「心血管ステントの生体力学」ポピュラーサイエンスシリーズ - 冠動脈疾患と心臓ステント (I)

人気の科学シリーズ「心血管ステントの生体力学」では、今日は冠状動脈性心疾患と心臓ステントについてお話します。フォロー歓迎します。

心血管系は、人体の8つの主要な器官系のうちの1つであり、血管と心臓で構成されています。血管は体中に分布しており、血液を輸送するための「輸送システム」です。血液は、体組織に必要な酸素や栄養素などを体の各部に運搬し、二酸化炭素などの組織の代謝産物やその他の物質を運び去ることができます。血液は体内のあらゆる細胞に仕事に必要な物質を継続的に運び、さまざまな臓器や組織の正常な生理機能を維持します。心臓はこの「輸送システム」の「輸送拠点」であり、血流の「動力源」です。血液を特定の方向に循環させます。

冠動脈は心臓に血液を供給する動脈です。写真の心臓の表面に生えている赤い枝のような血管は冠動脈です。冠動脈は大動脈の根元にある大動脈洞から始まります。冠状動脈は心臓の表面に成長し、多くの枝を持ち、心臓にかぶせられた帽子のように心臓をほぼ取り囲んでいることから冠状動脈と呼ばれています。心臓の鼓動は心筋細胞によって行われ、冠動脈によって運ばれる酸素と栄養素は心筋細胞が正常な機能を維持するための原料となります。

冠動脈は心臓につながる水路のようなもので、血液細胞は貨物船のようなもので、この水路を通じて酸素を運び、心筋細胞に酸素を届けることで、心臓が十分な酸素を得て正常に血流を促進できるようにします。

冠動脈は非常に重要な役割を果たしているため、冠動脈が病気になると、人間の健康、さらには生命に大きな脅威が及びます。冠状動脈疾患は冠動脈疾患の一種です。正式名称は「冠動脈硬化性心疾患」です。名前が示すように、冠状動脈疾患は、冠状動脈にアテローム性動脈硬化症が発生したときに、直接的または間接的に一連の問題を引き起こし、通常は心筋虚血、狭心症、心筋梗塞、心不全、さらには肺塞栓症や脳卒中などの致命的な問題につながります。冠状動脈疾患は非常に深刻ですが、その「犯人」は何でしょう？動脈硬化症でしょうか？

特定の要因（遺伝、肥満、高血圧、高血中脂質、喫煙、飲酒など）の誘発により、脂質やその他の物質が動脈壁の内皮に蓄積し、硬化したプラークを形成します。この場所の血管壁は厚くなり、石灰化して徐々に硬くなり、血管の内腔は徐々に狭くなります。動脈の内膜に蓄積された脂質が黄色いお粥のように見えるため、このプロセスはアテローム性動脈硬化症と呼ばれます。冠動脈にアテローム性動脈硬化が起こると、冠動脈アテローム性動脈硬化症と呼ばれ、冠動脈性心疾患を引き起こします。

各個人にとって、冠状動脈疾患の原因は多様かつ複雑であり、肥満、喫煙、飲酒、不合理な食事（高脂肪、高コレステロール、高カロリーなど）、心理的要因、年齢、遺伝、その他の疾患などが、すべて冠状動脈疾患を引き起こす可能性があります。

正常な冠動脈の「経路」は閉塞されておらず、血液細胞は心筋細胞に酸素を運ぶことができます。しかし、動脈硬化が起こると、血管は徐々に閉塞し、ちょうど「水路」が徐々に「岩礁」で満たされるようになります。これらの「岩礁」が山のように積み重なると、血管は完全に閉塞し、血液細胞は心筋細胞に酸素を運ぶことができなくなります。

冠動脈硬化症の症状が徐々に悪化すると、閉塞した部分を血液がスムーズに流れることができなくなり、心臓は徐々に酸素不足になり、最終的には心臓に不快感を引き起こし、さらには心臓が機能しなくなり、生命を危険にさらします。

一方、硬化したプラークが一定の大きさまで成長すると、破裂して剥がれ落ち、プラーク内の塊状の物質が血液中に入り込み、血流に乗って移動し、危険な血栓となることがあります。このタイプの血栓は心臓、肺、脳の血管を簡単に塞ぎ、心筋梗塞、肺塞栓症、脳梗塞などの致命的な病気を引き起こします。

冠状動脈性心疾患は非常に恐ろしい病気ですが、どのように治療すればよいのでしょうか?

人気科学シリーズ「心血管ステントの生体力学」の次号「冠状動脈性心疾患と心臓ステント（パート 2）」では、引き続きこのことについてお伝えします。

引き続きご注目くださいますようお願い申し上げます。

参考文献:

[1]https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/19-1-heart-anatomy

[2] YY/T 0663.2-2016、心血管インプラント - 血管内デバイス - パート2：血管ステント[S]。

[3] 馬英、劉イェソン。頭蓋外頸動脈狭窄症の治療のためのステント留置と経皮的血管形成術[J]。中国組織工学研究誌、2014年、18(43):7023-7027。

出典：北京バイオメディカルエンジニアリングハイテクイノベーションセンター（中国バイオマテリアル学会普及科学教育拠点）/材料バイオメカニクス部門