自律神経系、交感神経(ノルアドレナリン)と副交感神経(アセチルコリン)の役割

自律神経系とは

自律神経系 autonomic nervous systemは、意識したり努力したりする必要なしに、勝手に(自動的、自律的に)動作して、血圧や呼吸数その他、臓器の働きなどを調節しています。それに対応して随意運動を生じる神経系は体性神経系 somatic nervous systemと呼ばれます。自律神経系 autonomic nervous systemと体性神経系 somatic nervous systemの2つをあわせて末梢神経系と呼びます。

  1. 体性神経系 Weblio辞書

体性神経系は末梢神経系の一部ですが、体制神経系の細胞体は中枢神経系である脊髄の中にあります。だとしたら体性神経系を末梢神経系と呼ぶのもおかしい気がしますが、あまりその点を解説したものが見当たりません。

The somatic nervous system consists of the cell bodies located in either thebrainstem or the spinal cord. They have an extremely long course as they do not synapse after they leave the CNS until they are at their termination in skeletal muscle.  https://www.sciencedirect.com/topics/veterinary-science-and-veterinary-medicine/somatic-nervous-system

The somatic nervous system is also a part of the peripheral nervous system. One of its roles is to relay information from the eyes, ears, skin and muscle to the central nervous system (brain and spinal cord). It also obeys commands from the central nervous system and makes muscles contract or relax, allowing us to move. https://www.betterhealth.vic.gov.au/health/conditionsandtreatments/nervous-system

The nervous system subdivides into the central nervous system and the peripheral nervous system. The central nervous system is the brain and spinal cord, while the peripheral nervous system consists of everything else. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK542179/

ChatGPT-3.5をどれだけ信用していいのかわかりませんが、一応ChatGPT-3.5からの解説を紹介しておきます。神経系をCNSとPNSとに分類するときに、脊髄の内部に細胞体をもち軸索は脊髄の外にある運動ニューロンを細胞体と軸索とに分断しているのね?と聞いたときのChatGPTの解答です。ChatGPTは結構、こっちのいいなりに返事してくるので要注意なのですが。

Exactly! When we categorize the nervous system into the central nervous system (CNS) and the peripheral nervous system (PNS), we’re essentially dividing it based on anatomical location and function. For example, when we talk about motor neurons of the somatic nervous system, which control voluntary muscle movements, we recognize that their cell bodies are located within the CNS (in the spinal cord or brainstem), but their axons extend out into the PNS to reach skeletal muscles. So, in a sense, we are conceptually dividing a single neuron into its different components—the cell body within the CNS and the axon extending into the PNS—when we discuss the broader organization of the nervous system.

  1. https://dbuweb.dbu.edu/dbu/psyc1301/softchalk/s2lecture1/s2lecture14.html このウェブサイトではCNSとPNSを色分けして説明しています。こうやって色分けすると、脊髄(CNS)から出ている軸索はPNSということになります。

自律神経系は、交感神経系と副交感神経系の2つから成り立っています。

Neurology | Autonomic Nervous System Ninja Nerd チャンネル登録者数 293万人

自律神経系が支配するもの

自律神経系の支配を受ける臓器・器官は、血管、胃、腸管、肝臓、腎臓、膀胱、正規、肺、瞳孔、心臓、汗腺、唾液腺、消化腺などです。

The Autonomic Nervous System: Sympathetic and Parasympathetic Divisions Professor Dave Explains チャンネル登録者数 294万人

自律神経系(交感神経と副交感神経)の解剖学的な特徴

自律神経系の経路は、2つの神経細胞により構成されています。1つ目の神経細胞は、脳幹または脊髄に細胞体が存在し、神経線維(軸索)を2つ目の神経細胞に対して伸ばしています。2つ目の神経細胞の細胞体は、自律神経節に存在しており、細胞体から伸びた神経線維(軸索)は支配する内臓につながっています。

交感神経系の自律神経節は、脊髄のすぐ外の左右両側に存在しています。それに対して、副交感神経系の自律神経節は、支配する内臓の付近もしくは内臓の内部に存在しています(MSDマニュアルの図を参照)。

 

