1 生理学基礎 1 生理学の意義 生理学:生命現象の機序←代謝、増殖・・ 階層性:細胞・組織(上皮、結合、筋、神経)・器官・器官系・個体・・ 恒常性の維持(ホメオスタシス):pH、温度・・ 2 細胞 細胞膜:燐脂質の二重膜+蛋白質、半透性+選択的透過性 核:染色体、DNA、RNA、遺伝子≠(遺伝)情報 ミトコンドリア:酸素呼吸→大量のATP=エネルギー 小胞体:合成、リボゾーム ゴルジ装置:濃縮・分泌 リソソーム:加水分解酵素 中心体:細胞分裂 細胞内情報伝達:受容体(レセプター)、リガンド、チャンネル型、セカンドメッセンジャー型、内部受容体型 3 生体の物理化学的基礎 1)物質代謝 異化:分解してエネルギー産生 ブドウ糖+酸素→水+二酸化炭素+エネルギー 同化:エネルギーを使って合成 水+二酸化炭素+エネルギー→ブドウ糖+酸素 解糖:ブドウ糖→ピルビン酸、乳酸 TCA回路+電子伝達系:アセチルCoA→CO2 2)体液と物質移動 体液:細胞内・外液、血漿 出納バランス:尿1500、不感蒸泄1000 物質の移動:拡散(濃度)、浸透(半透膜・浸透圧)、能動輸送(ATP)、食・飲・放出、濾過(大きさ) 4 生体反応の基礎 体液のイオン:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、HCO3-、HPO42-(、蛋白)、浸透圧、浮腫 pH:水素イオン濃度、CO2とHCO3-、アシドーシスとアルカローシス 2 循環と呼吸 1 血液とリンパ 1)血液の組成と働き 血球:赤血球(酸素運搬)、白血球(防御)、血小板(止血) 血漿:ホメオスタシス、運搬 2)赤血球 形状と成分:くぼんだ円板、7.5μm、ヘモグロビン 正常値:500-450万、Ht45-40%、16-14g ヘモグロビン:hem鉄+グロビン(→ビリルビン、黄疸) 新生:骨髄(肝・脾)、赤芽球→網赤血球→赤血球、酸素分圧、VB12、蛋白、鉄 破壊:120日、脾臓、ビリルビン、ウロビリン、黄疸←溶血、肝疾患、腫瘍 3)白血球 分類:6000、顆粒球、単球、リンパ球、マクロファージ、マストセル(肥満細胞)、 機能:食、免疫、サイトカイン、抗体、HLA(MHC) 新生、破壊:骨髄、数週間 4)血小板 性状:25万、巨核球 機能:止血(vWF、フィブリノーゲン)←凝固、凝固促進(トロンボプラスチン、PDGF、アラキドン酸→PG、PS、TX←アスピリン、ステロイド) 5)血漿 血漿蛋白:アルブミン(栄養、運搬、浸透圧)、グロブリン(運搬、抗体)、フィブリノーゲン(凝固) pH平衡:緩衝、呼吸、腎臓 6)血液の凝固 凝固:内・外因性機序→トロンボプラスチン、トロンビン、フィブリン←因子、Ca++、Vk(納豆)←出血傾向、血友病 線維素溶解:プラスミン 7)血液型 ABO:凝集原(糖脂質)・凝集素(抗体)、血球、唾液、胃液、胆汁、尿、汗、精液、メンデル遺伝 Rh:D(d)、Cc、Ee→胎児赤芽球症 8)リンパ 機能:再環流、免疫 構造:リンパ管、リンパ節、弁、平滑筋 2 循 環 0)血圧測定 使用器具:血圧計(スイッチ)、マンシェット(向き、心臓の高さ)、聴診器(前後) 仕組:最高血圧→最高血圧時のみ血流あり、最低血圧→最低血圧時のみ血流無し←コロトコフ音 手順:左右差→マンシェット→橈骨動脈でおよその最高血圧→一旦下げる→下げながら上腕動脈で聴診 注意:圧迫しすぎない(力、時間)、ゆっくり下げる、聴診器も適度の強さで 1)循環の一般 体(大)循環:左室→動脈→組織(酸素/栄養・二酸化炭素/老廃物の交換)→静脈→右房 肺(小)循環:右室→肺動脈→肺(二酸化炭素・酸素交換)→肺静脈→左房 胎児循環:臍動静脈、動・静脈管、卵円孔、肺呼吸 血液:70ml×70/m=5000ml/m=全血 臓器別血流量:肝・腎、脳→骨格筋(運動時) 2)心臓の構造と機能 基本構造:左右・房室、中隔、三尖・僧帽・大動脈・肺動脈弁 機能:大小の二重ポンプ(保助ポンプ付き) 心筋:特殊心筋と固有心筋、横紋筋、自動能、不随意筋、ギャップジャンクションによる連絡・分岐→機能的合胞体 スターリングの法則:伸展に応じた収縮力←ジギタリス 前負荷・後負荷:静脈還流量・動脈圧→心負荷←心不全薬(利尿薬、β・Caブロッカー、硝酸薬) 刺激伝導系(特殊心筋):洞房結節→房室結節(遅い)→ヒス束→右左脚→プルキンエ線維(大型で速い) 心筋の電気現象:0-1:Na↓(結節以外)、1-2K↑、Ca↓、3K↑、4、長い絶対不応期 不整脈:呼吸性、期外収縮、房室ブロック、粗細動←血栓、DC 3)心機能の調節 心周期:等容性収縮期→駆出期→等容性弛緩期→充満期(弁、圧、容積) 心音:1音(低、心尖、房室弁)、2音(高、心底、動脈弁) 心雑音:駆出性(弁硬化)、逆流性(閉鎖不全)、短絡性 心拍数、心拍出量:頻脈、徐脈 心電図:活動電位の総和、肢誘導(前額面→電気軸)と胸部誘導(水平面→移行部)、P-T波、ST変化 神経支配:自律神経→変時、変伝導、変力作用 心臓反射:ベーンブリッジ(右心房壁→頻脈)、圧(上昇→徐脈)、ガス(CO2→頻脈)、アシュネル(眼球圧迫→徐脈)、呼吸、中枢 4)血管系の構造と機能 血管の構造:大動脈(弾性血管)・動脈・細動脈(抵抗血管)・毛細血管・細静脈・静脈(容量血管)・大静脈、 外膜・中膜・内膜、終末動脈、吻合 脈拍:橈骨、上腕、腋窩、浅側頭、頸、鼠径(大腿)、膝窩、足背 血流:血流量=血管断面積×血流速度、毛細血管は大動脈の1000倍の断面積 毛細血管:内膜のみ、優先路と真性毛細血管、動静脈吻合、物質交感と浮腫 神経支配:中膜の自律神経、交感神経(NA-α作用-収縮、β作用-冠・筋拡張、Ach?