循環器系の構造とはたらき

ポンプ機能

 心臓は、毎日10万回以上の拍動を繰り返し、心臓から送り出された血液は全身をめぐって心臓にもどります。心臓の重要な役目は、血液を全身や肺から心臓に吸い込んで肺や全身に送り出すことです。このはたらきを、心臓の「ポンプ機能」と呼んでいます。

循環系

 心臓は、図1にあるように右心房、右心室、左心房、左心室の4つの部屋からできています。

 左心室から出た血液は大動脈、末梢動脈から毛細血管に入り、体の各組織に栄養と酸素を供給し、老廃物を吸い上げます。この血液は静脈から右心房、右心室にいったんもどり、さらに肺動脈を通って肺のなかで酸素を受け取り、肺静脈から左心房にもどり、左心室に入ります。これが「循環系」です。

 このなかで、血液の流れは一方通行です。逆流をせきとめているのが、大動脈弁、僧帽弁、肺動脈弁、三尖弁の4つの弁です。

電気信号

 心臓は、規則正しいリズムをつくって絶えず収縮と拡張を繰り返します。リズムをつくっているのは、図2にあるように洞結節と呼ばれる部分で、発電所のような役割をしています。

 洞結節でつくられた電気信号は心房全体を収縮させて、房室結節と呼ばれる中継点に入ります。そこから左心室、右心室に向かって電気が流れていくことで心室全体が収縮するわけです。

冠状動脈(冠動脈)と心筋

 心臓自体を栄養する血管は、心臓の表面を取り巻くように走っており、冠状動脈(冠動脈)と呼ばれます。心臓が拡張する時に血流が流れ込んでいきます。

 心臓は非常に酸素を多く必要とする臓器で、その不足は心臓のはたらきを大きく障害します。

 心臓は心筋といわれる筋肉でできており、内側を裏打ちしているのが心内膜、外側を包んでいるのが心外膜です。

酸素の供給

 体の組織が必要とする酸素は時々刻々変化します。日中活動時、体はたくさんの酸素を必要としますが、就寝時にはさほどの酸素を必要としません。

 心臓は酸素の需要に応じて、拍動する速さと収縮する強さを常に調節して血液を送り出す量を決めることでこれに対応しています。

大動脈と細動脈

 血管は水道管のようなパイプですが、さまざまな仕組みで血液の流れを調節しています。

 大動脈は、太いところで直径が2〜3cmあります。弾性に富んだ3層の膜からできており、血液を絶え間なく先に送るのに役立っています。

 血管は分岐を繰り返して徐々に細くなり、血液の流れも遅くなっていきます。内径が30ミクロン(0・03mm)程度の細動脈は、血圧を調節するのに重要な役割を果たしています。

血圧

 組織に血液が十分に行き渡るためには、血圧が適切に保たれていなければなりません。血圧は心臓の収縮力、体内を循環する体液の量、血圧を調節するホルモンなどにより上昇、下降して必要な血圧が保たれています。姿勢が変わっても、体のなかの血液量が変化しても、血圧が大きく変動しないようにうまく調整されています。

循環器の病気

 このように、心臓の活動は生命を維持していくうえで非常に重要で、そのはたらきは片時も休むことはありません。とてもよくできている人間のエンジンといってよいでしょう。

 ただ、そのはたらきは複雑であり、時としてさまざまな障害を起こします。心臓の病気はポンプ機能の障害、リズムの障害、心臓の構造に関係した病気に分けることができます。

動脈硬化に注意

 心臓の弁のはたらきに障害が起こる病気が、心臓弁膜症です。かつてはリウマチ熱の後遺症として発症することが多かったのですが、衛生状態の改善とともに影をひそめました。それに代わって増えているのが、動脈硬化に関連して起こる弁膜症です。

 冠状動脈の動脈硬化で起こる心臓病は、心筋梗塞や狭心症などで、虚血性心疾患と呼ばれます。大動脈の硬化は大動脈瘤、大動脈解離、大動脈弁狭窄症の原因となり、閉塞性動脈硬化症や腎血管性高血圧なども動脈硬化を基盤として起こる病気です。

 動脈硬化は加齢に伴って生じる要素と、生活習慣によって生じる要素があります。喫煙、高血圧、糖尿病、脂質異常症、肥満などは動脈硬化を促進します。高血圧はこのような動脈硬化の原因として重要ですし、また心不全、腎不全、脳卒中の原因としても重要です。若いうちから生活習慣に注意し、生活習慣病の予防に努めたいものです。

 心臓のリズムの障害は、不整脈です。脈が速くなる頻脈性不整脈と、遅くなる徐脈性不整脈があります。いずれも時として生命に関わることがあるばかりでなく、生活の質を著しく損ないます。幸い、頻脈性不整脈にはアブレーション(心筋焼灼術)、徐脈性不整脈にはペースメーカー治療が普及し効果をあげています。

 このほかにも先天性心奇形、心筋全体が弱ったり肥大してくる心筋症など、さまざまな心臓病が知られています。

 心不全は、これらさまざまな心臓病の結果として起こる症候群です。いったん心不全になるとその後の経過はよくないことが多く、十分な治療が必要となります。

進歩している治療法

 心臓病の多くは生命に直接関わる怖い病気ですが、その治療法は最近、急速に進歩しています。

 冠状動脈硬化には、インターベンション治療が普及しています。これは、皮膚にあけた穴から細いチューブ(カテーテル)を入れて血液の流れをよくする治療法です。また、手術の方法も大きく改善されています。

 心不全の治療にも、より有効で安全な薬が使われるようになり、救命率が上がり、生活の質が改善しています。日本でも、重症心不全の人に人工心臓の植え込みや心臓移植が行われるようになっています。

 心臓病や血管病は、正しい知識をもって予防することがいちばんですが、同時に早期発見に努めて適切な治療を受けることが大切です。

 本章では、それぞれの領域の専門の医師が循環器の病気についてわかりやすく解説しています。ご自身やご家族の健康を守るために役立てていただきたいと思います。

(執筆者:磯部光章