交感神経優位と副交感神経優位

自律神経が支配する臓器はたくさんあって、交感神経と副交感神経の両方の支配を受けているものが多く、知識を整理するのが大変ですが、どのように考えて理解すれば良いのでしょうか。交感神経と副交感神経は逆の作用を持ち、一方が促進するなら他方は抑制して、両者のバランスによって内外の変化に対応し、生体の恒常性を保っています。

交感神経は、興奮状態・運動を作り出すときために活動します。瞳孔を開き、血管を収縮させて血圧を上昇させ、心拍数を上げ、血流増加、血糖値を上げる(エネルギーを使う)のが交感神経です。よく言われるのが、外敵が来たりしてストレスがかかったときに、戦うか逃げるか(fight or flight)という興奮状態(ストレス反応)を作り出すというものです。副交感神経は逆に、これらを抑制して安静の状態や消化吸収を活発にする(エネルギーを蓄積する)状態を作り出すときに活動します。

体が興奮状態だと、食べたものの消化吸収がうまくできないんですね。眠るという行為は一番安静の状態ですが、そのときに働く自律神経系は、副交感神経というわけです。

  1. 自律神経のしくみ②:交感神経と副交感神経 ( 専門外来コラム せたがや内科・神経内科クリニック)

神経伝達物質

血圧、体温、その他の体の恒常性を保つために働いています。自律神経には、交感神経(ノルアドレナリン、アドレナリン)と副交感神経(アセチルコリン)の2種類があり、この2つが拮抗する働きをしつつ、バランスをとることで恒常性が保たれています。交感神経が効果を強める働き、副交感神経が効果を弱める働き、いうなればアクセルとブレーキの役割を担っています。

アセチルコリンノルアドレナリンアセチルコリンを分泌する神経線維はコリン作動性線維と呼ばれます。ノルアドレナリンを分泌する線維はアドレナリン作動性線維と呼ばれます。一般的に、アセチルコリンは副交感作用(抑制作用)、ノルアドレナリンは交感作用(刺激作用)を示します。ただし、アセチルコリンには一部の交感作用もあり、例えば、発汗を刺激したり、毛を逆立てたりすることがあります。( 自律神経系の概要 MSDマニュアル家庭版)

  1. 自律神経のしくみ②:交感神経と副交感神経 せたがや内科・神経内科クリニック

 

瞳孔の調節:散大(交感神経)と収縮(副交感神経)

瞳孔の大きさは、放射状に配置された瞳孔散大筋と、瞳孔の周囲に円形状に存在する瞳孔括約筋とによって調節されています。瞳孔散大筋が収縮すると瞳孔が開き、瞳孔括約筋が収縮すると瞳孔は小さくなります。一方が収縮しているときは、他方は弛緩します。

  1. 散瞳(さんどう、mydriasis)(ウィキペディア)
  2. 5分でわかる!明暗調節のメカニズム Try-It
  3. ミドリンP点眼液(トロピカミド・フェニレフリン塩酸塩点眼液)トロピカミドは瞳孔括約筋弛緩作用、フェニレフリン塩酸塩は瞳孔散大筋収縮作用により、それぞれ散瞳効果を示す。
  4. 散瞳薬アトロピンシクロペントラート、トロピカミド、フェニレフ
    リン)
  5. カテコールアミン(脳科学辞典):カテコールアミンとは本来カテコール基とアミノ基をもつ化合物であるが、神経科学においては主に神経伝達物質として機能するドーパミン、ノルアドレナリン(またはノルエピネフリン)、アドレナリン(またはエピネフリン)の3つを指す。生合成経路上はドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンの順に合成され、各細胞における最終的な産物の決定は合成酵素の有無によって決まる。
  6. カテコール (catechol) (ウィキペディア):ベンゼン環上のオルト位に 2個のヒドロキシ基を有する有機化合物。
  7. 薬剤師国家試験 152 交感神経系に作用する薬物に関する記述のうち、正しいのはどれか。 つ選べ。 1 サルブタモールは、アドレナリン α1受容体を選択的に刺激して、血管平滑筋 を収縮させる。 2 クレンブテロールは、アドレナリン α2受容体を選択的に刺激して、血管平滑 筋を弛緩させる。 3 ドブタミンは、アドレナリン β1受容体を選択的に刺激して、心筋収縮力を増 大させる。 4 チモロールは、アドレナリン α1受容体を選択的に遮断して、眼圧を低下させ る。 5 フェニレフリンは、アドレナリン α1受容体を選択的に刺激して、散瞳を引き 起こす。

