マインドマップギャラリー 循環系(血液循環)の構成と機能
1. 心臓の構造と血液供給の特徴 2. 血液循環 1. 心臓のポンプ機能: 心周期、心臓ポンプのプロセスとメカニズム、心音、心拍出量、心臓の動き 仕事量、心臓ポンプ機能予備力、心拍出量に影響を与える要因、心臓機能の評価。 2. 各種心筋細胞の膜貫通電位とその形成機構。 3. 心筋の生理学的特徴:興奮性、自動性、伝導性および収縮性。 4. 動脈血圧:形成、測定、正常値および影響因子。 5. 静脈血圧:中心静脈圧とその影響因子。 6. 微小循環:組成、血流経路、血流抵抗および血流調節。 7. 組織液: 生成と逆流、およびその影響因子。 8. 心血管活動の調節:神経調節、体液調節、自己調節および血圧の長期調節。 9. 冠循環の特徴と調節
2023-04-05 16:52:13 に編集されました心臓の解剖学
心臓の構造
電源システム
形
鋭い指摘
頂点
底
心の底
両側
胸部と肋骨の表面。
3つの運命
ハートの左端。ハートの下端。
シグー
冠状溝。後心室溝。
内部(空洞器官)
右心房
入り口
上大静脈口と下大静脈口および冠状静脈洞口
出口
三尖弁
卵円窩
右心室
入り口
三尖弁
出口
肺動脈
特徴
大きな心室と薄い心筋
左心房
入り口
4 つの肺静脈開口部 (左右に上下 2 つの肺静脈開口部)
出口
僧帽弁
左心室
入り口
僧帽弁
出口
大動脈口
特徴
小さな心室と厚い心筋
伝導系
構成
洞房結節
位置
上大静脈と右心房の接合部に位置し、楕円形をしています。
関数
最高の自律性を持つ、心臓の正常な洞調律のペースメーカー
血液供給
右冠状動脈 60%、左回旋動脈 40%
P細胞とT細胞で構成されています
エンディング
関数
洞房結節と房室を接続し、前部、中部、後部の 3 つの束に分かれています。
房室結節
位置
心房中隔の右心内膜下部分
関数
洞房結節からの興奮を少し遅らせてから心室に伝達します。
血液供給
右冠状動脈
房室束/房室束と プルキンエ繊維メッシュ
位置
房室結節から放射され、左右の束の枝に分かれます
プルキンエ線維は左右の束の枝の末端部分です
関数
興奮が心房から心室心筋全体に急速に広がります。
伝導プロセス(心臓の収縮)
1. 洞房結節の興奮
心房筋に影響を与え、心房筋を収縮させます
2. 興奮は節間束を通って心房中隔下部の房室結節に伝わります。
3. 房室結節から出て心室の心内膜に沿って下降する房室束 (左右の束の枝) を興奮させます。
4. 心室心筋プルキンエ線維に分布する左右の束枝の終端(小枝)
5. 心室収縮を引き起こす(左右の脚枝がそれぞれ左心室収縮と右心室収縮を引き起こす)
心臓の血液供給
冠状動脈
右冠状動脈
構造
から
大動脈基部右冠状静脈洞
支店
洞結節動脈の急性辺縁枝。
遠位部は後下行動脈と左心室後枝に分かれる
配布エリア
心臓の右半分。房室結節。左心室後壁の部分。
左冠状動脈
構造
左メイントランク
から
左冠状静脈洞は大動脈の根元にあり、冠状溝に沿って左に走っています。
支店
左前下降枝
活動
前心室溝に沿って下降するか、心尖部まで下降するか、心尖部を迂回します。
支店
中隔動脈、対角枝
左曲折枝
活動
左心耳の後ろを回り込み、左房室溝に達します。
支店
鈍角な辺縁枝
配布エリア
心臓の左半分、房室結節。右心室中隔の前壁の部分。
冠状静脈
大心臓静脈
心臓静脈
細い心臓の静脈
血液循環
体循環
冠循環(心臓の体循環)
体循环→冠状动脉→心肌细胞→冠状静脉→右心房
左心室が弛緩し、左心房からの血液が左心室に流入します。
左心室が収縮し、左心室は大動脈に血液を送り出し、物質交換のために血液を身体組織の毛細血管に分配します。
酸素は組織に入り、CO2は血液に入ります。 (動脈血から静脈血へ)
あらゆるレベルの静脈を通って上大静脈と下大静脈に流れ込みます。 右心房に戻る
肺循環
右心室が弛緩し、右心房からの血液が右心室に流入します。
右心室が収縮し、右心室から肺動脈に血液が排出され、肺動脈は物質交換のために肺胞周囲の毛細血管網に血液を分配します。
CO2は肺から排出され、O2は血液に入ります。 (静脈血から動脈血へ)
肺静脈に合流して左心房に達する
血液循環
臓器循環
概要
冠循環
解剖学的特徴
心筋は主に冠動脈によって供給されています
心臓自体の血液供給は主に冠状動脈循環から来ます
血液供給は心筋収縮の影響を受けやすい
左右の冠動脈の主幹と太い枝は心臓の表面を走っていますが、細い枝は心臓の表面に対して垂直になっていることが多く、心筋が収縮しやすいのです。
心筋内の毛細血管の密度は非常に高い
毛細血管の数と心筋線維の数の比率は1:1に達するため、心筋と冠状血液の間の物質交換が迅速に行われます。
側枝吻合
冠動脈には、枝や側枝が互いに吻合していることがよくありますが、側枝は細く、血流がほとんどありません。冠動脈が突然閉塞すると、側副循環を迅速に確立することが困難になることが多く、心筋梗塞を引き起こします。
生理学的特徴
高い灌流圧と多量の血流
冠動脈は大動脈起始部に直接開口しているため、灌流圧が高い
心拍出量の4~5%を占めるのが冠血流であるのに対し、心臓の重量は体重の0.5%にすぎず、冠血流が非常に多いことがわかります。
酸素摂取率が高く、酸素消費量が多い
心筋にはミオグロビンが豊富に含まれており、酸素の取り込み能力が強い
動脈血が心臓を流れると、酸素の 65% ~ 70% が心筋に取り込まれます。
動脈血と静脈血の酸素含有量の差が最も大きい
血流は心筋収縮によって大きく影響されます
冠動脈の始点の血圧(大動脈圧と同じ)と右心房の血圧の差および冠動脈を通る血流の抵抗によって決まります。
普通
等容性収縮期
心室壁張力の急激な増加により、筋線維間の小血管が圧迫されてCBFが大幅に減少する可能性があり、深部心筋層のCBFは等容性収縮中に流れを止めたり、逆流させたりする可能性があります。
急速な排出期間
大動脈圧が上昇すると、冠動脈圧も上昇し、CBF が増加します。
徐放段階に入った後
CBFが再び減少
等容拡張期
冠動脈の心筋圧迫が弱まるか軽減され、冠血流抵抗が減少し、CBFが急速に上昇し、拡張期初期にピークに達し、その後徐々に低下します。
異常な
拡張期の短縮
等容性収縮期の延長/等容性拡張期の短縮
冠血流の減少
末梢抵抗の増加/動脈拡張期血圧の低下
冠血流の減少
心拍数の増加
冠血流の減少
同情的な興奮
全身性血管収縮。冠動脈は主に代謝物質の血管拡張作用の影響を受けるため、冠動脈は収縮せず、冠動脈の血液量が再分配されます。
冠血流の調節
心筋代謝 (主要)
心筋の代謝が強化され、代謝物 [アデノシン (最も強力)] が蓄積されます。 H.CO2.Lactate.Bradykinin.PGE]、冠動脈弛緩を引き起こす
神経調節
交感神経 → 冠動脈の収縮を刺激し、新陳代謝を高める(心拍数↑・心臓活動↑)
迷走神経 → 冠動脈の弛緩を刺激し、代謝を弱める
意義
神経学的要因の影響は、心筋代謝の変化による血流の変化によって短時間で隠蔽される可能性があり、その影響は主に交感神経の興奮による全身の血管収縮の状況に反映されます。代謝効果の影響を受け、冠動脈を収縮させることなく拡張し、全身への血液供給を再分配し、脳と心臓の血流を増加させます。
体液調節
アドレナリン。チロキシン。
新陳代謝を高める
いいえ、CGRP
拡張期冠動脈
AngⅡと高用量VP
冠状動脈の狭窄
病理
肺循環
生理学的特徴
血流の調節
概要
脳循環
生理学的特徴
血流の調節
心血管活動の調節
神経調節
神経調節
血管の神経支配
血管収縮神経線維
すべての交感神経収縮神経
節後線維末端がノルアドレナリンを放出する
α受容体に作用して血管平滑筋を収縮させます。
β2受容体に作用して血管平滑筋を弛緩させます。
α受容体に対する親和性はβ受容体に対する親和性よりも強く、交感神経血管収縮線維が興奮し、主に血管収縮作用を引き起こします。
配布された
ほぼすべての血管を神経支配します(分布:皮膚>骨格筋、内臓>冠状動脈、脳血管)。
ほとんどの血管は交感神経血管収縮因子から単一の神経支配を受けます。
あらゆるレベルの血管の中で、細動脈が最も密度が高い
影響
血管収縮
血流抵抗↑→血流↓
細動脈→細静脈→毛細血管への影響前抵抗/後抵抗↑
毛細血管血圧 ↓ → 間質液産生 ↓、血漿再吸収 ↑
静脈系の収縮 →静脈血液量↓→静脈返血量↑
血管拡張性神経線維
交感神経拡張神経
節後線維末端が Ach を解放する
血管平滑筋膜のM受容体に作用します。
配布された
猫と犬の骨格筋は、交感神経血管収縮線維と交感神経血管拡張線維によって二重に神経支配されています。
影響
骨格筋の血管拡張を引き起こし、骨格筋の血流を増加させます。
副交感神経血管拡張神経
節後線維末端が Ach を解放する
血管平滑筋膜のM受容体に作用します。
配布された
いくつかの臓器(髄膜、唾液腺、消化管の外分泌腺、外性器の血管平滑筋)は、交感神経と交感神経収縮神経によって二重に神経支配されています。
影響
制御された血管を弛緩させ、血流を増加させます。
心の神経支配
心臓交感神経
節前ニューロン
内外側柱:脊髄の胸部セグメント1~5に位置する
軸索末端から放出される送信機 アセチルコリンACh用
ACh は節後ニューロンの膜上の N 型コリン作動性受容体を活性化することができます
節後ニューロン
星状神経節または頸部交感神経節に位置する
軸索は心臓神経叢を形成し、洞房結節、房室接合部、房室束、心房筋および心室筋を含む心臓のすべての部分を神経支配します。
端末から放たれる送信機は、 ノルアドレナリン
機構
β1受容体に結合してアデニル酸シクラーゼを活性化し、細胞内cAMP濃度を上昇させ、プロテインキナーゼPKAを活性化します。
心筋上のL型カルシウムチャネルをリン酸化し、活性化します。
カルシウム流入↑
