いまこの瞬間も、あなたが考えなくても心臓は打っています——一日におよそ 10万回——そして、地球を二周以上まわれるほど長い血管の網に血を押し出しています。その網があなたの 循環系 で、その仕事は言うのは簡単、やっているのは驚くべきことです。ひとつひとつの細胞に酸素と食べものを届け、いらないものを運び去る。全体の絵を、ひとつずつ組み立てていきましょう。
生物の図が、まだ身につきませんか。
面談では、考え方がどこでつまずいているのかを正確に突き止めます。売り込みも、契約の義務もありません。
循環系とは
循環系(心臓血管系 ともいいます)は、体の輸送網です。心臓 を使って 血液 を 血管 に送り、酸素・養分・そのほかの大切な物質をどの細胞にも届け、いらないものを運び去ります。
にぎやかな町を思いうかべてください。心臓はポンプ場、血液は配送トラック、血管は道路です。三つがそろって働かないかぎり、役に立つものは細胞に届きません。
あなたの細胞は小さな工場のようなものです。エネルギーを取り出すために 酸素 と グルコース をたえず必要とし、二酸化炭素 のようないらないものをたえず出します。循環系は、配達と回収を一日中止めずに続けます。
三つの主な部分
| 部分 | 町にたとえると | 仕事 |
|---|---|---|
| 心臓 | ポンプ場 | 体中に血液を送り出す |
| 血液 | 配送トラック | 酸素・養分・いらないものを運ぶ |
| 血管 | 道路 | どの細胞へも、またそこから血液を運ぶ |
心臓——二つのポンプ
あなたの心臓はこぶしほどの大きさの筋肉で、胸の中央よりすこし左にあります。四つの部屋 に分かれています。上の二つを 心房(左右にひとつずつ)、下の二つを 心室 といいます。
- • 右心房——体から戻ってくる酸素の少ない血液を受け取ります。
- • 右心室——その血液を肺へ送り出します。
- • 左心房——肺から戻ってくる酸素の多い血液を受け取ります。
- • 左心室——その血液を体全体へ送り出します。
部屋のあいだ(と出口)には 弁 があります——一方通行の戸で、ぱたんと閉じて、血液が前へだけ進み、けっして逆流しないようにします。心臓の音「ドキッ・ドキッ」は、弁が閉じる音です。
左心室 は壁がいちばん厚く、いちばん筋肉質です。血液を体中へ押し出さなければならないからです。右心室はすぐ近くの肺へ押し出すだけなので、壁はうすいのです。
血液——赤い液体だけではない
血液はじつは、液体といくつかの種類の細胞の混ざったものです。どの部分にもはっきりした役目があります。
| 成分 | そのはたらき |
|---|---|
| 血しょう(液体の部分) | ほとんどが水。とけた養分・ホルモン・いらないものを運ぶ。血液の約55パーセント。 |
| 赤血球 | ヘモグロビンという赤い色素で酸素を運ぶ。核がないので、酸素のための場所が広い。 |
| 白血球 | ばい菌から体を守る——感染とたたかい、免疫のしくみの一部です。 |
| 血小板 | ごく小さな細胞のかけら。たがいにくっついて血を固め、切り傷をふさぐ。 |
だれの血液も、四つの主な型のどれかです——A型・B型・AB型・O型——それに Rh因子 の陽性か陰性が付きます(たとえば O+ や AB−)。これらの型は輸血で大切です。ちがう型を入れると血液が危険に固まることがあるので、提供する人と受ける人をていねいに合わせなければなりません。
血管——動脈・静脈・毛細血管
血液は三つの種類の血管を通ります。それぞれが旅のちがう部分のために作られています。
| 血管 | 向き | おもな特徴 |
|---|---|---|
| 動脈 | 心臓から出ていく | 高い圧力に耐える、厚く筋肉質で弾力のある壁。弁はありません(心臓の出口を除く)。 |
| 静脈 | 心臓へ戻る | 壁はうすく、圧力は低い。血液が逆流しないように弁があります。 |