アドレナリンとノルアドレナリンの共通点と相違点

  1. アドレナリンとノルアドレナリンの違いは?! 健康管理検定 ノルアドレナリンとアドレナリンの最も大きな違いは、脳への精神的な作用の有無です。ノルアドレナリンは、脳内で神経伝達物質 アドレナリンは脳内ではほとんど分泌されず、また、副腎髄質で分泌されたアドレナリンは血液脳関門を通過することができない

涙の分泌:促進(副交感神経)

唾液の分泌:促進(副交感神経)と抑制(交感神経)

気道の弛緩(交感神経)と収縮(副交感神経)

血管の収縮(交感神経)

心臓を支配する神経、心拍数の調節:速める(交感神経)・遅くする(副交感神経)

心臓には延髄から(延髄に細胞体があるニューロンから)迷走神経(軸索)が伸びてきて、心臓の外側で一度リレーされて、心臓を支配しています。迷走神経は、心拍数の調節などに関与します。交感神経は、脊髄にある神経細胞からの軸索が、脊髄の外側にある交感神経幹( sympathetic trunk)の細胞に投射して、そこ中継され、交感神経幹の神経細胞が心臓の心筋へと投射します。場所としては、心房や心室に投射しており、心臓の収縮力を調節します。

  1. 自律神経系(資料9)解剖学講座(神経機能形態学)(旧第二解剖) 佐藤 真 (非常にわかりやすい図と説明!)
  2. 副交感神経系の支配領域(図)自律神経系(図) 自律神経系の概要 MSDマニュアルプロフェッショナル版
  3. カンデル神経科学第2版 1028ページ図41-4 自律神経系の交感神経と副交感神経(図)
  4. Autonomic Plexuses LibreTexts Autonomic plexuses are formed from sympathetic postganglionic axons, parasympathetic preganglionic axons, and some visceral sensory axons.
  5. 第11章 自律神経系、視床下部 The Autonomic Nervous System The Hypothalamus 要約:筑波大学基礎医学系神経内分泌学:野上晴雄
  6. https://www.kango-roo.com/learning/2234/ 看護roo!
  7. 心臓の神経支配(交感神経と迷走神経/変時作用・変伝導作用・変力作用) かずひろ先生の徹底的国司対策解剖学

発汗:促進(交感神経)

肝臓でのブドウ糖の産生と放出の促進(交感神経、腹腔神経節)

胃での消化の促進(副交感神経)と抑制(交感神経)

胆嚢からの胆汁の放出(副交感神経)

膵臓からの消化液の分泌の促進(副交感神経)・抑制(交感神経)

腸管での分泌の促進(副交感神経)と抑制(交感神経)

副腎髄質ホルモンの分泌の促進(交感神経)

排尿の促進(副交感神経)と抑制(交感神経)

オルガスム(交感神経、副交感神経)

勃起(副交感神経)

射精(交感神経)

 

参考

  1. 自律神経系の概要 MSDマニュアル家庭版

 

うんち(大便)の形状、色で何がわかるか

  1. ウンチから腸の働きを知る(NHK for school)

 

 

大便(うんち)は単なる排泄物ではありません。あなたが想像する以上に健康状態を教えてくれる貴重で、重要な情報源なのです。

  • 「理想的な便」とは、バナナの色と形をした便が1~2本程度肛門からするりと出て、肛門を拭かなくても良いくらいの便
  • 甘グリのような形の便。便秘の人に多い典型的なタイプの便です。大変硬いので、排便時に苦しい思いをする便
  • 兎の糞のような小さくてポロポロした便 過敏性腸症候群の疑い 腸管が何かの原因で狭くなっていることも

