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【循環器系】

第115回看護師国家試験対策!合格するための勉強!循環器系編(その2)

看護師国家試験の勉強法『第1弾

循環器系その2!

心臓の解剖のあとは、心臓の正常機能について勉強をしていくよ!解剖と正常の機能を知ることで、看護師国家試験に出題される疾患や治療について理解が深まるから、しっかり押さえていこう

あすぶた
あすぶた
とっつきにくい心臓だけど、機能を知ると分かることが増えて楽しいから、一緒に頑張ろうね!

心臓の機能

あすぶた
あすぶた
心臓は全身に血液(栄養や酸素)を送るポンプ機能を持っているよね?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
うん、小学校のころに習った

あすぶた
あすぶた
ポンプ機能を発揮するためには、心臓が収縮・拡張をする必要があるんだけど、そこんとこを詳しくやっていくよ!

心臓は勝手に動いたりしないように

2つの制御システムがある

  1. 心臓内の刺激伝導系によって、心房から心室へと1方向で規則的なリズムで収縮する
  2. 自律神経を介して心拍数を上げたり、下げたりする

刺激伝導系

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
私が「心臓動いて!」「心臓止まって!」と思っても反応はしないよね?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
心臓って自分で動いてくれるの?

あすぶた
あすぶた
うん 

あすぶた
あすぶた
そうだよ!

あすぶた
あすぶた
そのカラクリは、刺激伝導系と呼ばれるルートに沿って、一定のリズムで心臓が自動的に興奮して、心臓の収縮・弛緩(拡張)を繰り返しているんだ

1)心筋は一定のリズムで自動的に興奮が起き、収縮と弛緩を繰り返す。

 これを刺激伝導系という

2)刺激伝導系のルート ①名称 ②名称 ③名称 ④名称 ⑤名称 ⑥名称

あすぶた
あすぶた
ちなみに、刺激伝導系である①~⑥を □□□□
あすぶた
あすぶた
そして血液の排せつ作業に関わっている心臓の大部分を占める心筋を □□□□と言うよ

あすぶた
あすぶた
『どうも~某室内でキスしたら、左右の足がプルプルしちゃったぁ~』

あすぶた
あすぶた
『どう(洞結節)も~某室(房室結節)でkiss(ヒス束)したら、左右の足(左脚・右脚)がプルプル(プルキンエ線維)しちゃったぁ~』

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
・・・

あすぶた
あすぶた
・・・

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
がんばって自力で覚えるよ

あすぶた
あすぶた
・・・

あすぶた
あすぶた
それでは刺激伝導系について、もう少し掘り下げるよ!

あすぶた
あすぶた
まず、今後の話を分かりやすくイメージするために、ここで定義したいことがある

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
えっ?無視?今ゴロを無かったことにした?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
‥まぁいいけど

あすぶた
あすぶた
て、今から勝手に表現するよ!

あすぶた
あすぶた
深く考えずに今言った『興奮(脱分極)=収縮、静止(分極)=拡張』って、思ってみてね!

刺激伝導系の仕組み

あすぶた
あすぶた
刺激伝導系は、右心房にある①洞結節という特殊な心筋から興奮(脱分極)が開始するの

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
う~ん‥と、つまり興奮(脱分極)が洞結節から自発的に開始して、心臓が収縮するってイメージかな?

あすぶた
あすぶた
そう!

あすぶた
あすぶた
そしてね、心筋は興奮(脱分極)するだけじゃなくて、伝播(でんぱん)もするの

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
伝播?

あすぶた
あすぶた
そう

あすぶた
あすぶた
こんな風に、洞結節が自ら規則正しく興奮(脱分極)して、心房から心室へ興奮が伝わって、心臓を拍動させているんだ!

あすぶた
あすぶた
この状態を □□□というの

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
洞結節が心臓の拍動全体をコントロールしているのね?

あすぶた
あすぶた
うん

あすぶた
あすぶた
そう

あすぶた
あすぶた
だから洞結節は □□□とも呼ばれているよ!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
へぇ~

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
って、ちょい待った!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
特殊心筋に”刺激伝導系”って名前が付くからには、他の刺激伝導系(②~⑥)も、自動的に興奮(脱分極)をできる能力があるってことでしょ?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
一度に全ての特殊心筋が興奮(脱分極)するって可能性も、あるんじゃないかな?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
こうならないか、心配

あすぶた
あすぶた
うん。確かにたまごちゃんが言うように、他の刺激伝導系(②~⑥)も自動的に興奮(脱分極)をできるんだ

あすぶた
あすぶた
だけど①の洞結節が、1番頻回に興奮(脱分極)を起こすことができるから、他は普段伝播に徹しているイメージをしておくといいよ

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
なるほど

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
洞結節が普段リーダー的な役割を担ってくれているんだね!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
洞結節って働き者~

あすぶた
あすぶた
そだね~

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
・・

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
軽っ!

