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大学の期末試験(本試験)、追試験、再試験、レポート、単位を落としそう学生の救済処置

大学生は必修科目の単位を落とすと留年の憂き目にあいますので、その心理的な負担は大変なものがあります。

留年回避術

  1. 大学卒業の単位が足りない?救済措置や補講はできる?留年通知の連絡は? | 気になる事な~んでもすぐ分かる辞典ブログ♪ 「いかなる理由があっても、留年や単位不足を救済する手段はありません」という大学もありますが、救済措置がある大学も結構あります。よくある救済措置は、レポートの提出 再試験の実施 補講(集中講義) 他過程のコース履修などです。 最終的に単位を落としてしまったケースでは、成績開示後だったので、教授に頼んでも既に機械的に処理されてしまっていて無理だった 救済措置や補講などが一切ない大学だったという事例が主な原因でした。

群馬大学医学部演劇の科目で落第して留年する学生が大量に発生した事件

演技の優劣で国立大学医学部の学生が大量に留年させられたという事件がありました。しかも演技の評価基準が非常に不明瞭で学生がなっとくせずに、表ざたになったものです。

  1. 群大、留年相次ぐ演劇授業で3年生の救済措置へ レポート 2023年2月11日 (土) 小川洋輔(m3.com編集部)

講義欠席で留年した学生が提訴

  1. 東大「期末試験はコロナ救済なし」で陥るジレンマ 陽性・濃厚接触者は登校自粛なのに…学生が猛反発 野中 大樹 : 東洋経済 2022/07/28 12:45 学生は5月17日に39度以上の高熱や呼吸困難に見舞われ、翌18日に病院を受診。PCR検査の結果、コロナ陽性が判明した。それから一週間は意識が朦朧とし、食事もできなかったという。その期間に実施された5月17日と24日の講義はやむなく欠席 教官は24日の講義については補講を認める一方、17日の講義については「講義日から8日も時間が過ぎているため対応できない」と補講を拒否した。そして、単位不認定

試験で落第点をとった学生の救済措置の期限

教員から事務への成績報告の締め切り日以降には一切の 救済はしません。そんなことしたら,合格した学生から クレームが入る。なぜ,単位を落とした学生を特別扱い するのか? 我々教員はそれには反論できないから, 救済はしない。(大学で単位を落とした場合救済措置として何があるでしょうか? YAHOO!JAPAN知恵袋)

救済の是非

  1. 落第生を再試験で救済しようとした大学教授が懲戒処分を受けた事件 2019-06-17 弁護士 師子角允彬のブログ 学生を救済しようとした大学教授が、停職8か月の懲戒処分 東北芸術工科大学 成績変更申請の不自然さに気付いた大学側は、事実関係の確認を行い、大学教授に対して停職8か月の懲戒処分 学期末試験は、「ノート等の持ち込みを許可し、講義で扱ったテーマについて空欄40個を補充させ、1つの空欄に正しい単語を記載すると1点と評価する40点満点の問題」に回答する形式のものであった

追試と再試の違い

  1. 意外と知らない大学の追試と再試の違いについて 2018年03月10日  追試は、正しくは「追試験」 本試験を受けられなかった場合に受けられる試験  再試は「再試験」の略で、本試験で赤点だった場合に対象者のみに行われる試験

心不全のマーカーBNP,ProNT-BNP,トロポニン

心不全とは

心不全とは体が必要とするだけの循環量を心臓が十分に拍出できない病態の事で病名ではなく症候名です https://midori-hp.or.jp/examination-blog/congestive_-heart_failur_bnp/

心不全は病名ではなく心筋梗塞心臓弁膜症心筋炎などの心臓のさまざまな病気や高血圧などが原因となり、引き起こされる状態のこと。https://doctorsfile.jp/medication/139/

ナトリウム利尿ペプチド(natriuretic peptides)の種類

ANP (atrial natriuretic peptide 心房性ナトリウム利尿ペプチド 心房が分泌) (Human ANP は、略してHANP)、BNP (B-typeもしくはbrain natriuretic peptide 脳性ナトリウム利尿ペプチド 歴史的には脳から初めて単離されたが、主として心室が分泌), CNP (C-type natriuretic peptide 歴史的には脳から初めて単離されたが、血管内内皮細胞が分泌)という種類があります。研究の歴史的な経緯から、名称にはあまり一貫性がありませんね。

B-type or brain natriuretic peptide (BNP) is a novel natriuretic peptide secreted from the heart that forms a peptide family with A-type or atrial natriuretic peptide (ANP), and its plasma level has been shown to be increased in patients with congestive heart failure.  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8025996/

Natriuretic Peptides | ANP, BNP & CNP | Atrial Natriuretic Peptide, Brain Natriuretic Peptide | Lab Medicosis Perfectionalis チャンネル登録者数 87.3

The second member of the family to be discovered, B-type natriuretic peptide (BNP), was originally called brain natriuretic peptide because it was purified and sequenced from porcine brain (Sudoh et al. 1988). However, subsequent studies found that it is more highly concentrated in cardiac ventricles of patients with heart failure (Mukoyama et al. 1991; Mukoyama et al. 1990). Therefore, it is often described as B-type natriuretic peptide today. Finally, the third member of the family, C-type natriuretic peptide (CNP) (Sudoh et al. 1990) was purified in 1991 from porcine brain extracts based on its ability to relax smooth muscle. All three members are similar in primary amino acid structure, contain a 17-residue disulfide ring, and are the products of separate genes. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4855512/

  1.  Natriuretic Peptides: Their Structures, Receptors, Physiologic Functions and Therapeutic Applications Handb Exp Pharmacol. 2009; (191): 341–366.PMCID: PMC4855512

 

BNP(脳性ナトリウム利尿ペプチド)