  • 軟便

  • 水分が主体のシャーっと出る便(下痢)
  • コガネ色から茶色までは健康な便
  • 灰白色の便は胆汁の分泌が悪いときにも出ます
  • 黒色系統(タール便) 血液は酸と接触することにより、黒ずんできます。ですから、黒色便は食道や胃、十二指腸などの上部消化管からの出血が疑われ
  • 血便 鮮紅色、または暗赤色の血液が混じった便

日本ケミファ

 

 

絶対に見逃してはいけない「便」からのSOSサイン!40代50代60代以上は要注意! 予防医学ch /医師監修 ウチカラクリニック チャンネル登録者数 53.3万人

 

命に関わる【危険な便5選】 色、形、出方で簡単チェック!消化器内科医解説 胃腸・内視鏡相談室 ドクターノマ チャンネル登録者数 12.1万人

市立病院専門職に聞く!コロナ禍の健康維持【茅ヶ崎市公式】ハーモニアスちがさき放送局チャンネル登録者数 1870人

膵臓がんの検査:血液検査、画像診断

血液検査

  1. 膵癌(すいがん)検出や治療の経過を判断するための腫瘍(しゅよう)マーカーとしては、 CA19-9, DUPAN-2, SPAN-1, CEA , などを使います。
  2. (膵癌(すいがん)教室 on the web 5 広島大学 )

CA19-9

  1. 膵がんの腫瘍マーカーとして、最もよく使われるのは CA19-9 です。 膵がんを検出する感度としては70-80%あるといわれています。 しかし進行がんを除くと除くと、陽性率は低く2cm以下の膵がんでは陽性率が約半分ともいわれています。 ですから、診断やスクリーニングでの有用性は限定的です。(膵癌(すいがん)教室 on the web 5 広島大学 )
  2. CA19-9の基準値:37U/ml 以下
  3. 膵囊胞膵管異常を有する膵がん未発症例が少なくないが、血中CA19-9値をフォローすることで膵がんの早期発見につながる可能性(学会レポート 膵がん早期発見の最前線(Early detection of pancreatic cancer) 2022年10月29日

DUPAN2

  1. 膵がんを検出する感度としては50-60%あるといわれています。(膵癌(すいがん)教室 on the web 5 広島大学 )

 

血液検査では 腫瘍マーカー(CA19-9)が高い場合と膵酵素(アミラーゼ)が高い場合に膵がんが見つかることがあります。原因がわかっていない腹痛や背部痛全身倦怠感 、体重減少などの自覚症状がある場合や腫瘍マーカ (CA19-9) や膵酵素 (アミラーゼ) の血液検査異常を指摘されたことがある場合は、一度、膵がんを念頭に精密検査を行う必要があります。(膵がんを見つけるきっかけとなる症状や血液検査異常は? お茶の水駿河台クリニック)

 

画像診断

MRI

MRI検査の際に行うMRCP(MR胆管膵管撮影)では膵管(膵臓で作られた膵液が通る管)を強調することができるので、膵がんのリスクである膵嚢胞やIPMNの診断、膵管の太さの異常(拡張や狭窄)を見つけることが可能です。(膵がんを見つけるきっかけとなる症状や血液検査異常は? お茶の水駿河台クリニック)

EUS

EUSには内視鏡先端に高解像度の超音波装置が内蔵されており、胃や十二指腸から直接膵臓を超音波で観察することができるため、お腹の表面から超音波をあてる腹部超音波検査(腹部エコー) より膵臓を詳細に観察することが可能です。 (膵がんを見つけるきっかけとなる症状や血液検査異常は? お茶の水駿河台クリニック)

 

膵炎

参考記事・サイト

  1. 学会レポート 膵がん早期発見の最前線(Early detection of pancreatic cancer) 2022年10月29日 06:30 診断時に局所進行または転移を来している患者が半数を超え 膵がんにより糖尿病が急速に悪化することは糖尿病専門医のよく知るところ 原因不明の上腹部痛を有する膵がん患者は、診断に要する3~6カ月間で切除可能から遠隔転移へと急速に進行 膵がんの腫瘍マーカーとして頻用されている糖鎖抗原CA19-9 膵囊胞膵管異常を有する膵がん未発症例が少なくないが、血中CA19-9値をフォローすることで膵がんの早期発見につながる可能性