-運動準備) (血管抵抗↑、静脈還流↓、毛細血管圧↓)、副交感神経(Ach-分泌腺・脳軟膜・外生殖器、拡張) 5)血圧 血圧:血圧=心拍出量×血管抵抗 最高血圧(収縮期血圧)と最低血圧(拡張期血圧)、脈圧、平均血圧、高血圧、低血圧、ショック 静脈圧:立ち眩み、筋ポンプ、呼吸ポンプ(下肢、腹腔、胸腔)(←いきみ)、心臓の吸引 6)循環の調節 局所性調節:筋原性、自己調節、収縮物質(セロトニン)、拡張物質(代謝性=ブラジキニン、ヒスタミン、乳酸、CO2[脳]、アデノシン[心]、 内皮由来=エンドセリン、NO) 自律神経性調節:求心性、遠心性、秒単位 ホルモン性調節:カテコールアミン、RA(A)系、バゾプレッシン 循環中枢:延髄(昇圧野、降圧野) 圧受容器反射:頚動脈洞、大動脈弓 化学受容器反射:頚動脈小体、大動脈体(O2[、CO2、H+]) 体性感覚刺激反射:寒冷、侵害、運動、前庭、アシュネル、軸索反射 7)特殊な部位の循環 冠状循環:左右冠動脈→狭心症、心筋梗塞 肺循環:二重支配、低圧、低流速→癌転移 冠循環:二重支配、胆道→門亢症 脾循環:血液造血、貯蔵、破壊 脳循環:ウィリスの脳底動脈輪、BBB 皮膚循環:動静脈吻合、皮下静脈叢、表皮下静脈叢 リンパ循環:胸管、右リンパ本幹 3 呼 吸 呼吸:外呼吸(外気と血液)、内呼吸(血液と細胞) 1)呼吸器系の構造と機能 呼吸器系:肺系(気道、肺胞)、胸郭系(胸郭) 気道:鼻腔、咽頭、喉頭、気管、気管支、細気管支、終末細気管支、呼吸細気管支、肺胞 鼻腔:静脈叢、粘液腺、(温度、湿度)、鼻毛 気管:線毛上皮、分泌腺、(線毛運動)、軟骨 細気管支:平滑筋、弾力線維、(収縮→喘息) 肺胞:肺胞上皮細胞(1、2型=表面活性物質分泌)、基底膜、毛細血管、弾力線維、2μ以下到達 胸郭:胸壁、横隔膜、(肝臓、胃)←打診(肺肝境界、胸水) 2)呼吸運動 換気:呼気と外気との交換=呼吸運動(吸息と呼息)、陰圧(=食道内圧) 吸息(-6〜-7cmH2O):横隔膜+外肋間筋(主吸息筋)、横隔神経、肋間神経、補助吸息筋 呼息(-2〜-4cmH2O):内肋間筋、腹壁筋 胸腔内圧:弾性線維、陰圧→気胸、肺気腫 3)換気 肺気量:スパイロメーター、一回換気量500、予備吸気量2500、予備呼気量1000、残気量(He法)1200、肺活量4000、 死腔(N2法)150 換気障害:努力肺活量、1秒率、拘束性障害(-80)と閉塞性障害(-70) 呼吸数:12-20/分 4)ガス交換とガス運搬 吸気:O2-21、CO2-0.03、N2-78→H2O・・ 呼気:O2-16、CO2-4・・ 呼吸商:CO2/O2=0.8 ガス交換:O2→100(95%)-40(75%)、CO2→45-40、拡散(0.25sまで漸増)、可溶性、不均等換気 O2の運搬:Hb(四量体、右方変異)、血漿(4%) CO2の運搬:炭酸脱水酵素、HCO3-・CO2・carbCO2=8-1-1、血漿・赤血球=2-1 酸塩基平衡:呼吸性アシドーシス・アルカローシス 5)呼吸運動の調節 呼吸中枢:延髄、橋 化学受容器:中枢性・CO2、末梢性・O2 上気道反射:くしゃみ、鼻無呼吸、吸引 喉頭反射:咳 ヘーリング・ブロイエル反射:気管支平滑筋伸展・迷走神経・抑制 irritant反射:気管(支)上皮細胞間・膨張/収縮/刺激・亢進 高圧:潜水病 低圧:高山病 6)異常呼吸 チェーンストークス呼吸:脳疾患、尿毒症・・ ビオー呼吸:脳圧亢進・・ クスマウル呼吸:代謝性アシドーシス 3 消化と吸収 1 消 化 1)消化器系の構造と機能 消化器系:消化(機械的←運動、化学的←消化酵素)、吸収、排泄、口腔〜肛門、唾液腺、肝胆膵 運動調節:平滑筋(内輪・外縦+横紋筋+粘膜筋板、張力緩和)、壁内神経叢(アウエルバッハ、マイスネル)、自律神経、消化管ホルモン 2)口腔内の消化 咀嚼:下顎、歯、舌、口唇、頬+唾液←随意+無随意 嚥下:口腔相(随意-舌→咽頭)、咽頭相(反射-軟口蓋、後頭蓋、舌根→食道)、 食道相(反射-上・下部食道括約筋、食道蠕動→胃) 唾液腺:耳下腺(漿・アミ)・顎下腺・舌下腺、小唾液腺=pH5.5(遅)-7.8(速) 唾液成分:アミラーゼ、ムチン、リゾチーム、カリクレイン、IgA、血液型、血液凝固、F、1l、分解・潤化・味覚・防御 唾液分泌:副交感神経(血流、漿液)、交感神経(粘液、消化酵素)、無条件反射と条件反射 3)胃内の消化 胃の構造:噴門、胃底、胃体、幽門洞、幽門、角部、大弯、小弯、内斜筋、 胃の充満:受け入れ弛緩(迷走神経)→1l 胃の蠕動:体部以遠、3回/分、1分間、だんだん速く・強く 胃の内容排出:幽門ポンプ→圧差20cmH2O、数百分の一ずつの糜粥 胃の運動の調節:筋原性(slow wave)、自律神経性、ホルモン性(ガストリン:排出、セクレチン:留置、CCK+グルカゴン+GIP:抑制) 腸・胃抑制反射:脂肪(CCK,GIP)、塩酸(N)、浸透圧(N)、伸展(N)、温度、精神的(苦痛、不安、不快) 嘔吐:咽頭、舌根、胃粘膜、腹腔臓器、迷路、眼球、心臓、中枢→中枢→悪心、唾液、噴門、吸息、横隔膜+腹筋、括約筋 胃腺の構造:主細胞(ペプシノーゲン)、壁細胞(塩酸、内因子)、副細胞(粘液[溶解性・非溶解性]+ペプ)、内分泌細胞 胃液の成分・作用:ペプシノーゲン→ペプシン、塩酸→殺菌・消毒、セクレチン促進、粘液→粘膜保護 分泌調節:自律神経(Ach)、ホルモン(ガストリン、セクレチン、GIP、ヒスタミン)、頭相(反射-])、胃相(物化-G)、腸相(蛋脂酸-S/GIP) 4)小腸内の消化 小腸運動:分節運動・輪走筋→混和(頻度変化)、振子運動・縦走筋→混和、蠕動運動・輪走筋(逆〜[十二+回盲]、+rush) 小腸運動の調節:壁内神経性、自律神経性 回盲弁:括約筋、回腸伸展刺激、胃-回腸反射 胆管・膵管の構造:総肝管、総胆管、胆嚢管、主膵管、オッディの括約筋、ファーター乳頭 膵液(外分泌):NaHCO3、トリプシノーゲン、キモトリプシノーゲン、プロエラスターゼ、アミラーゼ、リパーゼ 膵液分泌調節:Ach、pH→セクレチン(S)→HCO3-、刺激、糜粥→CCK-PZ(I)→酵素 胆汁:胆汁酸、胆汁色素、乳化(消化・吸収)、腸肝循環 胆汁分泌調節:Ach、セクレチン→分泌、CCK-PZ→胆嚢収縮+括約筋弛緩 腸液:十二指腸腺→NaHCO3、腸腺→酵素(終末[膜+細胞内]消化←中間[管内])、エンテロキナーゼ 5)大腸内の消化、排便 大腸:盲腸、結腸、直腸、虫垂、肛門、結腸紐(縦走筋→三本) 大腸運動:膨起往復、分節推進、多膨起推進、蠕動(逆、総蠕動→胃(小腸)-大腸反射) 大腸運動の調節:徐波、自律神経、内肛門括約筋(輪走筋=自律神経)、外肛門括約筋(横紋筋=随意) 大腸の分泌:粘液、重炭酸(腸内細菌による短鎖脂肪酸中和) 腸内細菌:分解、発酵、腐敗 排便:排便反射(直腸壁伸展→仙髄→S状結腸・直腸収縮、内肛門括約筋弛緩)+横隔膜、腹筋、声門閉鎖、中枢抑制 6)消化管ホルモン ガストリン:胃刺激、wine/beer、Ach→胃G→胃運動・分泌↑、S結↑ セクレチン:十二指腸酸性→小腸S→胃腸運動・胃分泌↓、膵・胆重炭酸分泌↑、S結↑ CCK-PZ:小腸アミノ酸・脂肪酸→小腸I→胆収縮、膵酵素分泌↑ GIP:脂肪・ブドウ糖→十二指腸K→胃運動・分泌↓インシュリン放出? VIP:小腸粘膜、神経→血管拡張、S結↓ モチリン:EC?