Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Edition

1. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.

2. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
84章 胎児,新生児の生理学
UNIT XIV
内分泌学と生殖

3. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児の成⾧,発達
体⾧
体重
体重(kg)
身⾧(cm)
胎児の受精齢(最終月経からの週数)
排卵
出産
♣ 当初は,胎児より胎盤,羊膜の成⾧のほうが速い.未分化胚芽細胞
blastocyteの着床2,3週の間,胎児は,まだほぼ顕微鏡的な小ささであるが,そ
の後の児の体⾧は,ほぼ年齢に比例して増加する.

4. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児の成⾧,発達
体⾧
体重
体重(kg)
身⾧(cm)
胎児の受精齢(最終月経からの週数)
排卵
出産
♣ 体⾧は,受精齢12週時約10cm,20週時25cm,満期時(40週時)53cm
♣ 胎児の体重は,体⾧の3乗に比例するので,胎児の受精齢の3乗に比例して増
加する.

5. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児の成⾧,発達
体⾧
体重
体重(kg)
身⾧(cm)
胎児の受精齢(最終月経からの週数)
排卵
出産
♣ 最初の12週間は,体重が非常に小さく,23週(5.5ヶ月)でやっと1lb.(0.454kg)
♣ 妊娠の最後1/3で児は急速に体重を増やし,出産の2ヶ月前には平均
3lb.(1.36kg),1ヶ月前で平均4.5lb.(2.0kg),出生時約7lb.(3.2kg)
♣ 満期産の正常新生児でも4.5lb.(2kg)から11lb.(5kg)と幅がある.

6. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
1. 受精後1ヶ月以内に,胎児の全ての異なる臓
器の大まかな特徴が成⾧を始める.
2. 次の2,3ヶ月の間に,各々の臓器の殆どの細部
までが完成する.
3. 4ヶ月以降,胎児の臓器は,新生児のそれと同
様の大きさにまで成⾧
ただ,各臓器の,細胞レベルの成⾧はまだはるかに未
熟で,完成には残りの5ヶ月全てを要する.
4. 出生時でも,いくつかの構造物は未完成で,特
に神経系,腎臓,肝臓などは未熟のまま.
臓器の成⾧

7. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
受精後第4週目に,心臓の拍動が始まる.
 収縮は65/分の速さ
 この拍動は,徐々に増え,出生直前には約140/分となる.
血球の生成
 約第3週に卵黄嚢,胎盤の中皮層で有核RBCの産生が始
まる.
 その1週後(4-5週目)に,胎児の間葉mesenchyme,脈管の
内皮細胞による無核RBCの産生が続く.
 6週目に,肝臓が血球を産生し始め,3ヶ月目には脾臓その他
のリンパ組織が血球の産生を始める.
 最後に,3ヶ月以降,骨髄が主たるRBC,WBCの産生源なる.
リンパ球,形質細胞は引き続きリンパ組織で産生されるを
循環系,血球系の形成

8. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児期には,羊膜腔内に空気が無く,呼吸は起こり
えない.
妊娠の初めの1/3の最後に呼吸運動の試みが始まる.
特に,接触感覚や,児の窒息は,呼吸運動の試みを引き
起こす.
妊娠の最後3,4ヶ月間は,呼吸運動は,主に抑制されて
おり,理由は不明だが,肺はほぼ完全にしぼんでいる.
この抑制により,肺が,羊水や胎児による胎便
meconiumのゴミによって満たされることを防止してい
る.
出生まで,少量の液が 肺胞上皮から肺内に分泌され,
この液だけが肺を清潔に維持している.
呼吸器系

9. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
脊髄や脳幹を含む胎児の反射の殆どは,妊娠
3,4ヶ月目には存在している.
ただし,大脳皮質を含む神経系の機能は,まだ成⾧
の初期段階にあり,分娩時も同様.
脳の主たる連絡路の髄鞘化myelinizationは,出
生後約1年以降に完成する.
神経系

10. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
妊娠中頃には,胎児は摂食を初め,大量の羊水
を吸収している.
最後の2,3ヶ月の間に,胃腸管は,正常新生児
の機能に達している.
この時期までに,少量の胎便meconiumが持続的
胃腸管で生成され,肛門から羊水中に排泄されてい
る.
胎便meconium:一部は,飲み込まれた羊水の残
渣で,一部は粘液,上皮細胞,胃腸管粘膜や腺から
排泄された産物の残渣など.
胃腸管

11. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
妊娠の中1/3(2nd trimester)の間に,胎児の腎
臓は尿の排泄を始める.
羊水の70~80%は,胎児の尿が占める.
腎の成⾧が異常な場合,あるいは腎機能が高度に
異常な場合,羊水形成量が減り
(oligohydramnios 羊水過少)となり,胎児死亡に
つながる可能性がある.
胎児の腎が尿を産生していても,胎児のECF
volume,電解質バランス,酸塩基平衡などを制
御するシステムなどは胎児生活の最後まで存
在せず,生後数ヶ月して,はじめて完成する.
腎臓

12. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児の代謝

13. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Caとリン酸塩の代謝
胎児の年齢(最終月経からの週数)
排卵
出産
貯留されているCaないしリン酸塩のg数
貯留されている鉄のmg数
鉄
Ca
リン酸塩
♣ Caは約22.5g,リン酸塩は13.5gが妊娠中に胎児に蓄積される.
♣ これらの蓄積の約半分は妊娠の最後4週間の間に蓄積される.
♣ この時期は,胎児の骨の速い骨化,速い体重増加の時期と一致.

14. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児生活の初期の間,骨は比較的骨化が進ん
でおらず,主に軟骨様基質からなる.
骨化は,妊娠の第4ヶ月以降に起こる.
胎児が妊娠期間中に必要とするCaとリン酸塩
の全量は,母体が,骨に有するこれらの物質の約
2%に過ぎないため,母親からの流出は最小限
に留まる.
それよりは,出産後の授乳によるCaとリン酸塩
の流出の方が,はるかに多い.
Caとリン酸塩の代謝

15. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
鉄の蓄積
胎児の年齢(最終月経からの週数)
排卵
出産
貯留されているCaないしリン酸塩のg数
貯留されている鉄のmg数
鉄
Ca
リン酸塩
♣ 鉄の蓄積は,Caやリン酸塩よりも速い.
♣ 鉄の多くは,受精3週後に生成が始まるHb.の形で蓄えられる.

16. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
鉄の蓄積
卵子が着床する以前から,母体の子宮内膜に
は少量の鉄が濃縮されている.
この鉄は,絨毛細胞によって胚に取り込まれて,ごく
初期のRBCを形成するのに使用される.
完全に発達した胎児の鉄分の約1/3は,通常,
肝臓に貯蔵される.
この鉄は,新生児が生後数ヶ月間,追加のHb.を形
成するために使用されることが出来る.

17. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児は,成人と同程度ビタミンを必要とし,もの
によっては成人以上に必要とするものもある.
一般的には,成人と同じ機能を発揮するが,以
下の様な,いくつかの特別な機能も存在する.
B類のビタミン,特にVit.B12,葉酸は胎児の全体の
成⾧に必要であると同時に,RBC,神経組織の生
成に不可欠.
Vit.Cは,細胞間物質を十分に生成するの必要で,
特に骨の基質や結合組織の線維生成に不可欠.
貯蔵ビタミンの利用

18. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Vit.Dは,胎児の骨の正常な成⾧に必要だが,さらに
重要な事は,母親が腸管からCaを十分量吸収する
ためにVit.Dを要する点.
母親が,体液内に十分量のVit.Dを有している場
合,胎児の肝臓に大量に蓄えられ,出生後新生児
期の数ヶ月間に使用される.
Vit.Eの機能の仕組みは,完全には解明されていな
いが,初期の胚の正常な成⾧に必要.
実験動物では,Vit.Eが欠損している場合,通常妊
娠初期に自然流産を起こす.
貯蔵ビタミンの利用

19. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Vit.Kは,胎児の肝臓で第VII因子,prothrombin,その
他いくつかの血液凝固因子の形成に使用される.
母体で,Vit.Kが不足すると,胎児と母体で第VII因子と
prothrombinが欠乏する.
Vit.Kの殆どは母親の結腸細菌叢によって形成される
ため,新生児は生後1週間ほどは､正常な結腸細菌叢
が確立されるまで,Vit.Kの適切な供給源を持たない.
出生前に,少なくとも少量の母体由来のVit.Kを胎児
の肝臓に蓄えておくことは,胎児出血,特に産道で頭が
圧迫されて外傷を受けたときの脳内出血の予防に有
用.
貯蔵ビタミンの利用

20. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
子宮外生活への適応

21. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
赤ん坊にとって最も顕著な出生の影響は,胎盤
による母体との結合の喪失で,代謝の支持を失
うことである.
新生児にとって,最も重要で,即応すべき適応が
呼吸を開始する事
呼吸の開始

22. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
麻酔薬による抑制を受けていない母体から,正
常に出生した児は,通常,数秒以内に呼吸を始
め,一分以内に正常なリズムで呼吸をする.
児が,即座に呼吸を開始するのは,急に外界に曝さ
れたためで,おそらく分娩過程で起こる軽い窒息状
態と,急激に冷やされた皮膚に由来する感覚インパ
ルスなどの結果と推察される.
直ちに呼吸をしない児は,次第に低酸素,高炭酸ガ
ス血症となり,これらが呼吸中枢を刺激して,その後
の1分以内に呼吸を始める.
出生時の呼吸の原因

23. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
分娩時の全身麻酔薬の影響で,母体の全身が抑
制されている場合,胎児にも多少なりとも麻酔薬が
作用するため,呼吸の開始が数分間遅れがちとな
るため,麻酔薬はできるだけ少量に留めるのが重要.
分娩時に,頭部損傷を負っている児,あるいは分娩
が遷延した児では呼吸が遅いか,時に全く呼吸をし
ない.
その原因として,二つの影響が考えられる.
1. 新生児に頭蓋内出血ないし脳挫傷による脳振盪を
起こし,呼吸中枢を強く抑制
2. 分娩時の,遷延した低酸素により,呼吸中枢の重篤
な抑制を来す.
出生時の呼吸の遅延,異常-低酸素の危険

24. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
1. 臍帯の圧迫
2. 不完全な胎盤の分離
3. 子宮の過度の収縮が,母体から胎盤への血流
を障害
4. 母体への過剰な麻酔が,母体血の酸素化を
抑制
分娩時の低酸素の原因

25. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
成人では,わずか4分間でも呼吸しないと死に
至るが,新生児では,出生後⾧ければ10分間呼
吸をしなくても生存する可能性がある.
もし,呼吸開始に8~10分間以上を要すると,永久的
かつ重篤な脳障害を生じる
実際の脳内の傷害は,視床,下丘,その他の脳幹
部分に発生し,児の多くの運動機能に恒久的な影
響を残す.
児が耐えうる低酸素の程度

26. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生時,肺胞壁は,内腔を粘稠な液体で満たさ
れており,その表面張力の影響で虚脱している.
この表面張力に対抗して,初めて肺胞を開くた
めには,肺内で-25mmHg以上の陰圧が必要.
一度肺胞が開くと,その後の呼吸は,比較的軽い呼
吸運動で可能となる.
幸い,正常新生児の第一呼吸は,非常に力強く,
胸腔内圧は-60mmHgもに陰圧を作り出すこと
が可能.
出生時の肺の拡張

27. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生直後の圧-量曲線
第一呼吸
量(mL)
第二呼吸
圧(cmH2O)
圧(cmH2O)
量(mL)
♣ 上段:第一呼吸
 曲線下部吸い始めの圧0cmH2O
から陰圧が-40cmH2Oまでは肺気
量がゼロのまま.
 陰圧度が-60cmH2Oまで強まる
と,約40mLの空気が肺内に入る.
 肺を萎ますためには,細気管支の
粘性抵抗のためかなりの陽圧,約
40cmH2Oの圧が必要
♣ 下段:第二呼吸
 呼吸は,遙かの容易になり,必要と
する陰圧,陽圧いずれもかなり少な
くなる.

28. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生40分後の呼吸
40分後
圧(cmH2O)
量(mL)
♣ 出生後,40分で完全に正常な呼吸になる.
♣ 圧量曲線は,ほぼ成人のもの(次のスライド)と同様になる.

29. 38 Pulmonary Ventilation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
表面張力とcompliance diagram
呼気
吸気
生食水充填 空気充填
胸腔内圧(cmH2O)
肺気量変化(Liters)
♣ 空気充填の肺
は,生食水充填
の肺の約3倍の
経肺圧を要する.
♣ 肺全体の弾性
の1/3は,肺組織
の弾性力によ
り,2/3は肺胞の
流体ｰ空気表
面張力による.
♣ 表面張力
は,surfactant
が存在しないと,
とてつもなく増大.
Fig.38-4

30. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
未熟児や,糖尿病を持つ母親から生まれた児の一
部は,出生後数時間から,初めの数日後に重篤な
呼吸窮迫症候群 respiratory distress
syndrome(RDS)を発症し,児によってはその翌日
に死亡する.
死亡した児の肺胞には,あたかも純粋な血漿が毛細血
管から肺胞に漏れ出たかのように,多量の蛋白の液体
が含まれる.
この液体は,剥離した肺胞上皮細胞を含んでいる.
顕微鏡では,肺胞を満たしている物質がhyaline
memgrane硝子膜のようにみえるので,硝子膜症
hyaline membrane diseaseと呼ばれる.
surfactantが不足するとRDSになる

31. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
肺胞上皮が,十分量のsurfactantを分泌出来
ない
surfactantは,通常肺胞に分泌される物質で,肺胞
液の表面張力を低下させ,吸気時に肺胞が容易に
開くことを可能にする物質.
surfactantを分泌する細胞(Ⅱ型肺胞上皮細胞)
がsurfactantを分泌し始めるのは,妊娠の最後の
1~3ヶ月間.よって,多くの未熟児や少数の満期産児
は,十分なsurfactantを分泌出来ないまま生まれ,
肺胞の虚脱傾向と肺水腫の発症の両方を引き起
こす.
呼吸窮迫症候群

