循環器系

循環器系

・循環器系は、体液（血液やリンパ液）を体内に循環させ、酸素、栄養分等を全身の組織へ送り、老廃物を排泄（はいせつ）器官へ運ぶための器官系で、心臓、血管系、血液、脾臓（ひぞう）、リンパ系からなる。

・血管系が心臓を中心とする閉じた管（閉鎖循環系）であるのに対して、リンパ系は末端がリンパ毛細管となって組織の中に開いている開放循環系である。

心臓の構造

・心筋でできた握りこぶし大の袋状の臓器で、胸骨の後方に位置する。心臓の内部は上部左右の心房、下部左右の心室の4つの空洞に分かれている。

心臓の役割

・心臓は、血液を循環させるポンプの役目を果たしている。心房で血液を集めて心室に送り、心室から血液を拍出する。このような心臓の動きを拍動という。拍出された血液は、全身に送り出される。

・拍動の際に血液が確実に一方向に流れるよう、心室には血液を取り込む側と送り出す側にそれぞれ弁があり、拍動と協調して交互に開閉する。

・心臓の右側部分（右心房、右心室）は、全身から集まってきた血液を肺へ送り出す。肺でのガス交換が行われた血液は、心臓の左側部分（左心房、左心室）に入り、そこから全身に送り出される。一連の動きを確認しておこう。

心臓での血液の流れ

動脈と静脈

・血液が血管中を流れる方向は一定しており、心臓から拍出された血液を送る血管を動脈、心臓へ戻る血液を送る血管を静脈という。いずれも血管壁が収縮すると血管は細くなり、弛緩（しかん）すると拡張し、心拍数と同様に自律神経系によって制御される。

動脈の特徴

・動脈は弾力性があり、圧力がかかっても耐えられるようになっている。ただし、たとえば血漿中の過剰なコレステロールが血管の内壁に蓄積すると、血液が流れにくくなるとともに、動脈ではその弾力性が損なわれてもろくなる。

・動脈の多くは体の深部を通っているが、頚部（けいぶ）、手首、肘の内側等では皮膚表面近くを通るため、心拍に合わせて脈がふれる。血管壁にかかる圧力（血圧）は、通常、上腕部の動脈で測定される。なお、心臓が収縮したときの血圧を最大血圧、心臓が弛緩したときの血圧（心臓には圧がかからなくても、血管には血管壁の持つ弾力のためある程度の圧がある）を最小血圧という。

静脈の特徴

・静脈は皮膚表面近くを通っている部分が多く、皮膚の上から透けて見える。静脈にかかる圧力は比較的低いため、血管壁は動脈よりも薄い。四肢を通る静脈では血流が重力の影響を受けやすいため、一定の間隔で存在する内腔（ないくう）に向かう薄い帆状のひだ（静脈弁）が発達しており、血液の逆流を防いでいる。

毛細血管

・毛細血管は、動脈と静脈の間をつなぐように体中の組織に細かく張り巡らされている細い血管である。

毛細血管

・毛細血管の血管壁は薄く、この血管壁を通して、酸素と栄養分が血液中から組織へ運び込まれ、それと交換に二酸化炭素や老廃物が組織から血液中へ取り込まれる。

・消化管壁を通っている毛細血管の大部分は、門脈と呼ばれる血管に集まって肝臓に入る。消化管ではアルコール、毒素等のように生体に悪影響をおよぼす物質が取り込まれることがあるため、消化管で吸収された物質が一度肝臓を通って代謝や解毒を受けた後に、血流に乗って全身を循環する仕組みとなっている。

血液

・血液は、血漿（けっしょう）と血球からなる。比率は血漿と血球で約6：4となる。血漿（けっしょう）は、その90％以上が水分からなり、アルブミン、グロブリン等のタンパク質のほか、微量の脂質、糖質、電解質を含む。なお、血球はその約99％が赤血球であり、他に白血球、血小板を含む。

血液の内訳

・血液は、酸素や栄養分を全身の組織に供給し、二酸化炭素や老廃物を肺や腎臓へ運ぶほか、ホルモンの運搬によって体内各所の器官・組織相互の連絡を図る役割もある。また、血液の循環によって、体内で発生した温熱が体表、肺、四肢の末端等に分配され、全身の温度をある程度均等に保つのに役立っている。

血漿

・血漿（けっしょう）は、その90％以上が水分からなり、アルブミン、グロブリン等のタンパク質のほか、微量の脂質、糖質、電解質を含む。

血漿中のアルブミンの役割

・アルブミンは、血液の浸透圧を保持する（血漿成分が血管から組織中に漏れ出るのを防ぐ）働きがあるほか、ホルモンや医薬品の成分等と複合体を形成して、それらが血液によって運ばれるときに代謝や排泄（はいせつ）を受けにくくする。

血漿中のグロブリンの役割

・グロブリンは、その多くが、免疫反応において、体内に侵入した細菌やウイルス等の異物を特異的に認識する抗体としての役割を担うため、そういったものは免疫グロブリンとも呼ばれる。

血漿中の脂質の役割

・脂質（中性脂肪、コレステロール等）は、血漿中のタンパク質と結合してリポタンパク質を形成し、血漿（けっしょう）中に分散している。なお、血液の粘稠（ねんちゅう）性は、主として血漿の水分量や赤血球の量で決まり、血中脂質量はほとんど影響を与えない。脂質異常症や動脈硬化症に伴う血行障害は、血管の病変によるものであり、血液自体の粘稠性とは直接関係しない。