→食間の消化管運動↑ ソマトスタチン:腸管粘膜→分泌↓ 腸管グルカゴン:腸管粘膜→血糖↑ 2 吸 収 表面積:しわ(3倍)、絨毛(10倍)、微絨毛(20倍)=刷子縁、turn over(2.3日) 脈管:毛細血管(透過性↑)、中心リンパ腔(脂質)、拡散、能動輸送→門脈 糖質:膜消化、単糖類、拡散、能動輸送(グルコース、ガラクトース+Na)、ラクターゼ(新生児に多い) 蛋白:膜消化、アミノ酸、ジ・トリペプチド→細胞内消化、能動輸送(Na) 脂質:脂肪酸、2-モノグリセリド、ミセル、拡散、カイロミクロン、リンパ管、中鎖脂肪酸(C6-12) 水と塩類:9l=95%+4%+1%、一価のイオン、Ca(VD)、鉄、能動輸送 ビタミン:ADEK、ミセル、拡散、内因子 3 肝臓の機能 構造:動・靜・門脈、胆道 代謝:グリコーゲン、(血漿)蛋白合成、コレステロール生成、ビタミン・無機質・ホルモン代謝 胆汁の生成:腸肝循環、グルクロン酸抱合 解毒:酸化、抱合・・ 凝固系:フィブリノーゲン、プロトロンビン、ヘパリン・・ 血液:貯蔵、髄外造血 防御:クッパー細胞 4 代謝と体温 1 食品と栄養 1)栄養素 栄養:糖質、脂質、蛋白質、ビタミン、無機質→エネルギー、身体の構成成分、身体の働き調節 糖質:C+H2O(炭水化物)、単糖類、脱水縮合→エネルギー、4kcal/g、グリコーゲンや脂肪で貯蔵(1,2日分) 脂質:中性脂肪=グリセリン+脂肪酸×3、エステル結合→エネルギー、9kcal/g、貯蔵(数週間分) 蛋白質:CHON(窒素出納バランス)、アミノ酸、ペプチド結合→身体構成成分+エネルギー、4kcal/g 必須アミノ酸:フトメロバスリイ(必須脂肪酸:リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸) ビタミン:補酵素→A(網膜ロドプシン)、B(代謝、赤血球)、C(還元、皮膚・粘膜)、D(Ca、骨)、E(生殖、赤血球)、K(凝固) 無機質:Ca、P、K、S、Na、Cl、Mg、Fe、Cu、I、Zn、F、水(調節) 2)食品の栄養的価値 栄養価:”栄養がある”→エネルギー(cal)、蛋白(成分)、ビタミン(調節)、消化吸収率→p79表 2 代 謝 代謝:(同化+)異化 基礎代謝量(BMR):生命維持に必要な最小限の覚醒時代謝量(男1500kcal、女1200kcal) エネルギー代謝率(RMR):運動時の酸素消費量の増加率 栄養素と呼吸商:糖質、脂質、蛋白質→1、0.7、0.8 糖代謝:解糖系+TCAサイクル+電子伝達系→CO2+H2O 脂質代謝:三炭糖燐酸+アセチルCoA〜 蛋白質代謝:尿素、尿酸、TCAサイクル〜 糖新生:ピルビン酸→オキサロ酢酸→リンゴ酸→オキサロ酢酸→ホスホエノールピルビン酸(肝腎酵素) コリ回路:グルコース→乳酸→グルコース TCA回路:クエン酸←→脂肪酸、中間産物←→アミノ酸、H+→電子伝達系→ATP、ケトン体、ケトアシドーシス 脂肪酸:β酸化→アセチルCoA、ケトン体、コレステロール→副腎皮質ホルモン 血糖調節:貯蔵・分解、ホルモン(インスリン←→グルカゴン、アドレナリン)、HbA1C 3 体 温 1)体温の部位差と変動 体温:深部体温(核心温度)、皮膚温(外殻温度)、腋窩温、口腔温、直腸温 変動:日周期、月周期 2)体熱の産生と放散 産生:震え、代謝亢進(ホルモン)、褐色脂肪細胞、運動、飲食 放熱:発汗(エクリン腺)、不感蒸泄、血管拡張、体表面積、排泄/放射、伝導、対流、蒸発 3)体温の調節 低温:化学的調節、酸素消費量↑、ホルモン↑、震え、非震え、交感神経↑ 高音:物理的調節、交感神経↓、発汗、ADH↑ 受容器:冷点、温点、侵害受容器、 体温調節中枢:視床下部(中脳、脊髄)、温熱中枢(放熱)、寒冷中枢(産熱)、セットポイント 適応:ホルモンバランス、発汗、口渇、皮下脂肪、非震え産熱 5 排 泄 1 腎 臓 腎臓の構造:輸出入細動脈、ネフロン、腎小体、ボウマン嚢、糸球体、メサンギウム、糸球体傍細胞、密集斑、尿細管 腎臓の働き:不要物除去、体液量、電解質量、浸透圧、pH 尿生成:150l、1.5l、濾過、再吸収、分泌、腎血流量(RBF=600ml/m)、糸球体濾過量(GFR=120ml/m) クリアランス:イヌリン、クレアチニン、PAH、(正常値と予備能=代償、血漿クレアチニン、1mg/dl) 尿細管:近位、ヘンレ、遠位、集合管、対抗流系 水:受動輸送、上行脚と遠位は不透過、集合管でバゾプレッシン 電解質:Na→近位で75%再吸収、K→遠位では分泌、遠位でアルドステロン、PAH・NH3→近位で分泌 蛋白・糖:アルブミン(67000-)、IgG(150000+)、グルコース(200mg/dl〜)、ミクログロブリン(α1、β2)、PSP pH:重炭酸とH+ 2 排 尿 構造:尿管、膀胱、尿道、膀胱三角、排尿筋(骨盤神経で↑)、内尿道括約筋(下腹神経で↑)、外(陰部神経で↑) 下部尿路機能:150-300mlで尿意、300-500mlで内圧上昇、随意排尿可、残尿無し 膀胱内圧曲線:膀胱内圧-直腸内圧 6 内分泌 1 総 論 ホルモン:特定の内分泌腺→血中(リンパ)→特定の標的器官→特異的効果 例外:腺なし→視床下部、隣接へ(パラクライン→オートクライン)→ソマトスタチン(δ)、神経伝達物質→アドレナリン 種類:ステロイド[副腎皮質、性腺]、蛋白系(ペプチド、アミン[アドレナリン、甲状腺]) 生合成:DNA(エキソン、イントロン)→RNA(スプライシング、cap、tail)→プレプロホルモン(プロセシング、signal)→プロホルモン→ホルモン 濃度:甲状腺、ステロイド→10E-6〜10E-9、ペプチド→10E-10〜10E-12mol 分泌調節:基本型フィードバック(基質濃度→腺細胞→是正)、階層支配型(増幅、変換、融通性)、正・負のフィードバック 有効濃度:分泌速度(量)、分布容積、血漿蛋白結合、代謝(細胞内、血中酵素、肝→半減期) 分泌パターン:基礎分泌と拍動性分泌、概日リズム、コルチ早朝、アルド・プロラ夜間、成長夜半 作用機序:細胞内(移動)レセプター→ステロイド、細胞膜(固定)レセプター→ペプチド、アミン 膜レセプター:G蛋白、アデニレートサイクレース、cAMP(2nd msg.)