高校 生物基礎 恒常性と調節 by 池田博明
ホメオスタシスという考えは非常に重要な概念だが,保健という科目でも扱っている。外部環境の変化に対して,体温や血糖値などの内部環境が一定に保たれることを意味する。クロード・ベルナールが食物の種類にかかわりなく血糖値が一定であることから,内部環境の定常性の維持の機構を提案し(1859年),キャノン(アメリカの生理学者。『からだの知恵』の著者)が初めて用いた。生物教育上からは「ダーウィニアン医学」という分野が今後注目されよう。これは病気を進化と適応の観点から再考しようという医学である。
『進化医学』の書評。三中信宏による。
Darwinian medicine に関して一般向けに書かれた初めての本である.原書は1994年であるが,進化医学の基本路線を明確に述べている点で,本書の価値はいささかも減じてはいない.必ずしも安い本ではなく,また訳文にところどころ硬い表現があるが,内容を考えれば許容範囲におさまる.
「進化医学」と言うと,何かしら声高な主張が羅列されているのではと危惧する向きもあるだろうが,実際に読み通してみると,む
しろ節度のある抑制の効いた文体が印象的である.現代医療への対抗姿勢のふりを取ったりとか,優生学的に曲解されるようなことをつい言ってみたりということはまったくなく,ひたすら【why】すなわち「病気の究極的進化要因の解明」-「なぜ私たちは今あるよ
うにあるのか,なぜ私たちはある種の病気にかかりやすいのか」
(p.376)を知ろうとすること-という大きな研究プログラムの確立を掲げる.進化医学(ダーウィン医学)の基本綱領はおそらく本書に書かれたことがすべてだろうと思われる.
「医学の目標は,常に,病人を助けることであって,種を助けることではない」(p.14)という発言は,個体淘汰の正しい理解を導
いた G. C. Williams ならではの重みのある発言である.それはまた,進化医学が優生学的見解と無縁であることの理由にもなってい
る.同時に,病気の究極要因を追究する進化医学が,その至近要因
を見続けてきた現代医療と衝突しないために細心の注意を払ってい
るように見受けられる.
「至近要因と進化的要因は,二者択一のも
のではない.どの形質を理解するにも両方が必要なのである」(p.
6)という発言には,進化医学が相補的な役割を期待されていることが示されている.そして,第15章「医学の進化」では,伝統的な医学教育で進化的視点が欠落していた理由を「進化的な考え,とく
に自然淘汰による適応の考えに対する一般的な反感(生物学者の中ですら)」(p.364)に見いだしている.
本書は,数多くの具体的な疾病を例に挙げながら,病気の進化的背景を推論する.老化の進化学的意味,病原体の体内での急速な進化,免疫系疾患の進化的意味などは一般の進化生物学の応用問題と
して理解できる.また今後の医学研究テーマを提供している章もある.女性の生殖器系の癌に対する経口避妊薬の抑制効果とか,血中
尿酸の個体寿命への寄与などがそれである」。本書の進化的なバックグラウンドはそれ自身学ぶべき点が多い
(第2著者のこれまでの学問的貢献を考えよ).進化学と医学の交わりが生んだダーウィン医学について知るためのまたとないテキス
トであると私は考える. --- |
第1節 内部環境の恒常性
【体温を測定する診断の始まり】
ドイツの臨床医カール・ヴンダーリッヒ
『諸疾患における体温の変化』(1868) 36.3~37.5度を正常としている
オルバットが小形体温計を発明 (1866) |
●第1項 内部環境(=体液)の恒常性
ホメオスタシス homeostasis (homoios+stasis) = similar state
体液の分類
血液(血管内) 血液 = 血漿 + 血球 ← ↰
↓ ↓」 ↑
組織液(組織間) 組織液 〔骨髄〕
↓ ↓ ↓
リンパ液(リンパ管内) リンパ液=リンパ漿 + リンパ球 ←〔リンパ節〕
●第2項 心臓 Heart
血液循環説 (ハーベイ、1628) ラテン語の彼の本はひどく読みにくい
沸騰説
潮汐説
|
ハーヴェイの著書より
第1図:上腕をしばると
血管が表面に浮き
出てくる。ところどころ
に弁のふくらみが
見られる。
第2図:Mの弁の後を
押さえると,MO間に
血液の流れない
空所ができる。
第3図:Mを押さえた
まま,OをM側に押し
ても血液は逆流さ
せることができない。
|
翻訳書 13.第三命題の証明とそれによる血液循環の確認」に実験の説明がある。
“肘より上で腕を縛ることによって(図1、A,A)、この事実は一層明らかになる。
静脈に沿って、とくに労働者や静脈が太い人で、一種の節と言うか盛り上がり(B,C,D,E,F)を見ることができる。このことは枝の在る所(E,F)だけでなく、無い所(C,D)にも起きる。この節すなわち盛り上がりは弁によるもので外から見ることができる。