同時にホスホランバン PLB をリン酸化します (カルシウム ポンプからの解離につながります)。
カルシウムポンプ活性↑
影響
カルシウム流入↑
Ca の流入により、カルシウムの CICR 放出が誘導され、細胞質内 Ca がさらに増加します。
収縮力↑/陽性変力症
反応性の遅い心筋細胞のフェーズ0脱分極の加速
導電率↑/導電率正変化
洞房結節のステージ 4 の自己脱分極の加速
自制心↑/ポジティブなタイミング
カルシウムポンプ活性↑
LSRはCaをより速く回復します
心筋弛緩↑
フェーズ4を引き起こす 強化する場合
心筋収縮↑を起こし、心拍数が上昇し、 心拍出量、血圧の増加↑
心臓迷走神経 (副交感神経)
節前ニューロン
細胞体は迷走神経背側核と延髄の曖昧核に位置します。
延髄は心血管活動を調節するための基本的な中枢です
体温调节中枢——视前区-下丘脑前部
控制日周期——下丘脑视交叉上核
瞳孔对光反射的中枢——中脑
中枢化学感受器——延髓腹外侧浅表部分
摄食中枢——下丘脑外侧核
饱中枢——下丘脑内侧核
AChは末端から放出され、心神経節内の節後ニューロンの細胞体膜にあるN1受容体に作用します。
神経を抑制する
節後神経線維
洞結節、心房心筋、房室接合部、房室束およびその枝を神経支配します。
AChの最終リリース
機構
心筋細胞膜に作用するM型コリン作動性受容体
PKAを阻害する
L型カルシウムチャネル阻害
カルシウム流入↓
Ik-ACh オン
カリウムの膜透過性↑→カリウム流出↑
影響
カルシウム流入↓
負の力の変化、伝導の変化、時間の変化
カリウム流出↑
心筋細胞フェーズ 2 の短縮
Ca 流入時間が減少 → Ca 流入 ↓ → 収縮性 ↓
活動電位の持続時間が短縮される(不応期も短縮される)
Phase 3 洞結節細胞からの K 流出↑
最大負性再分極電位↑/過分極→自律性↓
注記
心室筋の神経支配は心房筋よりも少ない
心房心筋の収縮力を弱める影響は、心室心筋の収縮力よりもはるかに明白です。
心臓血管センター
意味
心血管活動の制御に関与するニューロンが集中する中枢神経系の部位。
構成
視床下部
視床下部の室傍核は心血管活動の統合において重要な役割を果たします
延髄
それは心血管活動を調節するための最も基本的な中枢です。
延髄の吻側腹外側領域にある RVLM は、心臓交感神経と交感神経血管収縮物質の強直性活動を生成および維持するための重要な部位です。
脊髄
配布された
胸腰部
心臓と血管を支配する交感神経節前ニューロン
仙骨部分
血管を神経支配する副交感神経節前ニューロン
特徴
これは、高レベルの心臓血管中枢の活動によって制御されており、心臓血管活動の中枢調節のための最後の遠心性経路です。
いくつかの原始的な心臓血管反射を完了し、一定の血管緊張を維持することができますが、その調整能力は低く不完全です。
心血管反射
頸動脈洞と大動脈弓 圧受容器反射
抑圧反射
プロセス
受容体
主に
頸動脈洞および大動脈弓血管の外膜の下に位置する感覚神経終末
血圧の変化を直接感じるのではなく、 血管壁の機械的伸縮刺激を感じる
効果
動脈の血圧が上昇すると、動脈壁が大幅に伸ばされ、圧力センサーからの入力インパルスが増加します。
求心性神経と中枢神経
頸動脈洞圧受容器の求心性神経線維は洞神経を形成し、舌咽神経に結合します。
大動脈弓の圧受容器からの求心性神経線維が迷走神経幹内を移動する
延髄孤立路の核に入る
効果
始める
交感神経緊張↓、迷走神経緊張↑
心拍数が遅くなる
心拍出量↓
血管拡張
周辺抵抗↓
血圧↓
迷走神経の刺激により、吸気から呼気への移行が促進されます。
このプロセスは降圧反射には属しませんが、付随する現象です。
息切れ↑
二次
血圧↓、圧受容器入力インパルス減少→降圧反射↓
ウサギの血圧検査への影響
総頚動脈の収縮 (ストレス軽減・迷走神経刺激)
引張力↑
圧受容器の興奮↑
延髄への求心性神経
迷走神経の興奮
心拍数が低下し、心拍出量が低下します↓
息切れ
総頸動脈をクランプします。
血圧↓→牽引力↓
バック反射↓
減圧神経を切断した後、総頚動脈をクランプ/収縮させます。
影響なし(インパルス伝導の遮断)
AD、NEを注入
心筋収縮、血圧↑、心拍数↓
NE はアルファ受容体を興奮させ、血管を収縮させます → 血圧 ↑ 心拍数 ↑ → 圧受容器を刺激します → 迷走神経を興奮させます → 心拍数 ↓↓
总体来看心率↓
AChを注入する
心筋拡張期、血圧↓
意義
心拍出量、末梢抵抗、血液量が変化したときに動脈血圧を迅速に調整します。
動脈血圧の長期調節には影響なし
血圧を下げることなく、比較的安定した動脈血圧を維持します。
安静時:平均動脈圧は100mmHg
窦内压在该血压水平附近变动时压力感受性反射最敏感,纠正异常血压的能力最强
高血圧患者では、圧受容器がバランスポイントをリセットします
頸動脈体と大動脈体 化学受容反射
ブースト反射
プロセス
受容体
寝そべる
頸動脈体、大動脈体
刺激する
動脈血中の PaO2↓、PaCO2↑、[H ]↑ が増加すると、化学受容器の求心性興奮が増加します。
求心性神経と中枢神経
求心性活動は洞神経と迷走神経を通って延髄の孤独管核の呼吸中枢まで上行します。
効果
呼吸が深くなり、呼吸が速くなり、交感神経収縮神経が反射的に興奮します。
骨格筋とほとんどの内臓血管を収縮させ、総末梢抵抗を増加させ、血圧を上昇させます↑
迷走神経自体を刺激することもありますが、交感神経の興奮ほど明らかではありません。
呼吸数が変化しないと、化学受容体が興奮し、心拍数が低下し、血圧が低下します。
意義
主に呼吸を調節する
内部環境の相対的な安定性を維持する
通常、心臓血管活動に明らかな影響はありませんが、低酸素症、窒息、失血、低血圧、またはアシドーシスがある場合、交感神経血管収縮神経の調節活性が生じます。
心肺受容体が原因 心血管反射
分類
受容体
心房、心室、肺循環の大きな血管の壁内に位置する
2種類の刺激を感じる
機械的ストレッチ刺激(メイン)
容積感知反射/低圧反射
化学的刺激
心臓交感神経求心性反射
プロセス
低圧反射
血液量↑→心房圧↑→心房容積受容体を刺激
迷走神経を興奮させ、交感神経を抑制する
心拍数↓.心拍出量↓.末梢抵抗↓
ADH.アルドステロンの放出を阻害する
ナトリウムと水分の再吸収を減らし、循環血液量と細胞外液量を減少させる → 循環血液量と細胞外液量を調節する
心臓交感神経求心性反射
内因性または外因性の化学物質 (ブラジキニン、H、O、アデノシン) が心室受容体 (心室壁の交感神経終末) を刺激します。
心臓の交感神経興奮→血圧↑
まとめ
圧受容器
降圧剤
迅速かつ短時間で血圧を調整します
血圧を安定させる
化学受容体
ブースト反射
重症の場合は、心臓と脳への血液供給を維持します。
心肺受容体
容量感
時間をかけてゆっくりと血圧を調整する
体液調節
体液調節
レニン・アンジオテンシン系(RAS)
調整工程
輸入細動脈血圧↓、腎虚血、緻密黄斑尿細管液中のNa濃度↓
交感神経の興奮
糸球体近傍細胞がレニンを分泌 → アンジオテンシノーゲンを加水分解 → アンジオテンシン I を形成
アンジオテンシン変換酵素ACEは、アンジオテンシンIからアンジオテンシンIIへの変換を促進します
効果
アンジオテンシン II
血管収縮作用
全身の細動脈を収縮させて血圧を上昇させる
静脈を収縮させて心臓に戻る血液量を増やす
交感神経終末からのノルアドレナリンの放出を促進します。
血管が収縮し、血圧↑、心拍数↑。
中枢神経系への影響
中枢神経系の一部のニューロンに作用し、圧受容反射に対する中枢神経系の感受性を低下させ、中枢交感神経の血管収縮因子の緊張を強化します。
下垂体神経からのバソプレシンとオキシトシンの放出を促進します。
アドレノトロピンの放出を促進する
中枢では喉の渇きを引き起こしたり増強したり、飲酒行動を引き起こします。
副腎皮質からのアルドステロンの合成と放出を促進します。
ナトリウムと水分の再吸収↑、血液量↑
血管末梢抵抗増加→血圧上昇
他の
アドレナリンとノルアドレナリン
アドレナリンAD (心臓)
α1 β(1 2)
主に心臓の活動に影響を与える
心筋へ
β1受容体に結合する
心拍数を加速し、心臓の収縮性を高める
血管に
アルファ受容体は皮膚、腎臓、消化管の血管平滑筋で優勢です
血管収縮
骨格筋や肝臓の血管に
少量 → β2受容体ベース
血管拡張
大量摂取 → α受容体も刺激される
血管収縮
ノルエピネフリン NE (ボリュームブースター)
α>>β1>>β2
主に血管収縮に影響を与える
心筋へ
β1受容体結合
心拍数を加速(血管ほど効果的ではない、全体的な心拍数↓)、心臓の収縮性を高める
血管に
α受容体結合
血管が収縮し、血圧が上昇する
圧受容器インパルス↑→迷走神経興奮→心拍数↓
バソプレシン副社長 (抗利尿ホルモンADH)
特徴
視床下部の視索上核および室傍核のニューロンによって合成される
効果
抗利尿薬
適切な量を摂取すると、腎遠位尿細管および集合管内の V2 受容体に結合します。
水分再吸収の増加、尿量の増加↓
血圧を上げる
過剰になると、血管平滑筋の V1 受容体に結合します。
血管収縮、血圧↑
注記
一般に、VP が正常に分泌される場合、抗利尿作用のみを発揮します。体が細胞外液の大幅な減少を経験すると (脱水、大量失血)分泌が増加し、血圧が上昇します。
血管内皮によって産生される血管作動性物質
血管拡張
いいえ
グアニリルシクラーゼ活性化→cGMP↑→カルシウム流出↑→血管拡張
平滑筋細胞の増殖を阻害します
血小板の付着と凝集を抑制する
プロスタサイクリン (PGI2)
血管を弛緩させ、血小板の凝集を抑制する
内皮過分極因子 EDHF
Ca2依存性カリウムチャネル開口 → 血管平滑筋過分極 → 血管拡張
血管収縮薬
エンドセリンET
血管収縮薬
