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「放射能障害の核心@‐生体内の酸素が大きな役割 ヒドロキシ・ラジカル」
http://www.asyura2.com/12/genpatu20/msg/266.html
投稿者 taked4700 日時 2012 年 1 月 16 日 11:30:10: 9XFNe/BiX575U
 

http://www.vec.or.jp/2011/07/08/column_055/
第55回「放射能障害の核心@‐生体内の酸素が大きな役割 ヒドロキシ・ラジカル」

 低レベルでも長期間放射線が当たると、なぜがん化など生体に重大な障害が発生するのか。そのメカニズムは、“原発事故時代”を生きるための必須の常識となる。悪行の実行者は実は生体内の酸素。だがこのナゾの本質的な理解には、酸素原子の電子配列といった奇妙な話から始めなければならない。しかし、それが発がんをはじめとする生体障害発生メカニズムの核心のひとつなので、ゆっくり読んで頂きたい。

 原子は原子核の周りを電子が回る構造をもつとは周知の通りだ。周回する電子は“定員2名”の軌道に“ペア”分配されていく(定員2名は「パウリの禁制」という)。

 酸素原子の場合、原子核の回りを8個の電子が回っている。まず最初の2個が1s、続いて次の2個が2s、次の2個が2pという軌道に入っている。問題は残りの2個。本来なら次の2dという軌道に2個入って落ち着くはずなのだが、酸素原子は変わり者で、2dには1個しか入れず、残る1個は次の軌道2fに入っている。

 本来なら定員2名のところに1個しか電子が入っていない場合「不対電子」と呼ばれる。実はこの不対電子が、生体に大きな影響をもたらす「ラジカル」の出発点となる。不対電子は、自分が回っている軌道に他所から1個の電子を奪い取って、ひととき定員2個の安定な形になろうとする。

 実際に空気中などに存在している酸素は、酸素原子が2つくっついた酸素分子となっている。だが、たとえ形は分子となっていても、それを構成する酸素原子がもつ不対電子の問題がなくなっているわけではない。

 酸素分子は、まわりから電子を奪い取ると、余計な電子がくっついた「スーパーオキシド・ラジカル」となる。

 スーパーオキシド・ラジカルは、さらにまわりから電子と水素イオンを取り込んで、我々がよく知っている過酸化水素となり、この過酸化水素がさらに電子を取り込み、水分子を吐き出すと悪名高い「ヒドロキシ・ラジカル」と化す。ここにでてきたラジカルは極めて反応性が高い。
 他の物質に取り付いてその構造を破壊したり、別のものに変化させたりする。

 上述のようなラジカルは、実は生体が細菌やウイルスなど侵入者の攻撃に積極利用している。スーパーオキシド・ラジカルやヒドロキシ・ラジカルを生成して細菌やウイルス殺し、生体を外敵の侵入から守ってる。

 それどころか、細胞内呼吸の中枢であり、エネルギーの生産拠点でもあるミトコンドリアの中では、血液中のヘモグロビンが肺から運んできた酸素分子を受け取り、それをスーパーオキシド・ラジカル、過酸化水素、ヒドロキシ・ラジカル、そして水へと変化させ、その都度、糖質から電子や水素を奪い取り、最終的には糖質を細胞内のエネルギー源であるATP(アデノシン3リン酸)に変えている。

 細胞内にはこのようにラジカルが常に一般的に存在しているわけだが、過剰なものはスーパーオキシド・ジムスダーゼ(SOD)やペルオキシダーゼ、カタラーゼといった抗酸化酵素によって直ちに分解される。だが、その能力以上にこれらラジカルが産生されると、体に障害(病気)をひきおこす。

がんも例外ではない。細胞の核の中で発生したラジカルがDNAと結合してDNA鎖を切断という事態も生ずる。2本鎖のDNAの片側だけの切断ならDNAポリメラーゼが修復できる。だが、同じ位置で2本のDNAが切断されると異常DNAとなり、これががんの出発点となる。がんにならなくても、細胞分裂自体ができなくなる。

 実はここに放射線とがんとのひとつの接点がある。放射線が水分子に当たると、放射線の持つエネルギーで水分子から電子と水素イオンをはじきとばす。できたのは悪名高いヒドロキシ・ラジカルである。

