杉浦コメント：この指導案の一番よいところは、全体を通した「たとえのうまさ」です。全体としては板書計画がない、授業のイメージ不足（内容が充実しているだけに、もっとメリハリがほしいところ）など改善点はあるのですが、この指導案の「たとえのうまさ」は授業を理解しやすくする効果を大きく持っていますから、ぜひまねをしてほしいところです。
授業の指導過程
みなさんこんにちは。４限の授業が始まりますよ。準備はできていますか？それでは授業を始めます。今日はホルモンによる調節について勉強していきます。ところで、お昼休みも目前で、そろそろおなかが空いてくる時間ですね。「おなかが空いて死にそう！」な人、手を挙げて。
生徒：（ちらほら手が挙がる）
はい、ありがとう。でもお昼まで頑張ってくださいね。さて、「おなかが空いて死にそう！」な人が何人かいましたが、さすがにもう何日も飲まず食わずで、いまこの瞬間にも本当に死んでしまうような人はここにはいないかと思います。おなかが空いてもすぐにすぐ死んでしまうことはありませんよね。どうしてなんでしょうね。（間）実は、これもホルモンの働きのひとつなんです。
（発問）
ところで皆さん、人間の身体って、一体どれくらいの数の細胞でできていると思いますか？
生徒：1000万/1億/10億/100億/１兆/もっと…などなど
はい、ありがとう。では正解の発表といきましょうか。実は、だいたい60兆もの細胞でできているんです。そんなに沢山の細胞が、好き勝手に動いたのでは恒常性を維持することができません。そこで、前回勉強した自律神経や、今回勉強するホルモンが、全身の細胞に脳からの命令を伝え、細胞の動きを統括するために働いているんです。
ホルモンというのは、血液によって全身に運ばれ、特定の組織や器官の働きを調節する物質のことです。前回の授業で扱った自律神経系に似ていますね。この2つはどちらも恒常性を保つためにはたらいているものなんです。が、この2つにはちゃんと違いがあるんですよ。どんな風に違うんでしょうね。ではまず自律神経系とホルモンの違いから説明していきます。プリントの、自律神経とホルモンの伝わり方のところを見てください。
自律神経系には交感神経と副交感神経の2種類があって、その最高中枢、つまり自律神経たちのボスですね…その間脳視床下部から命令が出ると、そのまま標的となる器官に作用するんでしたね。目的地に行くのに寄り道をしない、特急電車のようなかんじですね。
この方法だと命令はすぐに実行されます。ですが、持続性がありません。
皆さんも、試験前にちょこっと勉強して結構いい点をとれたけど、2,3日もすると覚えたことをほとんど忘れてしまったという経験はありませんか？それと似ていますね。
一方、ホルモンはといいますと、間脳視床下部から命令がでるのは自律神経と同じです。が、こちらは命令を受けるとまず脳下垂体にこの命令が伝えられます。命令を受けた脳下垂体は、命令の内容によって器官に作用するホルモンを作ったり、他の器官にホルモンを作るように伝えたりします。この脳下垂体を含め、ホルモンを作る器官のことを内分泌腺といいます。内分泌腺で作られたホルモンはやっと標的となる器官にたどりつきます。特急電車のような自律神経の働きに対して、伝言ゲームのようにゴールに着くまでに色んなところを通らないといけない、普通電車のようなかんじです。
さて、やっと標的器官にたどりついたホルモンですが、ここで受容体とよばれる受付窓口を通らなければならないんです。この受容体というのが誠実な奴で、決まったホルモンとしか結びつかないんです。というか結び付けないんですけどね。プリントの受容体の図を見てください。受容体というのは細胞がホルモンを掴むために伸ばしている手のようなものなんですが、その手にぴったりはまるホルモンしか受け付けないんです。ホルモンと受容体の関係は、シンデレラとガラスの靴のような関係なんです。