血管生理学
血管の分類
血管
構造
動静脈壁
内膜
構成
内皮細胞(EC)と内皮下層で構成されています
関数
透過性バリアを形成し、パイプ壁の両側の液体、気体、高分子が選択的にこのバリアを通過できます。
血管の内壁として、血流に滑らかな表面を提供します。
内分泌機能を持ち、さまざまな生理活性物質を合成・分泌することができます。
血管拡張剤
一酸化窒素、硫化水素、プロスタサイクリン
血管収縮作用のある物質
エンドセリン、トロンボキサンA2
チュニカメディア
血管が異なれば膜成分の割合も異なる → 機能も異なる
伸缩性
平滑肌↑→伸缩↓
弹力纤维↑→伸缩↑
初始内径↓→伸缩↑
構成
血管平滑筋VSMC、弾性線維、コラーゲン線維で構成されています。
関数
血管平滑筋の収縮と弛緩により臓器や組織への血流が調節されます
弾性繊維により動脈の拡張または収縮が可能になります
外膜
構成
これは、弾性線維、コラーゲン線維、およびさまざまな細胞を含む緩い結合組織の層です。
分類
弾性貯留容器
意味
大動脈、主肺動脈およびその最大の枝を指します。
特徴
チューブ壁は厚く、弾性繊維が豊富で、明らかな弾力性と拡張性を備えています。
弾性位置エネルギーを蓄えて運動エネルギーに変換できる
排出の最初のステップ → 最速の血流
効果
弾性リザーバー機能
心室収縮期には、心室は血液を排出し、その一部は末梢に流れ、一部は大動脈壁に蓄えられます(血液の運動エネルギーが動脈の弾性位置エネルギーに変換されます)。そして血圧↓
心室拡張期には、動脈壁が収縮し(動脈の弾性位置エネルギーが血液の運動エネルギーに変換され)、血管の血流が補充され(駆出が止まらないことに相当)、血圧↑が上昇します。
1. 心室からの断続的な血液の排出を血管内の連続的な血流にする 2. 動脈圧の変化を遅くする
血管を分布させる
意味
中動脈、つまり弾性貯留血管の後ろから細動脈に分岐する前までの動脈管
効果
大動脈から末梢臓器や組織に血液を分配します。
前毛細管抵抗血管
意味
細動脈と細動脈
特徴
①管壁は平滑筋の割合が高く、管径が細い。
②血流抵抗の主要部分を構成する
最大の抵抗
血圧が最も大きく変化する
効果
血流を調節する
血管の太さを調整することで血流抵抗を調整し、血流をコントロールする
血管を交換する
意味
毛細血管
特徴
チューブの壁は薄く、内皮は単層のみで、透過性が高く、直径が最も小さく、血流速度が最も遅いです。
効果
物資交換の場所
後毛細管抵抗血管
意味
小静脈
効果
血管内外の体液の分布を調節します。
細静脈が収縮し、後方抵抗が増加し、前後抵抗比↓→毛細血管血圧↑→組織液産生↑
容積測定用血管
意味
静脈系
特徴
チューブ壁が薄く、内腔が厚く、拡張しやすく、流速が遅い
効果
予備の血液
60~70% (64%) の健康を保持
静脈の収縮と拡張により、心臓への血液の戻りと心拍出量を効果的に調節できます。
血管の短絡
意味
細動脈と細静脈の間の動静脈吻合
特徴
細動脈と細静脈を接続する短い血管
これが開いていると、細動脈内の血液は毛細血管を通らずに直接細静脈に入ることができます。
効果
体温調節に参加する
しかし、動脈血は吻合枝を通って細静脈に入り、組織細胞と物質を交換しないため、組織の低酸素が発生する可能性があります。
血行動態
血行動態
血流を評価する
血流(体積速度)
意味
血管の特定の断面を単位時間あたりに流れる血液の量
影響を与える要因
血流は血管の半径の4乗に比例し、血管の長さに反比例します(層流のみに適用)
血流速度
意味
チューブ内を移動する血液内の点の線速度
影響を与える要因
血流速度は血流に正比例し、血管の断面積に反比例します。
血流抵抗
意味
血管を通る血流が受ける抵抗
流れる血液と血管壁および血液内の分子との間の摩擦によって生成されます。
血液は流れ続け、運動エネルギーは消費され続け、血圧は下がり続けます。
影響を与える要因
血管の両端の圧力差、血液の粘度、血管の長さに比例
血液の粘度は、ヘマトクリット、血流量、血管の口径、温度によって決まります。
血流量と血管半径の4乗に反比例
主な影響因子は血管の半径です
微动脉管径最小,阻力最大
血圧
意味
血管を流れる血液の血管側壁の圧力→つまり単位面積あたりの圧力
影響を与える要因
血流抵抗に関係する
血液が流れると血圧は下がり続け、 血管抵抗が大きいほど低下も大きくなります
左心室から駆出された血液はさまざまな血管を通過し、血管抵抗を克服して運動エネルギーを消費し、管壁にかかる圧力を軽減します。
最大血圧 → 大動脈、大動脈
動脈圧は血圧と呼ばれることが多いです
最低血圧 → 静脈系
血圧が最も下がります → 細動脈 (最小の口径、最大の抵抗)
血流パターン
層流
特徴
液体中の各粒子の流れ方向は一定であり、血管の方向と平行です。
チューブの中心に近づくほど速度が速くなります
乱気流
特徴
液体中の粒子の流れ方向が一定でなくなり、渦が形成される
一般
血流が速く、血管の孔が大きく、血液の粘度が低い血液
生理学的
心室腔、大動脈
血液を完全に混合するのに役立ちます
病理
房室弁狭窄症、大動脈弁狭窄症、動脈管開存症 → 乱流と雑音が発生
動脈血圧
動脈血圧
成形条件
心血管系に血液が充填されている(前提条件)
血圧が第一です
循環系内の血液の充満度は、循環系の平均充満圧で表すことができます(そのレベルは主に血液量と循環系容積の相対関係に依存します)。
心臓の駆出(必須条件)
プレッシャーにはモチベーションが必要
心室が血液を駆出するときに放出されるエネルギーの一部は、血液を前方に押し出す血流の運動エネルギーとして使用され、残りの部分は大動脈の拡張に蓄えられる位置エネルギー、つまり圧力エネルギーに変換されます。
周辺抵抗
主に血流に対する細動脈や細動脈の抵抗を指します。
各収縮中に心室から駆出される血液の約 1/3 は、心室収縮期に末梢に流れ、残りは大動脈および太い動脈に一時的に蓄えられるため、動脈血圧が上昇します(動脈血の増加と壁に対する圧力の増加) )
大動脈および大動脈の弾性リザーバー機能
心周期中の動脈血圧の変動幅を減らすことは非常に重要であり、左心室からの断続的な血液の排出を動脈内の連続的な血流に変えることもできます。また、拡張期血圧を維持することもできます。減りすぎないように。
関連概念
最高血圧 SP
意味
大動脈圧が最大になったとき(大動脈内の血液が最も多くなったとき)の血圧
最大値は収縮期に発生します
動脈血量 = 心室駆出量 - 返血量
急速な駆出期間、最大の射出血液量、 動脈は血液量が最も多く、動脈壁に最も大きな圧力を及ぼします。
正常値
100-120mmHg
拡張期血圧 DP
意味
大動脈圧が最も小さい(大動脈内の血液が最も少ない)ときの血圧
最小値は拡張期に発生します
動脈血量 = 収縮期残血 – 返血量
充満期の終わり(心室収縮前)、 動脈内の残留血液が最も少なく、動脈壁にかかる圧力が最も少ない
正常値
60-80mmHg
脈圧/脈圧
意味
心周期における血圧変動の範囲
それが収縮期血圧と拡張期血圧(SP-DP)の差です。
正常値
30-40mmHg
平均動脈圧
意味
心周期の各瞬間における動脈血圧の平均値
正常値
平均動脈圧 = 拡張期血圧 + 1/3 脈圧 = 100mmHg
高血圧
測定
直接測定
操作する
カテーテルの一端が血管に挿入され、もう一端の圧力トランスデューサがカテーテルに接続されます。
圧力エネルギーの変化を電気エネルギーの変化に変換する
特徴
心周期のあらゆる瞬間の血圧値を正確に測定できますが、ある程度侵襲的であり、検査のみに使用されます。
間接測定
コロトコフ音声法
操作する
体の位置
検査を受ける人は通常、座位または仰臥位で、上腕の中点が心臓と同じ高さになります。
位置
測定者は触診(動脈拍に触れる)により上腕動脈の位置を確認し、血圧計用カフを肘のしわの上2~3cm上に下端がくるように適度な締め付けで上腕に巻き付けます。
上腕動脈圧は人間の動脈血圧のレベルを表します
聴診器の膜状本体は、上腕二頭筋腱の内側にある上腕動脈の脈拍点にある肘窩に配置されます。
測定
カフのエアバッグを膨らませて加圧すると、最高血圧よりも高い圧力がかかると、上腕動脈の血流が完全に遮断され、上腕動脈の脈拍が消失し、聴診器で音が聞こえなくなります。
膨張を続けて水銀柱をさらに 20 ~ 30 mmHg 上昇させ、その後 1 秒あたり 2 ~ 3 HhmHg の速度でゆっくりと収縮させます。カフ内の圧力が収縮期血圧よりわずかに低くなると、血流が圧縮されたカフに流れ込みます。血圧計が血管壁に当たり、最初の音(コロトコフ音)が聞こえるときの血圧計の水銀柱の値が最高血圧です。
カフ内の圧力が拡張期血圧と同等かそれよりわずかに低くなると、血流は完全に回復し、聴診音は消えます。このときの水銀柱の測定値が拡張期血圧です。
特徴
非侵襲的で便利、エラーも少ない
影響を与える要因
生理学的要因
病理学的要因
ストローク量↑(吐出量↑)
収縮期
動脈血量↑→最高血圧↑↑
拡張期
収縮期残血↑
大動脈圧↑→血管動脈圧差↑ →血流速度↑→心臓戻り量↑
-拡張末期動脈残血-/↑→拡張期血圧-/↑
脈圧↑
心拍数↑↑ (>180回/分)
拡張期
心周期↓→拡張期↓
拡張期返血量↓↓
拡張末期動脈残血↑↑→拡張期血圧↑↑
収縮期
心室充満↓→駆出量↓
拡張期残血↑
収縮期動脈血量-/↑→収縮期血圧-/↑
脈圧↓
周辺抵抗↑
戻った血液量↓
拡張期
拡張末期動脈残血↑↑→拡張期血圧↑↑
収縮期
心室充満↓→駆出量↓
拡張期残血↑
収縮期動脈血量-/↑→収縮期血圧-/↑
脈圧↓
弾性リザーバー機能↓ (高齢者、動脈硬化)
大小の動脈硬化
大动脉硬化
即弹性贮器作用
小动脉硬化
主要影响:血液难从动脉到外周,外周阻力↑
弾力↓→ボリューム変化↓ (縮んだり緩めたりすることはできません)
