心臓(heart)の作りは誰が考え出したものかと思うくらい,良くできている。巧妙な配管も感心するけど,単純な仕組みで血液を送り出す工夫は驚きだ。人間が手押しポンプを発明するよりずっと以前に,弁(valve)の働きを完全に実用化しているのだから(笑)。●心臓ポンプの基本のつくり教科書で見る心臓はかなり複雑な構造をしている印象がある。blood)が流れるポンプの別々の二つのポンプを,見かけ上と動きでひとつに合体させているからで,どちらか片方だけでも心臓の働きの基本的な仕組みは説明できる。(血管)の順番に並んでいる。ひとつながりの器官だけど,区域ごとに材質や働きに特徴がある。自発的に収縮と弛緩を繰り返すのは心臓を作っている心房と心室だ。tissue)でできているので,素早く力強い収縮と弛緩の繰り返しが得意だ。muscle)でできていて,こちらは素早くは動けないが,持続的な緊張状態を維持するのに適している。ポンプとして働く中心部分は心室(ventricle)で,その出入り口に,それぞれ片方にしか開かない扉,「弁」がついているのがミソだ。英語では左右の動脈の弁はそれぞれ固有の名前で呼ばれていて,二つをまとめて言うことはあまりないようだ。valve心臓につながる血管もそれぞれ固有の名前が付いている。aortaこのように,それぞれ個別に名前が付いていると,部品がそれだけ多く感じて,初心者には混乱の種を作っているように思える。●右と左は流れる血液が違う右のポンプと左のポンプは,流れる血液の中味が違う。blood)は身体中を回ってきた後,肺で酸素を補充する前の血液だ。blood)は肺で酸素を補充した後,これから身体中に回す新鮮な血液だ。心臓の中ではお互いには混ざらない別ルートになっている。(動脈)つまり,ポンプとしては独立している。そこでもうひとつ,右と左では血液を送り出すための圧力が大きく違っている。なるけれど,肺に血液を送るだけの右心室はその5分の1程度の圧力で十分だ。beat)を繰り返す。いうわけでひとまず,右と左は区別しないで,心臓の基本的な動きを考えよう。cycle)」を,房室弁が開いて心室に血液を吸いこむところから始めるようだ。phase房室弁だけ開いて,心室が心房から血液を吸い込む。contraction心房がすこしだけ血液を心室に押し込む。contractionすべての心臓弁が閉じて心室内の圧力が高まる。phase動脈弁だけ開いて,動脈に血液が送られる。relaxationすべての心臓弁が閉じるけれど心室内の圧力は下がる。一日中大人しい状態だと10万回繰り返す。その間,房室弁と動脈弁が同時に開くことは一度もない。●心室の収縮と弛緩で弁が開閉する房室弁が開いて始まる「充満期」では,心室内の圧力は一瞬,ゼロあたりまで下がって,心房から血液を吸い込む形になるらしい。その後に心房の筋が収縮して,血液を少しだけ心室に押し込む「心房収縮期」が続く。wave)が心房収縮の開始に重なるので,これを心周期の始まりとする説明の仕方もある。心房から心室に血液が流れている間は,ずっと動脈弁は閉じたままだ。弁の開閉と血液の流れは充満期と心房収縮期で違いはないので,これを特に区別せずにまとめて充満期として済ます場合もある。これが「等容性収縮期」の始まりだ。sound)と呼ばれる心臓の音だ。房室弁が閉じても,出口の動脈弁はまだ開かないので,心室は密閉状態になる。(肺動脈側だと,その5分の1程度)あって,血液を吸いこんだばかりの心室内はまだ圧力が低いからだ。心室筋が収縮をさらに強めて心室内の圧力が動脈の血圧に打ち勝つまで動脈弁は開かない。この短い密閉状態の間は,心室筋の収縮が強くなりながら心室の血液は出入りがなくて,容量が変化しない。ミリ秒程度のできごとだ。動脈弁が開くと,「駆出期」になり,心室内で圧力が高まった血液が動脈に追い出される。心室筋の収縮はさらに強くなりながら,力の限り血液をパンパンになった動脈に押し込む。越えてピークになった後,動脈の血液がその先の血管に押し出されていくのでゆっくりと落ちていく。その一方で,心室の収縮力の落ち方は動脈の圧力低下よりも速くて,圧力が逆転したところで出口の動脈弁が一気に閉じて駆出期が終わる。(右心室は左の5分の1の圧力で全体が進行する。動脈弁が閉じたとき房室弁は閉じたままだから,再び心室は密閉状態になる。今度の密閉状態は心室筋が弛緩していく局面なので,「等容性弛緩期」と呼ばれる。心室筋の収縮力が急激に低下して,心室の圧力が心房より下がるまで房室弁は開かない。等容性弛緩期は等容性収縮期に比べるとおよそ2倍程度の時間がかかる。それでもやはり一瞬の出来事になる。房室弁が開いたら再び「充満期」に戻る。●駆出期には心筋に血は流れない等容性収縮期から駆出期にかけて,心筋は強く収縮する。心筋の中に走っている血管は心筋の収縮によってつぶされてしまうので,その間,血液は追い出された形になって心筋の中には流れない。その代り,等容性弛緩期から次の等容性収縮期の手前まで心筋が緩んでいるスキに動脈の血圧によってさっと流しこまれる仕組みだ。心筋が弛緩している間に流れ込む血液はつぶれた血管を膨らませる。この現象は,空気が抜けてしなびた空気人形に,再び空気を注入するとシャキッと立ち直るように,しなびた心室が袋の形を取り戻し,心房から血液を吸い込む過程に一役買っているのではないかとも思うけれど,どうかな。