カテゴリー：内分泌分野の記事一覧

こんにちは、講師のサキです。

 

今回は、ホルモンって何者？という大元となる疑問について解説していきます。

 

ホルモンの作られ方（化学構造）を理解すると、ホルモンの種類がわかり、ホルモンの受容体との関連も分かるので、前提知識として覚えておくことをおすすめします。

 

では、解説していきます。

 

ホルモンの元となるもの　〜3種類を理解する〜

 

ホルモンの種類は、化学構造に分類すると以下の3種類に分けられます。

 

①ペプチドホルモン

②ステロイドホルモン

③アミン・アミノ酸誘導体ホルモン

 

①ペプチドホルモン

 

アミノ酸がペプチド結合した、ポリペプチドから構成されます。

 

ペプチドホルモンの合成は、アミノ酸がペプチド結合するので、タンパク質の合成方法と同じになります。

 

また、アミノ酸が主体なので性質は水溶性です。

 

視床下部ホルモンや下垂体ホルモンなど、多数のホルモンが分類されます。

 

性質が水溶性なので、細胞膜を通過できません。

 

そのため、ホルモンの受容体は細胞膜上に存在します。

 

 

受容体に関する詳しい記事はこちらを参照ください。

 

②ステロイドホルモン

 

コレステロールから合成され、ステロイド骨格を持ちます。

 

（※コレステロールは酢酸から合成されるか、血中のリポ蛋白から供給され、それが酸化反応、水酸化反応し、ステロイドに変換されます。）

 

コレステロールが主体なので、脂溶性です。

 

副腎皮質ホルモンや性ホルモンが分類されます。

 

コレステロールは脂溶性なので、細胞膜を通過できます。

 

そのため、ホルモンの受容体は細胞質内にあります。

 

 

③アミン・アミノ酸ホルモン

 

①と同様、少数のアミノ酸で構成されています。

 

アミン型は、カテコールアミン（アドレナリンなど）が分類されます。

 

アミン型のホルモンは水溶性なので、細胞膜上に受容体があります。

 

要注意：アミノ酸型ホルモン

 

アミノ酸型ホルモンは甲状腺ホルモンだけが該当します。

 

アミノ酸で構成されているため、本来は水溶性のはずですが、甲状腺ホルモンはベンゼン環を2個もつため脂溶性となります。

 

アミノ酸型ホルモン＝甲状腺ホルモン＝脂溶性ホルモンと例外として覚えておいてください。

 

そのため、ホルモン受容体は細胞質内（核内）にあります。

 

まとめ

 

ホルモンの原料は、アミノ酸かコレステロールである。

 

アミノ酸から構成されるホルモンは水溶性である。

 

例）視床下部ホルモン、下垂体ホルモンなど多くのホルモンが該当する

 

コレステロールから構成されるホルモンは脂溶性である。

 

・副腎皮質ホルモン（コルチゾール、アルドステロン）

・性ホルモン（アンドロゲン、エストロゲン、プロゲステロン）

 

アミノ酸型ホルモンである甲状腺ホルモンは例外として脂溶性である。

 

・甲状腺ホルモン（T3:トリヨードサイロニン、T4:サイロキシン）

 

ホルモンは、アミノ酸かコレステロールから作られていることを覚えておきましょう。

 

作られる場所は内分泌臓器（甲状腺や膵臓、副腎など）です。

 

 

 

こんにちは、講師のサキです。

 

今回は、ビタミンB1不足と脚気・代謝性アシドーシスの関連　〜エネルギー代謝を踏まえて解説〜についてです。

 

ビタミン欠乏症のまとめについてはこちらの記事からどうぞ。

 

ビタミン不足になると様々な症状が出現しますが、なぜビタミンB1が不足すると代謝性アシドーシスにつながるのか、いまひとつ関連が分からないという質問を受けます。

 

一言で解答すると、ビタミンB1が不足すると、ピルビン酸をアセチルCoAに変換できず、乳酸に変換されてしまうため、代謝性（乳酸）アシドーシスになる、ということです。

 

では、関連の深い、エネルギー代謝からつなげて解説していきます。

 

エネルギー代謝とは

 

