夜間飛行

茂木賛からスモールビジネスを目指す人への熱いメッセージ


解糖系とミトコンドリア系

2010年09月28日 [ 非線形科学 ]@sanmotegiをフォローする

 前回の自律神経(「交感神経と副交感神経」)の話に関連して、人のエネルギー生成についても書いておこう。これまで「免疫について」「重力進化学」などで紹介してきた安保徹教授(新潟大学大学院)は、人には「解糖系」と「ミトコンドリア系」という、二種類の「エネルギー生成方法」が備わっていると述べておられる。氏の著書“かたよらない生き方 病気にならない免疫生活のススメ”(海竜社)から引用する。

(引用開始)

 真核生物である動物、つまり多細胞生物は解糖系とミトコンドリア系という二つの生命体を、つまり細胞を使い分けて生きています。
 解糖系は、酸素なしでぶどう糖をピルビン酸と乳酸にする形のエネルギー生成系ですが、これは瞬発力と分裂に優れています。一方、ミトコンドリアは酸素を使って効率よくエネルギーをつくり持続力があるけれど、分裂のない世界です。
 この二つの使い道はまったく違っています。おそらく、解糖系とミトコンドリアの比率は一対一と考えられますが、年齢と生き方によって多少変化があります。現在でも解糖系は分裂と瞬発力、ミトコンドリアは持続力という性質を持っていて、私たちは状況に応じて使い分けているのです。

(引用終了)
<同書23−24ページ>

陸上競技でいえば、解糖系は短距離の瞬発力に、ミトコンドリア系はマラソンなどの持久力に使われるということだ。安保氏の最新著書“やはり、「免疫力」だ!”(ワック出版)からさらに詳しく見てみたい。

(引用開始)

 解糖系の瞬発力とミトコンドリア系の持続力の違いは、エネルギー系の効率と関係しています。
 酸素を使うミトコンドリア系はたんぱく質、脂肪、糖など何でも取り込みます。それをアセチルCoA(アセチルコエンザイムエー)という物質にして、クエン酸回路を回します。クエン酸回路とは、食事からの糖質、疲労の原因物質である乳酸や体脂肪などを分解して、エネルギーに変換する回路です。
 また、ミトコンドリア系は、解糖系とクエン酸回路で生じた水素を電気現象にして回します。これがミトコンドリアの内臓で起こる電子伝達系です。
 つまり、ミトコンドリア系のエネルギー生成はクエン酸回路と電子伝達系の二本立てでATP(アデノシン三リン酸)という「エネルギー通貨」(生物体内の物質代謝で使われる重要性から「生体のエネルギー通貨」と呼ばれています)をつくります。
 一方、解糖系は、エネルギー源はグルコース(ブドウ糖)で、糖しか使いません。米、小麦、イモ類など炭水化物を多く含む食物をとることで、グルコースとピルビン酸に分解して、ATPをつくります。そして最後には乳酸ができますが、筋力運動をしたり全力疾走したりすると、疲れるのは疲労物質である乳酸ができるからです。

(引用終了)
<同書193−194ページ>

 それでは、この二つのエネルギー生成系と、前回の交感神経と副交感神経との関係はどのようになっているのだろうか。“かたよらない生き方 病気にならない免疫生活のススメ”安保徹著(海竜社)から再び引用しよう。

(引用開始)

 では、自律神経とエネルギー生成系はどうつながっているかというと、エネルギーを解糖系でつくろうが、ミトコンドリア系でつくろうが、エネルギーをつくり、使っているときは交感神経が働いているのです。ですから、瞬発力で活動するときも、持久力で活動するときも交感神経の活性化です。
 その反対に、エネルギーの消費を抑え、休んだときは副交感神経です。解糖系でもミトコンドリア系でもエネルギーの産生を極限まで抑制して、たとえば眠っているような状態のとき、あるいは、エネルギーをつくったり、放出したりするの止めて、ものを食べてエネルギーを溜める材料を取り込み、エネルギーを貯蓄しているときなどが副交感神経です。
 つまり、二つのエネルギー生成系のどちらを使っても、交感神経です。逆にどっちも極限まで休ませて、ものを食べたり、休んだり、呼吸をしているときが副交感神経という関係なのです。

