ヒトの心臓

心臓（しんぞう）は血液循環の原動力となる、血液循環系の中枢器官である広辞苑 第五版 p.1386【心臓】。この臓器は血管を通して血液を送り出す。本項ではヒトの心臓について概説するものとする。

概要 心臓は筋肉質の臓器であり、律動的な収縮によって血液の循環を行うポンプの役目を担っている生化学辞典第2版、p.674 【心臓】。心臓と血管は合わせて循環器系を構成する。心臓から全身に送り出された血液（動脈血）は組織に酸素と栄養素を供給し、全身から心臓に戻ってきた、酸素が少なく二酸化炭素の多い血液（静脈血）は肺へ送られる。ヒトでは、心臓はおよそ握り拳ほどの大きさで、肺の間の胸部の中央区画、すなわち縦隔に位置している。

心臓は4つの部屋（心腔）に分かれている。すなわち血流から見て上流、左右のと下流の左右のである。一般的に、右心房と右心室を合わせて右心、左心房と左心室を合わせて左心と呼ぶ。健康な心臓では、により血液は一方向にのみ流れ、逆流を防いでいる。心臓は保護袋である心膜に包まれており、その中には少量の液体（心嚢液）も含まれている。心臓の壁は3層で構成されている。すなわち、心外膜、心筋、心内膜である。

心臓は洞房結節の群によって決定されるリズムで血液を送り出す。これらの細胞は電流を生成し、心臓を収縮させ、房室結節を通って心臓の伝導系に沿って伝わる。

体内で脱酸素化された血液は、上・下大静脈から右心房に入り、右心室に流れる。ここから肺循環を通って肺へ拍出され、そこで酸素を取り込み、二酸化炭素を放出する。酸素化された血液は左心房に戻り、左心室を通過し、大動脈を通って体循環へ送り出される。そこで動脈、細動脈、毛細血管を通り、血管と細胞の間で栄養素やその他の物質が交換され、酸素を失い、二酸化炭素を得る。その後、細静脈を経て静脈を通り、心臓に戻る。心臓は安静時に約72回/分の心拍数で鼓動する。運動は一時的に心拍数を上げるが、長期的には低下させ、心臓の健康に良い。心臓は送り出す血液のうち約5%を心臓自身で用いている。心臓を潤す血管は冠動脈（冠状動脈）といい、大動脈基部のから右心房・心室に伸び心臓の下部を回りこんで左心室の後・下壁に至ると、左心房・心室前方から中隔・心尖部に伸びる左冠状動脈の2本に枝分かれする小室(2004)、p.2-7、I.循環器を深く知るための基本講義、A.構造と機能を学ぶ、心臓の構造。心筋は大きく脈動するため、心筋自体への血液の供給は主に筋肉の縮まる力が低くなった心臓拡張時に行われる。心臓は交感神経と副交感神経の支配を受ける。前者は心拍数や心筋収縮力の増加および興奮伝達速度を早め、後者はこれらの減少や遅延を促す。

心血管疾患は2008年時点で世界的に最も多い死因であり、全人類の死亡の30%を占めている。これらの死亡のうち4分の3以上が冠動脈疾患と脳卒中によるものであった。危険因子（）には以下のものがある。喫煙、、運動不足、高コレステロール血症、高血圧、そして適切にコントロールされていない糖尿病など。心血管疾患は初期は症状が乏しいが、進行すると胸痛や呼吸困難を引き起こすことがある。心臓病の診断は多くの場合、病歴の聴取、聴診器でを聴診すること、また心電図や超音波を使用する心臓超音波検査によって行われる。心臓疾患の専門医は循環器内科医だが、治療には多くの医療専門分野が関わることがある。心疾患の治療には、生活習慣の改善、投薬（降圧薬、利尿薬、抗不整脈薬など）、カテーテルアブレーション、ペースメーカー、植込み型除細動器、手術、補助人工心臓、心臓移植、などがある。