収縮期中は収縮できません → 心室は血液を血管内に送り出します 末梢への血管の流入が減少し、血管血液↑
血流量が変化すると↑が変化します -
最高血圧↑
拡張期ではリラックスできない→末梢に血管血が流れ、血管血↓
血流量は変化するが↓、体積は変化する -
拡張期血圧↓
脈圧↑
普通
収縮期には駆出血管が拡張し、血液の一部が血管内に貯留され、血流が↓
最高血圧↓
拡張期には血管が弾性的に反り返り、蓄えられた血液が放出され、血流が起こります↑
最低血圧↑
パルス圧力↓(弾性容器の結果)
柔軟性↓
収縮期、血管貯血なし、血流↑
最高血圧↑
拡張期には、血液を放出するための血管の弾性反動がなくなり、血流↓
拡張期血圧↓
脈圧↑
循環血液量・血管量↓
循環系の平均充満圧
大量出血→循環血液量↓→血圧↓
アナフィラキシーショック→血管量↑→血圧↓
動脈拍動
動脈拍動
意味
各心周期中の動脈内の圧力と体積の周期的変化によって引き起こされる動脈壁の周期的変動
波形グラフ
普通
昇順分岐
特徴
より急な
これは、心室からの血液の急速な駆出、動脈血圧の急速な上昇、血管壁の拡張によって形成されます。
意義
駆出速度が遅く、心拍出量が小さく、駆出時に遭遇する抵抗が大きい場合、上行枝の傾きと振幅は小さくなります。
下降枝
特徴
フロントセクション (急勾配)
心室駆出の後期段階では、駆出速度が遅くなり、大動脈に入る血液量が末梢に流れる血液量より少なくなり、拡張した大動脈が収縮し始め、動脈圧が徐々に低下します。
立ち下がり中波
心室が弛緩して大動脈弁が閉じる瞬間、大動脈内の血液が心室に向かって逆流します。逆流した血液は閉じた大動脈弁によって遮断され、大動脈基部の容積が増加してリエントリー波が発生します。
下降する波の前のノッチを下降峡と呼びます
背中部分(平ら)
心室拡張期、動脈血圧は低下し続ける
意義
周辺抵抗の大きさを反映
周辺抵抗が大きい場合には、パルスの下降枝の下降速度が遅くなり、下降地峡の位置が高くなる。
病理
大動脈弁狭窄症
吐出抵抗が大きく、上昇枝の傾きや振幅が小さい。
大動脈弁閉鎖不全症
拡張期に大動脈内の血液が逆流すると、大動脈内の血圧が急激に低下し、下行枝が急になります。
振幅と傾き
影響を与える要因
動脈の拡張性が高いほど、動脈の伝播は遅くなります(傾斜が平坦になる)。
大動脈は拡張性が最も高く、伝播が最も遅い
高齢者の動脈硬化は伸張性の低下と伝達の促進を引き起こす
血圧が低いほど脈拍は弱くなります
小さな動脈と細動脈は、血流抵抗が大きく、血圧が低く、脈拍振幅が最も大きく低下します。
毛細血管、低血圧、脈拍がほとんどない
静脈血圧
静脈血圧
中心静脈圧
概要
意味
右心房および胸腔内の太い静脈の血圧
正常値
4~12cmH2O
手術は5〜10cmH2Oです
心臓の駆出能力と静脈によって心臓に返される血液の量との関係に依存します
つまり、心臓ポンプの駆出期と充満期の差です。
排出能力↑
初め
心室血↓、Pv↓→Pa-Pv↑→ 心室吸引機能↑→心房血↓
補償
駆出 ↑ → 返血量 ↑ → 心房血 ↑
心房圧は主に↓
戻った血液量↑
初め
心房血↑
補償
心房血↑、Pa↑→Pa-Pv↑→ 心室吸引機能↑→心房血↓
心房圧は主に↑
意義
中心静脈圧↑
右心房のうっ血
心臓に戻る静脈血の量を反映します。
心臓への静脈還流の増加を示します
心臓の機能状態を反映できる
右心臓のポンプ力が弱い(血液が心臓に戻っても送り出せない)
水分補給の検知指標として
水分補給が早すぎたり、多すぎたりする場合のヒント
影響を与える要因
システムの平均充填圧力/容積↑
血液量の増加、または血管収縮 →心臓の血液量に戻る↑↑
主に血液回復量による↑
静脈圧↑
心筋収縮性
主に吐出量に基づく↑
静脈圧↓
骨格筋の圧迫 (筋肉ポンプ/静脈ポンプ)
スポーツ
末梢血管のリズミカルな収縮 → ポンプとして機能 → 流量↑ → 返血量↑
静脈圧↑
末梢血管の持続的または過剰な圧迫 (砕いて水に浸す)
静脈血流障害(浮腫) → 血液量が心臓に戻る ↓
静脈圧↓
血管収縮
動脈の収縮
排出↓
静脈圧↑
静脈収縮
静脈内に血液を貯めて心臓に戻す↑→心臓に戻す血液量↑
姿勢の変化
横たわった状態から直立した状態に変える
横たわって
体のすべての部分は心臓と同じ高さにあり、同様の静脈圧を持っています
静脈壁の緊張が緩和され、拡張性が向上します
血液量入り↑
腹壁と下肢の筋肉が低緊張で緩んでいる
収縮力 ↓ → 静脈を圧迫する効果 ↓
突然直立に変わった
血液は重力の影響を受け、下肢の静脈が満たされます↑
骨格筋は締め付ける作用が弱く、血液を排出しにくいです。
下肢静脈のうっ血 → 返血量↓
左心不全
左心房圧と肺静脈圧が上昇し、血液が肺に蓄積し、患者に肺うっ血や肺水腫を引き起こす可能性があります。
右心房に血液を戻す↓
呼吸の動き (呼吸ポンプ)
吸入中に、右心房と胸静脈が伸ばされて拡張し、その体積が増加します。
静脈圧に直結↓
末梢血管・心房血圧差↑→逆流↑
心房と胸部の拡張には限界があり、最初は拡張効果が支配的です。 その後、心臓に戻ってくる血液の量によって静脈圧が上昇することが主な原因です。
全体の静脈圧↑
息を吐くと胸腔内の陰圧が減り、その分だけ静脈から心臓に戻る血液の量が増えます↓
外気温
高温になると血管が弛緩→心臓の血液量が元に戻る↓
末梢静脈圧
意味
さまざまな臓器の静脈の血圧
静脈圧と血圧
心不全・心収縮↓
排出↓
血圧↓
心室誤嚥↓→心房残血↑
中心静脈圧↑
血液量減少症
平均システム充填圧力↓
血圧↓
返血量↓→中心静脈圧↓
動脈血管収縮↑
末梢血への動脈の流れ↓
血圧↑
返血量↓→中心静脈圧↓
静脈血管収縮↑
静脈血返還量↑
中心静脈圧↑
Pa↑、Pa-Pv↑
心室ポンプ作用↑
心室の充満と駆出↑
血圧↑
微小循環
微小循環 (栄養経路)
意味
細動脈から細静脈への血液循環
身体が物質やガスを交換する場所です。
構成
細動脈(起始部正門)
前毛細管抵抗血管です
その収縮と弛緩により毛細血管の血流を制御し、 それによって血圧を調節する
後細動脈 (ゲート)
真の毛細血管に血液を供給する細動脈の枝
前毛細血管括約筋 (ゲート)
その収縮と弛緩により、真の毛細血管への血流が決まります。
真の毛細血管(栄養血管)
血管壁は透過性が高く(内皮細胞は単層)、面積が広く、組織液と物質を交換する機能を持っています。
毛細血管(ダイレクトチャネル)
①微小循環を通じて血液の一部が迅速に静脈に入ることができるようにします。 ② 骨格筋組織に多く見られ、開いていることが多い(骨格筋は収縮することが多く、その開口部が静脈血の戻りを促進する)
動静脈吻合
①体温調節:②手足の指、耳介などに多く見られます。
小静脈(ゲート)
後毛細管抵抗血管
その拡張期状態は毛細血管の血圧に影響を与える可能性があり、それにより毛細血管での体液交換や心臓への静脈血の戻りに影響を及ぼします。
血流経路
遠回りルート (栄養経路)
意味
血液が細動脈から後細動脈および前毛細血管括約筋を通って真の毛細血管網に流れ込み、最終的に細静脈に合流する微小循環経路を指します。
特徴
血液と組織液の主な交換場所です。
真の毛細管の数が多く、接触面積が大きい
真の毛細血管は曲がりくねっており、血流が遅い
管壁が薄く、透過性が高い
毛細血管前括約筋の収縮と弛緩によって制御される
直結道路
意味
細動脈から後細動脈および毛細血管を通って細静脈に至る血液の通過を指します。
血液が流れる毛細血管は後細動脈の移行部分であり、その壁の平滑筋は徐々に減少して消失します。
特徴
これは、比較的短く真っ直ぐで血流抵抗が低い骨格筋でより一般的です。 流量が速く、開いた状態になることが多い
血液の一部はこの通路を通って急速に静脈に入り、静脈から心臓に返される血液の量を確保します。
動静脈短絡
意味
細動脈から動静脈吻合枝を通って細静脈へ直接血液が流れることを指します。
特徴
この経路の血管壁はより厚く、縦方向の平滑筋層が比較的発達しており、血管運動神経終末が豊富にあり、血流速度が速く、物質交換機能はありません。
主に指、足の指、唇、鼻などの皮膚や特定の臓器に分布しています。
体温調節に参加する
閉じた状態になることが多く、体温を保つのに役立ちます
周囲温度が上昇すると、動静脈吻合部の枝が開き、皮膚への血流が増加し、熱放散が促進されます。
敗血症性ショックまたは中毒性ショックでは、動静脈の短絡と直接アクセス経路が広く開かれていますが、患者はショック状態にありますが、皮膚は温かく、これは「ウォームショック」と呼ばれます。
大量の動脈血が吻合枝を通って細静脈に入り、組織細胞と物質を交換しないため、組織の低酸素状態が悪化して状態が悪化する可能性があります。
血行動態
血流
細動脈と細静脈の圧力差(血圧)に比例
前後の毛細管抵抗の比に依存 (通常は 5:1)
前方抵抗↑→血液が毛細血管に入りにくい→毛細管圧↓
後抵抗↑→血液が毛細血管から出にくくなる→毛細管圧↑
微小循環血流抵抗に反比例
これは層流の層であり、血管の弛緩と収縮の状態に依存します。
細動脈では血流抵抗が最も大きくなり、血圧が最も顕著に低下します。
血管運動運動
意味
後細動脈および前毛細血管括約筋の間欠的な収縮および拡張活動
微小循環の開閉を決定します
細動脈は血流の主な制御因子です
プロセス
局所代謝物は部分的な微小血管運動を調節する
収縮中に毛細血管が閉じると、毛細血管の周囲の組織に代謝産物が蓄積し、O2 分圧が低下します。
蓄積された代謝産物と低酸素状態、特に後者は、局所的な細動脈後括約筋と毛細管前括約筋を弛緩させる可能性があるため、毛細血管が開き、局所組織に蓄積された代謝産物が血流によって除去されます。
その後、後細動脈と前毛細血管括約筋が再び収縮し、毛細血管が閉じます。
影響
主に局所組織の代謝活動に関連します
