Comments
Description
Transcript
2 解 剖
骨背面に最も近接するのは最も前に位置する右室 2 解 剖 です）。同様の理由で，右室の肺動脈弁は左室の大 動脈弁の左前方に位置します。 そして，右房に注ぐ上下の大静脈は左室から出 ａ 総 論 る上行大動脈の右側に位置します。ここで気をつ 図 1-1 は心臓と血液循環の概略図ですが，外方 けていただきたいのは，上行大動脈は右肺動脈を から観察すると，図 1-2 のようになっています。内 乗り越えるので，上行大動脈は右肺動脈よりも前 部構造は後回しにして，ここでは位置関係を確認 に来ることです。また，上大静脈と左右の肺動脈 しましょう。 との関係では，前者が後者の前に位置します（奥 まず，右室・右房は右側，左室・左房は左側に まった場所に位置する肺門に向かう肺動脈は，や ありますが，それだけではなく，右室・右房は前， や後ろに向かうからです）。 左室・左房は後ろという関係にもあります。した がって，右室は左室の右前方，右房は左房の右前 方にあると表現した方が正確です（ちなみに，胸 肺動脈 肺静脈 上大静脈 +CO2 肺循環 体循環 大動脈 +O2 左房 右房 左室 右室 下大静脈 図1-1 心臓と血液循環の概略図 正 面 後 面 大動脈 上大静脈 右心耳 肺動脈（幹） 左心耳 肺動脈 肺静脈 右房 4 右室 左室 下大静脈 心尖 循環器総論 右房 左房 図1-2 心臓の外観 上大静脈 大動脈 左室 右室 下大静脈 後乳頭筋があります。 ｂ 心臓の内腔 前述のように，右房と右室の間には房室弁口が 第 １）右 房 right atrium（RA） ありますが，ここは線維輪に取り囲まれ，心内膜 1 が三角形のヒダ状に盛り上がってできた三尖弁 関です。ここで注目してほしいのは右房に開いた tricuspid valve（ 右 房 室 弁 right atrioventricular 4 か所の出入口です。まず，上半身の血液を集め valve）が存在します。なお，この三尖弁は右室の た上大静脈と下半身の血液を集めた下大静脈の各 所有物です。右室と右房の共有物と思われるかも 入口があります。次に，心臓を灌流した冠静脈血 しれませんが，三尖弁は乳頭筋によって遠くに飛 が戻ってくる冠静脈洞口があります。そして，右 んで行かないように，右室にしっかりと固定され 室に向かう出口（房室弁口）があり，ここには逆 ているからです。つまり，乳頭筋の先端から多数 流を防ぐ三尖弁（右房室弁）が置かれています。 の腱索と呼ばれる線維が凧糸のように出ており， 前述のように，心臓は 2 つの直列ポンプなので， 章 右房は全身から戻った血液が入り込む心臓の玄 これによって弁が心房内に反転しないように支え 左房とはつながりません。そこには心房中隔が存 ています。そして，心室（乳頭筋）が収縮すると， 在します。なお，図 1-3 で心房中隔に存在する卵 この凧糸が引っ張られ，弁がしっかりと閉鎖して 円窩 fossa ovalis を確認してください（房室弁口 心室から心房へ血液が逆流しないようになってい とは離れています）。後に心房中隔欠損症を説明 ます（図 1-4）。 する際に再度登場します。 右室には 2 つの出入口がありますが，その 1 つ ２）右 室 right ventricle（RV） は前述の房室弁口で，三尖弁を介して右房とつな 右室は心臓の最下部に位置し，右房からの血液 がります。もう 1 つは肺動脈に至る出口（肺動脈 を受け入れ，肺に向かって送り出します。すぐ隣 弁口）で，ここには肺動脈弁 pulmonary valve が に血液を送り出す心房と異なり，心室は血液を遠 あり，右室から肺に送り出された血液が右室に逆 くまで送り出さなければなりません。それには力 流しないように防いでいます。肺動脈弁口も線維 が必要なため，心室内には肉柱 trabecular muscle 輪に取り囲まれますが，肺動脈弁は周囲の心内膜 が飛び出します。特に右室内は著しい凹凸が目立 がヒダ状に盛り上がってできたものです。