自分を変える旅

循環器系について理解しよう!

(※2021年3月30日公開)

(※2021年3月30日更新)

クマリン
今回は循環器についてまとめていきます

 

今回は、こういった疑問を解決していきます。

 

今回の記事をおススメする人

・循環器についておさらい

・循環器の解剖・整理を知りたい?

 

循環とは何だろう?

生命活動を行うために必要な酸素、栄養素、ホルモンなどが細胞や組織に運ばれ、再び元に戻ってくることを「循環」といいます。

 

いわば体内の物流システムともいうべき循環に係わるのは、心臓、血管、リンパ管です。この循環には、肺循環と体循環の2つの経路があります。

 

心臓から出て行く血管を動脈、心臓に戻ってくる血管を静脈といいます。

 

また酸素を多く含んだ血液を動脈血、酸素が少なく二酸化炭素を多く含んだ血液を静脈血といいます。

 

心臓は循環のおおもとで、ポンプの働きをしています。全身の循環は、心臓から大動脈へ血液が送られることから始まります。道路に例えると幹線道路です。

 

体循環では大動脈は枝分かれを繰り返し、次第に細くなっていき最終的に毛細血管となります。毛細血管は、住宅密集地の細い路地のように細胞の一つひとつにつながっており、毛細血管の血液から染み出した細胞は組織間液細胞内液が相互に移動することで、物質の交換を行っています。

 

酸素や栄養を細胞に渡し、燃えカスである二酸化炭素や老廃物を積み込んだ毛細血管は、まとまりながら次第に太い血管になり、心臓へと戻っていきます。心臓に戻る静脈血が流れる大静脈も、大動脈と同様に幹線道路と考えられます。これを図式化すると、心臓→動脈→毛細血管→静脈→心臓ということになり、このルートで体内の循環が繰り返されます。

 

肺循環と体循環の違いは?

全身を巡ってきた静脈血は、右心室から肺動脈に流れ込み、2方向に分かれて肺門から左右の肺に流入します。肺で二酸化炭素を体外に排出し、酸素を受け取ると、動脈血へと生まれ変わります。

 

こうして酸素を豊富に含んだ動脈血は、肺静脈に入り、左心房に注ぎ込まれます。

 

このように右心室→肺動脈→肺→肺静脈→左心房というルートで行われる循環を「肺循環」といいます。

 

一方、左心室→大動脈→全身の器官・組織→上大静脈・下大静脈→右心房というルートで全身を巡っているのが「体循環」です。

 

左心室から出た大動脈は何本もの動脈枝を出し、その動脈枝がさらに枝分かれして全身に血液を送ります。

 

循環器は呼吸器と密接に関係していて、肺循環も体循環もガス交換を行っています。

 

肺循環では、呼吸運動によって得られた空気から酸素を受け取り、二酸化炭素を受け渡しています。これを外呼吸といいます。

 

一方、体循環では、細胞に酸素を渡し、活動によって出た二酸化炭素を受け取っています。これを内呼吸といいます。

 

MEMO肺循環と体循環に要する時間

肺循環に要する時間は約3〜4秒、体循環に要する時間は約20秒です。

 

MEMO左心系(さしんけい)と右心系(うしんけい)

左心房、左心室を左心系、右心房、右心室を右心系といいます。

 

心臓はどのようにして血液を送り出しているの?

心臓は、4つの部屋を持つ握りこぶし程度の大きさの臓器です。休むことなく収縮と拡張を繰り返しており、この拍動を心拍といいます。心拍数は成人で1分間に60〜70回で、1回あたり約70mLの血液を送り出しています。

 

心臓はどのようなメカニズムで血液を送り出しているのでしょう。

 

まず、確認しておきたいのは、心臓は左右で異なった血液を取り扱っていることです。心臓の右側には静脈血が、左側には動脈血が流れています。心臓内で血液が左右に移動することはありません。血液が流れ込むのは左右ともに心房で、血液が送り出されるのは左右ともに心室、ということです。

 

それでは、肺循環の流れからみていきましょう。全身を流れて心臓に戻ってきた静脈血は、大静脈から右心房に流れ込みます

 

右心房と右心室の間には三尖弁(さんせんべん)(右房室弁)があり、右心房から右心室に静脈血を送り込むと同時に弁が閉鎖します。

 

次に、静脈血で満たされて拡張した右心室が心筋の働きで収縮すると肺動脈弁が開き、静脈血は肺動脈を通って肺に送られます。静脈血は肺でガス交換され、動脈血になります。

 

動脈血は肺静脈を通って左心房に戻ってきます。動脈血に満たされた左心房が収縮すると、動脈血は左心室に流れ込み、左心室が拡張します。左心室が動脈血で充満すると、左心房と左心室の間にある僧帽弁(そうぼうべん)(左房室弁)が閉じます。

 

次に左心室が収縮して大動脈弁が開き、動脈血は大動脈へ流れ込んで全身を巡ります。左心室は、動脈血を体の隅々に送らなければなりませんので、筋肉の厚さは右心室の3倍にもなります。

 

左右の心筋の収縮は交互に起こるのではなく、左右同時に起こります。心臓はポンプのように動き、一定のリズムで心房と心室が連動しながら、収縮と拡張を繰り返しています。

MEMO心周期

1回の拍動で心房と心室が収縮・弛緩するプロセスを、心周期といいます。心拍数75回/分(成人の平均心拍数)では、心周期は0.8秒(60秒/75)になります。

 

MEMO心筋の特殊性

心臓をはじめとする内臓の筋肉は、自分の意思で動かすことができない不随意筋です。通常、不随意筋は縞模様のない滑らかな筋肉(平滑筋)ですが、心筋だけは、不随意筋にもかかわらず縞模様を持つ横紋筋線維でできています。また、ほかの内臓の細胞が再生可能であるのに対し、心筋の細胞は壊死すると再生が不可能です。なお、刺激伝導系を構成する細胞は特殊心筋といいます。

 

心筋の収縮はどのように伝わるの?

心臓は、神経が切断されても拍動を続けることができます。これを心筋の自動性といい、一部の筋線維が受け持っています。心筋の自動性の興奮が始まるのは、右心房の洞房結節(どうぼうけっせつ)[洞結節(キース・フラック結節)]という部分です。この部分をペースメーカーと呼んでいます。

 

右心房の洞房結節からの刺激は左右の心房に伝わり、心房が収縮します。また、洞房結節の刺激は房室結節(田原の結節)、房室束(ヒス束)を介して心室に伝わり、左右の心室がほとんど同時に収縮します。

 

この一連の経路を刺激伝導系といいます。 

 

このようにして、心室から大きな血管に向けて搾り出すように、血液が送り出されます。

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