メディック！メディック！！
戦争映画を見てると結構な確率で聞くことができるセリフです。
仲間が負傷した際、応急処置に衛生兵を呼ぶときですね。
呼ばれるとサッと飛んできて、処置を始める。瞬時にどこが損傷してるか判断し、応急処置を行う。格好いいです。
映画では助からないシーンの方が多いのですが。。。
ところで、そんな衛生兵が傷口に白い粉をかけているシーンを見たことありませんか。
あれって何でしょうか。
止血剤？消毒薬？
いえいえ、あれはサルファ剤と呼ばれる抗菌薬です。
傷口で細菌が繁殖すると化膿し病態が悪化するので、それを防ぐためですね。
今回はサルファ剤について詳しく解説したいと思います。
サルファ剤とは
薬理的にはサルファ薬といいます。サルファ薬は古くから用いられてきた抗菌薬です。
代表的なものにスルファモノメトキシンがあります。
どうやって抗菌するの？
サルファ薬は細菌などの葉酸生合成経路におけるジヒドロプロテイン酸合成を阻害することによって葉酸の合成を阻害し、抗菌します。
葉酸はDNA合成やアミノ酸合成の補助として働き、生体が活動する上で必要不可欠な物質です。
高等動物では、葉酸は食事などにより体外から摂取することができますが、細菌などは体外から摂取することができません。
よって、体内での葉酸の合成を阻害されると、細菌は死滅してしまうのです。
・動物種によるサルファ薬の投与方法の違い
ブタやニワトリ→経口投与
ネコ→注射
耐性菌？！
細菌も負けてばかりではありません。
葉酸の合成が阻害されても、新たな合成経路を獲得し薬に耐性を示すものがあります。
そのような細菌を薬剤耐性菌と呼び、今まで効果があった薬が効かないということが起こります。
これはサルファ薬だけでなく他の薬でも起こり得ることで、薬剤耐性菌の出現は近年、大きな問題となっています。
ST合剤
現在では、サルファ薬は単独では使わず、トリメトプリムという薬剤と併用して使用されます。
トリメトプリムは葉酸代謝拮抗薬であり、先に述べた葉酸がDNA合成などの補助的な役割をすることを妨害します。
つまり、葉酸の合成は止められないけど、葉酸の働きを阻止することができるということですね。
これをサルファ薬と併用することによって、より効果的に細菌にダメージを与えることができ、且つ耐性菌の出現も抑えることができます。
ちなみにSTとは
サルファの”S”とトリメトプリムの”T”
のことであり、ST合剤ではなく強化サルファ薬と呼ばれることもあります。
以上が今回の無駄話となります。
戦争の映画で衛生兵が白い粉をかけている時は存分にこの知識を語ってください。
それでは。
首を吊るとなぜ死ぬのか
先日、オウム真理教の松本智津夫元死刑囚含め7人の死刑が執行されました。
このニュースを聞いたときは驚きました。事件当時、私はまだ生まれていなかったのですが、テレビなどでも頻繁に特集されていたことなので、概要は知っています。
今回の死刑執行により、一人でも多くの方の魂が救われるなら、執行した刑務官の方も労われることでしょう。本当にお疲れさまでした。
そして、二度とこのような事件を起こさせないためにもオウム真理教関わる一連の事件から目を背けることなくしっかりと考えていきたと思います。
さてさて、政治的なお話はここまで。
皆さんご存知、本ブログはなるべく生物や医療などと絡ませることが多いです。
よって今回は日本の死刑制度で採用されている、絞首刑について無駄話をします。
勘違い？？？
首吊りのシーンを思い浮かべて下さい。
と言われるとどんなシーンを思い浮かべますか。
恐らく、縄を手で押さえながらもがき苦しみビクンビクンなっている様を浮かべると思います。
しかし、これ自体は正しいですが、絞首刑となると正しくない。
どういうことってばよ。
まず普通の首吊りと絞首刑では、死に至るプロセスが大きく違います。
普通の首吊り