安静状態では、骨格筋組織の毛細血管は 20% ~ 35% しか同時に開いていません。
組織の代謝活動が増加すると、より多くの毛細血管が開き、血液と組織の間の交換面積が増加し、交換距離が短縮され、組織の代謝ニーズを満たすために微小循環血流が増加します。
組織液の生成
組織液
意味
血漿は、毛細管壁を通って組織空間に濾過されることによって形成され、内部環境の一部です。
毛細管血漿の目的地
0.5%滤过到组织间隙而形成组织液
90%在静脉端被重吸收
维持组织液生成与回流平衡
10%进入毛细淋巴管形成淋巴液
特徴
それらのほとんどはゼリー状で、自由に流れることができず、重力の影響で動きません。しかし、内部の溶質や溶媒は拡散して移動し、血液や細胞と物質を交換することができます。
毛細血管に近い少量の組織液はゾル状態にあり、移動することができます。
毛細血管にイオンチャネルがある → イオン透過性が高い
組織液と血漿は類似したイオン組成と濃度を持っています (両方の結晶の浸透圧は同じです)
生成する
自然
実効ろ過圧力 EFP>0
=血漿を濾過する力 -血漿を再吸収する力>0 =(毛細血管血圧間質液膠質浸透圧)-(組織静水圧血漿膠質浸透圧)>0
静水圧 → プラズマ流を圧縮 膠質浸透圧→血漿を吸収
影響を与える要因
実効静水圧↑
右心不全
全身の静脈還流が遮断され、静脈血圧↑、毛細血管血圧↑となり、有効濾過圧が上昇します。
全身性浮腫
左心不全
肺循環障害、静脈血圧↑、毛細血管血圧↑となり、有効濾過圧の上昇につながります。
肺水腫
細動脈拡張
毛細管血液流入↑→毛細管血圧↑となり、実効ろ過圧力が上昇
実効膠質浸透圧↓
毛細管壁透過率↑
感染症、火傷、アレルギーに見られる
血漿タンパク質の血管外漏出
血漿膠質浸透圧↓
間質液膠質浸透圧↑
低アルブミン血症
肝臓と腎臓の慢性疾患。
血漿膠質浸透圧↓
リンパドレナージ↓
リンパ排液の遮断(フィラリア症、乳がんなど) → 組織液貯留
リンパ液
リンパ液
生成する
組織液がリンパ管に入りリンパ液になります
1日に生成されるリンパ液の総量は約2~4L
毛細リンパ管内の間質液とリンパ液の間の圧力差 組織液がリンパ管に入る原動力です
組織液圧が↑になると、リンパ液の生成が促進されます。
リンパ循環の生理学的重要性
タンパク質をリサイクルする
リンパは、組織液中のタンパク質分子、毛細血管で再吸収できない高分子物質、および組織内の赤血球を血液に戻すことができ、それによって血漿タンパク質の正常な濃度を維持します。
脂肪を輸送する
血漿と間質液の間の体液バランスを調節します
赤血球、細菌、その他の粒子を組織から除去します
心臓のポンプ作用のプロセス
心臓周期
心臓周期
意味
心臓 (通常は心室) の 1 回の収縮と 1 回の弛緩からなる機械的活動のサイクル。
数値
心拍数 = 75 ビート/分の場合、1 心周期 = 60/75 = 0.8 秒
心拍数: 1 分あたりの心拍数、つまり 1 分間に発生する心周期
構成
心房活動
0.1秒縮小 拡張期 0.7 秒
心室活動
0.3秒短縮、 拡張期 0.5 秒
心房収縮が最初に発生し、心房収縮が終了し、心室収縮が始まります(心房収縮が始まります)。
洞房結節の興奮伝導は、まず心房心筋を通過し、次に心室心筋に伝わります。
全体的な拡張期
心房が弛緩してから 0.4 秒後に心室も弛緩します (心室拡張期の 0.4 秒前)
心拍数が加速すると、心周期が短縮され、拡張期が大幅に短縮され、心室の充満にはつながりませんが、心室の休息や血液供給にもつながりません。
血液を送り出す
血液を送り出す
プロセス
Pa:心房内圧 Pv: 室内圧力 PA: 動脈圧 VA: 大動脈弁 (左心室と大動脈の間) VA-v: 房室弁 (左心房と左心室の間)
心室収縮期
PV↑
Pa<Pv<PAの場合、VA-vが閉じ、VAが閉じます。 (初期はPv<Pa、VA-vオン)
等容性収縮周期 0.05秒
つまり、心室は収縮するが、心室容積は変化せず、Pvが急激に上昇する。
心室は等尺性収縮中(前負荷に打ち勝つために圧力が増加するプロセス) (水の入った瓶を絞るのと同じです。瓶は変形しませんが、圧力は↑になります)
Pv>PAのときVAが開く
急速排出周期 0.1s (吐出量は全体の70%、約70ml)
心室血液量の変化<体積変化→血液駆出による室内圧力↓<体積減少による室内圧力↑→室内圧力↑
初期段階では、心室は大動脈に大量の血液を送り出し、血流速度は速くなりますが、同時に心室容積は急速に縮小し、前者の方が振幅が大きくなります。
射出期間を0.15秒遅らせる
心室血液量の変化>体積変化→血液駆出による室内圧力↓>体積減少による室内圧力↑→室内圧力↓
後期では、心室収縮の強さが弱まり、駆出速度が遅くなり、Pv が PA よりわずかに小さい場合でも、血液の大きな運動エネルギーにより、可逆的な圧力勾配が継続する可能性があります。血液が排出され、最終的に心室面積は最小値に達します。
心室拡張期
Pa<Pv<PAの場合、VAは閉じます
等容性拡張期 0.06 ~ 0.08 秒
つまり、心室拡張期だが心室容積は変化せず、Pvが急激に低下する。
Pv<Paの場合、VA-vが開く
急速充填期間0.11秒 (充填量は全体の70%)
初期段階では、心室拡張期 Pv↓ によって圧力差が生じ、吸引が発生し、心房血液が心室に急速に流れ込み、心室容積が(主に)急速に拡大します。
充填時間を 0.22 秒遅らせます
心室血液量の変化>体積変化→血液増加による室内圧力↑>体積増加による室内圧力↓→室内圧力↑
音量の変化
心室充満容積↑、圧力差が減少し、血流が遅くなり、最終的に心室面積は最大に達します
血液量の変化
心房収縮により血液が心室に押し込まれます (25%)
心房収縮 0.1 秒 (心室拡張末期)
充填期間の最後の 0.1 秒を遅くします。
心房収縮 Pa↑ は心室への血流を促進します
注記
いくつかの「ほとんど」
室内圧力Pv
最高
急速排出期間の終了 (排出が速くなるほど、圧力は大きくなります)
最低
急速充填期間終了
最速の上昇
等容相(心室収縮による圧力↑)
最も速い下落
等容拡張期(心室拡張期による圧力↓)
大動脈圧PA
最高
急速駆出期の終わり(心室に接続され、心室圧に近づいたとき)
最低
等容性収縮の終了(心室駆出はなく、血流は末梢に供給され続ける、動脈血↓)
左心室容積
最大
排出される前に
心室収縮前
つまり、ゆっくりとした充填段階の終わりから等容積収縮段階の終わりまでです。
最小
充填する前に
心室拡張前期
つまり、駆出期の終わりから等容性収縮期の終わりまでの速度を遅くすることです。
電源
根本的な動機
左心室の収縮と弛緩による心室内圧の変化 → 圧力勾配を形成
主な原動力
収縮期駆出
圧力勾配と血流慣性
拡張期充填
心室と心房の圧力差によって引き起こされる早期吸引
後期心房収縮の圧迫効果
心房作用
一次ポンプ動作
心房が長時間拡張期にある
静脈還流からの血液を受け取り、保管します
心房収縮中(心室拡張末期)
心室を満たし、心室充満の 25% を占める
心室筋の初期長さを増加させ、心室ポンプ能力を向上させます。
心房内圧の変化
波
上昇枝
心房収縮、心房圧↑
下降枝
心房拡張期、心房圧↓
C波
上昇枝
心室が収縮すると、閉じた房室弁が押し上げられて心房内に膨らみ、心室血液が心房に逆流し、心房圧がわずかに上昇します。
下降枝
心室駆出後、心室容積が減少し、房室弁が動くことで心房容積が拡大し、心房圧が↓
v ウェーブ
上昇枝
心房は返血流を受け取り続け、心房圧↑
下降枝
心室が弛緩し、房室弁が開き、血液が心房から心室に流れ込み、心房圧が低下します↓
心音
意味
胸壁の特定の部分で聴診器で聞こえるいくつかの音は、心臓の周期に合わせて定期的に変化します
弁機能、心拍数、心拍リズムを決定する
構成
最初の心音
原因
房室弁が閉じ、血流が心室に流入し、心室駆出により血管壁が振動します。
特徴
ピッチが低くなり、持続時間が長くなります
聴診部位
心尖部
意義
心室収縮の始まりを示します(等容性収縮期)
心室収縮の強さを反映します。
第二心音
原因
大動脈弁と肺弁が閉じ、血流が大動脈の根元に到達し、血液、管壁、心室壁が振動します(駆出完了後に血流が大動脈に入ります)。
特徴
ピッチが高く、持続時間が短い
聴診部位
大動脈弁、肺動脈弁の聴診領域
意義
心室弛緩(等容性拡張期)の始まりを示します。
動脈血圧のレベルを反映します
第三の心音
原因
急速な充填の終わりに心室壁と乳頭筋が急激に伸びたり、充填血流が急激に減速したりすることによって生じる振動
特徴
低周波、低振幅
意義
急速な心室充満の終わりに起こる
4番目の心音
意義
通常は存在しませんが、心房収縮が強くなり、左心室壁のコンプライアンスが低下したときに発生します。心房音とも呼ばれます。
弁膜症
僧帽弁
左心房と左心室の間
狭い
原因
弁が開くと、左心房からの血液の排出が妨げられ、血流が遅くなります。
開発する
左心房の代償性肥大、容積と収縮の増加、血圧↑
左心房肥大→左心不全
左心房と肺静脈には弁がなく、左心房血圧↑ →肺静脈圧↑→肺うっ血と肺水腫→肺動脈圧↑
右心室負荷↑、右室肥大、右心不全
パフォーマンス
最低血圧 -、最高血圧 ↓、脈圧 ↓
不完全な閉鎖
原因
弁が閉じると、心室から血液が排出され、血液の一部が左心房に逆流します。
開発する
左心房拡張、容量↑、心室への血液流入↑、心室肥大
左心室、左房肥大→左心不全
左心房圧↑→肺静脈圧↑→肺うっ血と肺水腫→肺動脈圧↑
右心室負荷↑、右室肥大、右心不全
パフォーマンス
最低血圧↓、最高血圧↑、脈圧↑
大動脈弁
左心室と大動脈の間
狭い
原因
弁が開くと血流が遅くなり、左心室からの駆出がブロックされます。
開発する
左室代償性上昇、左室拡張末期血圧↑
左心室肥大→左心不全
不十分な駆出による心拍出量の減少