構造 thumbnail|200px|right|前面から見たヒトの心臓 alt=コンピューター生成によるヒトの拍動する心臓のアニメーション|thumb|CGによるヒトの拍動する心臓のアニメーション thumb|心臓の解剖学・生理学についての動画

位置と形状 thumb|ヒトの心臓のリアルタイムMRI（動画） thumb|left|upright|ヒトの心臓は胸の中央にあり、心尖部は左側にある。

ヒトの心臓は縦隔内下部のほぼ中央解剖学第2版、p40-44、循環器系 2.心臓、第5胸椎から第8胸椎の高さに位置している。心膜と呼ばれる二重膜の袋が心臓を取り囲み、縦隔に付着している。心臓の後面には食道や胃があり、さらにその後方に脊椎がある。と呼ばれる前面は胸骨との後ろに位置している。心臓の上部には、大血管（大静脈、大動脈、肺動脈）が付着している。心臓の上部は第3肋軟骨の高さに位置している。

心臓の形はおおまかには、逆円錐状で、その軸は左斜め側に傾いている。そのため心臓の下部は左側に傾き、肋骨の左側第5肋間から鎖骨中線の間に位置する。心臓は、上部の太く大きな血管があり右後方に尖る佐藤・佐伯(2009)、p.44-47、第3章 循環、2.心臓heart、1)心臓の構造と機能部分を「心底」、下部の左前方に尖った部分を「心尖」と言う。成人の場合、心尖は正中線（）から左に8〜9 cm、第4肋骨と第5肋骨（第5肋間）の肋軟骨との関節の近くにあり、ここに触れると拍動を確認できる。成人の心臓の重さは250〜350グラムである。心臓はよく拳のサイズと表現される（長さ12 cm、幅8 cm、厚さ6 cm）が、この説明には異論もあり、心臓はわずかに大きい可能性がある。よく鍛えられたアスリートは、運動の効果により、骨格筋と同様に、心筋も肥大し、かなり心臓が大きくなることがある。

心臓の大部分は通常、胸の左側にわずかにずれている（左胸心）。まれな先天性障害（右胸心）では、心臓が右側にずれているが、体のすべての部分に血液を送り出すために左心がより強く大きいため、左側にあるように感じられる。左肺は右肺よりも小さく、心臓を収容するためのくぼみ（）がある。

心腔 ヒトの心臓には4つの内腔、すなわち心腔がある。心腔は二対の心房・心室、つまり右心房、左心房、右心室、左心室から成る。それぞれの壁は、心房よりも心室が、同じ心室でも左心室の方が厚い。上部の2つのは血液を受け取る側の心腔で、下部の2つのは送り出す側の心腔である。心房はにあるを通して心室に開いている。この境界は心臓の表面からもとして観察できる。右心房の上部には耳のような構造があり、右心耳と呼ばれ、左心房の上部にも左心耳がある。右心房と右心室を合わせて右心と呼ぶことがある。同様に、左心房と左心室を合わせて左心と呼ぶこともある。心室は心室中隔によって互いに分離されており、心臓の表面からは、ととして見ることができる。

はより成る。心臓骨格は房室中隔を形成し、心房を心室から分離し、4つのの基礎となる線維輪を形成する。は心房を分離し、心室中隔は心室を分離している。心臓骨格は心臓を構造的に分離するだけでなく、電気的に絶縁する役割も持っている。

弁

thumb|右側の乳頭筋が三尖弁に、左側の乳頭筋が僧帽弁に、それぞれを介して接続している。前面から切開。 心臓には4つの弁があり、それらが心臓の各部屋を分けている。各心房と心室の間に1つの弁があり、各心室の出口に1つの弁がある。つまり、弁は右心房と右心室、右心室と肺動脈、左心室と大動脈、左心房と左心室の間に存在し、それぞれ、三尖弁（右房室弁）、肺動脈弁、大動脈弁、僧帽弁（左房室弁、二尖弁）と呼ばれる。