32. 38 Pulmonary Ventilation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
surfactant:水の中の表面活性化物質
水の表面張力を,著明に減少
Ⅱ型肺胞上皮と呼ばれる特別なsurfactant分泌上皮
細胞により分泌される.
Ⅱ型肺胞上皮細胞は,肺胞表面の約10%を構成.
この細胞が,分泌されるsurfactantを内包する脂質の
顆粒を有する.
いくつかのリン脂質,蛋白,イオンの複雑な混合物
dipalmitoyl phosphatidylcholine(リン脂質)
surfactant apoprotein
Ca2+
surfactantにより,純水の表面張力と比較して肺胞表
面の張力は1/2~1/12に低下している.
surfactantと表面張力

33. 38 Pulmonary Ventilation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
表面張力の定量
純水 72dynes/cm
肺胞を裏打ちするsurfactantを含まない通常の液
体 50dynes/cm
肺胞を裏打ちし,通常量のsurfactantを含む液体
5-30dynes/cm
surfactantと表面張力

34. 38 Pulmonary Ventilation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
肺胞に至る気道が閉鎖された場合,肺胞は,表
面張力により虚脱しようとするため,肺胞内は陽
圧となる.
肺胞内圧=
×表面張力
肺胞の半径
 肺胞の平均半径 約100μm
 正常なsurfactantが裏張りしていると,内圧は約
4cmH2O(3mmHg).
 surfactantなしで,純水に裏張りされていると,内
圧は約18cmH2O(4.5倍)
表面張力と肺胞内圧

35. 38 Pulmonary Ventilation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
肺胞内圧=
×表面張力
肺胞の半径
 肺胞が小さいほど,表面張力による肺胞内圧は,大きくなる.
 肺胞径が正常の半分にまで小さくなる(100μmから50μm)
と,肺胞内圧は2倍になる.
小さな未熟児で特に重要
 これらの児の肺胞径は,成人の25%未満
 在胎6~7ヶ月までは,肺胞にsurfactantの分泌が開始され
ていない.
 多くの未熟児は,生下時に肺胞にsurfactantを持たず,彼ら
の肺は,成人より6~7倍虚脱しやすい.
 このことが,新生児のrespiratory distress syndromeの
原因.
 持続陽圧呼吸を正しく適用しないと致死的.
表面張力は,肺胞径と反比例

36. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
呼吸の開始と同様に必須なのが,循環系の適
応で,十分量の血液が肺を通過するのを可能
にする.
さらに,人生の最初の数時間の循環系の適応
により,それ以前は少量の血液しか流れていな
かった児の肝臓に,次第次第に多くの血液が流
れる様になる.
出生時の循環系の適応

37. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児期,肺は機能しておらず,肝臓の機能は部
分的なため,胎児の心臓は肺にも肝臓にも多く
の血液を送っていない.
代わりに,大量の血液を胎盤に送っている.
よって,新生児の循環系とはかなり異なる,胎児
循環を成立させるために,かなり特殊な解剖学
的配置がなされている.
胎児循環の特異的な解剖構造

38. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児循環の構造
胎盤
臍帯静脈
臍帯動脈
肺静脈
卵円孔
静脈管
腸
肝臓
肺動脈
下大静脈
肺
肺
動脈管
大動脈
上大静脈
♣ 胎盤からの血液は,臍帯静脈から
静脈管を通り,殆どは肝臓をバイパ
スする.
♣ 下大静脈から右房に入った血液の
殆どは,右房後面の卵円孔から,直
接左房に至る.
♣ よって,胎盤によって酸素化された
血液は,右心系よりは,左心系に入り,
左心室から主に頭部,上肢に駆出さ
れる.

39. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児循環の構造
胎盤
臍帯静脈
臍帯動脈
肺静脈
卵円孔
静脈管
腸
肝臓
肺動脈
下大静脈
肺
肺
動脈管
大動脈
上大静脈
♣ 上大静脈から右房に入った血液は
三尖弁を下降して右心室に入る.
♣ この血液は,殆ど児の頭部から戻る
酸素化されていない血液で,動脈管
を通じて,下行大動脈に向かい,二
本の臍帯動脈を介して胎盤に向か
い,そこで血液が酸素化される.

40. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児循環の相対的血流分布
前半身
後半身
右
心房
動脈管
胎盤
肺
右
心室
左
心房
左
心室
卵円孔
♣全ての血液の55%が
胎盤を流れ,児の全身
を流れるのは残りのわ
ずか45%に過ぎない.
♣胎児の間,肺を流れる
血液はわずか12%の
みだが,出生直後には
事実上全ての血液が
肺を流れる.
12%
55%

41. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生時の胎児循環の変化

42. 84 Fetal and Neonatal Physiology
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Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生時の一番の循環の変化は,大量の胎盤循環が喪
失する事
 結果として,体血管抵抗が倍増する.
 この抵抗の上昇により,大動脈圧が上昇すると共に左室圧,
左房圧も上昇.
第二の変化は,肺の拡張による肺血管抵抗の激減
 拡がっていない胎児肺では,肺の大きさが小さいため,血管
が圧迫されているが,拡張と共に,この圧迫が解除され,血管
抵抗が数分の1に減少する.
 胎児の間,肺の低酸素が肺血管の強直性収縮を起こしてい
るが,肺に空気が入ることにより血管拡張に置き換わる.
 これらの変化が一緒になって,血管抵抗を1/5にまで減少さ
せ,肺動脈圧,右室圧,右房圧を低下させる.
肺血管抵抗低下,体血管抵抗増大

43. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生による肺血管抵抗低下,体血管抵抗増大に
よる二次的変化として右房圧の低下,左房圧の上
昇が起こり,卵円孔を介した流れが,左房から右房
に逆方向の流れに変化する.
結果として､心房中隔の左側にある卵円孔上の小さな
弁を閉鎖し,以後卵円孔経由の流れが消失する.
2/3のヒトでは,弁が数ヶ月から数年で卵円孔を
覆って癒着し,永久的に閉鎖する.
永久的な閉鎖が起こらない場合,patent foramen
ovale卵円孔開存と呼ばれ,生涯を通じて左房圧は右
房圧より2~4mmHg高く保たれ,そのbackpressureに
よって弁は,閉鎖されたままとなる.
卵円孔閉鎖

44. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
卵円孔とは別の機序により,動脈管も閉鎖する.
1. 体血管抵抗の上昇から大動脈圧が上昇し,肺血
管抵抗の低下から肺動脈圧が低下.
2. 結果として,出生後は動脈管を介して大動脈から
肺動脈へ血液が逆流する.
3. ただ,わずか数時間後に,動脈管の筋性壁は強く
収縮し,1~8日以内に全ての血流を止める.
動脈管の機能的閉鎖functional closure.
4. 次の1~4ヶ月間に,内腔へ線維性組織が拡がり,
解剖学的閉鎖状態になる.
動脈管の閉鎖