| 毛細血管 | 動脈と静脈をつなぐ | 壁は細胞一つ分の厚さで、酸素と養分が細胞へ入り、いらないものが出ていけます。 |
かんたんな覚え方
Artery(動脈)の血は心臓から Away(離れて)流れます——どちらも「A」で始まります。静脈は戻します。そして酸素といらないものの実際の受けわたしは毛細血管でだけ起こります。物を通せるほどうすいからです。
二つの旅——肺循環と体循環
心臓が二つのポンプなので、血液はじつは 二つの輪 をめぐり、その合間に心臓へ戻ります。これを 二重循環 といいます。
- • 肺循環——心臓と肺 のあいだの短い輪。血液は二酸化炭素を置き、酸素を受け取ります。
- • 体循環——心臓と体のほかの部分 のあいだの長い輪。血液は酸素と養分を届け、いらないものを集めます。
「肺の」という語は肺を意味する言葉から来ており、「体の」は体のしくみ全体を指します。つまり、肺の循環=肺の輪、体の循環=体の輪です。
血液を追う——心臓をどう流れるか
体から届いた酸素の少ない血液から始めて、ひとめぐりを見てみましょう。順に追ってください。
- 酸素の少ない血液が体から 右心房 へ、二本の太い静脈(大静脈)を通って流れこみます。
- 右心房が縮んで、血液を弁から 右心室 へ押し出します。
- 右心室が血液を 肺動脈 を通して肺へ送り、そこで二酸化炭素を出し、酸素を受け取ります。
- いま酸素の多くなった血液は 肺静脈 を通って 左心房 へ戻ります。
- 左心房が縮んで、血液を弁から 左心室 へ押し出します。
- 力強い左心室が、血液を 大動脈——体でいちばん太い動脈——を通して、どの細胞へも送り出します。そしてまた輪が始まります。
心周期について
一回の心拍には二つの段階があります。心臓の筋肉が 縮んで 血液を押し出すのが 収縮期、ゆるんで 血液をまた満たすのが 拡張期 です。心房と心室が交代でそうするので、心臓は送り出す血液に困ることがありません。
循環系があなたのためにしていること
- • 運ぶこと——酸素・グルコース・養分を細胞へ、二酸化炭素といらないものを外へ。
- • 守ること——白血球と抗体が感染とたたかいます。
- • 固めること——血小板が傷をふさぎ、血を失いすぎないようにします。
- • 体温をととのえること——血液が熱を体中と皮膚へ運びます。
- • 伝えること——ホルモンが血液に乗って知らせを届けます。
おもしろい事実
- あなたの血管をぜんぶ端から端までつなげると、およそ10万キロメートル——地球を二周以上です。
- 針の頭ほどの血の一滴に、赤血球がおよそ500万個入っています。
- 休んでいるとき、赤血球は一分とかからずに体をひとめぐりします。
- 心臓は一日におよそ10万回打ちます——一年で約3500万回です。
- 毛細血管はとても細く、赤血球が一列になって通ることもあります。
よくある思いちがい
生徒がよくするまちがい
- 「体の中では血は青い」 いつも赤いのです——酸素が多ければ明るい赤、少なければ暗い赤。静脈は皮膚を通して青く 見える だけです。
- 「動脈はいつも酸素の多い血を運ぶ」 ふつうはそうですが、肺動脈 は例外です——酸素の少ない血を肺へ運びます。
- 「心臓は胸のいちばん左にある」 中央 の近くにあり、すこし左へ傾いています。
- 「心房が体へ血を送り出す」 心房は受け取る部屋で、力強く送り出すのは 心室 です。
小テスト——わかったか確かめよう
0 / 41.酸素の多い血を体全体へ送り出す部屋はどれですか。
2.血液を心臓へ戻す血管はどれですか。
3.体のどこで、酸素は実際に血液から細胞へ移りますか。
4.心臓と肺のあいだを血液が通る輪はどれですか。
暮らしのなかの例
- • 脈——手首に指を二本あててみてください。あの打つ感じは、心臓が送り出すたびに動脈がふくらむ動きです。
- • 運動のあと赤くなる——皮膚の近くの血管が広がって熱を逃がすので、顔が赤く見えます。