どれか一つの弁の上流の部分H , O(図2)で血液を押し、指で下に向けてしぼると、上からの血液の流れは見られず、指と弁Oの間の静脈は消えてしまう。しかし弁の上(O,G)の部分は十分に広がって太くなる。血液はこのように押し下げられて静脈は空になる。
弁Oの上の太くなった静脈に他の手の指を置いて(図3)、下向けに押し下げても、弁を越えて血液を押し下げることはできない。いくら押す力を強くしても、指と弁の間の静脈はさらに太くなり、弁より下の静脈は相変わらず空である(図3,H,O)。
したがって、静脈の弁の機能は動脈や肺動脈の開口部にある半月弁と同じで、動脈に送り出された血液が逆戻りしないためである。
さらに、腕を前のように縛って静脈が充満し広がっているとしよう。もしも静脈上の一点を指で押し(図4,L)、他の指で次の弁(N)まで血液を上方向にしぼると、静脈のこの部分(L,N)は空になることに気づくであろう。まさしく図2で見たように、血液は逆には流れない。
しかし、最初に置いた指(図2のH;図4のL)を取り去ると静脈は末端から充満し、腕は図1のDCのようになる。 静脈の血液は下部すなわち末端から心臓の方向に進む。
血管内をこの方向に流れ、逆方向に流れないことは、明らかである。ある部分で弁がこのように正確には作用しなかったり、弁が1枚だけだったりして、中心部からの血液の逆流が起こらないようにできないとしても、多数の弁は明らかにこのようにすることができる。
たとえうまく行かない場合でも、それに続く弁が多数あり完全に働くこと、などによって補うことができる。
このように、一言で言うと、静脈は心臓に戻る血液の自由で解放された水路であって、心臓からの血液を分配することは出来ないようになっている。
しかし、次のことに気がつく必要がある。腕を縛って静脈が膨れ上がり弁がはっきり見えるようになる。ある弁(図4,L)の上に指を置いて圧迫して、血液が手から心臓方向に流れないようにして、他の手の指で静脈の血液を次の弁(図4,N)の先までしぼり出す。ここで血管は空になる。
しかし、Lにある指を放すと、静脈はすぐに下から満ちてくる。指で再び圧迫し、前と同じように血液をしぼり出し、下部の指を放すと、血管は前と同じように太くなる。短時間に、たとえば千回も繰り返すとしよう。”
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開放血管系
閉鎖血管系
魚類 一心房一心室
哺乳類 ニ心房ニ心室
鳥類も二心房二心室だが、ほ乳類とは別の進化をしたもの。
胎児の発生を観察・比較すると肺動脈や大動脈は鰓(えら)
に血液を送る鰓弓(さいきゅう)動脈から進化した。
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▼NHK「ためしてガッテン」2011年4月27日(水)
心臓弁膜症
心臓弁膜症を診察する方法は、聴診器で心音を聞くこと
です。
正常な弁であれば「ドッ、クン」という心音が聞こえる。
この「ドッ」という音と「クン」という音は異なる弁のしまる音
と対応しています。1音「ドッ」は僧帽弁などの房室弁が
閉じるときに聞こえる音です。2音「クン」は大動脈弁など
の動脈弁が閉じるときに聞こえる音です。
もしカルシウムの沈着などによって弁が硬化すると、
弁の機能が不具合になって「ドックン」という音が不明瞭
になり、弁の隙間を流れる血液の音で心音が「ザーザー」
と変化します。僧帽弁閉鎖不全症に見られる心雑音が
こんな感じです。
心臓弁膜症になると心臓の左心室は血液を押し出す力を
増やそうとして壁を厚くする。これが心肥大。 |
哺乳類の赤血球はなぜ無核で小形化したのか
坂井武雄『人体は進化を語る』より・・毛細血管を細くするため
← 高くなった血圧が糸球体の血管を破壊するのを防ぐため
← 体循環の血圧は120~140mmHgもある
肺循環の血圧は25~30mmHgなのに。
(両生類は肺循環と体循環の区別なく、約30mmHg)
●第3項 血液 blood
血液の成分
血球 45% (有形成分) |
血漿 55% (液体成分) |
赤血球 |
白血球 |
血小板 |
水 90% / タンパク質 7% / 無機塩類 |
血漿の非電解質成分
リン脂質 |
コレステロール |
中性脂肪 |
グルコース |
尿素 |
乳酸 |
尿酸 |
クレアチニン |
ビリルビン |
胆汁 |
(1)赤血球
酸素の結合と酸素の解離
結合
Hb + O2 → HbO2
ヘモグロビン 酸素 ← 酸素ヘモグロビン
(暗赤色) 解離 (鮮紅色)
酸素解離曲線
ガス分圧 |
O2 |
CO2 |
N2 |
H2O |
計 |
圧力の単位はmmHg |
大気圧 |
20% |
0.037% |
80% |
- |
|
|