「脳性」という名前が付けられたのは、もともと脳から見つかったためですが、その後の研究で実は、驚いたことに心臓の心室で作られていることがわかったそうです。発見当初の名前が残ってしまっているため、もはや、人を欺くようなネーミングですね。

脳性ナトリウム利尿ペプチド(BNP:Brain Natriuretic Peptide)は、1988年、Sudohらによって豚の脳から単離されたペプチドホルモンで32個のアミノ酸により構成されている。その後の研究で、BNPは心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP:Artial Natriuretic Peptide)と同様に主に心臓で分泌されるペプチドであり、ANPが主として心房から分泌されるのに対しBNPは主に心室から分泌されることが示されている。https://www.kchnet.or.jp/for_medicalstaff/LI/item/LI_DETAIL_013600.html

the natriuretic peptides, namely B-type natriuretic peptide (BNP) and the amino-terminal fragment of the precursor protein (NT-proBNP), have been shown to be useful in establishing the diagnosis of acute HF and providing short-term prognostic information in patients presenting to urgent care settings with dyspnea. https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/circulationaha.106.666255

BNPが表すもの

BNPは心臓ホルモンといわれます。数値は心房の圧を反映します。 https://www.jhf.or.jp/check/opinion/12-2/bnp.html

BNPが高いということは、何らかの負荷が心臓にかかっていることを意味し、心不全のマーカーとして使用されています(当院で行える血液検査 「BNP」 馬込駅前たきざわハート内科クリニック)

プレプロBNP、プロBNP、NT-ProBNP、BNP

ホルモンとしての活性をもつものはBNPです。遺伝子が、転写、翻訳されて最初にできるポリペプチドは、シグナル配列(26アミノ酸残基)を持ったプレプロBNP(134アミノ酸残基)で、シグナル配列が切りとれらたものがプロBNP(108アミノ酸残基)になります。N末側(NT)とC末側(BNP)に切断されて、NT-ProBNP(76アミノ酸残基)とBNP(32アミノ酸残基)が同じ数だけ生じます。BNPはジスルフィド結合をもっていて環状になっています。BNPがホルモンの活性をもつものであり、NT-ProBNPは特に活性は認められていません。また、ペプチドとしての寿命はNT-ProBNPの方が長いため(半減期20分 vs. 60~120分)、血液中のマーカーとしての基準値には差があります。


(著作権および転載元:CC-BY  Management of Chronic Heart Failure:Biomarkers, Monitors, and Disease ManagementPrograms Parul U. Gandhi, MD, and Sean Pinney, MD)

  1. Natriuretic Peptides: Their Structures, Receptors, Physiologic Functions and Therapeutic Applications Handb Exp Pharmacol. 2009; (191): 341–366. PMCID: PMC4855512
  2. Monitoring B-type natriuretic peptide in patients undergoing therapy with neprilysin inhibitors. An emerging challenge? International Journal of Cardiology Volume 219, 15 September 2016, Pages 111-114

参考

  1. Phase 1 Trial of Antibody NI006 for Depletion of Cardiac Transthyretin Amyloid NEJM The median N-terminal pro–B-type natriuretic peptide and troponin T levels also seemed to be reduced.
  2. 血液検査で心臓を評価する〜BNPとは (brain natriuretic hormone) 東寺やまだクリニック 内科では血液検査をよくします。代表的なものとしては貧血検査(白血球数、赤血球数、ヘモグロビンなど)、肝機能検査(GOT、GPT、LDHなど)、腎機能検査(クレアチニン、BUN、eGFRなど)、脂質(総コレステロール、HDL、LDLなど)、糖尿病関連(血糖、HbA1c)などがあります。私はこれらに加えて、よくBNPという項目を検査します。これは心臓から分泌されるホルモンで、心臓になんらかの問題があると上昇します。正常値は18.5pg/ml以下ですが、心臓が弱って心不全という状態になると1000pg/ml以上にもなります。

 

尿量と血圧との関係

利尿ペプチド(尿量を増やすホルモン)で血圧が下がる理由は何でしょうか。

高血圧とは

高血圧とは、上の血圧「収縮期血圧」が140mmHg以上、下の血圧「拡張期血圧」が90mmHg以上と定義されており、収縮期血圧と拡張期血圧の基準値のどちらか一方、または両方を超えると、高血圧と診断 https://www.mrso.jp/colorda/lab/2102/

高血圧の原因2種類

血圧があがる理由は、循環する血液の量が多くなるか、もしくは血管が収縮した場合です。逆に、血圧が下がる要因は、循環する血液の量が減るか、血管が拡張する場合です。

血管パンパン型:血圧中の水分が増えることで血管の壁にかかる圧が上がる 日本人の7割がこのタイプ 塩分のとり過ぎが原因 血液中の余分な水とナトリウムを尿として体外に出すことが必要 利尿薬がよく効く。

血管ギュウギュウ型:65歳以上の人に多い 血管が縮んでしまう

(桑島巌氏 東京都健康長寿医療センター https://www.mrso.jp/colorda/lab/2102/)

  1. ヒト心房性ナトリウム利尿ペプチド, HANP(human atrial natriuretic peptide)(okayama-u.ac.jp)心房性ナトリウム利尿ペプチド(ANP)は,アミノ酸28個からなるホルモンで,主に心房で合成,貯蔵され血中に分泌される。またANPは,腎臓に働き利尿を促進すると同時に,末梢血管を拡張血圧降下作用物質としても働く。 

塩分と血圧との関係

塩分の摂取量が多すぎると(Naの摂り過ぎ)、身体は体液の塩分濃度を一定に保とうとして水分をより多く取り込み体液量が増えてしまいます。血管を流れる血液量が増えれば、血管はその分圧迫され、末梢血管の抵抗も増加し、血圧が上昇します。 https://pharma-navi.bayer.jp/adalat/pharmacist/basic/03/t26

