心筋

cardiac muscle (K), heart muscle, myocard cardiac muscle, myocardium
心筋の活動電位横紋筋筋肉
筋小胞体が発達していない

心筋の酸素消費量 (SPC.226)

(tension-time index)=左心室内圧曲線収縮期相の面積(mmHg/s)×心拍数
(doble product)∝(tension-time index)

心筋の筋収縮

  • 1. 骨格筋細胞と違い心筋細胞は介在板を有しており、介在板近傍に存在するギャップ結合によって活動電位が伝播する。
  • 2. ギャップジャンクションを通じて活動電位が伝播すると、心筋細胞膜上の電位依存性Na+チャネルが開き、脱分極が筋細胞全体に広がる。
  • 3. 脱分極はT細管(横行管)に伝わり、T細管に存在する電位依存性のタンパク質の構造を変化させ、筋小胞体上のCa2+放出チャネルを開く。
  • 4. さらに少し遅れてCa2+/Na+チャネルが長時間開口し、細胞内に多量のCa2+/Na+を取り込む。
  • 5. 心筋細胞のT細管は細胞外部に開口しており、Ca2+の取り込みが容易になっている。
  • 6. このようにして、細胞外と筋小胞体中のCa2+が細胞質に拡散する。
  • 7. ここで、筋収縮に関わるアクチンフィラメントにトロポミオシンとトロポニンが結合し、収縮開始を妨げているが、Ca2+がトロポニンに結合すると、トロポミオシンがアクチンフィラメント上で場所を変える。
  • 8. この結果、トロポミオシンが覆い隠していたアクチンフィラメントのミオシン結合部位が露出する。
  • 9. ミオシンはATPの加水分解のエネルギーを使って、アクチンフィラメントに結合できる構造をとり、アクチンに結合する。
  • 10. ミオシンがアクチンフィラメントで首振り運動をすることで筋収縮が起こる。


Henry Gray (1825-1861). Anatomy of the Human Body. 1918.


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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2014/01/19 16:01:47」(JST)

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Japanese Journal

  • 臨床研究・症例報告 心筋障害を呈した出血性ショック脳症症候群の管理経験
  • 三好 達也,横田 一郎,桐野 友子 [他]
  • 小児科臨床 65(9), 2007-2011, 2012-09
  • NAID 40019378245
  • みそサイエンス最前線 みその摂取習慣と高血圧および生活習慣病の予防について
  • 心筋梗塞・脳梗塞 抗血小板薬、抗凝固薬に国内で新薬が相次ぎ登場 (特集 クスリ全解明 : 新薬開発から漢方まで) -- (いつものクスリ 本当にあなたに合ってる?)
  • 薬剤師が知っておくべき臓器別画像解析の基礎知識(20)4.心臓分野(2)心筋遅延造影について : 心筋遅延造影とは,心筋梗塞・心筋症診断における有用性

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心筋は、骨格筋と同じ横紋筋であるが、骨格筋は随意筋で多核の細胞でできているのに 対して、心筋は単核(稀に2核)の細胞でできており、不随意筋である。また、 ミトコンドリアが非常に多く存在しており、心筋が要求するエネルギーの大部分を まかなっている。
心筋梗塞(しんきんこうそく、英: Myocardial Infarction)は、虚血性心疾患のうちの一つ 。心臓が栄養としている冠動脈の血流量が下がり、心筋が虚血状態になり壊死して しまった状態。通常は急性に起こる「急性心筋梗塞 (AMI) 」のことを指す。 冠動脈の血 流量 ...


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心筋症(肥大型)ミクロ像(HE強 心筋症 2:健常な心臓と心筋症の心臓心筋線維の中央に 大きな核 が 破壊された心筋は,1ヶ月も  感じ。心筋は薄くなるよ 組識(平滑筋、骨格筋、心筋



★リンクテーブル★
国試過去問104A017」「101F056」「110G033」「101B034」「081A069
リンク元平滑筋」「ヒスタミン受容体」「骨格筋」「心筋の活動電位」「心筋の興奮収縮連関
拡張検索心内膜心筋生検」「ウイルス性心筋炎」「心筋生検」「心筋脂肪酸代謝イメージング

104A017」

  [★]