152 |
- |
608 |
- |
760 |
|
肺胞気 |
100 |
40 |
575 |
45 |
760 |
|
静脈血 |
40 |
46 |
575 |
47 |
698 |
新しい解剖生理学(1969) 南江堂より |
|
|
1904年、クリスチャン・ボーアは全血の
酸素解離曲線はS字形で、純粋ヘモグロ
ビン溶液の双曲線とはかなり異なってい
ることを発見した。
同年、彼はハッセルベルヒ、クローとと
もに解離曲線の位置は炭酸ガスの分圧
によって影響されることを見出したが、
それは生物学上重要な発見と考えられた
(『生理学の夜明け』p.154) |
酸素解離曲線に対する炭酸ガスの影響は、バークロフトにより
本質的にpHの効果であることが示された(右)。
塩分の種類や濃度が解離曲線のS字形を決定することも明らか
となった・
(1928)
『生理学の夜明け』p.163より |
(2)白血球
顆粒白血球
中性好性 55~65%
酸好性 1~4%
塩基好性 0~1%
リンパ球 20~30%
単 球 4~10%
白血球以外の生体防御のしくみ
酵素(リゾチーム)による殺菌 |
涙や唾液 |
|
酸による溶菌 |
汗や胃液 |
|
抗体による免疫 |
|
|
発熱による増殖抑制 |
|
|
病原微生物の特徴 |
バクテリア bacteria |
ウイルス virus |
大きさ |
0.5~2.0μm |
0.3μm以下 |
遺伝子 |
DNA (環状) |
DNA または RNA |
酵素 |
あり |
なし |
自己増殖 |
あり |
なし 寄生した細胞の酵素を借りる |
抗生物質の効果 |
あり |
なし |
耐熱性 |
耐熱性細菌あり |
なし 60℃以上で変性 |
免疫による治療 |
効果あり |
効果あり |
(3)リンパ球
免疫 = 疫病(伝染病)を免れる = 一度かかった病気にかかりにくくなる
古代のはしかやコレラ、発疹チフス、中世のペストや天然痘
1738年 ジェンナーによる「種痘」の確立
1885年 パスツールによる狂犬病ワクチンの開発
(1881年 炭素病ワクチン開発)
1968~1998年 天然痘根絶計画
血液と生体防御
●第4項 腎臓 Kidney
=左右1対 ソラマメ形 肉屋でも「マメ」という
ヒトの場合,こぶし大,背側に2個(腰骨の上当たり)。
断面では皮質・髄質・腎杯を区別できる。
皮質にはネフロンと細尿管がある
髄質には(直行)細尿管がある
腎臓の構造としくみ:ろ過・再吸収説
ネフロン(腎単位)=細尿管+腎小体(糸球体とボーマンのう)
片方に100万個。腎臓の機能は1個でもなんとかなる。
糸球体からボーマンのうへ血液の一部がろ過され,原尿となる(1日に200リットル)。
細尿管の周囲を取り巻く毛細血管へ原尿が再吸収される(99%が再吸収される)。
できた尿(1日に1.5リットル)は集合管に集まり,腎杯に排出され,輸尿管に送られる。
多尿(1日に2リットル以上)や貧尿(0.2リットル以下)はなんらかの病気かも。
ぼうこうの容量は約300ミリリットルだから,1日1.5リットルの尿なら,トイレに行く回数は通常5回。
器官 |
血 管 |
細尿管 |
ぼうこう |
液体 |
血 液 |
原 尿 |
尿 |
成分 |
血球
タンパク質
水
Na
K
ブドウ糖
尿素
|
水
Na
K
ブドウ糖
尿素
|
水
Na
K
尿素
|
血液成分のグループわけ
●第一群:血球やタンパク質→ろ過されない
(通常は原尿成分とならない)
尿に見られる場合(血尿やタンパク尿)は糸球体腎炎など腎臓の異常が疑われる
ろ過されてしまった=糸球体が炎症を起こしている可能性
●第二群:水やNaやK→ろ過されるがほとんどが再吸収される
(原尿と尿の中心的な成分である)
●第三群:ブドウ糖→ろ過されるがすべて再吸収される
(尿成分とならない) 尿に見られる場合は糖尿病の疑い。
●第四群:尿素→ろ過されて再吸収されにくい
腎臓のしくみとはたらき=ろ過・再吸収説
ろ過される物質はサイズが小さい |
再吸収の取り込み速度はホルモンによる |
【糸球体】
=↓ =↓ =↓ = ↓ =
H2O Na CO(NH2)2 C6H12O6
18 23 60 180分子量
【ボーマンのう】 |
【毛細血管】
A B
=↑ =↑ =× = =
水 Na 尿素
A:バソプレシン B:鉱質コルチコイド
【尿細管】 |
【参考】尿量と尿の色について,次の四つのうち,ふたつは体にとって異常な状態である。
尿 |
|
|
|
|
|
|
|
量と色 |
|
尿量多
色薄い |
尿量多
色濃い |
尿量少
色薄い |
尿量少
色濃い |
尿内の
物質量 |
|
** |
**** |
* |
** |
状 態 |
|
多量に飲水 |
糖尿病の時 |
尿毒症の時 |
汗をかいた時 |
【参考】牛の尿で洗顔!