尿量の調節と血圧との関係

利尿薬は主に、遠位尿細管で血圧を上昇させる機能に関与しているナトリウムイオンを再吸収させないように作用します。ナトリウムイオンは、再吸収されるときに水分も一緒に引き込もうとします。そのナトリウムイオンの再吸収を抑制するので、集合管への水分量やナトリウムイオン量が増加して、水分が血管に引き込まれなくなります。結果として循環血液量は減少するので、血圧が下がることになります。https://kango-oshigoto.jp/hatenurse/article/5207/

水分摂取と血圧との関係

健康な人の尿は1日約1200ml排泄されるが、腎臓の働きによって食事からとった余分なナトリウムも体外へ排泄する。この他にも、息を吐く、皮膚表面、汗、尿、便など様々な経路で排泄され、その量は1日に2300ml以上とされている。水分を意識的に摂取することが、ナトリウムの排泄による血圧のコントロールに役立つ。(高血圧の方は水分が重要。その理由とは familyset.jp)

血管の収縮・拡張と血圧との関係

血管が収縮すると血圧は上がります。逆に、拡張すると血圧は下がります。

  1. 血管収縮物質 vasopressor substance 循環器学用語集

降圧薬の種類

カルシウム拮抗剤アンギオテンシン受容体拮抗薬(ARB)、アンジオテンシン変換酵素 (ACE) 阻害薬利尿薬 (『高血圧治療ガイドライン』日本高血圧学会 https://www.mrso.jp/colorda/lab/2102/)

  1. 治療編 (テキスト解説)  利尿薬 Ca拮抗薬 利尿薬  ARB・ACE阻害薬 β遮断薬・α遮断薬 https://pharma-navi.bayer.jp/adalat/pharmacist/basic/03/t26 (解説がわかりやすい)

血圧を調節するホルモン

バソプレシン

バソプレシン(vasopressin)は、抗利尿ホルモンとも呼ばれます。その日本語名が示すとおり利尿作用を抑えて、すなわち、水の(血管内への)再吸収を促進することにより、尿量を減少(すなわち、循環血液量を増加、すなわち血圧を上昇)させます。また、英語名vasopressinが示す通り、血管(vaso)を収縮(press)させることによっても、血圧を上昇させます。バソプレシンを産生する神経分泌細胞は背側視床下部に存在し、軸索を下垂体後葉にまで伸ばしているので、バソプレシンは下垂体後葉から分泌されます。バソプレシンの標的は、腎臓および、血管平滑筋です。

ちなみに、血圧を上げる薬は昇圧剤(vasopressor)と呼ばれます。もちろん、血管(vaso)を収縮(press)させることにより血圧を上げるからです。

  1. 抗利尿ホルモンとは・・・ 看護roo!
  2. ヒトES細胞からバソプレシンを分泌する視床下部―ホルモン産生ニューロンへの分化に世界に先駆けて成功!― AMED バソプレシンというホルモンは、主に背側視床下部で産生され、下垂体後葉から分泌されて血液中に拡がるホルモンで、尿量を精密に制御し、身体の浸透圧を一定の範囲内に保つ働きをしています。
  3. Vasopressin-induced vasoconstriction: two concentration-dependent signaling pathways J Appl Physiol. 2007 Apr; 102(4): 1402–1409. AVP exerts an antidiuretic effect at the kidneys by binding to V2 receptors. Additionally, AVP binds to V1a receptors on vascular smooth muscle cells to induce vasoconstriction.

参考

  1. 心不全 Question 18 水だけ出す利尿薬とは何ですか。なぜそういう薬剤が必要なのですか 日本心臓財団

トランスサイレチン型心アミロイドーシス(ATTR-CM)とは

トランスサイレチン型心アミロイドーシス(ATTR-CM)とは

ATTR-CMは、肝臓で作られたトランスサイレチンの突然変異型タンパク質が心臓の左心室に蓄積してアミロイドを形成してしまい、心臓の機能を損なう進行性の病気だそうです。

Transthyretin amyloidosis (ATTR-CM) occurs when your liver produces faulty transthyretin (TTR) proteins. Clumps of these abnormal proteins (called fibrils) build up in your heart’s main pumping chamber. https://my.clevelandclinic.org/health/diseases/17855-amyloidosis-attr

ATTR-CMは稀な疾患で、他の疾患に間違えられてしまうことも多いのだそう。

What You Need to Know about This Rare Heart Condition Pfizer チャンネル登録者数 7.03万人

 

ATTR-CMの治療戦略

第1相試験の結果を報告した論文がNEJMに掲載。

  1. 心アミロイドーシスに有望な抗ATTR抗体 2023年06月05日 MedicalTribune
  2. Phase 1 Trial of Antibody NI006 for Depletion of Cardiac Transthyretin Amyloid BACKGROUND Transthyretin amyloid (ATTR) cardiomyopathy is a progressive and fatal disease caused by misfolded transthyretin. Despite advances in slowing disease progression, there is no available treatment that depletes ATTR from the heart for the amelioration of cardiac dysfunction. NI006 is a recombinant human anti-ATTR antibody that was developed for the removal of ATTR by phagocytic immune cells.

Transthyretin Amyloid Cardiomyopathy (ATTR-CM)は何の略?

CMはcardiomyopathy

TTRは、transthyretin

Aはamyloid もしくはamyloidosis

のことのようです。

Transthyretin amyloid cardiomyopathy (ATTR-CM) is one of the types of systemic amyloidosis in which misfolded transthyretin (TTR) protein gets deposited in the myocardium.

