ＮＨＫジュニアスペシャル 第17回「しなやかなポンプ 〜心臓・血管」
ＶＴＲ台本 ＰＤ：杉山 優
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│ＶＴＲ１ 心臓の構造とメカニズム │
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波打ち際 空撮 │0355│Ｑ ４０億年の生命の歴史。
│ │ その中で、心臓はどのように
│ │ 進化してきたのでしょうか。
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波打ち際 │0402│Ｑ 他の生き物の心臓を手がかりに
│ │ その道筋を探ってみましょう。
│ │
ホヤ │0408│Ｑ これはホヤです。
│ │ 海底の岩にはりついて生きる
ホヤ │ │ 脊索動物（せきさくどうぶつ）の
│ │ 仲間です
ホヤ │ │ ホヤは脊椎動物の直系の
│ │ 祖先と言われています
│ │
ホヤの心臓 │0428│Ｑ ホヤの心臓は原始的で
│ │ 単純な構造をしています
ホヤの心臓 │ │ １本の管のような心臓ですが
│ │ その一部がくびれて
│ │ 周期的に体液の流れを
│ │ 生み出しています
│ │
鶏の管 │0443│Ｑ ホヤよりも複雑な構造をした
│ │ ニワトリの心臓を見てみましょう
│ │
拍動 │0450│Ｑ 卵の中で育っているときの様子です
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丸まる │0457│Ｑ ニワトリの心臓も
│ │ はじめはホヤのように１本の管です
鶏の心臓 │0502│
│ │ やがて管が折れ曲がり
│ │ 次第に複雑な構造になっていきます
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ヒトの心臓ＣＧ │0515│Ｑ ヒトの心臓も同じです。
│ │ ホヤのように１本の管から始まります
│ │ それが折れ曲がり
│ │ 部屋ができてきます
│ │
壁ができる │0529│Ｑ やがて部屋の中に壁ができ、
│ │ 部屋が分かれていきます
│ │
│0539│Ｑ そして心臓の中は４つの部屋に
│ │ 分かれます
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│0548│Ｑ ヒトの心臓には産まれる寸前まで
│ │ 部屋を仕切る壁に細長い穴があります
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胎児ＣＧ │0557│Ｑ これは、まだ肺で呼吸していない
│ │ 胎児の血液が、肺を通らずに
│ │ 全身に運ばれていくためです
│ │ この血液の流れが、
│ │ 出産とともに大きく変わります
│ │
血流 │0613│Ｑ 肺呼吸を始めた赤ちゃんの血液は
│ │ 心臓から肺に流れます
肺循環 │0617│ そして
│ │ 肺から心臓に戻ってきた血液の圧力で
│ │ 細長く開いていた穴が閉じます
│ │
心臓内部の循環 │0626│
│ │
新生児 │0631│Ｑ 生き物の進化の歴史を
│ │ 繰り返すようにして
│ │ 形作られてくる心臓。
│ │ 誕生の瞬間にも大きな変化を遂げ
│ │ これから一生の間、休むことなく
│ │ 動き続けるのです
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上半身ＣＧ │ │
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心臓ＣＧ │0653│Ｑ 今度は心臓の中を
│ │ 血液の流れに沿って見てみましょう。
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心臓内部ＣＧ │0659│Ｑ 全身から戻ってきた血液は
│ │ 大静脈を通って
│ │ 心臓の最初の部屋に帰ってきます
│ │ そして部屋と部屋を仕切っている
│ │ 弁を通って２番目の部屋に送られます
│ │
右心房 │0715│Ｑ これは心臓の内部、最初の部屋です
│ │ この部屋は右心房（うしんぼう）と
│ │ 呼ばれています
│ │
三尖弁 │0726│Ｑ 部屋と部屋の仕切りは、
│ │ 三尖弁（さんせんべん）と呼ばれる
│ │ 弁です
│ │ 白い糸のようなものは
│ │ 弁を支えている すじ 腱索
│ │ （けんさく）です
│ │ そして豆粒のように見えるのは
│ │ 弁を動かす筋肉です
│ │ この弁は血液が逆流するのを
│ │ 防いでいます