心房と心室の間にある弁はと呼ばれ、右心房と右心室の間の房室弁が三尖弁、左心房と左心室の間の房室弁が僧帽弁である。三尖弁は3つのを持ち、と3つの乳頭筋（前・後・中隔乳頭筋）に接続している。僧帽弁は左心房と左心室の間にあり、二尖弁とも呼ばれる。これは2つの弁尖（前尖と後尖）を持ち、これらの弁尖も腱索を介して心室壁から突き出た2つの乳頭筋に接続している。

乳頭筋は腱索という軟骨性の接続を通じて心臓の壁から弁へ伸びている。これらの筋肉は弁が閉じる際に弁がひっくり返らないようにする。心周期の弛緩期には、乳頭筋も弛緩しており、腱索の張力はわずかである。心臓の部屋が収縮すると乳頭筋も収縮し、腱索に張力を生じさせ、房室弁の弁尖が所定の位置に保持され、弁が心房側に押し戻されるのを防ぐ。

各心室の出口にある3枚の弁葉を持つ弁、すなわち肺動脈弁と大動脈弁は半月弁と呼ばれる。肺動脈弁は肺動脈の基部に位置しており、3つの弁尖を持ち、乳頭筋には繋がっていない。心室が弛緩すると、動脈から心室に血液が逆流し、この血流がポケット状の弁を満たし、弁尖に圧力をかけて弁を閉じる。半月状の大動脈弁は大動脈の基部にあり、これも乳頭筋には接続されていない。この弁も3つの弁尖を持ち、大動脈からの逆流による圧力で閉じる。

右心

右心は2つの部屋、右心房と右心室からなり、弁で分けられている。この弁は三尖弁である。

右心房は、体の2つの主要な静脈である上大静脈と下大静脈からほぼ絶え間なく血液を受け取る。また、冠循環からの少量の血液は、下大静脈の開口部のすぐ上、内側にある冠状静脈洞を通じて右心房に排出される。右心房の壁には、胎児期の心臓に存在していた開口部である卵円孔の名残である、という楕円形のくぼみがある。右心房の内面の大部分は滑らかで、卵円窩のくぼみは内側に位置し、前面にはの顕著な隆起があり、これらはにも存在する。

右心房は三尖弁を通じて右心室と接続されている。右心室の壁には、肉柱と呼ばれる心筋の隆起があり、心内膜で覆われている。これらの筋肉の隆起に加え、と呼ばれる心筋の帯が、心室中隔の下部から生じ、右心室の内部空間を横切り、下側の乳頭筋と接続している。この帯は右心室の過膨張を防ぎ、心臓の伝導においても重要な役割を果たしている。右心室は肺動脈幹に向かって先細りしており、収縮時に血液を排出する。肺動脈幹は左肺と右肺に向かって分岐し、血液をそれぞれの肺に運ぶ。肺動脈弁は右心室と肺動脈幹の間にある。

左心 左心には2つの部屋があり、左心房と左心室が僧帽弁によって分けられている。

左心房は4本ある肺静脈を通じて肺から酸素化された血液を受け取る。左心房にはと呼ばれる小さな袋状の構造がある。右心房と同様に、左心房もで覆われている。

左心室は右心室に比べて壁が非常に厚い、これは全身に血液を送り出すためにより高い圧力を必要とするためである。左心室は血液を大動脈弁を通じて全身に送り出す。大動脈弁の上には小さな開口部が2つあり、そこから冠状動脈を経由して血液が心筋に供給される。左側の弁尖の上には左冠状動脈があり、右側の弁尖の上にはがある。

