人は１日に1万7千回 呼吸します
あまり気にしない事ですが
その裏では 壮大な機能が 組織的に働いているのです
重要な臓器である
腸
脳
骨
肺
血液
心臓は
酸素を体の隅々の組織まで送り込むことで
みな 共同で命を維持します
大部分の細胞は酸素を必要とします
なぜなら酸素は好気性呼吸に 必須な要素だからです
その過程はATPと呼ばれる分子を作り
これは多くの驚くべき機能の 動力源になります
しかし酸素を体の隅々まで送ることは 困難な作業です
気体は拡散することで細胞に入りますが
これは距離が短いときだけ 効率的に起こります
酸素が細胞に運び込まれるには
運搬網が必要です
ここで体内の20兆個の赤血球が使われます
１つの赤血球には約２億７千万の 酸素結合分子であるヘモグロビンが含まれます
血液が赤いのはこの分子のためです
赤血球を作るのに 体は原材料を
食物から得ます
ですから 酸素の体内の旅は
腸から始まるとも言えるでしょう
機械的かつ化学的な消化機能が 驚異的に展開し
食物がヘモグロビンの主成分である鉄分などの
最小単位まで砕かれます
鉄分は心血管系を通して
造血組織へ運ばれます
造血組織は赤血球の生まれるところで
骨髄腔に位置します
腎臓は
骨髄での赤血球産生を増やすホルモンである
エリスロポエチンを分泌することで 赤血球数を調節します
人は１秒に約250万個の赤血球を生産し
その数およそパリの総人口に及びます
肺に到達した酸素に 十分な運搬体を届けるためです
しかし酸素が肺に到達するには
脳の関与が必要です
脳幹は呼吸を開始するのに
神経系を通して
横隔膜と肋骨の筋肉まで 信号を送ります
神経刺激は筋肉の収縮を起こし
これが胸郭内部の容積を増大させ
肺を拡張させます
その拡張は肺内部の空気圧を下げ
空気が流れ込みます
肺は２つの大きな風船のように 考えられがちですが
実際はそれよりもっと複雑です
なぜかというと
肺内部で 血管内の赤血球は
ごく近くの酸素分子だけを掴むことが可能で
肺が風船の形だと
風船の内側表面に 直接触れていない酸素は
拡散できません
幸いに肺の構造は 極微量の酸素も 無駄にしないようにできています
肺の内部は 何億もの微小な風船のような
肺胞に分かれており
それが肺の表面積を劇的に増やし
100平方メートルにも及びます
肺胞の壁は 極めて薄い平らな細胞でできており
毛細血管で囲まれています
肺胞の壁と毛細血管で 細胞２枚の厚さの膜を形成し
血液と酸素を接近させ 拡散を可能にします
このような酸素を多く取り込んだ細胞は肺から
膨大な血管の集合である心血管系を通して
体の隅々の細胞に運ばれます
この心血管系を一直線に伸ばしてみると
地球を何回も巻くことができます
体の隅々まで行きわたる こんな血管系に 赤血球を送り込むには
大変強力なポンプが必要です
そこで心臓の登場です
人の心臓は１日に平均10万回も収縮し
酸素を必要な場所まで運びます
体の共同作業を全うしているのです
小分子である酸素を運搬するために
このように複雑なシステムが 作られているのです
１つでも機能しないと 人も機能しません
「息を吸って」
腸、脳、骨、肺、血液、心臓
それらが信じられないような共同作業を 続けることで人を生かしています
「息を吐いて」