「心臓」の持つ機能・役割について考えてみる

この記事では人体の臓器の中でも「心臓」の持つ機能・役割について簡単にまとめています。ご興味のある方は下記「続きを読む」よりどうぞ。尚、私は専門家でもなければ医者でもありません。当記事の内容の中には私が間違って理解している部分が多々あると思われます。あくまで参考程度に留めておく事をオススメします。

記事作成日時:2019-12-21

★当記事の目次

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心臓は重要な機能を持つが非常に危うい

心臓は血液を循環させる機能を持つ臓器で、全身の細胞へ血液を送る役割があります。心臓の殆どは筋肉と血管からできており、特に心臓にある筋肉の事を「心筋」と言います。心筋は腕や足などと同じ「横紋筋」の一種ですが、他の横紋筋とは違って自分の意思で動かす事はできず、常に自律的な収縮を繰り返す事ができます。これにより安定的かつ持続的に心臓内の血液をポンプのように送り出します。

一方、心臓がそうして自律的な脈動を続けるためには、心臓にあるそれぞれの細胞へ、酸素や栄養及びエネルギーを供給し続けなければなりません。また二酸化炭素や古くなった細胞の破片などの老廃物も、できるだけ心臓内には溜まらせず、速やかに排出しなければなりません。それは常に滞りなく行われなければなりません。例えば腕や足の筋肉も、血流が止まればいずれ細胞は死んでしまいますが、数十秒程度なら大した問題にはなりません。しかし心臓の場合、その数十秒すら許されず、ごく短時間、脈動がスムーズに行えなくなっただけでも命に関わります。

尚、「心臓」と聞くと太い血管があるイメージですが、心臓自体の細胞に血液を送るための細い血管も非常に重要であり、その細い血管が少し詰まるだけでも、心臓の機能に大きな影響を与えます。特に心臓は電気信号によって収縮していますが、心臓の上から下→下から上・・・というように、常に順番通りに、かつできるだけ滑らかに電気信号が伝えられなければなりません。ポンプのような柔軟な動きを実現するためにはその緻密な連動が重要なのです。そのため細い血管が少し詰まるだけでも、心臓の動きは著しく悪くなります。



柔軟な動きを実現する緻密な構造

心臓内は左右で区切られており、上部から右心房と左心房、その下に右心室と左心室があります。右心房は上から繋がる上大静脈、下から繋がる下大静脈と繋がっており、そこから流入する静脈血を右心房→右心室と送り、そこから心臓の中央付近にあって肺へ繋がる肺動脈へと送り出します。ただしそのままだと右心室の血液が右心房に逆流する事があるので、それを防ぐために右心室と右心房は弁で区切られています。

また肺動脈は静脈血が流れる唯一の動脈で、血液を勢い良く送り出し、肺へ二酸化炭素を速やかに排出します。そうして二酸化炭素を排出した後、再び酸素を補給された血液が動脈血となり、肺静脈を流れて心臓に戻ってきます。かなりややこしいですが、このように肺では動脈内を静脈血が流れ、静脈内を動脈血が流れます。そしてその肺静脈は心臓の左側にある左心房から入り、その下にある左心室へと送られ、心臓の中央付近から上へ向かう大動脈へ入ります。こうして大動脈から送られた血液が全身へと運ばれる事になります。

「心臓」と言えば体の左側にあるイメージですが、それは心臓の左側から酸素を含んだ血液が大量に流入するためです。しかし電気信号が最初に生まれる場所は、実は心臓の右側上部にある右心房の上側(洞結節)にあります。そこから発生する電気信号を心房全体に伝えながら、まず右心房と右心室の境にある「房室結節」に伝わり、続いて右心房と左心房の中央にある「ヒス束」に伝わります。そのまま心臓の中央を通って心臓の下側にある「脚」という部分まで行くと、そこから細かく枝分かれして心室を覆うように全体へ伝わって上まで戻ってきます。

すなわち心臓は「上から下→下から上」という順で動いており、この柔軟な動きによってポンプを実現している訳です。この連動性が非常に重要で、これが前述した「心臓では細い血管が詰まる事でも命に関わる」という大きな理由になっています。ちなみに心電図はこの伝わり方を表しています(例えば1回の脈動で一番尖って見える部分では脚に電気信号が伝わっている=右心室・左心室が収縮)。



心臓は強く押されるだけで止まる事がある

前述のように心臓は電気信号によって動いており、外部から大きな衝撃を受けるとその電気信号が乱れ、一時的に心臓がスムーズに動かなくなったり、場合によっては止まってしまう事があります。これを「心臓震盪」と呼び、それに伴う心臓の脈動の乱れ(痙攣)を「心室細動や心房細動(ただし細動は心臓震盪以外でも起こる事がある)」と呼びます。

実際に胸の正面から強力なパンチを打たれたり、野球のボールが当たる事で心臓が止まってしまったという事例が過去にあります。心臓は銃弾で撃ち込まれたら即死というイメージがありますが、そのように外部から強い衝撃を受ける事でも即死する場合があるんですね。他、何度も言うように心臓は電気信号によって動いているので、当然感電すると心臓の動きが乱れます。非常に稀な事ですが、コンセント程度の電気でもそれが心臓を通ってしまうと大変危険です。



心臓のセンサー機能

心臓には血管の中を流れている血液の量を感知するセンサーがあります。例えば血液の量が減った場合、心臓の脈動を早くしたり、1回の脈動で送る血液の量を増やそうとします。逆に血液の量が多い場合、心臓の脈動を遅くしたり、1回の脈動で送る血液の量を減らそうとします。心臓はそうして自らで動きを調節する事ができるのです。

また心臓には血圧の上下動を感知するセンサーもあります。特に血圧が上がると「心房性ナトリウム利尿ペプチド」というホルモンを分泌し、末梢血管を拡張させ、血圧を下げ、心臓への負担を減らします。更にこのホルモンは腎臓にも影響を与え、カリウムの取り込み、及びナトリウム・水分の排出を促す作用があります。これによっても血圧が下がります。そして尿の量も増えます。

この他、心臓は感情の上下動による影響を受ける事があります。例えば恐怖や怒り、緊張を感じた時にはアドレナリンが分泌され、脈動が速くなります。一方、リラックスしていたり眠気や疲労を感じている時には、メラトニンなどの分泌によって逆に脈動が遅くなります。また単純に運動を行って大量の血液が必要になった時には、心臓の脈動は速くして全身への酸素の供給量を増やそうとします。前述のように心臓は自分の意志で動かす事はできませんが、そのように脈動の速さを状況に応じてコントロールしています。

尚、勘違いされる事が多いのですが、心臓はあくまでも血液を送るだけであり、血液自体を作る機能はありません。主に血液を作るのは骨の中にある骨髄や肝臓(脾臓でも作る事ができるが量は少ない)です。





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