- • あざ——細い毛細血管が破れて皮膚の下に血がにじみ、治るにつれてゆっくり消えます。
- • かさぶた——血小板と凝固が切り傷をふさぎ、なおるようにします。
心臓の四つの部屋の名を挙げ、どれが壁がいちばん厚いか答えなさい。
ヒント:上に心房が二つ、下に心室が二つ。
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右心房、右心室、左心房、左心室。左心室が壁がいちばん厚く、血液を体中へ送り出すからです。動脈と静脈のちがいを説明しなさい。
ヒント:向き、壁の厚さ、弁について考えましょう。
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動脈は高い圧力で血液を心臓から運び出し、厚く筋肉質の壁をもちます。静脈は低い圧力で血液を心臓へ戻し、壁はうすく、逆流を止める弁をもちます。毛細血管の壁が細胞一つ分の厚さしかないのはなぜですか。
ヒント:何がそこを通りぬけなければなりませんか。
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酸素と養分が細胞へ出ていき、二酸化炭素のようないらないものが入ってこられるようにするためです——受けわたしは、とてもうすい壁をへだててしか起こりません。右心房から肺までの血液の道すじを述べなさい。
ヒント:二つの部屋と一本の太い動脈。
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右心房 →(弁)→ 右心室 → 肺動脈 → 肺。肺循環と体循環のちがいは何ですか。
ヒント:一方の輪は肺へ、もう一方は体へ。
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肺循環は心臓と肺のあいだを血液が通る輪(酸素を受け取るため)。体循環は心臓と体のほかの部分のあいだを通る輪(酸素を届け、いらないものを集めるため)です。
まとめ
- 循環系は、心臓・血液・血管を使って酸素・養分・いらないものを運ぶ。
- 心臓には四つの部屋がある——心房二つ(受け取る)と心室二つ(送り出す)。
- 左心室がもっとも筋肉質なのは、血液を体全体へ送り出すから。
- 動脈は心臓から運び出し、静脈は戻し、毛細血管は両者をつないで受けわたしを許す。
- 血液は血しょうに、赤血球(酸素を運ぶ)・白血球(感染とたたかう)・血小板(凝固)を加えたもの。
- 肺循環=心臓 ↔ 肺。体循環=心臓 ↔ 体。
次は:呼吸と呼吸系
循環系は肺と手をたずさえて働いています——血液が届ける酸素を受け取るのは、そこです。体のしくみが、別々に覚えるばらばらの事実のように感じられるなら、まず面談から始めてください。ひとつのはっきりした絵につなげていきます。
よくある質問
循環系のおもな仕事は何ですか。
循環系は酸素・栄養・ホルモンを体のすべての細胞へ運び、二酸化炭素のような老廃物を運び去ります。感染と戦うのを助け、体温を一定に保つ働きもします。
循環系のおもな三つの部分は何ですか。
心臓(ポンプ)、血液(運ぶ液体)、そして血管(管——動脈、静脈、毛細血管)で、血管が血液を体中へ巡らせます。
動脈と静脈の違いは何ですか。
動脈は高い圧力で血液を心臓から運び去り、厚く筋肉質の壁をもちます。静脈は低い圧力で血液を心臓へ戻し、壁は薄く、血液が逆流しないようにする弁があります。
なぜ心臓は二重のポンプと言われるのですか。
右側は酸素の少ない血液を肺へ送り(肺循環)、左側は酸素を含む血液を体のほかの部分へ送ります(体循環)。両側は同時に打つので、心臓は一つのなかの二つのポンプとして働きます。
体の中で血は青いのですか。
いいえ——血はいつも赤いです。酸素の多い血は明るい赤、酸素の少ない血は暗めの赤です。静脈が皮膚を通して青く見えるのは光が組織を通る仕方のせいで、中の血が本当に青いわけではありません。