Transthyretin amyloidosis (ATTR) is a systemic disease.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK574531/

 

 

授業への参加態度が最終試験に及ぼす影響:試験成績の予測因子の同定

大学の定期試験の成績を決めるものは、もちろん学生の勉強量と質です。日頃の勉強の様子で、学業成績が予測可能でしょうか。もし可能であれば、落ちこぼれる前にその学生を救う手立てを講じることができるはずです。

落第点を取る学生を、それくらい早期に予測可能か?という疑問を抱きました。そのような研究はすでに多数あるようです。

成績の予測

  1. Educational Data Mining Techniques for Student Performance Prediction: Method Review and Comparison Analysis Front. Psychol., 07 December 2021 Sec. Educational Psychology Volume 12 – 2021 |
  2. A Robust Machine Learning Technique to Predict Low-performing Students ACM Transactions on Computing Education Volume 19 Issue 3 Article No.: 18pp 1–19 16 January 2019 https://doi.org/10.1145/3277569 to identify students who are at risk of performing poorly in a course. This identification must be performed early enough in the term to allow instructors to assist those students before they fall irreparably behind. This study describes a modeling methodology that predicts student final exam scores in the third week of the term
  3. Student placement and skill ranking predictors for programming classes using class attitude, psychological scales, and code metrics Research and Practice in Technology Enhanced Learning volume 13, Article number: 7 (2018)
  4. Predicting Students’ Final Exam Scores from their Course Activities October 2015 DOI:10.1109/FIE.2015.7344081 Conference: IEEE Frontiers in Education (リサーチゲート)
  5. Data Mining: A Prediction for Performance
    Improvement of Engineering Students using
    Classification (PDF) World of Computer Science and Information Technology Journal (WCSIT)
    ISSN: 2221-0741 Vol. 2, No. 2, 51-56, 2012
  6. Data Mining Approach for Predicting Student Performance (PDF) Journal of Economics and Business, Vol. X, Issue 1, May 2012
  7. The Use of Progressive Indicators as Predictors of NCLEX-RN Success and Performance of BSN Graduates Journal of Nursing Education, 2013;30(1):9 Published Online:January 01, 1991
  8. Academic Predictors of Success on the NCLEX-RN Examination for Associate Degree Nursing Students  Journal of Nursing Education, 2013;29(4):163–169 Published Online:April 01, 1990

もともとの能力

  1. Aptitude, Previous Achievement, and Cognitive Style: Relation to Academic Achievement in Nursing Courses of Differing Content  Journal of Nursing Education, 2013;28(6):265–270 previous achievement or aptitude measures are the best predictors of nursing course achievement (Schwirian, 1976; Grant, 1986). 無料要旨

対面vs.オンライン

  1. Replacing Lecture with Web-Based Course Materials incorporating frequent interactive comprehension checks into the online material (something that is difficult to do in lecture) proved effective
  2. Multimedia Comprehension Skill Predicts Differential Outcomes of Web-Based and Lecture Courses (PDF) Journal of Experimental Psychology: Applied 2002, Vol. 8, No. 2, 85–98

動画視聴

  1. A study exploring the impact of lecture capture availability and lecture capture usage on student attendance and attainment  Higher Education volume 77, pages403–421 (2019) 無料フルテキスト
  2. Turn up, tune in, don’t drop out: the relationship between lecture attendance, use of lecture recordings, and achievement at different levels of study  Higher Education volume 77, pages1065–1084 (2019) Published: 03 November 2018

興味と学習態度

  1. Academic Achievement Prediction: Role of Interest in
    Learning and Attitude towards School International Journal of Humanities Social Sciences and Education (IJHSSE) (PDF)
    Volume 1, Issue 11, November 2014, PP 73-100

学習態度

  1. STUDENTS’ ATTITUDES AND THEIR EFFECTS ON LEARNING AND ACHIEVEMENT IN MATHEMATICS: A CASE STUDY OF PUBLIC SECONDARY SCHOOLS IN KIAMBU COUNTY, KENYA. (PDF) ALPHINE C. LANGAT E55/24385/2011
  2. Understanding the relationship between student attitudes and student learning PHYSICAL REVIEW PHYSICS EDUCATION RESEARCH 14, 010107 (2018)

学習習慣と学習態度

  1. PREDICTING STUDENTS’ ACHIEVEMENT IN FINANCIAL ACCOUNTING USING STUDY HABIT AND ATTITUDE SCORES (PDF) Journal of Social Science and Public Policy Volume 2, December 2010

授業への出席

  1. Class Attendance in College: A Meta-Analytic Review of the Relationship of Class Attendance With Grades and Student Characteristics June 1, 2010 無料要旨 class attendance a better predictor of college grades than any other known predictor of academic performance, including scores on standardized admissions tests such as the SAT, high school GPA, study habits, and study skills

ノートをとること

  1. College Students’ Perceptions of Notetaking and Their Relationship to Selected Learner Characteristics and Course Achievement Research in Higher Education Vol. 28, No. 3 (May, 1988), pp. 223-239 (無料要旨、1ページめ)Professors speak, Students write.

小テスト

  1. Wambuguh, Oscar and Yonn-Brown, Theo (2013) “Regular Lecture Quizzes Scores as Predictors of Final Examination Performance: A Test of Hypothesis Using Logistic Regression Analysis,” International Journal for the Scholarship of Teaching and Learning: Vol. 7: No. 1, Article 7. Available at: https://doi.org/10.20429/ijsotl.2013.070107

授業中の質問

  1. Do Students’ Questions during Chemistry Lectures Predict Perceived Comprehension and Exam Performance? Published online: 13 Jan 2022 The Journal of Experimental Education Volume 91, 2023 – Issue 3 Questions that sought verification or disambiguation were positively associated with exam performance.

その他の論文

  1. An Evaluation of Blended Instruction in Terms of Knowledge Acquisition and Attitude in an Introductory Mathematics Course (PDF) January 2014 A blended course is one taught by combining teacher-centered face-to-face instructional elements with online learning components and online course management tools.