解剖生理学で最初あたりに学ぶことが多いので、苦手意識を持つ方も多い分野です。

 

エネルギー代謝とは、解糖系とTCA回路でATPをつくる反応のことを指しています。

 

解糖系とTCA回路とATPについてそれぞれ説明します。

 

ATPとは

 

ATP=アデノシン三リン酸のことです。

 

アデノシンに3つのリン酸が結合しており、リン酸を一つ切り離すときに、大きなエネルギーを取り出すことができます。

 

体内におけるエネルギーを蓄えておく電池のような存在がATPです。

 

解糖系とは

 

文字通り、糖を解く＝グルコースを分解して、ATPを得る反応になります。

 

グルコースをピルビン酸まで分解し、ATPを得る反応です。

 

解糖系は酸素を使わずに、すぐにエネルギーを得ることができますが、少量のATPしか得ることができないというのが特徴です。

 

（※グルコース1分子につき、2分子のATP）

 

酸素を使わないので、無酸素性解糖とも呼ばれます。

 

TCA回路とは（クエン酸回路）

 

先程生成されたピルビン酸を使って、大量のATPを産生する反応になります。

 

ピルビン酸は好気的条件（酸素が十分にある状態）の基では、アセチルCoAに酸化され、アセチルCoAはTCA回路の中で酸化されながら、大量のATPをつくりだします。

 

酸化の反応が回転するように進むため、回路と呼ばれています。

 

（※グルコース1分子につき、36分子のATPが生成されます。）

 

グルコース1分子から、解糖系で2分子、TCA回路で36分子、合計38分子のATPを産生されます。

 

こちらは酸素を使うので、有酸素性解糖とも呼ばれます。

 

ビタミンB1の役割

 

ビタミンB1は、ピルビン酸をアセチルCoAに変換するのに必要なビタミンです。

 

ビタミンB1が不足してしまうと、ピルビン酸をアセチルCoAに変換できません。

 

すると、ピルビン酸は酸化されることなく乳酸に変換されてしまいます。

 

結果、ビタミンB1が不足すると、乳酸が蓄積してしまい、代謝性アシドーシスになるということになります。

 

また、先述の通り、アセチルCoAが生成されないと、TCA回路で大量のATPを産生することができず、体内はエネルギー不足に陥ることになります。

 

そのため、ビタミンB1が不足すると、体内のエネルギー不足の状態＝脚気という病態にもつながります。

 

ビタミンB1欠乏症状＝脚気・代謝性アシドーシスとなるということです。

 

 

まとめ

 

ビタミンB1は、ピルビン酸をアセチルCoAに変換するために必要なビタミンである。

 

ピルビン酸をアセチルCoAに変換できず、ピルビン酸は酸化されず、乳酸となる。

 

乳酸が蓄積することで代謝性アシドーシス、エネルギー不足となるため脚気となる。

 

ピルビン酸は酸素が十分に無い条件でも、酸化されずに乳酸に変換されてしますので、ショックや貧血、低酸素血症などでも代謝性アシドーシスとなる。

 

 

 

こんにちは、講師のサキです。

 

今回はホルモンの受容体が存在する場所が、細胞膜上にあるのか細胞質内にあるのか、という問いついて解説していきます。

 

例として、以下のような問題が出題されています。

 

 

今後も、「受容体が細胞膜上にあるのはどれか」というような問題が出題される可能性があるので、しっかり区別して覚えておきましょう。

 

上の問題の意図が分かるように解説していきます。

 

受容体が存在する場所を決める要因

 

受容体が存在する場所は、脂溶性ホルモンか水溶性ホルモンかによって区別されています。

 

細胞膜はリン脂質二重構造となっており、脂溶性の物質は細胞の中に入ることができます。

 

つまり、脂溶性のホルモンは細胞の中に入ることができるので、脂溶性ホルモンに対する受容体は、細胞質内にあります。

 

一方、水溶性のホルモンは細胞の中に入ることができません。

 

（油と水は分離して混ざりません）

 

そのため、水溶性ホルモンに対する受容体は、細胞膜上にあります。

 