、蛋白kinase、Ca 細胞質レセプター:二量体、HRE(ホルモン応答要素)、蛋白合成 レセプター調節:レセプター濃度(down/up regulation→内在化、破壊)、親和性 2 上皮小体ホルモンとカルシトニン Ca分布・動態:骨(4000mg+1kg)、細胞[ミトコンドリア]内(11000)、細胞外(900[10mg/dl])、糸球体濾液(10000)、尿(100)、汗(50-100) PTH:上皮小体主細胞、84アミノ酸、骨・腸・腎で血中Ca↑、P↓、細胞内Ca↑、腎でaVD3↑、cAMP、Ca2+↓と交感神経で↑ 半減期20m CT:甲状腺C細胞、32アミノ酸、骨・腎で血中Ca/P↓(高Ca予防)、Ca2+↑・消化管H・アドレナリンで↑ VD:7-dehydrocholesterol、紫外線、VD3、肝、腎、aVD3、腸・骨で血中Ca↑、P再吸収↑ 3 膵島ホルモン 12-10 膵島ホルモン:グルカゴン(α細胞)、インシュリン(β細胞)、ソマトスタチン(δ細胞) インシュリンの構造:プロインシュリン(86)=インシュリン(21+30)+Cペプチド インシュリンの分泌調節:グルコース、脂肪酸、アミノ酸、Ach、消化管ホルモン等↑、AD、NA↓、2相性(数分の初期相、後期相) インシュリンの作用:筋、脂肪、肝、骨・軟骨、皮膚等、+ソマトスタチン↑ 筋:糖・アミノ酸・K+取り込み↑、グリコーゲン・蛋白合成↑ 脂肪:糖取り込み↑、グリコーゲン・蛋白・DNA・脂肪合成↑ 肝:グリコーゲン・蛋白・脂肪合成↑、解糖系酵素↑ 皮膚:傷の治癒↑ 秒単位=抑制・取り込み、分単位=合成、時間・日単位=酵素 グルカゴン(29)の分泌:アミノ酸・交感βで↑、グルコース・交感αで↓ グルカゴンの作用:グリコーゲン・脂肪分解、糖新生、ケトン生成=血糖↑、GH・インシュリン・ソマトスタチン↑ ソマトスタチン(14・28):paracrine=GH・TSH・インシュリン・グルカゴン・ガストリン・セクレチン↓(end=腸管グルコース吸収抑制) 4 副腎髄質ホルモン 副腎髄質:クロム親和(褐色)細胞、AD細胞、NA細胞 カテコールアミンの分泌:80%AD←副腎のみ、交感Nで↑ 代謝と排泄:髄質・交感Nに取り込み・再利用、MAO、COMTで代謝→肝→尿 生理作用:AD=心拍出量↑、グリコーゲン分解↑、NA=末梢抵抗(含筋肝)↑、両=血圧↑、脂肪酸放出、CN刺激、熱産生 受容体:α1=血管収縮、glc分解、精管収縮、α2=抑制、β1=心、脂肪、β2=血管・気管支拡張、glc分解(AD優位) 5 視床下部ホルモン 神経内分泌系:視床下部-視床下部ホルモン-下垂体門脈-下垂体→神経系と内分泌系の機能的結びつき(二大調節系) 下垂体門脈:内頚動脈→上下垂体動脈-長路門脈、下下垂体動脈-短路門脈→前葉 視床下部下垂体系:後葉系、前葉系 視床下部ホルモン:TRH/TSH、CRH/ACTH、GnRH/Gn、GRH[smt]/GH、PRH[PIH]/PRL、MRH[MIH]/MSH 神経ペプチド:神経細胞で産生-主としてCNSに分布→視床下部H、下垂体H、消化管H、膵島H、その他 6 下垂体ホルモン 下垂体:前・中・後葉 バゾプレッシン(ADH):抗利尿(通過孔増加)、血圧上昇 オキシトシン:子宮筋収縮(閾値低下)、射乳(乳腺筋上皮)、射精促進作用? 後葉ホルモンの構造:どちらも9アミノ酸、アルギニンバゾプレッシン(AVP)、視床下部で産生 バゾプレッシンの分泌:視床下部浸透圧受容体、圧受容体(出血など)、ストレス、アンギオテンシン、筋運動、Ach、寒冷alchoは抑制 オキシトシンの分泌:乳首吸引、性器刺激→子宮収縮で子宮内への精子輸送補助+授乳婦人の乳汁噴出、 分娩→子宮頚部拡張→正のフィードバック MSH:ACTH末端の13アミノ酸、メラニン形成(、メラニン顆粒移動) 7 成長ホルモン GH:191アミノ酸、多い、ソマトメジン合成(肝・軟骨=IGF)、成長(巨人症、末端肥大症、小人症)、同化、合成 GHの成長促進作用:骨端軟骨増殖、筋・心・膵・肝・腎等増殖・肥大 GHの代謝作用:抗インシュリン、インシュリン分泌、過剰でDM起因性、蛋白合成、脂肪分解 GHの分泌:入眠直後の徐波、低血糖、食後数時間、FFA↓、運動、ストレス、インシュリン、ドーパミンで↑ 8 甲状腺刺激ホルモンと甲状腺ホルモン ホルモン:TRH、TSH、T4(サイロキシン)、T3(トリヨードサイロニン=活性10倍)(、交感神経)、基礎代謝亢進、 甲状腺:濾胞、サイログロブリン、沃素 T3/T4作用:BMR促進、成長、許容作用(他ホルモン増強)、広範な標的器官、長い潜時、相加・相乗、量による二相性 CNS発育、成長、頻脈、糖吸収・利用・新生許容、蛋白合成、脂肪分解許容、交感N 9 副腎皮質刺激ホルモンと副腎皮質ホルモン ACTH:39アミノ酸(1-13=MSH)、副腎皮質(束・網)維持・分泌刺激(コレステロール-プレグネノロン)、抗精神、脂肪動員 副腎皮質ホルモン:球束網・鉱(コルチゾール・コルチコステロン)糖(アルドステロン・デオキシコルチコステロン)性(デヒドロエピアンドロステロン) コレステロール 17α-水酸化 プレグネノロン | 