│ │
右心室 │0748│Ｑ 三尖弁を通ると２番目の部屋
│ │ 右心室（うしんしつ）です
│ │ 部屋と部屋の間はこのように
│ │ 血液の逆流を防ぐ弁で
│ │ 仕切られています
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ＣＧ合成（肺動脈） │0800│Ｑ 血液はここから肺動脈弁
│ │ （はいどうみゃくべん）を通って
│ │ 肺に流れていきます
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肺ＣＧ │0809│Ｑ 肺に入った血液は、
│ │ 細かく張り巡らされた
│ │ 毛細血管の中を通ります
│ │ その時、毛細血管の薄い膜越しに
│ │ 空気と触れ合い、
│ │ 血液中に酸素を取り込みます
│ │ そして二酸化炭素を放出します
│ │
心臓ＣＧ │0836│Ｑ 肺で酸素と二酸化炭素を
│ │ 交換した血液は、肺静脈を通って
│ │ 心臓の第３の部屋、左心房
│ │ （さしんぼう）に戻ります
│ │ そして第４の部屋、左心室
│ │ （さしんしつ）へ送り込まれます
│ │
僧坊弁 │0852│Ｑ ここで逆流を防いでいる弁は
│ │ 僧坊弁（そうぼうべん）と
│ │ 呼ばれています
│ │ 三尖弁と同じように
│ │ 弁を動かす筋肉と白い糸のような
│ │ 腱索がハッキリと見えます
│ │
左心室 │0911│Ｑ そして第４の部屋、左心室
│ │ （さしんしつ）です。
│ │ 血液はここから大動脈弁を通って
│ │ 全身に運ばれていきます
│ │
僧坊弁と大動脈弁 │0920│Ｑ 右に見えているのが
ＣＧ合成 │ │ 血液が入ってくる僧坊弁
│ │ 左側が全身につながる大動脈の入り口
│ │ 大動脈弁です
│ │
大動脈弁 │0933│Ｑ ここから全身に送り出される
│ │ 血液の量は、大人の場合
│ │ １回の収縮でおよそ８０ミリリットル
│ │ １分間では
│ │ ５〜６リットルにもなります
│ │
│ │Ｑ では心臓の規則的な収縮は
│ │ どのようにして起こるのでしょうか
心筋細胞ＣＧ │0950│Ｑ 心臓の収縮する部分は
│ │ 心筋細胞という細胞でできています
│ │ 心筋細胞が収縮する
│ │ きっかけになるのは
│ │ カルシウムイオンです
│ │ カルシウムイオンは
│ │ 電気を帯びたカルシウムの粒です
│ │
イオンチャネル │1006│Ｑ 心筋細胞の表面には
│ │ イオンを通す穴
│ │ イオンチャネルがあります
│ │ イオンチャネルに
│ │ カルシウムイオンが入ると
│ │ 筋小胞体（きんしょうほうたい）
│ │ という袋に蓄えられていた
│ │ カルシウムイオンが
│ │ 一斉に放出されます
│ │ これがきっかけになって
│ │ 心筋細胞が収縮します
│ │ しかし心筋細胞が、
│ │ それぞれバラバラに収縮したのでは
│ │ 効率よく血液を送り出すことは
│ │ できません
│ │
収縮のメカニズムＣＧ │1042│Ｑ 心臓はまず上半分の心房が収縮し
│ │ 次に下半分の心室が収縮します
│ │
│1054│Ｑ この収縮のリズムを
│ │ 作り出しているのは洞房結節
│ │ （とうぼうけっせつ）から出る
│ │ 電気信号です
│ │ 信号は心房に広がったあと
│ │ 途中で時間差が作られて
│ │ 心室に伝わります
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│1111│Ｑ 赤い部分が左心室
│ │ 白い部分が右心室です
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│1122│Ｑ 電気信号を受け取ると
│ │ 細胞は興奮します
│1128│Ｑ 輪切りの断面をみると
│ │ 興奮は心室のまわりを
│ │ 内側から外側に向かって広がり
│ │ 外側から先に醒めていきます
│ │ 心筋細胞は、内側の細胞ほど
│ │ 長く興奮しているのです。
│ │ 同じ心筋細胞でも
│ │ このように興奮の長さが
│ │ 微妙に違うことによって
│ │ １回の収縮の中で
│ │ その強さを柔軟に変化させています
│ │
│1207│Ｑ 微妙にタイミングをずらしながら
│ │ 信号を送ることによって
│ │ 心臓はスムーズな収縮の繰り返しを
│ │ 行っているのです
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│ │ 1219
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ハルさんＵＰ │2131│Ｑ この男性、ジェフリー・ハルさんは
