What is Dysphagia (Difficulty Swallowing)?
A Look at Muscle Damage in Cystinosis: The Throat
What is Dysphagia (Difficulty Swallowing)?
A Look at Muscle Damage in Cystinosis: The Throat
蛋白質を構成するアミノ酸は20個あります。丸暗記するのはきついですが、構造が似ているものを分類しながら覚えれば、なんとか覚えられそうです。
一番簡単な構造のアミノ酸1つ:グリシン
側鎖はH- なので、20個のアミノ酸の中で唯一α炭素が不斉炭素ではありません。
炭素の鎖のみからなるアミノ酸4つ:アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン
アラニンは、側鎖がメチル基のみ CH3-。グリシンの次に簡単な構造と言えます。
分枝(ぶんし)鎖アミノ酸(Branched Chain Amino Acids; BCAA)は、サプリなどでBCAAとしてお馴染みだと思います。アラニンの先にメチル基が2つついて枝分かれした構造なのが、バリン (CH3)2-CH2-
バリンより一つ分、炭素の主骨格が長いのがロイシン。(CH3)2-CH2-CH2-
ロイシンの枝分かれしたメチル基がひとつ根元側にずれたのがイソロイシン。
CH3-CH2(-CH3)-CH2-
これで6個覚えられました。
*自分はうっかり間違えて、Branchedの「分枝」を「分岐」と書き間違えて「ぶんき」と呼んでいたことに最近気づきました。「分枝」は「ぶんし」で、「ぶんき」は「分岐」ですね。日本語はややこしい。
つぎに、硫黄を含む2つを覚えましょう。
HS-C- の構造をもつのがシステイン。HS-CH2-
ちょっとかわっていて炭素と炭素の間に硫黄が挟まれて、
H3C-S-CH2-CH2- の構造をもつメチオニン。
つぎは、水酸基をもつアミノ酸を覚えましょう。ベンゼン環に水酸基がついたチロシンはあとまわし。
アラニンの先端に水酸基がついた HO-CH2- を側鎖にもつのがセリン
炭素2個からなる骨格の内側のほうに水酸基がついた H3C-CH(-OH)- が スレオニン
さて、いよいよ、酸性アミノ酸と塩基性アミノ酸を覚えましょう。
酸性になる理由はカルボキシ基を持つからです。アラニンの先にカルボキシ基がついたらアスパラギン酸(英語だとaspartate)。HOOC-CH2-
炭素の鎖が一つ分ながいのがグルタミン酸。HOOC-CH2-CH2-
カルボキシ基のOHがH2N-とおきかわってアミドになったもののうち、アスパラギン酸に対応するのが、アスパラギン。2HN-C(=O)-CH2-
グルタミン酸に対応するのが、グルタミン。2HN-C(=O)-CH2-CH2-
塩基性、いきます。炭素4つの鎖の先にアミノ基がついてイオン化しているのが
H3N(+)-CH2-CH2-CH2-CH2- リジン。炭素4つの鎖。
側鎖の先のほうから考えた場合、先端の炭素に2つのアミノ基がついて、窒素を介したあと炭素が3つつながる主骨格の構造を持つのが、アルギニン。
H2N-C(=NH2 +) -NH- CH2-CH2-CH2- これも間にNが入っていますが、炭素の数は4つ。
さて次にベンゼン環をもつ2つを覚えます。
アラニンの先端にフェニル基がついた、そのまんまの名前のフェニルアラニン
フェニルアラニンのパラの位置に水酸基がついた、チロシン。さきほど水酸基をもつアミノ酸として、セリンとスレオニンを覚えましたが、チロシンにも水酸基があります。ただし、覚える都合上ベンゼン環をもつ2つとして覚えておくほうが覚えやすいと思います。
これで17個覚えました。残り3つは、環状構造を持ったアミノ酸です。
イミダゾール(五員環で、Nが2つ)と炭素がつながったものを側鎖にもつのが、ヒスチジン。
インドール(六員環と五員環が複合した構造で五員環の角のひとつが窒素)と炭素を側鎖にもつのがトリプトファン。
さて20個目が、プロリンです。プロリンは構造が、ほかと比べると異質です。なにしろアミノ酸の共通要素であるαアミノ基が、側鎖と合体して環状構造を作ってしまっているのです。α炭素もその環状構造の一部になっています。
以上20個のアミノ酸でした。
ヒスチジン(イミダゾール)とトリプトファン(インドール)は少し覚えにくいので、何回も構造を紙に書き出してみる必要があります。窒素が入った環構造の化合物は一気に覚えたほうが、苦手意識が払しょくできます。
