洞調律(どうちょうりつ、)は、心臓の洞房結節(SAノード)から発生する電気的興奮が、正常な伝導系を介して心臓全体に波及し、規則的な収縮を引き起こしている状態を指す。医学的に「正常な心拍」と同義であり、心機能の基礎指標となる。

生理学的機序 洞調律の維持は、洞房結節内の歩調取り細胞(ペースメーカー細胞)が有する自動能(Automaticity)に依存するBoron WF, Boulpaep EL. Medical Physiology. 3rd ed. Elsevier; 2016.。

分子レベルの電気生理 洞房結節細胞の細胞膜では、静止膜電位が固定されず、緩やかな脱分極(拡張期脱分極)が自動的に進行する。 If電流: HCNチャネル(主にHCN4)を介したナトリウムイオンとカリウムイオンの流入が、自発的な脱分極の第一段階を担う。 カルシウム・クロック: 小胞体からの周期的なCa2+放出が、ナトリウム・カルシウム交換体(NCX)を介して膜電位を閾値まで押し上げる。 活動電位の波及: 閾値に達するとL型カルシウムチャネルが開口し、活動電位が発生して心房筋へと伝導する。

自律神経による調節 洞調律の頻度は、延髄の循環中枢からの自律神経入力によって調整される。 交感神経作用: ノルアドレナリンがβ1受容体に結合し、cAMP濃度上昇を介してIf電流を増強し、心拍数を上昇させる。 副交感神経作用: アセチルコリンがM2受容体に結合し、K+チャネルを開口させて過分極を引き起こし、心拍数を低下させる。

臨床診断基準 12誘導心電図において、以下の基準をすべて満たすものを正常洞調律(NSR)と定義するGoldberger AL, et al. Goldberger's Clinical Electrocardiography: A Simplified Approach. 10th ed. Elsevier; 2023.。 P波の軸: 第II誘導で陽性、aVR誘導で陰性であること(0°〜+90°)。 P波の形態: 同一誘導内でP波の形態が一定であること。 房室伝導: PR間隔が0.12秒から0.20秒の範囲で一定であること。 心拍数: 安静時成人で毎分60〜100回であること。 規則性: PP間隔およびRR間隔が規則的であること。

臨床的意義 洞調律の維持は心臓のポンプ効率最大化に不可欠である。 房室同期: 洞調律は心房収縮を心室収縮の直前に行わせ、心室充填量を約20-30%増加させる(心房キック)。 血栓防止: 洞調律の消失は心房内の血流鬱滞を招き、血栓塞栓症のリスクを増大させる。

関連項目 生理学・解剖学 刺激伝導系 自動能 心拍変動 変時作用 房室同期 スターリングの法則 活動電位

診断・病態 心電図 不整脈 洞不全症候群 心房細動 洞性頻脈 洞性徐脈 洞性不整脈 異所性調整 ワンダリングペースメーカー

治療・工学 人工ペースメーカー 除細動 カテーテルアブレーション 抗不整脈薬 迷走神経刺激

歴史・理論 ウィレム・アイントホーフェン アーサー・キース 非線形力学 数理モデル

参考文献