学生が苦手意識を持ちやすい科目

統計学

  1. Ugh…Statistics! College Students’ Attitudes and Perceptions Toward Statistics (PDF) Drew A. Doyle 2017  University of Central Florida

 

参考

アクティブラーニング

  1. Measuring actual learning versus feeling of learning in response to being actively engaged in the classroom PNAS September 4, 2019 116 (39) 19251-19257 students in the active classroom learn more, but they feel like they learn less.

生化学の勉強方法、理解の仕方

生化学がカバーする範囲

今の大学の生化学の科目は、教科書を見てみて驚いたのですが、古典的な生化学(糖質、脂質、タンパク質の代謝)だけでなく、分子生物学(DNAの複製、遺伝子の転写、翻訳)や細胞生物学(細胞周期の制御、細胞内情報伝達機構)、生理学(ホルモンの働き)も含んだものになっています。

生化学はそうでなくても、知識の量が膨大でつまらないものという印象だったのが、今やもう本当に勉強することが大変な科目になってしまいました。そんな生化学をどのように勉強していけばよいのでしょうか。

生化学は、生体物質の化学です。化学なので、原子が共有結合して分子がつくられ、分子が化学反応により別の分子になるといったことが基本になります。

狭義の生化学

生化学反応の目的は、生体高分子の異化(分解反応、多くの場合、酸化反応)により高分子から低分子(再度、高分子をつくるための原材料)に分解すること、高分子の材料から同化(合成反応、多くの場合、還元反応)により生体高分子をつくること、エネルギー源となるグルコースなどの酸化反応によりエネルギーを取り出すことです。

分解して再度合成するのなら、最初から分解せずに使えばいいのでは?という疑問が湧くかもしれませんが、ご飯として口の中にいれる栄養は、炭水化物や脂肪など、動物や植物の貯蔵エネルギーの状態の分子です。人間はそれらをそのまま貯蔵エネルギーにしないので、一度分解します。炭水化物(=糖質+食物繊維)(糖質のことを炭水化物とおおざっぱに呼ぶことも多い)は、単糖が重合したものですが、消化吸収の過程で、単糖にまで分解されて体内へ吸収されます。エネルギーが必要なときは、単糖、特にブドウ糖(グルコース)は解糖系と呼ばれる一連の反応(およびその後のクエン酸回路)によって分解され、エネルギーが取り出されます。エネルギーが足りているときは、肝臓と骨格筋では、単糖は重合反応によりグリコーゲンという貯蔵エネルギーになります。また、グルコースが分解されてアセチルCoAにまでなったあと、アセチルCoAが脂肪酸合成に使われ、脂肪酸はグリセロールとエステル結合により中性脂肪に変えられて、脂肪組織に貯蔵エネルギーとして蓄えられます。

生化学(代謝)を学ぶときにおさえるべきポイント

代謝経路を学ぶときには、

  • いつどういう条件のとき(摂食時、食感などの絶食時、絶食の時間が続いた飢餓状態のとき)、
  • どの臓器で(肝臓、骨格筋、腎臓、脂肪組織、その他)、
  • 細胞内のどのコンパートメントで(細胞質、ミトコンドリア、ペルオキシソーム、小胞体、その他)、
  • なんの出発材料から(糖、アセチルCoA、脂肪酸、その他)、
  • 何を最終産物として(糖、ATP、尿酸、尿素、ケトン体、脂肪酸、その他)、
  • 何の目的で(血糖値の維持、その他のホメオスタシスのため、エネルギー産生、など)、
  • どの臓器で使うために(脳などでグルコース代替としてケトン体を、血糖値を上げるために肝臓自身でなく、血糖値には寄与せず筋肉細胞自身で地産地消するためのグリコーゲン分解、など)

その代謝回路の反応が生じるのかを強く意識して勉強するとよいです。代謝の場合は、エネルギーの安定供給(つまりは、生体の恒常性)が目的であることが多いと思います。代謝だけでなく、ホルモンの働きもそうですが、とどのつまりは、生体の恒常性(健康に生きていること)を維持するために全ての出来事が生じていると言えるでしょう。

摂食や飢餓は、外的環境の「変化」として捉えることができます。変化があったときに、生体の恒常性を維持するために生体がどのように応答するのかという観点で物事をみると統一的な理解ができると思います。

代謝経路の調節

生化学で代謝を学ぶときのもう一つの重要な観点は、その代謝経路がどのように調節されているかという点です。調節されるべきは、反応の向きと反応の速さです。速さを決めるのは、一連の反応であれば律速段階となる、最も遅い反応です。反応を促進する因子や抑制する因子が何か(反応を調節するホルモンの存在、あるいは、最終産物が律速段階の反応を司る酵素に作用するなど)も大事です。

また、多くの化学反応は可逆反応ですが、化学反応がどちらの向きに進むのかが、どのように決まるのか(これは反応前後のギブスの自由エネルギーの差が負か正かで決まる)、生化学反応は酵素が触媒しますが、その酵素活性の調節がどのようになされているのかを知ることも重要です。ギブスの自由エネルギー差には、生成物と反応物の量比も寄与しますが、それとはまったく別の仕組みとして、一連の化学反応により最終的な生成物が産生される場合、その最終産物が一連の化学反応の最初のほうの反応を触媒する酵素に結合して酵素活性を調節することもあります。酵素は反応の活性化エネルギーを下げる(=反応の速さを速める)働きをするだけであり、化学反応の向きを決めるわけではないことに注意を要します。

  1. 第 1 章 生体の機能とタンパク質(tokokita-h.spec.ed.jp 埼玉県立所沢北高等学校) 細胞内で複数の酵素によって連続的に化学反応が進む代謝経路においては,一般に,一連の化学反応の結果つくられた最終産物が代謝経路の初期の反応に作用する酵素にはたらいて,反応系全体の進行を調節している。

