めまいがしたとき、スマートウォッチには142拍/分の脈拍が表示されていました。ところが後日、医療機関で記録した心電図では、拍動がまとまって現れる波形で96拍/分でした。この2つの数値は矛盾しているように思えるかもしれません。しかし実際には、同じ電気的・機械的なしくみの別々の部分を測っています。前者は、血流を通して検出された速い心室の反応を反映している可能性があります。一方、心電図では、心房からの興奮がどのように伝わっているか、途中で遮断されていないか、別のリズムに置き換わっていないかがわかります。
この区別が、心房拍数と心室拍数の違いを理解する土台になります。心房拍数は、心臓の上の部屋（心房）がどれくらいの速さで脱分極しているかを表します。心室拍数は、下の部屋（心室）がどれくらいの速さで脱分極し、多くの場合収縮しているかを表します。両者の差から、房室ブロック、心房粗動、心房細動、補充調律がわかることがあります。ウェアラブル機器の脈拍の推移からは、循環の状態が変化したタイミングはわかります。ただし、その変化の背後にある電気的なしくみまですべて見分けられるわけではありません。
心房拍数と心室拍数が重要な理由
ウォッチで高い数値を見た患者さんは、よく「私の心拍数はいくつだったのでしょう」と尋ねます。臨床的には、この問いにもう1つの問いを加える必要があります。どの拍数が測られたのか、そしてどのリズムによってその数値になったのかという点です。脈拍にもとづく測定値は、一般に心室からの血液の拍出を反映しています。検出される脈波の1つひとつは、心室の機械的な収縮に続いて生じるからです。房室結節で興奮が間引かれる前に、心房がどれくらいの速さで脱分極していたかは、脈拍からは直接わかりません。
正常な洞調律では、通常、心房と心室は1対1の順序で働きます。洞結節が興奮を起こし、心房が脱分極し、房室結節が信号を伝え、心室が脱分極します。伝導が不規則になったり、途中で途切れたりすると、2つの拍数は大きく食い違うことがあります。心房は速い興奮を続けているのに、一部の興奮しか心室に届かないこともあります。また、心房からの興奮が心室を支配しなくなっても、心室は補充調律によって拍動を続けることがあります。
数値だけでは診断になりません
142拍/分という脈拍からわかるのは、その時点で心室の機械的な反応が速いということです。そのリズムが洞性頻脈なのか、伝導を伴う心房粗動なのか、心房細動なのか、それとも別の上室性リズムなのかまではわかりません。後で測った脈拍が96拍/分だったとしても、先ほどのエピソードが無害だったという証明にはなりません。エピソードが短く、症状が治まった後に医療機関で記録された場合は、特にそうです。
心電図は、この欠けている情報を補います。P波や粗動波、QRS波、PR間隔、脱落した拍動、リズムの規則性を確認できます。そのため、心電図で心臓の問題がわかるかどうかを考えるときは、印字された拍数以外の情報にも目を向けることが大切です。
実践のルール：ウェアラブル機器の拍数は、脈拍に何が起きたかを示す測定値として扱いましょう。リズムを完全に言い当てる名前として扱ってはいけません。
心室拍数が重要なのは、心室に血液がたまる時間、心拍出量、そして症状に影響するからです。心室拍数が速いほど、胸の痛み、気が遠くなる感じ、息切れが起こりやすくなります。一方、心房の活動からは、どの電気的な発生源がペースを決めている可能性があるかがわかります。ある生理学的研究では、安静時の心室拍数がおよそ90拍/分未満であればコントロールされている、140拍/分を超えていれば全例でコントロールされていないと分類されました。詳しくは発表された血行動態研究に記載されています。
そのため医師は、「心拍数」を1つで完結する答えとして扱いません。拍数、リズム、伝導を分けて考えます。
心房拍数と心室拍数はどのように生じるのか
2つの拍数を理解するいちばんわかりやすい方法は、1つの電気的な興奮を、始まりから心室まで追いかけることです。それぞれの段階が、心電図上に見分けのつく波形を残します。
まず心房から
洞結節が興奮します。洞調律では、洞結節がふだんのペースメーカーとして働きます。その興奮から1回の周期が始まります。
