組織学 · 6.5
循環器:心臓
Circulatory system — Heart
- 応用トピック
- 炎症性心疾患と心筋症
🧠 心臓壁は血管の3層構造(内膜・中膜・外膜)が「心内膜・心筋層myocardium心筋層(myocardium)myocardium(心筋層)・心外膜epicardium心外膜(epicardium)epicardium(心外膜)」という名前に変わっただけ、と対応づけて覚える。 心筋層myocardium 心筋層(myocardium)myocardium(心筋層) (中膜に相当)が特に発達しているのは心臓がポンプそのものだから、という単純な理由づけに加え、心臓固有の構造として「線維性の骨格(弁を支える)」と「刺激伝導系conducting system 刺激伝導系(conducting system)conducting system(刺激伝導系) (自動的に興奮を作り伝える)」の2つを上乗せ add-on (incremental benefit) 上乗せ(add-on (incremental benefit)) add-on (incremental benefit)(上乗せ) する。
心臓壁の3層
flowchart TD
A["心内膜:内皮+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='subendothelial CT'>内皮下結合組織</span><br>血管の内膜に相当"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='myocardium'>心筋層</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cardiomyocyte (cardiac myocyte)'>心筋細胞</span>の層<br>血管の中膜に相当、心臓で最も厚い"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='epicardium'>心外膜</span>:<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mesothelium'>中皮</span>+結合組織+脂肪組織<br>血管の外膜に相当"]
| 層 | 血管の対応層 | 構成 |
|---|---|---|
| 心内膜 | 内膜tunica intima内膜(tunica intima)tunica intima(内膜) | 内皮(06-1-general-plan)+内皮下結合組織 subendothelial CT内皮下結合組織(subendothelial CT) subendothelial CT(内皮下結合組織)、心室ではプルキンエ線維Purkinje fiber プルキンエ線維(Purkinje fiber)Purkinje fiber(プルキンエ線維) (04-2-cardiac-muscle)を含むことがある |
| 心筋層myocardium心筋層(myocardium)myocardium(心筋層) | 中膜 | 心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte))cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞) (介在板intercalated discs 介在板(intercalated discs)intercalated discs(介在板) で連結、04-2-cardiac-muscle)が層状に配列、心房より心室で厚い(特に左心室) |
| 心外膜epicardium心外膜(epicardium)epicardium(心外膜) | 外膜 | 中皮mesothelium 中皮(mesothelium)mesothelium(中皮) (漿膜)+結合組織+脂肪組織、冠状血管・神経を含む。心膜腔pericardial cavity 心膜腔(pericardial cavity)pericardial cavity(心膜腔) を挟んで壁側心膜 parietal pericardium 壁側心膜(parietal pericardium) parietal pericardium(壁側心膜) と向かい合う |
心臓線維性骨格
心房と心室の境界、および各弁輪 annulus 弁輪(annulus) annulus(弁輪) の周囲には密性結合組織dense connective tissue 密性結合組織(dense connective tissue)dense connective tissue(密性結合組織) からなる線維性骨格 fibrous skeleton線維性骨格(fibrous skeleton) fibrous skeleton(線維性骨格)が存在し、以下の機能を担う。
- 弁輪annulus 弁輪(annulus)annulus(弁輪) (弁の付着部)を支持し、弁の構造を維持する
- 心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte))cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞) の付着部として機能する
- 心房と心室の心筋を電気的に絶縁し、房室結節atrioventricular (AV) node 房室結節(atrioventricular (AV) node)atrioventricular (AV) node(房室結節) を介した興奮伝導路以外からの興奮伝播を防ぐ
