第10章：血液 ── 酸素を運ぶ赤い列車

出発しんこう

決して止まらない列車を想像してみてください。その列車は、広い広い国のすみずみをぐるりとめぐる線路を走っています。山のそばを通り、谷をぬけ、小さな村のひとつひとつにも立ちよります。列車はひとつの大きな駅で新しい荷物を積みこむと出発し、駅に止まるたびに荷物を下ろし、運び出すごみを積みこみます。大きな駅にもどってくると、ごみを下ろし、また荷物を積んで、ふたたび出発します。列車はこれを昼も夜もくり返していて、お休みをとったことは一度もありません。

あなたの体にも、そんな列車があります。それが血液です。線路は血管（けっかん）です。血管は、体のすみずみまで血液を運ぶ管です。大きな駅は肺（はい）です。荷物は酸素（さんそ）で、ごみは二酸化炭素（にさんかたんそ）です。そして、列車全体を動かしつづけているエンジンは、心臓（しんぞう）です。

肺胞（はいほう）の章で、酸素が小さな空気のふくろのうすいかべをすりぬけて、毛細血管（もうさいけっかん）の中の血液に入るところを見ましたね。あのしゅんかんが、酸素が列車に乗りこんだときだったのです。

でも、酸素が肺にとどまっているだけでは、あまり役に立ちません。足の指にも酸素が必要です。脳にも酸素が必要です。足の筋肉にも、指先の細胞（さいぼう）にも酸素が必要です。この章では、血液といっしょに旅をして、酸素がどのようにとどけられるのか、そして血液がとちゅうでどのように体を守っているのかを見ていきましょう。

体の中には、どれくらいの血液があるのでしょう。大人には、およそ5リットルの血液があります。1リットル入りの水のボトル5本ぶんくらいです。子どもはそれより少なく、体の大きさによって、1.5〜3リットルくらいでしょう。成長するにつれて体はもっと血液をつくるので、いつでも体の大きさにちょうど合った量になっています。

血液は何でできているの？

血液は、ただの赤い液体のように見えますが、じつはいろいろなものがまざり合ったものです。もしお医者さんが小さな管に血液をとって、長いあいだじっと立てておいたり、特別な機械でとても速く回したりすると、血液はいくつかの層（そう）に分かれます。いちばん上には、すきとおった、うすい黄色の液体がたまります。いちばん下には、ぶあつい、こい赤色の層ができます。そのあいだには、とてもうすい、白っぽい層ができます。

うすい黄色の液体は、血しょう（けっしょう）とよばれます。血しょうは血液の半分より少し多くをしめていて、そのほとんどは水です。でも血しょうには、たくさんの大切なものがとけこんでいます。あまい紅茶に、目には見えないさとうがとけこんでいるのと同じです。

血しょうは、食べものからとったさとうやほかの栄養（えいよう）を、細胞へ運びます。体に必要な塩分も運びます。体のある部分から別の部分へ、化学物質の知らせも運びます。そして、肺へもどる二酸化炭素の多くも運んでいます。

いちばん下のぶあつい、こい赤色の層は、赤血球（せっけっきゅう）でできています。赤血球は、酸素を運ぶ列車の車両です。そのあいだのうすい白っぽい層には、前の章で出会った守り手である白血球（はっけっきゅう）と、血小板（けっしょうばん）という小さなかけらが入っています。血小板は、血を止めるのを助けます。この章では、こうした旅人たちひとりひとりに会っていきましょう。

やってみましょう。手首の内側の、皮ふがうすいところを見てください。うすい青色や緑色の線が見えるかもしれません。これは静脈（じょうみゃく）です。静脈は、血液を心臓のほうへもどす血管です。

でも、静脈の中の血液は青くはありません。血液はいつも赤いのです。静脈が青く見えるのは、光が皮ふを通りぬけて、はね返って目にとどくときの、とどき方のせいにすぎません。小さなすりきずから血が出たのを見たことがあれば、血が赤いことに気づくでしょう。

赤血球と酸素の座席

赤血球は、体の中でもとくにすばらしい細胞のひとつです。赤血球のひとつひとつは、まるくて平らな円ばんの形をしていて、両側からまん中がへこんでいます。あながつきぬけていないドーナツに少しにています。この形のおかげで、赤血球は大きさのわりに表面が広くなり、酸素がすばやく出入りしやすくなっています。それに、とても曲がりやすくなっています。

赤血球は、曲がりやすくなければなりません。赤血球のひとつひとつはとても小さく、直径（ちょっけい）は1000分の7〜8ミリメートルくらいです。でも、いちばん細い毛細血管の中には、それよりもっとせまいものがあります。そこを通りぬけるために、赤血球は体をおりまげて、ぎゅっとちぢこまります。やわらかいゴムの輪を細い管におしこむのに少しにています。通りぬけると、赤血球はぽんといつもの形にもどって、旅をつづけます。