 もちろん生体はこれらラジカルのやり放題に手をこまねいているわけではない。悪行阻止のため、スーパー・オキシド・ディムスターゼ(SOD)、ペルオキシターゼといった酸素でラジカルの消滅を図る。しかし、細胞分裂が盛んな場所などでラジカルを抑え込みに失敗すると、ついにがんの発生を許してしまう。

(多摩大学名誉教授 那野比古)
 

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コメント
 
01. taked4700 2012年1月16日 11:31:08 : 9XFNe/BiX575U : Nf8aEBS37Y
2011 年 8 月 26 日
第63回「内部被曝@ 放射線のミトコンドリア攻撃が原因か 慢性疲労症候群」

 原発事故から数年後のチェルノブイリ近郊のある町での話だ。
「朝起きても気分が勝れず、1日中体がだるく重い。仕事中でも強い眠気が襲ってくる」
「このところキミは休みが多くなっていたね」
「肩や首が凝っていて、腰も痛い。すっかり根気がなくなった。眼精疲労もあり、仕事で小さなミスが多くなって会社を辞めざるを得なくなった」
「最近、目や口の周りがピクピクしているぜ」
「そればかりか、最近は動悸やめまいもある」
「医者に診てもらった方がいいんじゃないか?」
「むろん受診したのだが、別段異常は見当たらないと云うんだ」
「最近キミは怒りっぽくなったねぇ」
「ちょっとした音や匂いも気になってねぇ。冷静な判断力も落ちたのか、つい感情的になっちゃう。」

 この2人との会話をお聞きになって、自分でも思い当たる節があると思われる方がいるのではないだろうか。多くの点で合槌が打てるようだったら、「慢性疲労症候群」(CFS)というれっきとした病気の予備軍だ。

 「慢性疲労」と「慢性疲労症候群(CFS)」とは根本的に異なる。前者は強度の疲れにすぎないが、後者は病気である点だ。

 慢性疲労は日頃の疲れが積み重なったもので、休養すれば回復する。ところが慢性疲労症候群はちょっとした休息程度では治らない。このような人は単なるわがまま、うつ病、などと誤診されていたが、最近になってCFSとしての診断が確立された。

 実は、広島・長崎の原爆事件、あるいはチェルノブイリ原発事故のあと、強烈・異常な疲れを訴える人が急増した。4、5分立っているだけでも横になりたくなるほどの疲労感があり、仕事も十分できず社会生活を阻害する。怠け者と誤解され巷間では“原爆ブラブラ病”と呼んだ。仕事ができず1日中ブラブラしているようにみえるからだ。これらの症状をもつ人々は、原爆後の内部被曝の影響を調査研究している過程で気付かれ、かなり多くの人々が正常な社会生活を送れていないことが判明した。

 参考までに、厚労省の慢性疲労症候群に対する現在の診断基準によると、1か月に少なくとも数日間、会社や学校を休まざるを得ないように疲れが数ヶ月間続き、医師の診察で特に病気の見つからない人で、次の11項目中8項目以上の症状が該当する人。
@微熱または悪寒、Aのどの痛み、B首かわきの下のリンパ節の腫れ、C脱力感、D筋肉の痛み、E軽く動いただけで24時間以上続く全身倦怠感、F頭痛、G関節の痛み、H物忘れ、思考や集中力の低下、まぶしい、I不眠または過眠、Jこれらの症状の急激な発現。

 要するに、長期の激しい疲労困憊と全身倦怠感、それに思考力の低下という精神神経症状も加わり、社会生活に支障をきたしている状況である。脱力そのものだが、実は最近になって、まさに体、それぞれの細胞に活力を与えるエネルギー生成装置の異常が疑われるようになった。

 それは、細胞の細胞質内に存在するミトコンドリア。

 本欄第55回で「シドロキシラジカル」を紹介したが、実はこの話は、細胞の周囲に陣取る放射線物質による内部被曝を念頭に置いたものだ。

 細胞という袋は、細胞核とそれをとりまく細胞質で成り立っている。エネルギーは生産装置であるミトコンドリアや、製造したタンパク質などの品質管理を行う小胞体などといった微小の器官は、細胞質という海の中に浮いている。