なお， ち，いかにも住みにくいマンションのようです。 この盛り上がり方が半月状であるところから，半 この肉柱のうち，乳頭状に突出したものは乳頭筋 月弁 semilunar valve とも呼ばれます。ただし，房 papillary muscle と呼ばれ，右室には前乳頭筋と 室弁（三尖弁と僧帽弁）と異なり，腱索で固定さ 大動脈 上大静脈 右房 卵円窩 冠静脈洞の開口 下大静脈 図1-3 右房と右室の解剖 肺動脈 上大静脈 左房 僧帽弁 右房 右室 三尖弁 腱索 腱索 前乳頭筋 後乳頭筋 下大静脈 乳頭筋 図1-4 乳頭筋と腱索 第 1 章 心臓の構造と機能 5 刺激 細胞内 − ＋ 刺激 刺激 Na＋チャネル K＋チャネル 細胞外 ＋ ＋ ＋ − − − − ＋ 刺激 − ＋ 静止膜電位 ＋ − 刺激 − − − ＋ ＋ ＋ 刺激 刺激 刺激 膜電位−65mV K＋ ＋ Na − Na＋チャネル K＋チャネル 細胞外 − − − 細胞内 ＋ ＋ Na＋ K K＋ ＋ ＋ Na＋ ＋ − K＋ K＋ Na＋ K＋ Na＋ ＋ K K＋ Na＋ ＋ ＋ − − K＋ ＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ K＋ ＋ − ＋ − K＋ ＋ K＋ Na＋ − Na＋ K＋ 図1-15 脱分極 ｄ 活動電位 action potential ませんが，ある時期から 3Na ＋ -Ca2 ＋ポンプ（1 分 を活動電位と呼びます。ただし，骨格筋細胞では 子の Ca2 ＋を汲み出し，その代わりに 3 分子の Na ＋ その持続時間（活動電位持続時間 action potential を取り込むポンプ）が働くので，心配いりません。 duration〈APD〉）が約 2msec しかありませんが， なお，このポンプは結果的に細胞をプラスに荷電 心筋細胞では 200 〜 250msec もあります。この させるので，プラトー相の維持にも貢献します。 桁違いの長さは，長いプラトー相によってもたら そして，時間の経過とともに Ca2 ＋チャネルは閉じ されます（第 2 相と呼ばれます） 。プラトー相では るので，やがて遅延整流 K ＋チャネルの働きが優 Ca2 ＋チャネル（主に L 型）が開口し，細胞内に Ca2 ＋ 位になり，心筋細胞は再び− 90mV に帯電して輪 がじわじわと流入します。すると，静止膜電位を 廻します。 早く取り戻したい K の動きを打ち消し，ほぼ 14 Ca2 ＋ だらけになってしまうと思われるかもしれ 脱分極の開始から再分極が完了するまでの電位 ＋ 0mV の膜電位を維持します。これでは細胞内が 循環器総論 ＋30mV 1相 0 細胞内 ＋ tory period and relative refractory period 3相 1 不応期は 2 つに分かれます。1 つは絶対不応期 K 200∼250msec −90mV ｂ 絶対不応期と相対不応期 absolute refrac- 細胞外 章 0相 Ca＋ 第 膜電位 Na＋ 2相 で，どんなに強い刺激を与えても全く興奮しませ 4相 図1-16 心筋細胞の膜電位 ん。具体的には，脱分極開始時から再分極の約 1/ 3 の完了時までです（図 1-16 では下行脚の半分く らいまでが該当します）。もう 1 つは相対不応期 で，正常よりも強い刺激が加われば興奮し，絶対 以上の膜電位の動きをグラフに表すと，図 1-16 のようになります。なお，これを体表から記録し たのが心電図です。 3 不応期 refractory period 不応期の終わりから静止膜電位に戻るまでの期間 が該当します。 STEP 7 心筋細胞から細胞外に K ＋が漏れるので， 負に荷電（静止膜電位） ◦刺 激が伝わると，大量の Na ＋ が流入 ａ 概 説 心筋細胞がわざわざプラトー相を形成するの は，長い不応期が必要だからです。 