心筋虚血、線維症、狭心症
パフォーマンス
最低血圧↑、最高血圧↓、脈圧↓
不完全な閉鎖
原因
弁が閉じると心室が満たされ、大動脈からの血液が心室に逆流します。
開発する
左心室拡張、容量↑
左心不全によって引き起こされる左心室肥大
大動脈拡張末期血圧↓
パフォーマンス
最低血圧↓、最高血圧↑、脈圧↑
血液ポンプ機能の評価
ポンプ機能 の評価
心拍出量
ストローク量/ストローク量
心不全患者の一回拍出量は依然として正常です (異常→末梢虚血によるショック)
搏出量↓→余血量↑ →心室收缩末期容积↑
心率代偿性↑(一定范围内)→增加心输出量
意味
1回の心拍で1つの心室から駆出される血液の量
数値
拡張末期容積EDV-収縮末期容積ESV=125ml-55ml≒70ml
意義
一回拍出量 ↑、収縮期大動脈血流 ↑
最高血圧↑
駆出率 LVEF
意味
拡張末期容積のパーセンテージとしての一回拍出量
数値
70ml÷125ml=55%-65%
意義
一回拍出量よりも心臓のポンプ機能をより反映する
主に心室機能不全や異常な心室拡大のある患者の心機能の評価に使用されます。
ほとんどの左心室収縮機能の臨床評価に推奨される指標
心不全の代償期では、一回拍出量を補うために心室が拡大します(一回拍出量の変化が少なく、心室拡張末期↑)
心室拡張、拡張末期容積↑→心筋収縮↑→一回拍出量↑
駆出率↓
分時心拍出量/心拍出量/心拍出量
意味
1分間に1つの心室から駆出される血液の量
数値
一回拍出量×心拍数
休止時=70ml×75回/分=5~6L
運動量=70ml×(160~180)回/分=25~30L
(安静時) 心臓指数
意味
安静時および空腹時における体表面積1平方メートルあたりの1分あたりの出力
数値
心拍出量/表面積=3~3.5L/min・m^2
意義
体型の異なる個人の心機能を比較する評価指標として利用できます。
心臓の仕事能力
意味
1分あたりの心室の仕事量
意義
高血圧と低血圧の異なる個人間の比較用
高血圧患者では、動脈圧が上昇し、駆出抵抗の増加を克服するために、心筋の収縮力を増加させて一回拍出量を一定に保つ必要があるため、心臓仕事量が増加します。
心臓ポンプ予備力
最大心拍出量
意味
心拍出量は、体の代謝ニーズに応じて増加する能力であり、一般に心臓が 1 分間に排出できる血液の最大量で表され、心臓予備力とも呼ばれます。
数値
心拍出量は安静時で5~6Lですが、運動中は25~30Lに達することがあります。
含む
出力量 = 一回拍出量 × 心拍数
搏出量=舒张末期容积-收缩末期容积
予備ストローク量
拡張期予備力
機構
拡張末期容積↑
埋蔵量
140ml-125ml=15ml
収縮期予備能
機構
心筋収縮↑→心室収縮終期容積↓(駆出率↑)
埋蔵量
55ml-20ml=35-40ml
心拍数予備力
機構
一回拍出量を変えずに心拍数を増加
心拍数が速すぎる、拡張期が短すぎる → 心室充満不足 → 一回拍出量↓
埋蔵量
休憩:60~100回/分 運動時:160~180回/分
注記
精神的余裕の大きさの順序は次のとおりです。 心拍数予備力>収縮期予備力>拡張期予備力
通常の状況下では、心拍出量は、主に心拍数の増加と心室収縮の増強によって増加します。
体は必要に応じて、まず予備心拍数を使用して心拍出量を増加させます。
心拍出量に影響を与える要因
出力量 = 一回拍出量 × 心拍数
ストローク量
フロント荷重
意味
収縮前(拡張末期)に心筋が受ける負荷
心室拡張終期容積/圧力
心房圧としても表現できます (心室拡張期では、心房と心室がつながっており、圧力は同じです)
機構
異種自己調節 (心の法則)
意味
心筋の初期の長さ(心室拡張末期容積)を変化させることにより、心筋の収縮性を変化させます。
心室機能曲線
心房圧は心室拡張末期圧を表します
心臓収縮力↑→ カーブが左上に移動
パフォーマンス
5~15mmHg
曲線の上昇分岐です 心室拡張末期圧が上昇すると、心室の拍出仕事量も増加します
正常な状態では、左心室の拡張終期圧はわずか 5 ~ 6mmHg であり、左心室の拡張終期圧は 12 ~ 15mmHg であり、これは心室の最適な前負荷であり、心室の初期長さの予備力が大きいことを示しています。
15~20mmHg
曲線が平坦になる傾向がある
>20mmHg
明らかな下降分岐なし
最適な初期長さを超えた後、 プリロードの変更はストロークワークにほとんど影響を与えません
心筋の抗過剰誘導体化特性
心筋の伸縮性が小さい → 無理に引き伸ばすと心筋が破裂してしまう
重度の心室疾患では下行枝が出現します
意義
特定の範囲内で心室拡張終期容積が増加すると、心筋の収縮性が高まり、それによって一回拍出量が増加します。
一回拍出量の小さな変化を微調整して、心室駆出量と心臓への静脈還流量を調整します。 心室拡張末期容積と圧力のバランスを正常範囲内に維持する
初期長さを変える要因
拡張末期容積 = 充填容積 駆出後に心室に残っている血液の量
静脈血の戻り量 (つまり、心室充満)
心室充満の持続時間
心拍数↑↑→心周期↓→充填時間↓→末梢血↑→心臓血液量↓
静脈還流速度
Pa-Pv↑→吸引↑・逆流速度↑→返血量↑
心室拡張機能
Ca2返還率↑→拡張能↑→吸引↑→返血量↑
心室コンプライアンス
心筋肥大→コンプライアンス↓→誤嚥↓→血液量戻り↓
心膜内圧
心嚢液貯留→腔内圧↑、心室充満閉塞→心臓血液量↓
残りの健康状態
動脈圧↑→一回拍出量↓→残血量↑
ただしストローク量には影響しません
後負荷
意味
心筋が収縮するときに受ける負荷、つまり動脈血圧(血液の排出に対する抵抗)
左心室、大動脈圧の場合、 右心室の場合は肺動脈圧
機構
ヘテロメトリック規制
短期 動脈血圧↑
心室は抵抗を克服する必要がある↑
等容性収縮期 ↑、駆出期 ↓ 吐出速度↓
ストローク量↓→残血量↑→プリロード↑ →心筋収縮↑→一回拍出量↑
動脈血圧が高レベルにあり、 ただしストローク量の変化は小さい
長さ 動脈血圧↑
長期の心筋収縮 → 心臓の一回仕事量が増加し、心臓効率が低下 →心筋肥大(代償不全)→ポンプ機能↓→一回拍出量↓↓
心室の1回の収縮中に血液が駆出されることで行われる外部仕事
アイソメトリック調整
動脈圧が変化すると、身体は神経液性機構の等尺性調節を通じて心筋の収縮性を変化させます。
意義
心室が収縮する速度と、心室の筋肉が最大の張力に達するまでの時間を決定します。
後荷重↑→抵抗↑
収縮の活動張力↑(抵抗に等しい)、筋肉が活動張力↑に達する時間
筋肉の収縮速度↓、収縮度↓
心筋収縮性
意味
前負荷や後負荷には依存しないが、心筋の程度、速度、張力、その他の機械的活動を変化させることができる心筋の固有の特性を指します。
機構
等尺性自動調整
筋肉の長さは変わらないが、心臓のポンプ機能の調節により心筋の収縮性が変化する
影響を与える要因
影響を与える主な要因
起動されたクロスブリッジの数
クロスブリッジATPアーゼ活性
カテコールアミン
クロスブリッジサイクルの各ステップの速度
興奮時の細胞質Ca2濃度(外因性Ca2)
カテコールアミン
Ca2に対するトロポニンの親和性
カルシウム増感剤
注記
左心室圧容積ループ
形状
対応する各時点での圧力と体積としてプロットされた曲線
ACセグメント
充填段階では、点 b が最小心室圧の点になります。
cdセグメント
等容性収縮期
DFセグメント
駆出期間中、点 e は心室圧の最高点になります。
ファセクション
等容拡張期
意義
心臓の収縮↑ (図A)
心臓の収縮能力の亢進により、収縮末期に心室内に残る血液量が減少、つまり左心室容積が減少→等容性拡張期を表すfaセグメントが左に移動
圧力量ループは左に移動し、 ESPVR の傾きが増加する
フロントロード↑ (写真B)
前負荷の増加は、拡張末期容積が増加すること、つまり、対応する cd セグメントが右に拡張することを意味します。
圧力量ループが右に移動
アフターロード↑ (写真C)
後負荷が増加すると、つまり大動脈圧が増加すると、等容性収縮期間中に心臓はより強く収縮する必要があり、つまりfaセグメントが長くなります。
後負荷の増加により駆出期間も短縮されるため、dfセグメントが短縮されます。
圧力ボリュームリングが上に移動します
コンプライアンスの低下 (図D)
心臓の変化の減少 → 全体の容積の減少
圧力量ループは全体として左に移動します
心臓の血液貯蔵能力 ↓→ 心臓壁にかかる血液の圧力の増加(血流の加速)
プレッシャーボリュームリング全体が上方向に移動
心拍数
正常値(安静時)
60~100回/分、平均75回/分
機構
40回/分未満
心周期が延長→充填量が限界に達し、拡張期が延長しても充填量が増加せず、心拍数が低下→一回拍出量↓
40~180回/分
心拍数↑(一回拍出量には影響しない)
ストローク量↑
>180回/分
心周期の短縮→充満量↓→一回拍出量↓
影響を与える要因
年
新生児の心拍数は速く、年齢が上がるにつれて心拍数は徐々に遅くなります
性別
成人女性の心拍数は男性よりわずかに速い
生理的状態
肉体労働を頻繁に行う人。スポーツをする人は通常、心拍数が一定の範囲内で低くなり、心拍数が増加する可能性があります。
体液性因子
甲状腺ホルモン↑、心拍数増加。
神経学的要因
交感神経が興奮すると心拍数は↑、迷走神経が興奮すると心拍数は↓になります。
体温
1℃上昇するごとに、心拍数は 12 ~ 18 拍/分増加します。
心筋細胞とその 励起(通電)過程
心筋細胞の分類
心筋細胞の分類
電気生理学によると
4段階の自動偏光解消の有無 (安定した静止電位はあるか)
働く細胞
代表する
心房心筋、心室筋細胞
特徴
安定した静止電位を持ち、主に収縮として機能します。
興奮性、伝導性、収縮性
自制心がない
自律細胞
代表する
洞房結節 P 細胞、プルキンエ細胞
特徴