ではホルモンの伝わり方に戻って、このように、ホルモンは段階を踏んで命令が伝わっていくため、命令が実行されるのは遅くなります。そのかわりに持続性があるんです。動物の体はこの2つを必要に応じて、つまり速さを優先するか持続性を優先するかによって使い分けているんです。
次に、さっきもでてきた内分泌腺について紹介しましょう。では教科書の189ページの図19を見てください。１つ目は脳下垂体。これは間脳視床下部の下にぶら下がるように飛び出ています。では191ページの図20を見てください。脳下垂体の詳しい図が載っています。脳下垂体は前葉と後葉に分かれています。それぞれ分泌するホルモンも違ってきます。本当はこの前葉と後葉の間に中葉もあるんですがヒトでは中葉は退化しているんです。それにしても、前葉とか後葉とか、葉っぱという字がついていますよね。なんで葉っぱなんでしょう？何でだと思いますか？（間）実はですね、これは脳下垂体を葉っぱにたとえているんです。言われてみると、なんとなく枝にくっついた葉っぱのように見えませんか？それで、葉っぱの先のほうかお尻のほうかで前葉、後葉となっているんです。
さて、もう一度189ページに戻りましょう。次は甲状腺と副甲状腺です。ちょうど喉の辺りにありますね。そして次は副腎。これは腎臓の上にくっついています。副腎には皮質と髄質があります。この皮質と髄質も、それぞれ分泌するホルモンが違います。最後にすい臓ですが、すい臓の説明に入る前に、質問です。
（発問）みなさん、からだの中に島があるって知ってました？
生徒：ニヤニヤする/ぽかんとする/知ってる/知らない
どんな島なのか気になりませんか？ではからだの中に一体どんな島があるのか見てみましょう。195ページの図25を見てください。すい臓の拡大図のところにランゲルハンス島というのがありますね。ところで皆さん、このランゲルハンス島、どうして島なのか不思議に思いませんか？実はすい臓の組織はほとんど外分泌腺でできているんです。ちなみに、この外分泌腺では消化液であるすい液をつくっています。この外分泌腺…水色のところですね。その中に、黄色で示されている内分泌腺の塊が島のように浮いているように見えるのでこういう名前がついたんですよ。からだの中に島があるなんて面白いですね。ちなみに、ランゲルハンスというのは、発見者の名前からとられています。ランゲルハンス島にはA細胞とB細胞があって、やっぱりそれぞれ違うホルモンを分泌します。
それでは、いよいよそれぞれのホルモンについて紹介していきましょう。プリントの表を見てください。ヒトのホルモン（一部）とありますが、ヒトの体内ではたらいているホルモンはこれが全てではありません。ヒト以外の生物まで含めばさらに多くのホルモンが存在しています。が、あんまり一度に言われては皆さんが混乱してしまうかもしれないので、ここでは教科書に載っている分だけ紹介しましょう。予備校や参考書で勉強している人には少し物足りないかもしれませんが悪しからず。
まず一番上に視床下部。そこから分泌されるホルモンは放出ホルモンと抑制ホルモンの２つがあります。このホルモンは、脳下垂体の前葉と中葉のホルモンの分泌を文字通り促したり抑制したりするホルモンです。これはまずボスから命令が出る段階で、これから体の至る所に命令を伝言ゲーム式に伝えていくわけなんです。
では次に脳下垂体です。脳下垂体は内分泌腺の中でも特に重要な役割を持っているものの1つです。では視床下部から分泌されたホルモンによって命令が伝えられる前葉から見ていきましょう。まず成長ホルモン。これは名前を聞いたことがある人、多いんじゃないでしょうか？ここから分泌されているんですよ。はたらきについてもイメージしやすいと思います。タンパク質の合成促進、骨の発育促進、身体一般の成長促進。いかにもといったかんじですよね。しかし忘れてはいけないはたらきがもうひとつ。それは血糖量の増加です。血糖量というのは、血液中のグルコース量のことです。血糖量が増加するということは、エネルギーになるものが増えるということなんです。からだの成長にはそれだけエネルギーが必要ということなんです。だから、身体を作るもととなるものとエネルギーとなるものを好き嫌いなくバランスよく食べないと大きくなれないんですよ。これは脳下垂体から直接標的となる器官に作用するホルモンです。