暑さや飲酒による低血圧、意識混濁

暑い時は、血管が広がり、汗をかいて脱水になりやすいため、めまいや立ちくらみがします。‥

お酒を飲むと血圧があがると思いがちですが、飲酒時は血管が拡張しているので、血圧自体は低下しています。

https://www.med.or.jp/forest/check/teketuatu/04.html

 

50歳男性。暑い日の午後、自宅の庭で草むしりが終わって立ち上がったところ、目の前が白くなって気を失い、その場に倒れ込んでしまいました。しばらくして意識が戻りました 一過性に意識を失って、姿勢が保持できなくなることを失神と呼びます。 失神は「脳全体に血液が十分行き渡らない」ために起こります。意識消失に先立って、しばしば頭がフワフワした感じや吐き気、発汗などを伴います。 ヒトは寝ている状態やしゃがみ込んでいる状態から急に起き上がると、重力のため血液が下半身に移動して、一時的に血圧が下がります。ヒトの体はうまくできていて、下がった血圧をすぐに元のレベルに戻してくれます。残念ながら年を取ると、この働きが遅れるため、Sさんのようなケースがよく見られます。夏の暑い盛りに汗をかいて脱水気味になっていると、いっそう起きやすくなります。(失神(上) ~起立性低血圧~ 富山病院)

 

アル コー ルが 分解 す る ときに出来 るアセ トア ルデ ヒドに は,血 管拡 張作 用 が ある。 だか ら人 によ って は急激 に血圧 が下 が っ て シ ョック状 態 にな る こ ともあ る。さ らにアル コー ル に は血 糖 降下作 用 もあ るので,ふ っと気 が遠 くな った りもす る。 気 が遠 くな ったの が,血圧 が下 が ったせ い か,血 糖値 が 下が った せ いか見 分 けは,つ きに くい もので あ る。https://www.jstage.jst.go.jp/article/jbrewsocjapan1988/95/9/95_9_620/_pdf/-char/ja

低血圧 低血圧とは、めまいや失神などの症状が出現するほど、血圧が低下した状態のことです。

血圧が下がりすぎた場合、脳の機能不全や失神を起こすことがあります。

MSDマニュアル

 

立ちくらみ(起立性低血圧)立ちくらみとは、急に立ち上がったり、起立した状態を続けたり、入浴時などに、一時的に頭部への血流が減少することで発症します。〈手当てのしかた〉立ちくらみでクラッとしたら、まずしゃがみます。安静を保ち、脳に酸素を供給するため、ふくらはぎの下に毛布を入れ、15~30㎝ほど高く上げるショック体位(右図参照)をとります。http://www.ibaraki.med.or.jp/home/wp-content/uploads/b46b97c072df7fe1cf6e07fc649c16712.pdf

 

参考

  1. https://www.itsuki-hp.jp/radio/%E7%86%B1%E4%B8%AD%E7%97%87%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6
  2. 78歳女性に見られた立ちくらみ(起立性低血圧)について2006.08.06 伊月病院 通常は体位を急に変えても血圧は余り変動しないように代償されるのですが、高齢者や自律神経の調子の悪い人などを中心にこの代償機構が障害されて起立性低血圧が起こります。起立性低血圧は、寝た状態の血圧から座位あるいは立位となり、3分以内に測った血圧が前値に比べ収縮期血圧で20mmHg以上、拡張期血圧で10mmHg以上低下するものと定義されています。そしてさらに拡張期で30mmHg以上下がって脳に血液が充分にゆかなくなるとこの前お話しした失神が起こるといわれております。

分枝鎖(ぶんしさ)アミノ酸か分岐鎖(ぶんきさ)アミノ酸か?branched-chain amino acids

branched-chain amino acidsの日本語訳は、分岐鎖(ぶんきさ)アミノ酸だと思い込んでいました。しかし、教科書をよく見ると、分岐(ぶんき)ではなく分枝(ぶんし)という言葉でした。分枝は「ぶんき」とは読まないので、分枝鎖アミノ酸の読みは「ぶんしさあみのさん」が正しいと思ったのですが、実際のところどうなのでしょうか。