  • 母体に授与した薬物と児への影響の組合せで正しいのはどれか。

[正答]


※国試ナビ4※ 104A016]←[国試_104]→[104A018

101F056」

  [★]

  • 心筋が障害されないのはどれか。

[正答]


※国試ナビ4※ 101F055]←[国試_101]→[101F057

110G033」

  [★]

  • 不均衡型の胎児発育不全で、慢性の低酸素血症のために相対的に血流増加がみられる組織はどれか。2つ選べ。


[正答]


※国試ナビ4※ 110G032]←[国試_110]→[110G034

101B034」

  [★]

  • 随意筋はどれか。2つ選べ。

[正答]


※国試ナビ4※ 101B033]←[国試_101]→[101B035

081A069」

  [★]

  • 正しい組み合わせはどれ
  • a. (1)(2)(3)
  • b. (1)(2)(5)
  • c. (1)(4)(5)
  • d. (2)(3)(4)
  • e. (3)(4)(5)

平滑筋」

  [★]

smooth muscle (K)
横紋筋(骨格筋心筋)
  • 収縮の制御(SP.125-

概念

  • 横紋を有さない
  • 非随意筋

平滑筋の構造 SP.125

  • 紡錘型
  • 直径:数μm, 長さ:数百μm
  • 単一の核が中央部に存在
  • Ca2+を貯蔵する筋小胞体を有する
  • ギャップ結合を有する
  • アクチンが束を造り細胞膜に付着
  • 活動電位を発生する興奮性の平滑筋細胞 :消化管、門脈、膀胱、尿管、輸精管、子宮など
  • 活動電位を発生しない興奮性の平滑筋細胞:大動脈、気管
  • チャネル
  • 膜電位依存性:Ca2+チャネル、Na+チャネル、K+チャネル
  • Ca2+依存性:K+チャネル
  • 細胞に対する直接の機械刺激、とりわけ伸展刺激によっても脱分極する。

平滑筋の筋収縮

  • 収縮のモード:膜電位依存性、膜電位非依存性
  • A. 膜電位依存性
  • 1) 機械受容チャネル or 受容体共役型チャネルを介して脱分極
  • 2) L型膜電位依存性Ca2+チャネルによりCa2+流入
  • 3) Ca2+流入がリアノジン受容体を活性化して筋小胞体からCa2+放出
  • 4) 筋収縮
  • B. 膜電位非依存性
  • 1) 7回膜貫通型受容体(Gq)を介してホスホリパーゼCβ(PLCβ)が活性化
  • 2) ホスホリパーゼCβによりIP3が産生される
  • 3) 筋小胞体上のIP3受容体に結合して、細胞内にCa2+が放出される

平滑筋の収縮制御

  • 平滑筋ミオシンのリン酸化によりミオシンとアクチンが結合 (⇔横紋筋ではアクチンフィラメント上にトロポニン(Ca2+依存的にミオシンの結合を許容するように制御)とトロポミオシン(ミオシンの結合を阻害)
  • 平滑筋ミオシン(重鎖(229kDa)x2 + 20kDa軽鎖(リン酸化の制御を受ける) x2+ 17kDa軽鎖 x2)はミオシン軽鎖キナーゼによってリン酸化を受ける。ミオシン軽鎖キナーゼはCa2++カルモジュリン依存的にリン酸化を行う。

軽鎖ミオシンとカルモジュリン

cAMP

  • 平滑筋のミオシンはミオシン軽鎖キナーゼによりリン酸化を受け、アクチンと相互作用できるようになり筋収縮が起こる。ミオシン軽鎖キナーゼは単独では不活性であり、Ca2+・カルモジュリン複合体の存在下で活性型となる。ミオシン軽鎖キナーゼはcAMP依存性キナーゼによりリン酸化を受けるとCa2+・カルモジュリン複合体との親和性が低下する。すなわち、細胞内cAMP濃度が上昇すると細胞内Ca2+が上昇しても筋収縮せずに弛緩したままとなる。これがβ2受容体作動薬→Gsα↑→[cAMP]i↑により平滑筋弛緩をもたらすメカニズムである。(HBC)