⭐ 線維性骨格fibrous skeleton 線維性骨格(fibrous skeleton)fibrous skeleton(線維性骨格) による心房・心室の電気的絶縁 electrical insulation 電気的絶縁(electrical insulation) electrical insulation(電気的絶縁) は、興奮が房室結節 atrioventricular (AV) node 房室結節(atrioventricular (AV) node) atrioventricular (AV) node(房室結節) という単一の“関所”を通らなければ心室に伝わらないことを保証する構造的基盤——これが破綻する(副伝導路accessory pathway 副伝導路(accessory pathway)accessory pathway(副伝導路) が形成される)とWPWWPW(Wolff-Parkinson-White)症候群のような不整脈の原因になる、という臨床的な意味づけを押さえておく。
刺激伝導系
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='sinoatrial (SA) node'>洞房結節</span>:右心房、<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pacemakers'>ペースメーカー</span>"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='atrial muscle'>心房筋</span>を興奮が伝播"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='atrioventricular (AV) node'>房室結節</span>:心房・心室間の唯一の伝導路"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='AV bundle (of His)'>His束</span>(bundle of His)→左脚・右脚"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Purkinje fiber'>プルキンエ線維</span>:心室筋を高速に興奮させる"]
プルキンエ線維Purkinje fiber プルキンエ線維(Purkinje fiber)Purkinje fiber(プルキンエ線維) は通常の心筋細胞 cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte)) cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞) より大型でグリコーゲンに富み、収縮タンパク質contractile proteins 収縮タンパク質(contractile proteins)contractile proteins(収縮タンパク質) が少なく、電気伝導に特化した細胞である(04-2-cardiac-muscle)。
💡 「グリコーゲンに富む」は染色像だけの話ではなく、代謝の実体がある。 イヌのプルキンエ線維 Purkinje fiber プルキンエ線維(Purkinje fiber) Purkinje fiber(プルキンエ線維) を微小解剖して測ると、グリコーゲン合成酵素glycogen synthase グリコーゲン合成酵素(glycogen synthase)glycogen synthase(グリコーゲン合成酵素) とUDPグルコースピロホスホリラーゼ phosphorylase ホスホリラーゼ(phosphorylase) phosphorylase(ホスホリラーゼ) が心筋より平均47%・70%高く、代謝回転turnover 代謝回転(turnover)turnover(代謝回転) そのものが遅いことが高いグリコーゲン量の理由と考えられている。その結果、虚血2分の時点で心筋ではクレアチンリン酸 creatine phosphate クレアチンリン酸(creatine phosphate) creatine phosphate(クレアチンリン酸) が75%低下するのに対し、プルキンエ線維Purkinje fiber プルキンエ線維(Purkinje fiber)Purkinje fiber(プルキンエ線維) ではクレアチンリン酸 creatine phosphate クレアチンリン酸(creatine phosphate) creatine phosphate(クレアチンリン酸) もATPも高いまま保たれる1——虚血に強い(=梗塞後も生き残って異所性興奮 ectopic excitation 異所性興奮(ectopic excitation) ectopic excitation(異所性興奮) の起源になりうる)という臨床的な性質は、この代謝上の余裕 reserve 余裕(reserve) reserve(余裕) から説明できる。
💡 心房の心筋細胞 cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte)) cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞) は内分泌細胞 enteroendocrine cells 内分泌細胞(enteroendocrine cells) enteroendocrine cells(内分泌細胞) でもある。 心房筋atrial muscle 心房筋(atrial muscle)atrial muscle(心房筋) 細胞の細胞質には核周囲を中心に分泌顆粒secretory granules分泌顆粒(secretory granules)secretory granules(分泌顆粒)があり、ヒト心臓の免疫電顕 electron microscopy, EM 電顕(electron microscopy, EM) electron microscopy, EM(電顕) (二重免疫金法)では心房筋 atrial muscle 心房筋(atrial muscle) atrial muscle(心房筋) 細胞のほぼすべての分泌顆粒 secretory granules 分泌顆粒(secretory granules) secretory granules(分泌顆粒) にANP(心房性ナトリウム利尿ペプチドatrial natriuretic peptide (ANP)心房性ナトリウム利尿ペプチド(atrial natriuretic peptide (ANP))atrial natriuretic peptide (ANP)(心房性ナトリウム利尿ペプチド))が局在し、一部の顆粒にはBNPBNP(B-type natriuretic peptide)が共存する。