この記事は、「おかもと接骨院」様からのご紹介です。
 細胞の「解糖系」と「ミトコンドリア」におけるエネルギー(ATPアデノシン三リン酸)産生の違いについて、非常に分かりやすく説明されている内容です。

 「解糖系」と「ミトコンドリア」はどのようにしてエネルギーを産生しているのか・・、これを知っておくのも重要なことです。一般の方々は専門家のように細々と知っている必要はありませんけれども、この記事で解説されている内容は知っておくべきだと思います。ぜひ、ご参考にされてください
 m(__)m




 生化学的代謝
 【「おかもと接骨院」
より 】


乳酸代謝

 まず「人間のエネルギー源は何ぞや?」というとこから入ります。

 車のエンジンはガソリンを燃焼し動きますが、
 筋肉を動かすにはやっぱりガソリンのようなものがいるのでは?と、いうことになります。

 さ、ここで質問です。誰か、答えてください。
 筋肉を直接動かすエネルギーは何ですか?

 皆さん、聞いたことありませんか?
 答えは「ATP」という物質です。
 これ、中学校の教科書に出てきます。
 アデノシントリフォスフェート、「アデノシン三リン酸」と言います。

 このエネルギーは非常に効率がよく完全燃焼し、ADP と水が生まれるのみとなります。
 この様な有り難いエネルギーなのですが、ガソリンは精製工場でできますが 、
 ATP もまた、そんな生成工場があるのです。
 では、 ATP の元となるものは何でしょう?

 人の食べるものはいろいろあります。
 肉、魚、野菜、いろいろ挙げられます。
 では、焼肉で筋肉は動きますか? お刺身で筋肉は動きますか? お煮しめで筋肉は動きますか?
 正解は全てです。なぜなら、全てに当てはまる栄養素が「ブドウ糖グルコース」であるからです。

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 細胞基質中には「解糖系」という代謝経路があります。
 これが、やたら速い ATP 生成能力を持っています。
 『筋肉で使われる ATP のほとんどが、この「解糖系」で作られた ATP を使っています
 と言っても過言ではないでしょう。

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 もともとあった ATP が2つ消費され  4つの ATP が生成されたという事が重要となります。
 「4ATP 2ATP 2ATP」であり、「解糖系」では 2ATP 生成されることになります。

 解糖系から TCA回路(ミトコンドリア)へ、ということで、この時に「ピルビン酸」が生成された時点で、
 嫌気的、いわゆる「酸素がない状態」であると「乳酸」が生成されてしまいます。

 逆に、好気的、「酸素のある状態」であれば、ミトコンドリアに入り「アセチルCoA」が生成され、
 クエン酸に反応し、TCA回路を回します。

TCA回路クエン酸回路)」とは、ミトコンドリアのマトリックスで行われる9段階からなる環状の代謝経路です。
 解糖系で「ブドウ糖」が分解されて「ピルビン酸」が生成されます。「ピルビン酸」は、「酸素がない状態」ですと「乳酸」になりますが、「酸素のある状態」であればミトコンドリアに入り、ミトコンドリアのマトリックスで「アセチルCoA」となります。脂肪酸が β 酸化されることによっても「アセチルCoA」が生成されますが、このアセチルCoA」がミトコンドリアの「TCA回路」に組み込まれ、酸化されることによって酸素を消費する反応を含んだ化学反応を経て)ATP(生体エネルギー)が生成されます。
 解糖系では「酸素」がなくても ATP を生成できるのですが、ミトコンドリアで「アセチルCoA」から ATP を生成するには、「TCA回路」で「アセチルCoA」が「酸化される酸素を消費する反応を含んだ化学反応)」必要があるので、ミトコンドリアでの ATP の生成には必ず「酸素」が必要となるのですブログ管理人

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 「TCA回路」、トリ・カルボンキシリック・アシド・サイクル、
 日本名では「クエン酸回路」、また、発見者にちなんで「クレブスサイクル」とも言います。
 この TCA回路は効率よく ATP を作ってくれる好気的代謝系で、36ATP ものエネルギーを作ってくれます。