心房が脱分極します。脱分極が心房の筋肉に広がり、心電図上にP波をつくります。心房拍数は、この心房の脱分極がどれくらいの頻度で起きているかを測って求めます。はっきりした洞調律であれば、通常は一定時間内のP波の数を数えることになります。
房室結節が興奮を受け取ります。房室結節は、伝導を一時的に遅らせます。この間に心室に血液がたまり、P波の始まりからQRS波の始まりまでのPR間隔が生まれます。
次に心室を測ります
ヒス-プルキンエ系が信号を行き渡らせます。房室結節を通過した興奮は、ヒス束と、枝分かれしたプルキンエ線維網を伝わっていきます。
心室が脱分極します。心室の脱分極によってQRS波が生じます。心室拍数は、QRS波がどれくらいの頻度で現れるかを測り、心房拍数とは別に求めます。
正常な洞調律では、洞結節による心房拍数は一般に60〜100拍/分とされます。心房からの興奮がすべて1対1で心室に伝わる場合、心室拍数も同じになります。大切なのは、2つの拍数が一致するのは伝導がうまくいった結果であって、定義上そうなるわけではないという点です。
PからQRSへのつながりが途切れるとき
徐脈では周期が遅くなり、頻脈では速くなります。接合部調律では、洞結節ではなく房室結節付近の組織から心室の脱分極が起こることがあります。心室補充調律は、刺激伝導系のさらに下の部分から始まります。いずれの場合も、医師はP波があるか、P波がQRS波の前にあるか、そのタイミングが一定かどうかを確認します。
自律神経系も、洞結節の興奮と房室結節の働きに影響します。交感神経と副交感神経は、洞結節のペースや、房室結節を興奮が通過するときの通りやすさを変えることがあります。それでも、P波とQRS波の関係を確認する必要がなくなるわけではありません。
心電図を読むときは、まず心房拍数と心室拍数を別々に測り、そのうえで両者の関係を確認する習慣をつけると役立ちます。この順序を守れば、QRS波の拍数が規則的だからといって、心房も同じ拍数で拍動していると思い込むのを防げます。
拍数・リズム・伝導の比較
心電図は、いくつもの異なる問いに同時に答えます。ただし、それぞれの答えは波形の別々の特徴から得られます。拍数は、活動がどれくらいの速さで起きているかを問います。リズムは、パターンが規則的かどうか、どこから発生しているかを問います。伝導は、心房からの興奮が心室に届いているか、届いているならどれくらい安定しているかを問います。
| 項目 | 測っているもの | 心電図上の情報源 | よく見られる異常所見 |
|---|---|---|---|
| 心房拍数 | 心房の脱分極の頻度 | P波、または規則的に組織化された心房の活動 | 速い粗動波、または明瞭なP波のない無秩序な活動 |
| 心室拍数 | 心室の脱分極の頻度 | QRS波 | 速い、遅い、不規則な心室の反応、または補充調律による心室の反応 |
| リズム | 規則性と、考えられる電気的な発生源 | P波の形、R-R間隔、QRS波のパターン | 心房細動でみられる絶対的に不規則な心室リズム |
| 伝導 | 心房からの興奮が房室結節とヒス-プルキンエ系を通過すること | PR間隔、P波とQRS波の関係 | QRS波の脱落、一定の伝導比、または房室解離 |
同じ心室拍数でも意味は異なります
心室拍数が100拍/分前後の場合を考えてみましょう。洞性頻脈では、心房と心室が1対1でつながっていることがあり、その場合は心房拍数も100拍/分前後です。心房粗動では、心房が約300拍/分で脱分極し、房室結節が3回に1回の興奮だけを伝えることで、心室拍数が100拍/分前後になることがあります。QRS波の数値は似ていても、心房側の発生源と伝導のパターンはまったく異なります。心房粗動に関する心電図の参考資料にあるように、150拍/分前後の規則的な拍数で心房粗動が疑われるのはこのためです。
心房細動では、また別の問題が生じます。心房の活動は無秩序で、体表面の心電図では、一般に明瞭なP波を確実に数えることができません。心室拍数はQRS波から測定できますが、その不規則さは房室結節での伝導がばらつくことを反映しています。伝導のパターンや治療によって、拍数は速くも、中程度にも、遅くもなりえます。