分枝する 読み方:ぶんしする サ行変格活用の動詞「分枝する」の終止形。weblio

ぶん‐し【分枝】 [名](スル)植物が幹などから枝を分けること。枝分かれ。「葉の付け根から分枝する」 デジタル大辞泉 コトバンク

ぶん‐き【分岐】[名](スル)行く先が別々に分かれること。ふたまたになること。「道がここで分岐する」 デジタル大辞泉 コトバンク

分枝アミノ酸  分枝鎖アミノ酸分岐鎖アミノ酸ともいう.側鎖の炭素骨格が分枝しているアミノ酸.タンパク質の常在アミノ酸としてはバリン,ロイシン,イソロイシン. 栄養・生化学辞典 コトバンク

分岐鎖アミノ酸(あるいは分枝鎖アミノ酸とも)は、英語ではbranched-chain amino acids (BCAA)といい 実験医学

分枝鎖アミノ酸または分岐鎖アミノ酸(branched-chain amino acids、BCAA)とは、分枝(任意の炭素原子に2以上の別の炭素原子が結合)のある脂肪族側鎖を有するアミノ酸である。(分枝鎖アミノ酸 ウィキペディア)

 

分枝(ぶんし)という単語を使っている教科書

系統看護学講座 生化学 医学書院 第13版 2014年(2018年第5刷)

53ページ 分枝(ぶんし)アミノ酸とはバリン・ロイシン・イソロイシンのことで、枝分かれ構造をもつ。

53ページ 分枝アミノ酸 分枝アミノ酸branched chain amino acid (BCAA)は、分岐鎖アミノ酸ともいう。

 

マークス臨床生化学 医学書院 2020年 第1版第1刷 301ページ 分枝鎖α-ケト酸デヒドロゲナーゼ branched-chain α-keto acid dehydrogenase

 

分岐(ぶんき)という単語を使っている教科書

系統看護学講座 生化学 医学書院 第14版 2019年(2022年第4刷)132ページ 分岐鎖(ぶんきさ)アミノ酸 branched chain amino acid (BCAA)

branched-chainの訳語としては、分岐ではなく、分枝がよいような気もしますが、分岐もよく使われているので、どちらでもいいようです

脂質の運搬方法:キロミクロン、VLDL、LDL、HDLの役割

水に溶けない脂質の運搬には特別な工夫が必要であり、生体内では「リポタンパク質」と呼ばれる、タンパク質、脂質からなる複合体により血液中を運ばれます。リポタンパク質には、大きさや中身の成分などによっていくつかの種類に分けられています。

キロミクロン

食事由来(すなわち消化吸収した小腸由来)の脂質を運ぶのは、キロミクロンというリポタンパク質です。キロミクロンの構成成分は、90%程度がトリアシルグリセロールです。キロミクロンが血中を移動する間に、血管内皮細胞の表面にあるリポタンパク質リパーゼ(LPL)がキロミクロンの中のトリアシルグリセロールを脂肪酸とグリセロールに分解します。遊離した脂肪酸(遊離脂肪酸)の運搬役は血清アルブミンです。遊離脂肪酸は、中性脂肪、肝臓、筋肉などに取り込まれて中性脂肪が合成されます。

VLDL

食事由来の脂質を運ぶのは、キロミクロンだったのに対し、肝臓由来の資質を運ぶのが、VLDLです。これらは一緒に覚えておくと、混乱しなくて済みます。

肝臓は中性脂肪を血中に放出しますが、そのときのリポタンパク質がVLDLです。VLDLとIDLとLDLはものとしては連続的で、血流に乗って移動していくときに血管内皮細胞の表面にあるリポタンパク質リパーゼ(LPL)の働きにより内容物である中性脂肪がグリセロールと脂肪酸に分解されて、内容物が減っていき成分の比率が変わっていき、大きさも小さくなっていくにしたがって、名称が、VLDL→IDL→LDLと変わっていくのです。LDLになると主要な中身はコレステロールエステルになっています。そして末梢でコレステロールエステルが取り込まれて、コレステロールになって利用されます。

VLDLが肝臓から分泌されるのは食事直後と食間のどちらでしょうか?