17α-OHプレグネノロン DHEA [17KS:抱合] -------------|----------------------------------------- 3β-脱水素 プロゲステロン | 17α-OHプロゲステロン アンドロステンジオン ------------------------------------- - - - - - 21-水酸化 DOC 11-デオキシコルチゾール テストステロン ------------------------------------- - - - - - 11β-水酸化 コルチコステロン コルチゾール エストラジオール アルドステロン [17OHCS:抱合] (球状層) (束状層) (網状層) 糖質コルチコイド:糖新生↑(インシュリン↑=蛋白→糖/脂肪→四肢から体幹へ)、抗炎症(ヒスタミン放出↓、遊走↓、リソソーム安定)、 循環血液量保持(内外移動、血管系のカテコールアミン感受性↑)、精神作用(多幸感、活動↑、不眠症) 糖・鉱:コルチゾール1-1、コルチコステロン0.2-2、アルドステロン0.1-400、DOC0-20、プレドニゾロン4-0.7、デキサメサゾン30-2 糖質コルチコイドの分泌調節:日内リズム(早朝)、ストレス、負のフィードバック 鉱質コルチコイドの分泌調節:RAA系(糸球体傍細胞、緻密斑、交感神経)、多量のACTH?、血中Na/K 10 性腺刺激ホルモンと性ホルモン ゴナドトロピン:下垂体性Gn(FSH、LH)と絨毛性Gn(hCG→LH) 女性での作用:FSH/卵胞発育、LH/黄体形成・黄体ホルモン↑、LHサージで排卵、PRL/乳汁産生(・コルチ、GHと乳腺発達) 男性での作用:FSH/精細管発育→精子形成(テストステロン必要)、LH/テストステロン分泌(FSHでLHレセプター増加) Gnの分泌調節:階層支配、エストロゲン高濃度持続で正のフィードバック、間細胞からテストステロン、セルトリ細胞のインヒビンでFSH↓ 男性ホルモン/アンドロゲン(テストステロン、アンドロステンジオン):二次性徴発現促進(前立腺・精嚢発達、発毛、声変わり)、 リビドー(根本的欲望/性的本能に基づく衝動)亢進、蛋白同化(GHと骨格・筋発達、骨端閉鎖)、精子形成 女性ホルモン:卵胞ホルモン/エストロゲン、黄体ホルモン/プロゲステロン エストロゲン:発情物質、エストラジオール(E2)、女性生殖器発育、二次性徴(皮下脂肪、発毛)、子宮筋肥大、オキシトシン感受性↑、 子宮・卵管粘膜↑、子宮頚管分泌↑、膣上皮細胞増殖、膣内酸性化、乳腺発育、リビドー↑ プロゲステロン:着床成立維持(子宮粘膜分泌、子宮筋興奮性↓)、排卵抑制、体温↑、麻酔、血糖↑、母性行動発現↑ 7 生殖と成長 1 生 殖 男性生殖器:精巣、精巣上体、精管、精嚢、前立腺、尿道球腺、陰茎・尿道海綿体、陰嚢 精子形成:精細管の精粗細胞・精母細胞・精子細胞・精子、間細胞、セルトリ細胞、精管に貯蔵、低温、対抗流、 精液:CO2・低栄養で静止、液の60%・粘性・栄養精嚢、アルカリ性・乳白色前立腺 生殖能力:2千万/ml、運動能力、分解酵素、腟内で受精能力獲得/estで表層蛋白溶離 男性の性行動:性欲←陰茎・会陰・陰嚢・尿道・膀胱・前立腺・精管刺激、テストストロン(視床下部)、大脳皮質 男性の性反射:勃起/副交感・精神・陰茎深動脈、粘液/リトル腺・尿道球腺-潤滑、射出/後部尿道、射精/逆流防止、 男性の性感極期:orgasm、最大興奮の心理状態、射精中心、心拍数↑、血圧↑、過呼吸、骨格筋痙攣に伴う、不応期 卵巣:卵祖細胞第1減数分裂前期100万個、グラーフ卵胞、卵母細胞、内卵胞膜/and、卵胞細胞/est、黄体、白体 子宮内膜周期:増殖期/基底層+上皮細胞↑(es)/1-5,6mm、分泌腺・血管発達(屈曲)、分泌期/内膜浮腫、glc分泌↑6,8mm 月経期:螺旋動脈痙攣収縮(est?PGE?)-虚血-壊死-剥離-排出(PGE?)、35ml血液/非凝固+35ml分泌液、大量白血球 女性の性行動:性欲←精神+陰核他、卵巣は無関係 女性の性反射:陰核周囲勃起/射精の刺激補強、バルトリン腺粘液/潤滑の主体-両性のマッサージ感覚←性反射完結 女性の性感極期:膣収縮頻発、子宮収縮/底部〜下部、心拍、血圧、痙攣、発声、長く頻度高く不応期欠く 妊娠:精液/腟内凝固/精子保持、受精/表層融合、第2減数・合体・極体、分裂、3日/子宮、着床、胎盤 分娩:オキシトシン+PGE-F、第1-3期 更年期と閉経:卵巣不全-est↓-50歳、LH/FSH↑、顔面紅潮、発汗、血栓症、骨粗鬆症、猫背、性交時痛、精神症状 2 成 長 成長:脳、胸腺、体重、副腎、生殖器 老化:呼吸-循環-神経、視力/30-、聴力/高音、個人差、適応能力、生体反応と感受性、テロメア 8 神 経 1 神経の一般 神経:中枢・末梢、脳・脊髄、体性・自律、求心・遠心、ニューロン・グリア ニューロン:非増殖、軸索・樹状突起・終末ボタン、シナプス、軸索輸送、(ワーラー)変性・再生 グリア:シュワン、ミエリン(髄鞘)、ランビエの絞輪、有髄・無髄 神経線維の興奮:静止電位・活動電位、チャネル・Na/+60・K/-70・Cl、脱分極、オーバーシュート、再分極、過分極、 不応期(不活性化)・残存電流、TTX/Na+block 神経伝導:活動電位(興奮)の伝導、局所電流、絶縁性・不減衰・両側性、不疲労、低温ブロック(太)、麻酔(細) 伝導速度:跳躍伝導、太さと髄鞘、A(運動・感覚)B(自律前)C(痛・自律後)線維、αβγδ線維、 神経伝達:シナプス、化学伝達物質 シナプス:s前・後線維、s間隙、s下膜、s小胞、レセプター、一方向性・シナプス遅延、易疲労、薬物の影響 伝達の仕組:活動電位、Caチャネル、伝達物質、レセプター、イオン透過性変化、E(I)PSP、分解・拡散・再吸収 興奮・抑制性シナプス:EPSP、IPSP、s前・後抑制・促進、発散・収束、促通・閉塞 促進・抑圧現象:促進=促進・反復刺激後増強(PTP)・長期増強(LTP)、抑圧=伝達物質現象・長期抑圧(LTD) レセプター:fastE(I)PSP=レセプターチャネル、slowE(I)PSP=2ndMs・G蛋白、リレイ型=1:1(終板電位・小脳・自律神経節) 