次に、甲状腺刺激ホルモン。甲状腺を刺激して、甲状腺の発育と甲状腺ホルモンの分泌を促すホルモンです。そして副腎皮質刺激ホルモン。副腎皮質を刺激して副腎皮質の発育と糖質コルチコイドの分泌を促すホルモンです。甲状腺と副腎皮質は脳下垂体から命令を受ける内分泌腺です。
内分泌腺はお互いに深い関係をもっているのですが、なかでもこのような刺激ホルモンを分泌する脳下垂体が他の器官に与える影響は大きいようです。
（発問）
例えば、ネズミの脳下垂体を取ってしまうと、甲状腺や副腎や生殖腺が大きくならなくて、ホルモンの分泌もとても少なくなってしまいます。なぜだかわかりますか？
生徒：ホルモンが出なくなるから/わからない/生殖腺はどこからでてきた？…など
はい、ここではさっきやった刺激ホルモンが関わってきます。内分泌腺を発育させたり、ホルモンの分泌を促す刺激ホルモンを出すのは脳下垂体でしたね。この脳下垂体がなくなると、刺激ホルモンは分泌されないわけですから、甲状腺や副腎や生殖腺は成長しませんし、ホルモンも少ししか分泌されません。ちなみに、教科書には載っていませんが、脳下垂体前葉からは生殖腺刺激ホルモンも分泌されているんですよ。
では次に後葉から分泌されるホルモンを見ていきましょう。脳下垂体後葉からはバソプレシンが分泌されます。これは腎臓の浸透圧のときに出てきましたね。バソプレシンは別名血圧上昇ホルモンとか抗利尿ホルモンといいます。バソプレシンのはたらきをそのままあらわした名前なんですよ。では肝心のはたらきはどんなものなのかといいますと、ひとつは毛細血管や毛細動脈を収縮させて血圧の上昇を促すこと。そしてもうひとつは腎臓での再吸収を促すことです。バソプレシンは視床下部にあるニューロンの細胞体で合成されて後葉に蓄えられます。このように、ホルモンを分泌する機能を持っているニューロンを神経分泌細胞といいます。バソプレシンは脳下垂体からそのまま標的となる器官に作用します。
では次は甲状腺です。甲状腺ホルモンの代表的なものはチロキシンです。というわけでここではチロキシンについてみていきます。このはたらきは生体内の化学反応の促進と、成長と分化の促進です。
そして副甲状腺。ここから分泌されるのはパラトルモンです。パラトルモンのはたらきは、骨のカルシウムを血液中に移し、血液中のカルシウム濃度を上げることです。
つづいて副腎に移りましょう。副腎には髄質と皮質があることはさっき説明しましたね。ではまず髄質から。髄質からはアドレナリンが分泌されます。グリコーゲンは糖を肝臓に蓄えられる形にしたものでしたね。アドレナリンはこのグリコーゲンをグルコースに分解し、血糖量を増加させる働きをもっています。
次に皮質から分泌されるホルモンを見ていきましょう。まずは糖質コルチコイド。これも血糖量を増加させるはたらきを持っています。ですがアドレナリンとはその過程が違うんです。糖質コルチコイドはタンパク質から糖を合成して、血糖量を上げるんですよ。注意してくださいね。つづいて鉱質コルチコイド。これも腎臓のところで出てきましたね。腎細管でのナトリウムの再吸収とカリウムの排出を促します。
