Myocardial Mechanics: 心筋線維の構造と機能

心筋線維の構造と収縮機能

左心室壁はいくつかの層に細分することができる。 これらの層は循環器系全体の動脈に見られる層と類似している(図1)。 心室壁は内層(心内膜)、厚い筋層(心筋)、外層(心外膜)から構成されている。 これらの層はそれぞれ内膜、中膜、外膜に相当する

Figure 1. 左心室壁、心膜、心室腔の層
図1.左心室壁、心膜、心室腔の層。

心内膜

心内膜は心房、心室および心臓弁を覆っている。 血管内皮と同様に、心内膜は基底膜と小さな緩い結合組織の層を含んでいる。

心外膜

心室壁の最外層は心外膜で、線維弾性結合組織、血管、リンパ管および脂肪組織を含んでいる。

心筋

心内膜と心外膜の間の厚い筋肉層は心筋と呼ばれます。 心筋は心筋線維、結合組織および毛細血管の非常に高い密度を含んでいる。 心筋線維は数枚のシート状になっており、様々な方向から心室を取り囲んでいる。 心内膜下層は心内膜に最も近い筋肉層であり、心内膜下層は心内膜に最も近い筋肉層である。 心筋虚血の場合、心内膜下は最も貧弱な条件下にある。 すべての心筋梗塞は心内膜下に影響を及ぼす(そのため心内膜下梗塞と呼ばれる)。 心内膜下だけに影響を及ぼす心筋梗塞は、通常、冠動脈の亜全閉塞が原因である。 これについては、NSTEMI(Non ST Elevation Myocardial Infarction)の章で詳しく説明する。

心筋線維の向き

心筋線維の向きはさまざまで、これによって左心室は非常に高度で効果的に収縮することができる。 心内膜に隣接する筋繊維は縦方向に配向しており、その結果、縦方向の短縮が起こる(図2A)。 中層(中壁)の筋繊維は短軸を中心に円形に配向している。 この筋層の収縮は径方向の短縮をもたらし、心室腔の直径が減少することを意味する(図2B)。 心外膜に隣接する筋線維は、中壁の線維に対して約60°の方向に向いている。 この層の収縮により、心室全体がねじれるような動きをする。 基部は時計回りにねじれ、心尖部は反時計回りにねじれる。 このねじれ収縮は周方向短縮と呼ばれる(図2C)

 図2A-2C. 心筋線維の配向により、縦方向、橈骨方向、円周方向の短縮(収縮)が起こる。
図2A-2C.心筋線維の配向により、縦方向の短縮(収縮)が起こる。 心筋線維の配向により、縦方向、橈骨方向、周方向の短縮(収縮)が起こる。

縦方向、橈骨方向、周方向の短縮は同時に起こる。 この結果、AV面は心尖部(心膜袋を介して横隔膜に固定されている)の方へ引っ張られ、心筋は腔の中心に向かって移動し、心室全体がねじれることになる。 さらに、収縮時にすべての心筋も厚くなり、空洞の容積がさらに小さくなるため、大動脈に血液が絞り出される。 縦方向の収縮、橈骨方向の収縮、円周方向の収縮、心筋の肥厚は心エコーで評価する。

これらの機構により、血液の排出を最大化する効果の高い収縮が得られる(図3)。 このことは、筋繊維自体はその長さの約13%しか短縮できないが、すべての収縮を合計すると心室の直径と長さが20%減少し、拡張末期容積の60%以上を大動脈に排出できることによって実証されている

Figure 3. 心筋の収縮(短縮)は縦方向、径方向、円周方向の3方向で起こる
図3. 心筋の収縮(短縮)は縦方向、径方向、円周方向の3方向に起こる

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。