あとは、比較的覚えやすいと思います。視覚的に形で覚えることプラス、構造を要素(官能基)にわけて、どんな要素(官能基)からなるかを覚えること。その際、酸性、塩基性などの性質も併せると頭の中で整理しやすいと思います。
20個のアミノ酸、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、システイン、メチオニン、セリン、スレオニン、アスパラギン酸、グルタミンサン、アスパラギン、グルタミン、リジン、アルギニン、フェニルアラニン、チロシン、ヒスチジン、トリプトファン、プロリンの内、必須アミノ酸は、9個あり、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、スレオニン、リジン、フェニルアラニン、ヒスチジン、トリプトファンです。乳幼児の場合はこれらに加えてアルギニンも必須アミノ酸になります。
必須アミノ酸9個の覚え方ですが、構造を先に覚えていれば、
炭素の分岐を持つアミノ酸:バリン、ロイシン、イソロイシン、スレオニン
二重結合を含む環を持つアミノ酸、ただしチロシンはフェニルアラニンを水酸化すればいいので除外:フェニルアラニン、ヒスチジン、トリプトファン
塩基性アミノ酸ただしアルギニンは乳幼児のみ:リジン、(アルギニン)
残り一つがメチオニンです。
炭素の枝分かれだったり、二重結合を含む環だったり、ぱっと見複雑な構造を持つものというイメージでいいのではないでしょうか。それプラス、塩基性アミノ酸、そして、メチオニンと。
なお、上の構造式の図はケムスケッチ(Chem-Sketch)を利用しました(デフォルトで用意されているアミノ酸の構造式そのままです)。折れ線の角の点や分岐の中心の点は、炭素およびそれに結合した水素が省略されています。つまり折れ線の角の点は、-CH2- の意味です。分岐の場合(他の官能基が付いている場合)は、もちろん、炭素の手の合計が4本になるように水素の数がかわります。折れ線の端のメチル基CH3- は、省略してしまう描き方もありますが、ここではわかりやすさのためにあえて描いているようです。
また、アミノ酸のカルボキシ基やアミノ基は、生理的な条件下では電離していると思いますが、ここでは電離していない状態の構造が描かれています。
参考資料
日常の臨床で疑問に思うことが何一つない臨床医はいないであろう.‥ 自分の行う意思決定すべてが証明された根拠に基づいていることはまったくないはずである.‥ 問いに対して明確で決定的な答えが得られることは少ない.というのも一般的にエビデンスレベルがもっとも高いと考えられているランダム化比較試験(RCT)の結果をもってしても,その研究が対象とした患者群と目の前の患者が完璧に一致することはほぼないため,絶対的な根拠とはなりえないからである.臨床現場において,あらゆる意思決定の段階で生まれるありのままの疑問,それが“CQ”である.(クリニカルクエスチョンからリサーチクエスチョンへ 整形外科)
参考:クリニカルクエスチョンからリサーチクエスチョンへ 整形外科
クリニカルクエスチョンが得られたら、次に、新規性、研究コスト、研究倫理などの確認をして、研究が実施可能となるようなリサーチクエスチョンにまで昇華させる必要があります。多少漠然としていた(抽象的だった)クリニカルクエスチョンをより具体的なものにして、検証可能な作業仮説(testable hypothesis)を導くのです。
以下、各科の先生がまとめたガイド記事のまとめです。
人生で成功できるかどうかを決める一つの要因は、睡眠の質なんじゃないかと最近思います。ぐっすり眠れた日の午前中は仕事が捗ります。睡眠不足で眠気と戦いながら机に座っていても、全く頭が働かないため仕事の能率が上がりません。睡眠の質の良しあしで、仕事の能率は10倍くらい軽く変わってくるのではないかというのが、自分の感覚です。具体的にいうと、仕事で作成すべき文書にとりかかっているときに、頭が冴えて居れば30分から1時間である程度のクオリティの文章が出来上がります。しかし、頭の働きが鈍い日だと、1日朝から晩までかかり切りなのにほとんど使い物にならない文章しか出てきません。