(引用終了)
<同書92−93ページ>

 人は二つのエネルギー生成系を使い、さらに自律神経のアクセル(交感神経)とブレーキ(副交感神経)とを使って環境に対処している。我々の健康の秘訣は、この二つのシステムのバランスを上手く図ることなのである。

 ところで、我々の体の中に酸素を好むミトコンドリアと酸素を嫌う解糖系の細胞があるのは、生物の上陸劇とは密接な関係があるらしい。一説によると、太古、シノアバクテリアの出す酸素が空気中に満ちていたとき、解糖系の細胞にミトコンドリアが共生したという。「カーブアウト」「進化のアナロジー」などで紹介した、生物学者の池田清彦氏の“38億年 生物進化の旅”(新潮社)から引用しよう。

(引用開始)

 多くの真核生物は、ミトコンドリアを取り込んだことによって、酸素を使ってエネルギーを得るようになった。それまでの無酸素呼吸に比べると酸素呼吸の効率は非常に高い。それによって真核生物のエネルギー効率は飛躍的に高まったのだった。

(引用終了)
<同書36−37ページ>

 ミトコンドリアが解糖系の細胞に共生したことで、生物は水の中から酸素濃度の高い空気のなかで生きることが出来るようになった。そのあと脊椎動物は「重力進化学」で述べたような進化を遂げ、とくに「交感神経」を発達させる。全身に広がった交感神経によって、「食べること以外」の調整が行われるようになり、その食べること以外の活動が、やがて「人間の文化」を発祥させたのである。

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交感神経と副交感神経

2010年09月21日 [ 非線形科学 ]@sanmotegiをフォローする

 前回「重力進化学」の項で、「交感神経と副交感神経のバランスによって我々の健康が保たれていることは免疫学のよく教えるところ」と書いたけれど、今回は、その交感神経と副交感神経について整理しておきたい。

 松丸本舗で買った“オキシトシン”シャスティン・モベリ著(晶文社)から引用しよう。

(引用開始)

 交感神経系と副交感神経系は、ある意味で正反対の働きをしており、お互いとの均衡を保っている。交感神経系は<闘争か逃走か>反応に関わっていて、心拍数と血圧を上昇させる。一方、副交感神経系は消化や栄養の蓄積に関与する。消化や栄養の蓄積は、<闘争か逃走か>状態ではペースが落ちるが、<安らぎと結びつき>状態では活発化する。健康で幸福であるには、この二つのシステムのバランスがとれていることが重要だ。

(引用終了)
<同書61−64ページ>

ここでいう<闘争か逃走か>、<安らぎと結びつき>とは、環境に対する人の相反する生理学的反応を指す。この二つについてさらに同書から引用しよう。

(引用開始)

正反対の反応

<闘争か逃走か>反応では、次のような特徴が見られる。
・心拍数の増加と、心拍出量(一回の拍動で押し出される血液量)の増加
・血圧上昇
・筋肉での血液循環の増大
・肝臓からのグルコース放出による余分の燃料補給
・ストレスホルモンの血中濃度の上昇

<安らぎと結びつき>反応では、次のような特徴が見られる。
・血圧の低下と心拍数の減少
・皮膚と粘膜での血液循環の増大(たとえば、顔や体のほかの部分がばら色になる)
・ストレスホルモンの血中濃度の低下
・消化、栄養の吸収と貯蔵が効率的になる(長期にわたれば体重が増える)

(引用終了)
<同書45ページ>

ついでに自律神経系そのものの説明についても同書から引用しておこう。

(引用開始)