45. 84 Fetal and Neonatal Physiology
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Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
PO2上昇とprostaglandin E2(PGE2)の影響
動脈管内のPO2は,胎児の時にはわずか15~20mmHg
だが出生後数時間以内に約100mmHgにまで上昇す
る.
動脈管の平滑筋の収縮度合いは,強く利用可能な酸
素が多いほど強い.
数千人に一人の割合で,動脈管が閉鎖しない児,動脈管
開存patent ductus arteriosusの児がいる.
開存の理由は,血管拡張性物質prostaglandinとくに
PGE2による動脈管の過度の拡張によると推察されて
いる.
prostaglandin合成阻害薬のindomethacinを投与
すると,しばしば閉鎖がおこる.
動脈管の閉鎖

46. 23 Heart Valves and Heart Sounds; Valvular and Congenital Heart Defects
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児期は,肺が虚脱していて,その弾性圧縮により
肺の血管も虚脱している.
肺の血管抵抗が高く,肺動脈圧が高い.
大動脈から胎盤の大きな血管に至る経路の抵抗
が低く,大動脈圧は,正常以下,肺動脈圧より低い.
このため肺動脈血は,肺を通らず,肺動脈と大動脈
を接続する動脈管 Ductus Arteriosusに流入.
肺を血液が通過しなくても,胎盤で酸素化されるた
め問題なし.
左右シャント型
Patent Ductus Arteriosus

47. 23 Heart Valves and Heart Sounds; Valvular and Congenital Heart Defects
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生直後に,呼吸が始まり,肺が膨らむ.
肺胞に空気が入ると同時に,肺血管抵抗が著しく
低下し,肺動脈圧が低下.
胎盤循環がなくなり,大動脈圧が上昇.
動脈管の順行性血流が停止し,大動脈から逆流
する.
ほとんどの新生児では,この逆流が始まって数時間
ないし数日で動脈管が閉鎖する.
大動脈から動脈管に流入する血液の酸素濃度は,
それまで流れていた胎児循環の肺動脈血の約2倍
あり,酸素が動脈管壁の筋を収縮させると推定さ
れる.
左右シャント型
Patent Ductus Arteriosus

48. 23 Heart Valves and Heart Sounds; Valvular and Congenital Heart Defects
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
約5500児に一人の割合で,動脈管が閉鎖しない
-Patent ductus arteriosus 動脈管開存
循環動態
肺を介した再循環
 PDAの年⾧児では,大動脈血の1/2~2/3がPDAから肺
循環にもどり,再び左心系に至る.
体循環一回あたり,肺と左心系を通過する循環が二回以上
ある.
心不全や肺うっ血を来さない限りチアノーゼは呈さない.
年少児は,肺を再循環するため健常児より酸素化が良好.
左右シャント型
Patent Ductus Arteriosus

49. 23 Heart Valves and Heart Sounds; Valvular and Congenital Heart Defects
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
循環動態
心,肺の予備力低下
左室は,正常の約2倍以上の拍出量
心肥大の後,正常の約4~7倍の最大拍出量に至る.
労作時に必要な拍出量まで,増やす余力が消失.
より強い労作では瞬間的心不全から,脱力,失神を来す.
過剰な血流のため,肺血管内圧が高まり,加齢と共にうっ
血が悪化し,治療しなければ20-40歳の間に死亡する.
心音:機械様雑音
左右シャント型
Patent Ductus Arteriosus

50. 23 Heart Valves and Heart Sounds; Valvular and Congenital Heart Defects
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
左右シャント型
Patent Ductus Arteriosus
動脈管
大動脈
肺動脈 左肺動脈
右肺 左肺
頭部
上肢
体幹
下肢

51. 23 Heart Valves and Heart Sounds; Valvular and Congenital Heart Defects
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
心音:機械様雑音
新生児期は,動脈管を通過する血液量が少なく心雑
音を聴取しない.
1~3歳になると,肺動脈領域で粗い笛吹き音を聴取.
動脈圧があがる収縮期に強く,拡張期には弱くなり,
各鼓動ごとに増減する,いわゆる機械様雑音.
左右シャント型
Patent Ductus Arteriosus

52. 23 Heart Valves and Heart Sounds; Valvular and Congenital Heart Defects
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
外科治療
結紮ないし離断,切離.
年⾧児では,カテーテル治療
小さな金属製コイルなどの塞栓物を,PDA内に留置.
左右シャント型
Patent Ductus Arteriosus

53. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
スする.
静脈管の閉鎖
胎盤
臍帯静脈
臍帯動脈
肺静脈
卵円孔
静脈管
腸
肝臓
肺動脈
下大静脈
肺
肺
動脈管
大動脈
上大静脈 ♣胎児循環では,腹部
臓器からの門脈血は
臍帯静脈からの血液と
合流し,静脈管経由で
心臓直下の下大静脈
に直接灌ぎ,肝臓はバ
イパスする.

54. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生直後,臍帯静脈を介した血流は止み,門脈
血の多くが静脈管を通り,門脈血のごく一部が
肝臓内の血管を通っている.
しかし,1~3時間以内に静脈管の筋性壁が強く
収縮し,このルートを塞ぐ.
結果として,門脈圧がほぼ0mmHgから
6~10mmHgへと上昇し,この圧は,肝臓の静脈
洞内を門脈血が通過するのに十分な圧.
稀に静脈管が閉鎖しないこともあるが,その仕
組みは不明.
静脈管の閉鎖

55. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生以前は,全てのエネルギーを母体血から得られ
る糖により得ている.
出生後,胎児の肝臓や筋肉内にglycogenとして
蓄えられている糖の量は,児の必要量のわずか数
時間分しかない.
新生児の肝臓は,出生時には機能的に不十分で,十分
な糖新生が出来ない.
そのため,児の血糖値は出生当日に30~40mg/dLと正
常の半分以下にまで低下することがしばしばある.
幸い,母乳が2,3日後に供されまでの間,蓄えられた
脂質や蛋白を使用する適切な仕組みが存在する.
新生児の栄養

56. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
新生児に,十分な水分を供給することも,特に重
要な問題.
体液の入れ代わり速度が,成人の約7倍と速い
母乳の供給が始まるまでに数日を要する
通常,新生児の体重は,生後2,3日以内に
5~10%,時に20%も減少する.
この体重減少の殆どは,体の固体の減少と言うより
はむしろ体液の減少である.
新生児の栄養

57. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
新生児特有の機能的問題

58. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
新生児の正常値
呼吸数,約40回/分
一回換気量約16mL
分時換気量640mL/分
体重あたりでは,成人の約2倍
幼児の肺の機能的残気量は,体重あたり成人の
1/2
肺に残っている空気が,血液ガスの変動を緩衝し
ているため,機能的残気量が少ないことは,呼吸数
が少ない場合,血液ガスが周期的に変動する原因
となる.
呼吸器系

59. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生直後の血液量 平均約300mL
出生後数分間,児が胎盤に付着したままの場合,あるい
は臍帯内の血液が児の方へ移動する様に臍帯がしご
かれると,さらに75mLが児の体内に入り,合計375mLと
なる.
その後の数時間の間に,この血液から児の組織腔に液
が移動するため,Ht.は上昇するが,血液量は再び正常
値の300mLに復する.
小児科医によっては,この臍帯をしごくことによる余分な
血液が軽い肺水腫をおこし呼吸不全を起こしている可
能性があるが,余分なRBCそのものは児に有益と信じ
ている.
循環系-血液量

60. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
新生児の平均心拍出量
約500mL/min
呼吸,代謝同様,体重あたりでは成人の約2倍
分娩時に,胎盤からの相当量の出血により,非常に
低い心拍出量で生まれる児も,ときたまいる.
動脈圧
出生当日の血圧 70/50mmHg
以降の数ヶ月でゆっくり上昇し 90/60mmHg
思春期までに成人の血圧となる 115/70mmHg
循環系

61. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
新生児のRBC約400万/mm3
臍帯が,児の方へしごかれると,最初の数時間はRBCが
さらに50万から75万/mm3増加
初めの数週間は,胎児にあった低酸素によるRBC
産生刺激が無くなるため,新たなRBCの生成が少
なくなる.
よってRBCは,約6~8週目までは,400万/mm3以
下まで減少する
それ以降は児の活動性が増すことによりRBC生成
が刺激され2,3ヶ月以内に正常化する.
WBCは,出生直後45,000/mm3で,正常成人の約
5倍
血液の特徴

62. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
赤血球数の推移
年齢(週数)
赤血球数
ビリルビン
血清ビリルビン値(mg/dL)
赤血球数(百万/mm
3
)
♣ 初めの数週間は,胎児期の低酸素によるRBC産生刺激が消失し,新たな
RBCの生成が減少し,約6~8週目までは,400万/mm3以下まで減少する
♣ それ以降は児の活動性が増すことによりRBC生成が刺激され2,3ヶ月以
内に正常化する.

63. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児により生成されたbilirubinは,胎盤を通って
母体に入り,肝臓から排泄される.
出生直後は,新生児のbilirubinを処理する唯一
の方法は,児の肝臓だが,生後1週間は機能が不
十分で,大量のbilirubinをグルクロン酸抱合して
胆汁中に排泄させることが出来ない.
その結果,血漿bilirubin濃度は生後3日間で,1mg/dL
以下の正常値から平均5mg/dLまで上昇し,その後肝
臓が機能するにつれて徐々に正常値に戻っていく.
この作用は,生理的高bilirubin血症とよばれ,1~2週間
は乳児の皮膚や特に目の強膜に軽い黄疸を伴う.
新生児黄疸

64. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
ビリルビン値の推移
年齢(週数)
赤血球数
ビリルビン
血清ビリルビン値(mg/dL)
赤血球数(百万/mm
3
)
♣ 児の肝臓は生後1週間,機能が不十分で,大量のbil.をグルクロン酸抱合して
胆汁中に排泄させることが出来ない.
♣ その結果,bil.濃度は生後3日間で,1mg/dL以下の正常値から平均5mg/dL
まで上昇し,その後肝臓が機能するにつれて徐々に正常値に復する.

65. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
erythroblastosis fetalis胎児赤芽球症
新生児黄疸の異常原因として,非常に重要
胎児赤芽球症の児は,父親からRh(+)のRBCを受
け継ぐが,母親はRh(-)で,母体は胎児のRh(+)因
子(蛋白の一種)に対して免疫を有し,その抗体が胎
児のRBCを破壊して,bilirubinを胎児の血漿中に
多量に放出し,児はしばしばRBC不足のために死
亡する.
近代的な産科治療薬が出現する以前は,新生児
50-100人に1人の割合で,軽度または重篤な症例
が発生していた.
胎児赤芽球症

66. 33 Red Blood Cells, Anemia, and Polycythemia 14th
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児赤芽球症 erythroblastosis fetalis
胎児のRh(+)RBCsがRh(-)の母親の抗体の攻撃
を受ける.
Rh(+)のRBCsの脆弱化
急速な破裂
生下時に重篤な貧血
破壊されたRBCsを補うために,極度に早められた
造血の結果,流血中に初期の赤芽球が大量に出
現する.
溶血性貧血
Hemolytic Anemia

67. 36 Blood Type; Transfusion; and Tissue and Organ Transplantation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児の血球凝集,RBCs貪食が特徴
多くは,母親がRh陰性,父親がRh陽性
胎児は,父親からRh陽性抗原を遺伝
母親が,胎児のRh抗原に暴露されて,抗Rh凝
集素を生成.
母親の凝集素が,胎盤を通して胎児に拡散
し,RBCの凝集を惹起
胎児赤芽球症(新生児溶血性疾患)

68. 36 Blood Type; Transfusion; and Tissue and Organ Transplantation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Rh陰性の母親が,Rh陽性の第一子をもうけて
も,有害なほど十分量の抗Rh凝集素は生成さ
れない.
Rh陽性の第二子の約3%は,赤芽球症の症状
を呈する
第3子の約10%が,赤芽球症の症状を呈する
以降の妊娠で,発症率は漸進的に増加
胎児赤芽球症の頻度

69. 36 Blood Type; Transfusion; and Tissue and Organ Transplantation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
1. 抗Rh抗体が,胎盤を通してゆっくり胎児の血
液内に拡散
2. 胎児のRBCsを凝集
3. 凝集血は,最終的に溶血をおこし,血液中に
hemoglobinを放出
4. 胎児の貪食細胞が,hemoglobinを
bilirubinに変換するため,児の皮膚が黄染
(黄疸)
5. 抗体は,児の他の細胞をも攻撃,損傷.
母胎の抗体が胎児に与える影響

70. 36 Blood Type; Transfusion; and Tissue and Organ Transplantation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
生下時に,貧血,黄疸
生後1~2ヶ月は,母親からの抗Rh凝集素が血液
内を循環して,多くのRBCsを破壊.
乳児の造血組織は,溶血した血液の補充をはかる
肝臓,脾臓が肥大し,妊娠中期に通常行うのと同じ方
法でRBCsを生成.
RBCsの急速な産生のため,多くの有核芽球を含む初
期形態のRBCsが骨髄から循環に移送される(胎児赤
芽球症と呼ばれる所以).
神経細胞にbilirubinが沈殿し,永続的な精神障
害,脳の運動領域への損傷をきたし,これらの細胞
を破壊する(kernicterus,核黄疸)
赤芽球症の臨床像

71. 36 Blood Type; Transfusion; and Tissue and Organ Transplantation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Rh陰性の血液で,新生児の血液を交換
新生児のRh陽性血液を除去し,陰性血液を1.5時
間かそれ以上をかけて輸血.
出生最初の数週間に,数回繰り返し,bilirubinレベ
ルを低く保ち,核黄疸を予防する.
全過程には,6週間ないしそれ以上要する.
最終的には,母親からの抗Rh凝集素が破壊される.
胎児赤芽球症の治療