壁 心臓を動かす厚い筋肉は心筋と呼ばれ、骨格筋と同様にアクチンとミオシンのフィラメントが滑走して動く横紋筋でありながら、多くの枝分かれ構造を持ち互いに境界膜（介在板）で電気的に連絡し、一体となって動作する機能的合胞体となっている。この心筋は心臓を螺旋状に取り囲んでいる。心筋は伸展の大きさに対応して強い収縮を行い、流入する血液が多くなると強く縮んで拍出量を増やす。これはスターリングの法則と呼ばれる。thumb|心膜、臓側および壁側心膜を含む心臓壁の層

心臓の壁は、内側の心内膜、中間の心筋、外側の心膜の3層で構成されている。これらは二重膜で覆われた嚢である心膜に囲まれている。

心臓の最も内側の層は心内膜と呼ばれ、単層扁平上皮で構成され、心腔と弁を覆っている。これは心臓の静脈や動脈の内皮と連続しており、薄い結合組織層を介して心筋と接続している。心内膜はエンドセリンを分泌し、心筋の収縮を調節する役割を果たす可能性もある。

200px|thumbnail|心筋の螺旋状のパターンは、心臓が効率的に血液を送るのに役立つ心臓壁の中層は心筋で、心筋組織—横紋筋でできた不随意筋であり、コラーゲンの枠組みで囲まれている。心筋のパターンは優雅で複雑であり、筋細胞は心臓の部屋の周りを渦巻き、螺旋を描いている。外側の筋肉は心房や大血管の基部を8の字の形で取り囲み、内側の筋肉は2つの心室の周りを8の字の形で包み、心尖部に向かって進んでいる。この複雑な渦巻き状のパターンが、心臓が血液を効果的に送り出すのに役立っている。

心筋には2種類の細胞が存在する。収縮を担当する心筋細胞と、伝導系のである。筋細胞は心房と心室の細胞の大部分（99％）を占めている。これらの収縮性細胞は、介在板によって接続されており、ペースメーカー細胞からののインパルスに迅速に反応することができる。介在板は、筋細胞が合胞体として機能し、心臓全体の収縮を引き起こし、血液を心臓やに送り出す収縮を可能にしている。ペースメーカー細胞は心筋細胞の1％を占め、心臓の伝導系を形成している。これらは収縮性細胞よりもはるかに小さく、が少ないため、収縮能力は限られている。その機能は多くの点でニューロンに似ている。心筋組織にはと呼ばれる特有の機能があり、決まった速度で心臓活動電位を発生させ、それを細胞間で迅速に広げて心臓全体の収縮を引き起こす。

心筋細胞には、筋収縮に関連するタンパク質が発現している。これには、、が含まれる。これらは、アクチン、ミオシン、およびトロポニンファミリーに属する。他の発現しているタンパク質にはがあり、これらは骨格筋にも発現している。

心膜

心膜（）は心臓を包む嚢（袋）である。心膜の外側の硬い部分は線維性心膜と呼ばれる。これは漿膜性心膜と呼ばれる内側の二重膜で裏打ちされている。この漿膜性心膜は二重膜の間に心嚢液を生成して心臓の表面を潤滑にし、心臓の拍動から生じる摩擦を低減する効果を持つ。線維性心膜に付着している漿膜性心膜の部分は壁側板と呼ばれ、心臓に付着している部分は臓側板（別名: 心外膜、）と呼ばれる。心膜は、胸腔内の他の構造との摩擦を減らし、心臓の位置を安定させ、感染から心臓を保護する役割を果たしている。

冠循環 thumb|心臓への動脈血供給（赤）、他の領域は青で表示

心臓組織は、体内の他の細胞と同様に、酸素や栄養素の供給を必要とし、の除去のための経路も必要である。これを実現するのが冠循環で、冠循環には動脈、静脈、およびが含まれる。冠動脈を通る血流は、心筋の弛緩や収縮に応じて、流量にピークと谷がある。