解糖系はブドウ糖1分子から ATP を2個しか作れませんが、ミトコンドリアはブドウ糖1分子から36個もの ATP を作ることができます。解糖系はエネルギーの産生効率が非常に悪いのですが、ミトコンドリアはエネルギーの産生効率が非常に良いのですブログ管理人

 しかし、その反応には脱水素酵素や補酵素として NADH など多用されて、非常に反応が複雑となっています。
 そのために反応は一定で、
 組織の要求に応じて1000倍まで速度を上げられる嫌気的代謝の「解糖系」に比べれば遅いと考えられます。
 つまり、筋肉のフル活動時は嫌気的(酸素がない状態)になります。
 よって、TCA回路で作られた ATP だけでは少なすぎる事になるのです。

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 というわけで、 この「解糖系」はその字の如く「糖(ブドウ糖)を分解する系路」です。

 これ(ブドウ糖)を分解し「ピルビン酸」まで分解する過程で ATP が生成されます。
 しかも、この代謝は組織の要求に応じて1000倍までその代謝速度を上げることができるそうです。
 しかし「ピルビン酸」が生成された時点で、好気的であればミトコンドリアに入り「アセチルCoA」が生成され、
 クエン酸に反応し、TCA回路を回します。

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 しかし、嫌気的(酸素がない状態)であると「ピルビン酸」は「乳酸」を生成することになってしまうのです。
 おまけに、この解糖系は嫌気性代謝であり、基本的に「酸素」を必要としません。
 つまり、「酸素」がなくても ATP は作られるという事であります。
 それは本当に有り難い話なのですが、「乳酸」も作られてしまうのです。

 しかし「乳酸」も溜まりっぱなしではなく、好気的な状態(酸素のある状態)になりますと、
 「乳酸」は乳酸脱水素酵素(LDH乳酸デヒドロゲナーゼ)により「ピルビン酸」となり、
 そして、TCA回路を回し、もう一度 ATP を作り始めます。

 他に残存する「乳酸」は血液中に流れ出し、肝臓で代謝され(コリ回路)、糖(ブドウ糖)の再合成が行われます。
 再合成された糖(ブドウ糖)は血液中に乗り、細胞基質取り込まれ、
 組織の要求に応じて解糖され、エネルギーを生みます(解糖系でエネルギーを産生します)。

 これらの状態のことは、先ほどのような坊主の問答フィードバックではなく、生体フィードバック機構と言え、
 生体恒常性を維持した状態と言えると思います。

 さて、非常に難しい話はこれで終わりです。
 ここまでで言えることを、筋硬結発生起序を生化学的にまとめてみましょう。


乳酸代謝のまとめ

 人間、または生物のエネルギー(生体エネルギー)は「ATPアデノシン三リン酸)」である。
 これを生成するには細胞基質中で起こる嫌気性代謝の「解糖系」であり、
 糖(ブドウ糖)から「ピルビン酸」を作る過程で ATP を生成するが「乳酸」も作ってしまい、筋硬結となる。

 生体では通常呼吸により血液中に「酸素」があるので、
 「乳酸」に好気的な条件がそろうと、「乳酸」は可逆的に「ピルビン酸」となり、TCA回路にてエネルギー化される。
 また、残存する「乳酸」は血液中に流れ出し、肝臓で糖(ブドウ糖)の再合成が成され、恒常性が保たれる。

 というふうになります。

 しかし、これでは教科書の一文のようで難しすぎると思います。
 そこで、ちょっと、余談を入れようと思います。


余談

 先日、新聞を見ていましたら、お悔やみの欄に友人のお父さんが載っていました。
 確か、狭心症を持っていたと思うんですね。
 お通夜に行ってみましたら、やはり、突然発作を起こし、そのまま逝かれたそうです。
 友人のお父さんは亡くなってしまいましたが、ここで先ほどまで話していた事が生きてきます!