アフリカ・スーダン南部の遊牧民は牛が放尿するところへ頭や顔を出して洗っていた。「汚い?」。いや,排泄直後の尿は汚いものではない。尿の96%は水であり,残り4%は体内で使われなかった塩類・尿素・ビタミン・色素など。まったく細菌は存在しない。(藤田紘一郎『清潔はビョーキだ』朝日新聞社)。 |
水や塩類の再吸収の割合は、バソプレッシンや鉱質コルチコイドなどのホルモンによって調節されている。
【実験】ブタの腎臓の解剖。(by 清泉女学院中高等学校教諭・飯島和重による)
NHKスペシャル 「人体 神秘の巨大ネットワーク」第1集 “腎臓”が寿命を決める 2017年9月30日 21:00-21:50
オリンピック水泳選手が高地トレーニングをしている 酸素の薄い高地で泳ぐ。すると体内の酸素濃度も80%代と低い。
しかし、二週間もすると90%代に回復。これは腎臓が反応してEPOを出した結果だ。
EPOは「酸素が欲しい」というメッセージ物質で、骨髄に作用し、赤血球を増産させる。
ライプチヒ心臓センターでは、高血圧の治療に腎デナベーション手術を行っている。レニン過多を抑えることで治療できるのだ。
腎臓はろ過再吸収のシステムで、血液成分の調節を行っている。カリウム過多は不整脈になる。
血液中のリンが多いと老化加速する。骨がリンの貯蔵庫である。
病院の患者の5人に1人が急性腎障害(AKI) 多臓器不全の引き金になりかねない。薬を止めるなどの対策をとる。
|
●第5項 肝臓 Liver
ヒトの場合,もっとも大きい器官である。「沈黙の臓器」といわれ,病変が現れにくい。
肝細胞はグリコーゲンを貯蔵している。
①細胞呼吸により熱を発生
②血しょうタンパク質(フィブリノーゲン,アルブミンなど)を合成
③尿素を生成(オルニチン回路)
④解毒
⑤グリコーゲンの合成と分解
⑥胆汁の分泌
Wikipediaより・・・・フォア・グラ(Foie
gras)は、必要以上にエサをたくさん与える(強制給餌/ガヴァージュ:仏
gavage)ことにより、肝臓を形成する肝細胞に使われない脂肪が蓄積する過程で、どんどん肝臓の一部が脂肪に置き換えられていく状態「脂肪肝」を人工的に作り出したものである。ガチョウまたは鴨の肝臓。世界三大珍味の1つに数えられる食品である。
フランス語で「フォア(foie)」は「肝臓」を、「グラ(gras)」は「脂の多い、肥大した、太った」を意味する。即ち、「フォア・グラ」は「脂肪肝」のことである(ただし、疾患としての「脂肪肝」を意味するフランス語は「hepatite」である)。
製法は・・・・今日フランスでフォアグラ用に供されるガチョウは
Oie de Toulouse(オワ・ド・トゥールーズ、トゥールーズのガチョウの意)などの大型品種で、初夏に生まれた雛を野外の囲い地で牧草を餌に十分運動させて育て、基礎体力を付けさせる。夏を越して秋になると狭い場所に閉じ込めて運動できないようにし、消化がよいように柔らかくなるまで蒸したトウモロコシを、じょうご(ガヴール)で強制的に胃に詰め込む強制給餌(ガヴァージュ)を1日に3回繰り返す。
これを1ヶ月続けると、脂肪肝になった肝臓は2kgに達するほどに肥大し、頭部と胴体を水平にする姿勢しかとれなくなるに至る。
フォアグラはこの段階のガチョウをしめて取り出し、余分な脂肪、血管、神経などを丁寧に除いてから、冷水に浸して身を締める。
『美味しんぼ』第1巻では、フォア・グラよりおいしいものとして、主人公の山岡君が持ってくるのは、アンコウのキモである。
アンキモは脂肪肝で、約40%の脂質が含まれている。
アンコウは海底の砂泥に体を埋めている。運動不足の結果が、脂肪肝、アンキモである。 |
脂肪の珍味について・・・筋肉に脂肪をたっぷりつけるために強制給餌する方法は牛の霜降り肉を作る過程やマグロのトロつくりなどにも使われている。
牧草を与えて飼育した牛に、穀物飼料(トウモロコシや麦)を与えて100日以上育てると肉が霜降りになる。 |
マグロのトロは天然マグロではその2割くらいしか取れない。しかし、運動の少ない、餌の多い条件の養殖マグロではかなりの部分がトロとなる。回転寿司でもトロが出回るようになった。
しかし、BSEや鳥インフルエンザなどによる肉離れで、水産物への依存が各国で次第に高まり、マグロの品薄状態が見られる。特に重視されるのが中国市場である。もともと水産物は沿岸に住む富裕層のステータスを表す食物だった。しかし、冷凍技術や富裕層の拡大により内陸部でも生の水産品が食べられるようになってきた。中国による買占めが始まった。 『日本の食卓からマグロが消える日』(NHK出版)より
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■ためしてガッテン 2014年12月17日放送 飲酒と健康
(1)飲酒によって男性が女性化する?
