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面白すぎる人体の構造~胃から大腸まで~

うんちと黄疸は同じ色?!

「カラダを大切にしたくなる人体図鑑」という本の中で解説されている体の仕組みが面白かったので、 かいつまんでまとめてみました。

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胃(Stomach)

食道から続く胃は粘膜、平滑筋層、腹膜(漿膜)の3層から成り立っています。二つの膜で筋肉層が覆われている構造です。

粘膜

粘膜にあるヒダの間からは消化や殺菌を行うために胃液が分泌されています。胃液には殺菌や無毒化を行う塩酸、消化をおこなうペプシノゲン、粘膜を保護する粘液が含まれます。 ペプシノゲンはさらに、塩酸と反応することでたんぱく質を分解するペプシンとなります。

平滑筋層

真ん中の平滑筋層はさらに内斜走筋、中輪走筋、外縦走筋という3種類の筋肉からなっています。この筋肉の動きで食べ物と胃液を混ぜ合わせたり、胃から続く十二指腸へ食べ物を送り出したりしています。

輪走筋は胃に対して横方向、縦走筋は胃に対して縦方向に張られている筋肉です。

胃の出口(幽門)にある輪走筋は特に発達していて、十二指腸から逆流を防ぐために弁の役割は果たしています。

漿膜(しょうまく)

最外層の漿膜は腸の漿膜までずっと続いていて、腹膜を構成しています。

胃の病気

胃炎

塩酸やペプシンはもちろんたんぱく質でできている胃壁を壊してしまうのですが、それを防ぐために胃粘液で一番内側の層である粘膜をコーディングしています。

しかし、胃酸過多などによって胃壁が壊れて今います。これを胃炎と言います。

胃穿孔(いせんこう)

ヘリコパクター・ピロリ菌の感染や慢性的なストレス、食べすぎ飲みすぎによって慢性的に胃炎になり、それが悪化すると胃潰瘍になってしまいます。

胃潰瘍の場合に粘膜や胃壁が欠損し、穴が開いてしまうことを胃穿孔といい、このまま放置すると胃の内容物が漏れ出し腹膜炎を合併します。腹膜炎は最悪の場合死に至ります。

逆流性食道炎

胃の中層は多くの筋肉から成り立っていますが、その中でも輪走筋は食べたものを食道から胃の内側へ押し込む蠕動運動(ぜんどううんどう)を行います。胃に入ったものが逆流しないように胃の入り口(噴門)にあるの輪走筋は締まった状態になっています。

しかし、噴門の筋肉が緩んだ状態になってしまうと、強酸である塩酸(ph1)を含んだ胃の内容物が食道へ逆流してしまい、食道が炎症を起こしてしまいます。これが逆流性食道炎です。

胆嚢

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胆嚢(gall bladder)と十二指腸(duodenum)

胆嚢は肝臓で作られた胆汁を貯蔵・濃縮する嚢(ふくろ)です。

胆嚢で濃縮された胆汁は消化液として十二指腸に運ばれます。しかし、胆汁自体には消化酵素は含まれず、主成分である胆汁酸は脂肪を消化しやすいように小さくします。

胆汁は赤血球の破壊により生じるビルリビンという成分を色素成分にもち、うんちの黄色の元となっています。

黄疸

通常胆嚢から十二指腸へ流れていく胆汁ですが、肝硬変などで肝細胞が障害されたり、胆汁の通り道である胆道が詰まってしまうと、血液中へ入ってしまいます。

体中へ運ばれると胆汁が運ばれた先の皮膚や白目(眼球の強膜)が胆汁の色素成分であるビルリビンによって黄色くなってしまいます。

これが肝硬変による黄疸の正体です。

なので、うんちの黄色と黄疸の黄色はどちらも胆汁の色なのです。

肝臓

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肝臓(Liver)

肝臓はからだの化学工場、貯蔵庫とも呼ばれ、代謝や有害物質の解毒・無毒化などさまざまな働きを持っています。

食べたものは胃や腸から栄養素と有害物質が吸収され、静脈にのって出ていきます。その後一本の管(門脈)に集まり肝臓に運び込まれます。

アルコールの分解

食べたものに含まれる有害物質の代表にアルコールがあります。

アルコールは肝臓でアセトアルデヒドに変えられ、さらにアセトアルデヒド脱水素酵素(ALDH)というアルコール分解酵素によって無毒な酢酸に分解されます。

これがアルコールを飲んでから完全に分解されるまでの流れですが、ALDHの働きが弱い人は有毒なアセトアルデヒドを分解できないために少しのお酒でも酔ってしまいます。

膵臓

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膵臓(pancreas)