 人間の心臓も筋肉です。骨格筋とは少々違いますが、横紋構造をもった筋肉には違いありません。
 心臓は力強く動き、血液を全身に送るポンプです。しかし、骨格筋の様にすぐ疲れてしまっては困ります。

 そこで、神様は考えたんでしょうねぇ。
 「疲れないように太い血管を付けてやろう!! そうすれば、心臓は疲れないだろう」と思われたのかもしれません。
 これが、冠状動脈です。
 この血管のお蔭で心筋は骨格筋の様にすぐに疲労してしまう様な筋肉ではなく、
 疲労し難い筋になったはずだったのです。

 しかし、友人の父は普段からの不摂生によりコレステロールも高く、血管内壁にじゅく腫が発生し、
 冠状動脈は狭くなってしまっていたのです。
 そのために、心筋は疲労し易くなり、心臓が締め付けられる様な症状と共に「乳酸」が蓄積しだし、
 ニトロを噛み砕くという風な生活を送る事になり、最後にはじゅく腫に脂肪などが塞栓し酸素の供給がストップ 、
 心筋内は「乳酸」で一杯になり、収縮する事ができなくなり死に至りました。
 これも「乳酸」のなせる業です。

 さらにもう一つ、お亡くなりになった友人のお父さんは死んだ後、硬くなっていきます。
 これは、心臓が停止しても細胞レベルではまだ生きています。

 よって、「酸素」を必要としない嫌気性代謝である「解糖系」は、
 基礎代謝の範囲内でエネルギーである ATP を作り続けています。
 同時に「乳酸」も生まれますが、心臓が停止してしまっているため、
 好気的ではないため「ピルビン酸」も生成できないし、「乳酸」は血液中にも流れ出さず蓄積していきます。

 筋肉細胞内はさらに「乳酸」で一杯になり、硬くなっていくのです。
 これが、死後硬直です。別名『乳酸硬直』とも言います。

 さ、どんなものでしょう。
 「乳酸」が身近になっていませんかぁ~?

 次に、これまで話したことを踏まえて、患者さんに分かるように説明しましょう。

ここで、以上をまとめてみます。
 「ピルビン酸」は、解糖系で「ブドウ糖」が分解されることで生成されます。
 この「ピルビン酸」は、ミトコンドリアのマトリックスで「アセチルCoA」に変換されます。
 「ピルビン酸」は、「酸素がない状態」ですと「乳酸」になりますが、「酸素がある状態」であればミトコンドリアに入り、ミトコンドリアのマトリックスで「アセチルCoA」になります。この「アセチルCoA」がミトコンドリアの「TCA回路クエン酸回路)」に組み込まれ、酸化されることによって酸素を消費する反応を含んだ化学反応を経て)ATP(生体エネルギー)が生成されます。
 解糖系では「酸素」がなくても ATP を生成できるのですが、ミトコンドリアで「アセチルCoA」から ATP を生成するには、「TCA回路」で「アセチルCoA」が「酸化される酸素を消費する反応を含んだ化学反応)」必要があるので、ミトコンドリアでの ATP の生成には必ず「酸素」が必要となるのです。
 つまり、解糖系で「ブドウ糖」が分解されて「ピルビン酸」が生成されたあとは、
  酸素がない状態・・・ピルビン酸」が「乳酸」となる!
  酸素がある状態・・・ピルビン酸」がミトコンドリアに入り「アセチルCoA」となって「TCA回路」で ATP が生成!
 というように、「ピルビン酸」は「酸素」の有る無しで、「乳酸」になるか、「アセチルCoA」になるかが決定されます。
 もう一度言いますと、
  酸素がない状態〕ではピルビン酸乳酸」が生成!
  酸素がある状態〕ではピルビン酸 ミトコンドリアでアセチルCoA」が生成 TCA回路」で ATP が生成!
 という流れがあります。
 「酸素がある状態」であれば、「ピルビン酸」はミトコンドリアに入り、「アセチルCoA」になることができます。
 しかし「酸素がない状態」ですと、「ピルビン酸」は「アセチルCoA」になることができず、「乳酸」にしかなれません。
 ですから、細胞に「酸素」が充分に行き届いていないと、細胞内に「乳酸」が蓄積してしまうことになるのです。
 これが『乳酸アシドーシス乳酸が蓄積して血液の酸性度が高くなり過ぎた状態』を引き起こす原因となります。
 『乳酸アシドーシス』とは、「乳酸」が蓄積して血液が「アシドーシス酸性度が高くなり過ぎた状態)」になっている状態ですが、この『乳酸アシドーシス』は、癌にも深く関与しています。
 癌は『乳酸アシドーシス』による「酸毒」を成長因子にして成長していきます。
 よって、癌を改善するためには、この『乳酸アシドーシス』を改善する必要があるのです。
 『乳酸アシドーシス』は、ミトコンドリアの代謝経路の機能不全から起こっています。
 ミトコンドリアの代謝を活性化するためにも、ミトコンドリアに充分な「酸素」を送ってあげる必要があるのです。
 ですから、健全な呼吸によって「酸素」を充分に吸収し、ミトコンドリアに充分な「酸素」を送って、ミトコンドリアの代謝経路を健全に遂行させることが大切です。健全な呼吸をして、全身の細胞のミトコンドリアが元気付くように「酸素」を充分に送ってあげましょう!
 なお、『乳酸アシドーシス』が生じるのは「酸素」の欠乏だけでなく、「ビタミンB1」が欠乏することからも生じます。
 「ビタミンB1」の欠乏によって生じる『乳酸アシドーシス』につきましては、
ビタミンB1の欠乏は『乳酸アシドーシス』を生じる原因となる ~ 武田英二 医学博士」記事を参照されてください
ブログ管理人