脂質の栄養に関する記述である.正しいのはどれか.(第27 回(2013 年),83

 食後には,貯蔵脂肪の分解が促進される.
 食後には,血液中のVLDL が減少する.
 絶食によって,血液中のキロミクロンは増加する.
 絶食によって,血液中の遊離脂肪酸は増加する.
 絶食によって,ケトン体の合成は減少する.

管理栄養士国家試験対策|化学同人 https://www.kagakudojin.co.jp/special/kokushitaisaku/1_05-01.html

 

解説を見ると、答えは4番目でした。選択肢の2番は、正しくすると、「食後には、血液中のVLDLが増加する」ということです。

集中講義生化学319ページ~を見ると

「食餌中の脂質や肝臓で合成された脂質は、、どのように、どこへ運ばれるか?(リポタンパク質(1):キロミクロン/VLDL)」という章ですが、

食事をとると肝臓はTGとコレステロールを合成し始める。肝細胞で合成されたTGは、ミクロソームトリグリセリド輸送タンパク質(MTP)で小胞体内に運ばれ、別経路で運ばれたコレステロールとともにアポリポタンパク質apoB100と融合して超低比重リポタンパク質(VLDL)を形成し、血液中へ分泌される。

とあります。つまり、食後にはVLDLが上昇するわけです。

他の資料をみると、一見逆のような記述も見られます。「食後」というのがどの時間スケールなのかが良くわかりませんが。

Following a meal, pancreatic insulin secretion into the portal vein acutely inhibits VLDL secretion. While the mechanism is complex and incompletely understood, insulin acutely inhibits apoB synthesis, reduces microsomal transfer protein (MTP) expression, and enhances apoB100 degradation (Figure 2). Insulin suppression of both apoB synthesis and secretion has been demonstrated in isolated human and rat hepatocytes, and is associated with increased apoB100 degradation. https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/very-low-density-lipoprotein

末梢から肝臓へ脂質を運ぶHDL

肝臓から末梢へ脂質を運ぶのがVLDLおよびその成分が途中で変化して名称も変化したIDL, LDLですが、逆に、末梢から肝臓に脂質を運ぶのはHDLです。肝臓から末梢にコレステロールを運ぶLDLは「悪玉コレステロール」と呼ばれるのに対して、末梢から肝臓にコレステロールを運ぶHDLは「善玉コレステロール」としばしば呼ばれています。

  1. 脂質代謝と高脂血症 水谷 尚 ペット栄養学会誌/13 巻 (2010) 1 号 総説

 

糖分と糖類と糖質の違い。糖質が多過ぎるのは体に悪い?

糖分と糖類と糖質を混同している人がいます。食品の成分をみて、糖質がこんなにたくさんあるのは体に悪いのでは?と思ってしまう人は、多分、勘違いをしています。

糖質とは、炭水化物のうちの食物繊維(セルロースなど)を除いたものの総称です。ご飯やイモなどは、デンプンであり、炭水化物であり、糖質です。糖質の化学的な定義は、炭素が複数つながって、水酸基が複数結合したアルデヒドもしくはケトンのことです。糖質と炭水化物はほとんど区別なく使われていることも多いように思います。

糖類というのは、ブドウ糖のような単糖類や、砂糖(ショ糖)などの二糖類のことをまとめた総称です。

糖分というのは、甘いものという程度の一般語であって、学術的に定義された語句ではありません。

細胞呼吸の化学反応式

グルコースが解糖系、TCA回路、電子伝達系(酸化的リン酸化)の過程を経て完全に酸化された場合の、細胞呼吸の化学反応式として、生化学の教科書で

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O

という式をよく見かけます。その一方で、

C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 + 12H2O

という式を書いてある資料も見かけます。両辺に水があって不思議に思っていました。同じ物質だから左辺をなくして右辺の係数が6でいいのではないかと思うわけです。実際、左辺に水をかかない説明のほうが多いようです。しかし、この表記の食い違いは何なのでしょうか。

