開放循環系と閉鎖循環系の違いとは？分かりやすく解説!

主な相違点 – 開放循環系と閉鎖循環系

開循環系と閉循環系は、体内のある部分から別の部分へ、液体とともに物質を流すことに関与しています。

この液体は、開放循環系では血液リンパ、閉鎖循環系では血液のいずれかになります。

どちらの循環系も、心臓というポンプ機構から構成されている。

開放循環系と閉鎖循環系の主な違いは、開放循環系では物質交換の際に組織が直接血精液と接触するのに対し、閉鎖循環系では物質交換の際に血液が直接組織と接触することがないことである。

開放循環系とは、血液リンパと呼ばれる循環液が体内の組織や臓器を満たしている循環系の一種である。

そのため、循環液は血管内に閉じ込められておらず、血液と間質液の区別がない。

したがって、循環液は血精と呼ばれる。

心臓は血リンパを背側血管から副鼻腔に送り出す。

体腔内の組織や臓器は、直接血リンパと接触しています。

そのため、血精液と組織内の細胞との間で、栄養分などの物質交換が行われます。

血精は、有機化合物、水、およびNa+、Cl-、Mg2+、Ca2+、K+などの無機塩から構成されています。

血球は、血球内の循環細胞であり、動物の免疫に関与している。

軟体動物、甲殻類、クモ、昆虫などでは、開放循環系が見られる。

多くの昆虫は循環系とは別に気管系を持ち、呼吸ガス（酸素と二酸化炭素）を組織の細胞内に輸送している。

つまり、呼吸ガスは血精液では運ばれない。

そのため、血精には呼吸色素がない。

開放循環系では循環液の圧力を制御することができない。

したがって、開放循環系を持つ生物は「真の」心臓を持たない。

図1に開放循環系と閉鎖循環系を示す。

閉鎖循環系とは、血液を循環液とし、閉じた血管内を循環する循環器系の一種である。

閉鎖循環系では、血液は間質液と混ざらない。

閉鎖循環系は心臓からなり、心臓は血液を背側血管に送り出す。

背側血管は組織や臓器に血液を運ぶ。

組織での物質交換は、組織内にある毛細血管と呼ばれる細い血管を介して行われる。

組織の代謝で生じた老廃物を含んだ血液は、腹側血管によって再び心臓に運ばれる。

無脊椎動物やヒトのような脊椎動物は閉じた循環系を持っています。

栄養分、無機塩類、呼吸ガスなどは血液を通して運ばれる。

そのため、閉鎖循環系の循環液には、呼吸色素も含まれている。

ヒトに含まれる呼吸色素はヘモグロビンです。

閉鎖循環系の大きな利点は、酸素と栄養を効率よく組織に送り込めることである。

閉鎖循環系では、血液は高い圧力で流れている。

このため、血液はより速く流れ、体内で高い分配率を達成することができる。

閉鎖循環系は、体液バランスを調整するリンパ系から構成されている。

閉鎖循環系は開放循環系に比べ、より複雑です。

また、閉鎖循環系での血液の分配は、より多くのエネルギーを必要とする。

ヒトの肺循環を図2に示す。

図2: ヒトの肺循環図

従って、物質交換は間質液を介して行われる。

つまり、開循環系と閉循環系の大きな違いは、循環液を体内へ運ぶ様式です。