カテゴリー「心と体」の14件の記事

2021年5月14日 (金)

種痘の日(1796年5月14日)

 天然痘はウィルスが原因の感染症ですが、過去に多くの死者を出しています。天然痘を発症すると、高熱が出て、全身に化膿した発疹ができ、やがて死に至ります。運良く助かった人も、発疹の後が残ることから、不治の病として恐れられました。

 一方で天然痘は一度発症すると二度と発症しないということがわかっていました。このことから、天然痘に感染した症状の軽い患者の発疹から取り出した膿を健康な人に接種して予防するという試みが行われていました。しかし、これはあくまでも民間療法的なもので、決して安全な方法ではなく、この予防接種で天然痘に感染して死亡した人も少なくありませんでした。

 また、同じ頃、牛痘にかかると天然痘にかからないという言い伝えがありました。乳搾りなど牛の世話をしていて牛痘にかかった人は天然痘にかからないというのです。牛痘はヒトが感染しても症状が軽く、発疹の跡も残りません。

 このことを手がかりにイギリスの医師のエドワード・ジェンナーは牛痘を使って、天然痘の予防をすることができないか研究を始めました。

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エドワード・ジェンナー

 1796年5月14日、ジェンナーは乳絞りをして牛痘にかかった女性サラ・ネルムズの手にできた発疹から取り出した膿を、ジェンナーの使用人の8歳の子どもジェームズ・フィップスに接種しました。ジェンナーはその1ヶ月半後にフィップスに天然痘を接種してみましたが、フィップスが天然痘を発症することはなかったのです。このことから5月14日が「種痘の日」とされています。

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5月14日のジェームズ・フィップスへの予防接種の様子

 ところで、ジェンナーが自分の息子に予防接種をしたと記述されている伝記がありますが、ジェームス・フィリップスは使用人の子どもでジャンナーの子どもではありません。ジェンナーが自分の子どもに試したのは牛痘接種以前に行われた軽い天然痘(小痘瘡)の接種です。

 ジェンナーは1798年に天然痘の安全な予防方法について論文を発表したのですが、しばらくの間は認められませんでした。しかし、ジェンナーはその後も治療の実績をあげていきます。そして、1840年にはイギリス政府がジェンナーの予防接種を唯一の天然痘の予防接種とと認めました。ジェンナーは予防接種の特許を取ることができましが、ワクチンが高価となり、多くの人々が接種できなくなると考え、あえて特許を取得しませんでした。

 後にジェンナーが業績を高く評価し、ジェンナーこそが免疫学の祖であると述べたのは近代細菌学の開祖と呼ばれるルイ・パスツールです。パスツールはジェンナーを感染症のワクチンを初めて開発した人と認め、予防接種のことを「Vaccination」と名付けました。なお、Vaccaはラテン語で雌牛のことです。今ではエドワード・ジャンナーは「近代免疫学の父」と呼ばれています。

 WHO(世界保健機構)は1980年に天然痘は根絶されたと宣言しています。その後、世界中の研究機関で保管されていた天然痘ウィルスは米国とロシア(当時はソビエト)の研究機関で厳重に管理されることになりました。

 WHOは保管されているウィルスを廃棄するよう決めましたが、米国とロシアは、天然痘ウィルスが外部に持ち出された可能性があり、生物兵器として使われたときの対策や、将来のワクチンの研究開発のためにも保存しておくべきであると主張しました。

 なにしろ、天然痘ウィルスが根絶されてからは、予防接種をしたことがない人が増えていますし、過去に予防接種を受けた人も既に免疫を失っている可能性があります。

 ウィルスが生物兵器としてテロに利用された場合、大きな被害が出ることは容易に想像できます。この主張に多くの国が賛同し、天然痘ウィルスは今でも保存され続けています。

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2021年1月22日 (金)

【おもしろ映像】あなたの注意力を確認できる映像

 裏面が青色のカードから1枚選んでもらいます。選んだカードを元に戻して、すべてのカードを表側を上向きにして机の上に広げます。

 そして、どのカードを選んだのか見事に当てます。選んだカードの裏面はもちろん青色です。その他のカードの裏面は・・・なんと赤色に変わっています。

 カードの裏面の色が青から赤色に変わる単なるマジックと思って見ていると、なんと変わった色はカードだけではなかったのです。人間はひとつのことに気が取られると、いかに他のことに気がつかなくなるのかということがわかります。見てのお楽しみです。

colour changing card trick

さて、改めて最初から見ると、何の色が変わっているのか気がつくでしょうか?

