心臓の筋肉：構造、生理学、機能、病気 - 解剖学と生理学 - 2024

心筋または心筋（ミオ、筋肉や心臓、心は）脊椎動物の心の壁を形成して筋肉組織です。リズミカルで一定の収縮による血管系全体での血液の推進力の仲介を担当しています。

筋組織の分類内では、心筋は横紋筋と見なされます。これは、その筋原線維が顕微鏡下で見える筋節に組織化されているためです。この組織の細胞は、一般に分岐しているか、伸長しており、単一の核を持っています。

出典：Blausen.comスタッフによる変更。«Blausenギャラリー2014»。医学のウィキバーシティジャーナル。DOI：10.15347 / wjm / 2014.010。ISSN 20018762。

それは自律神経系の神経によって神経支配されているので、無意識に働きます。これは、たとえば私たちが制御できる脚や腕の動きとは異なり、意識的に心拍を調節することができないことを意味します。

その細胞構造に関して、その主な特徴の1つは、隣接する細胞の間に位置する挿入されたディスクの存在です。それらは、機械的な力を提供し、単一の細胞によって生成された収縮力が隣接する細胞に確実に拡大されるように働きます。

心筋を構成する細胞は、定期的な間隔で内因性活動電位を生成することができます。「ペースメーカー細胞」と呼ばれる特殊な細胞があり、心臓全体に心臓のリズムを与え、活動電位を生成し、それを臓器全体に分散させます。

心臓に影響を与える最も一般的な病理は、心筋梗塞、心筋症および心筋炎です。これらには、遺伝的原因と、薬物、感染症、または不健康な生活習慣によって引き起こされる原因の両方があります。それらを避けるために、一定の運動とバランスの取れた食事の摂取が推奨されます。

心筋の基本的な解剖学的および生理学的側面

筋肉組織の構造と種類

動物界の最も顕著な特徴の1つは動きであり、その大部分は筋肉系によって指示されます。筋肉細胞は、化学エネルギーであるATP分子を機械エネルギーに変換する分子モーターとして機能します。

収縮過程に関与するタンパク質はミオシンとアクチンです。このため、「収縮性タンパク質」として知られています。

すべての動物において、筋は横紋と平滑筋の2つの大きなグループに分類されます。脊椎動物では、最初のカテゴリには骨格（筋肉に関連する）と心筋が含まれます。

反対に、滑らかな部分は主に中空器官の内側を覆っています。後で、これらの構造の最も重要な違いについて説明します。

心臓の一般的な構造

心臓は内側から、心内膜、心筋、心膜の3つの層で構成されています。

心内膜の役割は、血液が凝固の特性を変えるのを防ぐことです。第二層は心筋層であり、その機能は収縮です。最後に、心膜は線維組織の2つの層で構成され、ポンプ臓器を保護する役割を果たします。この記事では、2番目のレイヤーについて説明します。

心筋の構造と組織学

細胞の特徴

組織学的には、心筋は心筋と大動脈および大静脈の近位部分にのみ存在します。筋タイプは横紋があり、構造は随意収縮骨格筋に似ています。つまり、ウォーキング、運動などの日常的な動きを可能にする筋肉です。

心筋を構成する細胞は、単一の中心核を持ち、挿入された椎間板によって結合されていることを特徴としています。これらのセルには、分岐がある場合とない場合があります。

これらの細胞特性により、心筋を残りの筋肉タイプ、すなわち骨格および平滑筋から区別することができます。

収縮性繊維のこの配置の両方が観察できるため、それらは横紋構造が骨格筋に似ています。対照的に、心筋細胞は単一の核を持っていますが、骨格筋細胞は多核です。

インターカリーディスク

椎間板は、隣接する細胞の間に存在する複雑な相互嵌合であり、3つのタイプの専門化があります：筋膜付着、黄斑付着、およびクレフト接合。

-筋膜は付着し、多数のフィラメントで構成され、サルコメアの結合に関連しています。

-黄斑は付着しますが、これは挿入されたディスクにあり、収縮中の細胞の分離を防ぎます。

-電気通信のための直接イオン接触を可能にするスリットジャンクションまたはギャップジャンクション。

したがって、細胞は単核ですが、実際にはシンシチウム（複数の核を持つ細胞）として機能します。このようにして、心筋細胞は全体として（単一の単位筋肉として）行動します。

収縮細胞に加えて、心筋には平行なコラーゲン線維で構成された一定の割合の結合組織もあります。この構造の機能は、細胞間の結合を維持し、エネルギー伝達を促進することです。

心筋の超微細構造

電子顕微鏡検査は、これらの心臓細胞の超微細構造を解明するのに役立ち、骨格筋と比較して次のことが判明しています：

-心臓細胞はより長いT細管を持っています、

-各T細管は、末端槽形成ダイアドと関連付けられ、トライアドを形成しない

-筋小胞体はあまり明確ではありません。

心筋組織を構成する細胞は心筋細胞と呼ばれ、今説明した向きはその機能に関連しています。これにより、正しい方向に圧力をかけることができます。

筋小胞体の陥入によって形成されるトライアドは、それらの拡張が細胞膜の外側に続くT細管への2つの接触で配置されているために発生します。

さらに、それらは一定かつリズミカルな方法で毎分75回以上収縮しなければならない細胞であるため、高いエネルギー要件を持つ真核細胞の典型的なオルガネラを持っています。