あすぶた
あすぶた
そして、もし洞結節になにか異常が起きると、代わりに他の特殊心筋(②~⑥)の脱分極(興奮)が始まるの

あすぶた
あすぶた
こんな感じ

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
ふ~ん

洞結節はペースメーカー(歩調とり)

(参考)房室ブロック

あすぶた
あすぶた
ところで、心房と心室の間には絶縁体のような働きを持つ結合組織があるんだ

あすぶた
あすぶた
だから心房の興奮は、房室結節から介してのみ心室へ伝えられるの
学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
ということは、もし房室結節に異常が起きると、心室は心房からの興奮を受け取れないってことね?

あすぶた
あすぶた
そうなの。だから心室は通常よりもゆっくりしたペースで、且つ勝手に収縮するよ
画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: asubuta-heart2-3-5.webp
学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
そうか!特殊心筋は洞結節や房室結節だけじゃないもんね!

あすぶた
あすぶた
そして心房からの興奮が心室へ伝わらずに、心室自身が自発的に興奮してくれているのを房室ブロックというよ!

あすぶた
あすぶた
あとで心電図の話に出てくるから、少し頭の片隅に入れておいてね!

(参考)脱分極・分極ってなぁに?

あすぶた
あすぶた
さっき、深く考えずに『興奮(脱分極)=収縮、静止(分極)=拡張』って思ってみて!と言ったじゃん?
学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
うん
あすぶた
あすぶた
それを少し掘り下げるよ!

心筋は自分の意志で動かせない

あすぶた
あすぶた
ところで、心臓は勝手に動いたりしないように、2つの制御システムがあるって最初に言ったじゃん?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
1つは刺激伝導系で、もう1つは自律神経が関係しているんだよね?

あすぶた
あすぶた
そう

あすぶた
あすぶた
よく覚えていたね!

あすぶた
あすぶた
自律神経が心筋を支配しているから、自分の意思で動かせないんだ

あすぶた
あすぶた
自分の意志で動かせない筋肉を □□□と言うよ

自律神経の補足

画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: asubuta-heart11-16-3.webp

あすぶた
あすぶた
ちなみに不随意筋の多くは平滑筋なんだけど、心筋は横紋筋なんだ
学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
へ~!

画像に alt 属性が指定されていません。ファイル名: asubuta-heart11-16-2.webp

刺激伝導系と自律神経の関係

あすぶた
あすぶた
次に、2つの制御システムがどう関係しているかを見ていくよ!

あすぶた
あすぶた
心筋は自動的に拍動する能力があるけれど、その調節は延髄が自律神経(交感神経・副交感神経)を介して行っているんだ

あすぶた
あすぶた
だから延髄は心臓血管(循環)の中枢といわれているの

あすぶた
あすぶた
延髄からの刺激を交感神経が受けると、ノルアドレナリンという神経伝達物質が放出されて、洞結節の刺激発生頻度を増やして心拍数を上げる

あすぶた
あすぶた
同時に、心筋の収縮力を強めて血圧を上昇させる

あすぶた
あすぶた
加えて、房室結節の不応期を短くして伝導速度を上げるから、房室間の興奮が通りやすくなるよ

あすぶた
あすぶた
”不応期”が何か分からない人は、”脱分極・分極ってなぁに?”ボタンを確認しようね!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
副交感神経はその逆ね?

あすぶた
あすぶた
そう

あすぶた
あすぶた
延髄からの刺激を副交感神経(迷走神経)が受けて、アセチルコリンという神経伝達物質が放出されて、洞結節の刺激発生頻度を減らし、心拍数を下げる

あすぶた
あすぶた
同時に、心筋の収縮力を弱めて血圧を低下させる

あすぶた
あすぶた
また、房室結節の不応期を長くして、房室間の興奮を通りにくくするの

心臓は収縮・拡張するだけでは全身に血液を循環できない?!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
あすぶた~

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
心臓の刺激伝導系が一定のリズムに興奮して、収縮と拡張を繰り返すのよね?

あすぶた
あすぶた
うん

あすぶた
あすぶた
刺激伝導系の動きは目に見えない速さだから、実際の心臓は左右の心房がほぼ同時に収縮して、心房が拡張し始めると心室が収縮し始めるよ!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
・・

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
あのさ~

あすぶた
あすぶた
どうしたの?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
刺激伝導系が一定のリズムで心臓を収縮したり、拡張させるのは分かったけど‥

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
心臓が収縮・拡張することでポンプ機能を果たすと言われても、そのイメージがイマイチできない

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
だって、心臓には心房・心室や心室・動脈を塞いでいるがあるよね?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
その弁が開かないと血液は移動できないじゃん

あすぶた
あすぶた
だよね~

あすぶた
あすぶた
あすぶた絵が超絶に下手だから、避けてた

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
おいっ!