 一方体内に取り込まれた放射性物質は、ここではガンマ線ばかりでなく、アルファ線やベータ線が強力な影響力を発揮する。ただそれらの飛距離は短く、細胞中ではアルファ線はわずか40ミクロン(ミクロン=1000分の1ミリ)、ベータ線でも1cmだ。

 しかし、1か所に長く留まるために、継続的な局所集中被曝が発生する。

 細胞核では攻撃により遺伝子の損傷という問題が発生するが、細胞質内では、第55回で述べたヒドロキシラジカルなどによって、ミトコンドリアなどが損傷を受ける。

 エネルギー生成装置がやられれば、力が出なくなるのは当然の帰結だ。

(多摩大学名誉教授 那野比古)


02. taked4700 2012年1月16日 11:32:35 : 9XFNe/BiX575U : Nf8aEBS37Y
http://www.vec.or.jp/2011/12/22/column_080/

2011 年 12 月 22 日
第80回「内部被曝M 「ミトコンドリア・イブ」もびっくり‐語られない細胞内小器官の損傷と慢性障害」

 チェルノブイリ事故での内部被曝については、セシウム137のガンマ線とともにベータ線が注目されている。これによるとみられるミトコンドリアの異常が児童に多くみられるからだ。

 第63回でもミトコンドリア攻撃の話しをしたが、ミトコンドリアとは一体何者か。その素性を知っておく必要があろう。

 ミトコンドリアは 核性物の細胞の細胞質の中に浮いている棒状または糸状の細胞内小器官で、長さは0.2〜0.3マイクロメートル(ミクロン)だが、細胞が生きていくためにはなくてはならないものである。ひとつの細胞中に100〜1000個ある。細胞核と同様に1人前の別個のDNAをもっている。

 役割は第63回でも述べたように細胞内のエネルギー生産。細胞内では、エネルギーはATP(アデノシン3リン酸)という形で作られ、消費される。ブドウ糖などを分解してATPを作る工場がミトコンドリアである。

 細胞内で動脈血から酸素を受け取って好気性呼吸を行い、TCA(トリカルボン酸)回路(クエン酸回路ともいう)や電子伝達系などの“装置”を運転して、1分子のブドウ糖から38分子のATPを生産している。

 この工程の途中で活性酸素が副生されるケースも多く、これが細胞機能の低下による慢性疾患や老化の原因とされている(放射線と活性酸素については第55回、63回参照)。

 放射線による障害は、細胞核内にあるDNAの損傷と発がんといった面ばかりにスポットが当てられ、ミトコンドリアや小胞体・ゴルジ体といった細胞内小器官の損傷についてはほとんど語られていない。

 しかしミトコンドリアは細胞の文字通り“活力の素”となるエネルギー生産工場であり、小胞体・ゴルジ体はDNAの設計図に従って生産された様々な酵素などのタンパク質の“仕上げ・品質管理機関”である。しかも細胞中には多数存在している。

 いずれの器官も、その損傷が直ちに生命を脅かすものではないが、正常な生命の維持が阻害される可能性がある。エネルギー生産が十分でないと、第63回でみたような慢性疲労症候群に陥ったり、ミトコンドリアがもつ独自のDNAに異変が生じるとさまざまなミトコンドリア病を発症するリスクがある。

 小胞体・ゴルジ体に異常が生じると、生産した酵素に不完全なものが混じり、正常な生体活動に害を与える。

 ベータ線は小さな粒子の流れ(本質は電子)で、生体内では1ミリメートルしか飛べない。だが、このわずか1ミリメートルの飛程の中で数十万個もの分子との衝突と分子の切断が生ずる。

 直撃された細胞核は、その20%が死に、残り80%にDNA異常が残る。興味深いことに、細胞核に異常が生ずると、その周辺の細胞の細胞核のDNAにも異常が現れるといわれており、あたかも伝染するかのようなこの現象は「バイスタンド効果」と呼ばれている。

