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コアカリ対応シケプリ（第2生理範囲）
C12 内分泌・栄養・代謝系 到達目標 はじめに…今回の範囲の到達目標はノートを読めば全て分かるようになっています。なので、このシケプリ は要点だけをかいつまんだものになっています。なるべく各論をさけ、総論として書いてあるので、各論は 各自ノートを見て勉強してください。それでは到達目標の解説に入ります。 （1）構造と機能 1）ホルモンを構造から分類し作用機序を説明できる。 ホルモンには大きく分けて以下の 4 種類の構造があります。 ①ステロイドホルモン ：ステロイド骨格（＝シクロペンタヒドロフェナントレン）を持つもの。副腎皮質ホルモン、性ホルモンが 含まれます。 作用機序には以下の 2 タイプがあります。 ・ジェノミック作用（図はノートを見てください） ステロイドホルモンは細胞膜を通過し、細胞質（ⅰ）、もしくは核内（ⅱ）の受容体に結合します。以下に それぞれの作用機序を見てみましょう。 （ⅰ）細胞質受容体にはアンカープロテインというタンパクがくっついていて普段は重り（錨）の役割をし ています。リガンドが結合すると、アンカープロテインが外れて細胞質受容体は核内に入り、遺伝子を発現 させます。 （ⅱ）核内受容体は元々DNA と結合していて、リガンドが結合すると遺伝子が発現します。 ・ノンジェノミック作用 遺伝子発現を介さないので、早く効果が出ます。でも、授業中先生はあまり重要じゃないと言ってました。 ②ペプチドホルモン ：アミノ酸が重合したもの。インスリン、グルカゴンなどが例として挙げられます。多くのホルモンはこの ペプチドホルモンに属します。 ③カテコラミン ：フェニルアラニンの誘導体で、ドーパミン、ノルアドレナリン、アドレナリンが含まれます。カテコラミ ンにはホルモンの他に神経伝達物質としての働きもあります。 ④甲状腺ホルモン ：チロシンとヨードから合成されます。T3、T4 がこのグループに属します。 ②～④は細胞膜を通過できないので、いずれも膜上受容体を介します。受容体にはさまざまなタイプがあり ますが、詳しくはノートを参照してください。 2）ホルモン分泌の調節機構を概説できる。 ホルモン分泌の調節のキーワードはフィードバックです。フィードバックには以下の 2 種類があります。 ①ネガティブフィードバック 多くのホルモンは上位ホルモンの支配を受けています。T3 を例にとってみましょう。まず、視床下部から TRH が分泌され下垂体を刺激し、下垂体から TSH が分泌されます。そして甲状腺が刺激され、T3 が分泌 されます。血中の T3 濃度が一定以上になると視床下部、下垂体が感知し、TRH、TSH の分泌は抑制されま す。その結果 T3 の分泌も抑制されます。逆に血中 T3 濃度が一定以下になると TRH、TSH の分泌は亢進さ れ、T3 の分泌量も増えます。このように、最終産物の濃度により上位ホルモンの分泌が調節され、血中ホ ルモン濃度を一定に保つような働きをネガティブフィードバックといいます。各論はノートで確認してくだ さいね。 ②ポジティブフィードバック 排卵時、視床下部から GnRH が分泌され下垂体を刺激し下垂体から LH が分泌され、卵巣が刺激されエスト ロゲンが分泌されます。エストロゲンの中枢作用により、さらに GnRH、LH が分泌され、エストロゲンの 分泌はますます亢進されます。このように雪だるま式に分泌量が増えていくことをポジティブフィードバッ クといいます。排卵時のエストロゲンの分泌時のみに起こる調節です。 3）各内分泌器官の位置を図示し、そこから分泌さえるホルモンを列挙できる。 図はノートを参照してください。 まず、総論として内分泌器官の説明をします。 ・内分泌器官とは内分泌腺のことで、ホルモンを産生し分泌する器官で、生物活性物質を直接に血流やリン パ流に分泌する器官である。 それでは各内分泌器官を 1 つずつ見ていきましょう。 ①視床下部 （ⅰ）前葉ホルモン放出ホルモン ：成長ホルモン放出ホルモン（GHRH＝GRH） プロラクチン放出ホルモン（PRH） 甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン（TRH） 2 副腎皮質ホルモン放出ホルモン（CRH） ゴナドトロピン（性腺刺激ホルモン）放出ホルモン（GnRH） （ⅱ）前葉ホルモン抑制ホルモン ：成長ホルモン抑制ホルモン（＝ソマトスタチン＝SS） プロラクチン抑制因子（ドーパミン） ②松果体 ：メラトニン ③下垂体前葉 ：成長ホルモン（GH＝STH） プロラクチン（PRL） 甲状腺刺激ホルモン（TSH） 副腎皮質刺激ホルモン（ACTH） ゴナドトロピン（性腺刺激ホルモン） （ⅰ）卵胞刺激ホルモン（FSH） （ⅱ）黄体形成ホルモン（LH）…女性で分泌される （ⅲ）間質細胞刺激ホルモン（ICSH）…男性で分泌される ④下垂体中葉 ：メラニン細胞刺激ホルモン（α－MSH、β－MSH） ⑤下垂体後葉 ：バソプレシン（VP＝ADH） オキシトシン（OXY） ⑥甲状腺 （ⅰ）濾胞細胞では ：サイロキシン（T4） トリヨードサイロニン（T3） （ⅱ）傍濾胞細胞では ：カルシトニン（CT） ⑦副甲状腺（＝上皮小体） ：パラソルモン（PTH） ⑧副腎 （ⅰ）皮質では ：電解質コルチコイド（アルドステロンなど） 糖質コルチコイド（コルチゾール、コルチコステロンなど） 3 副腎アンドロジェン （ⅱ）髄質では ：カテコラミン（アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン） ⑨卵巣 ：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） リラキシン 少量のアンドロジェン インヒビン アクチビン ⑩精巣 テストステロン 少量のエストロゲン、プロゲステロン コアカリＣ－12 内分泌と代謝シケプリ 到達目標(4) 視床下部ホルモン・下垂体ホルモンの名称、作用と相互関係を説明できる ・ 下垂体前葉ホルモン (1) 成長ホルモン（ＧＨ） 分泌細胞；下垂体前葉のソマトトローフ 生理作用；ＧＨの直接作用もあるが、肝臓から分泌されるＩＧＦ－１（ソマトメジン Ｃ）の作用が多い。ＩＧＦ；insulin-like growth factor ①骨端軟骨を増殖させ、骨の長軸方向への成長を促進させる。 ②骨、肝、筋、腎など身体各部における蛋白同化作用 ③グルコースの肝臓からの放出を促進し、一方組織への取り込みを抑制することにより血 糖値を上昇させる。（ブドウ糖は細胞の第一の主食） ④脂肪組織に蓄積されている中性脂肪の分解を促進することにより、血中遊離脂肪酸を増 加させる。 分泌調節；視床下部ホルモン(GHRH)およびソマトスタチンの両者によって相反性の 調節を受けている。ＧＨ分泌刺激の多くは視床下部に達し、門脈血中への GHRH 分泌を促進する一方、ソマトスタチン分泌を抑制することにより、 ＧＨ分泌を起こすと考えられる。 GHRH；成長ホルモン放出ホルモン ＳＳ；ソマトスタチン (2) ＧＨの放出の促進 ＧＨの放出の抑制 プロラクチン（ＰＲＬ） 分泌細胞；下垂体前葉のラクトトローフ 生理作用；①成熟した乳腺細胞に作用して、乳腺の発育と乳汁の乳管への分泌を促す。 乳汁分泌を開始したり、維持したりする機構にＰＲＬは ACTH、ＧＨ、ＴＳＨ、副腎皮 質ホルモン、副甲状腺ホルモン、インスリンと協同で関与する ②高濃度のプロラクチンは生殖機能を抑制することが知られている。授乳期間中に排卵が 4 起きないのは、乳首刺激による高プロラクチン血症がGnRHのパルス状分泌を抑制する ため。