心臓の構造と特性｜循環

2025/01/31

看護師のための生理学の解説書『図解ワンポイント生理学』より。

[前回の内容]

循環器系のしくみと働き

今回は、心臓の構造と特性について解説します。

片野由美
山形大学医学部名誉教授
松本裕
東海大学医学部看護学科講師

Summary

1. 心臓は4つの部屋（左心房、左心室、右心房、右心室）からなり、左右は中隔で隔てられている。
2. 心房と心室の間と左右の各出口（大動脈口と肺動脈口）には弁があり、血液の逆流を防いでいる。左の房室弁を二尖弁（僧帽弁）、右の房室弁を三尖弁とよぶ。
3. 心筋は、骨格筋と同様に横紋筋からなるが、心筋固有の特性をもっている。骨格筋との主な違い：①活動電位の持続が長い、②全か無かの法則に従う、③固有心筋細胞同士はギャップ結合でつながっているので、電気的興奮が伝わりやすい。

〈目次〉

心臓の構造
心臓の弁
心筋の特性
全か無かの法則（all-or-none law ）とは

心臓の構造

心臓は、胸部中央からやや左寄りに位置する拳大の臓器（250～300g；正常上限350g）で、血液を全身に送り出すポンプ機能を担っている。位置の目安として、心基部は第2肋間の高さにあり、心尖部は第5肋間鎖骨中線上にある。心臓は、左心系（左心房と左心室）と右心系（右心房と右心室）という2つのポンプが合体した構造をしている。

左心系は全身に血液を供給する体循環を担い、右心系は肺に血液を供給する肺循環を担う。左心系は、右心系よりも高い動脈圧に打ち勝って血液を送り出す必要があるため、左室壁圧は右室壁圧よりも厚い（拡張末期で、それぞれ7～12mm、2～3mm）。

また、心房に比べ心室の壁のほうが厚い。すなわち圧の高いところほど、心壁は厚くできている。

心臓には4つの部屋（左心房、左心室、右心房、右心室）があるが、左心系と右心系は中隔で隔てられており、心房から心室の間と左右の各出口（大動脈口と肺動脈口）には弁がついていて、血液の逆流を防ぐ。

図1心臓の構造

心臓の構造

心臓の弁

左心房と左心室の間には二尖弁（僧帽弁ともいう）、右心房と右心室の間には三尖弁があり、それぞれ腱索によって乳頭筋につなぎ止められている。動脈口の弁は大動脈弁、肺動脈口の弁は肺動脈弁といわれ三枚の弁からなる。

弁に異常があって弁が閉じにくくなると（閉鎖不全）血液の一部が逆流を起し、弁口が狭くなると（狭窄）血液が流れにくくなる。このような弁の障害を心臓弁膜症という。

心筋の特性

心筋は、骨格筋と同様に横紋筋であるが、骨格筋とは異なった特性をもつ。骨格筋では個々の筋線維はそれぞれ、全か無かの法則に従うが、筋束はこの法則に従わない。心筋では、筋束でもこの法則に従う。

骨格筋の絶対不応期は約1msecであるが、心筋の絶対不応期は約150msecと長い。このため、引き続いて強い刺激が与えられてもすぐに収縮することがないため（強縮が起こらない、「筋収縮の型」参照）、血液を規則正しく拍出する。このように、心筋では強縮が起こらないように合理的にできている。

心筋は、骨格筋と異なり筋細胞間の連絡が非常によいので（ギャップ結合しているため）、心房は心房で、心室は心室でそれぞれ全体的に収縮することができる。しかし、心房の筋細胞と心室の筋細胞同士が直接連絡することはない。両者の連絡は特殊心筋によって行われる。

特殊心筋は、ほかの大部分の心筋（固有心筋）と異なり、収縮する働きはほんとんどなく、心臓に収縮を起こさせる興奮（電気的刺激）を自動的に発生し、心臓全体にその興奮を伝える。特殊心筋は、心臓内の決まった部位に一定の配列をしており、この全体を刺激伝導系（stimulus conducting system）という（「刺激伝導系と心拍動の自動性」参照）。

筋束

筋周膜で包まれた数本から数十本の筋線維の束。