 患者さんに説明
 【「おかもと接骨院」
より 】


患者さんに説明するには

 筋肉の硬くなっている部分は硬結と言います。
 これは、筋肉が疲労すると生まれてきます。
 これを、疲労物質の「乳酸」と言います。

 では、なぜ「乳酸」が生まれるのかと言うと、筋肉の細胞はその活動をするためにエネルギーが必要です。
 そのエネルギー(生体エネルギー)は「ATPアデノシン三リン酸)」と呼ばれるものです。
 言わば、筋肉を動かすガソリンのようなものです。
 そのガソリンを作るところが細胞基質にありまして、これを「解糖系」と言います。

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 この「解糖系」は、ブドウ糖を分解して「ピルビン酸」を作るところまでのことを言うんですが、
 この「解糖系」でエネルギーたる ATP を生成するんですよ。
 必要に応じて ATP は生成され、嫌気性代謝と言って「酸素を必要としない」有難い代謝なのですが、
 「酸素」が要らない代わりに「乳酸」を生んでしまいます。

 しかし、人間は心臓が動いています。
 そして、呼吸をしています。
 ですから、血液中のヘモグロビンが「酸素」を運んできてくれまして「乳酸」を「ピルビン酸」にしてくれます。
 残りは血液中に時間をかけて流れるのですが、
 「酸素」がある状態(好気的)で「ピルビン酸」になった「乳酸」はミトコンドリアに入り、またエネルギーを作ります。

 同時に酸化され、水と二酸化炭素に分解してくれます。
 水は汗やオシッコなどになり、二酸化炭素は呼気(吐く息)として排出されます。

 そうやって、人は恒常性を保っていますが、
 長い間、うつむいていたり、立っていたりすると、筋肉は緊張しっぱなしになりますね。
 緊張したところは、ホースを踏んでいるように血液が流れ難くなります。

 そのため、「酸素」がなかなかやって来ないものだから、「乳酸」の代謝が上手くいかなくなり、
 「乳酸」が蓄積しだし筋肉は硬くなっていきます。
 しかも、先程言ったように嫌気性代謝(解糖系代謝)であるから、
 血液中の酸素が来なくてもエネルギーだけは作り続けます。
 「乳酸」は溜まる一方になり、「乳酸代謝障害」を起こし、
 最後には軽い牽引により、筋肉、または筋膜がちぎれてしまいます(ギックリ腰の方や寝違えの方などがそれです) 。

 さ、乳酸が身近になりましたか?
 もう少し言うならば、人間死ぬとどうなります?
 硬くなるでしょ。

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 (この時、患者さんは何となく先が読めます
 あれは、死んで心臓が止まっても細胞はまだまだ生きているから、基礎代謝の範囲内でエネルギーを作り続けるのですよ。
 何時でも、動けるようにネ。

 だけど心臓が止まっているから「酸素」が来ないので「乳酸」がどんどこ溜まって、
 体がだんだん硬くなっていくことになるのですよ。
 そして、死後硬直が起こるのです。これを、別名が『乳酸硬直』とも言います。