心室筋細胞ventricular myocyte 心室筋細胞(ventricular myocyte)ventricular myocyte(心室筋細胞) では分泌顆粒 secretory granules 分泌顆粒(secretory granules) secretory granules(分泌顆粒) はごくわずかしか見られないが、局在の仕方は心房と同じである2。心房が伸展されると顆粒からANPが放出され、利尿・ナトリウム利尿natriuresis ナトリウム利尿(natriuresis)natriuresis(ナトリウム利尿) と血管拡張を起こす——「心臓=ポンプ」だけでなく「心臓=内分泌器官」という側面を、顆粒という形態所見と結びつけて押さえる。
まとめ
- 心臓壁は心内膜(内膜相当)・心筋層myocardium 心筋層(myocardium)myocardium(心筋層) (中膜相当、最も厚い)・心外膜epicardium 心外膜(epicardium)epicardium(心外膜) (外膜相当)の3層からなる。
- 心臓線維性骨格cardiac fibrous skeleton 心臓線維性骨格(cardiac fibrous skeleton)cardiac fibrous skeleton(心臓線維性骨格) は弁輪 annulus 弁輪(annulus) annulus(弁輪) を支持し、心房・心室の心筋を電気的に絶縁する。
- 刺激伝導系conducting system 刺激伝導系(conducting system)conducting system(刺激伝導系) は洞房結節 sinoatrial (SA) node 洞房結節(sinoatrial (SA) node) sinoatrial (SA) node(洞房結節) →心房筋 atrial muscle 心房筋(atrial muscle) atrial muscle(心房筋) →房室結節 atrioventricular (AV) node 房室結節(atrioventricular (AV) node) atrioventricular (AV) node(房室結節) →His束 AV bundle (of His) His束(AV bundle (of His)) AV bundle (of His)(His束) →プルキンエ線維 Purkinje fiber プルキンエ線維(Purkinje fiber) Purkinje fiber(プルキンエ線維) の順に興奮を伝える。
- プルキンエ線維Purkinje fiber プルキンエ線維(Purkinje fiber)Purkinje fiber(プルキンエ線維) は通常の心筋細胞 cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte)) cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞) より大型でグリコーゲンに富み、伝導に特化している。グリコーゲン合成glycogen synthesis グリコーゲン合成(glycogen synthesis)glycogen synthesis(グリコーゲン合成) 能が高く代謝回転 turnover 代謝回転(turnover) turnover(代謝回転) が遅いため虚血に比較的強い。
- 心房の心筋細胞 cardiomyocyte (cardiac myocyte) 心筋細胞(cardiomyocyte (cardiac myocyte)) cardiomyocyte (cardiac myocyte)(心筋細胞) は分泌顆粒 secretory granules 分泌顆粒(secretory granules) secretory granules(分泌顆粒) をもち、そのほぼすべてにANPが含まれる(心室筋細胞ventricular myocyte 心室筋細胞(ventricular myocyte)ventricular myocyte(心室筋細胞) では顆粒はごくわずか)。心臓は内分泌器官でもある。
出典
- 1.Enzymes and metabolites of glycogen metabolism in canine cardiac Purkinje fibers(American Journal of Physiology・1985)イヌのプルキンエ線維はグリコーゲン量が非常に高く、グリコーゲン合成酵素とUDPグルコースピロホスホリラーゼは心筋よりそれぞれ平均47%・70%高い。虚血2分でも心筋ではクレアチンリン酸が75%低下するのに対し、プルキンエ線維ではクレアチンリン酸とATPが高値のまま保たれる閲覧 2026-08-24
- 2.Atrial natriuretic peptide and brain natriuretic peptide coexist in the secretory granules of human cardiac myocytes(American Journal of Hypertension・1991)ヒト心臓の二重免疫金法で、心房筋細胞ではANPがほぼすべての分泌顆粒に局在し、一部の顆粒ではBNPが共存する。心室筋細胞では分泌顆粒がごくわずかしか観察されないが、その局在様式は心房と基本的に同じ閲覧 2026-08-24