今あなたが首を吊るならどこで吊りますか。
天井のフックに縄をかけて椅子を蹴りますか。
その場合であると、首を吊った瞬間から、気道及び頸動脈・静脈が完全に狭窄されます。するとまず息ができません。最高に苦しいですね。
よって人間の生存本能により首にかかっているものを取り除こうとします。しかし、取れるはずありません。
そうこうしているうちに、脳への血流がも途絶え、そもそもの酸素も呼吸で取り込めないため、脳の活動が停止してきます。
そこであのビクンビクンです。脳の活動の麻痺ですね。
ここで縄をほどくことがができれば、後遺症の可能性がありますが、助かります。
何もしなければいずれ脳は完全に機能を停止し、死に至ります。
絞首刑
死刑の執行は家で自殺するように、むやみやたらに吊っているわけではありません。
死刑囚に最後まで苦しんで死んでもらうというような、非人道的なことは国家はしません。良いか悪いかは置いといて死刑囚であろうと最大限人権は尊重されます。
絞首刑のシステムですが。
普通の首吊りと最大限異なっていることは高さです。
絞首刑では家で吊るような高さとは違い、2mほど落下して首を吊られます。
2mってたいしたことなくね？って
いえいえ、2mは圧倒的な高さです。
2mの自由落下と脊椎へのダメージ
自由落下
ここで2mの自由落下について考えてみましょう。
重力加速度を9.8 m/s²、落下距離を2mで考えた場合、首が吊られる直前の人体のスピードは約6.2 m/sです。時速換算すると22.3 km/hです。
さらに、人間の体重を60 kgとし、制動距離を0.8 mであると仮定すると、落下時、首にかかる重量は約2900 kgfとなります。
実際には空気抵抗やロープと皮膚との接触面積などを考慮すると、計算よりは減少すると考えらますが、それでも2t程度の衝撃は避けられないと言えるでしょう。
頸椎損傷
先ほど述べた通り、ロープ一本首に括られた状態で2tの衝撃が加わるとすると頸椎に多大な損傷が起こります。
頸椎脱臼は必然、さらに脊髄にも甚大な損傷が起こるでしょう。
脊髄は人間の中心を通る神経であり、これに損傷が起こると一瞬にして失神に至るでしょう。
あとは、普通の首つりと同じで、気管及び血管が閉塞し死に至ります。
死刑について
以上のように絞首刑で受刑者がなるべく苦しまないように設計されています。しかし、死ぬ瞬間など誰も味わったことはなく、すべて仮説であることは確かでしょう。
遺族からすれば、なんで苦しまずに命を絶つのかという気持ちもあると思います。しかし、今や我々は高度な文明人です。国家が国民を惨殺することなど到底できません。
ただ、これも自分の身に降りかかっていないから言えることなんだろうと思います。自分の大事な人が殺されたらきっと思うでしょう。
「こんな人間のどこが高度且つ文化的で賢い生き物なんだろう、なんでこのような愚かな法律ができたのだろう」
白昼堂々さらし首にした方がよっぽど人間らしく健全であるというのにも一理あると私は思います。
では。
鳥の肺は膨らまない？！
鳥の肺は膨らみません。
えっ？
うちのインコ、呼吸する度にお腹動いてますけど。。。
そうですね。
確かにお腹は膨らみます。でないと息を吸えません。
同様に吐くときもお腹を絞らないと吐けません。
でも肺は膨らまない。
なぜか。
鳥類と我々哺乳類とではそもそも呼吸器の構造が違うのです。
よって今回は鳥類の呼吸器の構造と、どのようにして呼吸をしているのかを詳しく解説したいと思います。
哺乳類の呼吸方法
まずは、哺乳類についておさらいです。
小学校(中学校？)で習いましたね。
肺には肺胞と呼ばれる空胞が多数存在しています。
吸気では、横隔膜が下がり胸腔内が陰圧になることにより、肺胞に空気が入ります。そこで酸素と二酸化炭素の交換を行います。
呼気では同じ理屈で肺胞が萎み空気を出します。
