[【循環器系】刺激伝導系と生理:心電図との連動メカニズム]

心筋には、自律的に電気信号を発生させ、それを心臓全体に伝える専用の回路「刺激伝導系」が備わっている。この電気信号の流れを体表面から記録したものが心電図(ECG)である。

1. 刺激伝導系のルート(電気の通り道)

電気信号は心臓の上部から下部へと、以下の順序で一方向に伝達される。

  1. 洞房結節(SA node):右心房上部に位置する、心臓の「天然のペースメーカー」。ここで最初の電気信号が発生する。
  2. 房室結節(AV node):心房と心室の中間に位置。信号を一時的に遅延させ、心房から心室へ血液が送り込まれる「タメ」を作る。
  3. ヒス束(Bundle of His):心房から心室へと信号を橋渡しする唯一の通路。
  4. 右脚・左脚(Right/Left bundle branch):心室中隔を通り、左右の心室へと信号を分岐させる。
  5. プルキンエ線維(Purkinje fibers):心室の壁全体に網目状に広がる終末部分。これにより心室全体が力強く収縮する。

2. 心電図波形の定義(P・QRS・T)

刺激伝導系を流れる電気の動きに対応して、以下の波形が出現する。

  • P波:心房興奮(収縮)洞房結節からの刺激が心房全体に広がり、心房が収縮したことを示す。
  • QRS波:心室興奮(収縮)ヒス束からプルキンエ線維を経て、心室全体が興奮・収縮したことを示す。この直後に全身へ血液が拍出される。
  • T波:心室興奮終了(再分極)心室の興奮が収まり、次の拍動に向けて心筋が回復(再分極)している状態を示す。

3. 【重要】伝導路と波形の対応関係

刺激伝導系のどの部位が、心電図のどこに対応しているかを整理する。

  • P波の出現: 洞房結節の興奮開始から心房全体の興奮終了まで。
  • PQ間隔: 房室結節での伝導遅延時間。心房が収縮を終え、心室が収縮を始めるまでの「待ち時間」に相当する。
  • QRS波の出現: ヒス束以降の、心室全域への急速な信号伝達。

4. 刺激伝導系と心電図の統合まとめ

伝導順序刺激伝導系の部位対応する心電図波形・指標役割・意味
1洞房結節P波(開始)リズムの決定(ペースメーカー)
2房室結節PQ間隔信号の意図的な遅延(タメ)
3ヒス束QRS波(開始)心房から心室への橋渡し
4右脚・左脚QRS波(進行)左右心室への信号分岐
5プルキンエ線維QRS波(完成)心室全体の力強い収縮
(心筋の回復)T波次の拍動への充電(再分極)

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