二つの循環：肺と全身

血液は体を一周する間に心臓を二回通ります。一回は肺へ向かうとき、もう一回は再び全身へ出ていくときです。

なぜ循環が二つあるのか

血液は肺で酸素を受け取り、体のほかの部分でそれを手放します。もし心臓のポンプが一つだけなら、血液は肺を出たあと新たな後押しなしにすべての器官を通り抜けなければなりません。そこで心臓は血液を二回送り出します。右側は短い経路である肺循環で肺に血液を送ります。続いて左側が、長い経路である体循環で全身に血液を送ります。

肺循環

体から戻った酸素の少ない血液は、上大静脈と下大静脈を通って右心房に入ります。右心房はそれを右心室へ送り、右心室は肺動脈弁を通して肺動脈へ送り出します。肺動脈は二つに分かれ、左右の肺に一本ずつ向かいます。肺で血液は二酸化炭素を放出し、酸素を取り込みます。酸素の多くなった血液は、肺静脈を通って心臓に戻り、左心房に入ります。

体循環

血液は左心房から左心室へ移ります。左心室はそれを大動脈弁を通して、最も太い動脈である大動脈へ送り出します。大動脈は心臓の上でアーチを描き、頭と腕へ枝を出してから、胸と腹を下っていきます。枝は何度も分かれ、血液はやがてあらゆる組織の細い毛細血管に届きます。そこで酸素と栄養が血液から出ていき、老廃物が血液に入ります。その後、血液は静脈に集まり、静脈は合流して二本の大静脈となり、右心房へ戻ります。そしてまた一周が始まります。

動脈は出ていき、静脈は戻る

ここは多くの学習者がつまずくところです。動脈かどうかは酸素ではなく向きで決まります。動脈は心臓から出ていく血液を運び、静脈は心臓へ戻る血液を運びます。そのため、肺動脈は酸素の少ない血液を、肺静脈は酸素の多い血液を運びます。「動脈は赤、静脈は青」というおおまかな決まりの例外です。

モデルやほとんどの図の色は、酸素の量を表す記号です。酸素の少ない血液は色が暗くなりますが、それでも赤です。二種類をひと目で区別するために青く描いているだけです。

肺と全身で何が変わるのか

血液の変化は、一周の両端にある毛細血管で起こります。肺では二酸化炭素が血液から出て酸素が入るので、肺静脈の血液は酸素を多く含みます。体のほかの部分では逆のことが起こります。細胞ははたらくために酸素を使い、二酸化炭素を出すので、体循環の静脈の血液は酸素が減った状態で右心房に戻ります。どちらの場所でも、気体は拡散によって薄い毛細血管の壁を通り抜けます。

心臓自身のための三つ目の小さな循環

心筋は体循環の一部ですが、自分専用の短い経路をもっています。冠動脈は大動脈弁のすぐ先で大動脈から枝分かれするので、心臓は新しい血液を最初に受け取る器官の一つです。血液が心臓の壁の毛細血管を通ったあと、冠静脈が酸素の少ない血液を集めて右心房に戻し、肺へ向かうほかの血液と合流させます。

モデルで「断面を見る」の代わりに「透視」をオンにしてみましょう。外側の壁が薄くなり、二本の大静脈からの青い流れと、四本の肺静脈からの赤い流れを同時に追えます。二つの流れは、大動脈が肺動脈の上をアーチ状に越える心臓の上で交差しますが、決して混ざりません。

これは体のつくりとはたらきについての教材です。医学的な助言ではなく、診断や治療に使うものではありません。