 低線量の長期的内部被曝の怖さは、DNAの損傷・発がんという華々しいものばかりではなく、近隣の細胞小器官を痛めつけるという地味な悪影響である。これによって生活習慣病や成人病のような慢性的な疾患に苦しめられる可能性がある。

 蛇足ながら、ミトコンドリアが独自に別個のDNAを持っている点については、アルファプロテオバクテリアの仲間の「リケッチャ」が細胞内に棲みついたのではないかといわれている。リケッチャは発疹チフスやツツガムシ病などの病原体となる細菌。感染した細胞の中でしか生息できない。ミトコンドリアとリケッチャはDNAが似ているといわれる。

 なお、ミトコンドリアのDNAは母系からのみ伝えられる。DNAでこの跡をたどると、中央アフリカに棲んでいたはずの1人の女性へとたどり着くという。この女性は「ミトコンドリア・イブ」と呼ばれている。

(多摩大学名誉教授 那野比古)


03. 2012年1月16日 15:07:11 : bLGMlaudQI
まさにそのとおり。実は去年3月22日に事故後初めて富士市に雨が降りました。その時空気中に今までしたことがなかった異常な刺激的な臭いが二日間漂っていました。昔病院の消毒水の臭いに近いような感じでした。放射能塵が雨となり、地面に降ってきて、大量のフリーラジカルを作り出したでしょう。特にもし高エネルギーのα線とβ線を出す放射能が含まれていたら、酸素と酸素をオゾンラジカルと酸素ラジカルにしたことで、そのような臭いになったと思います。また、その1週間前の3月16日と17日も富士山中にまったく同じような臭いがしていました。3月15日は静岡あたりでは今まで最も高い線量を観測されましたので、夜の冷え込みで放射能露が降りてきたことが原因と思います。
また、前ほどではなかったですが、3月26‐7日に又雨が降りましたが、若干弱い消毒水の臭いもありました。

関東に住んでいる方は、事故後同じような臭いをしたことがありませんでしょうか。
こちらに住んでいる人に、何人かに確認出てています。


04. 2012年1月16日 20:23:56 : txKoq6KBVw
311以降、カナダ政府は、カナダ国内の汚染はないとしてきましたが、3月の降雨中に含まれていたヨウ素131が、飲料水のカナダの基準を上回っていたと表明しました。

http://enenews.com/canadian-official-iodine-131-in-rainwater-was-above-recommended-level-for-drinking-water-during-march-it-should-not-exceed-the-guideline-govt-failed-to-disclose-findings


05. 人力 2012年1月17日 09:25:19 : IcEmOi2vqF80I : xdDyRbFOh2
取り上げられている那野比古氏の説明に幾つか疑問があります。

>> ベータ線は小さな粒子の流れ(本質は電子)で、生体内では1ミリメートルしか飛べない。だが、このわずか1ミリメートルの飛程の中で数十万個もの分子との衝突と分子の切断が生ずる。

>> 直撃された細胞核は、その20%が死に、残り80%にDNA異常が残る。興味深いことに、細胞核に異常が生ずると、その周辺の細胞の細胞核のDNAにも異常が現れるといわれており、あたかも伝染するかのようなこの現象は「バイスタンド効果」と呼ばれている。

さて、本当に20%の細胞が死滅するのでしょうか?

β粒子1粒子の与える影響は、せいぜい20万個程度の活性酸素を一時的に生みだすだけです。体内ででβ線が到達する数mmから10mmの圏内に含まれる原子数を考慮した時に、その20万個という数は、決して大きな数では無いという事を理解されているでしょうか?

そして、β線のエネルギーは、細胞核を取り囲む水分子に最初に補足され、これをイオン化します。

しかし、それによって生じた活性酸素の多くは、再結合によって消失します。(熱エネルギーに変換)

さらに、活性酸素除去酵素によって無害化されます。

それでも除去されない活性酸素がDNAを攻撃しますが、はたして、放射線由来の活性酸素と、呼吸やエネルギー代謝によって発生する活性酸素の量の比較はどうなのでしょうか?

β線由来の活性酸素など、呼吸や代謝に由来する活性酸素の誤差程度しか無く、これが問題となるならば、私達はジョギングによる活性酸素の増加で、発癌してしまうのではないでしょうか?