これを繰り返し、我々哺乳類は酸素を取り入れ生命活動を維持しています。
鳥類の呼吸方法
呼吸器の構造と機能
鳥類は飛翔するため、非常に効率の良い代謝が必要となります。
そのため、気嚢と呼ばれる器官が発達しており、ポンプのような役割を果たしています。さらに、空気を蓄えることも可能です。
多くの鳥類では気嚢を9つ持っています。
上の図のような感じです。
鎖骨間気嚢以外は、それぞれ一対あるので合計で9つです。
さらに
頚気嚢・鎖骨間気嚢・前胸気嚢を合わせて前気嚢、
後胸気嚢・腹気嚢を合わせて後気嚢
と分類されます。
呼吸時における空気の動態
吸気で取り入れられた空気はまず、後気嚢に蓄えられます。①
その後、後気嚢が収縮し、空気を肺に送り込みます。②
空気は肺を通り抜け、その時に酸素と二酸化炭素の交換を行います。②
肺を通り抜けた空気は前気嚢に蓄えられ、呼気で体内から排出されます。③
①
②
③
このような流れで鳥類は呼吸をしています。
哺乳類は、肺自体を蓄える空間として、さらにはCO2とO2の交換の場として利用しています。
しかし、以上のことから分かるように、鳥類の肺は膨らむことなく、気嚢の収縮や膨張による空気の移動の通り道において、その役割を果たしています。
今回の無駄話は以上となります。鳥類には、哺乳類とは異なる生物学的な特徴が多くあるので、これを機にいろいろ調べてみることも面白いかもしれません。
それではこのへんで。
アレルギーの4つの型
Q.アレルギーとは何か答えよ。
急に言われてもなかなか完璧な答えって出ないですよね。
アレルギーとは、外来性抗原に対する過剰反応や自己抗原に対する免疫寛容の破綻の結果生じる組織障害である。
以上が完璧な回答です。
外から来たものに過剰に反応して何か障害が生まれる、もしくは自分の組織を自分で傷つけてしまうことですね。
さらにアレルギーは発症のメカニズムの違いによって4つに分類されます。
今回はその4つをそれぞれ紹介したいと思います。
Ⅰ型アレルギー
機序
Ⅰ型アレルギーとは外来性抗原に対するIgEが多量に産生されることによって生じる過敏症です。
外来性抗原が体内へ侵入し異物と認識されると、それに特異的なIgE(抗体)が多量に産生されます。
IgEは結合組織へ拡散し、マスト細胞(肥満細胞)に結合します。
このマスト細胞は、IgEが特異的な外来性抗原によって架橋されることによって活性化し、ヒスタミンやセロトニンなど化学伝達物質を放出します。
この反応が局所だけでなく全身性に転じるとアナフィラキシーといい、血圧低下や気道収縮などのショック状態になる。
重要な疾患
犬のアトピー性皮膚炎(CAD)
Ⅱ型アレルギー
機序
Ⅱ型アレルギーとは、細胞膜や細胞外基質に含まれる自己抗原にIgGやIgMなどが結合することで生じる過敏症である。
抗体が細胞に結合した場合、補体の活性化を介してオプソニン化が生じ、マクロファージや好中球などの貪食細胞によって組織障害が起こる。
重要な疾患
免疫介在性溶血性貧血、天疱瘡、重症筋無力症
Ⅲ型アレルギー
機序
Ⅲ型アレルギーとは、抗原抗体複合体が組織に沈着することによって生じる過敏症である。
生体内における抗原抗体複合体の生成は通常の免疫反応であるが、これらの抗原抗体複合体が除去されずに蓄積すると、血管壁、腎臓の糸球体または滑膜などに結合して炎症が起こる。
重要な疾患
全身性エリテマトーデス(ヒト、ウマ、イヌ、ネコ)
Ⅳ型アレルギー
機序
Ⅳ型アレルギーは、T細胞が細胞障害を引き起こす過敏症である。
Ⅰ~Ⅲ型は抗原と抗体が介在した組織障害であるが、Ⅳ型はCD4陽性T細胞(ヘルパーT細胞)もしくはCD8陽性T細胞(キラーT細胞)が関与する。
CD4陽性T細胞はマクロファージから抗原提示を受け、マクロファージや好中球の貪食細胞に対しサイトカインを産生する。サイトカインによって活性化された貪食細胞が指定された細胞を破壊し、組織を傷害する。
