリン・ダイサッカリダーゼの吸収を抑制します。 インスリンを増やす作用はないので、低血糖もおきません。吸収がよくない薬なので、食事の開始と一緒に飲むとよいです。 アカルボースとミグリトールは食後高血糖の抑制に使われます。 αGIは用量依存性に、消化不良・ガス膨満・下痢などをきたします。αGIとインスリンを併用中に低血糖症状が出たら、、グルコースを補充します。
経口から、グルコースが静脈を通ると、インスリンが上がることがわかっていました。消化管の上部からはGIP、消化管下部からはGLP1というホルモンが出ていて、糖依存性のインスリン放出を促していることがわかりました。これらのホルモンはインクレチンといわれています。この二つのホルモンは別の働き方でインスリンの放出を促進します。GIPはtype 2 DMではインスリン分泌を促進する能力がほとんど失われています。一方でGLP1は糖依存性のインスリン分泌を強く促しています。つまりtype 2 DMの治療ではGIPをターゲットにすればよいということになります。GLPはグルカゴンを抑制し。空腹感を押さえ、食欲を抑えます。体重減少も実現できます。この長所を相殺するように、GLP1は迅速にDPPIV(ヂペプチジルペプチダーゼ4エンザイム)によって負活化されます。つまり、GLP1を治療に使うなら、連続的に体に入れなければなりません。GLP1受容体のアゴニストが研究され、これはDPPIVにたいして抵抗性があります。 そのほかのGLP1療法のアプローチに仕方としては、DPPIVプロテアーゼの不活性化で、それによってGLP1の循環量を増やそうとするものです。type 2 DM治療に新しい薬がでるかもしれないですね。
吸収 | Absorption |
分布 | Distribution |
代謝 | Metabolism |
排泄 | Excretion |
血中濃度
ピークまでの時間 |
血中濃度
ピークの高さ | |||
静脈注射 | i.v. | intravenous | ++++ | ++++ |
筋内注射 | i.m. | intramuscular | +++ | +++ |
皮下投与 | s.c. | subcutaneous | ++ | ++ |
経口投与 | p.o. | peroral | + | + |
一日排泄量 | FE(%) | |
Na | 150-200mEq | 1-2 |
K | 40-80mEq | 10-20 |
Ca | 100-200mEq | 2-4 |
リン | 400-600mEq | 10-20 |
尿酸 | 200-400mEq | 7-14 |
.