膵臓は消化液である膵液と、インスリンやグルコガンというホルモンを分泌している臓器です。インスリンは血糖値を下げる働きを持ち、糖尿病の薬物療法として使用されるインスリン製剤と同じです。

膵臓で分泌された膵液も胆汁と同じく十二指腸へ送られます。絵でいうと膵臓を横切っている管です。

胆嚢からでた胆汁は総胆管という管を流れますが、そこから膵臓から出る管と合流し、共有の出口(ファーター乳頭)から放出されます。

膵液に含まれる消化液には、たんぱく質を分解するトリプシン・キモトリプシン、糖質を分解する膵アミラーゼ、脂肪を分解する膵リパーゼと、3代栄養素を分解する酵素が含まれています。膵液は、胃で消化された内容物をさらに消化するという役割があります。

さらに、胃で消化された内容物は、ph1の胃液によって強酸性になっていますが、膵液に含まれる炭酸水素イオンが含まれる液体(アルカリ性)によって中和されます。消化を行う膵液とは別に、このアルカリ性の液体は胃から十二指腸へ内容物が送られてきたタイミングでセレクチンというホルモンを放出し、セレクチンの刺激に反応した際に膵臓から分泌されます。

十二指腸では消化を行う前に、アルカリ性液によって中和し、消化を進める環境を整えるのです。

また、十二指腸自体もアルカリ性の液体を分泌し、中和を行います。この腸液と膵液の働きによって、十二指腸を出るころにはph1だった内容物がph7に中和され、どろどろのかゆ状の液体にまで消化されます。

小腸

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小腸(Small intestine)

小腸はかゆ状に溶けた食べ物の消化と栄養素の吸収を行います。

小腸では壁内の毛細血管内の血液中に効率的に栄養素を取り込むため、高さ8mmほどの輪状ヒダを形成しています。 輪状ヒダにはさらに0.5~1.5mmの小突起(腸絨毛:ちょうじゅうもう)があり、さらにそこには高さ1μmの微絨毛が密に生えています。 これらを合わせると約200平方メートル(シングルテニスコートぐらい)となります。

壁内には毛細血管の他に毛細リンパ管も通っています。 小腸では、たんぱく質が分解されたアミノ酸や糖質が分解されたブドウ糖・果糖それから脂肪が分解された脂肪酸・モノグリセリドが吸収されますが、このうちアミノ酸や糖は毛細血管に、脂肪酸などは毛細リンパ管へ流れていきます。

栄養素を吸収した壁内の毛細血管内は集まって静脈となり、心臓へ向かう大静脈に戻る前に肝臓を経由します。

大腸

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大腸(colon)

口、胃、十二指腸、小腸と経由したため、食べたものは消化液などの大量の水分を吸収したかゆ状になっています。 1日当たり唾液は1.5L、胃酸2L、胆汁と膵液1.5L、腸液3L合計8Lもの水分が食べたものに交じります。

大腸では蠕動運動によって内容物を出口まで押し流しながら、残りかすから水分を吸収して固め便にします。

しかし、ストレスなどで過敏になり蠕動運動が激しくなると十分に水分を吸いきることができず下痢になってしまいます。

逆に蠕動運動が弱いと水分を吸い取りすぎて硬くなり便秘となります。運動不足や、便意を我慢して便を直腸に留めるなどをしてしまうと蠕動運動が弱くなってしまいます。

大腸は小腸から1直線に直腸につながっているのではなく、小腸の出口から少し下に垂れ下がった分岐があります。この垂れ下がった部分を盲腸といい、盲腸からは虫垂という虫がぶら下がったような腸があります。

この虫垂で化膿性炎症が起こると腹部が痛くなりますが、これを盲腸炎または単に盲腸と呼んでいます。ウサギや馬などの草食動物では植物の繊維を構成するセルロースを分解するバクテリアを生息されていて、人間の虫垂よりも長く太くなっています。 人間の虫垂でも腸内細菌のバランスをとることに関与していると言われています。

ゴール

以降便は直腸を通り肛門から排出されます。

口、食道のことは詳しく書いていなかったので書きませんでしたが、食べ物を食べてから排出されるまでの一連の流れを見ていきました。

ホルモンによる他臓器の遠隔操作、効率的に栄養を吸収するためのヒダ(自己相似的な)、体内で行われる中和反応など、複雑だけど効率的でシンプルな機構に興奮せずにはいられませんでした。

体の中で塩酸や炭酸水素ナトリウムなどの物質が作られていることにも驚愕です!

すべて毛細血管でも良いように思うのですが毛細リンパ管に脂肪酸だけ吸収させる意味も何かあるはずです。これは今回はわかりませんでした。

また次回うまくまとめられそうなのがあればまとめてみます。

以上