あなたの体の中には、ほかのどの種類の細胞よりも多くの赤血球があります。大人には、およそ25兆個の赤血球があります。1兆は100万の100万倍ですから、ほとんど想像もできないほど大きな数です。もし大人の赤血球をすべてひとつずつ積み重ねることができたら、その塔は、地球でいちばん高い山よりも、ずっとずっと高くなるでしょう。

赤血球は、骨髄（こつずい）でつくられます。骨髄は、いくつかの骨の中心にある、やわらかくてスポンジのような部分です。骨髄は、とてもいそがしい工場です。1秒ごとに、およそ200万個もの新しい赤血球をつくっています。こんなに速く働かなければならないのは、赤血球がいつまでも使えるわけではないからです。赤血球のひとつひとつは、およそ4か月のあいだ体の中を旅して、心臓と肺を何千回も通ります。そして、古くなってしまうのです。

赤血球は、古くなってかたくなると、細い毛細血管をそれまでのようにはするりと通りぬけられなくなります。そこで、前の章で出会ったなつかしい友だち、マクロファージの出番です。ひぞうという器官や肝臓（かんぞう）にいるマクロファージが、古くなった赤血球をつかまえて分解（ぶんかい）します。そのときでも、大切なものはむだにされません。マクロファージは古い細胞から鉄をとっておき、その鉄は骨髄へ送り返されて、新しい赤血球をつくるのに役立てられるのです。

赤血球は、どうしてそんなに酸素を運ぶのが得意なのでしょう。赤血球のひとつひとつの中には、ヘモグロビンという特別なたんぱく質の、小さな分子（ぶんし）が何百万個も入っています。分子とは、とてもとても小さなつぶのことで、ふつうのけんび鏡（けんびきょう）でも見えないほど小さいのです。赤血球1個には、およそ2億7000万個ものヘモグロビンの分子が、ぎっしりつまっています。

ヘモグロビンの分子ひとつひとつには、座席が4つあると考えてみましょう。それぞれの座席には、酸素の小さな分子がひとつずつすわれます。ですから、赤血球1個には、およそ10億個の酸素の分子が乗れるのです。それどころか赤血球には、ほかのほとんどの細胞にある部分のいくつかがありません。細胞のための指示書がしまってある中心部分も、ないのです。そのおかげで、ヘモグロビンが入る場所が広くなり、酸素が乗る場所も広くなります。

ヘモグロビンの座席の中心には、小さな鉄のかけらがあります。鉄は、くぎや、なべのいくつかに使われているのと同じ種類の金属ですが、血液の中では、とても小さくて特別な形をしています。酸素が鉄の上にすわると、ヘモグロビンはあざやかな赤色になります。酸素がおりると、ヘモグロビンはもっとこい赤色になります。ですから、肺を出たばかりの酸素でいっぱいの血液は、あざやかな赤色です。肺へもどるとちゅうの、酸素が少なくなった血液は、もっとこい赤色をしています。

体は、ヘモグロビンをつくるために鉄を必要とし、その鉄を食べものからとっています。いろいろな豆、レンズ豆、葉っぱの緑色の野菜、たまご、肉、魚など、鉄をふくむ食べものはたくさんあります。いろいろな食べものを組み合わせて食べると、体は健康な赤血球をたくさんつくるのに必要な鉄をとりやすくなります。

ヘモグロビンには、いつ酸素をつかまえて、いつ手放せばよいかを知る、うまいしくみがあります。酸素がたくさんある肺では、ヘモグロビンは酸素をしっかりつかまえて、座席をいっぱいにします。体のほかの場所では、細胞が酸素を使ってきたので、まわりの酸素が少なくなっています。そこでは、ヘモグロビンは酸素を手放します。いっしょうけんめい働いている筋肉はあたたかく、二酸化炭素をたくさんつくります。こうした変化のおかげで、ヘモグロビンはさらに多くの酸素を手放します。こうして酸素は、いちばん必要とされている場所に、ぴったりとどけられるのです。

心臓 ── ならんだふたつのポンプ

列車にはエンジンが必要です。血液のエンジンは、心臓です。心臓は、あなた自身のにぎりこぶしくらいの大きさの、強い筋肉です。胸の中、ふたつの肺のあいだの、少し左よりにあります。左の肺が、心臓のための場所をあけるために少し小さくなっていたのを覚えていますか。心臓と肺はすぐとなりに住むご近所さんで、あなたが生きているあいだ、一秒一秒、チームとして働いています。

多くの人が知らないことがあります。じつは、心臓はふたつのポンプがならんだものなのです。心臓の右側と左側はかべで分けられていて、それぞれに仕事があります。右側は、血液を肺へ送り出します。左側は、血液を体のほかの部分へ送り出します。血液は、どのひとしずくも、右側と左側の両方を順番に通っていきます。