飲みすぎて肝臓を悪くした男性では乳腺が発達する異常が生じることがある。
普通は男性の血液中の女性ホルモンは44ピコグラム程度だが乳腺発達の男性では94ピコグラム
男性では通常、男性ホルモンがターゲットの器官で酵素作用で女性ホルモンに変化して作用する。
この女性ホルモンは肝臓で分解される。ところが多量の飲酒により肝硬変になると
自覚症状がないのに、分解がうまくできなくなり、女性ホルモン作用が表れてしまう。
(2)女性の腸内細菌のグラム陰性菌が増える
アルコールは腸内細菌のうちグラム陰性菌を増殖させる。
グラム陰性菌は死ぬと毒素を出す。この毒素は肝臓で解毒される。
肝臓の免疫細胞が毒素を分解するのである。ところが免疫細胞の作用を
活性化するものに女性ホルモンがある。女性ホルモン作用で免疫細胞が過剰反応。
アルコール性肝炎に女性は男性よりなりやすい。飲酒適量値が女性は男性より少ない。
(3)下戸だった人が飲めるようになったとき
アルコール分解酵素の作用の強弱は遺伝的なものだから飲酒に対すると強さは決まっている。
しかし、アルコールを取り続けると、MEOSが増える。
MEOSは毒や異物を分解する働きをするのでアルコール分解酵素の作用を補助してくれる。
しかし、それだけでなく、異物つまり薬物も分解してしまう。その結果、薬が効かなくなる。
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●第6項 膵臓 Pancreas Panはギリシア語の「すべて」+creasは「肉」
外分泌腺 → すい液(多種類の酵素を含む)
内分泌腺 → ランゲルハンス島から血糖調節ホルモン
(β細胞はインスリンを,α細胞はグルカゴンを分泌)
【実習】すい臓組織の観察
ランゲルハンス島(1869年,ランゲルハンスが学位論文で記載)は酸性色素によく染色され,赤色っぽい。なかでもα細胞は赤っぽく,β細胞は青っぽい。
【解説】
インスリンの歴史
▼レンシェル『インスリン物語』(岩波書店,1965),丸山工作『新インスリン物語』(東京化学同人,1992)
インスリン発見以前には世界中で二千万人もの人々が糖尿病にかかり,死の恐怖におびえていた。
糖尿病の人はのどが乾くので水を大量に飲み,頻尿となり,体重が減少し,無気力となり,やせて、死亡した。
すい臓を摘出した犬が糖尿病になったのを発見(1889,ミンコフスキによる)したことから、糖尿病解明の歴史が始まった。
その後,多くの研究者が,すい臓抽出液をすい臓摘出犬に与えたが,抽出の不手際から糖尿は改善されなかった。
カナダのバンティングとベストのインスリン発見(1921年)以前に発見直前まで到達していた(あるいはパウレスコのように発見していた)研究者はいたが,不運にも知られなかった。
1921年にカナダの開業医バンティングはトロント大学マクラウド教授に犬のすい管を縛って腺房細胞を退化させ,内分泌物質を抽出するというアイデアを実験することを了承させた。手伝いにベストがついた。実験は成功し,抽出物を注射されたすい臓摘出犬の血糖値は劇的に下がった。翌年発表され,人で行われた臨床試験も成功した。1923年にマクラウドとバンティングにノーベル賞。
インスリンはイギリスのサンガーにより初めて全アミノ酸配列が決定されたタンパク質となった(1956年)。
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第2節 神経とホルモンの協調
内分泌という言葉はクロード・ベルナールによる。肝臓が糖の貯蔵の場であることを示し,血中に糖を送り出すことを内分泌といった(1853)。胆汁を胆管を通じて十二指腸へ排出する外分泌と区別するためである。ホルモンはギリシア語のhormao(刺激する)に由来し,ベーリスとスターリングによるセクレチンの研究(1902)から使用された。
「内分泌とホルモン」については別ファイルになっている。
●第1項 血糖量調節
大抵の内分泌腺は自己調節システムを持っていて,その量をチェックし,平衡を保っている。このシステムは,フィードバック・メカニズムと言われており,最終生産物が最初の段階を調節するようなシステムである。
最終生産物が最初の段階を促進する場合を正のフィードバック,抑制する場合を負のフィードバックという。内分泌系の多くは負のフィードバックである。サーモスタットで温度を調節するような例である。
高血糖 → すい臓のベータ細胞から「インスリン」分泌
→ インスリンは筋肉・肝臓でグリコゲン合成
グルカゴンはグリコゲン分解
