循環器系（心臓と血液）
体中をめぐる血液は、酸素・栄養・老廃物を運ぶ輸送網です。中心ポンプである心臓のしくみを見ましょう。
基本知識
ヒトの心臓は4つの部屋に分かれます: 右心房・右心室・左心房・左心室。
血液の流れ(2つの循環):
① 肺循環 (小循環): 右心室 → 肺動脈 → 肺(ガス交換) → 肺静脈 → 左心房
② 体循環 (大循環): 左心室 → 大動脈 → 全身(酸素・栄養を渡し、CO₂・老廃物を受け取る) → 大静脈 → 右心房
血管の3種類:
・動脈 (artery): 心臓から出る血液。壁が厚く弾力性
・静脈 (vein): 心臓に戻る血液。壁が薄く弁がある(逆流防止)
・毛細血管 (capillary): 動脈と静脈をつなぐ細い血管。物質交換の場
血液の成分:
・赤血球: ヘモグロビンで酸素を運ぶ(円盤型・核なし)
・白血球: 免疫(細菌などを攻撃)
・血小板: 出血を止める(凝固)
・血しょう: 液体成分。栄養・老廃物・ホルモンを運ぶ
心房と心室（心房=戻ってくる側、心室=送り出す側。各2つで計4部屋）
肺循環・体循環（心臓-肺と心臓-全身の2つの血液循環ルート）
動脈・静脈・毛細血管（出る血管・戻る血管・細い物質交換の血管）
赤血球・ヘモグロビン（酸素を運ぶ細胞と、その中の酸素結合タンパク質）
動脈血・静脈血（酸素を多く含む鮮紅色の血/CO₂を多く含む暗赤色の血）
組織液（毛細血管からしみ出して細胞を浸す液。細胞と血液の物質交換を仲介）
深掘り (背景・意義)
動脈血と動脈は別概念です。動脈血は「酸素が多い血液」、動脈は「心臓から出る血管」。通常はほぼ一致しますが、肺動脈は心臓から出るけれど中身は静脈血(CO₂が多い)、肺静脈は心臓に戻るが中身は動脈血(酸素が多い)、と例外があります。
ヘモグロビンは鉄(Fe)を含むタンパク質で、酸素濃度が高い肺で酸素と結合し、組織で離します。鉄不足になると貧血になりますが、これはヘモグロビンが減って酸素運搬が低下する状態です。
心臓は1分間に約70回(成人安静時)、1日に約10万回拍動します。1回に約70mL、1日に約7000L、生涯では数十万Lの血液を送り出す驚異の臓器です。
毛細血管の壁は1層の細胞だけで、物質が容易に出入りできます。血液中の血しょうの一部が壁から染み出して組織液となり、細胞を浸して栄養・酸素を渡します。一部はリンパ管に集まって最終的に静脈に戻ります。
- 心臓=4つの部屋(右心房・右心室・左心房・左心室)
- 肺循環: 右心室→肺→左心房
- 体循環: 左心室→全身→右心房
- 動脈=出る/静脈=戻る/毛細血管=つなぐ
- 静脈には弁あり(逆流防止)
- 赤血球+ヘモグロビン=酸素運搬
- 血しょう=液体成分。栄養・老廃物運搬
注意点 (混同しやすい)
① 動脈(出る血管)と動脈血(酸素多い血)は別概念。肺動脈には静脈血が流れる。② 心房=入る側、心室=出る側。漢字を逆にしないように。③ 静脈に弁あり、動脈にはない。重力に逆らって血液を心臓に戻すため。④ 赤血球には核がない。哺乳類特有の特徴(より効率よく酸素を運ぶため)。
練習
- 心臓から全身へ血液を送り出す部屋を答えなさい。
- 肺動脈と肺静脈、酸素が多い血液(動脈血)が流れているのはどちらか。
- 酸素を運ぶ赤血球内のタンパク質を答えなさい。