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★分子栄養学(三石理論):心臓という驚異の器官

心筋の役割

A 光と色

アメーバやセンチュウやクラゲなどは、動物であっても心臓とみなせる臓器はもっていません。

多細胞生物であって、個体のからだがある程度大きく、独立した臓器を備えている場合にはそれぞれの細胞へ酸素や栄養物を供給したり、不用な物質をとり去ったりするしくみが必要になってきます。

血液を体内循環させることが、その解決方法になりました。

からだのすみずみまで血液を送るには、圧力をかけて血管という通路へ押し出さなければなりません。それが血圧です。

心臓は、動脈から血液を強く送り出す血圧を生じるための構造をもっています。

ヒトの心臓は左右に分かれ、それぞれが上下に区別されています。右の図は心臓の構造と血液の循環を示す模式図です。

左右および上下に区分されてつくられた各部屋は、図にあるように右の心房と心室、左の心房と心室とよばれています。

右心房と左心房は心房中隔により仕切られており、右心室と左心室の間の仕切りは心室中隔とよばれています。

心房は小さい部屋で、右心房には全身から、左心房には肺から血液がもどってきます。

心室は心房から血液を受け入れ、右心室から肺に、左心室から全身へと血液を送り出します。

心臓から全身に向かう血液は動脈血で、肺に向かうのは静脈血です。

肺へ向かう静脈血は、酸素は少なく二酸化炭素が多くなっています。

肺へゆきガス交換が行われると、酸素濃度の高い動脈血となって再び全身に向かうことになります。

右と左へ仕分ける方法によって、静脈血と動脈血が混ざるリスクを回避しているのです。

B 心臓の弁


心室には心房から血液がはいってくる入口と、動脈へ通じる出口があります。この血液の入口と出口には弁があり、逆流を生じさせないようにはたらいています。

心房と心室との間の弁を房室弁といい、うすい結合組織でできています。

左の房室弁を僧房弁(または二尖弁)といい右房室弁は三尖弁といわれています。

心室から血液が出てゆく血管の起始部には、ポケット状の半月弁があります。血液が弁を満たすとふくらんで起始部を閉鎖します。

ここに述べた4つの弁は、すべてが結合組織でつながっています。これらの弁が十分に開かないと口が狭くなるので、心筋は血 液を押し出すために圧を高めます(圧負荷という)。弁がきちんと閉鎖しない状態が弁閉鎖不全で、血液が逆流し、心筋の拍動ごとに行ったりもどったりという 具合になり、心臓に容量負荷とよばれるダメージを与えます。

圧負荷や容量負荷がつづくと、心臓の血液を拍出する機能が低下して、“心不全”を招きます。

全身の組織における血液の必要量を拍出できなくなった状態を心不全といいます。

C 心筋層のはたらき


心房と心室とをくらべると静脈血の圧を受けるだけの心房では、壁の筋層はうすく仕上っています。

心臓の壁は、内面の全体をおおう心内膜と、外面をおおううすい心外膜と、その間にはさまれた心筋層が重ねられたつくりです。

心筋層は、収縮によって血液を送り出すという心臓の第一の役割を担う主役です。

血液を送り出す血圧は、左右の心室が収縮することによって生み出されています。そのためとくに左心室の心筋層はもっとも厚くつくられています。

心筋細胞は、心臓の内腔をらせん状にとり巻き、このつくりが収縮という機能に適しているのです。

心筋の収縮は自律的で、すばやくおこります。1日におよそ10万回も収縮と拡張を繰り返し全身に血液を供給するポンプとしての役割は、一生つづけられることになります。

心臓のリズム


A 心拍のリズム


動物の心臓をとり出して、栄養液につけておくと、心筋の拍動がつづきます。骨格筋のように神経の刺激を受けて収縮するのではなく、特殊なシステムが内在して、自らの刺激で収縮する自律性をもっているのです。

この心筋のシステムが刺激伝導系です。

この刺激伝導系の刺激発生装置でもっとも重要なものは洞結節とよばれる部分で、ヒトの心臓では約1万個といわれるペースメーカー細胞を含む集団です。

ペースメーカーとは、リズムの発生源という語で、洞結節のペースメーカーが拍動のリズムを決めています。そしてこのペースメーカー細胞は自律神経に支配されています。

ペースメーカー細胞をバラバラにして培養してみると、その一つひとつは勝手に収縮を繰り返し、そのペースは同じではありま せん。ところが二個の細胞が接触するとペースが揃ってくるのです。そして多くのペースメーカー細胞が足並みを揃えて集団になれば、単一のしっかりしたリズ ムを生み出すようになります。