<ちなみにβ線のエネルギーがどの位の酸素を電離するか、酸素分子で検算してみました・・本当は水分子が良いのでしょうが>

β線のエネルギー 1x10_6乗(eV)・・・エレクトロンボルト(電子ボルト)
1電子ボルト = 1.60217646 × 10_-19乗 (J)
β線の体内での到達距離  数mmから10mm

酸素の最外殻電子のイオン化エネルギー 1313.9(KJ/mol)
1(mol)の原子数(アボガドロ数)   6.0221415 × 10_23乗(個)
酸素原子1個のイオン化エネルギー  13139000/6.0221415 × 10_23乗(個)(J) 
                  = 2.18 x 10_-17乗(J)

1個のβ粒子の放出が、何個の酸素をイオン化出来るかを計算してみます。

先ず、β線のエネルギーをジュールに換算します。
1x10_6乗(eV) x 1.60217646 × 10_-19乗 (J) = 6.24 x 10_-12乗 (J)

一個のβ粒子が電離する酸素原子の数
6.24 x 10_-12乗 (J) / 2.18 x 10_-17乗(J) = 2.86 x 10_5乗(個)=286000(個)

検算してみます。
DNAの切断に要するエネルギー  5(eV)
β線のエネルギー       1x10_6乗(eV)

β粒子のエネルギーが全てDNA切断に使用されるとした時のDNAの損傷数 
1x10_6乗(eV) / 5(eV) = 200,000(個)

凡そ整合します。


        


06. 2012年1月17日 17:53:50 : fCZ83cf8p2
通常の生活では活性酸素の発生要因として最大のものは胃腸内異常発酵だと聞いた
ことがある。そのまた要因も食生活や飲酒、喫煙、ストレスなど、いろいろだろうけど、放射線を浴びた時の直接、間接の影響は当然あるわけだが腸内細菌叢への
ダメージはどれほど研究されているのだろうか。腸免疫と乳酸菌などの微生物との
関わりが注目されているがストレス理論の立場からも交感神経ー副腎髄質ーアドレナリンー顆粒球ー活性酸素、視床下部ー副腎皮質ーコーチゾルーリンパ球破壊ー免疫低下といった道筋を考えれば放射線がストレッサーとなって最終的に活性酸素が
組織破壊を起こし細胞修復の頻度を上げて増殖を調整する遺伝子の異常を招いているわけであり、活性酸素対策が中心課題となるべき事情も理解できる。これに対する具体策はいろいろと叫ばれてきたわけであり、ここでこそ厚労省の周知や広報を
と思うのだが、一連の経緯を見て言うだけムダなのはわかる。テレビのチカラも望めないとなると、やはりネットしかない。有用情報探して忙しくなった。
                           <西荻爺>

07. 人力 2012年1月17日 21:03:12 : IcEmOi2vqF80I : xdDyRbFOh2
>>06

むしろ低線量率の被曝は、生体の使われていない活性酸素除去システムを目覚めさせる事が、数々の実験から検証されています。癌抑制遺伝子も活性化される様です。

玉川温泉で湯治をして末期がんから生還した人達が居るのは、この様な低線量率放射線のプラスの効果によるものです。この効果は放射線照射後、しばらく持続しますが、やがて消えてしまいます。


08. 2012年1月18日 00:07:08 : fCZ83cf8p2
ホルミシス効果ということで、少量の毒は寧ろ生体の中和作用を起こして免疫力や
自然治癒力を上げると言われる。漢方もある意味そういう効果だろうし、最近の
抗がん剤の低用量療法なども含まれるのだろう。 ただ放射線の場合は猛烈な反対
意見に会うケースが多い。ラドン温泉の効果はウソだ、とかw  自分が興味ある
のも効果ではなく影響の方なのだが、ともかく地球の原始の状態から生き抜いてきた微生物には放射線や放射性物質について学ぶことが多そうであり、この分野の研究が進んでいくことをともかく願っている。トムクルーズの近未来SF映画にもあったが最後に地球の危機を救ってくれたのは、それまで誰も顧みることのなかった足元の微生物であった。

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