72. 36 Blood Type; Transfusion; and Tissue and Organ Transplantation
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
Rh immunoglobulin globin, 抗D抗体
1970年代から
妊婦に,妊娠28~30週から投与開始.
Rh陰性の母親が,Rh陽性の児を出産する際にも,母
親がD抗原に感作されるのを防ぐ目的で投与.
これにより,二回目の妊娠時に,大量のD抗体を生成す
るリスクを大きく減少
D抗原にたいする感作を防ぐ機序(完全には解明
されていない)
抗D抗体が,妊婦のBリンパ球による抗体産生を抑制
Rh陽性胎児のRBCs上のD抗原部位に抗D抗体が接
着し,胎盤を通して妊婦の循環に移動するため,D抗原
に対する免疫反応を阻止する.
胎児赤芽球症の予防

73. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
体重あたりの水分摂取,排泄量は,成人の7倍.
わずかな摂取量,排泄量の変化が急速に異常に進展
する.
代謝速度も,体重あたり成人の2倍.
酸の生成が2倍多く,乳児は酸性に傾きやすい.
一ヶ月を経過しないと,腎は完全には機能しない.
新生児の腎は,血漿の浸透圧の1.5倍にまでしか尿を
濃縮できない.成人は,3,4倍まで濃縮可能.
腎の未熟性と速い水分の入れ代わり速度,酸生成
の速さを勘案すると,乳児の重要な問題が
acidosis,脱水,水分過剰などであることが理解で
きる.
体液,酸塩基平衡,腎機能

74. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
生後数日間,新生児の肝機能はかなり未発達
1. bilirubinをグルクロン酸抱合する機能に乏しく,生後
数日間は,わずかな量のbilirubinを排泄するのみ.
2. 血漿蛋白形成能が不十分で,生後数週間の血漿蛋
白濃度は年⾧児のそれより15~20%低い.時に,低蛋
白血性浮腫を生じるほと蛋白濃度が低下する.
3. 糖新生機能が,特に不足.食事を摂取していない新生
児の血糖値は30-40mg/dL(正常値の約40%)に低
下し,十分な哺乳が可能になるまで,主に貯蔵脂肪に
エネルギーを依存しなければならない.
4. 通常,正常な血液凝固因子の形成もあまりに少ない.
肝機能

75. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
以下の三つの例外を除いて,新生児の食物の
消化,吸収,代謝は年⾧児のそれと変わらない.
1. 膵アミラーゼが不足していて,デンプンを十分利用
できない.
2. 脂肪の吸収が劣るため,高脂肪ミルク,牛乳などは
吸収されにくい
3. 最初の週は,肝機能が不十分で血糖が不安定か
つ低値.
新生児は,蛋白合成,貯留能力に富んでいる.
適切な食事により,摂取したアミノ酸の90%までが
蛋白合成に供され,この数字は成人より高い.
エネルギー食物,栄養の摂取,吸収,代謝

76. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
体重あたりの代謝率は,成人の約2倍で,心拍
出量,分時換気量も体重あたりは成人の2倍.
体重に比較して,体表面積が大きく,熱は容易に
体から失われやすい.
結果として,新生児,特に未熟児の体温は低下しや
すい.
代謝率の上昇と劣悪な体温調節

77. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
出生直後の体温低下,不安定さ
(37.1゜C)
(35.3゜C)
出生後時間 出生後日数
出生時
体温(゜F)
♣ 正常児でさえ,最初の数時間で,数度の体温低下が起こり,7~10
時間後に正常に戻る.
♣ 初期の数日間は,体温調節が不十分で変動が大きい.

78. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
生後数週間の栄養必要量

79. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
新生児は,出生時に急速な骨化段階にあり,乳
児期を通して,Caの供給の準備が整っている必
要がある.
通常は,母乳を摂取することで,適切に供給される.
ただし,Vit.Dが不足すると,消化管からのCa吸収は
不十分となる.
最初の数週間に限っては,Vit.D不足の乳児に重
篤なくる病を発症するリスクがある.
–特に,未熟児は,正常児に比べて効果的にCa.を
吸収できないため,リスクが高い.
CalciumとVit.Dの必要性

80. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
母親が,食事で適切な量の鉄分を摂取してい
れば,児は,出生後4~6ヶ月間,血球を産生し続
けるに十分な鉄を,肝臓に貯蔵している.
母親の鉄分摂取が不十分だと,3ヶ月以降,児は重
篤な貧血に陥る可能性がある.
これの可能性を予防するためには,早い時期から,大
量の鉄を含む卵黄を摂取させるか,2,3ヶ月後まで
には別の形で鉄分を投与するのが望ましい.
食事内の鉄分の必要性

81. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
ascorbic acid(vitamin C)を,大量に胎児組
織に貯蔵することは出来ないのに,軟骨,骨,細
胞間構造物の生成には必要.
母親が,重篤なVit.C不足でなければ,母乳から
十分量のVit.Cが供される.
牛乳は,母乳の1/4のVit.Cしか含まない.
症例によっては,オレンジジュースないし他の
ascorbic acid源がVit.C不足の乳児に処方
される.
乳児のVit.C不足

82. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎盤を通して多数の蛋白抗体が拡散するため,
新生児は多くの免疫を母体から受け継いでい
る.
新生児は,当初あまり抗体を作らないため,一ヶ
月を過ぎる頃には,抗体を含むγ globulinは半
分以下に減少し,それに伴い免疫力も低下する.
その後,児の免疫システムが抗体を形成し始め,
生後12~20ヶ月までにγ globulin濃度はほぼ
正常に復する.
免疫

83. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
母親から受け継いだ抗体により,diphtheriaジフテ
リア,measles麻疹,polioポリオなど小児期の主な
感染症から約6ヶ月間,乳児を守ることができる.
よって,これらの病気に対する6ヶ月以前の予防接種は,
通常必要ない.
ただしwhooping cough百日咳に対する先天的
な抗体は不十分で,生後2ヶ月ほどから子の病気に
対する予防接種を受ける必要がある.
医療専門家は,diphtheria, tetanus, pertussis
(DTaP)のワクチンを組み合わせた5種類の“予防
接種”を2,3,6,15~18ヶ月,そして4~6歳の時に受け
ることを推奨している.
予防接種 immunization

84. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
新生児は,めったにアレルギーに罹患しない.
生後数ヶ月で,自身の抗体が産生され始めると,極
端なアレルギー状態をひきおこし,時には深刻な湿
疹,胃腸障害,アナフィラキシーを引き起こすことがあ
る.
児が成⾧し,さらに高度な免疫が形成されると,これ
らのアレルギー症状は通常消失する.
アレルギー

85. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
アレルギーと過敏症

86. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
遅延型アレルギーは,抗原では起こらず活性化T細胞に
より起こる.
ツタウルシ中毒
 ツタウルシの毒素そのものは,組織に有害ではない.
 繰り返しの暴露が,活性化ヘルパー細胞,細胞傷害性T細胞
を形成.
 引き続き暴露されると,1日程度で活性化されたT細胞が循
環血液内から皮膚に拡散.
 この活性化T細胞が,細胞性免疫反応を誘発して,多くの有
毒物質を放出,マクロファージによる組織への広範な侵入と
その後の影響を惹起する可能性がある.
いくつかの遅延型反応アレルギーの最終的な結果が,深
刻な組織損傷.
 ツタウルシ→皮膚,空中抗原→肺水腫,喘息発作
活性化T細胞による遅延型反応アレルギー

87. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
両親から子に伝搬
大量のIgE抗体, reagin (sensitizing
antibody 感作抗体)と呼ばれる. 良くある
IgG抗体と区別
allergen:IgE reagin抗体と特異的に反応す
る抗原. allergenが体内に入ると,allergen-
reagin反応が起こり,allergic reactionが起こ
る.
過剰なIgE抗体に関連したatopic allergy

88. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
肥満細胞,好塩基球と付着する性癖がある
 一つの肥満細胞ないし好塩基球は50万分子ものIgE抗体
と結合することができる.
複数の結合部位を有するallergenが,すでに肥満細胞,
好塩基球に付着してるIgE抗体と結合すると,肥満細胞,
好塩基球の膜が即座に変化する.
 細胞膜がゆがんで,破裂.
 ヒスタミン,プロテアーゼ,アナフィラキシーの遅延反応物質(有
毒なロイコトリエン混合物),好酸球走化性物質,好中球走
化性物質,ヘパリン,血小板活性化因子を含む特別な薬剤
を放出.
 局所血管の拡張,好酸球,好中球の反応部位への誘因,毛
細血管透過性亢進による組織への体液喪失,局所平滑筋
細胞の収縮
IgE抗体(reagin)の特徴

89. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
肥満細胞の活性化
抗原とIgE受容
体フラグメントとの
架橋
ヒスタミン /
脂質メディエータ
サイトカイン
血管/平滑
筋反応:
即時反応
免疫:
後期反応
IgEに囲まれた
休止期
肥満細胞
抗原に
活性化された
肥満細胞
受容体
フラグメント
A,B.抗原が,肥満細胞上の
IgE受容体フラグメント分子
に結合すると過敏反応を惹
起するメディエータを放出する
C.休止期の肥満細胞.深紅
の顆粒を豊富に持つ.光学
顕微鏡所見
E.同電子顕微鏡所見
D.顆粒が減った活性化を受
けた肥満細胞.
F.同電子顕微鏡所見
Abbas AK; Cellular and Molecular Immunology 7th Ed. P431. Fig. 19-4
Chap.19 IgE-Dependent Immune Responses and Allergic Disease

90. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
好塩基球,肥満細胞がIgE reaginの付着によってすで
に感作されている場合,特定のallergenが直接循環に
注入されると,血管内の好塩基球ないし小血管のすぐ外
側の組織にある肥満細胞と反応する可能性がある.
広範なアレルギー反応は,血管系および密接に関連した
組織でおこる(anaphylaxis)
histamineが放出され,血管拡張,透過性亢進をきたし,
循環系から血漿が著しく失われる.
 histamineの効果を相殺するためのepinephrineによる治
療を行わないと致死的となる.
活性化好塩基球,肥満細胞からは,anaphylaxisの遅
延反応物質leukotriene混合物が放出され,細気管支
の平滑筋の痙攀をおこし,喘息のような発作を引き起こ
し,窒息死する場合もある.
Anaphylaxis

91. 35 Resistance of the Body to Infection II. Immunity and Allergy
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
抗原が,特定の皮膚に入り込んで局所的アナ
フィラキシー様反応を起こしたもの.
histamineが放出され
1. 血管拡張により直ちに発赤を招く
2. 血管透過性から,その後数分で膨疹を生じる
 暴露前に,抗ヒスタミン剤を使用しておくと蕁麻
疹が予防できる.
蕁麻疹-局所的アナフィラキシー様反応

92. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
通常,出生時には内分泌系は,すでに高度に発達
していて,直ちに内分泌的な異常を呈することは稀.
ただし,以下の様な特別な環境下では内分泌学が
重要.
1. 女児を身ごもっている母親が,男性ホルモンで治療さ
れたたり,男性ホルモン産生腫瘍を発症したりすると,女
児の性器が高度に男性化し, hermaphroditism半
陰陽を呈する.
2. 妊娠中の,胎盤や母体の内分泌腺から分泌される性
ホルモンが原因で,生下時に新生児の乳房から母乳
が産生されることがある.時には,その後乳房が膨らみ,
感染性乳腺炎を発症すくこともある.
内分泌の問題

93. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
3. 未治療の糖尿病の母親から生まれた乳児は,非常に肥大
していて,膵臓のLangerhans島の機能亢進があり,児の
血糖は生下直後に20mg/dLを下回る可能性がある.
成人と違い,このレベルの低血糖でも,新生児ではinsulin
shockや昏睡に至ることは稀.
母親のⅡ型糖尿病は,巨大児の最も多い原因.
 insulin抵抗性のため,血漿insulin濃度が代償性に上
昇している.
 高濃度のinsulinが児の成⾧を刺激し,生下時の体重増
加に影響している.
 糖やその他の栄養素の供給が高い状態にあることも,児
の体重増加に関係している.
 体重増加は,脂肪増加が原因で身⾧は大きくなく,いくつ
かの臓器が肥大している(臓器巨大症organomegaly)
可能性がある.
内分泌の問題

94. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
hermaphrodite
 、ギリシア神話に登場する神である。
ヘルメースを父に、アプロディーテーを
母に生まれた頗るつきの美少年であっ
たが、水浴びのさなかにニュンペーの
サルマキスに強姦され、文字通りに一
つに合体して両性具有者となった。
 ヘルマプロディートスの名は、両親にち
なんでいるだけでなく、美しい女体を
もった美少年（ヘルメースにしてなお
かつアプロディーテー）という意味も
持つ。また、「両性具有｣「雌雄同体」
を意味する "hermaphrodite" とい
う語の語源でもある。日本語では⾧
母音を省略してヘルマプロディトスとも
表記される。
ヤン・ホッサールト作,ロッテルダム:ボイマンス・
ヴァン・ベーニンゲン美術館所蔵
♣ 訳注

95. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
3. 母親が,未治療のⅠ型糖尿病(insulin分泌欠
損症)の場合は,母親の代謝障害の為に児の成
⾧は,妨げられてる可能性があり,新生児の成⾧,
組織の成熟も阻害されていることがしばしばある.
 子宮内死亡の確率も高く,満期に至った児でも,
死亡の確率が高い.
 死亡する乳児の2/3はrespiratory distress
syndrome呼吸窮迫症候群による.
内分泌の問題

96. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
4. 副腎が,過大な刺激を受けたために,副腎無形成な
いし極度の萎縮をきたし,副腎皮質機能不全で出生
する児がいる.
5. 妊婦が甲状腺機能亢進症であったり,過剰な甲状
腺ホルモン治療を受けていた場合,児は,一過性に甲
状腺ホルモン低分泌状態で出生する可能性がある.
逆に,甲状腺摘出術を受けた妊婦では,甲状腺刺激
ホルモンが過剰に刺激されていて,生まれてくる児は,
一過性に甲状腺機能亢進状態となることもある.
6. 甲状腺ホルモン分泌の欠損している胎児では,骨の
成⾧が乏しく,精神発達遅滞となりcretin
dwarfism(現在は廃語?)となる.
内分泌の問題

97. 77 Thyroid Metabolic Hormones
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
胎児期,幼児期,小児期の極端な,甲状腺機能低下の
結果.
 身体と精神の発達遅滞が特徴
 先天的甲状腺欠損(congenital cretinism)
 遺伝的欠損によるホルモン産生障害
 食事内のヨウ素欠損(endemic cretinism)
胎児は,母胎から甲状腺ホルモンを,十分量で無いに
しても,母胎から受けるので見た目は正常.
娩出後数週間で,動きが緩慢になり,身体的,精神的
発達が,大きく遅滞し始める.
cretinism

98. 77 Thyroid Metabolic Hormones
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
どのタイミングでも,適切なヨウ素物質とホルモ
ン治療を開始すれば身体的成⾧は正常化する
が,精神的成⾧は,生後数周間以内に開始しな
いと,生涯遅滞する.
 この時期に,CNSの神経細胞の成⾧,分岐,髄鞘形成などが
行われるため
cretinismの際,骨格筋の成⾧が,より強く抑制
され,軟部組織の成⾧はそこまで抑制されない.
児は,がっしりとした肥満体型で,背が低い.
舌が巨大となり嚥下や呼吸を障害し,時に児を窒息
させるような特徴的な喉音呼吸を誘発する.
cretinism

99. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
未熟児固有の問題

100. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
極超未熟児では,呼吸器系が特に未発達にな
り易い.
肺活量,機能的残気量などは,児のサイズに比例し
て, 特に少ない.
surfactantの分泌は,抑制されているか,分泌され
ていない.
結果として,respiratory distress syndromeに
より死亡することが多い.
未熟児のFRCが少ないことが,Cheyne-Stokes
型の周期的呼吸と関連している.
呼吸

101. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
十分量の摂食と吸収の問題
2ヶ月以上の未熟児の場合,消化器系,吸収系は,
常に未熟.
脂質の吸収が,非常に未熟で,低脂肪食にする必
要がある.
Ca吸収が,未熟で,診断されないと,重篤なくる病と
なる.
–十分量のCa,Vit.D摂取の必要性に十分気を配
る必要がある.
胃腸管機能

102. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
1. 肝臓が未熟で,中間代謝が不十分となり,凝
固因子の不十分な生成から出血傾向を呈す
る.
2. 腎機能の未熟から,酸の排泄能力に劣り,未熟
児はアシドーシスに陥りやすく,重篤な水バラン
ス異常を呈しやすい
3. 骨髄造血系の未熟性から,貧血に陥りやすい
4. リンパ系のγ globulin生成が抑制されていて,
重篤な感染症を引き起こす.
その他の臓器の機能

103. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
未熟児では,臓器毎に未熟性が異なり,体の恒
常性維持機構が不安定.
酸塩基平衡は,とてつもなく不安定で,特に食物摂
取が時間時間で変動する場合に顕著.
血中蛋白濃度は,肝機能が未熟なために低値で,
低蛋白性浮腫を呈する事もしばしば.
Ca2+濃度を調節する能力に乏しいことから,低Ca
性テタニーを呈する事も.
血糖値は,食事の規則性に依存して,非常に広い範
囲で変動し,20mg/dLから100mg/dL以上にまで
変化する.
恒常性制御系の不安定性

104. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
未熟児は,正常体温を維持する能力に欠ける.
周囲の温度に影響されやすい
正常室温では,児の体温は90゜F台低めから80゜F
台で安定する.
体温を96゜F(35.5゜C)以下に維持すると,死亡
する率が高まることが報告されており,未熟児を
治療する際は,保育器が不可欠であることを示
している.
体温の不安定性

105. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
未熟児は,しばしば呼吸不全を呈するため,酸素療法が行
われてきた.
 ただ,過剰な酸素は,網膜の新たな血管の成⾧を停止させるため
失明につながる可能性がある.
 酸素療法を停止すると,脈管は失われた時間を取り戻そうと,大量
の血管を破裂させ,硝子体の中に伸び,瞳孔から網膜への光を遮
断してしまう.
 その後,血管は線維性組織の塊となり,眼球の透明な硝子体液が
あるべき場所に置き換わる.
 これが,retrolental fibroplasia水晶体後線維増殖症とよばれ,
永久的な失明を来す.
 よって,未熟児は,高濃度の酸素療法を避けることが特に重要.
 研究によれば,40%までの酸素を吸入すれば安全であるが,小児
生理学者の中には,空気の酸素濃度のみが完全に安全と考えて
いるものもいる.
過剰な酸素治療で失明の危険

106. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
子供の発達と成⾧
少年
少女
年齢(月) 年齢(年)
身⾧(inches)
-177.8(゜C)
-152.4
-127.0
-101.6
-76.2
50.8-
♣ 男女の成⾧曲線は,10年間
は全く平行.
♣ 11歳と13歳の間で,女児の
estrogensが産生され初め
て,身⾧の伸びが速まるが,
14~16歳頃までに⾧骨の骨
端性が閉鎖し成⾧が止まる.
♣ 対照的に,男児の
testosteroneの作用でやや
後の年齢,13歳から17歳まで
余分な成⾧が起こる.
♣ 男性は,骨端線の閉鎖が遅
れるために成⾧が遷延し,最
終的な身⾧は女性よりかなり
高くなる.

107. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
行動の成⾧は,主に神経系の成熟に関係する.
神経系の解剖学的構造の成熟と,訓練による
成熟を解離することは困難.
解剖学的研究によれば,中枢神経系の主要な伝
達路は,生後1年目の終わりまでは完全には髄鞘が
備わっておらず,生下時は,神経系は完全に機能して
いるわけではないとされている.
脳皮質とその関連機能,視覚など,は最終的な発達
に至るまでに生後数ヶ月を要する.
行動の成⾧

108. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
生下時,児の脳の質量は,成人のわずか25%し
かなく1歳で55%,2歳の終わりに成人相当の大
きさになる.
この過程は,泉門fontanel,頭蓋の縫合
cranial sutureの閉鎖とも関連していて,生後
2歳以降は,脳の追加成⾧は20%に過ぎない.
行動の成⾧

109. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
生後1年間の行動成⾧
吸啜
はいはい
短時間の座位
寝返り
手の調節
頭の調節
発声
笑顔
一人歩き
独り立ち
伝い歩き
起き上がり Pulls up
把持 Grasps
出生
年齢(月数)
この図と,実際の発達
を比較することで,精神
的,行動的な成⾧を臨
床的に評価することが
できる.

110. 84 Fetal and Neonatal Physiology
O.Yamaguchi
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 14th Ed.
84章 胎児,新生児の生理学
UNIT XIV
内分泌学と生殖