中2理科「呼吸運動」横隔膜とろっ骨の動きに注目!

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中学2年理科。人体のつくりとはたらきについて見ていますが、今回は「呼吸運動」です。筋肉でできていない肺をどのように膨らませたり縮めたりしているのか詳しくみていきましょう。

呼吸運動

ヒトのように肺呼吸する動物は、肺に空気を入れたり吐き出したりして空気中の酸素と、血液中の二酸化炭素を交換しています。しかし、肺は紙風船のような作りになっていて、筋肉を持ちません。自らの筋肉で膨らんだり縮んだりすることはできません

では、どうやって肺を膨らませたり縮めたりしているのでしょうか。

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横隔膜とろっ骨で胸腔の気圧を変化させる

肺は、ろっ骨のまわりの筋肉と肺の下にある横隔膜という筋肉で囲まれた構造の中にあります。すき間がなく密閉された空間があり、これを「胸腔(きょうくう)」といいます。

呼吸運動

息を吸うときは、ろっ骨が上に上がり、肺の下にある横隔膜が下に下がります。そうすると、密閉された空間である胸腔が引き伸ばされ、胸腔内の気圧が下がります。この運動によって大気圧に押された空気が肺の中に入ってくるのです。

  • ろっ骨→上がる
  • 横隔膜→下がる
  • 胸腔→広がり気圧下がる
  • 肺→膨らむ

反対に、息をはくときは、ろっ骨が下に下がり、横隔膜が上に上がります。そうすると、密閉された空間である胸腔が押し縮められ、胸腔内の気圧が上がります。この運動によって肺の中の空気が外に押し出され肺が縮まるのです。

  • ろっ骨→下がる
  • 横隔膜→上がる
  • 胸腔→縮まり気圧上がる
  • 肺→縮む

ろっ骨と横隔膜の動きがポイント

入試や定期テストでよく出題されるのが、横隔膜とろっ骨の動きです。選択問題で出題されることが多いので、どうやったら息をはきだせるのか、吸い込めるのかを答えられるようにしましょう。

応用記述対策としては、胸腔内の気圧がどうなるのかまでマスターできれば、呼吸運動については敵なしです。

呼吸運動の練習問題

  1. 肺の下にあり、呼吸するときに上下する筋肉を何と言いうか。
  2. ろっ骨の筋肉と肺の下にある筋肉で囲まれた空間を何というか。
  3. 息をはくとき、ろっ骨と横隔膜はそれぞれどうなるか。
  4. 息をはくとき、ろっ骨と横隔膜で囲まれた空間の気圧は、大気圧と比べてどうなるか。
  5. ペットボトルなどでつくった肺のモデルで、ガラス管は何を表しているか。

解答

  1. 横隔膜
  2. 胸腔
  3. ろっ骨:下がる 横隔膜:上がる
  4. 大きくなる(高くなる)
  5. 気管

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化学変化の復習

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