この記事は、幅広い年齢の子どもたちを対象にしたシリーズ「Curious Kids（キュリアス・キッズ）」の記事です。 The Conversationでは、若い人たちに専門家に答えてほしい質問を送ってもらうことにしています。 どんな質問でもOKです。応募方法は一番下にあります。
私たちの心臓はどのように動いているのですか？ – アラブ、9歳、インド・ムンバイ
それは素晴らしい質問で、地球上のすべての人にとって重要なことです。 ある筋肉はこのページを読んでいる私たちの目を動かし、別の筋肉は私たちが手で物を取るのを助ける。 これらの筋肉は「随意筋」、つまり自分でコントロールできる筋肉です。 しかし、体の他の筋肉は「不随意」、つまり、あなたがコントロールすることができないのです。
心臓は心筋という特殊な不随意筋でできていて、この筋肉は心筋細胞（ラテン語で文字通り「心臓の筋肉細胞」という意味）という細胞からできている。 心筋やその細胞をコントロールすることはできません。心筋は、私たちの体が必要とするもの、たとえば、私たちが動くと足の筋肉に酸素が供給されたり、息を吐くことによって老廃物の二酸化炭素を排出したりすることに反応するのです。
心臓には「ペースメーカー」細胞と呼ばれる特別な細胞のパッチがあり、顕微鏡で見ると心臓の他のすべての筋肉細胞とは異なっている。 この細胞は、心臓の他の部分が拍動するリズムを設定し、心臓の右上の部屋である右心房の壁に位置しています。
この細胞は、小さな電気ショックのような電気インパルスを作り、それが心臓を横切る特別な経路を通って発射され、他のすべての筋肉細胞が波のパターンで収縮し、心臓から肺へ、そして体中に血液を送り出すのを確認するのです。
この波は、細胞の内外から移動する小さな分子の動きによって引き起こされます。 これらの分子は、私たちが食べたものから生まれ、私たちの機能を維持するために使われます。ですから、果物や野菜、カルシウムを含む食品を十分に食べることが大切なのです。
ペースメーカー細胞に問題がある人もいて、電気的インパルスが心臓を通り抜けられず、心臓が正しく収縮しません。 このような人は、心拍数を制御する小さな機械を入れる手術を受けることができます。これは「ペースメーカー」と呼ばれ、ペースメーカー細胞の代わりを務めます。
心臓はいつも同じリズムで動いているわけではありません。 私たちの心臓は、脳から送られる神経信号や、見たり聞いたり嗅いだりしたものに反応して体が作り出す化学物質に反応します。
もし兄弟が怖い格好をしてあなたを驚かせたら、あなたの目はそれを見て、脳内の化学物質や電気信号が心臓にインパルスを送り、鼓動を速くさせるでしょう。 そうすると、腕や脚の細胞により多くの血液と酸素が供給されるので、逃げることができるのです。
そして、土曜日の夜に家でリラックスしてお気に入りのテレビ番組を見ていると、逆のことが起こります。心臓はそれほど働く必要がないので、リラックスして安静時の速度に戻り、ほとんどの血液は手足ではなく腸に送られます。これも化学的、電気的メッセージによって引き起こされたことなのです。
心臓は1分間に約60～70回拍動し、激しい運動をすると、1分間に220回も拍動することがあります。 特に激しい運動をすると、子供の心臓は大人より速く鼓動することがあります。
1分間に心臓が打つ回数を知りたい場合は、220から年齢を引いて計算します。つまり、あなたの場合、全力で運動すると、220から9を引いて1分間に211回打つことになります。 私の年齢では、1分間に190回程度です。
心臓の働きの強さを実感するには、1分間に60回、こぶしを握ったり緩めたりしてみてください。 ハードワークでしょう？ そして、心臓は1分間に60回、1時間に60分、1日24時間、1年365日、鼓動していることを忘れないでください。 つまり、毎年31,536,000回の鼓動があるのです。もし、私たちがただじっとしているだけだったら…。 幸いなことに、心臓は1回の拍動の間に少し休むことができるのです。
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（敬称略