心理学で使えそうな事例ですね。

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2020年11月 8日 (日)

エックス線の発見(1895年11月8日)

 健康診断や病院の検査でおなじみのレントゲン写真。肺や胃などの内臓、骨折、虫歯の状態など、体の内部の様子を確認することができます。レントゲン写真の撮影にはエックス線(X線)と呼ばれる電磁波を使います。エックス線は物質を透過する性質があるため、ものの内部の様子を確認することができます。その様子を撮影したものがレントゲン写真です。

 エックス線は1895年11月8日にドイツの物理学者ヴィルヘルム・レントゲンによって発見されました。 発見者の名前に因み、エックス線による写真がレントゲン写真と呼ばれるようになりました。

ヴィルヘルム・レントゲン
ヴィルヘルム・レントゲン

 レントゲンはもともとエックス線の発見を目的とした実験をしていたわけではありません。当時、レントゲンは真空放電や陰極線の研究をしていました。真空のガラス管の両端に電極を取り付け、高い電圧をかけると、ガラス管壁が発光します。この実験装置をクルックス管(真空放電管)と言います。クルックス管の陰極から飛び出し来るものがガラス管壁を光らせていると考えられ、陰極線と呼ばれるようになりました(陰極線の正体は1897年に電子であることが突き止められています)。

 レントゲンがクルックス管に高電圧をかけて陰極線を発生させているとき、近くに置いてあった蛍光紙(シアン化白金バリウムの紙)が暗く光っていることに気がづきました。クルックス管は黒い紙で覆われており、光が漏れていないのに蛍光紙が光ったのです。レントゲンはクルックス管の内部から黒い紙を通り抜けて未知の放射線が出ていると考え、これをエックス線と名付けました。レントゲンはエックス線の実験を重ね、エックス線が1000ページを超える分厚い本、ガラス、薄い金属箔を透過するが、鉛の板は透過しないこと、磁場の影響を受けないことなどを突き止めました。また写真乾板を用いることにより、エックス線で手の骨の写真を撮影することに成功しています。

 レントゲンはエックス線の発見と研究の成果により、1901年にノーベル物理学賞を受賞しました。ノーベル賞は1901年が第1回目でしたから、レントゲンはノーベル物理学賞を世界で初めて受賞した科学者にもなったのです。 

 レントゲン写真が撮れる仕組みを簡単に説明しましょう。エックス線はすべての物質を透過するわけではありません。エックス線が透過したところは黒く映り、透過せずに吸収されたところは白く映ります。たとえば、骨はエックス線を吸収するため、レントゲン写真では白く映ります。肺は空気が多量に含まれているので、黒っぽく映りますが、肺炎などにかかると、炎症が生じている部分が白い影となって映ります。

レントゲンが撮影した妻の手のレントゲン写真
レントゲンが撮影した妻の手のレントゲン写真

 エックス線は普通のレントゲン写真のほか、体内を輪切り状に撮影するCT(Computed Tomography、コンピューター断層撮影法)にも使われています。空港の手荷物検査にも利用されていることは良く知られていると思います。また、DNAの分子構造がわかったのもエックス線のおかげです。エックス線をDNAに当てたときに生じる回折現象(波が障害物のうしろに回り込む現象)を調べたたところ、DNAが二重螺旋構造をしていることがわかったのです。このようにエックス線の人類と医療への貢献は計り知れません。

 さて、今ではエックス線は電磁波の一種の電磁放射線であることがわかっています。その波長の範囲は10-8~10-12 nm(1 mの1億分の1~1兆分の1)です。ところで、同じ電磁放射線のガンマ線(γ線)にはエックス線と同じ波長のものがありますが、エックス線とガンマ線の違いは波長ではなく、その発生の仕組みの違いです。エックス線は原子核の周囲の電子の状態の変化によって発生し、ガンマ線は原子核の内部の状態の変化に伴って発生する電磁放射線です。

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2020年5月 8日 (金)

ウイルスの存在理由⑤ーまとめ

 ウイルスの存在理由について、起源ワクチン遺伝子組み換え技術ミクロなモノ造りについて考えてみました。

 そもそも、ウイルスは人類が誕生するずっと前から地球に存在していました。最初の猿人が現れたのがおよそ700万年前、現在の人類の祖先が現れたのはおよそ20年前です。それに対して、ウイルスが生まれたのはおよそ30億年前と考えられています。ウイルスが存在したから生物の進化もあったのです。ウイルスが存在していなければ、人類も誕生していなかったかもしれません。