あすぶた
あすぶた
がんばるよ

あすぶた
あすぶた
実は、心臓が収縮したり拡張することで、という扉が開いたり、閉じたりできるんだ

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
どゆこと(・・?

弁は心臓の収縮・拡張で生じる圧の”差”で開閉する

あすぶた
あすぶた
心臓には4つの部屋があるじゃん(・・?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
うん

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
左右の心房・心室があるわね

あすぶた
あすぶた
たとえば、心房から心室へ、血液が移動する仕組みを見てみるよ!

あすぶた
あすぶた
心房が収縮すると、心房は内圧が上昇して、心室の内圧よりも大きくなるんだ

あすぶた
あすぶた
そうすると、その圧の差の分、房室弁に力が加わって開くの

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
な~るほど!

あすぶた
あすぶた
房室弁は心房圧が心室圧よりも高くなるときに開くけど、動脈弁は心室圧が動脈圧よりも高くなるとき(心臓から血液が拍出されるとき)に開くよ

心周期

あすぶた
あすぶた
さっき、”脱分極・分極ってなぁに?”で、収縮期・拡張期の絵を出したよね?

あすぶた
あすぶた
ただこの絵は、1つの心臓細胞の活動電位から見た、収縮と拡張なんだ

あすぶた
あすぶた
細胞は、ある細胞が収縮・拡張をすると同時に、隣り合った細胞へも興奮が伝播するじゃん?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
伝播した細胞たちも収縮・拡張をしているって意味よね?

あすぶた
あすぶた
そう!それ!

あすぶた
あすぶた
刺激をゆっくりと伝える房室結節、急速に伝えるプルキンエ線維とかが上手く調節して、心臓全体が見かけ上まとまって、収縮・拡張をしているように見えているって言ったじゃない?

あすぶた
あすぶた
国家試験で出てくる”収縮””拡張”ってワードは、1つの心臓細胞に関する”収縮””拡張”のことではなくて、心臓全体を見たときの見かけ上の”収縮””拡張”のことを指しているんだ

あすぶた
あすぶた
そして、心臓のポンプ機能の殆どは左心室が担っているから、便宜上心室が収縮して血液を全身へ送り出す時期を収縮期、収縮が終わって心房から心室へ血液が流入する時期を拡張期と呼んでいるの

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
つまり、心臓の細胞1つ1つに収縮・拡張をする期間がそれぞれあるけれど…

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
一見心臓全体が1回の収縮・拡張をしているように見えていることと、全身へ血液を送り出しているのが左心室だから、左心室が収縮している時を収縮期、心室が拡張しているときを拡張期というのね?

あすぶた
あすぶた
そうなの

あすぶた
あすぶた
そして、洞結節における自動的活動電位の発生の頻度が、心臓収縮の頻度(心拍数)を決めると言ったじゃん?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
洞結節の興奮が、刺激伝導系を伝って心臓全体へ伝わるから、心房・心室が収縮・拡張するんだよね?

あすぶた
あすぶた
うん

あすぶた
あすぶた
その洞結節の1回の興奮で、心房・心室が収縮・拡張するまでの過程を心周期といって、1回の拍動のことを指すの

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
要は心臓の”ドッキン”という音1回が心周期なんだね!

あすぶた
あすぶた
ちなみに、1分間あたりの心周期の頻度を心拍数(HR)と呼んで、通常は60~100回/分

  • 100回を超えると頻脈(タキッてる)
  • 60回を下回ると徐脈(ブラってる)

あすぶた
あすぶた
頻脈は英語で”tachycardia”、徐脈は英語で”bradycardia”というから、たまに院内では『タキってる』、『ブラってる』って、表現をすることがあるよ

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
なにその表現。ダサっ!

あすぶた
あすぶた
正式名称でも何でもないから、わたしがいた病院だけかもしれないけど(笑)

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
・・

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
看護師国家試験に全く関係ないじゃん!

あすぶた
あすぶた
うん、全く関係ない

収縮期・拡張期

あすぶた
あすぶた
ではでは、これまで学んだことを踏まえて、以下の図を丸暗記しよう!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
暗記~?!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
苦手~!

あすぶた
あすぶた
a~dは心臓の弁が開閉していて、 a□□、 b□□、 c□□、 d□□している状態だよ

あすぶた
あすぶた
そしてア~ウは、 ア□□ イ□□ ウ□□ともいうの

あすぶた
あすぶた
さらに細かく言うと…

あすぶた
あすぶた
心臓の弁は、自分で勝手に開くんじゃなくて、圧力の差で押されて開閉するんだったよね?

