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中学生の学習ノート教科書をもう一段くわしく

血液と循環 ── 心臓・動脈・静脈

私たちの体内では 約5L もの血液が常に循環しています。心臓がポンプとなり、酸素や栄養を全身に届け、二酸化炭素や老廃物を運び去ります。

図でつかむ

心臓の4つの部屋と、肺循環・体循環の道すじ 肺(ガス交換) 二酸化炭素を出し、酸素を取り込む 肺循環(心臓⇄肺) 右心房 左心房 右心室 左心室 体循環(心臓⇄全身) 全身の細胞 酸素を渡し、二酸化炭素を受け取る 大静脈 静脈血 肺動脈 静脈血 ※例外 肺静脈 動脈血 ※例外 大動脈 動脈血 動脈血=酸素が多い 静脈血=二酸化炭素が多い
図:心臓の4つの部屋を流れる血液と、肺循環・体循環の道すじ。肺動脈には静脈血、肺静脈には動脈血が流れる

右側の部屋(右心房・右心室)には静脈血、左側の部屋(左心房・左心室)には動脈血が流れます。注目は肺動脈と肺静脈で、「動脈・静脈」は血液の向きを表す名前なので、肺動脈には二酸化炭素の多い静脈血、肺静脈には酸素の多い動脈血が流れるという例外になります。

心臓の構造

用語
心臓
血液を全身に送る ポンプ。4つの部屋(右心房・右心室・左心房・左心室)からなる。
心臓の4つの部屋

右心房:全身からの血液(静脈血)が戻ってくる

右心室:肺に血液を送り出す(肺循環の始まり)

左心房:肺からの血液(動脈血)が戻ってくる

左心室:全身に血液を送り出す(体循環の始まり)

弁のしくみ

  • 心臓の各部屋の間に 弁がある
  • 血液の 逆流を防ぐ
  • 「ドキドキ」という心音は弁が閉まる音

2つの循環

用語
体循環と肺循環

体循環(大循環):心臓 → 全身 → 心臓

肺循環(小循環):心臓 → 肺 → 心臓

血液の流れ(一周)

左心室 → 大動脈 → 全身 → 大静脈 → 右心房

→ 右心室 → 肺動脈 → 肺 → 肺静脈 → 左心房

→ 左心室(最初に戻る)

→ 全身を一周するのに約 1分

動脈と静脈と毛細血管

動脈静脈毛細血管
方向心臓から出る心臓に戻る動脈と静脈をつなぐ
壁厚い・弾力性薄い非常に薄い
圧力高い低い低い
弁なしあり(逆流防止)なし
用語
組織液(そしきえき)
血しょうの一部が 毛細血管の壁からしみ出した液。細胞のまわりを満たし、血液と細胞の間で酸素・養分・二酸化炭素・老廃物をやりとりする仲立ちをする。

動脈血と静脈血

動脈血静脈血
酸素多い少ない
二酸化炭素少ない多い
色鮮やかな赤暗い赤

例外:肺動脈と肺静脈

例外パターン

通常:動脈 = 動脈血、静脈 = 静脈血

例外:

肺動脈:心臓 → 肺へ。中身は 静脈血(CO₂多)

肺静脈:肺 → 心臓へ。中身は 動脈血(O₂多)

→ 「動脈・静脈」は 方向、「動脈血・静脈血」は 中身

血液の4成分

用語
血液の成分
血液は 液体成分と 固体成分に分かれる。
  • 赤血球:ヘモグロビンを含む。酸素を運ぶ(鉄分が必要)
  • 白血球:細菌などから体を守る(免疫)
  • 血小板:出血を止める(血を固める)
  • 血しょう:液体成分。栄養や老廃物・ホルモンを運ぶ

ヘモグロビン

酸素運搬

赤血球に含まれる赤色のタンパク質

酸素濃度が高い場所(肺):酸素と結びつく

酸素濃度が低い場所(全身):酸素を離す

→ 酸素を効率よく運ぶ

鉄分が足りないと貧血になる(ヘモグロビンが作れない)

脈拍

  • 心臓が拍動すると動脈に血液が押し出される
  • その圧力が動脈に伝わり「脈」として感じられる
  • 大人の平常時:1分間に 60〜80 回
  • 運動すると速くなる