心臓組織は、大動脈弁のすぐ上から出る2本の動脈から血液を受け取る。これらは左冠状動脈とである。左冠状動脈は大動脈から分岐してすぐに、との2つに分かれる。左前下行枝は左心房、左心室の大部分、および心室中隔の大部分を供給する。左回旋枝は左心室の側壁、場合によっては心臓の後面にも血流を供給する。右冠状動脈は右心房、右心室、および心臓の下部に血流を供給する。また、右冠状動脈は房室結節（ヒトの約90％）および洞房結節（ヒトの約60％）に血液を供給する。右冠状動脈は心臓の後面の溝に沿って走り、左前下行枝は心臓の前面の溝に沿って走る。心臓を供給する動脈の解剖学的構造は、人によって大きな違いがある。動脈はその末端でさらに小さな枝に分かれ、それぞれの動脈供給の境界で合流する。

冠状静脈洞は、右心房に流れ込む大きな静脈であり、心臓のほとんどの静脈からの排出血液を受け取る。冠状静脈洞は（左心房および両心室からの血流を受け取る）、（左心室後部）、（左心室と右心室の底部）、およびから血液を受け取る。は右心室の前部から血流を受け取り、直接右心房に合流する。

神経支配 thumb|心臓の自律神経支配 心臓は迷走神経および交感神経幹から分岐した神経から信号を受け取る。交感神経は心臓に対して促進的、迷走神経は抑制的に作用する。例えば、副交感神経系の迷走神経は心拍数を減少させ、交感神経幹からの神経は心拍数を増加させる。交感神経はまた心臓の収縮力にも影響を与える。これらの神経を介して伝わる信号は、延髄にある2対のから発生する。これらの神経は心臓の上にある神経のネットワークであるを形成する。

迷走神経は脳幹から出る長い神経で、胸部および腹部の多くの器官、特に心臓に副交感神経の刺激を与える。心臓への交感神経は第1-第7胸髄側角のの節前ニューロンに始まり、脊髄の前根を経て、交感神経節で節後ニューロンとなり、洞房結節および房室結節、さらには心房や心室に向かって分布する。とりわけ、第1-第3胸髄由来の交感神経繊維は心機能への影響が強い。心室は副交感神経繊維よりも交感神経繊維で豊富に支配されている。交感神経の神経伝達物質は、ノルアドレナリン（ノルエピネフリンとも呼ばれる）である。ノルアドレナリンは心臓のに結合する。これにより再分極期間が短縮され、脱分極と収縮の速度が速まり、心拍数が増加する。化学的またはリガンド依存性のナトリウムおよびカルシウムイオンチャネルが開き、正に帯電したイオンの流入を可能にする。

リンパ系 心臓のリンパ系に関しては、知られていることが少なく、多くの医学教科書では全く言及がない。細いリンパ管は心内膜や心筋から始まる。心臓の心臓の3つの層の下には、リンパ管叢と呼ばれる微細なリンパ管のネットワークが存在する。これらのネットワークは左と右の主幹に集まり、心臓の表面にある心室の間の溝に沿って上行し、途中で細いリンパ管と合流する。これらのリンパ管はに入り、横隔膜上の左心室部分から流出するリンパ管と合流する。左側のリンパ管はこのリンパ管と合流し、肺動脈と左心房に沿って進み、で終わる。右側のリンパ管は右心房と横隔膜上の右心室部分に沿って進む。通常、これは上行大動脈の前を通過し、最終的に腕頭リンパ節で終わる。

発生

thumb|right|450px|ヒトの心臓の発生過程（上：妊娠初期8週間、下：心腔の形成）。この図では、青と赤の色が血液の流入と流出を表しており、静脈血と動脈血を示しているわけではない。最初は、すべての静脈血が尾部/心房から心室/頭部に流れ、成人とは相当に異なるパターンを示す。

ヒトでは、心臓はの約3週目に拍動を始め、血液を送り出すTerry J. DuBose Sex, Heart Rate and Age 。この早い段階での開始が、その後の胚発生やにとって重要となる。母体から供給された酸素や栄養が行き渡り、他の臓器が分化・成長を行えるようになる小室(2004)、p.5、I.循環器を深く知るための基本講義、A.構造と機能を学ぶ、心臓の発生。

