Histology · 4.2

筋組織：心筋

Muscle tissue — Cardiac muscle

応用トピック: 拡張型心筋症肥大型心筋症心筋症

🧠 心筋は「骨格筋の横紋」と「平滑筋の不随意性」のハイブリッドhybridハイブリッド（hybrid）hybrid（ハイブリッド）と覚える。 横紋（サルコメアsarcomereサルコメア（sarcomere）sarcomere（サルコメア）構造、04-1-skeletal-muscle）はもつが多核ではなく単核〜2核、随意ではなく不随意（自律神経支配）——さらに心筋だけがもつ介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）という細胞間結合構造が、心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）をつなげて機能的合胞体として一体的に興奮を伝える鍵になる。

心筋細胞の基本構造

心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）は骨格筋と同様に横紋をもつが、以下の点で骨格筋とは異なる。

	骨格筋（04-1-skeletal-muscle）	心筋
核の数	多核	単核〜2核（中心性）
細胞の形	円柱状columnar円柱状（columnar）columnar（円柱状）、分枝なし	しばしば分枝する
支配	随意（体性運動神経somatic motor nerves体性運動神経（somatic motor nerves）somatic motor nerves（体性運動神経））	不随意（自律神経が調節、固有の自動能automaticity自動能（automaticity）automaticity（自動能）をもつ）
細胞間結合	なし（各線維は独立）	介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）で細胞同士が連結

介在板

心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）同士は介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）という特殊な細胞間結合部で端と端が接続され、機能的に1つの合胞体のように振る舞う。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intercalated discs'>介在板</span>"]
  A --> B["横成分：Z線の位置に対応<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='zonula adherens / belt desmosome'>接着帯</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='macula adherens / desmosome'>接着斑</span>（機械的結合）"]
  A --> C["縦成分：<span class='jp-term jp-term-diagram' title='gap junction'>ギャップ結合</span><br>電気的興奮の伝播"]

構成要素	位置	機能
接着帯zonula adherens / belt desmosome接着帯（zonula adherens / belt desmosome）zonula adherens / belt desmosome（接着帯）・接着斑macula adherens / desmosome接着斑（macula adherens / desmosome）macula adherens / desmosome（接着斑）	介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）の横方向の成分	収縮時contracted state収縮時（contracted state）contracted state（収縮時）の機械的な力を細胞間で伝達
ギャップ結合gap junctionギャップ結合（gap junction）gap junction（ギャップ結合）	介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）の縦方向の成分	活動電位を隣接細胞へ電気的に伝播させる

⭐ 介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）のギャップ結合gap junctionギャップ結合（gap junction）gap junction（ギャップ結合）により、心筋は1つの細胞の興奮が瞬時に隣接細胞へ伝わり、心房・心室全体がまとまって収縮する——これが心臓を「機能的合胞体」と呼ぶ理由。骨格筋のように神経終板endplate / lamina terminalis終板（endplate / lamina terminalis）endplate / lamina terminalis（終板）ごとに個々の線維が独立して興奮するのとは対照的な仕組み。

心筋の特殊化：刺激伝導系

心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）の一部は収縮機能よりも自動能automaticity自動能（automaticity）automaticity（自動能）・興奮伝導に特化しており、洞房結節sinoatrial (SA) node洞房結節（sinoatrial (SA) node）sinoatrial (SA) node（洞房結節）・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）などの刺激伝導系conducting system刺激伝導系（conducting system）conducting system（刺激伝導系）を構成する（詳細は06-5-heart）。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）の細胞は通常の心筋細胞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、収縮タンパクは少ない。

💡 心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）が単核〜2核である一方、骨格筋が多核であるのは、発生の由来の違いを反映している——骨格筋は筋芽細胞myoblast筋芽細胞（myoblast）myoblast（筋芽細胞）同士が融合して多核の筋管myotube筋管（myotube）myotube（筋管）になるのに対し、心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）は融合せず、代わりに介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）という結合構造で連結することで「多細胞が一体として働く」という骨格筋と同じ目的を別の方法で達成している。

まとめ

心筋は横紋をもつが単核〜2核・分枝性・不随意という点で骨格筋と異なる。
介在板intercalated discs介在板（intercalated discs）intercalated discs（介在板）は横方向の接着帯zonula adherens / belt desmosome接着帯（zonula adherens / belt desmosome）zonula adherens / belt desmosome（接着帯）・接着斑macula adherens / desmosome接着斑（macula adherens / desmosome）macula adherens / desmosome（接着斑）（機械的結合）と縦方向のギャップ結合gap junctionギャップ結合（gap junction）gap junction（ギャップ結合）（電気的伝播）からなる心筋特有の細胞間結合。
ギャップ結合gap junctionギャップ結合（gap junction）gap junction（ギャップ結合）による興奮の伝播が心筋を機能的合胞体として一体的に収縮させる。
刺激伝導系conducting system刺激伝導系（conducting system）conducting system（刺激伝導系）の心筋細胞cardiomyocyte (cardiac myocyte)心筋細胞（cardiomyocyte (cardiac myocyte)）cardiomyocyte (cardiac myocyte)（心筋細胞）（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）など）は収縮より自動能automaticity自動能（automaticity）automaticity（自動能）・伝導に特化している。