伝達物質:末梢=Ach・NA、中枢=AD・NA・DA・Ach・グリシン・GABA・グルタミン酸・セロトニン・ヒスタミン・オピオイド・subsP 2 中枢神経 1) 中枢神経の一般 分類:脳・脊髄、大・小・間脳・脳幹(中脳・橋・延髄)、頚・胸・腰・仙髄、ニューロン・グリア、脳脊髄液 反射機能:反射弓(受容器・求心性N・反射中枢・遠心性N、効果器) 統合機能:複雑な回路、情報処理 2) 脊髄の機能 構造:白質(上・下行性線維、介在線維)・灰白質(前角・後角・中間質、Rexedの10層) ベル・マジャンディーの法則:後根(感覚性線維)・前根(運動性線維)、5:1 脊髄反射:体性(内臓)-運動(自律神経)反射 脊髄ショック:脊髄切断→全機能・反射消失、血管運動麻痺→反射亢進・・・ 上行路:脊髄視床路(温痛覚、髄内交叉)、後索路(触圧深部覚、脳幹交叉)、脊髄小脳路(運動・姿勢) 下行路:皮質脊髄路(錐体路、随意、側・前索)、視蓋脊髄路、前庭脊髄路、網様体脊髄路、赤核脊髄路 ブラウン・セカール症候群:反対側温痛覚消失 3) 脳幹の機能 重要性:脳神経核、上・下行路、自律神経機能中枢、意識・覚醒 延髄:呼吸・循環中枢、脳神経核 橋:脳神経核 中脳:四丘体(視覚・聴覚)、赤核、黒質 網様体:上行性賦活系 4) 間脳の機能 間脳の区分:視床上部(松果体;メラトニンで体内リズム、手綱)、視床(背側視床、腹側視床)、視床下部 (1) 視 床 機能:感覚、意識、運動 構造:Y字型の内側髄板で前部、内側部、外側部(内・外側膝状体他)、(外側髄板の外に視床網様核) 前部:乳頭体・脳弓→、→帯状回 解剖学的区分: 内側部:辺縁系・網様体→、→皮質・基底核・前頭葉 外側部:頭頂葉・淡蒼球・小脳・脊髄・三叉神経・視覚連合野→、→運動野、感覚野、視覚連合野、頭頂葉 外側膝状体:視索→、→視覚野 内側膝状体:下丘→、→聴覚野 機能的区分: 特殊核: 感覚性特殊中継核:全(除嗅覚)感覚求心性線維→一次感覚野 非感覚性中継核:小脳→一次運動野、基底核→運動(前)野、[内]辺縁→前頭前野、[前]辺縁→辺縁 連合核:間脳・中脳→皮質連合野 非特殊核:[内・髄]網様体他→皮質全般=賦活系 視床網様核:視床・皮質→視床 (2) 視床下部と大脳辺縁系 視床下部・辺縁系の機能:本能行動、情動行動、自律神経調節、内分泌調節、睡眠と覚醒 本能行動: 摂食:視床下部/摂食・満腹中枢←糖・脂肪酸・体温・ATP、辺縁系(扁桃体)/摂食促進・抑制←情報意味付け 飲水:視床下部/飲水中枢←ATU、浸透圧、辺縁系(扁桃体)/二次的制御 性行動:視床下部/性中枢←テストストロン・エストロゲン+、辺縁系/抑制・亢進、相手の認知 情動行動:動機付け←飢え、渇き、痛み、温度、性、母性、探索 睡眠と覚醒:概日リズム←光情報 5) 小脳の機能 機能:身体の平衡と運動・姿勢の制御 神経連絡:前庭系、脊髄系、皮質系(運動関係野)/橋核(皮質から9割が小脳、5%が脳幹、5%が脊髄へ) 小脳症状:平衡障害/よろめき、筋緊張障害/低下・筋力低下・側弯、運動障害/開始・停止の遅れ・共同運動困難・交互運動不能・歩行障害/過度・言語障害/単調・爆発的 6) 大脳の機能 (1)大脳皮質の機能 分類:ブロードマン52野、新皮質(同種皮質=6層)・辺縁系(異種皮質)、異型皮質(感覚野-2/4顆粒、運動野-3/5錐体) ・同型皮質(連合野) 機能局在:運動野、感覚野、味覚野、聴覚野、視覚野、言語野 柱状構成:機能円柱 (2)連合野と高次機能 連合野の分類:前頭・頭頂・側頭・後頭連合野 連合野の機能:統合機能=情報の総合、理解判断、意志決定 脳波:β波/14-25Hz、α波/8-13Hz、θ波/4-7Hz、δ波/0.5-3.5Hz、αブロック 睡眠:StageW、1、2、3、4、REM、側枝介在ニューロンによる後方抑制? 意識レベル:皮質が一定の活動レベルで知覚体験、網様体賦活系、感覚入力側枝、皮質からの線維/能動調節 睡眠系:縫線系/セロトニンでNREM睡眠、青斑核/ノルアドレナリンでREM睡眠 睡眠の意義:NREM/エネルギー代謝の周期的節約、REM/神経系発達刺激 学習と記憶:学習/経験によって行動が長期的に変化する過程、記憶/経験の効果の保持過程 学習の種類:余剰学習、連合学習、結果学習 余剰学習:慣れ、非疲労、皮質で刺激パターンを比較して網様体に興奮/抑制性インパルス 連合学習:条件反射、間脳・中脳 結果学習:強化刺激、大脳皮質 記憶の種類:短期記憶、長期記憶 短期記憶:逆行抑制、逆行性健忘、神経インパルスの特定神経回路循環、シナプス伝達効率の変化(長期増強) 長期記憶:1h以上、記憶の固定化、物質的変化/記憶痕跡、核酸・蛋白質 記憶の研究:側頭葉外側部/想起、内側部/自動症+意識混濁、記憶障害 前頭連合野:障害=固執、遅延反応障害、活動過多、神経症消失、幻覚消失、経験に基づく予測不能 頭頂連合野:障害=反対側半側無視、眼球運動失行 下側頭連合野:視覚パターン弁別の学習と保持 言語野:ブローカの運動性言語野、ウェルニッケの感覚性言語野 (3)大脳基底核の機能 基底核:尾状核、被殻、淡蒼球、前障、線状体、レンズ核、視床下核、黒質、赤核、運動調節 7) 脳脊髄液 髄液腔:側脳室、第3脳室、第4脳室、中心管、蜘蛛膜下腔 機能:保護、栄養路 3 末梢神経 1) 末梢神経系の分類 末梢神経:脳神経と脊髄神経、体性神経と自律神経 2) 末梢神経系の機能 (1)脳神経 T嗅神経:短い、アリナミンテスト U視神経/V動眼神経/W滑車神経/Y外転神経:視覚、視野、眼球運動、対光反射、鬱血乳頭、Yは長い X三叉神経:眼神経/上顎神経/下顎神経:顔面感覚、角膜反射、下顎反射、三叉神経痛 Z顔面神経:顔面運動(前額、眼輪、頬、広頚)、ベル麻痺 [内耳神経:蝸牛神経、前庭神経、指擦り、歩行 \舌咽神経:味覚、口蓋帆挙筋、カーテン徴候 ]迷走神経:副交感神経(内臓)、咽頭反射(+\) ]T副神経:胸鎖乳突筋、僧帽筋、斜頚 ]U舌下神経:舌運動、舌突出 (2)脊髄神経 デルマトーム:皮膚分節=感覚支配 