1個の赤血球の旅についていってみましょう。旅は肺から始まり、赤血球はそこで酸素をいっぱいに積みこみます。肺から、赤血球は心臓の左側へ流れこみます。心臓の左側がぎゅっと強くちぢんで、赤血球を太い血管へ送り出します。そこからどんどん細い血管へと進み、足の筋肉までずっと旅をします。そこで、毛細血管の中で、赤血球は酸素を手放し、二酸化炭素を受け取ります。

さあ、赤血球は家へ帰る旅を始めます。静脈に流れこみ、静脈が赤血球を心臓のほうへ運び上げます。赤血球が心臓の右側に入ると、右側がぎゅっとちぢんで、赤血球を肺へ送り出します。肺胞のまわりの毛細血管で、赤血球は二酸化炭素を下ろし、新しい酸素を受け取ります。これでまた心臓の左側へ行って、次の旅を始める準備ができました。

つまり、赤い列車の線路は、数字の8に少しにた形をしているのです。ひとつの輪は、心臓から肺へ行ってもどってきます。もうひとつの輪は、心臓から体全体へ行ってもどってきます。心臓は、ふたつの輪が交わるまん中にあります。休んでいるとき、赤血球はふたつの輪をひとめぐりする旅を、およそ1分でやりとげられます。

心臓から血液を運び出す血管は、動脈（どうみゃく）とよばれます。心臓へ血液をもどす血管は、静脈とよばれます。そのあいだで、いちばん細い動脈といちばん細い静脈をつないでいるのが毛細血管です。毛細血管は、列車が荷物をとどける細い血管です。体の中で生きている部分にはどこでも近くに毛細血管があるので、どの細胞も、荷物がとどく場所から遠くはなれていることはありません。

心臓が血液をおし出しているのを、感じることができます。親指のつけ根のすぐ下、手首の内側に、指を2本そっと当ててみましょう。じっとして、待ってみてください。指の下で、トン、トン、トンと、やさしく規則正しい動きを感じるかもしれません。それが脈（みゃく）です。トンという1回1回は、心臓が1回ちぢむことで動脈の中をおし出されていく、血液の波なのです。

静かにすわったまま、脈を数えてみましょう。多くの子どもでは、休んでいるとき、心臓は1分間に70〜120回くらい打っています。

それから、安全にできる場所があれば、しばらくその場でぴょんぴょんとんでから、もう一度数えてみましょう。脈は速くなっているはずです。それに、息も速くなっていることに気づくでしょう。筋肉がいっしょうけんめい働くと、もっと多くの酸素が必要になるので、心臓は速く血液を送り出し、肺は速く息をします。エンジンと駅が、いっしょにスピードを上げるのです。

列車に乗る守り手たち

列車の乗客は、赤血球だけではありません。白血球もいっしょに乗っています。前の章で、ばい菌がやってくると肺のマクロファージが警報を鳴らし、好中球（こうちゅうきゅう）が助けにかけつけることを学びましたね。好中球は、血液に乗ってそこへやってくるのです。血液は、守り手を必要としている体のどんな場所へも、守り手を運ぶ道なのです。

警報が鳴ると、近くの血管のかべが変わります。血管の内側が、少しねばねばしてくるのです。血液の中をころがるように進んでいた白血球は、自分のおりる駅の名前を聞いた乗客のように、スピードを落としはじめます。白血球はねばねばのかべにつかまり、それから血管のかべの細胞のあいだにある小さなすき間から、体をおし出すようにして外へ出ます。外へ出ると、まっすぐばい菌のほうへ向かっていきます。

血しょうも、守り手を運んでいます。リンパ球（きゅう）がつくる特別なたんぱく質である抗体（こうたい）は、血しょうの中にういて、体じゅうを旅しています。血液はどこにでもとどくので、抗体はほとんどどこでもばい菌を見つけることができます。抗体は、見覚えのあるばい菌を見つけるとそれにくっついて目印をつけ、マクロファージやほかの守り手が見つけてやっつけられるようにします。

血液は、特別な検問所（けんもんじょ）もいくつか通ります。そのひとつが、ひぞうです。ひぞうはにぎりこぶしくらいの大きさの器官で、体の左側、胃のうしろにおさまっています。ひぞうの中では、血液はたくさんの白血球やマクロファージのそばを、ゆっくりと流れていきます。白血球やマクロファージは、血液の中にばい菌や古くなった赤血球がないか調べて、そこにあってはいけないものを取りのぞきます。ひぞうは、どの列車もときどき通らなければならない、安全を守るための門に少しにています。