アセチルコリンによる血管平滑筋の弛緩

アセチルコリン→血管内皮細胞の受容体に作用→phosphoinositide cycleの作動→inositol triphosphate↑→細胞内Ca2+↑→endothelium-derived relaxing factor(EDRF)の放出-(diffuse into the adjacent smooth muscle)→EDRFが可溶性のguanylyl cyclaseを活性化→細胞内cGMP↑→cGMP依存性蛋白キナーゼ→muscle proteinをリン酸化→筋弛緩

ヒスタミン受容体」

  [★]

histamine receptor
ヒスタミン抗ヒスタミン薬受容体
  • 7回膜貫通型受容体。Gタンパク質共役型受容体。
  • H1R:平滑筋、血管内皮、神経→血管拡張、血管透過性↑、気管収縮、知覚神経刺激によるかゆみ・痛み
  • H2R:胃、心臓、中枢、リンパ→胃酸分泌促進
  • H3R:中枢、気道、消化管。ヒスタミン合成やNeuro transmitterの遊離抑制
  • H4R:リンパ球をはじめとする免疫炭層細胞、骨髄、脾臓。機能は不明
  • H1Rはα1受容体と似ている。Gαqと共役している
  • H2Rはβ1受容体と似ている。Gαsと共役している

ヒスタミン受容体 (GOO.630)

  Gタンパク セカンドメッセンジャー 分布 機能 作動薬 阻害薬
H1 Gq/11 Ca2+↑、cAMP↑ 平滑筋
内皮細胞
中枢神経系
血管拡張
血管透過性↑
気管収縮
知覚神経刺激
→かゆみ・痛み
2-CH3-histamine chlorpheniramine
H2 Gs cAMP↑ 壁細胞
心筋
肥満細胞
中枢神経系
胃酸分泌促進 dimaprit ranitidine
H3 Gi/o cAMP↓ 中枢神経シナプス前膜
筋層間神経叢
ヒスタミン合成
神経伝達物質遊離抑制
α-CH3-histamine thioperamide
clobenpropit
H4 Gi/o Ca2+↑、cAMP↓ 造血器官の細胞 clobenpropit thioperamide

骨格筋」

  [★]

skeletal muscle (K)
musculus skeleti
横紋筋 striated muscle
心筋平滑筋


種類

骨格筋の筋収縮

  • 1. 運動神経末端に活動電位が伝わると、神経末端周辺に局在する電位依存性Ca2+チャネルが開き、神経細胞内にCa2+が流入する。
  • 2. 神経細胞内のCa2+濃度が上昇すると、シナプス顆粒が開口分泌され、神経伝達物質であるアセチルコリンがシナプス間隙に放出される。
  • 3. アセチルコリンはシナプス間隙を経て筋細胞膜上のアセチルコリン受容体に結合する。
  • 4. アセチルコリン受容体は陽イオンチャネルであり、一時的に陽イオンを透過させ、筋細胞膜を脱分極する。
  • 5. アセチルコリンはアセチルコリンエステラーゼによりコリンに分解されて、神経細胞に取り込まれる。
  • 6. 筋細胞で局所的な脱分極が起こると、周辺の電位依存性Na+チャネルが開き、脱分極が筋細胞全体に広がる。
  • 7. 脱分極はT細管に伝わり、T細管に存在する電位依存性のタンパク質の構造を変化させ、筋小胞体の特殊な構造である終末槽上のCa2+放出チャネルを開く。
  • 8. 筋小胞体中のCa2+が細胞質に拡散する。
  • 9. ここで、筋収縮に関わるアクチンフィラメントにトロポミオシンとトロポニンが結合し、収縮開始を妨げているが、Ca2+がトロポニンに結合すると、トロポミオシンがアクチンフィラメント上で場所を変える。
  • 10. この結果、トロポミオシンが覆い隠していたアクチンフィラメントのミオシン結合部位が露出する。
  • 11. ミオシンはATPの加水分解のエネルギーを使って、アクチンフィラメントに結合できる構造をとり、アクチンに結合する。
  • 12. ミオシンがアクチンフィラメントで首振り運動をすることで筋収縮が起こる。

心筋の活動電位」

  [★]