ところで，会社従業員の A 子さんは，ある日， （脱分極によって筋収縮） ◦ K ＋が細胞外に流出し，再分極（筋弛緩） しかし，Ca2 ＋ が流入するので，プラ トー相を形成 ∴不応期が長くなって強縮を回避 課長から大至急コピーをとるように頼まれまし た。最初の 1 枚をコピーしたところで，来客があ り，お茶を出すように頼まれました。お茶を酌ん でいたところ，電話が 3 本立て続けに鳴りました。 電話の応対が終わらないうちに，コピーの追加を Ｄ 心臓のポンプ機能 頼まれました。こんなことが続けば，A 子さんは パニックに陥り，すべての仕事を放棄してしまい ます。 身体の内部でこのような事態が生じては困るの 1 心周期 cardiac cycle で，筋細胞は活動電位の持続時間中には次の刺激 に反応しません。この期間を不応期と呼びますが， 骨格筋の活動電位は約 2msec しかないので，刺激 を反復すると，ついに収縮しっぱなし（強縮状態） ａ 概 説 心臓はポンプなので，伸び（拡張）縮み（収縮） になってしまいます。他方，心筋が強縮を起こせ しなければなりません。この 1 回の伸び縮み，つ ば，血液は駆出されずに致命的な事態に陥ります。 まり拡張期と収縮期を合わせて心周期と呼びま そこで，不応期を長くして，活動電位の持続時間 す。以下ではその伸び縮みの様子を細かくみてい 中は誰に何を頼まれても応じない頑固さが求めら きましょう。心臓には 4 つの部屋がありますが，こ れるのです。 こでは左室に的を絞ります。 第 1 章 心臓の構造と機能 15 STEP 形をもう一度取り出しましょう（図 2-7）。 16 まず，心室の駆出期は大動脈弁が開くところか 奇脈は吸気時に収縮期血圧が大きく低下 ら始まり，大動脈弁が閉じるところで終わります。 して小脈になる 大動脈弁は急激に閉じるので，小さい振動が生じ 心タンポナーデなどでみられる ます。頸動脈波では，この振動が切れ目として記 録され，重複切痕 dicrotic notch（DN）と呼ばれま す。そして，波形の立ち上がりから重複切痕まで 2 頸動脈波 の長さを測れば，心室の駆出時間を知ることがで carotid arterial pulse wave きます。 ｂ 異常パターン ａ 概 説 ここでは頸動脈波の異常パターンについて説明 頸動脈の脈動は触診でもとらえられますが，測 定器で波形を計測すれば，豊富な情報が得られま を追加します。 まず，大動脈弁狭窄症（AS）では遅脈となるの す。頸動脈圧は大動脈起始部の圧を反映するので， で，波の立ち上がりが遅れ，上行脚隆起波 anacrotic 頸動脈波は心機図の一部を構成します。そこで， pulse と呼ばれる切痕を形成します。さらに，開き p.17 の図 1-17 の心機図から，（A）の大動脈圧の波 にくい弁を無理に開けるので，その動きはぎこち なく，波の上行部分に振動 oscillation が出現し，鶏 の冠のように見えます（鶏冠形成）（図 2-8）。 （DN） 大動脈弁閉鎖不全症（AR）では速脈となるの で，波の立ち上がりは急峻です。また，逆流した 大動脈圧 心音図 血液をもう一度押し出そうとするので，波が二峰 Ⅳ 性 bisferiens pulse となります（図 2-8） 。さらに， Ⅰ 重症例では大動脈弁が全く閉じなくなるので，重 ⅡⅢ 複切痕が消失してしまいます。 閉塞性肥大型心筋症（HOCM）の一部でも二峰 R 心電図 性の波を描きますが，大動脈弁閉鎖不全症とは波 T P P 形が若干異なります。HOCM では，収縮期に肥大 QS した心筋によって流出路が塞がれるため，圧が下 がって凹みを形成します。その後，心臓が狭い道 図2-7 頸動脈波（大動脈圧の波形） 正 常 をゆっくりと絞り出すように血液を送り出すの 二峰性脈 二峰性脈 鶏冠形成 重複脈 HOCM AR AS 左心機能低下 DN 図2-8 頸動脈波の異常 28 循環器総論 で，再び圧の上昇がみられ，結局二峰性になりま （ポアズイユ博士は 19 世紀のフランスの生理学者 す。ただし，最初の峰は急峻な駆出を反映して尖っ です）。 