自律神経系

1 心臓、血管、消化管、肺などの活動を制御する。
2 交感神経系と副交感神経系から成る。
3 求心性の感覚神経を含む。
交感神経は
・運動時に活性化している。
・<闘争か逃走か>反応の身体的反応を司る。
・脊髄から出ている。
・ノルアドレナリンを主要な神経伝達物質として用いる。
副交感神経は
・消化が行われているとき、活性化している
・<安らぎと結びつき>作用による身体的適応に関連している
・脳幹から出ているものと脊髄下部から出ているものがある。
・アセチルコリンを主要な神経伝達物質として用いる。

(引用終了)
<同書60ページ>

 いかがだろう。身体における交感神経と副交感神経のバランスは、環境に対する人の相反する反応、すなわち<闘争か逃走か>と<安らぎと結びつき>とのバランスそのものなのである。

 交感神経と副交感神経については、以前「免疫について」の項でも触れたことがある。

(引用開始)

 私の興味は今のところ少なくとも三つの視点から成り立っている。一つは自分の健康管理だ。体の健康を保つためには免疫の知識が欠かせない。参考になるのは「これだけで病気にならない」西原克成著(祥伝社新書)や「自分ですぐできる免疫革命」安保徹著(だいわ文庫)などなど。

 もうひとつは、上の安保徹教授(新潟大学大学院)がその重要性を説かれている、自律神経(交感神経と副交感神経)のバランスと、私が『「理性」と「感性」』の中で書いたこととの関連だ。

 安保教授は、交感神経優位が興奮する体調を生み、副交感神経優位がリラックスする体調を生むと述べておられる。一方、私が指摘したのは、「生産」は「理性的」活動を中心とし、「消費」は「感性的」活動を中心としているということだ。

 多くの場合、理性的活動が仕事の緊張を生み、感性的活動が余暇のリラックスした心理状態を支えているから、交感神経優位の体調が「生産活動」には必要で、その逆に、副交感神経優位の体調が「消費活動」を支えている、という対比が可能となる。「生産−理性的活動−交感神経優位」、「消費−感性的活動−副交感神経優位」というわけだ。(後略)

(引用終了)

 この「自律神経系」と「生産と消費論」のアナロジーについては、また項を改めて考えてみよう。

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posted by 茂木賛 at 12:25 | Permalink | Comment(0) | 非線形科学

重力進化学

2010年09月14日 [ 非線形科学 ]@sanmotegiをフォローする

 “生きもの上陸作戦”中村桂子・板橋涼子共著(PHPサイエンス・ワールド新書)を楽しく読んだ。サブタイトルに“絶滅と進化の5億年”とある。

(引用開始)

絶滅が大きな進化をうながす

今日、私たちが地上で目にするさまざまな樹木、美しい草花、周りを飛びかう虫たち、そして動物たち。こうした豊かな生態系の出発点はいまから5億年前――地球に生物が誕生して33億年、生き物たちが住み慣れた「水圏」を離れ、陸に上がることを決意したときのこと。まずは植物、そして昆虫、脊椎動物が上陸。5億年で5度の大きな絶滅を乗り越え、たくましく進化する生物の一大イベントを活き活きと描く。

(引用終了)
<同書カバーより>

ということで、この本は、胞子体の大型化、維管束の登場、花づくり遺伝子、翅ができる仕組み、植物と昆虫の共進化、魚類と顎の誕生、鰭から足へ、手はどうやって出来たのか、ゲノム重複、五回の絶滅、マントルプルーム、恐竜から鳥へなどなど、興味深いテーマについてわかりやすく説明してある。巻頭の「生きもの上陸大作戦絵巻」も楽しい。

 本書のテーマは多岐に亘っているから、さまざまな「興味の横展開」が可能だけれど、ここでは、脊椎動物の進化における「重力」の影響について考えてみたい。このテーマについては以前「脳について」の項のなかで、

(引用開始)

「内臓が生みだす心」西原克成著(NHKブックス)によると、脊椎動物の進化には大きく分けて三つの段階があったという。第一段階は、海中移動による「口肛分離」、第二段階は、上陸劇による「造血の骨髄腔への移動」、第三段階は、哺乳類の誕生による「歯の発達」。いずれの段階も重力が強く影響を及ぼしているという。

