チコちゃん

チコちゃんに叱られる!エラ呼吸ってなに? 5月24日

5月24日放送のチコちゃんに叱られる!で
エラ呼吸ってなに?
という質問がありました。

なるほどという答えが気になったので調べてみました。

チコちゃんに叱られる!エラ呼吸ってなに?

エラ呼吸ってなに?

答えは、人間の呼吸と同じ

詳しく教えてくださるのは
ハゼ釣りに明け暮れた少年時代からこの道一筋40年
東京大学 水族生理学研究室 教授
金子豊二 先生(かねこ とよじ)

  • エラ呼吸ってなんですか?
  • エラ呼吸がなに?って あなたおもしろい質問をしますね。
  • エラ呼吸は人間の呼吸と同じだそうです。
  • そもそも人間はどうやって呼吸をしているのか? みなさんはきちんと理解していますか。
  • 私たちが息をしたとき鼻や口から吸った空気は100万本以上に枝分かれした気管支を通り肺の中にあるツブツブした小さな袋「肺胞」に到達するそうです。
  • その肺胞の周りを取り囲んでいるのが毛細血管。
  • この肺胞と毛細血管の間には、薄い膜があって酸素や二酸化炭素はとても小さく、この薄い膜を通り抜けることができるそうです。
  • 肺胞内の酸素の濃度は血液中の酸素の濃度よりも高いため、同じ濃度になろうとして酸素は肺胞側から血液側に取り込まれるそうです。
  • 一方で体から排出されるべき二酸化炭素は血液側から肺胞側へ出されるそうです。
  • これが酸素を吸って二酸化炭素を出すという私たちがしている肺呼吸の仕組みだそうです。
  • しかし、魚には肺がありません。
  • ではどうやってエラが肺の代わりとなっているのでしょうか?
  • エラ呼吸は仕組みとしては、人間の肺と同じだそうです。
  • エラを使って水中の酸素を取り込み二酸化炭素を排出しているそうです。
  • 魚のエラを拡大してみると、無数のヒダがあるそうです。
  • このヒダに張り巡らさている毛細血管で水中の酸素を取り入れ二酸化炭素を排出している
    そうです。
  • つまり、エラと肺の仕組みはほぼ同じだそうです。空気から酸素を取り込むか、自ら酸素を取り込むかの違いだけだそうです。
  • しかし、これが大きな違いだそうです。
  • じつは水から酸素を取り込むほうがずっと大変だそうです。
  • どうしてかというと水中は酸素がとても少ないそうです。
  • 水中の酸素量は空気中の酸素量の約30分の1だそうです。
  • エラは水中の少ない酸素をより多く取り込むためにエラは進化を遂げたそうです。
  • エラはエライんです! ???
  • エラのエライところ その➀
  • とにかく広い表面積。
  • エラはとても小さいが広げると体全体の95%を占めるぐらい表面積が大きいそうです。
  • アジのエラを広げると約620㎠ A4用紙と同じくらいの大きさになるそうです。
  • 人間に例えると畳1畳がアゴの下にぶら下がっているようなものだそうです。
  • エラは表面積をできるだけ広くすることで酸素を取り込めるチャンスを増やしているそうです。
  • エラのエライところ その②
  • 常に新しい水を流し込む。
  • エラの構造でいちばんすばらしいところは水を一方向に流すことで常にエラに新しい水を流し込んでいるそうです。
  • 人間は空気を吸い、そして吐き出しますが魚は水を流すだけだそうです。
  • 人間が1回呼吸する手間で、魚は2回分の呼吸をしているとも言えるそうです。
  • エラって エライでしょ!
  • エラもすごいですが、人間の肺もすごいらしいそうです。
  • 魚のエラ以上に凄い進化を遂げたという人間の肺

ここから詳しく教えてくださるのは
順天堂大学 保健医療学部 特任教授 解剖学者
坂井健雄 先生(さかい たつお)

  • 肺のすごい所を知るべく解剖学者の坂井健雄教授に話を聞きました。
  • 肺胞は一人の人間の中に約3億個くらいあるそうです。
  • 広げてみると肺胞の表面積は約70~100㎡あるそうです。
  • 70㎡というと一般的な3LDKのマンション一軒分だそうです。
  • 空気中は水に比べて酸素が多いのに、肺はなぜそんなに大きな表面積が必要なのでしょうか?
  • 人間を含む哺乳類は魚類や両生類と比べてたくさん酸素を必要とする動物だそうです。
  • 哺乳類は体温を保たなければならず、自分で熱を作り出すため酸素が常に大量に必要だそうです。
  • さらに、水の中を漂っていられる魚に比べて自分の足で体を支えている動物は それだけで大量のエネルギーが必要で酸素もたくさん使ってしまうそうです。
  • そのため、哺乳類の肺の面積は魚のエラに比べて格段に広く大量の酸素を常に取り込めるように進化したそうです。
  • 人間の肺もとってもエライでしょ!
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チコちゃんに叱られる!エラ呼吸ってなに? まとめ

今回は、チコちゃんに叱られる!エラ呼吸ってなに?
について情報発信させていただきました。

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