完全房室ブロックでは、これとは逆の種類の解離が起こります。心房の活動と心室の活動がそれぞれ独立して続くため、P波とQRS波の間に一定の関係がありません。洞結節ではなく補充調律の発生源が心室を動かしているため、心室拍数は心房拍数よりかなり遅くなることがあります。
症状が長く続く場合や、出たり消えたりする場合は、携帯型心電図モニタリングが、日常生活の中でのリズムをとらえるのに役立つことがあります。記録時間が長くなっても、しくみを特定するには心電図レベルの電気的な情報が必要です。それでも、症状が出ていた時間帯の記録を確認できる可能性は高まります。
心房拍数と心室拍数が食い違うしくみ
心房拍数と心室拍数が食い違うのは、心房からの興奮がすべて心室に届かないとき、心房の活動が規則的なパターンを失ったとき、または心室が独立した補充調律の発生源に従うときです。心電図のパターンを見れば、そのうちどの説明がもっともらしいかがわかります。
2度房室ブロック
2度房室ブロックでは、心房からの興奮の一部は伝わり、一部は伝わりません。心房のリズムは規則的なままのことがありますが、心室のリズムにはQRS波の抜けが生じます。
モビッツI型（ウェンケバッハ型とも呼ばれます）では、PR間隔がしだいに延びていき、やがてP波の後にQRS波が続かなくなります。心房拍数はそのままですが、一連の興奮のうち1つが伝わらないため、心室拍数は低下します。冒頭の例で見られた、拍動がまとまって現れるQRS波のパターンは、このような関係を反映している可能性があります。ただし、それを確定できるのは実際の心電図記録だけです。
モビッツII型では、伝導されたときのPR間隔は比較的一定のままで、モビッツI型にみられるような徐々のPR延長がないまま、突然QRS波が脱落します。伝導のパターンによって心室の反応は規則的にも不規則にもなりえますが、心房の活動は独立して自分のペースで続きます。
完全房室ブロック
完全房室ブロックでは、房室解離が生じます。洞結節は規則的なP波をつくり続けることがありますが、そのどの興奮も心室を支配しません。接合部または心室の補充調律の発生源が心室の脱分極を引き継ぎ、通常はより遅い拍数になります。
心電図では、P波とQRS波がそれぞれ独立して並んでいきます。ときどき重なって見えることはあっても、一定のPR間隔はありません。そのため、心室拍数を洞結節の活動をそのまま反映したものとして解釈することはできません。
心房細動
心房細動では、規則的なP波が、速く無秩序な心房の活動に置き換わります。体表面の心電図では心房の脱分極を1つずつはっきり区別できないため、心房拍数を直接測定できないことがよくあります。心室の反応はQRS波から確認でき、通常は絶対的に不規則（irregularly irregular）です。房室結節が無秩序な興奮の流れを受け取り、予測できない形で伝えるためです。
心室拍数が遅くなっても、心房の活動が止まったわけではありません。房室結節での興奮の間引き、薬、刺激伝導系の病気などによって、心室に届く興奮の数が減ることがあります。心拍数をコントロールする薬を使用している患者さんの登録研究では、心電図上の心室拍数が100拍/分以上であることが、1年以内の新規の心不全発症リスクの上昇、および全死亡率の上昇と関連しており、拍数が高いほどリスクも高くなる傾向がみられました。詳しくは登録研究の解析で報告されています。
心房粗動
心房粗動は、心房細動よりも規則的に組織化されています。典型的な心房粗動では、心房の脱分極は一般に250〜350拍/分程度で、古典的な基準値として300拍/分がよく用いられます。房室結節が興奮を間引くため、心室は2対1、3対1、4対1の伝導パターンで反応することがあります。心房粗動に関する臨床の参考資料にまとめられているように、これらの関係により、心室拍数はそれぞれ約150、100、75拍/分になります。
| しくみ | 心房拍数のパターン | 心室拍数のパターン | 心電図上の特徴 |
|---|---|---|---|
| モビッツI型房室ブロック | 規則的な心房の活動 | まとまって現れるQRS波と、1拍の脱落 | QRS波が脱落する前にPR間隔がしだいに延長する |