一方で、CD8陽性T細胞は、抗原提示を受けると指定された細胞に直接アポトーシスを誘導する。
重要な疾患
接触性皮膚炎、関節リウマチ、Ⅰ型糖尿病
以上がアレルギーの４つの型です。
実際は単一の型のみで病態を解明することは困難であり、複数の型のアレルギーが混在することが多いです。
泣く牛と獣医さん
屠殺前の牛が泣いている画像
みなさんは見たことありますか。
SNSなどでちょっとした話題になりましたよね。
確かにあの画像を見れば多少なりとも心が痛むでしょう。
散々牛を解剖してきた私もやっぱり思うところはあります。
あの画像を見て、肉食べることを辞めようと思うのは別にどうだっていいんです。
食べるものは自分で選べば良いと思うし、他人に強制されるような事でもありません。
ブログやSNSなどで菜食主義の主張、もしくはそれを批判することについても全く否定しません。よく聞く、言論の自由ってやつですね。
それらの主張に耳を貸すか貸さないかは自分次第だと思っています。
食べるということ
どこで入手したか知らないですけど、食肉処理場の画像を用いると、まるでそこの従業員が悪魔のように見えてしまいます。
もちろん、直接に従業者を批判するようなことをしているものは無いと信じたいですが、誤解を招く可能性があるようなものはやはり気になるところではあります。
食肉処理場には獣医師を含め、畜産関係の様々な人たちが従事しています。その方達は、我々国民が安全にお肉を食べられるように日々懸命にお仕事をされています。
あの画像に載っている方たちは、生き物の根源である、「食べる」ことを安全に我々に向けて提供してくれている立派な方たちです。
そして、食肉処理場からはペットフードの原料であるポークミールやチキンミールが生産されています。
あなたの家族の一員である、わんちゃんねこちゃんも他の命を頂いて生きております。
動物の福祉とは
今では、動物福祉という概念も浸透しており、獣医学のプログラムにも獣医倫理や動物福祉学といった学問が設定されています。
たしかに我々人間には何が動物の福祉であるかを完全に理解することは出来ません。しかし、理解しようとする努力も怠ってはいません。
これが動物を殺していいという理屈にはならないと思いますが、かと言ってむやみやたらに殺しているわけでもありません。
故にこの記事を見られた皆さんには食肉処理場に関して、正しい認識を持っていてもらいたいと強く願います。
今日も命に感謝して、
いただきます。
気分を害された方がおられるなら、申し訳ありません。
ご意見等あれば、コメント欄やTwitterにお願い致します。
テトロドトキシンのメカニズム
フグっておいしいですか？
私、しばらく(10年くらい？)食べてないのでどんな味か忘れました笑
あんこう鍋が我が家の鉄板でした。
そんな庶民には手の届かない高級魚であるフグですが、体内の一部にテトロドトキシン(以下TTX)と呼ばれる毒をもってることで有名ですね。
最近はあんまりニュースとかで聞かないですけど、TTXによって死亡するケースもあります。注意が必要ですね。
でもなんでフグ食ったら死ぬの？って話ですよね。
TTXが体内に取り込まれたとき、どのような反応を示すのか。
今回はこの辺りの話をお送りします。
神経の興奮と活動電位
興奮って変な意味じゃないですよ。
TTXの作用を知るために、神経における興奮の伝導について軽くまとめました。
神経に、ある刺激(中枢部からの指令や外部からの刺激)が伝わると、神経に活動電位と呼ばれるものが発生します。
発生した活動電位は、その部位で局所電流を生じさせ、隣接部を脱分極させます。
脱分極された部位は電位依存性のNa̟⁺チャネルが開口し、Na⁺の流入により再び活動電位を発生させます。
以上の事を繰り返し神経軸索に沿って興奮が伝導します。
