特集 メディカル情報

メディカル テーマ『生理活性物質』

2007/08/186号
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身体と脳の調節機能を探る
ホメオスタシスとは身心を自動的に調節して体内環境を安定、維持する機能です。また、緊急の事態に対して、うまく適応する機能でもあります。わたしたちの治療にとってホメオスタシスは自然治癒力とともに大切な考え方といえます。このホメオスタシスの主役は、ホルモンと神経伝達物質です。ホルモンや神経伝達物質などを生理活性物質とくくったりしますが、それが体内でどのように働いているのかといえば、わかるようでわからない部分があると思います。なぜなら、さまざまなホルモンや神経伝達物質はドミノ倒しのように変化を引き起こしたり、複雑に連動したり、、お互いが拮抗したりするからです。ホルモンは特定の器官の調節を血液や体液を介しておこなうので液性調節といい、神経伝達物質は神経系を介して特定の細胞に作用するので神経性調節と呼んでいます。それらは視床下部を中心に調節されています。身体からの情報をもとに脳内ホルモンが分泌され、循環器系や神経系を介して特定のホルモンや神経伝達物質を分泌させて、調節されていくのです。ところが、不規則な生活や精神的なストレスが続くと、ホメオスタシスは乱れはじめます。そして、そのような状態が長く続くと調節機能にさまざまな障害がおこり、身心の病気になっていくのです。今回はわれわれの仕事にとって非常に大切な身体の調節機能の主役である生理活性物質をさまざまな角度からウォッチング。
神経伝達物質とは 
中枢神経細胞や末梢神経などの神経終末のシナプス小胞には、高濃度の神経伝達物質が蓄えられています。最近までこの神経伝達物質は神経の細胞体で作られ、軸索を輸送されてシナプス小胞に送られて貯蓄されると考えられていいました。しかしそのスピードは1日数cm程度でしかないために、現在は神経伝達物質は神経終末のシナプス小胞で産生されていると考えられています。この神経伝達物質はそれぞれの器官の受容体に作用して反応をおこさせます。つまり神経細胞からの刺激(活動電位)が送られるとこの神経伝達物質がシナプスの外に放出され、それにより相手細胞の細胞膜にある受容体と結びついて活性化されます。それにより心身の反応がおこるのです。ですから、この神経伝達物質が受容体に結合しないようにすればその反応も起こらないことになります。多くの神経系に作用する薬はそれを利用しています。この神経伝達物質は現在までに50種類以上が発見されていますが、その働きが分っているのは20種類程度です。大きく分類すると
アミノ酸系
(グルタミン酸、GABA、アスパラギン酸)
アミン類
(セロトニン、ドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリン)
ペプチド類
(エンドルフィン、エンケファリン、コレシストキニン)
アセチルコリンその他
ということになります。精神作用を持つ神経伝達物質の主なものを下表に示します。
睡眠とホルモン 
睡眠の調節には大きくいって2つのメカニズムがあります。人の睡眠は1日を単位とする単相睡眠であり、その覚醒と睡眠のリズムは体内時計により管理されていて、サーカディアン(概日)機構と呼ばれています。また、もうひとつは寝る前までにどれくらい睡眠が不足しているかによって眠りの質と量を自動的に決める、時刻非依存性機構があります。この2つの機構は協調しあいながら補完するような関係にあり、睡眠を調節しているのです。その2つの機構では神経系と液性系の相互作用を通して、睡眠覚醒をコントロールしています。このなかでも睡眠導入のホルモンとしてよく知られているのがメラトニンです。このメラトニンは昼間の活動時にでるセロトニンの量に比例することがわかっています。セロトニンの欠乏はうつ病と関係しているので、うつ病の主症状が不眠というのもうなずけます。このメラトニンは自然な眠りを誘うということで理想の睡眠薬として、アメリカでは爆発的に売れました。しかし、最近になって生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンを抑制するホルモンが発見されて、メラトニンがその発現を高めることがわかったのです。つまり、常用すると生殖機能障害が起きる危険性がでてきたのです。また、くも膜でつくられるプロスタグランジンD2も睡眠ホルモンとして働いていますが、これは日本人が発見したかなり強力な睡眠ホルモンといわれています。ところで、脳は大変なエネルギーを使い覚醒時には情報処理や情動的な反応などに多くの神経伝達物質やホルモンを消費しています。これらの物質は分解されると老廃物として脳内に蓄積されていきます。この老廃物は40種類くらいわかっていますが、これらがたくさん蓄積されると脳は疲労を感じて休もうとします。つまり、これらの老廃物は睡眠促進物質ともいえるでしょう。ですから、脳を使えば使うほど眠りやすくなるわけです。
ストレスホルモンとは