あすぶた
あすぶた
今まで学んだことを一緒に思い出すと、覚えやすいよ!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
あすぶた~

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
Ⅰ音・Ⅱ音てなんのこと?

あすぶた
あすぶた
それは、聴診器で心臓の音を聴取した時に聴こえる、心音のことだよ

あすぶた
あすぶた
心臓が収縮・拡張する時に弁が閉じるんだけど、その時に音が聴こえるの

あすぶた
あすぶた
ちなみに、1分間に左心室から大動脈を経て全身へ送り出される血液を、心拍出量(約5L/分:CO)というよ

あすぶた
あすぶた
体を循環している血液(循環血液量)も約5Lだから、1分間に、酸素たっぷりの新鮮な血液が全身を全て行き渡ってくれていることになるね!

あすぶた
あすぶた
また、心臓が1回収縮して、拍出される血液の量を1回拍出量(約80ml:SV)といって、下の計算式が成り立つの

あすぶた
あすぶた
心拍数約60回/分と心拍出量5Lを覚えていれば、1回拍出量(約80mL)を思い出せるから、よかったら暗記するときに役立ててね!

あすぶた
あすぶた
それにこの式は、以下へ言い換えられるよね?

あすぶた
あすぶた
そして、心臓にはこんな法則があるの

あすぶた
あすぶた
たとえば輪ゴムって、”ビヨーン”て引っ張ると縮むじゃん?

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
‥想像しただけで痛くなってきた

あすぶた
あすぶた
そうそう(笑)

あすぶた
あすぶた
伸ばしたらすぐ戻って、『バチンっ!』てね!

あすぶた
あすぶた
あれ痛いよね~

あすぶた
あすぶた
それと同じで、心筋が伸びると心臓の収縮力が高まるの

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
心臓がポンプ機能を果たすために、陰ながら心臓の収縮力を支えている、”弛緩(拡張)する力”も大切ってわけね

あすぶた
あすぶた
以上から、こんな関係が成り立つよ!

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
運動すると心拍数も上がるけど、静脈還流量も上がるのね!

あすぶた
あすぶた
これは、運動によって骨格筋が収縮するから、筋肉内の静脈が押されて、血液が心臓へ戻りやすくなるからだよ

あすぶた
あすぶた
あと、少し心拍数が低下(徐脈)になっても、拍出量を維持しようと1回の収縮が強く現れて、1回拍出量を代わりに上げてくれるんだ

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
心拍数と1回拍出量のどちらかが少なくても、もう片方が補ってくれるのね?

あすぶた
あすぶた
そうなの!

あすぶた
あすぶた
‥一方で、生理的な範囲を超えて、異常に心筋が伸びてしまうと、かえって収縮力が落ちてしまうの

あすぶた
あすぶた
パンツのゴムって、伸びきったら元に戻んないじゃん?

あすぶた
あすぶた
そんな感じ

あすぶた
あすぶた
あとは極端な頻脈も、心臓の収縮力(1回拍出量)が落ちてしまうことがあるかな‥

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
1回拍出量や心臓の収縮力が落ちるのは、他にどんなときがあるの?

あすぶた
あすぶた
大量出血なんかも、静脈還流量が減少するから、落ちちゃうね

学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
そうなんだ‥

(参考)心係数

あすぶた
あすぶた
余談だけど、病院で実際には、心拍出量を体表面積で割った心係数(CI)も使うよ
学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
心係数?
あすぶた
あすぶた
うん
あすぶた
あすぶた
体格の差を補正するために心拍出量を体表面積で割ったものを心係数(3.5L/分/m²:CI)というの
あすぶた
あすぶた
たとえば体格が大きい人A(体表面積:2㎡)と小さい人B(体表面積:1.5㎡)では、同じ心拍出量(5L/分)でも、その体格に必要な血液量が拍出されているとは言えないじゃん?
学生:たまごちゃん
学生:たまごちゃん
体表面積で補正した心係数を求めると、Aは2.5L/分/ ㎡、Bは3.3L/分/ ㎡Bだから、小さいBと比べると確かにAにとっては少ない心拍出量だね!
あすぶた
あすぶた
そうなんだ
あすぶた
あすぶた
心係数を使うことで、体格の差を補正した評価ができるから、心不全の程度をより把握しやすくできるよ!

看護国試の過去問(循環器系②)

あすぶた
あすぶた
それでは今までの内容を国試ではどう出題されるのか見てみよう!

看護国試の過去問(循環器系②)

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