← すい臓のアルファ細胞から「グルカゴン」分泌
← 低血糖
補助的に自律神経系も作用している(グリコゲン分解に作用するホルモンが多い)。
低血糖のとき → 間脳(視床下部)
→ 交感神経が興奮 → 副腎髄質から「アドレナリン」分泌
→ 脳下垂体前葉
→ 「甲状腺刺激ホルモン」 → 甲状腺から「チロキシン」分泌
→ 脳下垂体前葉
→ 「成長ホルモン」
→ 脳下垂体前葉
→ 「副腎皮質刺激ホルモン」 → 副腎皮質から「糖質コルチコイド」
(糖質コルチコイドはタンパク質からブドウ糖への変化を促進する)
▼効果的なダイエット法と血糖値の関係 NHK「ためしてガッテン」2011年1月5日
エクササイズは食前に行うこと
食前エクササイズにより肝臓から糖が補給されるため、空腹感が減り、食事量が減る
減る脂肪はまず肝臓内脂肪、次に内臓脂肪、最後に皮下脂肪の順番になる
1回の食事量を減らすと空腹感が減る
食事量が多いと血糖値が急上昇する。それに伴ってインスリン量も多くなる。
急激な血糖値の低下が空腹感を引き起こす。
1回の食事量を減らすと血糖値の上昇がゆるやかになり、インスリン量も減る。
あまりお腹が少なくなる。
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▼老化の正体が分かった NHK「ためしてガッテン」2011年5月18日
皮膚にAGEが溜まる、骨にAGEが溜まる、水晶体にAGEが溜まる。組織は茶色になり老化が進む。
AGEに注目したのはフランスのルイ・カミユール・マイヤール。タンパク質に熱を加えると茶色に変化し美味になる。
これをメイラード反応(マイヤールの英語読み)とかアミノカルボニル反応と呼ぶ。老化はこの現象と共通だった。
つまり、「タンパク質と糖」が時間をかけられることによってAGEという老化物質が出来てしまうのだ。
AGEは「エイジ」ではなく「Advanced Glycation End-Products 終末糖化産物」の略称。
糖の吸収を遅らせる方法は「野菜を先に食べること」。この方法でAGEを減らし、予防効果もある。
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▼糖尿病の新しい治療 NHK「クローズアップ現代」2012年11月12日
BMIが35以上(高度肥満)、合併症が出ているような2型糖尿病の人に対して外科的に治療する方法の成功率が高い。
胃を10分の1残し、腸を1mほど切除してつなぐ。そうすることによって、消化管からのホルモンGMP-1の分泌が盛んになり、インスリンが増えるのだという。
治療の選択肢として期待される。ただし、胃をかなり切除するため、食欲がなくなる、胃酸が逆流する、水を少しずつしか飲めないなど個人により異なった不都合も起きる。保険が効かない。
また日本では2年間で81例の手術例しかない。8割で血糖値が正常になるなどの効果が見られたという。 |
▼低血糖でも血管が悪化する NHK「ガッテン」2018年12月12日
血糖値が70以下の低血糖になる回数が増えると、交感神経機能が増加して血管が痛む。
一日のうちで複数回、低血糖になる人の生活習慣を調べると、昼食後、夕食までの時間が長く、夕食で炭水化物+油こいものとドカ食いしていることが分かった。大食によりインスリンが多量に放出されてその効果が残り、血糖値を下げすぎてしまう。低血糖になると交感神経が活発になり、睡眠中に目覚めてしまう。
ドカ食いによる血糖値の変化を避けるためには間食で空腹感を抑制することが勧められる。
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●第2項 水分調節 (浸透圧調節)
(1)ヒトの例
血液の浸透圧が増加 → 間脳(視床下部) →
脳下垂体後葉から「バソプレッシン(抗利尿ホルモン)」分泌
→ 腎臓で水の再吸収促進
→ 血液の浸透圧が低下 → 間脳(視床下部) →
脳下垂体前葉 → 「副腎皮質刺激ホルモン」分泌
(近年は副腎皮質刺激ホルモンは無関係と考えられている)
→ 副腎皮質から「鉱質コルチコイド」
→ 腎臓でNaの再吸収促進 → 血液の浸透圧が増加
副腎皮質は外側から球状層・索状層・網状層と分類されており、球状層が鉱質コルチコイドを分泌するとされている。
副腎皮質刺激ホルモン(ACTH=アドレノコルチステロン)は一種類が同定されている。
