泌尿器系 Systema urinarium; Urinary system

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J0764 (後腹壁にある男性の泌尿器:前方からの図)

泌尿器系は腎臓系(systema renale; renal system)とも呼ばれ、腎臓(ren; kidney)、尿管(ureter)、膀胱(vesica urinaria; urinary bladder)、尿道(urethra)から構成される器官系です。この系統は尿の生成、貯蔵、排出を担う排泄器(organum excretorium; excretory organ)であり、体液恒常性の維持に不可欠な役割を果たします(Standring, 2020; Moore et al., 2018)。

腎臓の解剖学的特徴と位置関係

腎臓は後腹膜腔(spatium retroperitoneale; retroperitoneal space)の両側に位置し、第12胸椎から第3腰椎レベルに存在します。成人の腎臓は長さ約10〜12cm、幅5〜7cm、厚さ2.5〜3cmで、重量は各120〜170gです(Drake et al., 2020)。右腎は肝臓の存在により左腎より約1〜2cm下方に位置しています。腎臓は3層の被膜構造に包まれており、内側から腎被膜(capsula fibrosa; fibrous capsule)、脂肪被膜(capsula adiposa; adipose capsule)、腎筋膜(fascia renalis; renal fascia; Gerota筋膜)で構成されます(Netter, 2018)。腎門(hilum renale; renal hilum)は腎臓の内側縁中央に位置し、腎動脈、腎静脈、腎盂、リンパ管、神経が出入りする部位です(Standring, 2020)。

腎臓の内部構造と機能単位

腎臓の内部は外側の皮質(cortex renalis; renal cortex)と内側の髄質(medulla renalis; renal medulla)に区分されます。髄質は8〜18個の腎錐体(pyramides renales; renal pyramids; Malpighi錐体)から構成され、各錐体の先端は腎乳頭(papilla renalis; renal papilla)として腎杯(calix renalis; renal calyx)に突出しています(Moore et al., 2018)。皮質は腎錐体の間に侵入し腎柱(columnae renales; renal columns; Bertin柱)を形成します。ネフロン(nephron)は腎臓の機能単位であり、各腎臓に約80万〜120万個存在します(Koeppen and Stanton, 2018)。ネフロンは腎小体(corpusculum renale; renal corpuscle)と尿細管(tubulus renalis; renal tubule)から構成されます。腎小体は糸球体(glomerulus)とボウマン嚢(capsula glomeruli; glomerular capsule; Bowman嚢)から成り、尿細管は近位尿細管(tubulus contortus proximalis; proximal convoluted tubule)、ヘンレループ(ansa nephroni; loop of Henle)、遠位尿細管(tubulus contortus distalis; distal convoluted tubule)、集合管(ductus colligens; collecting duct)へと続きます(Standring, 2020)。

尿路系の構造と機能

尿管は長さ約25〜30cmの筋性管で、腎盂(pelvis renalis; renal pelvis)から膀胱まで尿を輸送します(Drake et al., 2020)。尿管は腹部尿管、骨盤尿管、膀胱内尿管の3部に区分され、生理的狭窄部位として腎盂尿管移行部、総腸骨動脈交叉部、膀胱壁貫通部の3箇所が臨床的に重要です(尿路結石が停滞しやすい部位)(Moore et al., 2018)。膀胱三角(trigonum vesicae; vesical trigone; Lieutaud三角)において両側尿管は膀胱壁を斜めに約1.5〜2cm貫通し、この構造が機能的な逆流防止機構として働きます(Netter, 2018)。膀胱は骨盤腔内に位置する中空の筋性器官で、膀胱壁は粘膜層、粘膜下層、筋層(排尿筋; musculus detrusor vesicae)、外膜から構成されます。成人の膀胱容量は約300〜500mlで、初発尿意は約150〜200mlで生じます(Standring, 2020)。

泌尿器系の生理学的機能

泌尿器系は尿の生成と排出を通じて、体液量調節、電解質恒常性維持(Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl⁻、PO₄³⁻など)、酸塩基平衡調節(pH 7.35〜7.45の維持)に中心的役割を果たします(Koeppen and Stanton, 2018)。腎臓はレニン-アンジオテンシン-アルドステロン系(renin-angiotensin-aldosterone system; RAAS)を通じて血圧調節に関与し、エリスロポエチン(erythropoietin; EPO)産生による赤血球生成促進、1,25-ジヒドロキシビタミンD₃(カルシトリオール)の活性化による腸管でのカルシウム吸収促進と骨代謝調節などの内分泌機能も有しています(Hall and Hall, 2020)。

腎臓の排泄機能と血流動態

腎臓は蛋白質代謝により生じる窒素含有老廃物(尿素、尿酸、クレアチニン、アンモニアなど)を濾過・再吸収・分泌のプロセスを経て尿として排泄します。糸球体濾過率(glomerular filtration rate; GFR)は成人で約125ml/分(180L/日)であり、その99%以上が尿細管で再吸収され、最終的な尿量は約1〜2L/日となります(Koeppen and Stanton, 2018)。腎血流量(renal blood flow; RBF)は心拍出量の約20〜25%(約1,000〜1,200ml/分)を占め、臓器重量あたりでは最も高い血流量を有します(Hall and Hall, 2020)。この豊富な血流は効率的な濾過機能を可能にし、また腎臓の自己調節能(autoregulation)により平均動脈圧80〜180mmHgの範囲で腎血流量とGFRが一定に保たれます(Boron and Boulpaep, 2016)。

臨床的意義

泌尿器系の疾患は多岐にわたり、急性・慢性腎不全、糸球体腎炎、腎盂腎炎、尿路結石、膀胱炎、前立腺肥大症、腎腫瘍などが含まれます。特に慢性腎臓病(chronic kidney disease; CKD)は世界的に増加傾向にあり、糖尿病性腎症、高血圧性腎硬化症が主要な原因となっています(Kumar et al., 2020)。腎機能の評価には血清クレアチニン値、推算糸球体濾過率(estimated GFR; eGFR)、尿蛋白定量などが用いられ、画像診断としては超音波検査、CT、MRI、静脈性腎盂造影(intravenous pyelography; IVP)などが施行されます(Drake et al., 2020)。

参考文献