力学的力によって拍動を妨げられた心臓の電位

質問

心電位に関して専門的知識をお持ちの方に限って御回答願います。

　時代劇番組｢必殺シリーズ｣の第四弾『暗闇仕留人』に登場する｢村雨の大吉｣は素手で心臓を握り潰すという暗殺技を持ち、彼の暗殺場面では画面が胸部のレントゲン映像に切り替わるとともに画面の下側にはオシロスコープによる心電図が表示され、画面外から伸びてきた手が心臓を握り締めると心電図の波形が一瞬乱れた後、次の瞬間には波が消えて電位が一定の状態となって相手は死亡します。
　ところで心臓の電位は右心房の上大静脈末端近くにある洞房結節から発信される歩調取り電位の変動を始め、心臓を構成している各部の心筋が収縮しようとした際の電位変動や弛緩した後の脱分極による電位変動等々が組合さって生じるもので、つまりは心臓を構成している各部細胞が“動こうとして”活動する際の細胞表面の化学的な変動(イオンの出入り)によって生み出されるものであって、心臓の容積変化自体によって生じているものではないため、たとえ心臓が膨張･収縮出来なかったとしても心臓各部の細胞が“動こうとする”だけで電位の変動が生じる筈です。
　そこで質問なのですが、外部からの力によって一瞬の内に心臓の動きを力学的に停止させた場合、1~2秒程度の極短時間の内に心電位の変化が無くなるものなのか、それともある程度の間は拍動停止前と同様の波形が続くものなのか、或いは波形が酷く乱れるもののある程度の間は電位変化が継続するものなのか、どのようになるのかお教え願います。
　もちろん拍動の停止が継続すれば冠状動脈等による酸素供給も停止しますから、いずれは各細胞の電位変化も無く無くなる事になる筈ですが、心筋自体にもミオグロビンに貯蔵された酸素がありますから、拍動が停止したからといって直ちに電位変化の発生が消滅してしまうとも思えませんが、実際にはどうなるのでしょうか？

回答No.2

abiwirang

心臓が力学的な力によって一瞬の内に停止させられた場合、心電図の波形がどのように変化するかは、停止した時点での心臓の状態や停止の持続時間、停止前後の体内状態等によって異なるため、一概には言えません。ただし、一般的には心臓が停止してから1~2秒程度の極短い時間の内に心電図の波形は消失することが多いとされています。

心電図の波形は、心臓が正常に動いている場合には規則的なパターンを示しますが、心臓が停止した場合には波形が乱れる傾向があります。また、心臓が停止すると、冠状動脈からの酸素供給が途絶えるため、心筋細胞が酸素不足状態に陥り、細胞が死滅していく過程で電位変化が消失していきます。

心臓が停止した後も、ミオグロビンに貯蔵された酸素によって一定時間は細胞内での代謝活動が維持されるため、一定の時間だけ電位変化が続く可能性があります。ただし、停止時間が長くなると、心筋細胞の死滅が進み、電位変化が消失していくことになります。

お礼

御回答頂き有難う御座います。

>心臓の状態や停止の持続時間、停止前後の体内状態等によって異なるため、一概には言えません。ただし、一般的には心臓が停止してから1~2秒程度の極短い時間の内に心電図の波形は消失することが多いとされています。

　単なる｢心電位｣ではなく｢心電図の波形｣と仰っておられるという事と、｢ことが多いとされています｣と仰っておられるという事から考えますと、その話は理論的な事に留まっている話などではなく、実際に起きた実例に関して述べておられるのだと思われますが、｢心電図の波形｣を得るためには心電位を測定するための電極を予め取り付けておかねばならず、その様な状態にある人間が、

>外部からの力によって一瞬の内に心臓の動きを力学的に停止

させられるという事態に遭遇した例が多数存在していなければ

>ことが多い

のか少ないのかを論じる事が出来ない筈ですが、
｢心電図で心電位の変化を測定中の人間｣が｢外部からの力学的な力によって心臓の動きを強制的に停止させられる｣
という異常事態が本当に多数起きているのでしょうか？