洞結節で生み出されたリズムは、刺激伝導系を通り左右の心房に、次に左右の心室へと伝わってゆきます。刺激は電気信号で細胞から細胞へと渡され、受けとった細胞はただちに収縮運動をはじめます。

B 心臓と自律神経


自律神経は、生体の活動度を上げる方向にはたらく交感神経と活動度を下げる方向にはたらく副交感神経とがセットになったシステムです。

心臓での自律神経の作用は、上図にあるように、交感神経は心拍数や血圧を上昇させて、心筋の収縮力を高めます。

心臓に分布している副交感神経(臨床的には迷走神経とよばれている)は心拍数を低下させ、交感神経による血圧上昇作用を抑えます。

迷走神経と副交感神経という語は、前者は形状を表現したもので、機能からいうと後者になります。

全身での分布は、脳から発して腹部にまで到達しており複雑な様相を示しているというところから、ラテン語の迷走するという意味の語が用語になったと伝えられています。

C 刺激伝導と興奮性細胞


心筋細胞の大部分は、自らリズムを生み出すことはできません。しかし他の部分から刺激を受けとるとよく反応します。周期的なシグナルに対して、刺激を受けとるたび一過性に強い応答を繰り返すという性質をもっているのです。

このような強い応答性は“興奮”といわれており、神経細胞も興奮性の細胞というわけです。

心臓では、ペースメーカー細胞が発信するリズムが刺激になって、他の興奮性細胞が同じリズムで活動しています。そして心室の筋細胞はそのリズムで血液を送り出しているのです。

このような心筋細胞の連鎖の経路は、細い筋線維網となって、心房や心室にひろがっています。そのなかに有名な生理学者プルキンエがヒツジの心臓で発見し記述(1845年)したことにより、“プルキンエ線維”とよばれる網状に走る筋線維がありました。

D 心房の筋細胞


血液の循環に関しての心室の筋細胞の仕事ぶりが目立ちますが、1990年に新たな心筋の機能が発見されて注目を浴びることになりました。それはホルモンを分泌しているという発見でした。

1981年に、心房の抽出物質に強力な利尿作用のあることがわかり、この物質探しがはじまったのです。

この物質はヒトの心臓からとり出され、構造がわかり、心房筋細胞内での産生や貯蔵や放出のしかたなどが明らかになってゆきました。

その物質はANP(atrial natriuretic peptide:ナトリウムを尿に出す心房のペプタイド)とよばれています。

そしてANPは、心房内圧の上昇(血圧上昇)や血液量の増加によって心房筋が伸展すると、これがシグナルとなってANPが放出されるというメカニズムが明らかになりました。

細胞の仕事に消費されるエネルギー物質ATPは、ミトコンドリアで産生されており、そのプロセスでは活性酸素が生じることが知られています。

心臓にはミトコンドリア含量が多いので、活性酸素による傷害を防ぐシステムとして活性酸素除去酵素などを備えていますが、虚血や栄養条件などが代謝を変更させたり、慢性炎症をひきおこしたりして酸化障害がおこり、動脈硬化や不整脈や心不全などに深くかかわっています。

心臓におこる異常


A 洞調律の不調


洞結節と興奮性細胞の連係で繰り返される拍動は洞調律といわれ、正常洞調律は成人の場合1分間に60~100回とされてい ます。この数値は、日常生活のなかで生じている範囲をいう便宜上のもので、ふつう心拍数という場合70~75回を基準にしています。けれども睡眠中は60 回未満になったり、運動によって100回を超えたりと、拍動はおそくなったり速くなったりしています。

拍動が正常洞調律の範囲を超えたり、タイミングが乱れたりという状態を、“不整脈”といいます(上図参照)。

不整脈の症状は、動悸やめまい、息切れ、息苦しさ、だるさ、疲れやすさ、脈がとぶなどさまざまな形で自覚されることが珍しくありません。

前述のように自律神経の影響を受けている心臓は、ストレスや生活習慣が原因で不整脈の症状をあらわすことがあります。期外収縮では“脈が触れない”“脈がとぶ”と感じる場合もありますが、自覚されないことが多いとされています。

不整脈を知らせる症状のなかで、脈拍が異常に速かったりおそかったりする病的なケース(頻脈、徐脈)では、突然死の危険因子にもなるので治療が必要になります。

B 心室の不調


突然死につながるもっとも危険な不整脈は心室の不調からくる頻脈とされています。

ペースメーカーからの信号でひきおこされた細胞の興奮状態の波が、心室のある部分で渦巻き状になり、速いリズムで収縮をおこさせることがあり、さらにそれがきっかけとなって新たな波がつくられてゆき、カオスといわれる心拍変動(心室細動)がおこります。

