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ケトン体の正体に迫る!術後エネルギー不足の救世主

看護師国家試験 第114午後78

国試問題にチャレンジ

114午後78

術後の回復過程でエネルギー不足の場合にケトン体の供給源となるのはどれか。

  1. 1.乳酸
  2. 2.尿酸
  3. 3.脂肪酸
  4. 4.蛋白質
  5. 5.アンモニア

対話形式の解説

博士博士
今日はケトン体の話じゃ。術後や絶食時に重要となる代謝経路じゃよ。
サクラサクラ
ケトン体ってダイエットでよく聞きますよね。
博士博士
そうじゃ。糖質を制限するとケトン体が増えて脂肪が燃える、というあれじゃ。今回は術後にどう関わるかを学ぶぞ。
サクラサクラ
術後ってどうしてエネルギー不足になるんですか?
博士博士
手術という侵襲がストレスとなり、カテコラミンやコルチゾールが上昇して異化が亢進するのじゃ。これをMooreの分類では「傷害期」と呼び、術後2〜4日続くのじゃよ。
サクラサクラ
食事も摂れないですしね。
博士博士
うむ。糖質が足りないと、体は別のエネルギー源を探す。そこで脂肪組織のトリグリセリドが分解されて、遊離脂肪酸が血中に放出されるのじゃ。
サクラサクラ
脂肪が燃えるんですね。
博士博士
脂肪酸は肝細胞のミトコンドリアに運ばれてβ酸化を受け、アセチルCoAという物質に分解される。これが大量にできすぎると、クエン酸回路に入りきらなくなる。
サクラサクラ
余ったアセチルCoAはどうなるんですか?
博士博士
ここがポイント!余剰アセチルCoAが2分子縮合して、アセト酢酸・β-ヒドロキシ酪酸・アセトンの3つに変換される。これらをまとめて「ケトン体」と呼ぶのじゃ。
サクラサクラ
つまりケトン体の元は脂肪酸ということですね!
博士博士
その通り。だから問題の答えは「脂肪酸」じゃ。乳酸や尿酸、アンモニアはケトン体の供給源にはならんのじゃ。
サクラサクラ
蛋白質はどうですか?分解されるとアミノ酸になりますよね。
博士博士
鋭いぞ。一部のケト原性アミノ酸(ロイシン・リジンなど)は分解されてアセチルCoAやアセト酢酸を経由するが、これは「主たる」供給源ではないのじゃ。やはり脂肪酸が王道じゃよ。
サクラサクラ
ケトン体は脳や筋肉のエネルギーになるんですよね?
博士博士
うむ。脳は通常ブドウ糖しか使えんが、飢餓時にはケトン体を約60%まで利用できるようになる。心筋や骨格筋でも重要な燃料じゃ。
サクラサクラ
ケトン体って酸性なんですか?
博士博士
アセト酢酸とβ-ヒドロキシ酪酸は酸性じゃ。だから増えすぎると血液が酸性に傾く「ケトアシドーシス」を起こす。糖尿病性ケトアシドーシス(DKA)が代表例で、命に関わる病態じゃよ。
サクラサクラ
術後の栄養管理が大事な理由がよくわかりました。
博士博士
その通り。早期経口摂取や輸液で糖質を補い、過度なケトーシスを防ぐのが現代の術後管理の基本じゃ。

POINT

ケトン体合成の前駆物質を生化学的に問う問題。「脂肪酸 → β酸化 → アセチルCoA → ケトン体」の流れを理解しているかがポイント。

解答・解説

正解は3です

問題文:術後の回復過程でエネルギー不足の場合にケトン体の供給源となるのはどれか。

解説:正解は 3 です。糖質が不足する飢餓状態や術後の異化期では、脂肪組織のトリグリセリドが分解されて遊離脂肪酸(FFA)が血中に放出される。脂肪酸は肝細胞のミトコンドリアでβ酸化を受けてアセチルCoAとなり、これが2分子縮合してアセト酢酸・β-ヒドロキシ酪酸・アセトンの3種類のケトン体に合成される。すなわちケトン体の直接的な供給源(前駆物質)は脂肪酸である。

選択肢考察

  1. ×1.  乳酸

    乳酸は嫌気性解糖の最終産物で、肝臓でコリ回路を介して糖新生に利用される。ケトン体合成の供給源ではない。

  2. ×2.  尿酸

    尿酸はプリン体(核酸)の最終代謝産物で老廃物として排泄される。エネルギー代謝やケトン体合成には関与しない。

  3. 3.  脂肪酸

    肝臓で脂肪酸がβ酸化されてアセチルCoAが大量産生され、糖質不足下でクエン酸回路に入りきれない余剰アセチルCoAがケトン体に変換される。

  4. ×4.  蛋白質

    蛋白質はアミノ酸に分解され、糖原性アミノ酸は糖新生、ケト原性アミノ酸はアセチルCoAやアセト酢酸に至るが、ケトン体の主たる供給源ではなく直接的でもない。

  5. ×5.  アンモニア

    アンモニアはアミノ酸の脱アミノで生じる毒性物質で、肝臓の尿素回路で尿素に変換され排泄される。エネルギー源やケトン体源ではない。

ケトン体(アセト酢酸・β-ヒドロキシ酪酸・アセトン)は糖質不足時の代替エネルギー源で、脳・心筋・骨格筋でアセチルCoAに戻されて利用される。生成過剰になると血中ケトン体が上昇し、アセト酢酸とβ-ヒドロキシ酪酸が酸性のためケトアシドーシスを起こす(糖尿病性ケトアシドーシス、飢餓ケトーシス)。術後早期は侵襲によるカテコラミン・コルチゾール上昇で異化亢進・脂肪分解が進み、糖質が不足するとケトン体産生が起こりやすい。Mooreの分類(傷害期・転換期・筋力回復期・脂肪蓄積期)の傷害期に対応する。

ケトン体合成の前駆物質を生化学的に問う問題。「脂肪酸 → β酸化 → アセチルCoA → ケトン体」の流れを理解しているかがポイント。

※公式問題・正答は厚生労働省公開資料をもとに整理しています。