脳が強いストレスにさらされると濃度があがるホルモンをストレスホルモンと呼んでいます。極端なストレスを感じる場面としては「闘争か逃走か」の判断を瞬時にせまられるような場合で、身体がよく動くように臨戦態勢をとろうとするときに分泌されます。主として循環器系や運動器官に作用するアドレナリンやノルアドレナリンと、糖代謝を高めたり免疫系を休ませる作用のあるコルチゾールを総称してストレスホルモンと呼んでいます。順番としてはまず視床下部が指令して交感神経の終末から神経伝達物質としてアドレナリンが放出され、副腎髄質からアドレナリンやノルアドレナリンが放出されます。これらのホルモンはちょっとした興奮や仕事などの集中でもおこることで、一時的に血中濃度が高くてなっても一過性ですめばなにも問題はありません。ところが、事態が長引いたり、不安や不満や恐れや嫌な感情などを引きずったりすると、ストレスはなかなか解消されません。そのような状態が長引くと視床下部から副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(CRH)がでていきます。そのホルモンは下垂体に作用して、副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)が分泌されます。すると、そのホルモンが血液にのって副腎にいき副腎皮質ホルモン(コルチゾール)が分泌されるわけです。このホルモンはそのような苦痛や不安という強いストレスに対抗して分泌されるのですが、それが長期にわたると糖代謝や免疫系に影響を与えます。よく知られているところでは、免疫力の低下、慢性的な疲労感、皮膚の乾燥や抜け毛、生理痛などがあります。また、高血圧、肥満、糖尿病などにもなりやすいともいいます。やっぱり強いストレスは万病の元であるといえます。
酵素の大切さ
生物の体内での化学反応を促す触媒を「生体触媒」といいますが、酵素はまさに生体触媒です。酵素はDNA情報を元に複数のアミノ酸が結びついたもので、分子量1〜10万くらいのタンパク質でできています。およそ3000種類もの酵素があり、肝臓にはもっとも多く約500種類の酵素が働いています。酵素は消化に欠かせない「消化酵素」と、消化された栄養分によって身体を作っていく「代謝酵素」の2つに大きく分けられます。消化酵素は口腔から小腸まで22種類が分泌され、「炭水化物分解酵素アミラーゼ」群、「タンパク質分解酵素プロテアーゼ」群、「脂肪分解酵素リパーゼ」群に分けられます。代謝酵素は消化酵素で分解された栄養素を材料として、筋肉・骨・神経・皮膚などの細胞を作ります。免疫力を維持し、病気などダメージを受けた部分の修復といった、大切な新陳代謝を行う動力源にもなります。消化酵素は食べ物から補うことができますが、代謝酵素は食べ物やサプリメントで補うことができません。遺伝子によって体内で作るしかないのです。酵素はすべてアミノ酸から作られるので、材料となる良質タンパク質は不可欠です。必要なアミノ酸が不足すると、新陳代謝力が落ちて、細胞は通常のサイクルで生まれ変われずに古い細胞が蓄積されていくことになります。栄養の不足をビタミン・ミネラルだけで補給しがちですが、ビタミン・ミネラルはあくまでも酵素を補う「補酵素」です。酵素が必要充分にあってこそ、補酵素はパワーを発揮できるのです。
ホルモンと老化
老化によってホルモン分泌も変化します。臓器そのものが老化によってホルモンに対する感受性が悪くなったり、あるいは筋肉の減少や脂肪の増加などによってホルモンの合成や分泌量が変わってくるからです。そのため分泌量が減るものもあれば、増えるものもあります。分泌量が増えるというのは、ホルモンが作用する効力が弱くなったため、一定の作用を保つためには量を増やさざるを得ない場合です。下垂体から分泌される性腺刺激ホルモンがそうです。性腺刺激ホルモンはエストロゲンの分泌を促進しますが、加齢によってエストロゲンの分泌が少なくなるので、必死でエストロゲンを分泌させようとするためにかえって上昇するのです。性ホルモンや成長ホルモンは老化によって顕著に低下します。一般には副腎皮質刺激ホルモンやコルチゾール、アルドステロンなど個体の維持に必要なホルモンは一生を通じてほぼ一定に分泌されます。インスリンも、インスリン抵抗性が起きたりしなければ、本来は加齢による分泌の低下はないものです。あるいは分泌そのものは低下してもそのホルモンの代謝自体が遅くなるために血中濃度はさして減少しないホルモンもあります。

加齢で減少するホルモン
エストロゲン、テストステロン、成長ホルモン、抗利尿ホルモン、メラトニンなど

加齢で増加するホルモン
副甲状腺ホルモン

基本的に変化しないホルモン
副腎皮質刺激ホルモン、コルチゾール、アルドステロンなど

未掲載記事のタイトル
  • ホルモン、今、昔
  • サイトカインとエイコサノイド
  • 脳と腸の間の特別な連絡網
  • 命は伝言ゲーム
  • 伝達物質としてのNO(一酸化窒素)
  • 毒は薬なり
  • 尿量を調節する
  • 食べたくなるのはホルモンのせい?