中学2年理科。今日は人体の中でも質問が多い心臓のつくりと血液の循環について説明します。心臓は血液を循環させる大切なはたらきがあります。4つの部屋の名前やつながっている4本の血管、流れている血液の特徴もしっかりと押さえましょう。また、動脈と動脈血、静脈と静脈血がごっちゃになっている生徒が多いようです。ここでもう一度整理しておきましょう。
心臓のつくり
心臓は筋肉でできており、血液をからだ全身に送り出すポンプのようなはたらきがあります。心臓が規則正しく拍動(はくどう)することで、絶えず全身に血液が送り出されます。
ホニュウ類の心臓は次の2つの心房と2つの心室に分かれています。心房は血液が戻ってくる部屋で、心室は血液が心臓外に送り出される部屋です。
心臓の4つの部屋
- 右心房
全身をまわった血液が戻ってくる部屋
大静脈とつながっている
二酸化炭素が多い静脈血が流れる - 右心室
右心房から血液が送られ、肺に血液を送り出す部屋
肺動脈とつながっている
二酸化炭素が多い静脈血が流れる - 左心房
肺を通った血液が戻ってくる部屋
肺静脈とつながっている
酸素が多い動脈血が流れる - 左心室
左心房から血液が送られ、全身に血液を送り出す部屋
大動脈とつながっている
酸素が多い動脈血が流れる
セキツイ動物の心臓
背骨をもつ動物を「セキツイ動物」といいます。詳しくは動物の分類で学習しますが、セキツイ動物には、魚類、両生類、ハチュウ類、鳥類、ホニュウ類の5種類がいます。それぞれ異なる心臓のつくりをしているので、簡単に覚えてしまいましょう。
魚類の心臓
1心房1心室
全身を循環した血液は、心房に戻り心室からエラに送られます。
両生類の心臓
2心房1心室
全身を循環して戻って来た静脈血と、肺から戻って来た動脈血が心室で混合されて全身に送りだされます。
ハチュウ類の心臓
2心房1心室
両生類と同じ心臓の構造ですが、心室に不完全ながらも壁が形成されているので、静脈血と動脈血が混ざるのが少し防がれます。
鳥類・哺乳類の心臓
2心房2心室
心室に完全な壁が形成されているので、静脈血と動脈血が混合しないようになっています。
心臓につながる4つの血管
心臓には4本の太い血管がつながっています。血液の循環で学習しますが、ここでも説明しておきます。
- 大静脈
全身から心臓に戻る血液が流れている血管
二酸化炭素が多い静脈血が流れている - 肺動脈
心臓から肺に向かう血液が流れている血管
二酸化炭素が多い静脈血が流れている - 肺静脈
肺から心臓に戻る血液が流れている血管
酸素が多い動脈血が流れている - 大動脈
心臓から全身に向かう血液が流れている血管
酸素が多い動脈血が流れている
【問題】心臓のつくりやはたらきの問題
下の図1は、血液を全身に送り出すはたらきがある心臓について、図2は血液中の成分を表したものである。これについて各問いに答えよ。
(1)図1のようにヒトの心臓は、A~Dの4つの部屋に分かれており、心臓の筋肉が収縮をくりかえすことで全身に血液を送り出している。Aの部屋が収縮しているとき、同時に収縮している部屋を図1のB~Dの中から一つ選び、記号とその部屋の名称を答えよ。
(2)全身をめぐり心臓に戻ってきた血液は、全身の細胞でできた二酸化炭素を多く含んでいる静脈血になっている。図1のA~Dの4つの部屋で、静脈血が流れている部屋はどこか。すべて選び記号で答えよ。
(3)全身から戻ってきた血液が、肺に送られ二酸化炭素と酸素を交換し、再び全身に送られるまでの経路を、A~Dの部屋の記号と肺という語、矢印を用いて表せ。
[ 全身 → → 全身 ]
(4)心臓のつくりで見られる弁のはたらきを簡潔に書け。
(5)ヒトの心臓の4つの部屋からなる心臓を持つ動物を、下のア~オの中から2つ選び記号で答えよ。
ア イワシ イ ニワトリ ウ ヘビ エ カエル オ ウサギ
(6)図2は、心臓や血管の中を流れる血液の成分を表したものである。ア~エの中で、酸素を運ぶ働きがある血液の成分を1つ選び、記号を答えよ。また、その中に含まれる赤い色素の名称も答えよ。
【解答・解説】心臓のつくりやはたらきの解答
(1)C、左心房
心房は、血液が心臓の外から流れ込んでくる部屋で、全身から血液が戻ってくる右心房(A)と、肺から心臓に血液が流れ込んでくる左心房(C)がある。心房が収縮し、心室に血液を送り出しています。
(2)A、B
全身から戻ってきた血液が、二酸化炭素を多く含む静脈血です。全身から右心房(A)と流れ込み、右心室(B)に送り出され、右心室から肺に送られます。
(3)全身→A→B→肺→C→D→全身
体循環を終えた血液は、心臓の右心房に戻り、右心室から肺を循環します。肺で、酸素と二酸化炭素を交換した血液は、左心房に戻り、左心室から全身に送り出されます。
(4)血液の逆流を防ぐ。
心臓や静脈に見られる弁には、血液の逆流を防ぐというはたらきがあります。
(5)イ、オ
セキツイ動物で、ヒトと同じ2心房2心室の心臓を持っているのは、ホニュウ類と鳥類の2種類だけです。動脈血と静脈血が混じり合わない効率的な心臓のつくりになっています。
(6)ア、ヘモグロビン
血液成分で、円盤状の赤血球は赤い色素のヘモグロビンを含みます。ヘモグロビンは、酸素が多いところで酸素と結びつき、酸素の少ないところで酸素をはなす性質があります。
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