睡眠の問題が単に「時間」だけであれば、自分で睡眠不足を自覚できるので、自律すれば済む話ですが、恐ろしいのは、眠ってはいるのに質の良い睡眠になっていないことに気付けていない場合です。これは実は切実な問題で、「睡眠時無呼吸症候群」と呼ばれる病気があります。この病気の怖いところは、自分一人で寝ている限り気付けないこと。隣で寝ている人が夜中に起きて観察してくれて初めて気づくことができる病気です。
睡眠中に無呼吸が繰り返されると、そのたびに脳の覚醒が促されるために交感神経が興奮してしまいます。これが心臓の血液排出量を増加させることとなり、血圧を上げてしまうのです。‥ 一方、睡眠中に何回も呼吸が停止することで、体内は慢性的な酸素不足に陥ります。‥ 心臓は心拍数を上げて全身に酸素を送ろうとします。その結果、血圧を上昇させることとなります。こうして、寝ている間に二つの作用によって高血圧を引き起こしているのが、睡眠時無呼吸症候群です。(「睡眠時無呼吸症候群×高血圧」という時限爆弾を抱える日本人 末松 義弘2020.2.18 幻冬舎GOLD ONLINE)
下の睡眠時無呼吸症候群の測定記録例をみると、上の説明にあるように、確かに酸素飽和度SpO2が下がっているタイミングと脈拍が上昇しているタイミングが一致しています。
うつ病は心の風邪などといわれますが、実際には脳の病気でもありますし、エネルギーが不足して体が動かないという意味では体の病気とも言えます。うつ病の原因には諸説ありますが、何が根本的な要因なのかは依然として不明です。
うつ病の病態として体を動かすことができないくらいエネルギー不足を感じることがあると思います。そんな状態では体の中でのエネルギー代謝はどうなっているのでしょうか。本当にエネルギー源であるATP,グルコースなどの量に変化が見られるのでしょうか。
循環器内科で使われる略語を纏めます。
【心臓・愛-033】ACS
ACSの心電図所見は、
*ST上昇
*異常Q波
*冠性T波
の3つをしっていれば良い。STEMIでのST上昇での梗塞の部位診断は、 #心電図検定試験
を受けないならば、今は覚えなくて良いよ。
特に3年生は、試験二月だし。 pic.twitter.com/Ham7dPbzqU— N. Tsukishima EP大学心電図検定学部試験対策科担任 (@NaokiThukishima) October 27, 2021
急性心筋梗塞(Acute myocardial infarction: AMI)
「ST上昇」とは心電図のST部分が上方に偏位している所見のことで、冠動脈が完全に閉塞して心筋壊死が進行していることを強く示唆する所見です。(丸山病院)
ST上昇型急性心筋梗塞(STEMI)ではDTBTが30分遅れる毎に7%程死亡率が上昇し、DTBTは短いほど予後が良いと報告されており、1分でも1秒でも早くカテーテル治療を行い、冠動脈の血流を再開させることが重要です。日本循環器学会のガイドラインでは、DTBT 90分以内が推奨されています。(saiseikai-hp.chuo.fukuoka.jp)
ST上昇型急性心筋梗塞(STEMI)[私の治療] PCIのほうが死亡率低下,再開通率などすべての面で優れていることがわかり,tPAを用いずに直ちにPCIを行うprimary PCIが最適な治療法として確立された https://t.co/i6Ap5QVe43 pic.twitter.com/FQEXza7p9m
— 日本医事新報社【公式】 (@jmedj_news) May 26, 2020
心筋梗塞の責任病変は非専門医でもわかるべき? https://t.co/YUio2iTvBl @YouTubeより
STEMIは循環器コールでいいのですが、微妙なST変化は悩みますし、国試的な典型像+鏡像変化(ST上昇→対側のST低下、ST低下→対側のST上昇を探す)がわかると結構強いなとは思います。時系列変化はざっくりです笑 pic.twitter.com/ECC9NN8MLH
— うし (@muhammedi_ali) February 19, 2022
油断されがちですが、実際、ウォークインのAMIは毎年数回出会います
ここで救命率をあげられるのが「まずは心電図」
胸痛で受診⇒まずは心電図
STEMIは採血を待っていては遅いです
「胸痛?よし、とりあえず採血⇒CK上がってる⇒心電図⇒ST上昇」
っていう病歴の紹介、めっちゃ多いんで注意です! https://t.co/TssRTgisrm— Drぷー (@Dr_ppooohh) June 26, 2022
これは…リプに埋もれさせるには惜しい🤔
※STEMI(ステミ):
ST上昇型急性心筋梗塞💔