 また、ここで紹介した最新の技術を使うことによって、人類はウイルスをより有益なもととして扱うことができるようなるでしょう。

 そのように考えると、ウイルスの存在理由は「ある」と結論づけることができるでしょう。しかしながら、ウイルスの存在理由というのは人間(筆者)の勝手な判断基準で、考えること自体がおこがましいことかもしれません。『善玉ウイルス』『悪玉ウイルス』『善悪両方の働きをするウイルス』というのも人間にとっての判断でしょう。

 遺伝子組み換え技術を使えば、迅速に新しいウイルスを作り出すことができます。しかし、この技術が悪用されると、生物兵器などが簡単に作られてしまうことにもなり兼ねません。さまざまな技術を使いこなし、ウイルスをどう利用するのかは人間側の問題だということを忘れてはいけないでしょう。

 下記は中古本ですが、ウイルスと地球の声明について論じており、とても面白いです。ただし、現在はamazonでは中古本も入手不可能のようです。

 

同じ著者の下記の本は電子書籍版は入手できます。

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2020年5月 7日 (木)

ウイルスの存在理由④ーウイルスとモノづくり

 最近になってもの作りの技術で注目を受けているのがナノテクノロジーです。ナノテクノロジーとは、一口に言えば、極めて微細な加工をしたり、極めて小さなものを作ったりする技術のことです。原子や分子を操作・制御したり、原子や分子に近いサイズのスケールで物質の構造や配列を制御したりすることによって、新しい機能、優れた特性を生み出す技術のことです。ナノテクノロジーの「ナノ(n)」は私たちが聞き慣れているセンチ(c)やミリ(m)と同じく、単位の前につける接頭辞です。ナノは10億分の1を意味し、長さの単位メートルと使うとナノメートル(nm)ということになります。1ナノメートルは10億分の1メートル、すなわち100万分の1ミリメートルです。

 ウィルスは光学顕微鏡で観察できないことからわかるように、その大きさは数十ナノメートルから数百ナノメートルの大きさです。この小さなサイズで、特定の細胞に寄生して、自分自身を複製したり、細胞を破壊したりします。こうしたウィルスの性質を利用して、現在、ミクロな世界で、ものを加工したり、組み立てたりするための工具としてウィルスを利用する研究が進んでいます。

 例えば、米国の研究グループは遺伝子操作によって電気を通す金属を集める性質を与えたウイルスを並べることによって、直径6ナノメートルの極細の電線を作ることに成功しています。この電線を使うことによって、従来よりも小型で大容量の電池を作ることに成功しました。これらの電池は現在のところ研究段階ですが、さらに研究を進めると、従来の電池よりも高性能な電池が作れるようになると期待されています。

モノづくりのミクロな現場で活躍するウィルスが省エネルギー対策や環境問題にひと役買うときが来るかもしれません。

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2020年5月 6日 (水)

ウイルスの存在理由③ーウイルスと遺伝子組換え技術

 新型インフルエンザが出現したように、ウィルスは自然の中で突然変異を起こす場合があります。現在においては、遺伝子組換え技術を使って人工的にウィルスの突然変異を起こすことが可能になっています。

 1999年に日本の研究グループが遺伝子組換え技術を使って、世界で初めて人工的にインフルエンザウィルスを作り出すことに成功しました。わざわざインフルエンザウィルスを作ることに何の意味があるのだろうと思うかもしれませんが、インフルエンザの予防ワクチンを作るのに役に立ち、インフルエンザそののもの研究が進みます。

 現在では遺伝子組み替え技術を使ったガンのウィルス治療などの研究も進んでいます。もともとウィルスはある細胞を狙って寄生しますが、遺伝子組み替え技術によってガン細胞のみに寄生するウィルスを作り出すことができます。このウィルスに抗がん剤の効果を高める性質をもたせたり、あるいはガン細胞を直接破壊する性質を持たせたりすることによって、ガンを治療をする方法が研究されています。

 また、ウィルスは食品添加物として利用することができるようになっています。ウィルスには細菌に寄生するバクテリオファージと呼ばれるウィルスがあります。遺伝子組み替え技術を使うと特定の細菌を殺すウィルスを作り出すことができます。食品が腐るというのは、細菌によって食品が腐敗することですから、このウィルスを使うと、食品を長持ちさせることができます。つまり、ウィルスが食品の防腐剤となるのです。このウィルスは細菌に寄生するウイルスなため、動植物の細胞では増殖しません。人に対する安全性も問題ないと考えられており、米国では認可されています。

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2020年5月 5日 (火)

ウイルスの存在理由②ーウイルスとワクチン

 ウイルスは人間に悪影響を及ぼすものという認識をもっている人が多いと思います。ウイルスはラテン語で毒という意味で、病気を引き起こすものという意味で名付けられました。事実、これまでに多くのウイルスが人間の病気を引き起こしてきました。