それでは次はすい臓のランゲルハンス島へ移りましょう。さっきもちらっと言いましたが、ランゲルハンス島から分泌されるホルモンはA細胞とB細胞でそれぞれ違います。B細胞からはインスリンが分泌されます。糖尿病の時にインスリン注射をするなんて話を聞いたことがあるかもしれません。このインスリンは糖尿病にも深くかかわっているんです。が、糖尿病とインスリンの関係についてはまた後で説明しますね。インスリンのはたらきは、グリコーゲンを構成したり、組織での呼吸によって糖を消費させたりすることで血糖量を減少させることです。次にA細胞細胞ですが、ここからはグルカゴンというホルモンが分泌されます。グルカゴンのはたらきは、グリコーゲンを分解し、血糖量を増加させることです。A細胞とB細胞では正反対の性質を持ったホルモンが分泌されるんですね。甲状腺ホルモンからグルカゴンまでのホルモンは内分泌腺から標的となる器官に作用するホルモンです。
さて、次はホルモンの分泌量の調節についてみていきましょう。ホルモンの分泌量は、多すぎても少なすぎてもだめなんです。例えば、みなさんおなかが空いた時に「お母さん、おなか空いたよ」と、言ったとします。そこで、「あ、そう」といわれて何も食べられずに終わってしまうと、お腹は空いたまま。それは嫌ですよね。けれどお腹がいっぱいになっても「さぁどんどん食べなさい」と食べ物を出され続けても困りますよね。そんな時皆さんは、「何か食べさせてよ」とか「もういらないよ」といったことを言うと思います。それと同じことが身体の中でも起こっているんです。ここでは甲状腺ホルモンを例に挙げて見てみましょう。
（板書）
視床下部→脳下垂体→甲状腺→甲状腺ホルモンの図を書く。
甲状腺ホルモンの分泌は脳下垂体前葉の支配を受け、その脳下垂体前葉は視床下部の支配を受けています。ですが、甲状腺ホルモンの濃度が高くなると、甲状腺ホルモンは、視床下部や脳下垂体前葉に働きを抑制するよううながすんです。
（板書）
先ほどの図に甲状腺から脳下垂体、視床下部への矢印を書き加える。
「もういらないよ」と言うわけですね。このように、最終的に作られた物質やはたらきがはじめの段階に戻って作用することをフィードバックといいます。この調節が上手くいかないと、病気になってしまうこともあるんです。例えば成長ホルモンの分泌が多すぎると巨人症、少なすぎると小人症といった病気になってしまいます。
さて、このフィードバックですが、さっきは甲状腺ホルモンで説明しましたが、糖質コルチコイドも同じようなフィードバック調節をうけています。血糖量を上げるホルモンは脳下垂体前葉から分泌される成長ホルモン、副腎髄質から分泌されるアドレナリン、副腎皮質から分泌される糖質コルチコイド、ランゲルハンス島A細胞から分泌されるグルカゴンでしたね。また、アドレナリンとグルカゴンはグリコーゲンの分解、糖質コルチコイドはタンパク質から糖を合成と、血糖量を上げる過程に違いがありましたね。それに対して血糖量を下げるのはランゲルハンス島B細胞から分泌されるインスリンでしたね。インスリンはグリコーゲンの合成や、組織に糖の消費を促すことで血糖量を下げるんでしたね。
（板書）
血糖量の増減に関わるホルモンのまとめの図を書く。
ところでみなさん、血糖量を上げるホルモンはたくさんあるのに、下げるホルモンが1つしかないのは不思議じゃありませんか？（間）実は、これこそが授業のはじめに言ったおなかが空いてもそう簡単に死なない理由なんです。人間を含め、ほとんどの動物は空腹に耐えられるようにできているんです。私たちはいまでこそ飢えることなく生きていますが、例えば私たちの遠いご先祖様や、野生の動物なんかは毎日必ず食べ物にありつけるとは限りませんよね。むしろ食べられない日のほうが多いでしょう。空腹状態というのは、血糖量が低い状態ということなんです。そんな時に、ホルモンが血糖量を上げ、生きていくためのエネルギーを作り出しているんです。反対に、血糖量が多い時はここぞとばかりにグリコーゲンを合成して肝臓に蓄え、飢えにそなえるようにできているんです。しかし、空腹に耐えられるようにはできていますが、満腹には慣れていないんです。だから飽食の時代とよばれる現在、糖尿病などの生活習慣病が問題になっているんですよ。