ていたのに対し，第二の峰はなだらかな半円形を 描きます（図 2-8）。 P＝ 8 η LQ π r4 頸動脈圧の上昇をみることがあり，動きが鈍く ます。まず，P は血圧，ηは粘液係数，L は血管の なった末梢の血液が移動する際の反射波と考えら 長さ，Q は循環血流量，r は血管の半径，πは円周 れます。この場合にも頸動脈波は二峰性となり， 率です。血管の長さは不変なので，無視しましょ 重複脈 dicrotic pulse と呼ばれますが（図 2-8），第 う。すると，血圧は粘液係数，循環血流量，血管 二の山は拡張期（重複切痕の後）に登場します。 の半径の 3 要因で決まることがわかります。 STEP 17 2 章 一見難解ですが，かみ砕くと以下のようになり 第 心拍出力の低下した左心不全では，拡張期にも 第一に，血液の粘稠性が高くなれば（粘液係数 〈η〉が上昇すれば），血圧（P）は上昇します（図 頸動脈波の下行脚に重複切痕 2-9 左）。満員電車の乗客が身体に両面テープを巻 〜ここまで収縮期 きつけていたら，きっと大混乱になるでしょう。 ◦AS では上行脚に切痕ができ，鶏冠状 実際に，骨髄腫やマクログロブリン血症などの過 ◦AR，HOCM では収縮期に二峰性 粘稠度症候群では血圧が上昇します。 第二に，循環血流量（Q）が増えれば，血圧（P） は上昇します（図 2-9 中）。満員電車の乗客が増え 3 血 圧 れば，壁にかかる圧力が強まるのは当然です。実 blood pressure（BP） 際に，過剰の輸血や輸液，高 Na 血症などでは血 圧が上昇します。 第三に，血管の半径（r）が減れば，血圧（P）は ａ 血圧の原理 上昇します（図 2-9 右）。前述の式からわかるよう 血圧は血流によって血管壁にかかる圧力で，満 に，血圧（P）は半径（r）の 4 乗に反比例するの 員電車で出口に向かって進む乗客が壁を押し付け で，半径が 1/2 になれば，血圧は 16 倍に上昇しま る力をイメージしましょう。こんな状態でも物理 す。したがって，血管の半径は他の要因に比べて 学的に説明可能で，Poiseuille の法則が働きます はるかに大きな影響を及ぼし，動脈硬化性病変の 血液の粘稠性が上昇 循環血流量が増加 血管半径が縮小 図2-9 血圧上昇の原因 第 2 章 心臓疾患の主要徴候と診察 29 ｄ）心膜ノック音 pericardial knock sound 拡張早期に聴こえる高調性の過剰心音で，収縮 性心膜炎の特徴です。肥厚した心膜が拡張し始め ｃ 心雑音 cardiac murmur １）原 理 た心筋をブロックするので，心室の血液充満が突 心音は弁の開放や閉鎖に伴って生じる比較的短 然ストップし，ノックしたような音をもたらしま い音ですが，心周期のどこかで生じる比較的長い す（図 2-23）。 音を心雑音と呼びます。粘性をもった液体が一定 ｅ）駆出音 ejection sound の硬さの管（血管など）を流れるとき，図 2-26 の 心室の血液駆出時（収縮期）に生じる音です。 ように層状になります。つまり，血管壁近くを流 その正体は建てつけが悪くなった A 弁と P 弁の開 れる液体は鈍く，真ん中を流れる液体は素早く通 放音で（図 2-24） ，これに引き続いて駆出性雑音が 過して行きます。 聴こえます。具体的には，大動脈弁狭窄症，肺動 この流れを層流と呼びますが，流速が大きく なったり，その他のいくつかの要因が加わったり 脈弁狭窄症で出現します。 ｆ）収縮中期または後期クリック すると，層流が崩れて乱流になります。層流は音 mid or late-systolic click を立てませんが，乱流になると，とたんに音が生 僧帽弁が左室から左房にはみ出したときに生じ じます。われわれの投げるボールは音を立てませ る音で（図 2-25） ，僧帽弁逸脱症候群で聴こえます。 