糖質コルチコイドと鉱質コルチコイドが同じホルモンで調節されるのは奇妙である、またACTHが高値でも鉱質コルチコイド不足の場合は、アジソン病という病気を起こすため、鉱質コルチコイド(アルドステロン)と副腎皮質刺激ホルモンとの関係は無いはずはないと思われるが、判然としないところがある。 |
(2)魚類の例
淡魚類の場合
体表から水が中へ浸透 → 低張の薄い尿を多量排尿
えらから塩分を吸収
海水魚の場合
体表から水が外へ浸透 → 高張の濃い尿を少々
海水を飲む 成分毎に分類する
コラム
吸血コウモリの水分調節 池田博明
動物が排出や保存を通じて塩分と水分のバランスを保つ能力と適応には驚かされることが多いが,熱帯に住む吸血コウモリの例もそのひとつである。
眠っているヤギやウシのような犠牲者の上に降り立つと,このコウモリは鋭い歯を突き刺して傷を作り,血管からあふれ出る血液をなめる。
血液は栄養価の高いタンパク質を多量に含むとはいえ,その大部分は水である。血液食にありつける機会は少ない。コウモリはその体重の半分以上もできるだけ早く吸収する必要がある。タンパク質の取り込みを最大化しながらも,飛ぶために体重の増加をできるだけ低めるために,その食事から水を早く捨てなければならない。食事を始めると数分間は,コウモリは薄い尿を作る。犠牲者の動物の首から滴り落ちる温かい液体は血液ではないのだ。
食事が終わりに近づくと,水分の消失は止まる。吸血コウモリはタンパク質を消化して体内に蓄積した窒素排出物を今度は捨てなければならない。数分の間にコウモリの排出機構は大量の薄い尿を作るシステムから濃い尿を少量作るシステムに切り換えられる。
つまり,一回の食事のなかで吸血コウモリは大量の水がある環境の哺乳類のシステムから,ほとんど水に出会わない砂漠の動物のシステムに変わるわけである。まったく途方もない生き物の仕組みがあったものである。
(LIFE 第9版より) |
●第3項 体温調節
寒冷刺激 → 間脳(視床下部) → 交感神経が興奮
→ 立毛筋が収縮(体温の放熱を防ぐ)
→ 血糖値増加の反応(「アドレナリン」「チロキシン」「糖質コルチコイド」分泌
温熱刺激 → 間脳(視床下部) → 副交感神経が興奮
→ 皮膚血管の拡張(体温の放熱を促進)
【参考】 ヒトは暑さにどこまで耐えられるか あぶり焼きになった英国紳士たち
1770年代、ようやく体温計が使われ始めたころ、暑い環境での人体の反応を解明しようとしたのが、医師ジョージ・フォーダイス。最初は蒸気で暖めた部屋にシャツ一枚で入り、温度を徐々に上げた。32℃(5分間)→43℃(10分間)→49℃(20分間)。心拍が上がり、皮膚が真っ赤になった。その後もフォーダイスは何回か実験を繰り返し、56℃まで耐えた。体温は平熱よりやや高いだけだった。そのうちに彼は乾いた空気のなかにいるほうが辛抱できることを発見した。
1774年1月、四人の服を着た紳士とともに65℃から始め,最終的には92℃の高温室に10分間とどまった。しかし体温はほとんど変化しなかった。
フォーダイスは機会を改め、さらに127℃まで実験を続けた。医師のブラグデンが127℃に7分間耐えた。猛烈に汗をかいた。
もし汗をかかなくなったら彼らの体温調節機能は破壊され、肉は焼けてしまっただろう。
体温が一定という事実があきらかになって、体温が上がることは病気であると考えられるようになった。
デンデイーとボーリング『自分の体で実験したい』(紀伊国屋書店、2007年) |
2009年7月
肌着が重要 低体温症で死なないために 池田博明
2009年7月、北海道の大雪山系トムラウシで、高齢登山者が十人ほど遭難死した。ジャーナリズムや専門家は事故を防ぐためにはと識者に意見を求めていたが、その答えは「無理な計画をしないように」とか、「じゅうぶんな装備をするように」などといった、きわめて具体性を欠いた助言ばかりであった。
遭難死した人は雨に濡れて強風に吹かれたため、体温が下がって動けなくなり亡くなっていったのだが、そういった事態を防ぐのに必要なことはただひとつ、毛の肌着を着ることである。
寒い冬山でも野外で動物たちは生きている。凍死したりすることはない。なぜだろうか、その理由を考えてみれば一目瞭然なのだ。
簡単である。かれらは毛を着ているからだ。毛はその間に空気の層をつくるため、たとえビショ濡れになっても寒くならず、体温を下げないのだ。
夏山登山する人たちは木綿の肌着を着ていることが多い。夏に綿の肌着は涼しくてたいへん気持がいいものだからである。汗で濡れてもベトつかずさわやかな涼しさを保つ。しかし、それは晴れていて温かいときの話である。いったん濡れた上に風が少しでも吹いたら、どんどん体温が奪われてしまう。涼しさは体温低下と紙一重なのだ。