たとえ深夜であっても循環器内科医を呼び出して、すぐにでもカテーテル治療をしないと、命の危険がある⚠️ https://t.co/xWLhIBTasn— 麻酔科🏳️🌈まるか (@Masuika_Maruka) June 9, 2020
✅STEMI疑いの対応は簡単【非専門医の方へ】
ST上昇型心筋梗塞(STEMI)は血行再建の推奨がとても高い疾患STEMI(を疑ったら)あなたは方針に迷うことなどないんです
“秒で”循環器内科医に連絡です
間違っててもいいです
連絡遅れた方が,絶対まずい
— ⚠️固ツイ必読⚠️Drぷーbot@知識ばらまき (@Dr_ppooohh_bot) July 12, 2022
急性心筋梗塞なのになぜSTが上がらない? https://t.co/cuXilziVRt @YouTubeより
ST上昇有無でSTEMIとNSTEMI(NSTE-ACS)に分けられ、「心電図でST変化なくても心筋梗塞は否定できない」と言われますが、何故どんな病変のときに心電図陰性のAMIになるか自分なりに考えて動画でまとめました🙇♂️ pic.twitter.com/d9Jbvpz1nK
— うし (@muhammedi_ali) January 29, 2022
Door-to-balloon time(DTBT)とは、急性心筋梗塞の患者さんが病院に到着してから再潅流療法(閉塞した冠動脈の血流を再開させる治療)が開始されるまでの時間。(saiseikai-hp.chuo.fukuoka.jp)
デンプンやグリコーゲンの構成要素は、α-グルコースです。ChemSketchで、メニューのTemplatesから、Sugars:alfa-D-Pyrのタブを選び、α-D-Glucopyranose(グルコースのこと)を選びます。
グルコースが何故ピラノースとも呼ばれるのかというと、六員環でその一角が酸素である分子pyranと同じ構造を持つからだそうです。α-D-Glucopyranoseを複数配置して、1位と4位の水酸基を結ぶと(酸素原子にカーソルを置き、もう一方の酸素までドラッグ)、自動的に「脱水」されて結合が生じます。ただ、これだと、生化学の教科書によくあるような、結合の線が折れた形にはなりません。\O/みたいな結合になります。O」のような線にする方法はあるのでしょうか。
ACD/ChemSketch Version 4.5 for Microsoft Windows User’s Guide
を見たら、角型の線を引いた構造式がありました。どうやって作成したのかと思って読んだら、ちょっと泥臭いことが書いてあります。一度、炭素でつないで 角のある線をひかせておき、あとからその炭素を選択して(クリックしてその原子のみをアクティブにし、右クリックでObject Propertiesを選んで、Propertiesを表示させ、Atomパネルで、AtomのCを選んで、Value をC
から、Emptyに変更します。これで、その角には原子は存在しないことになります。ただし、やはり角は許されないのか、丸い角の線になりました。下は、α-D-グルコース 2分子が、1,4グルコシド結合してできた二炭糖である、マルトース(麦芽糖)。
原子の置き換え(もしくは除去)は後からできるので、一時的に何の原子でつないでも構いません。自分が欲しい結合の線が得られればいいだけです。1,6-グリコシド結合も作って、デンプン(もしくはグリコーゲン)ぽくしてみます。
角の丸みに一貫性がないのが気になります。とりあえず、やり方がわかったので今はこれで良しとしておきます。
生化学の教科書を読んでいると、反応の進行とエネルギーとの関係を表した図をよく見ます。反応物のエネルギーの高さから、一山超えて、生成物のエネルギーが一段低いところにあるというものです。縦軸にエネルギーと書いてあったりしますが、教科書によっては縦軸に自由エネルギーと書いていたりもします。エネルギーと一口にいっても、内部エネルギーUとかギブスの自由エネルギーGとか、いろいろあるわけで、このグラフの縦軸は一体何なのかがいまひとつはっきりしないままでいました。
BruceのOrganic Chemistry 5th editionを読んでいたら、125ページからはReaction Coordinate Diagramsの説明がありました。
