心臓：その機能と仕組みの理解

要約

この記事では、人間の心臓の歴史と、何世紀にもわたって誤解されてきたその機能について探求します。心臓のポンプの仕組みの混乱と、その作用を完全に理解するために利用可能な視覚的支援の欠如について調べます。最後に、心臓の仕組みを可視化するための簡単な実験を提供し、私たちの生活における心臓の重要な役割を理解します。

心臓の歴史的な誤解

歴史の大部分において、人間の心臓の目的は不明でした。レオナルド・ダ・ヴィンチさえもその器官に困惑し、研究を諦めたほどです。誰でも自分の心臓が鼓動しているのを感じることができましたが、その鼓動が何を達成しているのかは明確ではありませんでした。今日では、心臓が血液をポンプしていることがわかっていますが、それが明らかであったわけではありませんでした。もし心臓が露出したり取り除かれたりすれば、身体はすぐに死に至ります。また、血管を透視することは不可能であり、可能であっても血液自体が不透明であるため、心臓弁が働く様子を見ることは困難でした。21世紀になっても、僅かな手術チームの人々しか働く心臓を見たことがありません。

視覚的支援の不足

心臓の機能を検索すると、その仕組みを示す粗雑な模型、図表、またはアニメーションしか得られません。この理解の不足は、教師と生徒の間で、心臓の機能が実証できないと受け入れるという数世紀にわたる陰謀を引き起こしています。次善の策は、心臓を切り開いて部位をラベル付けすることです。生徒たちは、心臓が四つの室で構成される器官であるといった概念を表面的に理解することができますが、哺乳動物が肺と体の両方に血液が循環する二重循環を持つといった誤解を招く可能性があります。実際には、哺乳動物は八の字形の循環を持っています。血液は一つ目の心臓ポンプから肺に行き、二つ目の心臓ポンプに戻り、それから体に送られ、最後に一つ目のポンプに戻ります。この混乱により、多くの生徒たちは、心臓が複雑な名前や図表でいっぱいの難解な科目を示していると考え、生物学の授業で心臓に警戒心を持つようになります。医学を学ぶ人々だけが、それがどのように機能するかを完全に理解しています。

心臓の仕組みの理解

一日だけ医療従事者になったと想像してみましょう。羊や豚から取り出した新鮮な心臓が必要です。この心臓を水に浸けると、手で絞ってもポンプが動かないことがわかります。それは、水が十分に清潔に心臓に入らないため、ポンプの仕組みが機能しないためです。私たちは、非常に簡単な方法でこの問題を解決することができます。単に2つの心房を特定し、それらを切り取り、心室の上部まで切り詰めます。これにより、心臓は複雑さが減り、心房に接続された複数の入口静脈がなくなるため、残された血管は大動脈と肺動脈の2つの主要な心臓動脈のみであり、それらは心室の間から白い柱のように立ち上がります。それは、非常にシンプルであり、実際に非常にシンプルです。

蛇口から右心室に水を流し込むと、左心室も動きますが、それほど劇的ではありません。心室弁が流入する流れに対して閉じようとし、心室は水で膨らみます。心室を絞ると、水の流れが肺動脈から噴出します。心室弁は、右心室では三尖弁、左心室では僧帽弁と呼ばれますが、透明な水を通して開閉している様子が見えます。心室がリズミカルに絞られるにつれて、それらは傘のように開閉します。この水の流れは、生命の中での血液の流れを模倣しています。弁は完全に効率的です。心室を絞るときに、完全に漏れません。時間が経過するにつれて、それらは非常に少ない摩耗で互いに閉じます。これが、心臓が生涯に2十億回以上鼓動するメカニズムがシームレスに機能し続ける理由です。