受容体の場所を覚える上で、まずは脂溶性ホルモンの受容体は細胞質内にあり、水溶性ホルモンは細胞膜上にあるということを覚えておきましょう。

 

脂溶性ホルモンに分類されるホルモン

 

脂溶性ホルモンに分類されるホルモンは、大きく分けて3種類あります。

 

①副腎皮質ホルモン

②性腺ホルモン

③甲状腺ホルモン

 

つまり、3つに該当するホルモンの受容体は、細胞質内にあるということです。

 

①副腎皮質ホルモン

 

①コルチゾール（糖質コルチコイド）

②アルドステロン

③アンドロゲン

 

※アンドロゲンは副腎皮質ホルモンであり、性腺ホルモンにも属します。

 

性腺ホルモン

 

①エストロゲン

②プロゲステロン

③アンドロゲン

 

甲状腺ホルモン

 

①T3：トリヨードサイロニン

②T4：サイロキシン

 

水溶性ホルモンとは

 

上記の脂溶性ホルモン以外は全て水溶性ホルモンに分類されます。

 

水溶性ホルモンが多いため、脂溶性ホルモンを覚えておくようにしましょう。

 

まとめ

 

ホルモンの受容体が存在する場所を決める要因は、そのホルモンが細胞膜を通過できるかどうかがポイントになる。

↓

細胞膜を通過できるホルモンであれば、受容体は細胞質内に受容体がある。

↓

細胞膜を通過できるホルモン＝脂溶性ホルモン

↓

脂溶性ホルモン＝甲状腺ホルモン、副腎皮質ホルモン、性腺ホルモン

↓

①コルチゾール

②アルドステロン

③アンドロゲン

④エストロゲン

⑤プロゲステロン

⑥T3：トリヨードサイロニン

⑦T4：サイロキシン

 

※よって、甲状腺ホルモン、副腎皮質ホルモン、性腺ホルモンに該当する上記の7種のホルモンの受容体は細胞質内にある。

 

細胞膜を通過できないホルモンであれば、受容体は細胞膜上に受容体がある。

↓

細胞膜を通過できないホルモン＝水溶性ホルモン

↓

水溶性ホルモンは数が多いので、脂溶性ホルモン以外のホルモンと覚えておく。

 

丸暗記ではなく、なぜ受容体の場所が違うのか、理論も合わせて暗記するようにしましょう。

 

【第108回午後27】

標的細胞の細胞膜に受容体があるのはどれか。

1. 1. 男性ホルモン
2. 2. 甲状腺ホルモン
3. 3. 糖質コルチコイド
4. 4. 甲状腺刺激ホルモン

 

細胞膜上に受容体がある＝細胞膜を通り抜けできない水溶性ホルモンを選択する

 

解答：4

 

男性ホルモン、甲状腺ホルモン、糖質コルチコイドは脂溶性ホルモンです。

こんにちは、講師のサキです。

 

今回は、糖尿病とケトアシドーシス　～ケトン体産生のメカニズムについて～です。

 

代謝性アシドーシスの原因として、糖尿病によるケトアシドーシスを選択肢とする問題がよく出題されています。

 

今回は丸覚えではなく、メカニズムの部分を少し深堀りしていきたいと思います。

 

糖尿病の原因を簡単におさらい

 

糖尿病の定義は、インスリンの作用不足によって引き起こされる、糖質代謝を主とする種々の代謝異常を起こす疾患です。

 

簡単に言うと、インスリンの作用不足により、細胞内に糖を取り込むことができず、血中に糖が残ることで高血糖となり、そのまま尿糖となって排泄されてしまう病気です。

 

だから、糖尿病という名称になっています。

 

糖尿病の症状を簡単におさらい

 

①インスリンの作用不足により、高血糖になります。

 

②高血糖になることで、糖度の高い尿（浸透圧の高い尿）が生成されてしまい、尿細管での再吸収ができなくなることで、多尿となる。

 

③多尿となることで、脱水となり、口渇、多飲となる。

 

①②③から高血糖により、尿糖、多尿、口渇、多飲という症状が出現します。

 

糖尿病でケトアシドーシスになる理由

 

何故、糖尿病でケトアシドーシスの原因物質であるケトン体が産生されるのかを見ていきます。

 