それから、血小板がいます。血小板は細胞の小さなかけらで、赤血球よりもさらに小さいのです。切りきずやすりきずができると、血小板はその場所へかけつけ、くっつき合ってあなをふさぎます。血小板は、血液がかたまって血のかたまりになるのも助けます。この血のかたまりは、あとでかわいて、かさぶたになります。これは、血を止めるだけではありません。皮ふにあいた入り口をふさいで、ばい菌がきずから入れないようにもしているのです。

血液は、あたたかさまで運んでいます。血液は、いそがしく働いている筋肉や器官の中を流れるときに熱を受け取り、それを体じゅうに広げて、全身をあたたかくたもっています。体がばい菌と戦っているとき、脳は体温を上げて熱を出すことがあり、血液はそのよけいなあたたかさをあらゆる場所へ運びます。熱が体をどのように助けるのかについては、あとの章でもっとくわしく学びます。

ひと息ごとに見守る

血液は、呼吸のためにもうひとつ大切な仕事をしています。呼吸がどれくらいうまくいっているかを、脳に知らせているのです。血液は体をめぐりながら、細胞から二酸化炭素を集めます。思いきり走っていると、筋肉が二酸化炭素をたくさんつくるので、血液の中の二酸化炭素の量がふえはじめます。

第3章で出会った、脳のいちばん下の部分である脳幹（のうかん）のおくには、血液を見守っている細胞のグループがあります。この細胞は、とくに二酸化炭素に敏感（びんかん）です。血液の中の二酸化炭素がふえてきたことに気づくと、もっと速く、もっと深く息をするように知らせを送ります。二酸化炭素の量がもとどおりに下がると、呼吸がまたゆっくりになるようにします。

あなたは、こうしたことを何ひとつ考える必要はありません。ねむっているあいだも、脳は一晩じゅう血液を見守り、呼吸を調節しています。おにごっこをしているときは、あなたが決めなくても、脳が呼吸を速くしてくれます。これは、あなたがいつでも必要な空気をとれるようにするための、体のやり方なのです。脳のこの見守り役の部分については、次の章でもっとくわしく学びます。

あなたがすいこむ酸素の旅を、ふり返ってみましょう。酸素は鼻から入り、のどの見はりばんのそばを通り、気管（きかん）を下りて、気管支樹（きかんしじゅ）の枝を通りぬけ、肺胞にたどり着きました。そこで血液の中にすべりこみ、赤血球に乗りこみました。それから心臓が、酸素を必要としている細胞へ向けて、酸素を体じゅうに走らせました。そしてそのあいだずっと、守り手たちが見はりに立って、ばい菌を入れないようにしていたのです。

でも、まだひとつ、なぞが残っています。空気は、実際にはどうやって肺にすいこまれ、また外へおし出されているのでしょう。肺には、それをするための自分の筋肉がありません。脳が息をするように知らせを送ったとき、それにこたえるのはだれなのでしょう。答えは、肺の下にあるドームの形をした強い筋肉と、肺のまわりをかこむ骨のかごです。次の章では、ひと息ひと息を生み出すポンプ、横隔膜（おうかくまく）とろっ骨に会いましょう。

たいせつなことば

血管（けっかん）：体じゅうに血液を運ぶ管です。動脈、静脈、毛細血管があります。

血しょう（けっしょう）：血液のうちの、うすい黄色の液体の部分です。ほとんどが水で、栄養、塩分、知らせ、抗体、そして二酸化炭素の多くを運びます。

赤血球（せっけっきゅう）：曲がりやすい円ばんの形をした細胞で、酸素を肺から体のほかの部分へ運びます。体の中でいちばん数の多い細胞です。

ヘモグロビン：赤血球の中にあって、酸素をつかまえておくたんぱく質です。鉄をふくんでいて、その鉄が血液を赤くするのに役立っています。

骨髄（こつずい）：いくつかの骨の中心にある、やわらかくてスポンジのような部分です。ここで新しい赤血球、白血球、血小板がつくられます。

心臓（しんぞう）：胸の中にある強い筋肉で、ふたつのポンプとして働きます。右側は血液を肺へ送り出し、左側は血液を体のほかの部分へ送り出します。

動脈（どうみゃく）と静脈（じょうみゃく）：動脈は、心臓から血液を運び出す血管です。静脈は、心臓へ血液をもどす血管です。

脈（みゃく）：手首などで感じることのできる、規則正しいトントンという動きです。1回1回が、心臓が1回打つことでおし出される血液の波です。

血小板（けっしょうばん）：血液の中にある細胞の小さなかけらです。くっつき合ってきずをふさぎ、血のかたまりをつくるのを助けて、血を外に出さず、ばい菌を中に入れないようにします。

ひぞう：胃の近くにある器官で、血液の中にばい菌がないかを調べ、古くなった赤血球を取りのぞきます。