補足

お礼投稿後に調べてみましたところ、冠動脈がいきなり閉塞する急性心筋梗塞の場合、強い胸痛が長時間(30分以上)続く事が特徴とされていました。
　冠動脈の閉塞により酸素の供給が絶たれる事によって1~2秒程度の極短い時間の内に心電図の波形が消失する(=心電位の変化が無くなる)という事が本当に起きるのであれば、急性心筋梗塞の場合も1~2秒程度の極短い時間の内に心臓が停止する事になる筈で、心臓が停止して血流による酸素供給が滞れば1分よりもかなり短い時間の内に脳の酸素欠乏により意識が失われ、3~4分で脳死に致るとされていますから、30分以上も痛みを訴える事など出来ない筈です。
　つまり、急性心筋梗塞の場合でも30分以上痛みが続くという事は、酸素供給が絶たれた状態でも30分以上は拍動が続くという事を意味しています。
　この事は回答者様が仰っておられる

>1~2秒程度の極短い時間の内に心電図の波形は消失する

という話と矛盾しているように思われますが、如何でしょうか？

　後、回答者様はOKWAVEに昨日登録したばかりであるにもかかわらず、今朝の段階で回答数が54件に達しており、この補足を投稿する直前の19:40分の時点では240件も回答しておられますが、

>心電位に関して専門的知識をお持ちの方

とはそれ程までにOKWAVEへの回答に没頭する程暇があるのでしょうか？
　AIを使っていい加減な内容を投稿するのはお止め下さい。

回答No.1

dedypraja

心臓の拍動を力学的に停止させる場合、心筋が収縮することができないため、心電図には歩調取り電位の変動は現れなくなります。心筋が収縮することができないため、心臓の電位変化も停止します。つまり、心電図の波形は一定の状態になり、心臓の電位変化が無くなります。

ただし、心臓の組織が完全に壊死する前に、一時的に心臓の電位変化が生じることがあります。心臓に酸素が十分に供給されなくなると、心筋細胞が脱分極状態に陥り、電位が上昇します。この状態は、心臓停止後1〜2秒程度の極短時間の内に生じますが、その後は心臓の組織が壊死し、心臓の電位変化も完全に消失します。

お礼

御回答頂き有難う御座います。

>心臓の拍動を力学的に停止させる場合、心筋が収縮することができないため、心電図には歩調取り電位の変動は現れなくなります。心筋が収縮することができないため、心臓の電位変化も停止します。

との事ですが、心筋細胞の脱分極が引き金となって心筋の収縮が起こるのであって、心筋の収縮が心臓の電位変化を作り出している訳ではない筈です。
　また、歩調取り電位は心臓の細胞が脱分極する際の電位変化ですが、洞房結節やその下流の心臓刺激伝達系の細胞の脱分極・再分極の切り替わりは、ナトリウムイオンチャンネルを始めとする陽イオン用のチャンネルが開く事で起きる脱分極によって細胞膜内外間の電位差が閾値以下に達すると、チャンネルが閉じて再分極が始まる事が交互に繰り返される事によって生じるもので、これは他からの刺激によらずに自発的に起きるものだと耳にしております。

【参考URL】
東邦大学 > メディアネットセンター > バーチャルラボラトリー > 心筋 > 心筋細胞の活動電位
https://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/shinkin/denki/denki-1-1.html

東邦大学 > メディアネットセンター > バーチャルラボラトリー > 心筋 > 特殊心筋、刺激伝導系
https://www.mnc.toho-u.ac.jp/v-lab/shinkin/denki/denki-3-1.html

看護roo! > 看護知識 > 心筋細胞と電気現象｜心臓とはなんだろう（2）
https://www.kango-roo.com/learning/1657/

看護roo! > 看護知識 > 刺激伝導系と心筋の特殊な性質｜心臓とはなんだろう（3）
https://www.kango-roo.com/learning/1660/

　他からの刺激によらずに自発的に起きるという事は、そこには筋肉の収縮は関わっていない事を意味すると解釈出来ます。
　そのため御回答にある

>心筋が収縮することができないため
>歩調取り電位の変動は現れなくなります
>心臓の電位変化も停止します

という現象が何故起きるのかが解りません。
　済みませんが、心筋が収縮出来ないと心臓の電位変化が生じ無くなるのは何故なのか、その生理化学的機構をお教え願います。