ヤフー知恵袋の回答者による説明がありました。

通常化学反応式の右辺と左辺には、同じ物質を書かないですが、クエン酸回路に 6 H2O、電子伝達系から12 H2Oをわかりやすいように、別々に書いてあります。グルコースの単純な燃焼反応と区別するためです。https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q11245414566

ウィキペディアにもクエン酸回路で入ってくる水分子の説明がありました。

2 アセチルCoA(CH3COSCoA) + 6NAD+ + 2FAD + 2GTP + 2Pi + 6H2O ⟶4CO2+6NADH+6H++2FADH2+2GTP+2HSCoA (細胞呼吸 ウィキペディア)

電子伝達系は

細胞呼吸 ウィキペディア)

 

有機化合物の中の原子の酸化数

酸化還元反応を理解するための方便として酸化数という概念があります。電気陰性度の差により電子を相手のほうにもっていかれるかどうかで酸化数が決められています。なので、結合している原子同士の電気陰性度の大小関係を知っているというのが、大前提になります。周期表の順を知っていれば、電気陰性度H<C<N<Oを覚えるのはたやすいでしょう。

炭素と酸素が結合していれば、炭素に+1の数値を与えます。つまり電子1つを酸素に奪われるので正電荷になるということで+1になると覚えておけば覚えやすいでしょう。

  1. 酸化数(求め方・ルール・例外・例題・一覧・演習問題) 化学のグルメ

炭素が酸素と二重結合していれば、電子2つ分をとられているので、その結合に関しては酸化数は+2を与えられます。炭素と炭素が結合している場合はどっちにも電子はやらないので、与える酸化数はゼロ。

例えば、アセトアルデヒドCH3CHOのアルデヒド基の炭素の酸化数を考えてみると、Oと二重結合しているので+2,Hと結合しているので‐1、合わせて+1になります。酢酸CH3COOHだと、二重結合のOで+2,OHのOで+1、合わせて+3になります。

  1. http://www9.gunma-ct.ac.jp/staff/nakajima/Lecture/OxidationNumber.pdf
  2. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q13134725993

酸化数の変化と酸化還元反応でやりとりされる電子の数は一致します。

CH3CHO(アルデヒド基のCの酸化数1)+ H2O → CH3COOH (カルボキシ基のCの酸化数3)+ 2H+ + 2e- (酸化数の変化は+2 つまり電子を2個奪われて酸化された)

  1. http://mikecat.org/chem/redox141214a.pdf
  2. アルデヒドの半反応式の作り方 化学のグルメ STEP3 両辺について、O原子の数をH2Oを用いて合わせる

水素は電気陰性度が一番小さいので、何と結合していても相手に電子を取られた状態になっており、酸化数は+1。共有結合はイオン結合ではないのですが、それでも、イオンの電荷のように考えて数を数えると、わかりやすいと思います。C-Oの結合だと電子を酸素が引き寄せるので酸素がー1,炭素が+1というわけ。水素が結合した炭素は、電子を引き寄せるのでー1になります。

酸化数は高校の化学で勉強したはずですが、完全に忘れてました。年をとると最近の記憶から順に失われるといいますが、ついに高校で学んだことも忘れる年齢になってしまったとは。

 

アミロースなど多糖の還元性末端、非還元性末端とは

環状構造のグルコースが還元性を示す理由

 

環状構造にはヘミアセタール構造(-O-(-C-)-OH)を有するので、これを水溶液にすると開環が起こってアルデヒド基ーCHOを生じる。このため、グルコースは還元性を示す。(難関大化学 Z会)

なんと高校の化学の知識でした。こんなこと勉強した記憶ないけど。さすが受験勉強の説明はわかりやすい。この図も見やすい。確かに図をみると、鎖状グルコースには、端にアルデヒド基があり、5番目の炭素に結合した水酸基ーOH がちょうど近い位置に来ていて、そこで縮合が起きることがわかります。アルデヒドとアルコールとが縮合反応してヘミアセタールができるという化学反応のパターンにあてはまることがわかりやすいです。

参考

  1. 第70章アルデヒド osaka-kyoiku.ac.jp/ アルデヒドといえば還元性です。銀境反応やフェーリング液の還元が有名です。