授乳期間中は妊娠しにくい状態になっている。 ③脳に作用し、母性行動の発現を促進する。 分泌調節；視床下部はプロラクチン抑制因子とプロラクチン放出ホルモンを産生し、下 垂体門脈へ分泌することによりプロラクチン分泌を調節しているが、前者の 方が優位。ドーパミンがプロラクチンの抑制因子であることは明らかで、プ ロラクチン分泌刺激の多くは視床下部に達し、門脈血中へのドーパミン放出 を抑制する。また、プロラクチンは視床下部ドーパミン細胞にフィードバッ クし、門脈血中へのドーパミン放出を促進する。 (3) バゾプレッシン(ADH、坑利尿ホルモン) 分泌細胞；視床下部の室傍核に存在するバゾプレッシンニューロン 生理作用；①ＡＤＨには腎の集合管細胞の水の透過性を高める作用があるので、集合 管内の水は浸透圧勾配に従い管外の間質中へ引き出される。結果、集合管 における水の再吸収量が増加するので尿の排泄量が減少する(抗利尿作用) ②ＡＤＨのもう 1 つの作用は血圧上昇作用である。ＡＤＨは抹消血管を収 縮させて血管抵抗を高め、収縮期血圧を上昇させる。脱水時、出血時に はＡＤＨが分泌されて、血液量不足による循環不全を防止する。 分泌調節；人では、ＡＤＨ分泌が起こる血漿の浸透圧閾値はほぼ 280mOsm/kg であ り、血漿浸透圧がこれより低い場合にはＡＤＨ分泌はほぼ停止するため、薄い尿が大量に 排出される。閾値以上になると、血漿ＡＤＨ濃度は直線的に増加する。血漿浸透圧の変化 は浸透圧受容器により感受されて、そこからの情報によりＡＤＨ分泌は調節されている。 (4) オキシトシン(OXY) 分泌細胞；視床下部の室傍核や視索上核に存在するオキシトシンニューロン 生理作用；①授乳時に分泌される OXY は乳腺の筋上皮細胞に作用してこれを収縮さ せ、腺房にたまっている乳汁を押し出して乳汁射出を起こす。ＰＲＬや その他のホルモンによって乳汁分泌機能が正常に働いていても OXY の 分泌がないと乳児は十分に乳汁を得ることができない。 ②OXY はまた、子宮平滑筋を収縮させる。子宮筋のオキシトシン感受性 エストロジェンによって高まる。妊娠末期にはエストロジェンの血中濃度が上昇するか ら、子宮筋のオキシトシン感受性は分娩期には著しく高まっている。 分泌調節；①乳汁射出反射；乳汁射出を起こすＯＸＹの分泌は乳児が母親の乳首を吸うとその皮膚感 覚刺激は脊髄中を上行し、室傍核、視索上核にあるオキシトシン細胞を興奮させること により起こる。従って、乳汁射出が起こる仕組みは、乳首の皮膚から起こる知覚性イン パルスがオキシトシン細胞へ至る神経性の求心路と、下垂体後葉から放出されるオキシ トシンが全身循環を通して乳腺の筋上皮細胞へ至る内分泌性の遠心路からなる反射であ り、これを乳汁射出反射という。 ②ファーガソン反射；膣や子宮頸部に拡張刺激を加えると反射性にオキシトシン分泌が起 こり、子宮の収縮が起こる。この反射はファーガソン反射と呼ばれる。 ５）甲状腺と上皮小体から分泌されるホルモンの作用と分泌調節機構を説明できる 5 甲状腺ホルモンの作用 ① 各組織での酸素消費量と熱産生を増大させ、基礎代謝量をアップさせる。 糖代謝：血糖値の上昇、各組織のグルコース利用の増加 タンパク質代謝：タンパク質合成の促進、不要なタンパク質の分解を促進 脂質代謝：脂肪分解の促進、血中遊離脂肪酸やグリセロールの増加、血中コレステロールの低下 ② さまざまなホルモンに対する許容作用 例えば、成長ホルモンの最大の作用発現には甲状腺ホルモンが必要 つまりは、甲状腺ホルモンは元気の源ってことよ 甲状腺ホルモンの分泌調節 甲状腺ホルモンの視床下部・下垂体への負のフィードバックによる。 上皮小体ホルモン（PTH）の作用 次のようにして血中のカルシウムイオン濃度を上昇させる。 ① 破骨細胞を刺激し、骨からのカルシウムイオンの遊離を促進する。 ② 腎臓の遠位尿細管における、カルシウムイオンの再吸収を促進する。 ③ 腎臓の近位尿細管でビタミン D を活性化し、腸管でのカルシウムイオンの吸収を増加させる。 上皮小体ホルモンの分泌調節 血中のカルシウムイオン濃度が低下すると、上皮小体の主細胞がそれを感知して PTH を分泌します。標的 細胞が PTH を受容すると、作用発現しカルシウムイオンが上がる ６）副腎の構造と分泌されるホルモンの作用と分泌調節機構を説明できる 副腎の構造 常識ですが皮質と髄質の２つの部分からなっています。皮質はさらに、球状層、束状層、網状層にわけら れます。球状層からは電解質コルチコイド、束状層からは糖質コルチコイド、網状層からは副腎アンドロジ ェンが分泌される。髄質は交感神経節後線維に相当し、節前線維の支配を密に受ける。 糖質コルチコイドの作用 ① 肝臓におけるアミノ酸からの糖新生、脳や心臓以外での糖の取り込み抑制により血糖値があがる ② カテコールアミンなどに対する許容作用 ③ 抗ショック・抗ストレス作用 糖質コルチコイドの分泌調節 糖質コルチコイドの視床下部・下垂体への負のフィードバックによる。なお、視床下部―下垂体系の活動状 況はサーカディアンリズムやストレスの影響も受ける。 電解質コルチコイドの作用 以下のようにして、ナトリウムイオンの貯留促進、細胞外液量の維持をする。 ① 腎臓の遠位尿細管に作用し、ナトリウムイオンの再吸収を促進 ② ナトリウムイオンの再吸収に伴い、水分の再吸収も促進される ③ ナトリウムイオンの再吸収に伴い、カリウムイオンの排出が促進される。 電解質コルチコイドの分泌調節 6 ① 電解質コルチコイドの視床下部・下垂体への負のフィードバックによる。 ① レニン－アンジオテンシン系（こっちがメイン） 腎臓の糸球体近接細胞から分泌されたレニンは血中のアンジオテンシノゲンをアンジオテンシンⅠへ変 換する。アンジオテンシンⅠは肺などにある血管内皮細胞の変換酵素でアンジオテンシンⅡになる。ア ンジオテンシンⅡが球状層に作用して、電解質コルチコイドを分泌させる。なお、レニンの分泌は細胞 外液量の減少、血圧低下、交感神経興奮、立位により促進される。 副腎アンドロジェンの作用 体毛、変声などの弱い男性ホルモン様作用 副腎アンドロジェンの分泌調節 視床下部－下垂体前葉系 副腎髄質ホルモン アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミンを含む。これらは、クロマフィン細胞から分泌される。 副腎髄質ホルモンの作用 ① 急性期に代謝を促進する ② 血糖値の上昇 ③ 末梢血管の収縮 ④ 心拍数の増加 ⑤ 血中遊離脂肪酸の増加 つまり、緊急事態への対応ってやつ 分泌調節 交感神経節前ニューロンに直接支配される。 好きになる第二生理学 六月二十日第二生理学講座にいきました。その時点での情報を書いておきます。私は個人的に第二生理 が好きなので（一年の時には教セミで美津島先生にお世話になり、舩橋先生の授業中の御話に心打たれ・・ ・）、 気楽にといっては失礼かもしれませんが話を伺ってきました。 （脂っこくてうんざりされないように、ちゃん と洗顔してから行きました。） 舩橋先生のポイントとしては ① 『僕だったら第二生理なんて簡単なほうで、後回しにするけどね。大体過去問見たら傾向分かるでしょ？ 例えば五題あったら三問は過去問と似た問題でしょ？』 ② 『五択で部分点なしより、記述で中間点ありのほうがいいでしょ？それに記述だと、例えば、58 点の人 に、じゃあ、こことここはおまけで+2 点→合格ってできるでしょ。』今年も記述中心（穴埋めはあるか もとおっしゃってました）対策でいい？？？美津島先生も『記述ができれば五択も穴埋めもできるでし ょ。