ミトコンドリアについては、好気的にエネルギーの生成を担う細胞小器官であり、この細胞タイプでは特に豊富であり、筋原線維が走る軸と平行にグループ化されています。彼らは安定した心拍を維持するために一生懸命働きます。

心筋細胞の種類

心臓のすべての細胞が収縮しているわけではなく、ペースメーカー機能を備えた興奮性細胞もあります。

ペースメーカー活動のある細胞は、活動電位のリズミカルな発生とそれらを器官全体に伝導する責任があります。彼らは心臓の定期的な興奮を担当しています。これらはあまり豊富ではなく、約5％で、契約する能力がありません。

2番目のタイプは最も豊富で（心臓の総細胞の95％）、血液の効率的なポンプを可能にする通常の収縮作業を実行します。活動電位は5段階で発生し、静止膜電位は-90mVに対応します。

神経支配

心筋は交感神経系と副交感神経系の両方からの分岐によって神経支配されています。

心内膜の下の心室の壁にあるプルキンエ線維と呼ばれる修飾された心臓線維のセット（発見者のJan Evangelista Purkinjeにちなんで名付けられています）があります。これらは心内伝導システムを形成し、心室の収縮を調整します。

前述の繊維とともに、心臓の電気伝導を調整するシステムは、いくつかの追加要素で構成されています。洞房結節、結節間繊維、房室結節、およびHisの束です。電位は洞房結節（心臓の自然なペースメーカー）から始まり、システムの残りの部分全体に広がります。

His-Purkinjeシステムは、心臓で生成された活動電位の伝達速度の最適化に特化した伝導システムです。それらは心臓で最大の細胞であり、数本の筋線維のみで構成されているため、簡単に認識できます。

再生

心臓の筋肉組織は、細胞を再生する能力を欠いています。心筋梗塞の場合、組織は死に、徐々に線維芽細胞が優勢な組織に置き換わります。新しい研究はこの事実に挑戦するようです。

特徴

心筋は、循環系全体の血液の通過を調整するポンプとして機能する、心臓のリズミカルで継続的な収縮の原因です。

体全体の血液の継続的な動きは、酸素の一定の供給を維持するために必要です。この重要なガスに加えて、栄養素の流れと老廃物の除去が発生します。

病気

心筋症、心筋炎および他の疾患は、心筋に影響を与えるかなり不均一な病状のセットです。

これらの疾患のほとんどは心不全につながります。彼らは遺伝的または環境的な原因を持っている可能性があります。つまり、感染や患者の否定的な生活習慣によって引き起こされる可能性があります。

以下では、最も頻繁で最も医学的に重要なものについて説明します。

心筋症または心筋症

心筋症は、心筋に影響を及ぼし、その形の有害な変化からなる病理です。一般に、この形状の変化は、収縮期および拡張期の正常な動きを妨げます。

さまざまな病気（高血圧症、弁膜症、感染症）が原因であるか、薬物、アルコールの過剰摂取、およびうつ病を治療するためのいくつかの薬物の摂取による副作用によって引き起こされる可能性があります。心筋症には3つのタイプがあります：

- 肥大性。それは心室、特に心室間中隔の組織の厚さの増加から成ります。

- 膨張。それは心臓の壁の厚さの減少であり、空洞の面積を増やし、収縮圧を減らします。

- 制限的。これは、ポンプの通常の充填に影響を与える心室の硬さで構成されています。

心筋炎

心筋炎には、一般的な心臓の正常な機能とその電気システムに影響を与える現象である、心筋の炎症が含まれます。

この炎症イベントの結果の1つは、血液ポンプの減少です。電気システムに影響を与えることにより、心臓はそのリズムを失い、不整脈を引き起こす可能性があります。

心筋炎の原因は一般にウイルス由来の感染性ですが、薬物を服用したことによる副作用や、心臓にも影響を及ぼしている一般的な炎症性病変として発生することもあります。

ラテンアメリカでは、心筋炎の最も重要な原因の1つは、シャーガス病の原因物質であるトリパノソーマクルージ寄生虫の存在です。

心筋炎の一般的な症状は、とりわけ、胸痛、疲労感および疲労感、息切れおよび呼吸困難または不安定な心拍数です。

状態が重度の場合、心臓が著しく弱まり、体への血液供給が減少する可能性があります。血栓が形成されると、脳に到達して脳卒中を引き起こす可能性があります。

心筋梗塞

この病理は、筋肉細胞の限局性の死で構成されています。血流の妨害の時に血の配分の抑制があります。心臓が長期にわたる酸素抑制を経験すると、筋肉は死にます。

心筋梗塞の主な原因は、冠状動脈の閉塞であり、血液の正常な循環を妨げています。この重要な器官が正常に機能するためには、血液が自由に循環することが必要です。

動脈は、血液中の血餅の存在、アテローム性動脈硬化症、糖尿病、または高血圧などによって閉塞する可能性があります。コレステロールの高い食事の摂取、喫煙、薬物の摂取などの動脈の悪化を加速するため、患者の一部の習慣は心臓発作のリスクを高める可能性があります。

心筋梗塞の特徴的な症状は、上肢、首、背中に広がる胸部の痛みと圧力です。呼吸が困難になり、患者は発汗を増やす傾向があります。

心臓発作は、喫煙やアルコール飲料の中止、栄養バランスの取れた食事、有酸素運動の実践など、健康的な生活習慣を実践することで防ぐことができます。

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