血圧、循環器について

質問

頭から心臓までの高さが、理論上、頭の血管が虚脱する様な高さの場合、それらの動物はどうやって脳血流を保っているのですか？

象やキリンのように背の高い動物は、重力の影響で血液が下半身の貯蔵されるのを避けるため、どのような体の構造になっているのですか？

水深５０ｍの海底で、気圧が５気圧(３８００ｍｍＨｇ)の環境では血管は虚脱するのですか？周囲の圧力が血圧を上回ると、血管は虚脱するんですよね？

回答No.1

ruehas

こんにちは。
キリンの場合ですと、脳の高さは地上から５ｍあり、首の長さも２ｍ近くになります。このため、脳に血液を送るため、キリンの心臓といいますのは直径６０ｃｍとたいへん大型であり、血圧もかなり高いです。ですが、このままですと、水を飲もうなどと頭を下げたりしますと、キリンはそれだけで脳溢血になってしまいます。このため、キリンの脳の手前には「ワンダー・ネット」と呼ばれる毛細血管が網目状になった組織があり、脳に直接圧力が掛かるのを防いでいます。また、キリンの頚動脈の内部には「逆止弁」のような構造があり、血液が逆流しないようになっています。
では、心臓が大きく血圧が高いので、脳に血液を送ることができ、下半身からの静脈血もちゃんと戻ってくるわけですが、このためキリンの足の皮膚というのはたいそう頑丈にできており、水ぶくれになるのをしっかりと防いでいるのだそうです。大型動物になるのもたいへんなんですね。

ゾウの場合は良く分かりませんが、やはり心臓の大きさはそれなりだと思います。ただ、ゾウといいますのはあまり過激な運動はしませんし、体が大きい分だけ身体に蓄えられている熱量が多いので、体温を維持するための酸素消費量は割安になります。ですから、それほどせっせと血液を循環させる必要はないのではないかと思います。

＞水深５０ｍの海底で、気圧が５気圧(３８００ｍｍＨｇ)の環境では血管は虚脱するのですか？周囲の圧力が血圧を上回ると、血管は虚脱するんですよね？

水中で高い水圧に曝されますならば、当然のことながら循環機能も心肺機能も低下することになります。身体内の血圧に対し、どの程度の外圧であるならば虚脱が起こるかは分かりませんが、この場合は外部環境からの影響によって発生する循環器障害でありますから、何れにしましてもそれは「虚脱」ということになると思います。
この状態で起こる血管内の窒素濃度の上昇が「潜水病」です。クジラといいますのは細胞内に酸素を蓄える「ミオグロビン」の量が陸上動物の十倍近くあり、これによって「無呼吸運動」をしています。このため、虚脱による障害はなく、潜水病にもなりません。