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循環経路って何だろう…？

体内の他のすべての細胞、組織、および器官は、体内の循環系から大きな影響を受けています。 このシステムは、血液、血管、心臓の3つの主要な構成要素からなる、最も複雑なシステムです。 血液は動脈と静脈を通って全身を巡ります。

このように体内で循環が行われるパターンを循環経路という。 この経路は、開放系循環と閉鎖系循環の2種類に分類できる。

開放系循環は、節足動物と軟体動物の2つの門ではっきりと確認できる。 ここでは、心臓から送り出された血液は、大きな血管を通って開いた体腔に入る。 しかし、他の有力な2つの門、環形動物門と脊索動物門を見ると、閉じた循環系があることがわかる。 ここでは血液は常に閉じた血管を通って循環している。 この閉じた経路は、血流を正確に調節できるため、より有利であると言われています。

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脊椎動物の循環システム

脊椎動物には、脊椎動物以外の動物と比べていくつかの高度な特性がみられます。 すべての脊椎動物には心室があります。 魚類では2心室であるが、両生類や爬虫類では3心室である。 魚類は一回循環で、両生類と爬虫類は不完全な二回循環である。

（出典：Wikipedia）

ヒトの循環系

他のシステムがスムーズに機能するために、効率的に働く複雑なシステムである。 このシステムをよりよく理解するためには、心臓の構造、心拍、その他いくつかの重要な側面について知ることが極めて重要です。

循環の種類

人間の循環系の主な構成要素は、4室の心臓、動脈と静脈という複雑な血管のネットワーク、そして血液です。 人間の場合、血液は肺循環（経路）と全身循環（経路）の2種類の経路を通る。

• 肺循環-ここで、脱酸素血と呼ばれる酸素を含まない血液が心臓の右側から肺に移動する。 肺では、酸素と二酸化炭素の交換が行われ、血液は酸素化されます。
• 全身循環-ここで、酸素化血液、すなわち酸素を含む血液が心臓の左側から体のさまざまな部位に移動します。 ここでは、さまざまな臓器の部位で、間質液を介してガス、栄養、老廃物の交換が行われる。

心臓の構造

人間の心臓は、だいたい閉じたこぶしくらいの大きさである。 体内の循環ポンプとして、体内のさまざまな臓器に血液を送り込んでいる。 重さは男性で約280～340g、女性で約230～280gです。 心臓は胸腔内にあり、体のやや左側に傾いている。

心臓は心膜と呼ばれる二重壁の袋に包まれている。 心膜は心臓を保護し、胸の中で2つの肺の間に固定されています。

人間の心臓には、右心房と左心房と呼ばれる上の2つの部屋と、右心室と左心室と呼ばれる下の2つの部屋、合計4つの部屋がある。 右心房と右心室を合わせて「右心」と呼ぶことがある。 左心房と左心室を合わせて左心臓と呼ぶこともある。 心臓の両側は中隔と呼ばれる筋肉の壁で隔てられている。 心室と心房も筋肉質の隔壁で隔てられている。

心臓の部屋

心臓の部屋は、隔壁の小さな開口部を通してつながっている。 これらの開口部は弁で守られています。 弁にはいろいろな種類がある。

• 三尖弁 – 3つの筋肉質のフラップまたは尖端によって形成され、右心房と右心室の間の開口部を保護する。
• 二尖弁または僧帽弁 – 左心房と左心室の間の開口部を保護する。
• 大動脈弁 – 心室から出る血流を制御し、大動脈と左心室の間に存在する
• 肺動脈弁 – 心室から出る血流を制御し、肺動脈と右心室の間に存在する

心臓には出入りする多くの血管が存在する。 静脈、動脈、毛細血管がこの激しいネットワークを形成している。 静脈は、脱酸素化した血液を心臓の右側に運びます。 動脈は、酸素を含んだ血液を心臓から体のさまざまな部位に運びます。 心臓から出る最も長い動脈は、大動脈と呼ばれます。 静脈と動脈の間には、毛細血管と呼ばれる細い管状の血管がネットワークを形成している。