(引用終了)

と書いたことがある。西原克成医学博士については「免疫について」の項でもその著書を紹介したけれど、氏は、「脊椎動物の進化が重力を中心とした物理的・化学的要因によって起こる」ことを発見、以降これを「重力進化学」と名づけ、提唱しておられる。氏の重力進化学については“生物は重力が進化させた” 西原克成著(講談社ブルーバックス)に詳しいが、ここでは、“究極の免疫学”西原克成著(講談社インターナショナル)から、関連箇所を引用しよう。

(引用開始)

 生物の上陸にともなって、その身体には劇的な十二の変化が発生しました。それは、1.骨髄造血の発生 2.硬骨の発生 3.心臓脈管系の冠動脈の発生 4.鰓から肺への変容 5.赤血球・白血球の分化 6.リンパシステムの発生 7.大脳新皮質の錐体路運動神経の発生 8.毛細血管の発生 9.交感神経の発生 10.恒温性の発生 11.主要組織適合抗体の発生 12.楯鱗(皮歯)の獣毛への変化です。
 これらの変化は、重力作用が六倍になり、酸素の濃度が三十倍になり、生活媒体が比熱一の水から零に近い空気へと変わり、比重の面でも一から八百分の一へと変わったことで、もたらされました。

(引用終了)
<同書119ページ。引用者により一部漢字を数字に置換>

免疫学で重視される自律神経(交感神経と副交感神経)のうち、交感神経そのものが「重力」によって発生したという指摘はとても興味深い。西原氏は、この本のなかで重力と免疫の関係について、「水中から陸上への生物の進化が免疫系を進化させた」、「重力が細胞消化システムとしての免疫系をつくった」とさらに指摘しておられる。

 免疫系、なかでも交感神経の発生・発達が「重力」の影響であることについては、以前同じく「免疫について」の項でその著書を紹介した、新潟大学大学院の安保徹教授も指摘しておられる。同氏の“50歳からの病気にならない生き方革命”(だいわ文庫)から引用しよう。

(引用開始)

 自律神経は交感神経と副交感神経のバランスで調節しています。血液の循環を調節しているのは交感神経です。交感神経は脊髄から出て、血管のまわりをとりまいて全身に行き渡っています。
 脊椎動物になってから血管が生まれ、そのあたりで交感神経ができ始め、血管とともに進化して上陸した時点で全身に一気に広がっていったと考えられます。
 単細胞生物から多細胞生物へ進化するときに、すべての細胞を調節する自律神経ができたのですが、初めから交感神経と副交感神経があったわけではありません。生物は食べると一応生きられるので、消化器官を動かす副交感神経から始まったと考えられています。(中略)
 ところが、上陸するとじっとしていては食べられないし、危険が迫ると逃げたり、あるいは攻撃するようになって、食べること以外の調節がとりわけ必要になったので、交感神経ができたと考えられます。(中略)
 前からあった副交感神経は、生きる環境が水中から陸上に変わり、活動量が飛躍的に増えたので、頸部と仙骨に追いやられ、交感神経が全身に広がったと考えられます。

(引用終了)
<同書109−111ページ>

 交感神経と副交感神経のバランスによって我々の健康が保たれていることは免疫学のよく教えるところだが、全身に広がった交感神経によって、人間文化の発生の基となる「食べること以外」の調節が行われるようになったということであれば、改めて、人間の進化における「重力の影響の大きさ」について考えさせられる。

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posted by 茂木賛 at 12:44 | Permalink | Comment(0) | 非線形科学

借りぐらしのArrietty

2010年09月07日 [ アート&レジャー ]@sanmotegiをフォローする

 2008年の「崖の上のポニョ」に続いて、今年の夏、スタジオジブリ製作「借りぐらしのアリエッティ」を観た。監督は米林宏昌氏、1996年にスタジオジブリに入社したアニメーターで、今回初めて抜擢されたという。