①インスリンの作用不足により、細胞内に糖を取り込むことができない。

 

②細胞内は栄養不足になるため、異化が亢進する。また、細胞の栄養不足により、全身の倦怠感が出現する。

 

 

③脂肪や筋肉を分解するため、体重減少が起こる。

 

④脂肪を分解し、エネルギーを産生する過程が亢進するため、代謝産物であるケトン体が過剰に産生される。

 

⑤糖尿病ケトアシドーシスとなり、昏睡状態となる。

 

（糖尿病ケトアシドーシスは特に1型糖尿病の患者の昏睡の原因として多い）

 

①～⑤より、エネルギー不足の異化が亢進することにより、体重減少や全身倦怠感、糖尿病ケトアシドーシス、昏睡といった症状が出現します。

 

まとめ

 

糖尿病はインスリンの作用不足により、血中の糖質を細胞内に取り込むことができず、細胞内はエネルギー不足となる。

 

（※血中は高血糖、細胞内は飢餓状態）

 

血中は高血糖のため、尿糖、多尿、口渇、多飲が出現する。

 

細胞内は飢餓状態のため、異化が亢進し、体重減少、全身倦怠感、ケトアシドーシス、昏睡が出現する。

 

糖尿病の症状は、尿糖、多尿、口渇、多飲、体重減少、全身倦怠感、ケトアシドーシス、昏睡と丸暗記するのではなく、糖尿病のメカニズムを理解しながら、出現する症状を覚えていきましょう。

こんにちは、講師のサキです。

 

今回は、ビタミンの種類と機能・ビタミンが欠乏した場合の症状について、解説します。

 

ビタミン〇欠乏になるとどのような症状が出るか、といった問題は国家試験に頻出です。

 

ビタミンの機能を理解し、ビタミンが欠乏した時の症状が分かるようにしていきましょう。

 

そもそもビタミンって何？

 

ビタミンとは、人体の機能を正常に保つため必要な有機化合物になります。

 

三大栄養素に比べると微量ではあるものの、体内ではほとんど合成することができないため、食物から摂取する必要があります。

 

三大栄養素（糖質・脂質・タンパク質）に加え、ビタミン、ミネラルで五大栄養素と呼ばれます。

 

（ミネラルは無機質と呼ばれ、ナトリウム、カルシウム、鉄などがあります）

 

車で例えると、三大栄養素はガソリンで、ビタミンやミネラルはオイル（潤滑油）の役割と例えられます。

 

（車はガソリンがあれば走ることができますが、車の状態を維持するためにはオイルが不可欠なためです。）

 

 

ビタミンの種類

 

現在発見されているビタミンは13種類ほどあります。

 

その中でも、油に溶けやすい脂溶性ビタミンと水に溶けやすい水溶性ビタミンに分けられます。

 

脂溶性ビタミンはD,A,K,Eの4種類だけです。

 

水溶性ビタミンはB1、B2、ナイアシン、B6、B12、葉酸、パントテン酸、ビオチン、Cの9種類程度です。

 

 

水溶性ビタミンと脂溶性ビタミンの特徴

 

水溶性のビタミンは水に溶けるため過剰に摂取したとしても、余分な量は尿として排出されます。

 

一方、脂溶性ビタミンは水に溶けないため尿として排出されることがなく、体内では脂肪組織や肝臓等に貯蔵され、毎日少しずつ生体で消費されます。

 

水溶性ビタミンに比べると脂溶性ビタミンの方が蓄積されやすいため、過剰摂取には注意が必要です。

 

脂溶性ビタミンはこれだけ（DAKE）

 

脂溶性ビタミンはDAKEの4種類だけです。

 

 

一つ一つの役割と不足した時の症状を見ていきます。

 

ビタミンD

 

【役割】

カルシウムとリンの吸収を促進し、骨を丈夫にします。

 

【不足】

骨軟化症、くる病（小児の骨軟化症）

 

ビタミンDが不足すると、カルシウムを十分に吸収できず、骨軟化症や骨粗鬆症、くる病などになるリスクがあります。

 

ビタミンA

 

