心臓の構造:4つの部屋・弁・血管と血液の流れ
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心電図は、心臓の中を流れる電気の変化を、体の表面につけた電極で記録したものです。
心電図の勉強を進めると、「この病気では、心電図のここが変化する」という内容がたくさん出てきます。これを丸暗記しようとすると、量が多くて大変です。
ここで役に立つのが、心臓のつくりと血液の流れです。どの部屋がどこにつながっていて、血液がどの順番で流れるのかを知っていると、「この病気では、心臓のどこに負担がかかるのか」「だから、どんな異常が出るのか」を、筋道を立てて理解しやすくなります。
この記事では、その土台になる心臓のつくりを整理します。電気の話は、次の記事で扱います。
心臓の位置と傾き
心臓は、胸のほぼ中央、やや左寄りにあります。大きさは、握りこぶしくらいです。
心臓はまっすぐ立っているのではなく、少し傾いています。とがった先端(心尖部)は、左下を向いています。
この「傾き」は、心電図を読むときに重要な知識になります。
4つの部屋
心臓の中は、4つの部屋に分かれています。上の2つを心房といい、下の2つを心室といいます。
- 心房(右心房・左心房): 静脈(大静脈および肺静脈)を通って心臓に戻ってきた血液を受け取り、心室へ送る部屋
- 心室(右心室・左心室): 心房から血液を受け取り、動脈(肺動脈および大動脈)へ送り出す部屋
左右は、心房であれば心房中隔、心室であれば心室中隔と呼ばれる壁で仕切られています。
血液の流れる順番
下の図は、心臓を正面から見たものです。向かい合って見ているので、図の左側が体の右側(右心房・右心室)になります。
図の番号は、血液が流れる順番になっています。
- 1上大静脈・下大静脈
- 2三尖弁
- 3肺動脈弁
- 4肺動脈
- 5肺静脈
- 6僧帽弁
- 7大動脈弁
- 8大動脈
番号に沿って、血液の流れを追ってみます。
- 全身をめぐった血液が、上大静脈・下大静脈から右心房に戻る
- 三尖弁を通って、右心室に入る
- 右心室が縮んで圧力が高まると、肺動脈弁が開く
- 肺動脈を通って肺へ向かい、肺で酸素を受け取る
- 肺静脈を通って、左心房に戻る
- 僧帽弁を通って、左心室に入る
- 左心室が縮んで圧力が高まると、大動脈弁が開く
- 大動脈を通って、全身へ運ばれる
右心室から肺を通って左心房に戻る流れを肺循環、左心室から全身を通って右心房に戻る流れを体循環といいます。
4つの弁
血液の流れの中に出てきた弁は、血液の逆流を防ぐ扉の役割をしています。弁があるおかげで、血液は決まった方向にだけ流れます。
4つの弁は、位置によって2種類に分けられます。
房室弁(ぼうしつべん)
心房と心室のあいだにある弁です。心室が縮んで中の圧力が高まると閉じて、血液が心房へ逆流するのを防ぎます。
- 三尖弁(さんせんべん): 右心房と右心室のあいだ
- 僧帽弁(そうぼうべん): 左心房と左心室のあいだ
房室弁の、扉にあたる薄い膜を弁尖(べんせん)といいます。弁尖には、腱索(けんさく)という細いひもがついています。腱索のもう一方の端は、心室の壁から突き出た乳頭筋(にゅうとうきん)につながっています。
心室が縮むと、乳頭筋も縮んで腱索が引っぱられ、弁尖が心房側へめくれ返るのを防いでいます。
下の図は、心室を1つ取り出して、房室弁・腱索・乳頭筋の動きを表したものです。左右どちらの心室でも、しくみは同じです。「一時停止」を押すと、どちらかの状態で止めて見ることができます。
- 1房室弁
- 2腱索
- 3乳頭筋
心室がゆるむとき:乳頭筋を含めて心筋はゆるんでいます。房室弁が開き、心房から心室へ血液が入ります。腱索はたるんでいます。
心室が縮むとき:心室が縮んで中の圧力が高まり、房室弁が閉じて心房への逆流を防ぎます。乳頭筋も縮んで腱索が引っぱられ、弁尖が心房側へめくれ返るのを防いでいます。血液は動脈へ出ていきます。
動脈弁(半月弁)
心室と動脈のあいだ、つまり心室の出口にある弁です。心室の圧力が動脈の圧力を上回ると押し開かれて血液を送り出し、心室がゆるんで圧力が下がると閉じて、血液が心室へ逆流するのを防ぎます。
- 肺動脈弁: 右心室と肺動脈のあいだ
- 大動脈弁: 左心室と大動脈のあいだ
動脈弁には腱索がありません。弁尖がポケットのような形をしていて、動脈から戻ろうとする血液がポケットに入ると、弁尖がふくらんで中央で合わさり、閉じます。弁尖が半月のような形をしていることから、半月弁(はんげつべん)とも呼ばれます。
- 1動脈弁(弁尖)
- 2ポケット
心室がゆるむとき:動脈弁は閉じています。動脈から心室へ戻ろうとする血液がポケットに入り、弁尖がふくらんで中央で合わさるため、逆流が防がれます。
心室が縮むとき:心室の圧力が動脈の圧力を上回ると、動脈弁が押し開かれ、血液が心室から動脈へ出ていきます。弁尖は動脈の壁側へ開きます。
心室が縮み始めると、まず房室弁が閉じます。心室の圧力が動脈より高くなると、動脈弁が開きます。心室がゆるむときは、動脈弁が先に閉じ、心室の圧力が心房より下がると房室弁が開きます。
心臓につながる血管
- 上大静脈・下大静脈: 全身をめぐった血液が、右心房に戻ってくる血管
- 肺動脈: 右心室から肺へ向かう血管
- 肺静脈: 肺から左心房に戻ってくる血管
- 大動脈: 左心室から全身へ向かう血管
心臓から出ていく血管を動脈、心臓に戻ってくる血管を静脈と呼びます。
そのため、肺動脈には酸素の少ない血液が、肺静脈には酸素の多い血液が流れています。名前と中身が逆に感じられるので、間違えやすいところです。
まとめ
- 心臓には4つの部屋があり、血液は「右心房 → 右心室 → 肺 → 左心房 → 左心室 → 全身」の順に流れる
- 4つの弁が、血液の逆流を防いでいる
- 心臓から出ていく血管が動脈、戻ってくる血管が静脈
この流れを頭に入れておくと、あとで病気と心電図の変化を学ぶときに、「どこに負担がかかっているのか」から考えられるようになります。
参考文献
- 医療情報科学研究所 編『病気がみえる vol.2 循環器 第6版』メディックメディア(Amazon)