【中2理科】呼吸・血液循環・排出の要点まとめ｜肺動脈と肺静脈の血液の種類の例外

中2理科「呼吸・血液循環・排出」を、図と例題で1つずつ確かめるページです。酸素は肺から入って血液で全身の細胞へ運ばれ、二酸化炭素は肺から、不要な物質は腎臓から出るまでの道すじを、呼吸・排出・血液の循環の順に扱います。どの見出しも「答え → 図 → 理由 → 解き方」の順に書いています。紙に書いて練習したい人は、下の無料プリントを使ってください。

細胞呼吸や栄養分の吸収は、中2理科「生物と細胞・消化と吸収」で解説しています。

人は、なぜ、どこから酸素を取り入れる？ 呼吸と空気の通り道

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• 鼻や口から入った空気は、首のまん中を通る気管に入る。
• 気管は左右に分かれ、肺の中で細かく枝分かれする。この管を気管支という。
• 気管支の先は小さな袋の肺胞になっている。気管支と肺胞が集まって、胸の中に左右1つずつある肺ができている。

吸う息とはく息のちがい：

理由：細胞呼吸（栄養分 ＋ 酸素 → 二酸化炭素 ＋ 水）のために、体は酸素を取り入れ、二酸化炭素を外に出し続けなければなりません。

肺の中で、酸素と二酸化炭素はどう入れかわる？ 肺胞のはたらき

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• 息を吸うと、肺胞の中に空気が入る。
• 肺胞の中の酸素が、毛細血管を流れる血液に取り入れられる。
• 血液中の二酸化炭素が、肺胞の中に出される。息をはくと、体の外に出る。

理由：空気にふれる表面積が大きいほど、酸素と二酸化炭素の交換を効率よく行えます。中2の「消化と吸収」の柔毛と同じ考え方です。

肺胞を通る前と後の血液：

肺は、どうやってふくらんだり、ちぢんだりする？ 呼吸運動と肺の模型

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理由（肺の模型）：ゴム膜を下に引くと、空間が広がってゴム風船がふくらみます（息を吸う時）。上へおし上げると、しぼみます（息をはく時）。ペットボトルのかべは動かないので、ろっ骨の動きは表せません。

体でできた不要な物は、どうやって外に出す？ 排出

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• 細胞の活動で、アミノ酸が分解されると、有害なアンモニアができる。
• アンモニアは血液で肝臓に運ばれ、害の少ない尿素に変えられる。→ アンモニアは有害なので、そのままでは体の中に置いておけないため。
• 尿素は血液で腎臓に運ばれ、血液中からこし出されて、余分な水分や塩分とともに尿になる。→ 不要な物を血液から取りのぞくため。
• 尿は輸尿管を通ってぼうこうに運ばれ、一時ためられてから、体の外に出される。

理由：細胞呼吸でできた二酸化炭素は、血液で肺に運ばれ、息として出されます。それ以外の不要な物質が、この見出しの道すじで出されます。肝臓には、胆汁をつくる・ブドウ糖の一部をグリコーゲンにしてたくわえるなど、いろいろなはたらきもあります。

血液は、体の中をどう流れている？ メダカの尾びれの観察

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観察の手順：

• チャック付きの袋に、少量の水といっしょにメダカを入れる。→ メダカが弱らず、あまり動かないから。
• 顕微鏡の低倍率で、尾びれを観察する。→ 低倍率だと広い範囲が見え、血管のつながりを追える。
• 観察が終わったら、すぐに水そうにもどす。→ メダカを弱らせないため。

理由：血液の流れがいつも同じ向きなのは、血液が、心臓から出て全身をめぐり、心臓にもどる「循環」をしているからです。

血液には、何がふくまれている？ 4つの成分とヘモグロビン

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ヘモグロビン：赤血球にふくまれる赤い物質です。酸素の多い所（肺）では酸素と結びつき、酸素の少ない所（全身の細胞のまわり）では酸素をはなします。