ハルさん〜画 │ │ 心臓の移植手術を受けました
│ │ 自分の心臓を取り出し
│ │ 他の人から心臓を
│ │ 提供してもらったのです
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２Ｓ │2144│Ｑ ハルさんと奥さんのふたりに
│ │ 心拍数などを測る
│ │ 心電計をつけてもらいました
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心電計 │2156│Ｑ ハルさんの心拍数はいつも
│ │ ９５〜６で変わりません
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心電計 │2207│Ｑ 奥さんの心拍数は６０台です
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２Ｓ │2215│Ｑ 急に立ち上がると
│ │ 上半身の血液が不足します
│ │ それを補うために
│ │ 心臓は心拍数を増やします
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心電計 │2225│Ｑ 奥さんの心拍数は
│ │ 瞬間的に９６まで増えました
│ │ しかしハルさんは９５のまま。
│ │ これはハルさんの心臓に
│ │ 神経がつながっていないためです
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ＣＧ │2241│Ｑ 神経がつながっていないと
│ │ なぜすぐに
│ │ 心拍数が増えないのでしょうか
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│2249│Ｑ 交感神経という神経から
│ │ 刺激が来ると、神経の末端から
│ │ ノルアドレナリンという物質が出て
│ │ 心拍を速めます
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心筋細胞 │2306│Ｑ 心筋細胞にノルアドレナリンを
│ │ 加えてみます
マルチ画面 │2313│Ｑ 右上の画面がノルアドレナリンを
│ │ 加えたあとです
│ │ 収縮のリズムが２倍に
│ │ 速くなっています
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自転車をこぐハルさん │2332│Ｑ 一方、副腎という内臓が分泌する
│ │ アドレナリンというホルモンも
│ │ 心拍を速める働きをします
│ │ ホルモンは血管を通って
│ │ ゆっくりと情報を伝えます
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│2341│Ｑ ハルさんが自転車をこぎはじめて
│ │ およそ１分半。
│ │ 心拍がゆっくりと上がりました
│ │ アドレナリンが血液によって
│ │ 心臓に運ばれるまで
│ │ １分半かかったのです
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ＣＧ │2400│Ｑ 心臓にはもう一つの神経、
│ │ 副交感神経もつながっています
│ │ 副交感神経からは
│ │ 心臓をリラックスさせる物質
│ │ アセチルコリンが分泌されます
│ │ この２種類の神経とホルモンが
│ │ バランスを取り合いながら
│ │ 身体の状態によって
│ │ 一瞬一瞬の心拍数を決めているのです
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毛細血管 │2424│Ｑ こうして、身体中に張り巡らされた
│ │ 血管の中では、心臓の動きによって
│ │ 血液の流れる量や早さが
│ │ 必要に応じて変化しています
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細動脈の交感神経 │2441│Ｑ この血液の流れは、
│ │ 心臓だけでなく、血管でも
│ │ コントロールされています
│ │ 交感神経は細い動脈にも
│ │ 張り巡らされていて
│ │ 血管の太さも調節しています
│ │ 神経とホルモンの働きによって
│ │ 心臓は必要なところへ
│ │ 必要なだけの血液を
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│ │ 2510
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