【連載】「困った」を解決する!心電図の読み方のコツQ&A

刺激伝導系の名称と役割を知ろう

執筆 田中喜美夫

田中循環器内科クリニック 院長

Q.「刺激伝導系」を知らないと心電図は理解できないのですか?

A.心臓を動かすための電気信号の発生や伝導を制御して、効率のよいポンプ運動を管理しているのが刺激伝導系です。これによって心臓が働き、その運動で生じる電気信号をキャッチし波形に表したものが心電図です。

 心電図を読み取るためのベースとして、刺激伝導系は必須の知識です。
 
 心臓が高機能のポンプであるためには、管理・運営するための指揮命令系統が必要です。これは、企業がより利益を得るために必要とするマネージメントのようなもの。この指揮命令系統が「刺激伝導系」なのです。心臓を動かすために、電気信号の発生から伝導までを管理しています。

 刺激伝導系は、上流から、①洞結節、②房室結節、③ヒス束―脚(右脚・左脚)―プルキンエ線維となります(図1)。

刺激伝導系の仕組み

❶<洞結節> 周期的な電気信号の発生とその頻度による心拍出量の増減を調整する

 洞結節は、心臓のリズムを作り、最適な心拍数(1分間あたりの心臓の収縮数)を調整します。右心房の右上に位置していて、規則正しい周期で電気信号を発生させています。運動や緊張などによって身体が血液を必要とした状態では、信号の発生頻度を増やし、心拍数を上げて拍出を増加させます。逆に、睡眠時など拍出があまり多くなくてよい状況では、心拍数を下げるといった調整を行います。
 
 洞結節の電気信号は、心房内を波紋のように広がって心房を収縮させます。この収縮した心房の電気信号の集合体が、心電図のP波となります。心房は右上から収縮が始まり、心臓全体としての電気信号の方向も右上から左下と向かいます。心電図でいうとⅡ誘導の方向となります。

❷<房室結節> 心房興奮波の集約と心房・心室間の時間差を調整する

 心房を興奮させた電気信号は、心臓の4つの部屋の中心部にある房室結節にすべて集約されます。ここが心室への電気信号のゲートで、興奮を集め、時間差をおいて、ヒス束という心房・心室間をつなぐ唯一の電線に送電します。駐車場の入場口を想像してもらえばよいでしょう。入場する自動車が一旦停止して駐車券を受け取り、ゲートが開くと場内に入れるという仕組みのようなものです。
 
 房室結節が時間差を作ってくれるおかげで、心房が収縮し血液を駆出している間、心室は部屋を広げて待っていることができるのです。
 
 このときの心室の収縮がQRS波として心電図に描出されますが、QRS波はP波から少し間隔があいて出現することになります。つまり、P波とQRS波の時間差=PQ間隔は、この房室結節でのタメ(時間差)によってできているのです。

❸<ヒス束-脚-プルキンエ線維> 心室内の高速伝導路。収縮順序の統制と素早い収縮の終了を行う

 ヒス束-脚-プルキンエ線維は、心室内の高速道路です。房室結節というゲートを通過した電気信号は、ヒス束というトンネルで心室に出て、右脚と左脚に分かれ、中隔側から外側に正しい順序で両心室を興奮させます。そして、末梢のプルキンエ線維で心筋内を隅々まで収縮させます。この経路の特徴は、伝導速度が心室筋の約4倍であること。短時間で心室の収縮を完了させるために存在しています。

 心室の収縮を示すQRS波は、詳しくいうと心室の興奮の開始から終了までを反映しています。つまり、短時間に収縮が完了するということは、QRS波の幅が狭いということになります。


理解度UPのおさらい 心臓の構造と働きを確認しておこう!

 心臓は、左右上下に分かれた筋肉でできた袋のポンプです。心臓の構造を図2に示します。中隔という壁で左右が隔てられ、左側は左心系と呼ばれ、肺からの酸素の多い血液を動脈で全身に送ります。右側の右心系は、全身から酸素消費後の血液(静脈血)を集めて肺に送ります。
 
 では1階と2階、つまり上下はどうでしょう。
 
 上が心房、下が心室で、心室の収縮が心臓のポンプ機能のほとんどを担っています。電気信号が伝わると心筋の筋肉が収縮し、袋を縮めることで血液を駆出します。心房は補助ポンプで、全身・肺から受けた血液を、大きく口を空けた心室に送り出し、心室が収縮している間は、自ら全身・肺からの血液をホールドして溜めておきます。

 心房が収縮している間、心室は部屋を拡張し、逆に、心房が拡張している間は、心室が収縮して、肺または全身に血液を駆出します。つまるところ、心房と心室の収縮には時間差があるのです。
 
 また、弁には逆流防止、血管はパイプとしての役割があります。
 
心臓の構造


この記事はナース専科2017年6月号より転載しています。

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