ホルモンによる代謝の調節

代謝経路がどのように調節されているかという点においては、化学反応の枠組みを越えて、ホルモンなどによる調節、そのホルモンが細胞内情報伝達機構を動かして、代謝に関わる酵素の活性をタンパク質レベル(リン酸化など)で調節したり、その遺伝子発現を調節したりするメカニズムも押さえておく必要があります。

大学レベルの生化学で覚えるべきホルモンの数は30種類を超えるくらいありますので、定期試験の直前になって一度に全部暗記しようとするのは無謀です。ちょっとずつ覚えていくしかありません。しかし、覚えるための要領というものがあります。

  • 体の状態がどうなったときに分泌されるのか(多くの場合、ホルモンの働きは恒常性の維持ですので、どんな変化に対してそれ打ち消す方向で作用するのか)(血圧の上下、血糖値の上下、血中カルシウムイオン濃度の上下、など)
  • 体のどの部位から分泌されるのか(視床下部、下垂体、副腎、甲状腺、副甲状腺、性腺など)
  • 体のどの部位に働きかけるのか(標的)(視床下部、下垂体、副腎、甲状腺、副甲状腺、性腺など)
  • 標的となる部位でさらに別のホルモンが分泌されるか(視床下部→下垂体→副腎皮質 など)
  • 水溶性か脂溶性か(甲状腺ホルモンや性ホルモンは脂溶性)
  • 拮抗する働きをもつホルモンは何か(インスリンvs.グルカゴン、カルシトニンvs.副甲状腺、など)

といったところに注意を払いましょう。

エネルギーの形態による生化学の理解

使うためのエネルギーの形態:ATP

人間はエネルギーがないと生きていけません。動く(=筋肉が収縮する)のにもエネルギーが必要(=ATPが加水分解されて放出されるエネルギーにより筋繊維が収縮)です。ものを考える(=神経細胞で活動電位が発生する)のにもエネルギーが必要です(=ATP加水分解でえられるエネルギーを利用して、イオンを汲み上げるポンプを動かし、イオン濃度の勾配の維持)。「使える形のエネルギー=ATP」だと言えます。しかし、ATPは貯蔵や輸送されることはありません。細胞内で用事調整されます。

輸送可能なエネルギーの形態:グルコース

血流に乗って輸送できて、ATPを即座につくるためのエネルギー源が、グルコースです。ですから、血液中のグルコースの量、すなわち、血糖値が非常に重要なのです。

飢餓時のグルコースの代替となるケトン体も、輸送できるエネルギー源です。脂肪酸も(脳には入っていけないため脳では利用できませんが)、輸送できる(アルブミンと結合することにより血液中を移動可能)エネルギー源と言えます。

貯蔵エネルギー:グリコーゲン、中性脂肪

エネルギーの供給が需要を上回る状況であれば、エネルギーは貯蓄に回されます。その場合、貯蔵エネルギーの形態が何かというと、筋肉や肝臓で作られて蓄えられるグリコーゲンであり、また、脂肪組織でつくられて蓄えられる中性脂肪です。これらは特定の臓器で貯蔵されていますが、いざ体がエネルギーを必要としたときには、分解して、エネルギー源として利用されます。肝臓は、他の臓器にエネルギー源を供給するために非常に重要な役割を担う臓器です。一方、筋肉では、グリコーゲンは筋肉が自分で使うために分解されます。その理由は、筋肉にはグルコース-6-ホスファターゼが存在しないため、グルコースにまでは変換されずにグルコース-6-リン酸から解糖系に入るためです。筋肉のグリコーゲンはグルコースにはならないのです!それとは対照的に、肝臓は、グルコース-6-ホスファターゼによってグルコース-6-リン酸をグルコースにまで変換し、グルコースを血中に放出して、全身での利用に供します。筋肉は利己的で、肝臓は他己的なんですね。

貯蔵エネルギーとしてグリコーゲンと中性脂肪とがあると聞くと、じゃあどっちをどう使うの?という疑問が湧きます。ご飯を食べて数時間して次のご飯を食べる直前は腹ペコになっていますが、そのときの(つまり食間の)エネルギーはどうやって供給されているのかというと、グリコーゲンが分解されています。筋肉は自分で蓄えたグリコーゲンを分解して解糖系をまわしていますし、肝臓は肝臓に蓄えたグリコーゲンを分解してグルコースをつくり、全身に供給します。食間の血糖値を維持するために、肝臓が大きな役割を果たしているわけです。それに対して、中性脂肪はグリコーゲンよりも遅いタイミングで活躍します。なので、運動選手が運動するときは当然、「食間」なわけですが、まずはグリコーゲンが分解されてできたエネルギーを使って運動しているのです。中性脂肪は、絶食状態が続いてグリコーゲンが使われたあとで、重要になります。災害に巻き込まれて何日間も食べるものがないという状況に陥った場合には、中性脂肪が多くある人のほうが生き伸びるチャンスは大きいと言えます。

グリコーゲンと中性脂肪の使い分けは、スポーツ選手にとってことさら重要です。マラソンのように長時間運動する場合には、グリコーゲンは枯渇して脂肪が燃料になります。

フルマラソンの距離、42.195kmを走るためには、体重60kgの人なら2500kcalのエネルギーが必要ですが、身体に蓄えることのできる糖質は2000kcalほど。カーボローディングでより多くの糖質を身体に蓄えて、マラソンへの準備をする人もいますが、いずれにしても足りない分は脂肪を燃料にしないと、マラソンを走り切ることができません。(脂肪をエネルギー源にして走れるカラダをつくろう glico.com)