安定した静止電位がないため、リズミカルな興奮が自動的に発生する可能性があります
興奮しやすく、行動力があり、自制心がある
収縮なし
活動電位脱分極のメカニズムと速度による
つまり、期間 0 の脱分極
高速応答セル
代表する
心房心筋、心室心筋、プルキンエ細胞
特徴
脱分極速度と振幅が大きく、興奮伝導が速い
反応が遅い細胞
代表する
洞房結節、房室結節細胞
特徴
脱分極が遅い、励起伝導が遅い、再分極が遅い
発電プロセス
発電プロセス
働く細胞
心室筋細胞
安静時の可能性
正常電位
-90mv
形成過程(イオン力バランス)
始動電力
濃度差
形状
細胞膜のナトリウムポンプは継続的にNa⁺を排出し、K⁺を送り出します。 細胞内カリウムを高く、細胞外カリウムを低く維持する
方向
高濃度→低濃度(カリウムはカリウムチャネルIK1を細胞内から細胞外へ内向きに整流)
抵抗
電位差
形状
細胞膜はそれらに対してほとんど不浸透性であるため、膜内の負に帯電した有機イオンは膜の内面に蓄積し、したがって膜の外面へのK+の流出が制限されます。その結果、膜の内面と外面の間に電位差が生じます。これは、内側が負、外側が正であり、これが K+ 拡散電位です。
方向
イオンが拡散し続けるのを防ぐ(カリウムの流出を防ぐ)
イオン濃度の違いと 膜内外電位差のバランス
濃度差は基本的に一定 → 濃度差の推進力は変わらない
カリウムの流出が続くと、細胞外では電位差が蓄積K↑→内部はマイナス、外部はプラスの電位差↑
電位差は濃度差駆動力と等しくなる(電気化学的駆動力がゼロになる)まで増加し続けます。
荷電イオンの移動に影響を与える 2 つの駆動力、膜貫通電場とイオン濃度差の代数和は、イオンの電気化学的駆動力と呼ばれます。
このイオンの正味の拡散はゼロであり、膜の両側の電位差は安定しています。
このときの安定した電位差がイオンの平衡電位である。
活動電位
期間 0 の開始から期間 3 の終了までの期間は、活動電位持続時間 (APD) と呼ばれ、200 ~ 300 ミリ秒です。
-90~30mV
プロセス
脱分極化/問題 0
伝導速度を決定する
機構
ナトリウム内向き電流 INa (メイン)
心室筋が刺激されると、閾値電位(-70mv)に達し、高速ナトリウムチャネルが大量に開き、Na⁺は濃度と電位勾配に従います。 細胞への急速な進入 (INa の生成)、脱分極が発生し、脱分極が 0 mv に達し、高速ナトリウム チャネルが不活性化し始め、30 mv がすべて不活性化されます。
T型カルシウム電流 ICa-T
閾値電位は高速ナトリウムチャネルの閾値電位と似ていますが、形成される内向き電流は弱く、脱分極にはほとんど影響しません。
特徴
再生流入
高速ナトリウムチャネルは電位依存性チャネルであり、脱分極の程度が高くなるほど、より多くの Na チャネルが開き、INa が強くなり、INa と膜脱分極の間に正のフィードバックが形成されます。
脱分極は短時間かつ急速に起こる (カーブが非常に傾いています)
影響を与える要因
テトロドトキシン TTX (I 型抗不整脈薬/ナトリウムチャネル遮断薬) は INa をブロックします
再分極の初期段階/フェーズ 1
機構
瞬時外向き電流Ito
脱分極が 30mv に達すると、Ito チャネルが開き、K⁺ の流出(Ito の生成)が起こり、再分極が起こります。
影響を与える要因
4-アミノピリジンがItoをブロック
プラットフォーム期・第2期
機構
電流の種類
内向き電流
L型カルシウム電流 ICa-L
再分極が 0mV に達すると、遅いカルシウムチャネルが開き、Ca2 が流入します(ICa-L が生成)
カルシウムチャネルの活性化、不活化、再活性化が遅い
外向き電流
内向き整流カリウム電流 IK1
特徴
電圧に依存します。脱分極の度合いが高くなるほど、開かれるチャネルは少なくなります。
意義
休止期間開放 ↑→ カリウム流出とナトリウムポンプポンプ カリウムバランス
第2期開放↓→カリウムの流出とカルシウムの流入がバランス
遅延整流器カリウム電流 IK
特徴
これは時間に依存し、チャネルは時間の経過とともに徐々に開きます。
意義
流れは序盤は弱く、後半は強くなります。
プロセス
初期
弱い IK1 (この時点では IK は非常に弱い) は ICa-L 電流とバランスします。 外向き電流 ≒ 内向き電流
ゆっくりと電位が変化する(プラトーフェーズの主要部分)
有効不応期の長さを決定する
後の段階 (つまり 3 つの問題)
外向き電流 > 内向き電流になるように Ik が強化されます。
メンブレンの負の値が増加すると、IK1 が徐々に開き、外向き電流が増加します。 膜の負の値と電流の大きさが正のフィードバックを形成します。
電位の急速な再分極化
特徴
活動電位持続時間: 心筋細胞>神経.骨格筋
心筋細胞の独特な変化です
影響を与える要因
カルシウムチャネル遮断薬(ベラパミル)はICa-Lをブロックします
脱分極が弱まる一方で、Ik1は増加します
停滞期が大幅に短縮される
再分極の終了/ステージ 3
機構
外向き電流 > 内向き電流になるように Ik が強化されます。
メンブレンの負の値が増加すると、IK1 が徐々に開き、外向き電流が増加します。 膜の負の値と電流の大きさが正のフィードバックを形成します。
電位の急速な再分極化
特徴
クラスIII抗不整脈薬はIkを防ぐ
休止期/フェーズ 4
機構
潜在的なバランス
ある程度分極すると、IK は徐々に減衰し始めます。
安定したIk1チャネルは膜内外電位差で平衡に達します(詳細は静止電位の形成過程を参照)
イオンバランス
ナトリウム・カリウムポンプの強化
K は内部輸送を意味し、Na は外部輸送を意味します
ナトリウム・カルシウム交換体の強化
Na は内部輸送、Ca2 は外部輸送
カルシウムポンプの強化
Ca2を汲み出す
心房筋細胞
発電は心室心筋と似ていますが、いくつかの違いがあります。
安静時の可能性
Ik1 チャネルが少ない → 静止電位の負性が低い → 正常電位: -80mV
活動電位
伊藤にはチャンネルが増えた
この電流は期間 2 まで続く可能性があります
プラトー期間は短縮され、期間 2 と期間 3 を区別することさえ困難になります。
アセチルコリン感受性カリウム電流 IK-ACh の存在
AChの作用により、多数の開口→再分極プロセスが短縮され、 過分極も起こる
自律細胞
洞房結節 P 細胞活動電位
-70mv-30mv
特徴
活動電位の脱分極速度と振幅は小さく(-70mv)、オーバーシュートもほとんどありません。
Ik1 はチャンネル数が少ない
第3段階の再分極が完了すると、自動的に脱分極が生じ、膜電位が徐々に低下します(第4段階の自動脱分極)
脱分極が消光電位レベルに達すると、活動電位が噴出する可能性があります。
これは、洞房結節細胞の自発的なリズミカルな活動の基礎です。
Phase 4 電位は不安定であり、最大再分極電位 MRP の絶対値は小さい。
プロセス
フェーズ 0 (脱分極)
機構
L型カルシウム電流 ICa-L
自動脱分極が閾値電位 (-40mv) に達すると、遅いカルシウムチャネルが開き、Ca2 の流入が引き起こされます (ICa-L 形成)。
影響を与える要因
カルシウムチャネル遮断薬(ベラパミル)
フェーズ 1 および 2 なし (Ito チャネルなし)
フェーズ 3 (再分極)
Ikが活性化してKが流出し、再分極が起こる
フェーズ 4 (自動脱分極)
外向き電流が弱まる
自動偏光解消が最大の役割を果たします
特定のレベル (-50mv) に分極すると、IK は徐々に減衰し始めます。
内部電流の増加
初期段階
内向きイオン電流 If
特徴
時間依存性、Na 内部フローが支配的
機構
過分極 (-100mV) の活性化
P細胞の最大負電位は-70mvであるため、If電流強度は小さい
フェーズ 3 の再分極は、一定のレベルに達すると現れることがありますが、フェーズ 4 では大幅に強化されます。
後の段階
T型カルシウム電流 ICa-T
特徴
低い閾値電位で急速に減衰する内部電流
機構
脱分極が-50 mvに達すると、T型カルシウムチャネルが開き、Ca2が流入します。
脱分極が閾値電位に達し、ICa-L を活性化します。
新しい活動の可能性
影響を与える要因
ICa-TおよびIfのアドレナリン作動性増強
セシウム Cs ブロック
注記
Pの細胞膜には高速ナトリウムチャネルINaがあります
しかし、P細胞の最大負極電位は約-65mVであり、高速ナトリウムチャネルの閾値電位に達することができず、高速ナトリウムチャネルは不活化状態にある。
IK-AChはP細胞膜にも存在します
ACh作用により最大再分極電位が上昇 → 自動脱分極時間経過↑
プルキンエ細胞の活動電位
プロセス
ステージ 0.1.2.3 は基本的に心室筋細胞に似ています
違い
プルキンエ脱分極は期間 0 ではより速く、期間 1 では明らかです
フェーズ 2 は高速で、フェーズ 3 の最大再分極電位はより大きくなります (高い Ik1 密度)。
フェーズ 4 の膜電位の不安定性
問題 4
3段階目の再分極が約-50mVに達したとき
外向き電流が弱まる
Ik チャネルが閉じる → Ik 電流が徐々に減少
内部電流の増加
チャネルが開いている場合 → 時間の経過とともに増加し続け、膜電位が負に変化します
-100mV、最大まで
特徴
チャネル数が少ない場合、自動脱分極速度は P セルほど速くありません。
自動脱分極の持続時間は活動電位の持続時間を決定します
自律细胞时程<工作细胞
浦肯野细胞<P细胞
P細胞よりもリズムが鈍い
洞房結節の過剰駆動によりプルキンエ線維が抑制される
洞調律が停止すると、プルキンエ細胞の自動化はすぐには起こりません。これは、房室ブロックが突然発生した場合に、一定期間の心室停止を引き起こす主なメカニズムです。