上肢の感覚支配:C5上腕橈側、C6前腕/手橈側、C7中指、C8手尺側、T1前腕尺側、T2上腕尺側 上肢の運動支配:C5三角/二頭筋、C6二頭筋/手伸展、C7三頭筋/手屈曲/指伸展、C8指屈曲、T1指内外転 上肢の反射支配:C5二頭筋、C6腕橈骨筋、C7三頭筋 神経障害症状:正中神経-猿手-手根管症候群、尺骨神経-(鷲手)-肘部管症候群、橈骨神経-下垂手-ハネムーンhand 体幹の感覚支配:T4乳頭、T6剣状突起、T10臍、L1鼠径部 下肢の感覚支配:L2-3大腿前部、L4膝-下腿前部、L5足/趾、S1足外側、S2会陰 下肢の運動支配:L4足内反、L5趾伸展、S1足外反/趾屈曲 下肢の反射支配:L4膝蓋腱、S1アキレス腱 腰椎椎間板ヘルニア:腰痛→下肢痛、大腿神経伸展テスト2-4、ラセーグテスト(下肢伸展挙上テスト)=坐骨神経痛/4-1 4 自律神経 自律神経系:交感神経+副交感神経(Langley)+内蔵求心性神経/+高位中枢 1) 末梢自律神経系 遠心路:節前線維・自律神経節・節後線維、副腎髄質は例外→節前線維で直接支配=これが節後線維? 交感神経節:胸腰髄、椎傍神経節/交感神経幹、椎前神経節/腹腔・上・下腸間膜 交感神経:白交通枝→椎傍→内臓・灰白交通枝→脊髄神経→血管/汗腺/立毛筋、椎前→内臓 伝達物質:節前/Ach、節後/NA(α・β)、Ach(汗腺・骨格筋の一部血管) 副交感神経:脳幹・仙髄、Ach 動眼神経:毛様体神経節/毛様体筋・瞳孔括約筋 顔面神経:翼口蓋神経節/涙腺・鼻腔口蓋の腺、顎下神経節/顎下腺・舌下腺 舌咽神経:耳神経節/耳下腺 迷走神経:心・肺・気管支・胃腸・肝・膵 骨盤神経:直腸・膀胱・生殖器 求心性線維:血管壁・内臓器官内/物理情報・化学情報→反射(血圧反射)・内臓痛覚・飢餓・渇き・悪心・便意・尿意 二重支配:交感+副交感=心・肺・胃腸・膀胱・膵臓・涙腺・唾液腺、拮抗支配←唾液腺は両者で促進 交感神経のみの支配:瞳孔散大筋、副腎髄質、脾臓、立毛筋、汗腺、大部分の血管 副交感神経のみの支配:瞳孔括約筋 トーヌス:自律神経の常時の自動性活動/血管、心など 2) 自律神経-効果器伝達 シナプス・アン・パサン:数珠状の膨大部によるシナプス→拡散して効果器細胞膜に到達、Na+Ca又はK透過性増大 伝達物質:Ach、NA、ドーパミン、LHRH、ATP、NO、VIP、ソマトスタチン、substanceP、neuropeptideY・・・ カテコールアミン・レセプター:α12/血管・自己抑制、β12/心臓・気管支 Achレセプター:ニコチン様、ムスカリン様M1/2/心臓 2ndメッセンジャー:cAMP、ITP/Ca 生合成と不活性化:NA/チロシン・NA能動取り込み・MAO・COMT、Ach/コリン能動取り込み+アセチルCoA・ACE 3) 自律神経節 構造:節前・節後・介在ニューロン、感覚線維が交感神経節に、骨盤神経節には交感神経も連絡 神経節電位:fastEPSP、slowIPSP、slowEPSP、late slowEPSP 消化管の副交感神経節:壁内神経節 4) 自律神経系の中枢 一次中枢:脊髄の中間質外側核、中脳のEdinger-Westphal核/V、延髄の上唾液核/Z、下唾液核/\、 迷走神経背側核・疑核/] 節前ニューロンのトーヌス:循環器系は中枢が大、消化管は末梢が大 脳幹の自律神経中枢:循環、呼吸、嘔吐、嚥下、排尿、唾液分泌、対光反射中枢 循環:網様体の昇圧中枢/外側/交感・降圧中枢/内側/交感、心臓抑制中枢/迷背+疑/] 呼吸:網様体の呼息ニューロン・吸息ニューロン=リズム・CO2・O2・H+、橋の持続性吸息中枢 嘔吐:網様体の嘔吐中枢←消化管粘膜・延髄化学受容器刺激→]・交感・運動で嘔吐 嚥下:網様体の嚥下中枢←咽頭・口蓋・舌→咽頭・食道・胃・呼吸筋 排尿:橋→仙髄の排尿中枢を調節 5) 自律機能の反射性調節 内臓-内臓:血圧、蠕動運動、蓄尿 体性-内臓:体温、射乳、射精、対光、唾液分泌、体性-胃腸管 内臓-体性:呼吸、排尿、筋性防御 軸索:痛み、発汗 自律神経節内:内臓-内臓 関連痛:狭心症/胸部・肩、虫垂/正中線上→虫垂付近 9 筋 1 骨格筋の構造 筋線維:筋細胞/多核、筋原線維、T管、筋小胞体・終末槽、triad、白筋・赤筋 微細構造:A帯・I帯、H帯・Z帯、アクチン・ミオシンフィラメント、連結橋、トロポミオシン、トロポニン (ミオシンはAH暗い、アクチンは消えてIZこへ) 2 筋の収縮 興奮収縮連関:T管の活動電位、筋小胞体のCa++、トロポニン、滑り込み 収縮の種類:等張性・等尺性、単収縮・強縮・拘縮・硬直、疲労 筋緊張:トーヌス、姿勢保持、産熱 3 筋の物理的性状 エネルギー代謝:ATP・CP、有酸素・無酸素・乳酸、連結橋運動・分離・Ca回収 熱産生:初期熱、回復熱 4 心筋と平滑筋 心筋:gap junction連結=機能的合胞体、長い不応期、単収縮、自動性 平滑筋:合胞体or局所的収縮、一部に自動性 10 身体の運動 1 身体運動 1) 運動調節の一般 運動中枢:脊髄、脳幹、小脳、大脳基底核、大脳皮質 運動遂行:←求心情報 2) 骨格筋の神経支配 神経線維:α運動ニューロン、γ運動ニューロン、Ia群感覚ニューロン、Ib群感覚ニューロン、II群感覚ニューロン 運動単位:一つの運動ニューロン+支配筋線維群、神経支配比、FF型・S型・FR型、 神経-筋伝達:神経筋接合部、Ach、終板電位 筋紡錘:錘内筋線維、Ia/長さの変化・II/長さ 腱紡錘:Ib/張力 γ運動ニューロン:筋紡錘収縮/感度調節 3) 脊髄での運動調節 種類:脊髄固有性(脊髄反射)と上位中枢からの指令、 伸張反射:伸張された同名筋の収縮(同名筋反射=固有反射)、Ia/αの単シナプス反射/フィードバック反射=姿勢保持 随意運動と伸張反射:α-γ連関、レンショウ抑制、αへのシナプス前抑制、腱紡錘からの抑制 拮抗抑制:屈筋・伸筋(主動筋・拮抗筋)間の拮抗作用 誘発筋電図:H波/Ia+α、M波/α 屈曲反射:侵害刺激からの逃避・防御 交叉性伸展反射:体重支持 皮膚反射:伸筋突伸/着地、腹壁反射、挙睾筋反射、横隔膜反射 