理由：この性質があるので、赤血球は、肺で受け取った酸素を、全身の細胞にわたせます。

血液と細胞は、どうやって物をやりとりする？ 組織液

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理由：赤血球は毛細血管の中を流れ、血管の外には出ません。でも、全身の細胞は血管の外にあります。そこで、赤血球からはなされた酸素や、血しょうにとけた栄養分が、組織液を通して細胞に届きます。組織液の多くは再び毛細血管にもどり、一部はリンパ管に入ります（リンパ管は、やがて血管と合流します）。

心臓は、どうやって血液を送り出す？ 4つの部屋と拍動

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右・左は、心臓の持ち主から見た向きです。正面から見た図では、向かって左が右心房・右心室になります。同じ側の心房から心室へ血液が流れます。

弁は、心房と心室の間と心室の出口にあり、血液が逆に流れるのを防ぎます。

拍動のしくみ：

• 2つの心房が同時に縮み、血液を心室へ送る。
• 続いて2つの心室が同時に縮み、血液を心臓の外へ送り出す。

この縮んだりゆるんだりのくり返しを拍動といいます。安静時は1分間に60〜80回ほどです。

送り出す血液の量の計算：1回の拍動で70 mL の血液を全身へ送り出し、1分間に70回なら、70×70＝4900 mL（約5 L）です。

理由：左心室は、全身へ強い力で血液を送り出すので、かべの筋肉がいちばん厚くなっています。

血管には、どんな種類がある？ 動脈・静脈・毛細血管

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血液の流れの順：心臓 → 動脈 → 毛細血管 → 静脈 → 心臓。動脈は枝分かれして毛細血管になり、毛細血管は集まってしだいに太くなり静脈になります。

理由：脈拍は、心臓の拍動が動脈に伝わった物なので、手首や首の動脈でふれて数えられます（静脈では感じられません）。

血液の循環の道すじ：肺動脈と肺静脈を流れる血液の例外

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• 肺循環：右心室 → 肺動脈 → 肺（肺胞のまわりの毛細血管で二酸化炭素を出し、酸素を受け取る）→ 肺静脈 → 左心房
• 体循環：左心室 → 大動脈 → 全身（全身の毛細血管で酸素と栄養分をわたし、二酸化炭素と不要な物質を受け取る）→ 大静脈 → 右心房

2つの道すじは心臓でつながっていて、血液は右心房 → 右心室 → 肺循環 → 左心房 → 左心室 → 体循環 → 右心房…とくり返し流れます。

動脈血と静脈血：動脈血は酸素を多くふくむ血液、静脈血は酸素が少なく二酸化炭素を多くふくむ血液です。

理由：動脈・静脈は「血液の向き」、動脈血・静脈血は「血液の中身（酸素が多い・少ない）」で決まる名前です。肺動脈は、右心室から肺へ向かう血管なので「動脈」ですが、流れているのは、全身から返ってきた酸素の少ない血液（静脈血）です。肺静脈は、肺から左心房へ向かう血管なので「静脈」ですが、肺で酸素を受け取った後の血液（動脈血）が流れています。

器官を通ると、血液の中身はどう変わる？

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考え方：

• その物質は、その器官で血液に入るのか、出るのかを表で確かめる。
• 入る（出る）器官を通った直後の血管を、図で探す。

理由：血液は、器官を通る間に、物質を受け取ったりわたしたりします。だから、同じ物質でも、器官の前と後で血液中の多さが変わります。

まとめ

呼吸は、鼻や口から入った空気が気管・気管支を通って肺胞に届き、肺胞で酸素が血液に入って二酸化炭素が出されるしくみです。肺はろっ骨と横隔膜の動きでふくらんだりちぢんだりします。細胞でできたアンモニアは、肝臓で尿素に変えられ、腎臓で尿になって、輸尿管・ぼうこうを通って出されます。血液は、赤血球・白血球・血小板・血しょうでできていて、組織液を通して細胞と物質をやりとりします。心臓は4つの部屋をもち、血液は肺循環と体循環をめぐります。肺動脈には静脈血、肺静脈には動脈血が流れるのが例外です。プリントの確認問題で、血管と血液の流れの問題を手を動かして練習してみてください。