皮膚は体の表面を覆っていますが、薄い一枚の布ではありません。断面図を見ると、表皮、真皮、その下の組織などが描き分けられています。中学受験で皮膚の図を読むときは、汗の管、血管、神経、毛がどの層を通るかを確かめます。同じ赤い線だから血管、と色だけで決めないことが大切です。
表皮の下に真皮がある
外側の表皮には血管がありません。その下の真皮には血管があり、皮膚の組織へ酸素や栄養分を届けることなどに関わります。表皮に血管がないことは、表皮全体が栄養分を必要としないことを意味しません。下の組織から物質が届くことで支えられています。
表皮の最も外側には角質層があり、外界との境界を保つ役割があります。一方、より内側には新しい細胞が生まれる層があります。「表面に古い細胞がある」という知識から、表皮の全部が同じ状態だと考えてはいけません。外側から内側へ順に見て、どの部分についての説明かを確かめましょう。
皮膚を通る管は一種類ではない
汗は汗腺で作られ、管を通って表面へ出ます。血管は血液を運ぶ経路で、通常は皮膚の表面へ口を開いて血液を出す管ではありません。毛の根元へ関わる構造もあります。図に線がたくさんあるときには、線の先がどこで終わるかを追うと、役割を整理できます。
皮膚の温度調節には血流の変化や発汗などが関わります。ただし、汗が出ることと、汗が蒸発して熱を奪うことは別の段階です。今回の断面図では、汗が表面へ届く経路を確認します。冷える量の計算をする場合には、表面へ出た後の蒸発の条件も必要になります。
例題1｜層と線を対応させる
模式図の上層Aには血管がなく、下層Bには細い血管が描かれています。管PはB付近の汗を作る部分から表面まで続き、管QはBの中で枝分かれして再び深い方へ戻ります。AとBの名称、PとQの役割を答えてください。
Aは表皮、Bは真皮です。Pは汗を表面へ運ぶ管、Qは血液を運ぶ血管に対応します。Pが表皮を通り抜けていることから、表皮の中に血管があると結論してはいけません。汗の通り道と血液の通り道を、行き先で区別することがポイントです。
例題2｜図の厚さと実際の厚さ
断面の模型を、縦方向だけ実物の200倍に拡大して描きました。ある層が図では4cmの厚さでした。模型が表す厚さは何mmですか。また、この図の横幅も同じ倍率で測れますか。
4cmは40mmなので、40÷200＝0.2mmです。縦方向だけを拡大したと明記されているため、横幅へ同じ倍率を使うことはできません。断面図は薄い層を見やすくするため、縦横で縮尺を変える場合があります。図を物差しで測る前に、倍率がどの方向に適用されるか確認します。
表面が入れ替わっても、全身が同時ではない
表皮では新しい細胞が生まれ、外側へ向かう変化を経て、表面からはがれ落ちます。だからといって、ある日に全身の表皮が一枚の皮として一度にはがれるわけではありません。多くの細胞がそれぞれの段階にあることを、積み重なった層として考えます。
模型で一日に十個の細胞が表面へ加わり、十個がはがれるなら、総数が一定でも入れ替わりは起こります。表面の厚さが変わらないことと、何も作られていないことは同じではありません。この見方は、血球の数や体内の水の量を考えるときにも役立ちます。一定に見える状態の中でも、出入りが続いている可能性があります。
皮膚の図を他の働きへつなぐ
神経の線が示された図なら、刺激を受け取る仕組みも考えられます。ただし、血管が多い層ほど必ず二点を細かく区別できる、と図から直接結論することはできません。血液の供給と感覚の細かさは異なる情報です。感覚を比較するには、そのための実験結果が必要です。
また、皮膚の厚さは部位によって異なります。一か所の図に書かれた数値を、まぶたから足の裏まで全部へ当てはめないようにします。人体の模式図は、構造を説明するための代表例であることが多く、縮尺や部位の条件が省かれる場合があります。
答案では、「表面には血管がない」という短い言い方より、「表皮には血管がなく、その下の真皮には血管がある」と層を名指しします。皮膚全体に血管がないという誤解を防ぐためです。表皮、真皮、汗の管、血管を別々に色分けして、表面へ出るものと体内を循環するものを分けて整理しましょう。傷を付けて確かめる実験は不要です。
図を読み直すときの補足
表皮に血管がないという説明と、皮膚から出血することがあるという事実は矛盾しません。皮膚には表皮より深い真皮などの層があり、そこには血管があるからです。『皮膚』を全体の名前として使った文と、『表皮』という一部分を指す文を区別すると、言葉の範囲の違いが見えます。実際に傷を付けることなく、断面図の層を指して説明できます。
汗腺から表面へ続く管を一本描いた図は、その範囲に汗腺が一本しかないという数の資料ではありません。断面を切る位置によって見える構造も変わります。模型の一つの管で仕組みを代表させている可能性を考え、個数を求めるには別の面積や密度の情報が必要だと判断します。構造の見取り図から、全身の汗腺数を数え上げるような読み方はできません。