A reaction coordinate diagram shows the energy changes that take place in each of the steps of the mechanism. in a reaction coordinate diagram, teh total energy of all species is plotted against the progress of the reaction. (Bruice Organic Chemistry 5th Edition p125)
kの説明でもeneregyという言い方しかしていなかったのですが、例として示したFigure 3.2には、グラフの縦軸にFree energyとあります。さらにFigure 3.3の縦軸にはFree energyの差として‐ΔGoと説明されていました。つまり、縦軸の自由エネルギーの意味は標準ギブスエネルギーなわけです。さらに130ページ本文中の説明で、
When ΔGo values are used to construct reaction coordinate diagrams, the y-aixis is free energy; when ΔHo values are used, the y-axis is potential enrgy.
と書いてありました。つまりエンタルピーを使うこともあるし、ギブス自由エネルギーを使うこともあるということのようです。その前のところでは、ΔGo = ΔHo – TΔSo において、エントロピー変化が小さければ無視できるとも書かれています(129~130ページ)。ΔHoは簡単に計算できるのでエントロピーを無視してしまうこともあるということなのでしょう。
ここでまた少し疑問が生じたのですが、縦軸のエネルギーの意味は、自由エネルギーということ。縦軸の自由エネルギーは、標準ギブスエネルギーということだとして、生化学の教科書はそこまで説明しているのだろうかと心配になりました。生体の中での反応条件と、標準状態とはことなるわけです。
The symbol o indicates standard conditions—all species at a concentration of 1 M, a temperature of 25 ℃ , and a pressure of 1 atm. (Bruice Organic Chemistry 5th Edition127ページ)
もちろん生体内の濃度は全部が1Mなわけがないので、厳密に考えると標準ではない生体内の条件で自由エネルギーを考える必要があります。
創傷部分を専用の被覆材で覆い、専用の小さな機械で外部から陰圧をかけて浸出液を吸引していきます。浸出液をコントロールすることで細菌の繁殖を抑えながら、陰圧の効果で創傷部の血液量も増やすことができます。肌の環境を整えて創傷を徐々に小さく直していく治療方法です。(局所陰圧閉鎖療法(NPWT) かまりんヒフクリニック 神奈川県鎌倉市)
物理療法の1つである陰圧閉鎖療法(negative pressure wound therapy:NPWT)は、創面全体を閉鎖性ドレッシング材で覆い、創面を陰圧に保つことにより創部を管理する方法です。創面は専用のスポンジで覆い、125mmHg程度の陰圧で維持します。 ガイドラインでは、「肉芽組織が少ない場合の物理療法」として、「感染・壊死がコントロールされた創には陰圧閉鎖療法を行ってもよい(推奨度C1)」としています。(局所陰圧閉鎖療法は、どんなとき、どのように行う? ガイドラインに基づく まるわかり褥瘡ケア)
Negative pressure wound therapy (NPWT) applies sub-atmospheric pressure to a wound bed via a suction device attached to a sponge. Closed suction removes excess fluid from the wound, allowing for enhanced circulation, removal of cellular waste, and reduced risk of bacterial contamination. It helps manage extensive wounds that cannot be addressed with primary closure or are too large to be treated with conservative wound strategies. (24 – Prevention and Management of Chronic Wounds Braddom’s Physical Medicine and Rehabilitation (Sixth Edition) 2021, Pages 469-484.e4 )