 例えば、天然痘はウイルスが原因の感染症ですが、過去に多くの死者を出しています。しかし、1797年にイギリスの医学者エドワード・ジェンナーによって天然痘ワクチンが開発されると、天然痘患者の数が激減していきました。

 WHO(世界保健機構)は1980年に天然痘は根絶されたと宣言しています。その後、世界中の研究機関で保管されていた天然痘ウイルスは米国とロシア(当時はソビエト)の研究機関で厳重に管理されることになりました。

 WHOは保管されているウイルスを廃棄するよう決めましたが、米国とロシアは、天然痘ウイルスが外部に持ち出された可能性があり、生物兵器として使われたときの対策や、将来のワクチンの研究開発のためにも保存しておくべきであると主張しました。

 なにしろ、天然痘ウイルスが根絶されてからは、予防接種をしたことがない人が増えていますし、過去に予防接種を受けた人もすでに免疫を失っている可能性があります。ウイルスが生物兵器としてテロに利用された場合、大きな被害が出ることは容易に想像できます。

 この主張に多くの国が賛同し、天然痘ウイルスは今でも保存され続けています。今のところ、天然痘ウイルスの存在理由はあるとされているわけです。

 こうした話は天然痘に限った話ではありませんが、生物兵器の話を除いても、ウイルスを根絶させてしまうと、そのウイルスに関する研究や新しい予防ワクチンの研究ができなくなってしまいます。

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2020年5月 4日 (月)

ウイルスの存在理由①ーウイルスの起源

 ウィルスは動植物や細菌類などの生きた細胞に寄生して増殖する病原体です。ウィルスは自分自身では増殖することができません。また、細胞構造を持たず、細胞外では結晶化するものもあり、生物学的には非生物と定義されています。しかし、ウィルスは遺伝子を有しており、生物の細胞を利用しなければならないという条件つきではあるものの、自分自身と同じもの複製して増殖することができるという意味においては、生物の特徴をもっています。このことから、ウィルスは、非生物ではあるけれども、生物とまったく無関係なものとは言い切れないという側面があります。

 ウィルスが発見された当時、ウィルスは細菌よりも下等な生物ではないかと考えらていました。その後、ウィルスの解明が進むに従って、ウィルスは地球上で生物が誕生する過程で生じたものであるという説や、細菌が進化したものであるという説がありました。

 現在においてはウィルスはトランスポゾンと呼ばれる細胞内で移動できる遺伝子、いわゆる「動く遺伝子」が変化して、細胞の中から飛び出し、他の生物の細胞に移動できるようになったものと考えられています。

 そもそも、自然にあるものの存在理由や存在意義というのは、私たち人間が勝手に「ある」とか「ない」とか決めつけているものです。もちろん、勝手に決めるといっても、でたらめではなく、人間から見たある一定の基準はあるでしょう。おそらく多くの場合において、私たちは人間にとって有害なものや無益なものは存在理由がないと考えがちでしょう。

 しかし、自然に存在するものに存在理由や存在意義を求めるのは筋違いのような気がします。ですから、自然界におけるウィルスの存在理由について、人間との利害関係を抜きにした根源的な答えを出すことはできません。そこで、ここではあえて人間とウィルスとの関わり合いを考えたうえで、ウィルスの存在理由について考えるみることにします(続きは後日アップします)。

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2020年5月 2日 (土)

白内障でオーバーサングラス

 日差しが強くなってくると、眼がまぶしいだけではなく、紫外線にさらされます。若い頃は平気なのですが、加齢に伴って眼はダメージを受けています。あれから何十年といことで、そのダメージが症状として現れてくるのですが、もっとも多いのが白内障です。

 実は自分も右目が白内障で、眼鏡をかけても視力が0.5ぐらいまでにしかなりません。左目が眼鏡をかけて1.0ぐらいなので、両目では1.0から1.2ぐらい見えているため、眼科の先生の判断で、いまのところは白内障の手術は見合わせています。

 白内障は、目を強くこすったり、強くもんだりしているとなりやすいようです。今更ながら過去を思い出してみると、白内障の原因となるようなことをたくさんやっていたように思います。左眼も白内障になりかけているとのことだったので、そのうち両目とも手術となるのは必至です。

 もっとも白内障の手術はいまや非常に簡単で、恐怖感はありますが、実際には神経を殺す必要があるような重度の虫歯の治療より負担は少ないです。術後は感染症の予防のため、数日間はお風呂に入れなかったり、しばらくの間は感染予防の目薬を刺す必要があります。