僕、五択なんてまだ作ってないけど』とおっしゃっていました。 （生殖はどうなのでしょう？まだっ て事はこれから作るのですか？不明です） ③『二生理は記述だから模範解答が作りにくいって言われるのだけれど、そのために得点ごとの分布を発表 しているのだから、高得点の人を集めて模範解答を作ればいいじゃない。』。つまり、舩橋先生は模範解答 丸写し可という風に聞こえませんか？？？よくよく考えてみれば、優れた外科医の技をパクることこそ、 7 患者のためになるわけで、それを思えばすごくもっともなわけです。 ④『教科によってこの科目は、厳しく落としてくるって言うのと、まあ何とかなるかなって教科があるでし ょ？二生理は後者だから。田中教授は例年、「落とす？そんなことしたらかわいそうじゃない！」って。』 表では生徒に厳しいことを言っても、その裏では実はやさしい！感動しませんか？僕は感動しました。と いうことで、普通に勉強しておけば二生理で落ちることはないようですが、あくまで落ちる＝留年で、二 生理で仮進はありえますから。 （過去に二生理を落とした人で留年はいないそうです。二生理を落として仮 進はいるみたいですが）それと無勉強で通るわけありませんから。 ⑤『コアカリ B のテストの点も僕の範囲はそんなに悪くなかったけどなぁ』←今回もがんばろう！ 結語（私には舩橋先生の言葉が次のように思えました。何の責任も持てませんが。） ①まず過去問をやりなさい。（でも上で書いたことからわかるように過去問に出ていないことが出る可能 性ありますから） ②クラスみんなで協力しなさい。 ということで、過去問に対する解答をじゃんじゃん送ってください！お願いします。 到達目標：7）膵島から分泌されるホルモンの作用を説明できる。 授業では血糖調節という項目で扱われたうえ、過去問を見ても『血糖値の調節機序について知るところを 記せ』が目立つように思えますので、そちらに先に触れます。その前にノートを読み、ノートを見ながらこ れを読んでください。授業ノートは大切です。ここではノートのまとめなおしみたいなことはしません。 それとみんなからの投稿を待っていますが、だからといってこのプリントを使う人がいることを十分理解 し、シケタイだし当然かもしれませんが私の出せる力は全て出したつもりです。 （モデル解答に『カッコ（）』 が使われていて読みにくいかもしれませんが） あ 血糖値の調節機序について知るところを記せ（過去頻出） ○ ポイント ① インスリンは血糖を下げる。←これを間違えたらほぼ追試行きです（－１５点） 。血糖調節に関与す るホルモンで授業に出てきたのは、インスリンのほかは、血糖値を上げるグルカゴンのみです。イ ンスリンとグルカゴンを知らないとこの問題に答えようがなくなってしまいますので注意してくだ さい。ノートでよく確認しておいて。 ② インスリンがなぜ血糖を下げるか←大切って言っていました。 これを聞かれたらノートの①②は必ず挙げるようにとおっしゃっていました。つまり、肝・骨格 筋でのグルコース取り込みが促進されること。グリコーゲン合成の促進。は必ず挙げましょう。 ③ 上記ポイント②と関連してインスリンによってグルコースの取り込みが促進されるのは肝・骨格筋 です。全ての細胞で促進されるのではないので注意！と言っていました。過去問でも○×で『神経 細胞で取り込み促進→×』みたいなものが出ています。 ④ インスリン・グルカゴンの最大の分泌調節は血糖自身である。 （つまり血糖調節の根幹は膵臓にあり、 例えば血糖上昇時は、これを感知した膵β細胞が自らインスリンを分泌し血糖を下げます。）←コア 8 カリ B のときから何度もおっしゃっていました。過去問の穴埋めでもよく問われています。記述で もここは配点高いかと思われます。 ⑤ ここは微妙なところなのですが、血糖調節において神経系の関与はわずかしかないとも言っていま した。