カオスとは、生体のように時々刻々と変化するシステムが示すふるまいのひとつであり、不規則で予測ができないものをいいます。

心拍のカオス状態は、心臓のポンプとしての機能を失わせるので、電気ショックを与えて乱れた状態をリセットする手段がとられています。その手段が公共施設などに設置されるようになったAED(自動体外式除細動器)です。

心室細動の多くは頻脈性不整脈からおこるとされていますが、狭心症などの虚血性心疾患や大動脈弁狭窄などが原因になるケースもあります。

不整脈は、心筋を養う血管(冠動脈)内の血流の低下により心筋虚血を招きます。

C 心房細動


心房にも細動という異常がおこります。不整脈のうちもっとも多いもので、心房の筋細胞が不規則に興奮して心室へ伝わるため、左心室への血液の流入が減少します。そして心拍量が低下して血流がとどこおって血栓が形成されやすくなってゆきます。

血栓は脳まで流れて脳梗塞という事態に至るというリスクをかかえてしまうことになるのです。

こんなとき心房の状態を調べると、マスト細胞などの起炎性細胞が集まっており、慢性炎症が発症の基盤になっていることが理解されるようになりました。

マスト細胞は免疫応答に重要な役割をする細胞で、IL-6やTNF-αなどの炎症性サイトカインを分泌します。

心房細動ではIL─6をはじめとする炎症性サイトカインの数値が高いことがわかったのでした。

D 細胞のストレスと心疾患


血流の低下により細胞が低酸素状態におかれると、酸化ストレスや小胞体ストレスが発生します。

酸化ストレスは組織の虚血再灌流にみられるように、活性酸素の産生とそれに対する抗酸化酵素やグルタチオンなどの抗酸化物質との力関係が酸化優勢になった状態です。

低酸素状態は、タンパク質の合成を正しく進行させたり、糖鎖をつけて完成品に仕上げたりする細胞小器官の小胞体にダメージを与えます。そして異常タンパクが蓄積するのが小胞体ストレスで、炎症に関するシグナルが増えてきます。

心拍数の増加によって、心筋細胞の受けるストレスは増大することになるでしょう。

いろいろの動物で、心拍数と寿命の関係について研究したところ、心拍数が多いほど寿命が短いという結果でした。

統計的にみた場合、ヒトでも心拍数が多いと循環器疾患の罹患率が高い傾向にあるといわれています。

E 虚血と心臓


右のグラフは日本人の死因での心疾患の少なくないことを示しています。その大半が狭心症や心筋梗塞などの虚血性心疾患です。

虚”とは中身がないという意味であり、心臓へ供給される血液が不足したためにおこる病気で、運動や発熱や食事などで心拍数が増加して多くの酸素が必要になったようなとき、冠動脈からの血液の供給が不足し、一時的な酸欠から痛みなどの異常をひきおこすのが狭心症です。

冠動脈にアテローム硬化がつくられたり、過剰に収縮するれん縮が長くつづいたり、急激な血圧上昇がおこったりといった状況で心筋細胞が壊死すると心筋梗塞ということになります。

冠動脈は、心臓を養う3本の血管ですが、直径が3ミリメートルほどの太さしかありません。

細い血管の内腔において、長い間に血管内皮の傷害や、リポタンパクLDLの酸化とそのとりこみ、炎症性細胞の集合やサイト カインの放出といった状況がつづくと、プラークとよばれる隆起や血栓がつくられやすくなります。そしてマクロファージがやってきてタンパク分解酵素や血栓 形成促進因子を分泌し、血管閉塞へ誘導することが知られるようになりました。

このマクロファージは炎症をすすめるタイプのM1型とされており、虚血は酸化ストレスや小胞体ストレス応答を介して、心血管疾患の発症に深くかかわっているのです。


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発酵食品発酵菌類活用=ピクルス、ザーサイ、ヌカ漬、味噌醤油、ワイン、、ヨーグルト、キムチ、梅干、納豆、ドブロク、発芽玄米酒、チーズ、鰹節、ひしお、豆乳ヨーグルト等々の発酵食品や乳酸菌類を活用しましょう。


体温は高めがいい!~体を動かす。冷飲食の禁止(生野菜、冷やしたビール、水分の取りすぎ)。腹巻、レッグウォマー、首筋には手拭い、タオルや襟巻きを使用して暖かくしましょう(手首、足首も暖く)。



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