人間の心臓は驚くべき機械で、その仕組みを医師が解説しています。
心臓は素晴らしい臓器です。酸素と栄養豊富な血液を全身に送り続け、生命を維持しています。このこぶし大の心臓は、1日に10万回拍動（伸縮）し、毎分5～6クオート（約2,000ガロン）の血液を送り出しているのです。
血液はどのように心臓を通過するのか？
心臓が鼓動すると、循環系と呼ばれる血管系に血液が送り込まれる。血管は弾力性のある筋肉質の管で、血液を体の隅々まで運びます。
血液は必要不可欠なものです。肺から新鮮な酸素と栄養を体の組織に運ぶだけでなく、二酸化炭素を含む体の老廃物を組織から運び出す働きもあります。これは、生命を維持し、体のすべての組織の健康を促進するために必要なことです。
血管は大きく分けて3種類あります。
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動脈です。
動脈は、酸素を多く含む血液を心臓から全身の組織へ運びます。動脈は何度も分岐し、心臓からさらに臓器へと血液を運ぶため、どんどん細くなっていきます。
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毛細血管です。
動脈と静脈をつなぐ小さくて細い血管です。その薄い壁によって、酸素、栄養分、二酸化炭素、その他の老廃物が細胞との間を行き来する。
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静脈のことです。
血液を心臓に戻す血管です。この血液には酸素が少なく、体外に排泄・除去されるべき老廃物が多く含まれています。静脈は心臓に近づくにつれて大きくなる。上大静脈は頭や腕の血液を心臓に運ぶ大きな静脈で、下大静脈は腹部や脚の血液を心臓に運ぶ静脈である。
この動脈、静脈、毛細血管からなる広大な血管系は、全長60,000マイル以上にも及びます。これは地球を2周以上するのに十分な長さです。
血液は、体の血管の中を絶えず流れています。心臓はそのすべてを可能にするポンプなのです。
心臓はどこにあり、どのような形をしていますか？
心臓は胸郭の下、胸骨の下と左側、肺の間にあります。
心臓の外側を見ると、心臓は筋肉でできていることがわかります。強い筋肉の壁が収縮（スクイーズ）して、動脈に血液を送り込んでいます。心臓につながる主な血管には、大動脈、上大静脈、下大静脈、肺動脈（心臓から酸素の少ない血液を肺に運び、そこで酸素化する）、肺静脈（肺から酸素の多い血液を心臓に運ぶ）、冠動脈（心筋に血液を供給する）などがあります。
心臓は、内部が空洞の4室構造になっている臓器です。中隔という筋肉の壁で左右に分かれている。左右の心臓はさらに、静脈から血液を受け取る心房と呼ばれる上部の部屋と、動脈に血液を送り出す心室と呼ばれる下部の部屋に分かれている。
心房と心室は連携し、収縮と弛緩を繰り返しながら、協調してリズミカルに血液を送り出している。血液は心臓の各部屋から出るとき、弁を通過する。心臓内には4つの心臓弁がある。
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僧帽弁
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三尖弁
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大動脈弁
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肺動脈弁(肺動脈弁ともいう)
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三尖弁と僧帽弁は心房と心室の間にある。大動脈弁と肺動脈弁は、心室と心臓から出る主要な血管の間にある。
心臓弁は、家庭の配管にある一方通行の弁と同じような働きをしています。血液が間違った方向に流れるのを防ぐのです。
それぞれの弁には、葉状または尖状と呼ばれる一連のフラップがあります。僧帽弁は2枚、その他の弁は3枚の葉状体を持っています。小葉は、環状体と呼ばれる丈夫な繊維組織の輪に取り付けられ、支えられています。環状組織は、弁の適切な形状を維持するのに役立っています。
僧帽弁と三尖弁の葉身は、索状腱膜と呼ばれる丈夫な繊維状のひもで支えられています。これは、パラシュートを支える紐に似ています。腱膜は、弁尖から心室内壁の一部である乳頭筋という小さな筋肉まで伸びています。
血液はどのように心臓を流れるのか？
心臓は右側と左側が協力して動いています。以下のようなパターンが何度も繰り返され、血液は心臓、肺、体へと絶え間なく流れています。
心臓の右側
- 」です。
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心房が収縮すると、血液は右心房から開いた三尖弁を通って右心室へ流れ込みます。
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心室が満杯になると、三尖弁は閉じます。これにより、心室が収縮している間、血液が右心房に逆流するのを防ぐことができます。
