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体内を駆け巡る酸素の驚くべき複雑な旅ーエドナ・バトラー

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

酸素は私たちの周りの空気の21パーセントを占めます。体内では酸素は細胞のエネルギーを生産する過程で重要な役割を果たします。もしガスが微小の距離しか効率的に拡散しないとなれば、酸素はどのように体の奥深くの細胞に達しているのでしょうか？エドナ・バトラーが体内での酸素の驚くべき複雑な旅を辿ります。

講師：エドナ・バトラー、アニメーション：コンポート・コレクティブ
＊このビデオの教材: http://ed.ted.com/lessons/oxygen-s-surprisingly-complex-journey-through-your-body-enda-butler
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:10

Japanese subtitles

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