理科:二酸化炭素の体内使用説明書

二酸化炭素は本当に廃棄物なのでしょうか? 生体の代謝は.同化と異化に分けられます。 外界から物質を得て.体内で新しい物質に変換することを同化といい.体内の古い物質を環境中の物質に変換することを異化という。 同化作用も異化作用も.一連の中間代謝反応を伴います。 トリカルボン酸サイクルは.好気的な物質代謝の中心的存在で.糖新生.脂肪新生.タンパク質代謝を有機的に結びつけ.これら3つの代謝のつなぎ役となっています。 トリカルボン酸サイクルでは.二酸化炭素が排出され.排出された水素(2H)は酸化的にリン酸化されて水となり.エネルギー源となるATPが2~3分子生成されるといった具合です。 私たちが摂取した糖質は.穀物であれ.デンプンであれ.どんな糖質であれ.小腸でブドウ糖.果糖.ガラクトースなどの単糖類に変化してから吸収される。 消化吸収されたマンノース.フルクトース.ガラクトースなどの単糖類は.いずれも肝臓で容易にグルコースに変換される。 トリカルボン酸サイクルは.糖の完全な酸化とATPの形でのエネルギーの貯蔵を可能にします。 トリカルボン酸サイクルは.好気性条件下では肝細胞のミトコンドリアで行われる。つまり.体内の細胞代謝によって二酸化炭素が発生する。 嫌気的条件下では糖も代謝されるが(糖の嫌気的異化.解糖と呼ばれる).代謝の場は主に筋肉である。 解糖後に生成される綿の量も多く.
また.解糖後に生成されたピルビン酸は.好気的条件下でトリカルボン酸サイクルに入り.酸化分解されて二酸化炭素と水になり.
ATPという形で多くのエネルギーも蓄えることができる。 体内では1日に300~400mlの二酸化炭素が発生するため.常に呼吸をしながら排泄する必要があります。 二酸化炭素は血液中に入り.水と結合して炭酸となり.急速に水素イオンと重炭酸イオンに分解される。 水素イオンの濃度が高くなると.アシドーシスを引き起こします。 この意味で.二酸化炭素は老廃物であり.体外に排泄されなければならない。 しかし.二酸化炭素は.呼吸中枢が正常に活動するための重要な刺激となり.呼吸に対する刺激作用は末梢の化学受容器を通じて得られるため.やはり体にとってなくてはならない存在です。 二酸化炭素は脳血管系から脳脊髄液に拡散し.速やかに水と結合して水素イオンを放出し.これが中枢の化学受容器を刺激して呼吸の調節に関与しており.水素イオンの刺激作用は二酸化炭素そのものよりも重要であると考えられる。 また.肺胞腔内の残留空気中にも.一定割合の二酸化炭素が存在する。 また.肺胞の緊張を保ち.肺胞の萎縮を防ぐ役割も担っている。 この点からも.二酸化炭素は老廃物ではありません。 動脈血や肺胞内の二酸化炭素ができるだけ少ないことは望めず.少なすぎると呼吸性アルカローシスになり.同様に生体に有害な影響を与える。 問題は.動脈血や肺胞内の二酸化炭素分圧を正常なレベルに一定に保つことであり.そのためには気道が閉塞しないようにする必要があります。
また