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心室が収縮すると、血液は心臓から肺動脈へ、肺動脈から肺へ出て、そこで酸素を供給されます。そして、酸素化された血液は、肺静脈を通って心臓に戻ります。
血液は下大静脈と上大静脈という2つの大きな静脈から心臓に入り、体内の酸素の少ない血液を右心房に空けます。
心臓の左側
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肺静脈は、肺から酸素を多く含む血液を左心房に送り出す。
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心房が収縮すると、血液は左心房から開いた僧帽弁を通って左心室へ流れ込みます。
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心室が満杯になると、僧帽弁は閉じます。これにより、心室が収縮している間、血液が心房に逆流するのを防ぐことができます。
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心室が収縮すると、血液は心臓から大動脈弁を通って大動脈に入り、体内へ出ていきます。
肺の中の血液はどのように流れているのでしょうか？
血液は肺動脈弁を通過して、肺に入ります。これを肺循環といいます。肺動脈から肺の毛細血管に血液が流れ込みます。
ここで、酸素が肺の小さな気嚢から毛細血管の壁を通って、血液の中に移動します。同時に、代謝の老廃物である二酸化炭素は、血液から気嚢へと移動する。二酸化炭素は息を吐くときに体外に排出されます。酸素を含んだ血液は、肺静脈を通って再び左心房に戻る。
冠動脈とは？
他の臓器と同様に、心臓も酸素と栄養の供給を必要とする組織でできています。心臓の部屋は血液で満たされていますが、心臓はこの血液から栄養を受け取ることはありません。心臓は、冠動脈と呼ばれる動脈網から血液を供給されています。
大動脈と左心室の合流点付近で、大動脈から2本の主要な冠動脈が分岐しています。
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右冠動脈
は、右心房と右心室に血液を供給している。後下行動脈に分岐し、左心室の下部と中隔の背面に血液を供給している。
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左冠状動脈主幹部
は、回旋動脈と左前下行動脈に分岐している。回旋動脈は左心房と左心室の側面と背面に血液を供給しています。左前下行動脈は、左心室の前面と底面、中隔の前面に血液を供給しています。
これらの動脈とその枝は心筋のすべての部位に血液を供給しています。
冠動脈が狭くなって心筋への血流が制限されると（冠動脈疾患）、通常は開いていない心臓の小さな血管のネットワーク（側副血行路といいます）が拡大し、活動するようになることがあります。これにより、閉塞した動脈の周囲から心筋に血液が流れ込み、心臓の組織が傷害されないように保護されるのです。
心臓はどのように拍動しているのか？
心房と心室が協力して、交互に収縮と弛緩を繰り返しながら、心臓に血液を送り込んでいます。これが心拍です。これを可能にしているのが、心臓の電気系です。
心拍は、心臓の中の特別な経路を通る電気的インパルスによって引き起こされます。
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インパルスは、右心房にあるSAノード（洞房結節）と呼ばれる特殊な細胞の小さな束から始まります。この結節は、心臓の自然なペースメーカーと呼ばれています。電気活動は心房の壁を伝って広がり、心房を収縮させる。
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心房と心室の間にある心臓の中心部の細胞群、房室結節（ぼうしつけっせつ）は、電気信号が心室に入る前に速度を遅くするゲートのようなものです。この遅れによって、心室が収縮する前に心房が収縮する時間ができるのです。
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ヒス・プルキンエネットワークは、房室結節からの電気インパルスを心室の筋壁に送り、心室を収縮させる繊維の通り道である。
安静時、正常な心臓は1分間に約50～90回拍動しています。運動、感情、貧血、甲状腺の活動しすぎ、発熱、いくつかの薬物によって、心臓の鼓動は速くなり、時には1分間に100回をはるかに超えることもあります。
心臓の健康に関する資料
心臓と心臓の健康については、以下の団体や資料で詳しく知ることができます。
アメリカン・カレッジ・オブ・カーディオロジー
www.acc.org
アメリカ心臓協会
www.heart.org
米国食品医薬品局（FDA
www.fda.gov
米国心臓・肺・血液研究所 健康情報センター
www.nhlbi.nih.gov
カーディオスマート
www.cardiosmart.org
ザ・ハート.org
www.theheart.org