ウールの肌着を着ていれば濡れても寒くならない。しかも汗をかいてもベトつくこともない。夏に毛のシャツなんて、と思うかもしれないが、毛の肌着は夏冬関係なく万能なのである。
常に山にはウールの肌着で出かけること、これは登山者の常識とすべきである。
私が肌着の重要性を痛感した体験は三度ある。
ひとつは大学生のとき、真冬の千歳川でゴムボートで川下りをしていて、転覆して川に落ちたときのことである。厳寒の川の水は冷たい。しかし、それ以上に寒かったのは陸に上がってからだった。風が吹いていたのだ。
川から上がってゴムボートを引き上げ、すぐ傍の民家に事情を話して暖を取らせてもらう。この数分の間に私は凍えて歯の根があわなくなった。もちろんウインドブレーカーやセーターや厚手の上着は着ていた。しかし、それらの防寒具の下は化学繊維の肌着だった。すると、体温が下がって歯がガチガチいって話せないほど寒くなってしまったのである。このとき一緒に川におちた先輩は二人ともまったく平気だった。いったい何が違っていたのか。彼らはカッターシャツを着ていたのだ。カッターシャツというのは純毛のシャツのことである。
私は肌着の重要性を思い知った。すぐに山岳関係の装具を売っているお店でカッターシャツを買った。高価だった。下宿代が6千円のときに、カッターシャツは一着二万円もしたのである。しかし、生命には替えられない。
ふたつめは務めていた女子高校で山岳部の顧問になっていろんな山へ行ったときのこと、富山県の立山連峰である。室堂(むろどう)まで車で行くことができる。この室堂から見える山の上に神社がある。そこまで登るのはせいぜい一時間そこら。ところが、この初級者ルートで夏山に遭難したひとの話を聞いた。途中で雨にうたれる。森林限界以上なのでまったく樹木がないから風にあたる。アッという間に体温が下がって動けなくなり、死亡したということであった。
頂上の神社は室堂から見える程度の山なのである。しかも、夏。それでも天候の急変の影響は恐ろしい。遭難した人はみんな綿のシャツだったという。
みっつめは同じく高校での話。新入生歓迎山行というのがある。女子校で山岳部に入部してくる新入生というのはあまりいないが、その貴重な新入生をつのって丹沢に連れて行くのである。四月の連休のとき、山北から登山して鍋割山へ登り、尾根を歩いて塔の岳を通って下山するという基本のルートであった。二年生三人、一年生二人と私で、一行は計六人。ところが、である。
塔の岳から下山するとき、下り口を間違えてしまったのだ。途中で登山道がなくなり、森林に迷いこんでしまった。道の無いところを下山する。おまけに雨も降って来た。生徒がときどきすべって斜面を落下してしまう。その滑落した生徒を途中で捕まえる。私だけでなくお互いにそんな助け合いをして下山しているうちに体力は無くなる、しだいに夕刻が近づいて、暗くなる。本格的に遭難の危険が迫っていた。
幸い、そのときは沢に下りて、沢を伝っていった先に登山道があった。民家があってそこで休ませてもらうことができた。予定の帰宅時刻から三時間以上も遅れ、生徒は全員へとへと。しかし、春山なので、彼女らは全員冬山装備だった。肌着も毛のシャツを着ていたので、動けなくなることが無かったのであった。もしも化繊のシャツだったら、死んでいたことだろう。
この惨憺たる新入生歓迎山行に参加した新入生二人のうち、ひとりはすぐに山岳部を辞めてしまった。危険を感じたのだろう。当然の判断と言えよう。しかし、一年生ひとりと二年生三人は辞めなかった。あんなに恐い思いをしたのに・・・不思議である。後でそれとなく聞いてみると、「けっこう冒険で、楽しかった」と言っていた。私は内心、仰天した。めくら、蛇におじずというべきか。
この山岳部員たちは、とにかく気力があった。夏山で、どんな悪天候にあっても弱音を吐かないのである。そして、前年に危険だからと、校長から許可が出なかった剣岳に行きたいと、新参顧問の私を説得して、管理職に事前にじゅうぶんな訓練をして行くこと、顧問は複数つくことなどの条件つきで認めさせるほどのパワーがあった。
あれから二十年たった。いまはどんな女性になっていることだろうか。
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▲長戸康和・串田つゆ香「クリニカル・ファーマシーのための解剖学」『医薬ジャーナル』1993.6~1995.9
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