循環(体循環・肺循環)の経路・血管の構造と国試ポイントじゅんかん

循環器系は心臓・血管・リンパ管から構成され、体液を全身へ運ぶシステムです。循環には全身へ酸素や栄養を送る体循環(大循環)と、肺でガス交換を行う肺循環(小循環)の2つがあり、それぞれの経路や血管の性質の違いが国家試験で繰り返し問われます。

体循環と肺循環の違い

循環器系は心臓・血管・リンパ管からなり、体液を全身へ運びます。循環は経路によって「体循環(大循環)」と「肺循環(小循環)」の2つに分けられます。

• 体循環(大循環):左心室から出た血液が全身の組織・臓器へ酸素や栄養を供給し、大静脈を通って右心房へ戻る経路。
• 肺循環(小循環):右心室から出た血液が肺でガス交換(酸素を取り込み二酸化炭素を排出)を行い、肺静脈を通って左心房へ戻る経路。

肺の血管は動脈・静脈の一般則と逆転する

国試で特によく狙われるのが、肺の血管における血液の性質の逆転です。

• 肺動脈=静脈血:右心室から肺へ向かう血管で、酸素の少ない血液を運ぶ。
• 肺静脈=動脈血:肺から左心房へ戻る血管で、酸素に富む血液を運ぶ。

一般に「動脈=動脈血、静脈=静脈血」だが、肺の血管だけは名称と血液の性質が逆になる点に要注意です。

血管の3種類:動脈・静脈・毛細血管

血管は役割や構造の違いにより、動脈・静脈・毛細血管の3種類に分けられます。

静脈弁と筋ポンプ作用

静脈は血圧が低く血液が逆流しやすいため、逆流を防ぐ仕組みが備わっています。

• 静脈弁:静脈の内側にある弁で、血液が心臓へ向かうときに開き、逆流しようとすると閉じる。特に下肢静脈で発達している。
• 筋ポンプ作用:筋肉が収縮すると静脈が圧迫され血液が心臓側へ押し上げられ、弁が逆流を防ぐ。歩行や運動でこの作用が促進される。

長時間の立位・座位で筋ポンプ作用が低下すると静脈内圧が上昇し、静脈弁が破壊されて血液がうっ滞し、静脈が拡張・蛇行する静脈瘤(むくみ・だるさの原因)につながります。

毛細血管の構造と物質交換

毛細血管は細動脈と細静脈の間に存在し、内皮細胞1層のみの薄い壁を持つことで効率よく物質交換を行います。

• 血液側から組織側へ:酸素(O2)・栄養(ブドウ糖・アミノ酸など)を供給
• 組織側から血液側へ:二酸化炭素(CO2)・老廃物(尿素など)を回収
• 血液と組織の間で組織液の形成にも関与

特殊な毛細血管として洞様毛細血管があり、壁に大きなすき間があり内皮細胞が不連続で透過性が高い構造をしています。主な存在部位は肝臓・脾臓・骨髄です。

吻合・終動脈・門脈という特殊な血流経路

血液の流れには代替ルートや二重の毛細血管を通る特殊な経路があります。

• 吻合:血管同士が連絡すること。吻合が豊富だと1本の血管が詰まっても別ルート(側副循環)から血液が流れる。
• 終動脈:吻合が少ない血管。閉塞すると虚血・梗塞が起こりやすい。代表例は脳・心臓(冠動脈)・腎臓。
• 門脈:通常の血流経路(動脈→毛細血管→静脈)と異なり、毛細血管を2回通る特殊な循環経路。代表例は消化管→肝門脈→肝臓(肝門脈系)。

吻合が豊富な代表部位:頭蓋内の動脈輪(ウィリス動脈輪)、肩甲周囲、腹壁、直腸周囲、膝関節周囲。