Pathophysiology · P-1-21

生理的動脈脈波とその加齢変化

Physiological arterial pulse wave and changes with aging

前提：病態: 動脈硬化（アテローム性動脈硬化症）

🧠 全体像： 動脈脈波は「左心室から進む波」と「末梢から戻る反射波」の合成である。加齢で動脈が硬くなると脈波と反射波が速くなり、反射波が収縮期に早く戻って収縮期血圧systolic blood pressure, SBP収縮期血圧（systolic blood pressure, SBP）systolic blood pressure, SBP（収縮期血圧）と脈圧を押し上げる。

生理的な動脈脈波

動脈脈波は、左心室の駆出ejection駆出（ejection）ejection（駆出）により生じ、動脈系を伝わる圧波である。伝播中に複数の部位で反射する。

動脈分岐部：主に下肢で重要である。
抵抗血管resistance vessels抵抗血管（resistance vessels）resistance vessels（抵抗血管）

検出される波形は、前進する駆出ejection駆出（ejection）ejection（駆出）波と反射波が重なったものである。反射波の圧が駆出ejection駆出（ejection）ejection（駆出）波の圧に加わる現象を増大という。

flowchart TD
    A["左心室の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ejection'>駆出</span>"] --> B["前進する<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ejection'>駆出</span>波"]
    B --> C["分岐部・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='resistance vessels'>抵抗血管</span>で反射"]
    C --> D["反射波が中枢へ戻る"]
    D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ejection'>駆出</span>波と反射波が重なる"]
    E --> F["圧が増大した動脈脈波"]

脈波増幅

脈波が大動脈基部aortic root大動脈基部（aortic root）aortic root（大動脈基部）から末梢動脈へ伝わると、その形態は次のように変化する。

波形が狭くなる。
平均血圧mean arterial pressure平均血圧（mean arterial pressure）mean arterial pressure（平均血圧）は大きく変化しないまま、振幅が増大する。

これは、末梢動脈がより硬いために圧波が変形し、硬い動脈ほど圧波が速く伝わるためである。

加齢による変化

血管老化Vascular Aging血管老化（Vascular Aging）Vascular Aging（血管老化）により動脈スティフネスarterial stiffness動脈スティフネス（arterial stiffness）arterial stiffness（動脈スティフネス）が増大し、大動脈壁が硬くなる。

変化	脈波・血圧への影響
駆出ejection駆出（ejection）ejection（駆出）時の圧上昇が大きくなる	収縮期圧systolic pressure収縮期圧（systolic pressure）systolic pressure（収縮期圧）が上昇する
脈波が末梢へ速く伝わる	反射波も早く戻る
反射波が収縮期に早く帰還する	収縮期血圧systolic blood pressure, SBP収縮期血圧（systolic blood pressure, SBP）systolic blood pressure, SBP（収縮期血圧）がさらに上昇する
脈波増幅が低下し、やがて消失する	中枢と末梢の波形差が小さくなる
中枢で収縮期血圧systolic blood pressure, SBP収縮期血圧（systolic blood pressure, SBP）systolic blood pressure, SBP（収縮期血圧）が上昇し、拡張期血圧diastolic BP拡張期血圧（diastolic BP）diastolic BP（拡張期血圧）が低下する	脈圧が増大する
反射波の寄与が増える	増大圧と増大係数augmentation index増大係数（augmentation index）augmentation index（増大係数）が上昇する

これらの脈波解析pulse wave analysis脈波解析（pulse wave analysis）pulse wave analysis（脈波解析）指標は血管老化Vascular Aging血管老化（Vascular Aging）Vascular Aging（血管老化）の良好な指標であり、主に脳卒中と心筋梗塞を含む心血管リスクの上昇と関連する。

脈波の検出法

方法	原理
光電式容積脈波記録法photoplethysmography光電式容積脈波記録法（photoplethysmography）photoplethysmography（光電式容積脈波記録法）	皮膚・組織へ光を照射する。光の一部は赤血球に吸収され、残りは反射されるため、検出器に届く光強度が変化する
Doppler超音波法	血流による周波数変化を利用して脈波を検出する

💡 加齢性動脈硬化では、反射波そのものが強くなるだけでなく「戻る時刻が早まる」ことが、収縮期血圧systolic blood pressure, SBP収縮期血圧（systolic blood pressure, SBP）systolic blood pressure, SBP（収縮期血圧）上昇の鍵となる。