脊髄節間反射:四肢間反射、ひっかき反射 内臓-体性反射:呼吸・排尿・筋性防御 4) 脳幹による運動調節 脳神経による反射:眼瞼反射、開口反射、咬筋反射、嚥下反射、咳反射、くしゃみ反射、前庭眼反射 除脳固縮:γ固縮、中脳の上丘・下丘間切断、四肢伸展(γ運動線維による抗重力) 緊張性頸反射:首の傾きによる、スポーツ、小児麻痺 緊張性迷路反射:迷路の傾きによる 立ち直り反射:目・体・迷路・頸部から 5) 小脳による調節 小脳の機能:速い随意運動の調節、姿勢の保持、運動の記憶と学習 小脳の細胞:プルキンエ細胞がIPSPを小脳核・前庭神経核へ、前庭・脊髄系と姿勢保持 小脳症状:平衡障害、筋緊張低下、協調運動障害、交互運動不能、反動減少・・ 6) 大脳基底核による調節 基底核:線条体(尾状核・被殻)、淡蒼球、視床下核、黒質、赤核 神経回路:皮質→線条体→淡蒼球/視床下核、黒質→視床→皮質 基底核機能:速い系/main roopと遅い系 抑制作用:線条体、淡蒼球、黒質 興奮作用:皮質、視床下核、視床(/上丘)、黒質緻密部の一部 錐体外路症状:パーキンソン病/黒質、バリスム/視床下核、ハンチントン舞踏病/線条体 7) 大脳皮質性調節 運動性皮質:一次運動野、運動前野、補足運動野 一次運動野:破壊→弛緩性麻痺から痙性麻痺、部位局在、機能円柱/一部の運動パターン 運動前野:破壊→熟練運動不能、連合機能、向偏運動、強い刺激必要 補足運動野:破壊→痙縮、運動開始準備、部位局在、強い刺激でゆっくり 前頭眼野:急速眼球運動 後頭眼野:追跡眼球運動 8) 錐体路と錐体外路 錐体路:皮質脊髄路 錐体外路:皮質・基底核・小脳間、赤核・網様体・前庭神経核・視蓋脊髄路 9) 随意運動のプログラム調節 運動への欲求・動機:辺縁系、感覚野 運動のプログラム:連合野、感覚野、基底核、小脳外側部、運動野 運動の遂行:運動野、小脳中間部、脊髄・脳幹、効果器・受容器 2 発声と言語 発声:声帯、反回神経、浮腫・結節 言語:言語中枢(感覚、運動、連合) 11 感 覚 1 感覚の一般 1) 感覚とその分類 感覚:+意義付け=知覚 体性感覚:皮膚感覚、深部感覚 特殊感覚:味覚、嗅覚、聴覚、視覚、平衡感覚 内臓感覚:臓器感覚、内臓痛 2) 感覚の一般的性質 適合刺激:特定の種類の刺激に反応/眼球圧迫で光 感覚の投射:受容器に感覚、幻肢 刺激の強さと感覚:検知閾、認知閾、最終閾、弁別閾、Weberの法則、stevensの法則 順応:持続的刺激/痛覚は起こりにくい 入力調節:側方抑制 興奮伝達:受容器、自由終末 2 体性感覚 1) 皮膚感覚 触圧覚:指先・顔面=2点弁別閾低い、A線維、メルケル盤・ルフィニ終末/静的、マイスナー小体/動的、パチニ小体/200Hz 温度感覚:A・C線維、自由終末/温・冷受容器、無感温度/30-36℃、矛盾冷感/45℃-、 痛覚:A線維/機械受容器、C線維/ポリモーダル受容器、発痛物質/PG・HT5・histamin・K+・H+ くすぐったさ・かゆさ:触圧覚・痛覚、hisyamin 伝導路:後索路/触圧覚・後索核・内側毛帯、脊髄視床路/温痛覚・後角ニューロン・前外側核 モルヒネ:レセプター/後角・網様体・視床・辺縁系、後角+下行性抑制経路、substance P カルバマゼピン/テグレトール:三叉神経痛 2) 深部感覚 受容器:筋紡錘、腱紡錘、ルフィニ終末、パチニ小体 運動感覚:位置感、運動感、抵抗感、重量感 振動感覚:パチニ小体 深部痛覚:C線維、自由終末、持続的鈍痛、筋痛・頭痛 3 内臓感覚 1) 臓器感覚 空腹感:主としてブドウ糖/視床下部・肝臓・小腸、飢餓収縮/胃 口渇感:浸透圧/視床下部、体液量/血管・心房、咽頭粘膜乾燥 便意・尿意:直腸壁、膀胱壁 性感:外性器 2) 内臓痛 内臓痛:伸展、痙縮、発痛物質 4 特殊感覚 1) 味 覚 味覚の種類:甘・酸・苦・塩 味覚の閾:検知閾×1.5-2=認知閾、味盲(苦味が1/数百)/日本人の1割・白人3割 部位差:甘/舌前・葉状、酸/葉状・舌側、苦/軟口・舌前、塩/舌前・舌側 伝導経路:味蕾-味細胞、顔面・舌咽・迷走神経、延髄孤束核、視床、味覚野 2) 嗅 覚 嗅覚の種類:エーテル、樟脳、ジャコウ、花香、ハッカ、刺激、腐敗、濃度で別の臭い/スカトール・ジャスミン 伝導経路:嗅上皮-嗅細胞、嗅神経、嗅球、前梨状皮質/扁桃核、視床、眼窩前頭皮質 3) 聴 覚 一般的性質:高さ/20-20Hz、強さ/デシベル・ホーン(主観)、局在/両耳で方向+位置 難聴:老人性/高音、騒音性/4000、メニエール病/低温? 伝音系:耳介、外耳道、ツチ・キヌタ・アブミ骨/20倍、卵円窓、蝸牛、蓋膜、有毛細胞 感音系(聴覚路):蝸牛神経、螺旋神経節、蝸牛神経核、上オリーブ核、下丘/上丘、内側膝状体(応答野最狭)、聴覚野 方向定位:時間差と強度差/1dBで20度・0.02-0.03秒 4) 平衡感覚 前庭器官:卵形嚢(水平)・球形嚢(垂直)/平衡斑・有毛細胞・耳石膜、三半規管/膨大部稜 中枢経路:前庭神経、前庭核、脊髄・眼筋・小脳・網様体・視床・視床下部 5) 視 覚 遠近調節:水晶体、毛様体筋、ジオプトリ、近視、遠視、老眼(10-8/20-12/30-14/40-22/50-67/60-200)、 乱視、色収差 明暗調節:瞳孔、虹彩、瞳孔括約・散大筋、対光反射、暗順応/7分で1相-2相 色覚:視細胞/錐状体(赤・緑・青)、中心窩/細胞1:1、色弱・盲/短青・中灰・長黄 視野:盲点・半盲 視力:二点識別能(ランドルト環・1分で1)、中心窩から2度で半減、暗いと周辺 眼球運動:上下内外側直筋、上下斜筋、共同偏視、輻湊、サッケード運動(急速眼球運動)、追跡運動、 眼振、固視微動、上丘 網膜の構造:視・水平・双極(on・off中心型)・アマクリン(on-off応答)・神経節(on/off/on-off型)・ミューラー(外敵)色素(VitA)細胞 伝導路:視神経、視交叉、視索、外側膝状体/(3+3左右)、視放線、 視覚野/単純・複雑・超複雑型細胞/眼球優位性(3+3)・方位円柱(0.5-1mm超円柱)、単・両眼性細胞 視覚機能の発達:弱視←視性刺激遮断=4-5歳?