  1. カーボ・ローディング(Carbohydrate Loading)(ウィキペディア)グリコーゲンを通常より多く体に貯蔵するための運動量の調節および栄養摂取法。グリコーゲン・ローディングとも呼ばれる。

筋肉におけるATP再生

筋肉では筋収縮のためにATPが消費されます。ATPは保存されているものではないので、もともとあったATPは筋収縮であっというまに消費されます。では、どうするか?筋肉にはクレアチンリン酸が多量に存在しており、クレアチンリン酸がリン酸をADPに転移することによりATPを再生しています。

  1. クレアチンリン酸 / CrP(くれあちんりんさん)  e-ヘルスネット 厚生労働省

これは、「ATP-クレアチンリン酸系(ATP-CP系)」と称されます。ATP-CP系が働けるのはせいぜい10秒たらずと言われています。これくらい短い時間に強度の運動をするときは、呼吸せずに無酸素運動をしていると言われます。

運動を続けると、クレアチンリン酸も枯渇します。そうなると、普通にエネルギー代謝経路(解糖系、クエン酸回路、電子伝達系)をつかってATPを産生するしかありません。この場合は、電子伝達系における最終的な電子の受け手として、酸素が必要になります。

恒常性の調節機構という視点からの生化学の理解

恒常性の調節というと生理学の守備範囲ですが、生化学ともオーバーラップしています。恒常性を調節するために化学反応が生じるのであれば生化学というわけです。無理やり線引きをする必要はありません。何の恒常性?ということでいえば、

  1. 血糖値
  2. 血圧
  3. 体液の浸透圧
  4. 血中カルシウムイオン濃度
  5. 体温

などが考えられます。

 

 

 

 

プリン体は腎臓に悪いの?腎臓が悪い人はプリン体を控えるべき?

プリン体と腎臓とはどういう関係でしょうか。プリン体は、プリンの構造を持つ化合物の総称で、代表的なものは核酸の塩基であるアデニンとグアニンです。アデニンやグアニンは代謝されて尿酸になり、尿から排出されます。プリン体が代謝される場所は、肝臓です。肝臓でできた尿酸は血中を通って腎臓に行き、そこで尿に排出されます。

尿酸が高いことが、腎機能悪化の原因なのか、単に腎機能が悪くなったことに対する結果であるのかはよくわかっていません。(尿酸を下げることで腎機能低下を防ぐことが可能か? ウェルビーイング内科クリニック 船橋市上山町)

 

尿酸と慢性腎臓病に関する論文のメモ

  1. Gout and Diet: A Comprehensive Review of Mechanisms and Management Nutrients 2022, 14(17), 3525; https://doi.org/10.3390/nu14173525
  2. The case for uric acid-lowering treatment in patients with hyperuricaemia and CKD Nature Reviews Nephrology volume 15, pages767–775 (2019)
  3. What Are Purines? By: Judith Frank, MD, Rheumatologist arthritis-health.com

がん末期におけるステロイド薬の使用

ステロイド剤の効果的な使い方を緩和ケア医が伝授します #107 ドクタートッシュ 緩和ケアの本流 チャンネル登録者数 10.1万人

 

 

  1. 鎮痛も鎮痛以外も、緩和ケアにステロイドをうまく使う 2022年7月27日 南山堂 m3.com
  2. ステロイドは進行癌の病態形成を抑制する 徳田 均(社会保険中央総合病院〔東京都新宿区〕呼吸器内科部長) 2010/04/16 日経メディカル

乳酸アシドーシスとは

グルコースは解糖系によりピルビン酸にまで変換されます。そのあとは、ピルビン酸脱水素酵素の働きによりアセチルCoAになってクエン酸回路に入り、引き続き酸化されます。しかし、何らかの理由でクエン酸回路が回らない場合には、ピルビン酸は乳酸へと変換されますので、乳酸が体の中に蓄積してしまいます。乳酸は「酸」ですので、過剰になると体の中が酸性に傾きます。これが乳酸アシドーシスと呼ばれる状態です。

ピルビン酸デヒドロゲナーゼなどの酵素が働くには、ビタミンB1の活性型であるチアミンピロリン酸という補酵素が必要である。ビタミンB1が不足すると、ピルビン酸からアセチルCoAが合成できず体内にピルビン酸乳酸が溜まっていくので、徐々に血液が酸性に傾いていき乳酸アシドーシスとなる。(PPN施行時のビタミンB1併用の必要性について 高の原中央病院DIニュース 2015年7月号 )

高カロリー輸液の副作用としての乳酸アシドーシス

高カロリー輸液の普及により当初予想されなかったいくつかの問題が起きている。

現在使用されている高カロリー液としては、パレメンタール(A、B)、ハイカリック(1号、2号、3号、4号、NC-L、NC-N、NC-H)、ワスタ、カロネット(L、H)、リハビックス-K(1号、2号、3号、4号)、エネベース、アリメール及びトリパレン(1号、2号)がある。

各種電解質の配合は、製剤により多少異なるが、ビタミンは全く配合されていない。

高カロリー輸液の場合に認められるアシドーシスは、乳酸アシドーシスであり、これは、乳酸の血中濃度が45mg/dl以上、動脈血のpHが7.25以下の状態をいう。([解説] 高カロリー輸液施行中に認められるアシドーシス 大学病院医療情報ネットワーク)

アニオンギャップ(AG)

アニオンギャップ(anion gap;AG)とは、血液中に存在する陽イオンと陰イオンの差のことだそうです。代謝性アシドーシスにはさまざまな原因がありますが、糖尿病性ケトアシドーシス、乳酸アシドーシス、腎不全などの代謝性アシドーシスにおいてアニオンギャップ(AG)が増加するそうです。