んが，プロ野球選手の投げる時速 150km のスピー ドボールは，うなるような音を立てて飛んで行く 大動脈 大動脈 肺動脈 肺静脈 上大静脈 左房 肺静脈 上大静脈 僧帽弁の 硬化，肥厚 右房 肺動脈 左房 右房 左室 左室 右室 右室 下大静脈 肥厚した心膜 （心筋の拡張 をブロック） 下大静脈 拡張早期の高調音 拡張早期の高調性過剰心音 図2-22 僧帽弁開放音 図2-23 心膜ノック音 大動脈 大動脈 肺動脈 肺静脈 上大静脈 左房 右房 大動脈弁と 肺動脈弁の 硬化，肥厚 肺動脈 肺静脈 上大静脈 左房 右房 左室 左室 右室 下大静脈 38 循環器総論 左房にはみ 出した弁尖 右室 下大静脈 血液駆出時に生じる音 僧帽弁弁尖が左房にはみ出したときに生じる音 図2-24 駆出音 図2-25 収縮中期（後期）クリック 表 2-1 Levine の分類 血管壁 血液 流速 第 Ⅰ / Ⅵ：聴診器で注意深く聴かないととらえられない微弱雑音 Ⅱ / Ⅵ：小さいが，聴診器を当てればすぐにわかる雑音 Ⅲ / Ⅵ：中等度の雑音 Ⅳ / Ⅵ：耳に近く聴こえる強い雑音 Ⅴ / Ⅵ：大きいが，聴診器なしには聴こえない雑音 Ⅵ / Ⅵ：聴診器なしでも聴こえる大きな雑音 章 2 図2-26 層 流 のと同じです。このように，心雑音は血液が層流 から乱流になるために生じます。 層流が乱流に変わるには，以下の数式の値が 200 以上になる必要があります。 する方向をチェックします。 ｃ）大きさ 音圧（dB）で表現した方が正確ですが，聴診器 では不可能なので，ヒトの耳を基準にした Levine 2r ρ V/ η の分類を用います（表 2-1）。レバイン博士はアメ 数式中の r は血管の半径，ρは血液の比重，V は リカの内科医で，心雑音を小さい順にⅠ度からⅥ 血流速度，ηは血液の粘性です。V が大きくなっ 度まで分けました。なお，例えばⅣ度の雑音はⅣ / たとき（血流が速くなったとき），ηが小さくなっ Ⅵと分数を用いて表記します。 たとき（粘性が下がったとき）には，数式の値が ｄ）性 状 大きくなるので，乱流になります。 ここでは次の三点を取り上げます。 ηが小さくなる（粘性が低下する）病態は貧血 で，しばしば収縮期雑音を聴取します。他方，多 くの心雑音は V の増加が問題となります。出入口 第一は雑音の高低で，圧勾配が大きいと，血流 のスピードが速くなり，高調の音になります。 第二は雑音が徐々に強くなるか，弱くなるか， が狭くなった場合（弁の狭窄）には，血液はわれ 不変かという点です。後述のように，これで駆出 先にと争うように出ていくので，そのスピードが 性雑音か逆流性雑音かを判断します。 速くなって乱流となります。また，あえて出口か 第三は呼吸や姿勢による雑音の変化で，いくつ ら入ってくる場合には（弁の閉鎖不全），もともと かの疾患を疑う所見となります。 の狭い通路が有効利用されず，機能的にますます ３）収縮期雑音 systolic murmur 狭くなって通過速度が増加し，乱流となります。 ａ）収縮期駆出性雑音 ２）聴診上の注意 systolic ejection murmur 心雑音を聴取して， 「乱流のせいだ」と納得する 心室から血液が大動脈や肺動脈に駆出されると 臨床医は 1 人もいません。当然ですが，その背後 きに生じる雑音です。駆出の原動力は左室と大動 に存在する病態を探らなければなりません。 脈または右室と肺動脈の圧差なので，圧差が大き ａ）時 相 くなればなるほど雑音も大きくなります。圧差は 雑音が聴こえる時期が収縮期か拡張期か（それ 収縮期を通じて漸増漸減するので，雑音も同様の とも連続性か）をチェックします。その際に役立 傾向を示します（心音図はダイヤモンド型になり つのはⅠ音とⅡ音です。つまり，Ⅰ音とⅡ音の間 ます）（図 2-27）。 に聴こえれば収縮期雑音，Ⅱ音とⅠ音の間に聴こ えれば拡張期雑音です。 この雑音を聴く典型例は大動脈弁狭窄症や肺動 脈弁狭窄症です。ただし，これらの弁の器質的疾 ｂ）最強点 患だけでなく，血液の通行量が増えれば弁口が相 雑音が最も大きく聴こえる部位とともに，放散 対的に狭くなって，乱流を生じます。例えば，心 第 2 章 心臓疾患の主要徴候と診察 39