心拍動リズムと心周期

心臓を構成する筋は心筋繊維という独特の筋細胞でできています。心筋繊維は骨格筋のような横紋を持ちながら、内臓を構成する平滑筋のように自律神経系の支配を受けてます。心臓の何か所にはふつうの心筋繊維とは異なる、心臓の刺激伝導系に関わる特殊心筋繊維が存在する。心臓の刺激伝導系とは収縮のリズムが心房から心室へと進んでいく運動を支配・制御する役割を果たすシステムのことです。心臓の刺激伝導系のスタート地点である洞房結節はペースメーカーとも呼ばれます。

刺激伝導系

刺激伝導系

心臓は脳や脊髄など中枢神経との連絡路をたたれても、また体外に切り出しても心臓だけで規則正しく動きます。右心房の洞房結節というところに自分ひとりでかなり速いリズムで動く筋細胞があり、そこで生じた電気信号が特殊な筋肉の道すじを通じて心筋全体に伝えられ、ポンプとして全体の統制のとれた収縮・弛緩を行えるからです。洞房結節の細胞のもつ自動性は刺激伝導系のどの部分の特殊筋細胞ももっているが、そのリズムは洞房結節がもっとも速く、いちばん速いという理由でそれが優先的に全体のリズムをリードしている。洞房結節におこった電気信号は心房内に放射状にひろがり、ついで房室結節に集まる。信号はそれからヒス束→ヒス束の左右脚束→プルキンエ線維→心室固有筋と伝えられていく。

心電図

収縮のたびに心筋に生じた活動電位はからだという電気の伝導体全体に広がるので、からだの表面からその電位変動の代数和として取り出すことができる。これが心電図です。体表面から記録される心電図波形の1心拍数はP波・QRS・T波・U波があり、それぞれ心筋各部の活動を反映しています。

心電図の変化

心筋への血液供給量が需要量以下にへったり、血流の遮断された部分ができると刺激伝導のしかたや心筋の収縮・弛緩の経過が変わり、心電図も変化する。また心電図はこのような心筋障害・興奮伝導障害のほか心筋の興奮発生異常・肥大・血液中の電解質含量の変化によっても変化するのでこれらの病変の診断に使われます。

心周期

左右の心房と心室はそれぞれ同じ周期で収縮と拡張を繰り返しています。心房と心室の収縮のあいだに多少の時間のずれがあるが、収縮期と拡張期に大別される。その周期を心周期という。左右の心房と心室のあいだにある房室弁は心室収縮開始の直前に、動脈弁は心室収縮の末期に閉じる。房室弁は心室拡張期に、動脈弁は心室収縮期に開く。

心臓の奇形

心臓は胎生期に1本の管状のものからはじまり、それが分割したりねじれたりしながら形づくられていくがその発生の道すじが複雑なため途中で進行が狂い奇形を残すことがあります。弁の発達が不完全、左右の心房・心室の隔壁が閉じきらない、発生の最後に閉じるはずの動脈が閉じないなど、さまざまな奇形があり先天性の心臓疾患の原因となっています。

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