 東京西郊の洋館と、庭の草木を舞台にした、主人公の表情や躍動感が素晴らしい。物の大小、(大きくて小さな)生きものたち、英国製のドールハウス、小人たちの住む家の中のディテールなども素敵だ。セシル・コルベルさんの主題歌も良い。アリエッティと少年の心の交流、とくに最後の「アリエッティ、君は僕の心臓の一部だ」という少年の台詞が長く記憶に残る。

 以前の「崖の上のPonyo」の項で、

(引用開始)

 宮崎駿監督は、自然描写と、自然と共生する主人公を描くのが上手い。なかでも、「となりのトトロ」や「千と千尋の神隠し」、「もののけ姫」や「耳をすませば」(脚本・絵コンテ・製作プロデューサー担当)など、日本の自然と女の子を主人公とした作品はどれも素晴らしい。

(引用終了)

と書いたけれど、米林宏昌監督も、このジブリの伝統の一端を見事に守り発展させたと思う。今後さらに同氏の監督で、アリエッティとスピラーを主人公にした冒険物語なども見てみたいと思う。

 さて、「崖の上のPonyo」の項では、

(引用開始)

先回「公(public)と私(private)」のなかで、日本語的発想には、豊かな自然環境を守る力が育まれていると書いたけれど、その意味で、宮崎氏は日本語的発想に優れた監督である。

(引用終了)

とも書いた。このブログではこれまで、

A Resource Planning(R.P.)−英語的発想−主格中心
a 脳の働き−「公(public)」

B Process Technology(P.T.)−日本語的発想−環境中心
b 身体の働き−「私(private)」

という対比を見てきたが、「スタジオジブリ」のプロデューサー鈴木敏夫氏が、新聞に面白い記事を書いておられるので紹介しておきたい。

(引用開始)

 あるとき、加藤周一さんから直接教えられたことがある。
 江戸屋敷には設計図が無い。西洋の人が江戸屋敷を見学すると、その建築構造の複雑さに、これをどうやって設計したのか、大概の人が驚嘆するそうだ。回答は、日本の建物は部分から始める。まず第一に、床柱をどうするのか。つぎに床柱に見合う床板を探す。そして、天井板。その部屋が完成してはじめて、隣の部屋のことを考える。その後、“建て増し”を繰り返し全体が出来上がる。これとは真逆に、西洋ではまず全体を考える。教会がいい例だ。ほぼ例外なく、天空から見ると十字架になっている。で、真正面から見ると左右対称。その後、部分に及び祭壇や懺悔(ざんげ)室の場所や装飾などを考える。
 目から鱗が落ちた。長年連れ添った宮崎駿について本能で思っていたことが理屈で理解できた。彼の映画「ハウルの動く城」を思い出して欲しい。「鈴木さん、これ、お城に見える?」。そう言われた日のことを印象深く憶(おぼ)えている。宮崎駿は、まず、大砲を描き始めた。これが、生き物の大きな目に見えた。つぎに、西洋風の小屋とかバルコニーを、さらに大きな口めいたモノを、あげくは舌まで付け加えた。そして、最後に悩んだ。足をどうするのか。足軽の足か、ニワトリか。ぼくは「ニワトリがいい」と答えた。
 これが、宮崎駿が西洋で喝采(かっさい)を浴びる原因だ。西洋人には何が何だか訳が分からない、理解不能のデザインなのだ。だから、現地での反応も、豊かなイマジネーションだ、まるでピカソの再来だ、になる。(後略)

(引用終了)
<毎日新聞2/21/10より>

全体の構想(R.P.)よりも細部の積み重ね(P.T.)に力があるというのが日本語的発想の特徴だ。「スタジオジブリ」は、鈴木氏と宮崎氏の「ホームズとワトソン」的運営によって、また保育園設立などの「高度な経営」によって、これまで次々と優れた作品を生み出してきた。今後も、宮崎駿監督とその遺伝子を引き継ぐ若いスタッフ達の活躍に期待したい。

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posted by 茂木賛 at 16:35 | Permalink | Comment(0) | アート&レジャー

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