久保田博南
電気システムとしての人体
講談社ブルーバックス 2001
ISBN:4062573385

 一五四三年、ポーランドのコペルニクスが『天体の回転について』を問い、半世紀後の一六二八年にロンドンのウィリアム・ハーヴェイが「動物の心臓と血液の動きについて」を問うた。『血液循環の原理』(岩波文庫)で読める。マクロの天体で星が巡回し、ミクロの人体で血液が巡回していることが、これであらかたはっきりした。みんながみんな回っていたわけである。
 ハーヴェイの一〇〇年後にヘイルズが樹液の押し上げに関心をもって樹液圧を測定した。ヘイルズは牧師だったが、牧師にしては敬虔になるよりも大胆になることが好きだったようで、樹液測定の方法に自信を得て血液にも手を出した。馬だった。生き馬の目ならぬ生き馬の血を抜く実験をした。そのとき馬の動脈血は二・五メートルも噴き上がったらしい。これが血圧と人類の出会いとなった。
 さらに一〇〇年後、生理学者のマイヤーが血液は酸素を運搬していると言い出した。この仮説に刺激されてアイントホーフェンが心臓から電気が発生しているという証拠を発表した。一九〇三年である。このアイントホーフェン検流計をつかって心臓から出ている電気の流れを記録したものが「心電図」にあたる。
 科学というもの、いつの時代も次々に主題を飛び火させてきたものなのだ。人体に関しては、そのように科学者が飛び火をするたびに電気を発しているという証拠が固まってきた。

 結論からいえば、人体は精妙な電気体である。心臓も肺も電気を出しているし、胃も腸も目も、脳もまた電気を出している。人体は電気リズム振動体なのだ。しかもあとで説明するが、液体情報型の電気体なのだ。
 人体はまた、電気をよく通す伝導体にもなっている。コンセントにプラグをさしたままその電線の断面露出部に手を触れれば、すぐさま体の中に外の電気が入ってきてギャッとなる。荒野では雷たちが人体を狙っている。ぼくが胆囊摘出手術で入院したとき、近くの病室に体中に皮膚移植をしている青年がいた。電気屋の青年で、天井のコードを取り替えているときに触電して全身が焦げた。さすがに瞬間に手を離したので表面だけを電気が走ったらしい。
 ヒトの体が電気体だといっても、人体が漠然と帯電しているわけではないし、電気ウナギのような強力な発電装置をもっているわけではない。電池というわけでもない。しかしどこかで電気が生産されているのだ。本書はそのしくみを追っている。
 
 人体電気の発生現場は、細胞である。細胞膜(生体膜)の内と外でいつも約一〇〇ミリボルトの電位差がおこっている。この状態を「分極」(polarization)という。細胞の内側のほうが低いマイナス電位になっているのだが、何らかの刺激をうけるとプラス電位に反転する。「脱分極」という。この脱分極こそが人体のさまざまな電気的神秘をうけもっている。
 もともと細胞の内外は電解液で満たされている。そこはふだんはナトリウムイオンとカリウムイオンによって濃度平衡を保つようになっている。ところが外から何かの刺激が加わると、細胞膜の透過特性に変化がおこってナトリウムイオンが突発的に内側に向かって流れていく。突進する。
 これが生物学でよくいう「細胞が興奮した」という現象にあたるのだが、実際には「細胞膜が興奮した」のであって、それはナトリウム・イオンとカリウム・イオンの相互に濃度の変化がおこったということだった。このとき、ナトリウムイオンはプラスの電荷をもっているので、それが細胞内に流れこみ、内側の電位は二〇ミリボルトほど上昇する。この脱分極は〇・三秒ほど続く。この時間が重要で、その持続を保つために電解液に溶けこんでいたカルシウムイオンが一斉にがんばって内部に移動して、内側のプラス状態を維持するように動くのだ。かくてこのあと、カリウムイオンがあらためて外側に移動して、細胞膜はふたたび分極状態に戻る。
 つまり、われわれの人体の電気を作ったり運んだりしているのはナトリウムやカリウムやカルシウムのイオンなのである。われわれの体はすべてイオンという電気に満たされた電気システムなのである。これに対して、世の中の電気製品のすべては電子によって動いている。
 
 ぼくは「筋肉番付」というテレビ番組をときどき見る。自分ではとうていできそうもないことを次々にやってのける男たちの動力学的競争を見ているのは、なかなか痛快だ。少々ながら陶酔もする。ちょっとしたバシュラール=バタイユ的陶酔である。
 見ていると、ものすごいことをやるなという感慨とともに、やはり運動の限界というものも見えてくる。筋肉がそれ以上は発奮できない限界があるようなのだ。跳び箱は二〇段あたり、一〇〇メートル疾走は一一秒あたり、このへんでギブアップがおこる。逆にいえば、筋肉は鍛えればそこまでは活動してくれるということになる。その筋肉の活動も、やはり「分極・脱分極・再分極・分極」のくりかえしによっている。「筋肉番付」ではそれが異常な速度で集中的におこっているところをカメラが追う。
 海藻や魚の小骨などのカルシウムの補給が、いっぱしのスポーツマンに必要な理由もここにある。細胞の中に入ってきたカルシウムイオンがアクチンという細胞の筋原繊維を活性化させるからだ。太い繊維のほうはミオシンという。その活動のプロセスは筋電計という電気記録装置で記録できるようになっている。筋肉がムキムキ動くとはアクチンとミオシンがどれだけ活性化するかということで、筋肉電気がムキムキしているということなのだ。
 しかし筋肉が動くには、まずもって筋肉に血液が送られていなければならない。その血液を送り出しているのは、もちろん心臓だ。その心臓が血液を送り出すときにはリズムが加わる。われわれが脈をとるときのリズムにあたる。このリズムが何から来ているかといえば、やはり心臓が電気発振しているからだった。