| モビッツII型房室ブロック | 規則的な心房の活動 | ときどきQRS波が脱落する | 一定のPR間隔の後に、突然伝導されないP波が現れる |
| 完全房室ブロック | 規則的な洞結節または心房の活動 | 独立した補充調律 | 一定のPR関係がない房室解離 |
| 心房細動 | 無秩序で、体表面の心電図では確実に数えられない | 絶対的に不規則な反応 | 個々のP波がなく、R-R間隔がばらつく |
| 心房粗動 | 250〜350拍/分前後の規則的に組織化された活動 | 一定または変動する比率での反応 | 伝導比を伴う、繰り返す粗動波のパターン |
大切なのは、心室の数値だけを切り離して読まないことです。心室拍数が同じ2人の患者さんでも、一方は洞結節から1対1で伝導していて、もう一方は速い心房のリズムを房室結節が大きく間引いている、ということがありえます。
心電図と手首のウェアラブル機器で測っているものの違い
医療機関の心電図は電気的な脱分極を記録します。手首のウェアラブル機器は、主に光学センサーで拍動する血流を検出します。どちらも心拍数の数値を出せますが、同じ根拠にもとづいているわけではありません。
心電図では、P波、QRS波、PR間隔、QRS波の形、そして心房と心室の出来事の間のタイミングを確認できます。この情報があれば、心房の活動が規則的な場合には医師がそれを数え、心室の反応と比べることができます。また、リズムが規則的かどうか、拍動が脱落していないか、心房と心室の活動が解離していないかもわかります。
脈拍にもとづくウェアラブル機器は、心室からの拍出によって手首に生じる機械的な結果をとらえています。脈拍が速いか遅いかを示し、時間の経過に沿った役立つ推移を表示することはできますが、P波を直接示すことはできません。その情報がないため、機器は速いリズムのすべてを見分けることはできません。
速い脈拍からわかること、わからないこと
ウェアラブル機器で速い脈拍が記録された場合、次のようなものに対応している可能性があります。
- 洞性頻脈：洞結節が心房を動かし、心室がそれに続きます。
- 心房細動：房室結節が無秩序な心房の活動を間引くため、心室の反応がばらつきます。
- 心房粗動：規則的に組織化された速い心房の活動が、一定の伝導比で心室に届きます。
- その他の上室性リズム：心房側のしくみを見分けるには、心電図の波形とタイミングが必要です。
体の動きによって、光学式の測定値がゆがむことがあります。期外収縮では脈が弱かったり不安定だったりすることがあり、不整脈の中には、電気的には拍動していても末梢でははっきりした脈にならないものもあります。そのため機器が拍動を見逃したり、不規則な並びをならしてしまったり、記録を「分類不能」と表示したりすることがあります。
もっとも役立つのは、状況と合わせて解釈することです。めまいがしたときに記録された、時刻つきの高い脈拍は、記録して医師と話し合う価値があります。繰り返し起こる場合は特にそうです。ただし、それは特定の心房のリズムである証拠にはなりません。また、後で測った脈拍が正常でも、電気的に記録されなかった短いエピソードがなかったことにはなりません。
ウェアラブル機器は、脈拍がいつ変化したかを教えてくれます。心電図は、なぜ変化したかを説明する手がかりになります。
気になる症状があるときは、表示された数値から不整脈を見分けようとせず、医療機関で診察を受けてください。胸の痛み、失神、強い息切れ、または速い動悸が続く場合は、速やかに受診が必要です。
頻脈とPOTSにおける拍数の解釈
頻脈とは、心拍数が速いことを指します。それだけでは、洞結節、心房、房室接合部、その他のどのリズムのしくみが原因なのかはわかりません。ウォッチはエピソード中の心室の脈拍の反応を記録できますが、心房側の発生源を確定することはできません。
POTSでは、これに体位という要素が加わります。POTSは、起立性低血圧を伴わずに、立ち上がってから10分以内に心拍数が30拍/分以上増加すること、または120拍/分を超えることで定義されます。詳しくはPOTSに似た症状と心房・心室拍数の解釈に関する臨床的な解説に示されています。これらの基準は、体位に関連した心拍数の変化を表すものであり、特定の心房のリズムを表すものではありません。