 とにかく、術後はとてもよく見えるようになるとのことです。そういう意味で、とっとと手術を受けてしまうというのも選択肢なのですが、眼科の先生いわく、両目で見えていて、不自由がそれほどなければ、すぐに手術をしなくても大丈夫とのことでした。

 ということで、日中、眼の防護のために、眼鏡の上からかけられるオーバー・サングラスを使っているのですが、いくつかのものを試した結果、下記のオーバー・サングラスが一番使い勝手が良かったです。

このオーバーサングラスは、偏光サングラスなので反射光の眩しさを低減でき、紫外線をカットするため眼に対するダメージを和らげます。また、メガネをかけたままかけることができ、レンズは跳ね上げ式なので、暗いところでもメガネをかけたままで対応可能です。

Br'Guras オーバーグラス

Glasses

メガネの上からかけられるため、かなり大きなサングラスになります。まわりの人からは怪しく見えるようですが、乗り物に乗ったときには外すなど、上手に利用して眼を防護するようにしています。自動車の運転のときにはとても便利です。

 

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2020年4月28日 (火)

腸内細菌のおはなし

■腸内細菌は重要な存在

 ヒトの腸内にはだいたい100種類100兆個の細菌がいます。細菌というと何か悪いイメージがありますが、腸内細菌は、タンパク質や糖質などを分解したり、胃や腸の働きでは分解できない食物繊維を分解するなど、私たちが食べ物を消化するうえで、重要な役割を果たしているのです。

■どんな種類の腸内細菌がいるの

 腸内細菌は、善玉菌と悪玉菌と日和見菌という3グループに分類することができます。これら細菌のバランスが重要であり、悪玉菌が善玉菌より優勢になるといろいろな問題が出てきます。善玉菌には、ビフィズス菌、ユウバクテリウム、腸球菌などがあり、免疫機能を活性化し、病原性の細菌を追い出したり、発ガン性物質を分解するなどの作用をもっています。悪玉菌には、ウェルシュ菌、ブドウ球菌、大腸菌などがあります。腸内が悪玉菌優勢になると、免疫力が低下し、感染症を引き起こしやすくなります。また、悪玉菌は食べ物をもとに、硫化水素やアンモニアといった有害物質を作り出します。これらの有害物質は、便秘・下痢・肌荒れなどの原因となります。さらに、アミンやインドール、スカトールなどの発ガン性物質を作り出します。日和見菌は善玉とも悪玉とも言えない細菌です。日和見とは、天候の具合によって、どう行動するか決めるという意味ですが、日和見菌は腸内の状態によって、その行動が変わります。例えば、バクテロイデスという細菌は、ビタミンの合成や、病原菌から感染を防ぐ働きをしますが、腸内で食べ物を腐敗させたり、発ガン性物質を作るなどの悪さもします。体力や免疫力が低下したり、悪玉菌が増えてくると、日和見菌が悪玉菌と一緒になって悪さを始め、本来は病原性のない日和見菌で感染症になることもあります。

■腸内細菌はどのようにして繁殖しているの

 腸内細菌の割合は、乳児の頃には、ビフィズス菌が優勢なのですが、離乳食が始まる頃から、年齢に伴って、悪玉菌が多くなります。腸内細菌は、腸内で繁殖した後、便と一緒に体の外に出てしまいますが(便の固形分の約30パーセントが細菌)、腸内に残った細菌が増殖します。そのため、腸内細菌のバランスは、腸の状態によって、いつも同じ割合に維持されるのです。しかし、60歳を過ぎる頃から、老化にともなってビフィズス菌が減少しウェルシュ菌が増えてきます。

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 最近は、肉食中心の生活によって、若年でも悪玉菌が多い人が増えています。消化されない肉類は、大腸の中で腐敗します。これをエサにして悪玉菌が増殖することになります。肉食中心の欧米人の大腸の長さは一メートルぐらいですが、野菜や穀類中心の日本人の大腸は、1.5メートルぐらいで、欧米人の腸より長めです。すなわち、日本人の大腸は、腐敗物を貯めやすく、それだけ悪玉菌を増殖させやすいわけです。

 悪玉菌を抑えるには、腸内を善玉菌優勢にすることです。食物繊維、オリゴ糖を含んだ食べ物を食べましょう。食物繊維をたくさん食べれば、腸内が浄化され、悪玉菌が増殖しにくくなります。オリゴ糖はビフィズス菌が好む糖類で豆類にたくさん含まれています。また、ビフィズス菌はヨーグルトなどで摂取できます。健康維持のためにも、善玉菌優勢の腸にしておきましょう。

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