心筋固有心筋
  • 5相に分けられる(SP.523)
電流 チャネル
0相 脱分極相 内向きNa電流 電位依存性Naチャネル
1相 オーバーシュートと初期再分極相 Naチャネルの不活化 電位依存性Naチャネル(閉鎖)
2相 プラトー相 緩徐内向きCa電流 L型Caチャネル
3相 再分極相 外向きK電流 電位依存性Kチャネル(遅延整流性Kチャネル)
4相 静止電位相 リーク電流 内向き整流Kチャネル

低カリウム血症

  • II相(プラトー相)の延長:カリウムが細胞外に少ないため再分極に時間がかかる
  • III相の時間が延長:カリウムが細胞外に少ないため再分極に時間がかかる
  • 再分極の延長:静止膜電位が深いため再分極に時間を要する

高カリウム血症

  • 脱分極相が延長:浅い静止膜電位のため、活性状態にあるNaチャネルが少なく脱分極の立ち上がりが遅くなる

心筋の興奮収縮連関」

  [★]

exitation constraction couping
心筋心筋の活動電位興奮収縮連関


  • 骨格筋とは、筋細胞膜上のL型Caチャネルと筋小胞体上のリアノジン受容体との連関の有無が異なる(PT.54)。
  • 心筋の筋小胞体上のリアノジン受容体(RyR2)はL型Caチャネル
  • 心筋の膜が脱分極すると、活動電位の第0相で内向きNa電流が流れ活動遠位を発生する。この後、活動電位の第2相でL型のCaチャネルが開く。すると細胞内のCa2+濃度が上昇する。Ca2+は筋小胞体からCa2+を放出させる(Ca2+ induced Ca2+ release, CICR)。ここで放出されたCa2+は筋原線維の一部の構造であるトロポニンに結合し、トロポミオシンの構造を変化させてアクチンのミオシン結合部位を露出させる。するとcross bridgeが形成されて筋収縮が起こる。

心内膜心筋生検」

  [★]

endomyocardial biopsy EMB
心内膜下心筋生検
心生検心筋バイオプシー

[show details]

  • 感染性あるいは代謝性の心筋疾患の確定診断に用いられる。
  • 急性心筋炎:確定診断のために有用である(クラスI(レベルC))

参考

[display]http://blog.livedoor.jp/garjyusaiga/archives/52328669.html
[display]http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1054880711001293
  • 2011 consensus statement on endomyocardial biopsy from the Association for European Cardiovascular Pathology and the Society for Cardiovascular Pathology.
  • Leone O, Veinot JP, Angelini A, Baandrup UT, Basso C, Berry G, Bruneval P, Burke M, Butany J, Calabrese F, d'Amati G, Edwards WD, Fallon JT, Fishbein MC, Gallagher PJ, Halushka MK, McManus B, Pucci A, Rodriguez ER, Saffitz JE, Sheppard MN, Steenbergen C, Stone JR, Tan C, Thiene G, van der Wal AC, Winters GL.SourceU.O. di Anatomia ed Istologia Patologica, Azienda Ospedaliero-Universitaria S.Orsola-Malpighi, Bologna, Italy. ornella.leone@aosp.bo.it
  • Cardiovascular pathology : the official journal of the Society for Cardiovascular Pathology.Cardiovasc Pathol.2012 Jul-Aug;21(4):245-74. doi: 10.1016/j.carpath.2011.10.001. Epub 2011 Dec 3.
  • The Association for European Cardiovascular Pathology and the Society for Cardiovascular Pathology have produced this position paper concerning the current role of endomyocardial biopsy (EMB) for the diagnosis of cardiac diseases and its contribution to patient management, focusing on pathological i
  • PMID 22137237

ウイルス性心筋炎」

  [★]

viral myocarditis
心筋炎
  • ウイルス性心筋炎患者のうち、20%でウイルス抗体陽性。

病原体

  • コクサッキーウイルスA群、B群 ← B群はウイルス抗体陽性者のうち、53%の症例で陽性
  • エコーウイルス  ← ウイルス抗体陽性者のうち、11%の症例で陽性
  • インフルエンザウイルス
  • ヘルペスウイルス

治療

  • 対症療法
  • 急性期

心筋生検」

  [★]

endomyocardial biopsy, myocardial biopsy
心筋バイオプシー

心筋脂肪酸代謝イメージング」

  [★] 心筋脂肪酸代謝シンチグラム