さて、ここでは血糖量の調節について見ていきましょう。教科書194ページの図24を見てください。赤い線が血糖量を上げる過程、青い線は血糖量を下げる過程です。糖分をたくさん摂取すると、血糖量が一時的に上がります。この血液がすい臓を流れると、ランゲルハンス島B細胞からインスリンが分泌されます。また、視床下部を流れると、血糖量調節の中枢が興奮し、それが副交感神経を通じてすい臓にインスリンの分泌を促します。そうして血糖量を正常値に戻そうとするんです。逆に血糖量が減少すると、交感神経の興奮によって副腎髄質からアドレナリンが分泌されます。また、糖質コルチコイド、グルカゴンも血糖量の増加にはたらきます。交感神経はグルカゴンの分泌を促し、インスリンの分泌を抑えます。おそらく、今みなさんの身体の中ではアドレナリンや糖質コルチコイドやグルカゴンがたくさん分泌されているはずです。お腹空きましたもんね。このように、血糖量の恒常性はホルモンと自律神経によって保たれています。他にも、浸透圧の調節や、体温の調節も、自律神経とホルモンの協調作用によるものです。
これまで紹介してきた作用は恒常性を保つために行われています。では最後にこの具体例を紹介しましょう。それでは、食事に伴う血糖量の変化と、それに関わるホルモンについて見ていきましょう。
（発問）
その前に、さっきチラッといいましたインスリン注射の謎がこれから解き明かされるのですが、なぜインスリンを外から取り入れるんだと思いますか？
生徒：インスリンが作れないから/糖が多いから/インスリンが足りないから/知らん
はい、では見ていきましょう。教科書195ページの図26を見てください。まずは左側のグラフを見てください。これは食事に伴う血糖量の変化を表したグラフです。0時間のところが食事開始時点です。青い線が健常者、赤い線が糖尿病患者の血糖量の変化を表しています。食事を始めるということは、その分体内に糖分が取り込まれるということです。このグラフを見ても、食事開始から血糖量が上がっているのが分かると思います。ですが、健常者のグラフの方を見ますと食事開始から1時間近くたった頃からだんだん血糖量が下がってきているのが分かりますか？これはさっきもやったようにインスリンが分泌され、血糖量を下げることももちろんですが、血糖量を上げるホルモンの分泌が抑えられることも要因の１つなんです。では右側のグラフを見てください。こちらは食事に伴う血液中のインスリン濃度の変化を表したグラフです。健常者の方のグラフでは食事開始の直後からインスリン濃度が跳ね上がっているのが分かりますね。これは食事によって上がった血糖量を下げようとする恒常性がはたらいているためです。一方、糖尿病患者のグラフを見ますと、食事を開始してもあまりインスリン濃度が上がっていませんよね。血糖量を下げるはたらきも鈍いことが左側のグラフからみてとれます。これは、糖尿病がインスリン不足によって起こる病気だからなんです。血糖量が高いと、腎臓から余分な糖が尿中に排出され、糖尿になるんですよ。だから注射などによって外からインスリンを取り入れることで、症状を緩和させようとするんです。これがさっきも言いました、インスリン注射というわけなんです。インスリンは一人で血糖値を下げているわけですから、あんまりこき使ってはかわいそうです。みなさん、糖分の補給もいいですが、摂り過ぎにはきをつけましょうね。
さぁみなさん、ここまで勉強してきてどうでしたか？自分の身体の中でどんなことが起きているのか、少しでも分かるようになりましたか。今回の範囲は身近すぎて気にもならなかった部分かもしれませんが、今日の授業をきっかけにどんな時にどんなことが自分の中で起こっているのか、少し考えてみて欲しいなと思います。それではこれで授業を終わります。
