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グルコースの再吸収の上限と尿糖

糸球体でろ過されるグルコースの量(原尿量 × 血糖濃度)と、細尿管で再吸収できる量の上限を比べ、上限をこえた分として尿中に排出されるグルコースの量を区間ごとに求められる

前提

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説明

健康な人の尿にはグルコースがほとんど含まれませんが、血糖濃度がある程度以上に高くなると、尿にグルコースが出てくるようになります(尿糖)。この技能では、糸球体でろ過されるグルコースの量と、細尿管(腎細管)で再吸収できるグルコースの量の上限を比べて、尿に出るグルコースの量を求めます。血糖濃度が時間とともに変わるときは、時間の区間ごとに計算して合計することで、ある時間内に尿に出たグルコースの総量も求められます。

なぜそうしてよいのか

グルコースは糸球体でろ過されるので、原尿中のグルコースの濃度は血しょう中の濃度(血糖濃度)と同じです。したがって、単位時間にろ過されるグルコースの量は「原尿量 × 血糖濃度」で、血糖濃度に比例して増えます。

ろ過されたグルコースは、細尿管の細胞の膜にある輸送のしくみによって血液へ戻されます。このしくみが単位時間に運べる量には上限があり、ろ過量が上限以下ならすべて再吸収されて尿には出ません。ろ過量が上限をこえると、運びきれなかった分がそのまま尿に出ます。つまり

です。再吸収量は「ろ過量と上限のうち小さいほう」になります。

血糖濃度が時間とともに変わる場合、区間ごとに血糖濃度が一定とみなせれば、区間ごとに 1 分間あたりの排出量を求め、それに区間の長さ(分)をかけて足し合わせれば総量が求められます。

手順

  1. 原尿量と血糖濃度の単位をそろえる(例: 原尿量を mL/分、血糖濃度を mg/mL にする。)

  2. 区間ごとに、1 分間あたりのろ過量を求める:

  3. ろ過量と再吸収の上限を比べ、1 分間あたりの排出量を求める(上限以下なら 、こえていれば )

  4. 区間ごとの排出量に区間の長さ(分)をかけ、すべての区間を足し合わせる

例題

ある人の腎臓では、原尿が 1 分間に 120 mL つくられ、細尿管で再吸収できるグルコースの量は 1 分間に最大 300 mg である。この人の血糖濃度(血しょう中のグルコース濃度)が、次の表のように変化した。各区間の中では血糖濃度は一定であり、原尿量も変わらないものとする。

時間の区間0〜30 分30〜60 分
血糖濃度(mg/mL)2.03.5

0〜60 分の間に尿中に排出されたグルコースの量は何 mg か求めよ。

例題の解答

手順1: 原尿量は mL/分、血糖濃度は mg/mL、上限は mg/分で、単位はそろっている。

手順2: 1 分間あたりのろ過量は、0〜30 分が (mg)、30〜60 分が (mg)。

手順3: 0〜30 分は なのですべて再吸収され、排出量は 。30〜60 分は なので、排出量は (mg/分)。

手順4: (mg)。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

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