高校生物を学習していない方には少しイメージしづらいかもしれませんので、なるべく簡単に下に図示します。
1
2
3
パソコンで書いてるんですけど、字書くの難しいです。ごめんなさい💦
説明が足らない部分もありますが、大体こんな感じで神経において興奮が伝導します。
要するに、Na⁺チャネルが開き、Na⁺の流入によって電位が変化することが重要なんですね。
テトロドトキシンって麻酔的な説
TTXは麻酔的な説です。
先ほどの神経における興奮の伝導について、Na⁺チャネルの話がありました。
TTXはこのNa⁺チャネルに作用します。Na⁺チャネルを外からブロック(蓋)をして、Na⁺の流入を阻害します。
これによって、興奮が伝導しなくなり、局所麻酔のような状態になるのです。
そして、脳からの指令(呼吸など)が遮られ、最悪死に至るのです。
以上が今回のお話です。
毒と言われると、腹痛などを引き起こすポイズン的なものを想像しやすいですけど、神経に作用するものもあります。
ちなみにTTXは麻酔効果を利用した、鎮痛剤としても用いられています。
フグの話をすると、久々にてっちりを食べたくなりました。
それでは。
栄養ドリンクによる疲労感の軽減
皆さん、何となくだるい時ってありませんか。
私はそういう時、栄養ドリンクを飲んで乗り切ります。
でもなんで栄養ドリンクを飲むと疲労感が軽減されるのでしょう。
ビタミンB1？？
そうです。ビタミンB1にヒントが隠されています。
今回は、ビタミンB1とエネルギーの関係に着目しましょう。
TCA回路は生体のエンジン？！
高校生物ではクエン酸回路と呼ぶことが多いのでしょうか。今回はTCA回路と呼びますね。
TCA回路とは全ての細胞が持っている、エネルギーを産生する機構です。
TCA回路の概要
字が綺麗に書けなくて申し訳ないです💦
細かい物質名などはどうでも良いです。
大事であるのは、TCA回路が回ると、NADH、FADH2、GTPといった、生体のエネルギー源となる物質が産生されることです。
そして、TCA回路を回す原動力はアセチルCoAです。
車で例えると、TCA回路はエンジン、アセチルCoAはガソリンみたいなものです。エンジンが回ると車を動かすためのエネルギーが生まれますよね。しかしエンジンはガソリンが無いと動きません。それと同じです。
ビタミンB1とTCA回路
食品では、豚肉や豆類、牛乳、緑黄色野菜、ウナギなどに多く含まれています。
関係ないですが、私が高校生のときの部活集会で、何度も「豚肉を食べましょう」と言われたのはこのためでしょうか。🐖🐖🐖
では、このビタミンB1はどのようにしてエネルギー産生と関わっているのでしょうか。
先ほどの図でピルビン酸からTCA回路の基質であるアセチルCoAが産生されていました。
この反応はピルビン酸デヒドロゲナーゼという物質によって引き起こされます。
そして、このピルビン酸デヒドロゲナーゼの働きはビタミンB1が補助しています。
ビタミンB1はサポートと書きましたが、必要不可欠なサポートです。ビタミンB1が無ければピルビン酸デヒドロゲナーゼは働きません。
つまり、
ビタミンB1が不足
⇒ピルビン酸デヒドロゲナーゼが不活化
⇒アセチルCoAが産生されない
⇒TCA回路が回らない
⇒エネルギー産生低下
⇒疲労感
といった流れになるわけですね。
なので、逆にビタミンB1を補給することにより、エネルギーが産生され疲労感はとれるということです。
ちなみに、栄養ドリンクにはビタミンB1より体内への吸収が優れる、ビタミンB1誘導体(フルスルチアミン塩酸塩)が含まれています。
以上が今回の内容です。いかがでしたか？
疲れ気味のときに栄養ドリンクを飲むことは非常に理にかなっていることなんです。
しかし、ビタミンB1の過剰な摂取は副作用を引き起こすこともあるので、飲みすぎには注意して下さいね。
それでは、栄養ドリンク飲んで Have a nice day!!