心筋が心臓を構成している。 心室の壁は心房の壁より厚い。 心筋には中房結節、房室結節と呼ばれる特殊な結節組織がある。 また、房室束（AV束）と呼ばれる結節線維の束がある。 これらは右束と左束に枝分かれしている。 左右の束はさらにプルキンエ線維と呼ばれる微細な線維に分岐して、心臓の心室筋全体に張り巡らされている。

この結節筋の最も特徴的な機能は、外部からの刺激なしに、電気インパルスを生成する能力を持っていることです。

心拍

心拍とは何か、それはどのようにして起こるのか

最も簡単な言葉で言えば、心拍とは心臓の脈を指します。 脈拍または心拍数は、1分間に心臓が打つ回数です。 (心臓の部屋のリズミカルな収縮と弛緩）

私たちの心臓は1分間に平均72回拍動している、この事実を知っているはずです。 この心臓のリズミカルな拍動はどのようにして起こるのでしょうか？ これらは交互に収縮と弛緩を繰り返し、心臓に血液を送り込んでいます。 心拍の引き金となるいくつかの電気的インパルスがあります。 これらのインパルスは、心臓の自然なペースメーカーとして知られる洞房結節で始まる。 この電気活動が心房の筋壁を通過して広がり始めると、収縮が起こる。 房室結節は、電気信号が心室に入る前に速度を落とします。 そして、心房が先に収縮し、その後に心室が収縮するわけです。

心周期

心拍とは何か、心臓が拍動するきっかけは何か、おわかりいただけたと思います。 しかし、1回の心拍の間に行われるいくつかのイベントがあることをご存知でしょうか。 これは何も心臓のサイクルに限ったことではありません。 心周期の持続時間は約0.8秒で、各心室は約70mlの血液を送り出しており、これをストローク量といいます。

（出典：Wikipedia）

心周期には3相がある。 それらは、

• 心房収縮期
• 心室収縮期
• リラックス期

心房収縮期には、心房が収縮して血液を心室に押し込む。 ここで、房室弁と半月弁が大きな役割を果たす。 前者は開いたまま、半月弁は閉じたまま、動脈血が心臓に再還流するのを阻止する。 この段階の心室は拡張期にある。

次の段階では、心室は収縮して血液を大動脈と肺動脈に送り込む。 心室が血液を押し出す圧力により、半月弁が開く。 房室弁は閉じる。 こうして血液は心室から動脈に流れ込む。 この時、心房は拡張期にある。

弛緩期には、心臓の4つの部屋は拡張期にある。 血液は静脈から心臓に入る。 この間、心室は容量の約75%まで満たされる。 心室は心房が収縮期に入った後、完全に満たされる。 この時、心室の心筋細胞は再分極し、次の脱分極と収縮に備える。

心拍数

各心室は1分間に平均5リットルの血液を送り出していることをご存知だろうか？ これは何も心拍出量に限ったことではありません。 私たちの体には、このように心拍数、一回拍出量、心拍出量を変化させる大きな能力がある。

安静にしている人と走っている人とでは、心拍出量は異なる。

ECG

ECGは心電図を意味し、安静時の心臓の電気的活動を測定する。 心拍数、心拍リズム、心臓の肥大に関する情報を提供し、また過去に心臓発作があった場合にはその証拠となります。

(Source: Wikipedia)

Solved Questions For You

Q：なぜ中房節はペースメーカーと呼ばれているの？

Ans: 心筋から構成されているのが、心臓。 右心房の上部には、洞房結節という特殊な結節組織が存在します。 この結節筋組織は、外部からの刺激がなくても、電気的なインパルスを発生させる機能を持っています。 この電気的インパルスが一連のイベントの引き金となり、心臓のリズミカルな拍動につながる。 心房結節は、心臓のリズミカルな拍動を開始し維持する役割を担っている。