赤血球

・赤血球は、中央部がくぼんだ円盤状の細胞で、骨髄で産生される。赤い血色素（ヘモグロビン）を含む。なお、標高の高い土地での生活や重度の喫煙など、酸素が少ない環境で長期間過ごすと、血液中の赤血球の割合が増加する。

ヘモグロビンによる酸素の供給

・ヘモグロビンは、鉄分と結合したタンパク質で、酸素量の多いところ（肺胞の毛細血管）で酸素分子と結合し、酸素が少なく二酸化炭素が多いところ（末梢組織の毛細血管）で酸素分子を放出する性質がある。このようなヘモグロビンの性質によって、肺で取り込まれた酸素が、全身の組織へ供給される。なお、二酸化炭素はヘモグロビンとほとんど結合せず、血漿（けっしょう）中に溶け込んで末梢組織から肺へ運ばれる。

赤血球、ヘモグロビンの欠乏と貧血

・赤血球の数が少なすぎたり、赤血球中のヘモグロビン量が欠乏すると、血液は酸素を十分に供給できず、疲労や血色不良などの貧血症状【語句解説】が現れる。その原因としては、食事の偏りや胃腸障害等のため赤血球の産生に必要なビタミンが不足することによる場合（ビタミン欠乏性貧血）や、月経過多や消化管出血等による血液損失等のためヘモグロビンの生合成に必要な鉄分が不足することによる場合（鉄欠乏性貧血）などがある。

【語句解説】貧血症状と勘違いしやすい症状

・心臓機能や自律神経系の障害による立ちくらみ（起立性低血圧）やめまいなどの症状が俗に貧血と呼ばれることがあり、誤って混同されやすい。

白血球

・体内に侵入した細菌やウイルス等の異物に対する防御を受け持つ細胞である。形態や機能等の違いにより、数種類に細分類される。以下に挙げたもののほか、アレルギーに関与する白血球もある。これら種々の白血球が協働して、生体の免疫機能が発揮される。感染や炎症などが起きると全体の数が増加するとともに、種類ごとの割合も変化する。

白血球の種類（好中球、リンパ球、単球）

血小板

・血管が破れたり切れたりすると、血液が血管外に漏れ出す。血管だけでなく皮膚まで傷ついて血液が体の外に流れ出す出血（外出血）に対し、血液が組織の隙間や器官の内部に流れ込むことを内出血という。

・生体には損傷した血管からの血液の流出を抑える仕組みが備わっており、血小板がその仕組みにおいて重要な役割を担っている。

・損傷した血管は、血管壁が収縮することで血流を減少させ、大量の血液が流出するのを防ぐ。同時に、損傷部位に血小板が粘着、凝集して傷口を覆う。このとき血小板から放出される酵素によって血液を凝固させる一連の反応が起こり、血漿（けっしょう）タンパク質の一種であるフィブリノゲンが傷口で重合して線維状のフィブリンとなる。フィブリン線維に赤血球や血小板などが絡まり合い、血の凝固物（血餅（けっぺい）【語句解説】）となって傷口をふさぎ、止血がなされる。

【語句解説】血餅

・採血した血液が凝固して血餅が沈殿したときの上澄みを血清といい、血漿からフィブリノゲンが除かれたものである。

脾臓

・脾臓（ひぞう）は、握りこぶし大のスポンジ状臓器で、胃の後方の左上腹部に位置する。主な働きは、脾臓内を流れる血液から古くなった赤血球を濾（こ）し取って処理することである。健康な赤血球には柔軟性があるので脾臓内の網目構造をすり抜けられるが、古くなって柔軟性が失われた赤血球は引っかかり、脾臓（ひぞう）の組織に存在するマクロファージ（貪食（どんしょく）細胞）によって壊される。

・また、脾臓（ひぞう）にはリンパ球が増殖、密集する組織（リンパ組織）があり、血流中の細菌やウイルス等の異物に対する免疫応答に関与する。

リンパ系（リンパ液、リンパ管、リンパ節）

・リンパ液が循環するリンパ系は、血管系とは半ば独立した循環系として存在する。リンパ系には心臓のようにポンプの働きをする器官がなく、リンパ液の流れは主に骨格筋の収縮によるものであり、流速は血流に比べて緩やかである。

【語句解説】リンパ節は、首筋、脇の下、もものつけ根に多く集まっている。

リンパ液

・リンパ液は、血漿（けっしょう）の一部が毛細血管から組織の中へ滲（にじ）み出て組織液（組織中の細胞と細胞の間に存在する体液）となったもので、血漿とほとんど同じ成分からなるが、タンパク質が少なく、リンパ球を含む。

リンパ管、リンパ節

・組織液は、組織中の細胞に酸素や栄養分を供給して二酸化炭素や老廃物を回収したのち、そのほとんどは毛細血管で吸収されて血液に還元されるが、一部はリンパ管に入ってリンパ液となる。その際、組織中に侵入した細菌、ウイルス等の異物もリンパ管に取り込まれる。

・リンパ管には逆流防止のための弁があって、リンパ液は一定の方向に流れている。リンパ管は互いに合流して次第に太くなり、最終的に鎖骨の下にある静脈につながるが、途中にリンパ節と呼ばれる結節がある。リンパ節の内部にはリンパ球やマクロファージ（貪食（どんしょく）細胞）が密集していて、リンパ液で運ばれてきた細菌やウイルス等は、ここで免疫反応によって排除される。