脈拍を観察する

観察から考察へ

目的:安静時と運動後で、心臓の拍動と血液循環がどう変わるかを調べる。

手順:手首や首で15秒間の脈拍を数え、4倍して1分間の値にする。軽い運動後にも同じように測る。

観察事実:運動後は脈拍が増え、しばらくすると安静時に近づく。

考察:筋肉が多くの酸素と養分を必要とし、二酸化炭素を運び出す必要も増えるため、心臓が血液を速く送る。

観察の注意
  • 体調が悪いときや息苦しいときは測定を中止する。
  • 首を強く押さえず、軽く触れて脈を数える。
  • 数値には個人差があるので、正常・異常を自分で決めつけない。
つまずきポイント①:肺動脈と肺静脈の例外
  • 普通:動脈血 → 酸素多、動脈 → 心臓から出る
  • 例外:肺動脈は心臓から肺へ → 中身は 静脈血(CO₂多)
  • 例外:肺静脈は肺から心臓へ → 中身は 動脈血(O₂多)
  • テストで頻出。
つまずきポイント②:血液成分の覚え方
  • 赤血球 → 赤い → 酸素運搬
  • 白血球 → 白い → 免疫(細菌と戦う)
  • 血小板 → 小さな板 → 血を止める
  • 血しょう → 液体 → 栄養・老廃物を運ぶ

この章でつまずきやすいところ

血液と循環の単元は、用語が似ているうえに「向き」と「中身」という別の軸が同時に出てくるので、本文を読んでいる途中で迷子になりがちです。ここでは、教科書を読み進める途中で多くの中学生が立ち止まる場面を取り上げ、整理のコツを示します。

「動脈血は酸素が多い」と読んだ直後に「肺動脈」が出てきて手が止まる

  • つまずく場面:本文で「動脈血は酸素が多い」と読んだ直後に「肺動脈」という言葉が出てきて、肺動脈にも酸素の多い血液が流れていると考えてしまう場面。動脈という字面に引きずられて、中身まで動脈血だと早合点しがちです。
  • 克服のコツ:見分け方は「動脈・静脈は向き、動脈血・静脈血は中身」と軸を分けること。心臓から出る血管が動脈、戻る血管が静脈。中身(酸素の多い少ない)は別問題と切り離して読みます。肺動脈は心臓から肺へ向かう動脈ですが、まだ肺でガス交換していないので中身は静脈血、と順に追いましょう。
  • ミニ例:教科書では、肺動脈=心臓→肺で中身は静脈血、肺静脈=肺→心臓で中身は動脈血、と例外として整理されます。「向き」と「中身」を別の物差しで見るのがコツです。

右心室と左心室のどちらが全身に送るか分からなくなる

  • つまずく場面:心臓の4つの部屋を本文で読んでいる途中、「右心室は肺へ、左心室は全身へ」と書かれていても、図を見ながら自分の体に当てはめると左右が逆になり、どちらが全身に送り出す部屋か迷ってしまう場面。
  • 克服のコツ:位置関係で覚えるよりも、流れの順序で追うのがコツ。「左心室→大動脈→全身→大静脈→右心房→右心室→肺動脈→肺→肺静脈→左心房→左心室」と一周をなぞると、全身に送り出す出発点は左心室と決まります。右心室の役割は「肺へ送り出す」だけと割り切ります。
  • ミニ例:教科書では、左心室が体循環の始まり、右心室が肺循環の始まりと整理されます。順序で覚えれば、図の左右がどちらに描かれていても迷いません。

体循環と肺循環を別々の血液の流れだと考えてしまう

  • つまずく場面:本文に「体循環(大循環)」「肺循環(小循環)」と分けて書かれているのを読み、まるで2系統の独立した流れがあるかのように感じてしまう場面。2つの循環がどこでつながっているのかが見えなくなります。
  • 克服のコツ:時系列で「肺循環の終わり=体循環の始まり」とつなげて読むのがコツ。肺静脈で左心房に戻った血液が、そのまま左心室から全身へ送り出されます。心臓を中継点にして、肺循環と体循環が交互にくり返される一本の流れだと捉え直しましょう。
  • ミニ例:「左心房→左心室→大動脈→全身→大静脈→右心房→右心室→肺動脈→肺→肺静脈→左心房」と一筆書きで読み直すと、肺循環と体循環が心臓を介して切れ目なくつながっている一続きの流れだと実感できます。

