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2012-12-19 (Wed) 21:20

医学英語 (17) 体内時計 Biological clock

体内時計 biological clock

東邦大(2010)など、時々英文の題材として出されています。
今回は、このテーマについて、簡単に記しておきます。

私たちの体には、"社会生活の時計"とは異なる体内時計が備わっており、
睡眠や体温、血圧などの変動のリズムを整えています。
社会生活の時計は1日24時間ですが、体内時計は少し周期が長く、24時間数十分を1周期としています。

哺乳類においては、

時計中枢は視床下部の視交叉上核 (suprachiasmatic nucleus; SCN)
に存在する。

体内時計はそのほか、皮膚・肝臓・心臓・血管など様々な部位にあります。

視交叉上核を破壊された動物では、規則正しい睡眠・覚醒リズムが完全になくなってしまう

視交叉上核は光の情報を目から受け取る。
目の網膜において光を感受できる細胞は、古くから知られている視細胞の桿体細胞、錐体細胞のみではなく、
網膜神経節細胞 (retinal ganglion cell) の一部にも存在する。

これらの細胞はメラノプシン (melanopsin) と呼ばれる感光色素を含んでおり、
網膜視床下部路を通って視交叉上核に達する。

視交叉上核の細胞は、体内から取り出され外界からの刺激がない状態で培養されても、
独自のリズム (circadian リズム)を何年間も刻み続けることができる。

視交叉上核は日長の情報を網膜から受け取り、他の情報と統合し、
松果体 (pineal gland) へ送信していると考えられている。

松果体ではこの情報に応答してホルモンであるメラトニン (melatonin) を分泌する。
メラトニン分泌は夜間に高く昼間に低い。

(Wikipediaから引用改変)

体内時計
(http://www.cabap.org/tag/suprachiasmatic-nucleusより引用)

この体内時計は不規則な生活などによって簡単にずれてしまい、
その状態が続くと、高血圧や糖尿病などの病気や体調不良につながります。
健康の維持には、体内時計をうまく調整することが大切です。

体内時計の乱れによる病気や体調不良の原因には、自律神経とホルモンが関係しています。

自律神経は、体を活動状態にする交感神経と、体をリラックス状態にする副交感神経に分けられます。

朝、太陽の光を浴びると、体内時計がリセットされて交感神経が働き、コルチゾールというホルモンが分泌され、体内環境が活動に適した状態に整えられます。
一方、体内時計がリセットされてから15時間ほどたつと、今度は睡眠をうながすメラトニンというホルモンが分泌され、副交感神経が優位な状態へ移行し、体が休息に適した状態になります。

ところが、不規則な生活や睡眠不足などで体内時計のリセットがうまくできないと、自律神経やホルモンのリズムが乱れてしまい、睡眠障害が起こります。

自律神経やホルモンは、血圧や血糖値、心臓の拍動などを調整しているため、それがうまくできなくなってしまうと、高血圧や心臓病などが起こりやすくなります。

また、骨粗しょう症 osteoporosis、
がん cancer,
抑うつ depression,
肥満 obesityなどの原因にもなります。

時計遺伝子について

時計遺伝子(clock gene)は、概日リズム(体内時計)をつかさどる遺伝子群を指す。
動物では period (per), Clock (Clk), cryptochrome (cry) などが知られている。
時計遺伝子に変異が起こると、モデル生物では恒常条件下(恒常的な暗黒や連続照明)概日リズムが保てず、
活動にリズムがなくなったり(無周期)、短い、あるいは長い周期(短周期、長周期)で行動するようになるようです。

さらに、最新情報として、Facebook の Abstract Journalでこんな記事も載っていましたので、
書いておきます。
医科歯科大の長文では、こういった論文から、出題されることもあるようです。

”脂肪細胞の時計遺伝子異常は肥満に関係する”
マウスにおいて脂肪細胞特異的に時計遺伝子の一つであるArntl(Bmal1)を欠損させたところ,本来は寝ている時間帯の食事摂取量が増え,エネルギー代謝のリズムが乱れ,同じカロリー摂取量でも野生型に比べて体重が増加していた.また,Arntl欠損マウスでは,多価不飽和脂肪酸の血中濃度が低かったが,それを補うことで正常なエネルギー代謝が回復した.
脂肪細胞に存在する末梢の体内時計が視床下部に影響を与え,食事のタイミングに重要な役割を果たしていると考えられた.また,その乱れを修復するためにはEPAやDHAといった多価不飽和脂肪酸が有効であると考えられた.
Nat Med. 2012;18(12):1768-77.
http://www.nature.com/nm/journal/v18/n12/abs/nm.2979.html

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体内時計を壊さないことが肝心であることを追記しておきますね。

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最終更新日 : -0001-11-30

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