【役割】

視細胞での光刺激反応に関与するロドプシンという物質の合成に必要なため、薄暗いところで視力を保ったり、目や皮膚の粘膜を健康に保つ役割があります。

 

【不足】

夜盲症、眼球乾燥

 

ビタミンK

 

【役割】

ビタミンKは血液凝固因子であり、肝臓でのプロトロンビンの生成に必要です。

 

【不足】

血液凝固因子が不足し、出血傾向となる。

 

ビタミンE

 

【役割】

血中のLDLコレステロールの酸化を抑制する、赤血球の破壊を防ぐなどの作用があります。

 

【不足】

赤血球が多く破壊されるため、溶血性貧血となるリスクがある。その他、皮膚炎、血行障害などがある。

 

水溶性ビタミン

 

水溶性ビタミンは、ビタミンB1, B2, B6,B12, C、葉酸、ナイアシン あたりは押さえておきたい内容になります。

 

特に、ビタミンB1, B12, 葉酸、ビタミンCは優先的に覚えておきましょう。

 

 

ビタミンB1

 

【役割】

ビタミンB1はエネルギー産生に必要（ピルビン酸からアセチルCoAへ変換する）。

 

エネルギー代謝に関する記事はこちらからどうぞ。

 

 

【不足】

脚気（足の浮腫、しびれ、動悸など）、ウェルニッケ・コルサコフ症候群（中枢神経が侵される障害）。

 

【補足説明】

ブドウ糖から十分にエネルギーを産生できなくなるため、食欲不振、疲労、だるさなどの症状が現れる。

 

特に脳へのエネルギーが不足すると、脳や神経にも障害を起こすため、ウェルニッケ脳症などが起こる。

 

ビタミンB12

 

【役割】

赤血球の生成を助ける（巨赤芽球性→赤血球に変換に必要なビタミン）

 

【不足】

未熟な赤血球である、巨赤芽球が増加するため、巨赤芽球性貧血となります。

 

【補足】

ビタミンB12の吸収には、胃の壁細胞から分泌される内因子が必要となります。

 

しかし、胃がんなどで胃の切除術をした場合、胃の内因子が欠乏するため、ビタミンB12を吸収することができず、結果として巨赤芽球性貧血となることがあります。

 

そのため、胃切除術後の患者に起こりやすい病態に巨赤芽球性貧血があることを覚えておきましょう。

 

葉酸

 

【役割】

赤血球の生成と核酸の生成

 

【不足】

ビタミンB12と同様、巨赤芽球貧血になります。また、二分脊椎の原因となるため、妊娠初期に葉酸を摂取することが推奨されています。

 

【補足】

葉酸は、ビタミンB群の一種で、ビタミンB9やビタミンMとも呼ばれます。ほうれん草から発見されたので、葉酸と名付けられました。

 

ビタミンC

 

【役割】

コラーゲンの生合成

 

【不足】

壊血病

 

【補足説明】

 

コラーゲンは皮膚や血管などを作っている主要なタンパク質になります。このコラーゲンを作るのに必要なのがビタミンCです。

 

体の中で、ビタミンCが無くなると、血管や皮膚の張りがなくなり、全身のあらゆるところから出血しやすくなります。

 

その他水溶性ビタミン①ビタミンB2、B6

 

市販のビタミン剤に多く含まれる成分で、皮膚炎や口内炎の予防や治療に役立ちます。

 

不足すると、皮膚炎や口内炎のリスクがあります。

 

その他水溶性ビタミン②ナイアシン

 

ナイアシンはビタミンB群の一種で、ビタミンB3とも呼ばれます。

 

様々な酵素の補酵素として働き、摂取不足になるとペラグラになります。

 

ペラグラの主症状は、皮膚炎や下痢、認知機能低下などになります。

 

ビタミンのまとめ

 

・ビタミンは身体の機能を整える潤滑剤のような役割

 

・脂溶性ビタミンはビタミンD, A, K, E

 

・水溶性ビタミンはビタミンB1, B12, 葉酸, ビタミンC（+ビタミンB2, B6, ナイアシン）。

 

ビタミンが欠乏した場合に起こる症状を、各ビタミンの役割から導き出せるように覚えていきましょう。