 当然のことながら、心臓も細胞でできている。だから心臓の活動電位は心臓細胞のそれぞれの細胞膜の内外でおこっている。しかしながら、こと心臓においてはそれぞれの細胞が別々の電位差をつくり、別々のリズムを発振していたのでは大変なことになる。そこには統一リズムを生み出すしくみが必要なのだ。
 実際にも、生きた心臓を取り出して心筋細胞をバラバラにしておいておくと、それらは最初は別々にピクピクするそうだ。ところがまもなくそれらは同期的に統一されていく。そうだとすると、どこかに全体のリズムを管理しているコンダクターがいるはずなのである。
 
 心臓のコンダクターは洞結節にある。右心房の上の上大静脈の開口部の前方だ。この洞結節がコンダクターであって、いわゆるペースメーカーである。ここで心臓の「分極・脱分極・再分極・分極」の統一発信をする。
 このペースメーカーによって発信されたマスターリズムを洞調律という。正確には発信というより発振だが、それこそが誰もが知っている「心拍」(脈拍)というものだ。
 心拍も当然に脱分極でおこっている。たとえば一分間に九〇回の心拍数の持ち主は、二秒ごとに三回の脱分極をおこしているということになる。パソコンでいえばクロック発振器にあたるとみればよい。ふつう、この洞調律のリズムを意志によって変えることはできない。しかしぼくもよくあることだが、人前で話をしようとするときなどは急に心拍が高まって、ときには心臓が苦しくなってきたような気さえする(ウソじゃない、ぼくはよくよくアガルほうなのだ)。
 これは脳からの信号が洞結節に届いたためである。これを脳にひそむ何らかのメンタリティの因子が心拍に異常をもたらすというふうに、ふつうは解釈している。けれども、そうともかぎらない。
 メンタリティとはいえ、もとはといえば脳の細胞であるニューロン(神経細胞)の電気的興奮によっているわけである。静かにしているときのニューロンはマイナス八〇ミリボルトなのだが、そこに刺激が送られてシナプスを経由して伝わってくると、そのニューロンはプラス二〇ミリボルト以上になる。これこそがいわゆる「バースト」(発火)だ。興奮だ。脳科学ではこのバーストによっておこる波動単位を「インパルス」ともいっている。一つのニューロンがバーストするだけではなく、ネットワーク状に連続放電のようなことがおこっていく。ほぼ一瞬である。
 加えてシナプスでは、このとき化学物質ニューロトランスミッター(神経伝達物質)を放出する。カテコールアミンやアセチルコリンなどのことである。しばしば脳内物質といわれるが、例のエンドルフィンばかりではない。さまざまなニューロトランスミッターがある。これが「化学的な意味」をもっていて、簡単にいえばインパルスとともに伝わっていく。その流れが心臓の洞結節にもとどく。メンタリティの実態がこれだとは言わないが、かなりこのような電気=化学的な機能も関係していた。
 
 ざっとこんな話が本書には張りめぐらされて、あまり詳細な説明がないぶん、けっこう納得させられる。
 著者の久保田博南は電気工学者で、医療機器も開発しているエンジニアである。サイエンスライターとして『医療機器の歴史』(真興交易医書出版部)なども書いている。本書はあれこれおもしろかったが、最も共感できたのは実は以上のことではなくて、次のことだった。人体を工学的に見てみると、どう考えても「液体システムを大前提にしている」と思えるということだ。
 だいたい人体には体重の六〇パーセントの水分があり、そこをくまなく血液がめぐっている。それだけではなく、脊髄液やリンパ液があり、唾液・胃液・胆汁が出入りして、かつ、そのほかに汗・涙・尿・精液などがある。これはどう見ても「液体いっぱいのシステム」なのである。人体はこの液体システムをフルに活用した液体活用技能に満ちていて、その活性化と制御化の大半のしくみをイオン化された電解液のバランスで動かしている。組織的な信号伝達も信号制御も、とどのつまりは細胞内外の液体中を出入りする電荷をもった「イオンという電気的なるもの」なのだ。
 著者はこう説明したうえで、次のように結んでいる。人体のシステムは何が特徴的かという質問にまともに答えるなら、それは「統率のとれた稀有な液体制御システム」ということになるのではないだろうか、というふうに。
 そこで予告しておきたいことがある。千夜千冊でもいずれ木下清一郎の一冊をとりあげるつもりだが、ぼくはこの“まともな答え”におおいに賛成しつつも、一方、そこに加えて「細胞間コミュニケーション仮説」における液状の意味の冒険が重要だと思っているということだ。われわれはもっと液状的になるべきだ。デボン紀を懐かしむべきなのである。

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