わずかしかないってことは少しあるわけで・・・。これは書くのかな？ ⑥グルカゴンは膵臓のランゲルハンス島α細胞から、インスリンは膵臓のランゲルハンス島β細胞から 分泌されます。 モデル解答（模範解答を作ることは難しいので、参考にして自分なりの答案を作ってください。そして 是非クラスのサイトで公表してください。あなたの作品を、私もみんなも待っています。） 血糖調節にかかわる主なホルモンはインスリンとグルカゴンである。インスリンは膵臓のランゲルハン ス島β細胞から分泌される、血糖値を下げるホルモンである。インスリンが血糖値を下げるのは、肝・骨格 筋でのグルコース取り込みを促進させたり、グリコーゲン合成を促進させたりするためである。一方グルカ ゴンは膵臓のランゲルハンス島α細胞から分泌され、肝臓でのグリコーゲン分解・糖新生によって血糖値を あげる（食事と食事の間の血糖を一定に保つ）ホルモンである。これら二つのホルモンは血糖自身によって 分泌調節されており膵臓に血糖調節の根幹があるといえる。すなわち血糖上昇時はこれを感知したβ細胞が 自らインスリンを分泌することで、同様に血糖が下がった時はα細胞がグルカゴンを分泌することで血糖調 節されている。（また血糖調節には神経系もわずかに関与している。）このようにしてヒトの血糖は一定に保 たれている。 い 摂食後の血糖値の変動とその調節機構について（９８年） ○ 過去問に答えが付いているのでそちらを参照してください。この問題は私には正直答えにくすぎますが 私なりの解答をつけます。 あ でやったこと以外で） ポイントと思われること（○ ① グルコースの動態と血糖値、さらにホルモン分泌の相互関係について ノートの『B.グルカゴンのところの図と C.血糖値を一定に保つ』をみて下さい。この問題を考える とインスリンの作用で、脂質の同化（脂質の異化過程の抑制）も知っておいたほうがいいのかも・・・。 ②ある一定の範囲よりも血糖が下がることは通常ない。（長期絶食などでなければ下がらない）←大事っ て言っていました。 （モデル解答 この問題についてもあなたの解答投稿を待っています。） 消化管からのグルコース吸収による血糖上昇を分泌刺激として膵臓のランゲルハンス島β細胞から血 糖値を下げるホルモンであるインスリンが分泌される。吸収されたグルコースは ATP 産生に使われる のみならず、肝でグリコーゲンとして蓄えられたり、肝や脂肪組織で脂肪として貯蔵されたりすること 9 によって、血糖は 150mg/dl をピークとして徐々に下降する（インスリンには、グリコーゲン合成促進 作用・脂質の同化＜脂質の異化抑制＞作用がある）。すると今度は膵臓のα細胞からのグルカゴン分泌が 相対的に上昇し、その作用である肝臓でのグリコーゲン分解・糖新生によって、その後の食間の血糖は 一定（100mg/dl 程度）に保たれる。 う 膵島から分泌されるホルモンの作用 ○ （コアカリ到達目標ですが授業方針とはかけ離れています。また授業では、インスリン とグルカゴンしかやっていません。自身の余裕度にあわせて読んでください。作った私は 読みません。むしろノートを見直すほうがよほど有益だと私は思います。） 膵島のα細胞はグルカゴンを、β細胞はインスリンを、δ細胞はソマトスタチンを PP 細胞は膵ポリペプ チドを分泌する。グルカゴンの作用は、グリコーゲン分解による糖新生によって血糖を上昇させること、血 中遊離脂肪酸を上昇させること、インスリン分泌を刺激することである。インスリンの作用は、血糖値を下 げることであり、肝・骨格筋でのグルコース取り込みの促進、グリコーゲン合成促進、脂質の同化、解糖系 の酵素誘導、蛋白同化作用である。ソマトスタチンの作用は、インスリン・グルカゴンの分泌抑制である。 膵ポリペプチドの作用は、膵の酵素分泌を抑制し、胆嚢を拡張することである。 10