  1. アニオンギャップ 看護roo!用語辞典

アシドーシスの分類

アシドーシスは体(血液)が酸性に傾いた状態です。大きくわけて、呼吸性アシドーシス代謝性アシドーシスに大別されます。

アシドーシスとは、血液のpHが酸性に傾いた状態をいい、臨床症状として意識障害、血圧低下、痙攣、呼吸障害などが起こる。アシドーシスの原因としては、(1)血液中に何らかの酸性物質が蓄積した場合(代謝性アシドーシス)(2)呼吸機能の障害で血液中にCO2が蓄積した場合(呼吸性アシドーシス)がある。(高カロリー輸液の適正使用について 平成9年6月23日 厚生省)

 

代謝性アシドーシスはさらに、AGが正常なものと、有機酸の蓄積によりAGが高値になるものとに分類されます。AGが上昇する代謝性アシドーシスとしては、乳酸アシドーシスケトアシドーシス、尿毒症、薬物中毒などがあります。

  1. アシドーシス MSDマニュアル家庭版
  2. アニオンギャップ上昇代謝性アシドーシス(代謝性アシドーシス リウマチ・膠原病科 国府台病院)
  3. 代謝性アシドーシス 日本医事新報社

老衰とは?死の兆候は何?

老衰の始まり:サルコペニア(筋量の低下)

老衰の始まりにはサルコペニア(筋肉量減少症)がある(老衰に至るプロセスと老衰が示す状態

人間はどうやって死ぬのか

人の終末期は、一般的には4つの型に分かれると言われています。①くも膜下出血心筋梗塞、事故などの突然死タイプ、②一定の期間は健康な状態を保ち、末期にかけて病状が急速に進行するがん死タイプ、③心臓・腎臓・肝臓などの慢性的な病気が、良くなったり悪くなったりを繰り返し段階的に弱っていく臓器不全タイプ、④緩やかに活力が低下していく老衰や認知症タイプです(老いと死について考える 大久保病院だより)

延命治療の是非

老衰により体が衰えて、人間は最後は食べ物を食べられなくなり、水しか飲めない状態になります。嚥下機能の低下でご飯が飲み込めないが胃腸の働きは正常であれば、胃瘻(いろう)という選択肢もあります。胃瘻は、食べ物を直接、胃に入れる方法です。消化器官が機能していなければ、静脈に栄養を点滴するという選択肢があります。そういったことを一切やらないとなると、人間はどれくらい生きられるのでしょうか。

人口栄養や中心静脈を使った栄養は、老衰の進んだ寝たきりの方にとって「延命治療」の側面が強いと言わざるを得ないというのが現状のようです。(老いと死について考える 大久保病院だより)

「余命があと3~4日」をどう受け止めるか?これは年齢、病気、ご本人の死生観、ご家族の気持ちにより、千差万別だと思います。例えば寝たきりで長らくご自宅で療養され、100歳を超えた方が、一日の大半を眠って過ごすようになり、食事を摂らなくなった。→この場合はどうでしょう。「点滴も何もしないで、静かに見守り、見送ってあげたい」と思うご家族が多いのではないでしょうか?(「口からご飯が食べられなくなったら・・・」番外編 さくらクリニック 東京都中野区)

自分の父親も90歳を過ぎた年齢でしたが、ひどい便秘で医者にかかったところ大腸がんが見つかり、その時はすでに肝臓やほかの場所にも転移していて、その後はほんの数日の間に急速に悪化しました。最後は食べ物が食べられなくなり、水しか受け付けなくなりましたが、胃瘻や栄養の点滴による延命は拒否していました。医師により余命が数日と判断されるような状態にまでなってしまうと、延命措置によりさらに数日間、死に至る時期を延ばすことにどれほどの意味があるのだろうかと考えさせられました。本人が間近に迫った死を受け入れる心の準備ができていれば、最後の瞬間の迎え方に関しては本人の意思を尊重することが一番良いのかなと思います。

緩和ケアでは、いくつかの場面で点滴による処置が行われることもあります。例えば、痛み止めの薬剤を体へ注入したり、必要な栄養や水分を体へ補給したりする場面です。… 生存予後が数日の段階に入った終末期の患者においては、点滴によって逆に患者を苦しませてしまうことがあるので、積極的な点滴は行われない傾向があります。(緩和ケアで点滴(輸液)を行う場合と行わない場合の違いとは? ClinicC4 東京都渋谷区元代々木町)

がんの末期などで体の中の細胞が水分を取り込めない状態が生じやすく、輸液をおこなうことで浮腫や胸腹水、気道分泌物の増加などが起こり、患者への負担が大きくなる可能性もある。(終末期と輸液療法について 2020.7.13JTCAゼミ 日本終末期ケア協会)

 

老衰になった人間は水だけで何日間生きられるのか

点滴を全くしない場合の余命は5日〜7日程度、長くても10日間ほどと言われています。(「老衰」で穏やかな最期を迎えるために 2022年12月6日 更新 famille-kazokusou.com)

老衰により自然な死が訪れるのだとしたら、胃瘻や点滴といった延命措置をやることに意味がどれくらいあるのでしょうか。何をしてでも1日でも長く行きたいと思うのか、自然の摂理に身を任せたいと思うのかは、個人の考えに大きく依存する部分だと思います。

 

静脈栄養とは

ご飯が食べられなくなった人に対しては、直接、静脈から血液中に栄養分を入れる「静脈栄養」という処置がなされることがありす。静脈栄養は2つに大別され、一つが腕などの末梢静脈から投与する「末梢静脈栄養(Peripheral Parenteral Nutrition;PPN)」、もう一つが中心静脈という心臓に近い太い血管から投与する「中心静脈栄養(Total Parenteral Nutrition;TPN)」です。

  1. 中心静脈栄養の選択基準 大塚製薬工場
  2. 組成表検索(輸液製剤協議会)
  3. 輸液製剤の組成一覧表 (輸液製剤協議会)