解剖生理学II

吸収状態

吸収状態（摂食状態）は、食後に体が食物を消化し、栄養素を吸収している状態（異化作用が同化作用を上回っている状態）である。 消化は食べ物を口に入れた瞬間から始まり、食べ物は構成要素に分解され、腸から吸収される。 炭水化物の消化は口から始まり、タンパク質と脂肪の消化は胃と小腸から始まります。 これらの糖質、脂質、タンパク質の構成成分は、腸壁を伝って、血液（糖質、アミノ酸）またはリンパ系（脂質）に入る。 腸から肝臓、脂肪組織、筋肉細胞へと運ばれ、そこでエネルギーが処理され、利用される。 食物の摂取と血流中のグルコース濃度の上昇は、膵臓のβ細胞を刺激してインスリンを血流中に放出し、肝臓の肝細胞、脂肪細胞および筋肉細胞による血中グルコースの吸収を開始させる。 これらの細胞内では、グルコースは直ちにグルコース-6-リン酸に変換される。 これにより、血液中のグルコース濃度が細胞内より高くなる濃度勾配が形成される。 これにより、グルコースは血液から必要な細胞へと移動し続けることができるのです。 インスリンはまた、肝臓や筋肉細胞にグルコースをグリコーゲンとして貯蔵し、後のエネルギー需要に利用することを促進する。 インスリンはまた、筋肉中のタンパク質の合成を促進します。 食後すぐにエネルギーが発揮されれば、摂取したばかりの食事性脂肪と糖は処理され、すぐにエネルギーとして使われる。 そうでない場合、余分なグルコースは肝臓や筋肉細胞にグリコーゲンとして、あるいは脂肪組織に脂肪として蓄えられる。余分な食事脂肪もトリグリセリドとして脂肪組織に蓄えられる。 図1は、吸収状態において体内で起こる代謝過程をまとめたものである

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吸収後状態

吸収後状態、または絶食状態は、食べ物が消化、吸収、貯蔵されたときに起こります。 一晩中断食するのが一般的ですが、日中に食事を抜くと、体内が吸収後状態になることもあります。 この状態では、まず貯蔵されているグリコーゲンに頼らざるを得ません。 血中のグルコースレベルは、グルコースが細胞に吸収され使用されるにつれて低下し始めます。 グルコースの減少に対応して、インスリンのレベルも低下します。 グリコーゲンとトリグリセリドの貯蔵は遅くなる。 しかし、組織や臓器の要求により、血糖値は正常範囲である80-120mg/dLに維持されなければならない。 血糖濃度の低下に対応して、膵臓のα細胞からグルカゴンというホルモンが放出される。 グルカゴンは肝細胞に作用し、グリコーゲンの合成を抑制し、貯蔵されているグリコーゲンを分解してグルコースに戻すように促す。 このグルコースは肝臓から放出され、末梢組織や脳で利用される。 その結果、血糖値が上昇し始める。 1336>

食物を摂取した後、脂肪とタンパク質は前述したように処理されるが、グルコースの処理は少し変化する。 末梢組織は優先的にグルコースを吸収する。 通常グルコースを吸収し処理する肝臓は、長時間の絶食の後ではそのようなことはしない。 肝臓で進行していた糖新生は、肝臓で枯渇したグリコーゲンの貯蔵量を補うために、断食後も継続されます。 これらの貯蔵物が補充された後、肝臓に吸収された余分なグルコースは、トリグリセリドと脂肪酸に変換され、長期保存されることになる。 図2は、吸収後の状態で体内で起こる代謝過程をまとめたものである。

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飢餓

長期にわたって栄養が不足すると、身体は “生存モード “に入る。 生存のための第一優先事項は、脳に十分なグルコースまたは燃料を供給することである。 次に優先されるのは、タンパク質の原料となるアミノ酸の保存です。 そこで、脳をはじめとするグルコースに依存する臓器のエネルギー需要を満たし、細胞内のタンパク質を維持するためにケトン体を使用するのです。 飢餓状態ではグルコースレベルが非常に低くなるため、代替燃料を使用できる細胞では解糖が停止する。 例えば、筋肉は燃料としてグルコースから脂肪酸に切り替わる。 先に説明したように、脂肪酸はアセチルCoAに変換され、クレブスサイクルで処理されてATPを作ることができる。 筋肉細胞から出たピルビン酸、乳酸、アラニンはアセチルCoAに変換されず、クレブスサイクルで使われずに肝臓に輸出され、グルコースの合成に使われます。 飢餓状態が続き、より多くのグルコースが必要になると、脂肪酸からグリセロールが遊離し、糖新生の原料として使われる。

数日間の飢餓の後、ケトン体が心臓やその他の臓器の主要な燃料源となる。 飢餓状態が続くと、脂肪酸とトリグリセリドの貯蔵物が体のためにケトン体を作るために使われるようになる。 このため、糖新生の炭素源となるタンパク質が分解され続けることはない。 これらの貯蔵物が完全に枯渇すると、筋肉からタンパク質が放出され、グルコース合成のために分解される。 1336>

章レビュー

体には、吸収性（摂食）、吸収後（空腹）、飢餓の3つの主要な代謝状態がある。 一日のうちで、代謝は吸収状態と吸収後状態の間で切り替わります。 飢餓状態は、一般に栄養状態の良い人にごくまれに起こります。 栄養を摂取すると、グルコース、脂肪、タンパク質が腸管膜から吸収され、血流とリンパ系に入り、すぐに燃料として使われます。 余分なものは後の絶食期のために蓄えられる。 血糖値が上昇すると、膵臓からインスリンが分泌され、肝臓の肝細胞、筋肉細胞・繊維、脂肪細胞（脂肪細胞）へのブドウ糖の取り込みを促進し、グリコーゲンへの転換を促します。 吸収後状態が始まると、グルコースレベルが低下し、それに伴いインスリンレベルも低下する。 グルコースレベルの低下は、膵臓からグルカゴンを放出させ、肝臓でのグリコーゲン合成を停止させ、グルコースへの分解を促進させる引き金となります。 グルコースは血流に放出され、全身の細胞の燃料源となる。 空腹時にグリコーゲンが枯渇すると、脂肪酸やタンパク質などの代替物質が代謝され、燃料として使用されます。 絶食後、体が再び吸収状態になると、脂肪とタンパク質は消化され、脂肪とタンパク質の貯蔵量を補充するために使われるのに対し、グルコースは処理されて、まず末梢組織のグリコーゲン貯蔵量を補充し、次に肝臓で使われます。 断食が解けずに飢餓状態に入ると、最初の数日間は、糖新生から生成されたグルコースがまだ脳や臓器で使用される。 しかし、数日後には、脂肪からケトン体が作られ、心臓や他の臓器の優先的な燃料源となり、脳はまだブドウ糖を使用することができるようになる。 これらの貯蔵物が枯渇すると、まず腸の内壁など回転の速い臓器からタンパク質が異化される。

セルフチェック

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