心筋の生理学的特性
心筋の生理学的特性
電気生理学
興奮性
意味
適切な刺激に応じて興奮を引き起こす心筋細胞の能力(閾値電位)を指します。
活動電位を生成する能力
周期的な変化
プロセス
有効不応期ERP
イライラしない
絶対不応期ARP
膜電位
フェーズ 0 の脱分極から再分極へのフェーズ 3 電位 -55mv
特徴
すべてのNaチャネルが不活性化される
どんなに刺激しても心筋細胞は脱分極反応を引き起こしません。
局所反応期間
強い刺激は反応を引き出すことはできますが、活動電位は生成しません
膜電位
再分極 -55 ~ -60mv
特徴
Naチャネルはまだ活性化できるほど復活していません
閾値を超える刺激は、新たな活動電位を生成せずに局所反応を引き起こす可能性がある
相対不応期希望小売価格
興奮性が低い、≠正常相が低い、心筋には正常相が低い
膜電位
再分極 -60 ~ -80mv
特徴
少数派Naチャネルの復活
閾値を超える刺激は活動電位を生成する可能性があります
超常的なSNP
高い興奮性
膜電位
再分極 -80 ~ -90mv
特徴
ほとんどの Na チャネルが復活し、興奮性が通常よりも高くなります
閾値以下の刺激は新たな活動電位を誘発する可能性がある
注記
不応期と超正常期と比較して、どのチャネルが開いていますか? ただし、膜電位は静止電位よりもまだ低い
Naチャネルの開口率と数は静止電位よりも低い
ステージ 0 の脱分極の速度と振幅は通常ほど良くありません
潜在持続期間も不応期も短い
励磁伝導速度も遅くなる
意義
有効不応期(ERP)は膜の脱分極能力(gNaの変化)を反映します。 活動電位持続時間 (APD) は主に膜の再分極速度 (gK の変化) を反映します。
一般的に言えば、ERP の相対的な拡張 (ERP/APD↑) には抗不整脈効果があります
キニジンはERPとAPDの両方を延長しますが、ERPの延長はAPDの延長よりも大きくなります。
リドカインはERPとAPDの両方を短縮しますが、ERPの短縮はAPDの短縮よりも小さいです。
影響を与える要因
細胞膜の脱分極が閾値電位に達するまでの時間
時間が長ければ長いほど刺激は少なくなる
距離
静止電位/最大再分極電位
機構
ACh機能
カリウムの膜透過性↑
カリウム流出↑→静止電位最大電位↑(過分極)
興奮度↓
膜外高カリウム血症
膜内と膜外のカリウム濃度差↓
カリウム流出↓→静止電位最大電位↓
静止電位が低すぎるとナトリウムチャネルが不活性化→興奮↓
興奮度↑
閾値電位
組織の興奮の尺度
機構
低カルシウム血症 → 負の閾値電位 ↑ → 興奮性 ↑
スピード
機構
キニジン → ナトリウム流入を阻害 → 閾値電位に達するまでの時間 ↑ → 興奮性 ↓
イオンチャネルの開口によりフェーズ 0 の脱分極が引き起こされる
興奮性の有無を判断します
要素
高速応答セル
Naチャネル不活性化 → 興奮性 ↓
反応が遅い細胞
Caチャネル不活性化 → 興奮性 ↓
導電率
意味
心筋には興奮を伝える能力がある
隣接する心筋細胞は介在円板によって接続されており、介在円板の筋鞘には多くのギャップ結合が存在し、隣接する細胞間を連絡する親水性チャネルを形成し、ある心筋細胞から別の隣接する心筋細胞へ活動電位が伝達されることを可能にしている。細胞間の励起伝導
プルキンエ線維は最も速く伝導します
プルキンエ線維は心室壁にネットワーク状に分布しているため、興奮を心室心筋に素早く伝えることができます → 1つの心室のすべての心室細胞が同時に興奮します
心室筋線維伝導
心室内伝導系は興奮を急速に伝達するため、左心室と右心室もほぼ同時に興奮と収縮を起こし、機能的合胞体を形成します。
最も遅い速度は部屋と部屋の交差点です
部屋の遅れ
意味
房室結節/AV 接合領域は伝導速度が最も遅く、興奮が心房から心室に伝達される唯一の方法であるため、この領域を介した興奮の発生には時間遅れが生じます。
意義
心房の収縮が完了した後に(同時にではなく)心室が収縮するようにします。これは、心室の充満と駆出に有益です。
また、伝導ブロックが最も起こりやすい部位でもあります。
伝導に影響を与える要因
構造的要因
細胞直径
直径が大きく、細胞内抵抗が小さく、局所電流が大きく、伝導が速い
プルキンエ線維は最大の直径を持ち、最も速く伝導します
細胞間結合
ギャップ接合が多く、伝導が速い
心筋虚血、ギャップ結合閉鎖
細胞分化の程度
値が大きいほど伝導が速くなります
生理学的要因
フェーズ 0 の脱分極速度と振幅
最も重要な影響要因
機構
速度が速いほど、局所的な電流がより速く形成されます
P細胞>心室筋細胞
振幅が大きいほど、励起領域と非励起領域の間の電位差が大きくなり、局所電流の伝播が速くなります。
影響
膜電位レベル
ナトリウムチャネルは安静時電位レベルに依存する
正常より低い、ナトリウムチャネルが開く↓、伝導が遅くなる
通常の値では、ナトリウムチャネルが完全に開き、伝導が最速に達します。
通常より高い場合、ナトリウムチャネルが完全に開いており、効果がありません
非興奮細胞に隣接する領域の興奮性
自制心
意味
心筋細胞は、外部刺激がない場合でも自動的にリズミカルな興奮を引き起こすことができます。
1分あたりの活動電位バーストの数
洞房結節が最も強い
関連概念
洞調律
つまり、通常のペースメーカー
洞房結節のリズムが最も速い
潜在的なペースメーカー
通常の状況では指揮者としてのみ機能し、自己規律を示さないその他の自主規制組織
異所性ペースメーカー
ペースメーカーの潜在的な自律リズムが異常に増加し、洞調律を超えると、異常なペースメーカー部位が洞房結節に代わって心臓ペーシングを制御します。
機構
洞房結節が基礎となるペーシングを制御する
最初に占領する
自己制御組織が閾値電位レベルまで自動的に脱分極する前に、洞房結節インパルスが伝達され、閾値電位レベルまで直接脱分極して AP が生成されます。
オーバードライブの憂鬱
洞房結節のインパルスや外部からの駆動刺激が停止した後、自律組織はすぐには本来のリズムを発現できず、徐々に自律性を回復するまでに時間がかかります(心室収縮が発生します)。
影響を与える要因
閾値電位に到達するまでの時間
4段階の自動偏光解消速度
影響を与える主な要因
機構
期間 4 の自動極除去が速くなるほど、自己規律が高くなります。
要素
アドレナリン
ベータ受容体に結合します
ICa-Tが増加した場合
自制心↑
ACh
カリウムの外向き電流↑、内向き電流相対↓
自制心↓
最大再分極電位レベル
機構
閾値電位に近づくほど、より早く閾値電位に到達し、自己規律が高くなります。
要素
ACh
P細胞をK↑に対して透過性にする
静止電位の負の値↑
自制心↓
閾値電位レベル
機構
静止電位に近づくほど、自動的な脱分極が速くなり、自己規律が高まります。
要素
カルシウムチャネル遮断薬
細胞外Ca↑、Naとの競合↑、Na流入↓、脱分極速度↓
主にICa-Tが出現するまでの再分極の開始を抑制します。
自制心↓
ICa-T↓、再分極↓
ICa-Tを阻害して活動電位を生成する
自制心↓
機械生理学
収縮性
機構
骨格筋との興奮と収縮の連動
影響を与える要因
ストローク量 (心の法則)
機構
一回拍出量↓→心室拡張末期容積↑→収縮期↑
影響を与える要因
自体
前負荷、後負荷、心筋収縮性、細胞外Ca濃度など
調整する
交感神経
運動、エピネフリン、ジギタリス薬、その他の要因が心筋収縮を増加させる一般的な要因です。
迷走神経
低酸素症とアシドーシスは心筋収縮性の低下を引き起こす
特徴
電気生理学的ペア 収縮の影響
興奮性と収縮性
期外収縮
有効不応期の後、洞房結節によって生成された次の興奮が心筋の前部に伝達され、外部刺激により心筋はさらなる興奮と収縮を引き起こします。
機構
①②③④は正常陣痛です
神経細胞や骨格筋細胞と比較して、心筋細胞は特に長い有効不応期(心筋収縮の拡張期初期まで延長できる)を持っています。
外部刺激による期外興奮3'が期外収縮を引き起こすと、 生理前に効果的な不応期の興奮を生み出します
通常の③刺激がこの有効不応期内にある場合
線分 a-b の非収縮状態が表示されます。 (長い拡張期)、つまり代償性休止
この有効不応期の後に通常の③刺激が位置する場合
無補償断続的
意義
洞心拍数の回復を促進します
副鼻腔心拍数が遅い
完全な強縮性収縮は起こらない(次の刺激の収縮期間が前の刺激の収縮期間内にある)
心臓の血液ポンプ活動が正常に進行できるように、心筋が常に収縮活動と弛緩活動を交互に繰り返すようにします。
導電性と収縮性
同時収縮 (収縮がすべてまたはまったくない)
心筋細胞は低インピーダンスの介在椎間板によって相互接続されており、心房または心室全体がほぼ同時に興奮して収縮します。
心臓のすべての部分が連携して効果的なポンプ機能を達成できるようにする
部屋の遅れ
心房の収縮が完了した後に(同時にではなく)心室が収縮するようにします。これは、心室の充満と駆出に有益です。
細胞外Ca2への依存性
心筋細胞の末端プールは未発達であり、興奮と収縮の結合に必要な Ca2 は主に細胞外液から供給されます。
心筋が興奮すると、細胞外Ca(10%~20%)が筋鞘と横膜のL型カルシウムチャネルを通って細胞質内に流入し、筋小胞体から大量のCa(80%~90%)が放出されます。血漿 Ca 濃度の増加は心筋収縮を引き起こします。このプロセスは、カルシウム誘導性カルシウム放出 (CICR) としても知られています。
心筋が弛緩すると、筋小胞体のカルシウムポンプが濃度差に抗して積極的にCaを筋小胞体に送り戻します。また、Caは筋鞘内のカルシウムポンプとNa-Ca交換体を介して細胞外に排泄され、増加します。細胞質の Ca 濃度が減少し、心筋細胞がリラックスできるようになります。