人の心臓は1日に約10万回、絶え間なく収縮、拡張をしています。この繰り返しによって頭のてっぺんからつま先まで、常に十分な量の血液を送り届けることができています。そんな心臓の動きが正常に働かなくなったとき、助けとなるのがペースメーカーです。今回はペースメーカーの仕組みや種類、必要となる病気について、心臓のメカニズムに触れながら詳しく紹介します。
心臓のメカニズム
血液の流れ
心臓は左心房、左心室、右心房、右心室の4つの部屋から構成されています。肺を通って綺麗になった血液は、まず左心房に戻り、僧房弁という仕切りを通って左心室に送られます。左心室が強く収縮すると、大動脈弁を通って大動脈に流れ込み、全身へと運ばれます。
送り出された血液は全身の臓器へ酸素や栄養素を受け渡した後、大静脈を通って右心房へと戻ります。そして三尖弁を通って右心室に流れ込み、肺動脈弁を通過し肺へと移動します。肺では二酸化炭素と酸素を交換して綺麗な状態に変換された後、左心房へ流れ込みます。
流れを生み出す「収縮力」
この流れを作るエネルギーが心臓の収縮力です。心臓が収縮するためには、まず心臓の細胞が電気刺激を受けて活性化することが必要になります。この電気信号は刺激伝導系というシステムが担っています。
右心房上部には洞房結節という、1分間に60～70回の頻度で自動で動く細胞があります。心臓のリズムの要となる洞房結節から送られた信号は、右心房下部にある房室結節に伝わります。
房室結節からさらに左右の心室の壁にある線維（ヒス束）を通って、心臓の外側の筋肉にあるプルキンエ細胞へと伝わっていきます。
異常が起こる仕組み
心臓の収縮力を生み出すシステムに異常が生じてしまうと、洞房結節からの電気信号が上手く伝わらなかったり、別の場所で異常な電気信号が生じてしまったりします。また洞房結節の機能が悪くなってリズムが取れなくなってしまうと、不整脈になります。
ペースメーカーが必要となる病気は？
ペースメーカーが必要となるのは、脈が正常の範囲を超えて遅くなってしまう徐脈性不整脈（1分間に50回以下）を生じ、これが原因でめまいやふらつきなどが起こる場合が多いです。
洞不全症候群
洞房結節が一時的に止まってしまったり、洞房結節が信号を送っても房室結節へ伝わらなくなってしまったりした状態です。主な原因は加齢や動脈硬化によるものです。心房の動きが悪くなった場合もうまく伝わりません。徐脈によって失神やめまい、けいれんなどが突然起こります。
房室ブロック
洞房結節は正常に働くものの、心房まで伝わった信号が心室にうまく伝わらずリズムが乱れたり停止したりしてしまう状態です。
Ⅰ～Ⅲ型までに分類され、単に伝導に時間がかかったものがⅠ型、伝道がうまくいかず数拍に1度脈が抜けてしまうものをⅡ型、伝道が全く伝わらず心房は独自にリズムをとり、心室も勝手にリズムをとる状態がⅢ型です。Ⅱ型の一部とⅢ型の房室ブロックでペースメーカーが必要になります。
ペースメーカーの仕組みは？
ペースメーカーは電子回路を作っている本体と、電気信号を伝える電線（リード）から構成されます。だ円形で大きさはさまざまです。本体は胸部または腹部に埋め込み、近くの血管からリードを挿入して心臓へ到達させます。
ペースメーカーは常に心臓の動きを感じており、信号がうまく伝わらなかったときには本体が代わりに信号を送ります。
主な種類は以下の4つです。3文字のコードで表され、1文字目は刺激電極の位置（A:心房、V:心室、D:心房と心室）、2文字目は感知電極の位置（A:心房、V:心室、D:心房と心室）、3文字目は自己心拍を感知した際の対応（I:抑制、T:同期、D:抑制と同期）を表しています。
AAI
心房を刺激してペーシング（電気刺激を伝えること）を行い、心房の自己心拍を感知した場合はペーシングを抑制するタイプです。
VVI
心室を刺激してペーシングを行い、心室の自己心拍を感知した場合、ペーシングは抑制される型です。心室を刺激してリズムをとりつつ、自己心拍があってもそれを生かす型です。主に心房細動に伴う徐脈などに使われます。
VDD
心室を刺激してペーシングを行い、心房と心室両方の自己心拍を感知して、心房の興奮であればそれに合わせて心室を興奮させ、心室の興奮であれば心室のペーシングは抑制される型です。洞房結節が正常で、それが上手く伝わらないことがある房室ブロックで使用されます。
DDD
心房と心室の両方の自己心拍を感知して、自己心拍に合わせてペーシングの同期、抑制を行います。ほとんどすべての徐脈に対して対応可能です。
まとめ
ペースメーカーが必要になるような病気は、気付かずに放置してしまうと突然死の原因になります。徐脈の場合、身体に必要な血液量が行き届きません。特に脳の虚血症状としてめまいや立ちくらみ、失神、他にも倦怠感やむくみなどの症状がみられることがあります。脈が飛ぶことがある、たまにドキッとするなど疑わしい症状がある場合は、一度循環器内科を受診してみるとよいでしょう。