体位によるパターンとリズムの診断を分けて考える
自律神経障害のある方は、立ち上がった後に脈が速くなり、めまい、動悸、倦怠感、ブレインフォグを伴うことがあります。このパターンは、医師が起立不耐症を評価するうえで参考になりますが、脈拍の数値だけでPOTSと確定したり、不整脈を否定したりすることはできません。
モニタリングに役立つ問いには、次のようなものがあります。
- 拍数は立ち上がった後に変化しましたか。それとも安静時に始まりましたか。
- 上昇はどれくらい続きましたか。
- めまい、動悸、気が遠くなる感じ、息切れはありましたか。
- 信号は、動いているとき、運動中、回復中、じっとしているときのどれに記録されましたか。
- 症状が出ていた時間帯の心電図記録はありますか。
症状を伴うエピソードが続く場合は、心電図での記録や携帯型モニタリングについて医師に相談するのが妥当です。受診時の脈拍が正常でも、すでに治まった発作性のリズムが否定されるわけではありません。逆に、体を動かしているときや運動中の高い脈拍は、新たな心房性不整脈ではなく、体の正常な反応や測定ノイズを反映している可能性があります。
実際的な違いはシンプルです。POTSの評価では、体位に対する心拍数の反応と、全体的な臨床像を見ます。リズムの評価では、電気的な興奮と伝導を見ます。2つの評価が重なることはありますが、一方でもう一方を代わりにすることはできません。
Cardiogramによる心拍数モニタリングのサポート
Cardiogramはヘルスケアの心拍数データを解析し、ばらばらの脈拍の測定値を、整理されたエピソードと推移に変えます。5分以内の30拍/分の上昇を検出し、基準値とピーク値を記録し、持続時間と発生時刻を記録したうえで、そのイベントをエピソード一覧に表示します。こうした測定値があれば、慌ただしい診察の場で何が起きたかを思い出そうとするよりも、症状の経過を正確に伝えやすくなります。
心拍数の急上昇そのものと同じくらい、そのときの状況も大切です。エピソードと合わせて、めまい、動悸、倦怠感、ブレインフォグ、水分補給、塩分摂取、睡眠、薬を記録できます。ワークアウト中や運動後の回復中はエピソードの集計から自動的に除外されるため、運動に関連した変化と、ふだんの日常生活の中で起きたイベントを区別しやすくなります。
医師が確認できる記録をつくる
このアプリでは、スマートフォンへのリアルタイム通知、週ごとのまとめ、安静時心拍数の推移、エピソードのヒートマップを利用できます。また、標準のヘルスケアアプリで表示されるよりも長い期間の心拍数の履歴を確認できます。書き出し可能なPDFレポートには、使用した検出基準が明記され、エピソード、推移、症状、状況のメモが、医師が確認しやすいように整理されています。
Cardiogramの解析はデバイス上で行われ、HealthKitへのアクセスは読み取り専用で、データはユーザー自身のiCloudを通じて同期されます。脈拍のエピソードがいつ起き、どこまで上がり、どれくらい続き、どんな症状を伴ったかを示すのに役立ちます。こうした情報は医師とのより良い話し合いにつながりますが、脈拍のデータを心房に関する確定診断に変えるものではありません。
臨床上の限界：電気生理学的に正確な結論を出したり、薬を調整したり、アブレーションを計画したりするには、確認のための単誘導心電図または12誘導心電図による判読が引き続き必要です。
レポートは、リズムの評価の代わりではなく、次に何を確認すべきかを考える手がかりとして使ってください。エピソードのタイミング、症状、体位、きっかけ、そして手元にある心電図記録を医師のもとへ持っていきましょう。そうすれば、心室の脈拍のパターンを電気的な根拠と照らし合わせることができます。
Cardiogramは、Apple Watchの心拍数の履歴を、時刻つきのエピソード、症状と結びついた状況、推移、医師にそのまま見せられるレポートに整理します。心室の脈拍の反応を、心房のリズムの完全な診断と混同することなく記録するのに役立ちます。頻脈、POTS、自律神経障害のための体系的なモニタリングについては、Cardiogramをご覧ください。