化合物の構造式を描くフリーソフトchem sketch
ダウンロードサイトURL: https://www.acdlabs.com/resources/free-chemistry-software-apps/chemsketch-freeware/#chemsketch_modal
描画の例:トコフェロール(ビタミンE)
描画作業メモ:
芳香環をページに配置する方法:メニューバーのTemplatesを選び(F5キーでショートカットできる)、Templates Window…をさらに選ぶ。左側のメニューからAromaticsを選び、プルダウンメニューで2(5)Saturated fusedを選択。今の場合は六員環が2つ接した構造が欲しいのでNaphthaleneを選択。図形の線の上に(空白部分だと反応しない!)カーソルをあててクリックすると選択できるので、自分の作業ページに配置する。
炭素鎖を配置する方法:F5キーでTemplatesのウインドウを開き、左側のメニューでChainsを選択。C3からC10までは準備されています。
不要な図形等を削除する方法:その図形を選択しておき、PCのDELキーを叩く。
CやHの文字サイズをそろえる方法:分子全体を選択して右クリックのメニューからObject Propertiesを選択。Atomのタブで、CとHを同時に選択(シフトキー押しながら)。フォントはデフォルトのArialのまま、その右の項目でフォントサイズを例えば12とする。Apply ボタンをクリックして完了。
分子間を結合する、もしくは、1重結合を二重結合にする方法:メニューバーにStructure と Drawがあるが、Structureの方を選択し、鉛筆マークで赤い線が引かれているアイコン(Draw Normal)を選択。結合したい分子間をカーソルでなぞる。
結合の長さなどを揃える:手作業でメチル基を配置していると結合の長さがまちまちになってしまいがちです。しかし、あとで整形してくれる「Clean Structure」という便利な機能があります。使うには、整形したい構造物をまず選択しておき、その状態で、メニューバーでStructrue(Drawではなく)が選ばれた状態で右から6番目の位置にある赤い曲がった矢印のアイコン(Clean Structure)をクリックします。クリックするごとに可能な配置の候補が示されていきました。今は、印刷の都合上、長い炭素鎖が水平になるものを選びます。
メチル基を表示するのが鬱陶しく感じられるなら、
メチル基を表示させなくする方法:化合物にカーソルを当てて右クリックしプルダウンメニューのObject Propertiesを選ぶ。Propertiesというウインドウが表示されるので、その中のCommonというタブを選ぶ。Show Carbonsというセクションがあるので、その中の、Terminalのチェックを外す。✓マークを一回クリックすると■マークになるので、さらにもう一度クリックして、何もない状態□にします。それでApplyボタンをクリックすると、メチル基の表示がなくなります。
この構造を暗記しようと考えた場合は、メチル基があったほうが映像的に頭に残りやすそうですね。
Clean Structureは便利ですが、環状の部分の向きが自分の意図と異なるため、環構造の部分と、鎖の部分とを切り離して、環の部分を回転させてそのあと、合体させました。これで、自分が持っている生化学の教科書の図と同じものを自分で再現できました。
α-トコフェロールの構造
Chem Sketchにはもともと主要な化合物は用意されていて、ゼロから自分で作る必要はありません。ビタミンはないのかと思っていましたが、実はありました。
ビタミンの構造式の出しかた:メニューのTemplatesから、Template Organizer.. を選びます。そこに化合物の種類の一覧がありますが、✓されているものしか、Template Windowに表示されません。一番したのVitaminsは✓が入っていない状態だったので、✓を入れました。これで、Template Window..でVitaminsが表示されるようになりました。