赤血球と血しょうの役割を混同してしまう

  • つまずく場面:血液の成分のページを読んでいて、「赤血球が酸素を運ぶ」「血しょうが栄養や老廃物を運ぶ」と並んで出てくるため、どちらが何を運ぶのか頭の中で混ざってしまう場面。両方とも「運ぶ」と書かれているのが混乱の原因です。
  • 克服のコツ:因果関係で整理するのがコツ。酸素はヘモグロビンという赤い色素と結びつく必要があるので、ヘモグロビンを含む赤血球の担当。栄養分(養分)・二酸化炭素・不要物(老廃物・尿素など)は水に溶けて運ばれるので、液体成分である血しょうの担当。「結びつくか/溶かすか」で分けると覚えやすくなります。
  • ミニ例:教科書では、鉄分が不足するとヘモグロビンが作れず貧血になる、と整理されます。鉄→ヘモグロビン→赤血球→酸素運搬という因果でたどると、赤血球の役割が頭に残りやすくなります。

練習問題

問題1(心臓)
  1. 心臓の4つの部屋
  2. 大動脈に血液を送り出す部屋
  3. 肺からの血液が戻る部屋
答えを見る

(1) 右心房・右心室・左心房・左心室

(2) 左心室 (3) 左心房

問題2(血液成分)

次の働きをする血液成分は。

  1. 酸素を運ぶ
  2. 細菌から体を守る
  3. 出血を止める
  4. 栄養を運ぶ液体
答えを見る

(1) 赤血球 (2) 白血球 (3) 血小板 (4) 血しょう

問題3(例外)

肺動脈の中の血液は動脈血か静脈血か。理由も。

答えを見る

静脈血。肺動脈は心臓から肺へ向かう動脈だが、肺でガス交換する前の血液なので、CO₂ が多く酸素が少ない(=静脈血)。

まとめ

  • 心臓:4つの部屋でポンプの役割。弁で逆流防止。
  • 2つの循環:体循環(全身へ)、肺循環(肺へ)。
  • 動脈・静脈・毛細血管。例外:肺動脈は静脈血、肺静脈は動脈血。
  • 血液成分:赤血球(酸素)・白血球(免疫)・血小板(止血)・血しょう(運搬)。
  • ヘモグロビンが酸素を運ぶ。

もっと知る ── 発展・実生活(出典つき)

※ 教科書の内容に、信頼できる出典をもとにした発展・実生活・時事の話題を補足しています(教科書そのものではありません)。

鉄分不足で起こる「鉄欠乏性貧血」実生活

赤血球のヘモグロビンは鉄からつくられるため、鉄が不足するとヘモグロビンを十分につくれず、貧血になります。すると全身への酸素の運搬量が減り、疲れやすさや筋力の低下が起こります。成長期は特に鉄が必要なので、食事からしっかりとることが大切です。

出典:厚生労働省 e-ヘルスネット「鉄」

一酸化炭素はヘモグロビンに「先取り」される発展

一酸化炭素は赤血球のヘモグロビンと酸素よりもずっと結びつきやすい気体です。そのため吸い込むと、ヘモグロビンが酸素を運べなくなり、体が酸素不足になる一酸化炭素中毒が起こります。色も匂いもなく気づきにくいため、暖房器具の換気が重要です。

出典:厚生労働省 職場のあんぜんサイト「一酸化炭素中毒(CO中毒)」

輸血では血液型を合わせる理由実生活

ヒトの赤血球の表面には型を決める目印があり、ABO式ではA・B・O・ABの4つに分けられます。型の合わない赤血球を輸血すると赤血球がこわされ、発熱から急性腎不全など重い症状を起こすため、同じ型を選んで輸血します。国内では1日あたり平均で約3,000人が輸血を必要としています。

出典:日本赤十字社「赤血球の血液型」

血圧は心臓と血管で決まる実生活

血圧とは動脈の内側にかかる圧力のことで、心臓が送り出す血液の量と、血管の通りにくさ(抵抗)で決まります。日本人の高血圧の最大の原因は食塩のとりすぎで、運動不足や肥満も関係します。動脈は心臓から押し出された血液の圧力を受け止めるため、壁が厚く弾力があります。

出典:厚生労働省 e-ヘルスネット「高血圧」

動脈硬化 ── 血管が硬くなる病気発展

動脈は本来弾力がありますが、年齢や生活習慣によって硬くなり弾力を失うことがあり、これを動脈硬化といいます。血管の内側にコレステロールなどがたまって内側がせまくなると、血液が流れにくくなったり詰まりやすくなったりします。バランスのよい食事と有酸素運動が予防につながります。

出典:厚生労働省 e-ヘルスネット「動脈硬化」