心臓は臓側中胚葉から発生し、先頭に心臓形成域を形成する。ここで2つのが作られ、これが融合して単一のを形成する。3週から4週にかけて、心筒は長くなり、心膜内でS字型に折り畳まれ、心室や主要な血管が正しい位置に配置される。さらに発達が進むと、中隔や弁の形成、心腔の再構成が行われる。5週目の終わりまでに心房の中隔（）が完成し、9週目には心臓の弁が完成する。一次中隔が完成するまでの左右の心房の交通は一次孔と呼ばれる。

一次孔はいったんは一次中隔により閉鎖されるが、第5週末以降には一次中隔が穿孔して二次孔と呼ばれる穴が出現する。しかし、一次中隔に接して、二次中隔が出現し、二次孔に覆い被さる。覆い被さっていない部分は卵円孔と呼ばれる開口部となる。卵円孔は胎児の心臓で、右心房から左心房へ血液を直接通し、一部の血液が肺を迂回できるようにしている。出生後数秒以内に、以前は弁として機能していたと一次中隔が卵円孔を閉じ、通常の心臓循環パターンが確立される。卵円孔があった部分には、右心房の表面に卵円窩と呼ばれるくぼみが残る。

つまり、発生初期の心臓は初期胚の前方につくられる1本の単純な筒であるが、周囲の内・外胚葉から細胞の増殖因子や接着因子を受け、転写因子を活性化させながら屈曲してループ状になり、さらに中隔膜が形成されて2系列の並列循環構造へ成長する。

心拍動は母親の心拍数に近い毎分75～80拍から始まり、その後、胚の心拍数は加速し、7週目初期に165～185 回/分のピークに達するDuBose, T.J. (1996) Fetal Sonography, pp. 263–274; Philadelphia: WB Saunders 。9週目以降、心拍数は減速し、出生時には毎分約145（±25）拍にまで低下する。出生前の段階では、男女の心拍数に違いはないDuBose, Terry J. (26 July 2011) Sex, Heart Rate and Age . obgyn.net。

複雑な発生過程を経る心臓は、形成に多くの遺伝子が関わる。そのために先天性心疾患は頻度が高く、100人に1人ほどの割合で生じる小室(2004)、p.3、I.循環器を深く知るための基本講義、A.構造と機能を学ぶ、心臓発生研究と疾患治療。また心臓の心筋細胞は誕生後に細胞分裂を行なわず、大きさは生理的肥大によって成長する。そのため何らかの疾患で細胞が減少しても元に戻らないと考えられてきた。しかしながら、2001年には心筋梗塞後に心筋細胞が僅かながら有糸分裂を行ったと報告されるなど、従来の定説には疑問が呈されている。しかし、筋細胞の再生が心臓の恒常性において果たす役割は無視できるほど小さいことは示唆されている。そのため、末期の心臓疾病の根治には移植しか手段が無い。そのため、iPS細胞など未分化細胞による再生治療の研究が盛んに行われている。

生理学

血液の流れ thumb|left|弁を通る血液の流れ thumb|心臓を通る血液の流れの解説動画 心臓は循環器系においてポンプとして機能し、全身に連続的なを供給する。この循環は、全身へ血液を送り返す体循環と、肺へ送り出して戻す肺循環で構成される。肺循環では、血液が肺で呼吸の過程を通じて二酸化炭素と酸素を交換する。体循環では、酸素を全身に運び、二酸化炭素や比較的酸素の少ない血液を心臓に戻し、肺へ送る。thumb|心臓を通る血液の流れ右心は、2つの大静脈である上大静脈と下大静脈から酸素の少ない血液を集める。血液は右心房と左心房に絶えず流れ込む。上大静脈は横隔膜より上から血液を集め、右心房の上部後方に流れ込む。下大静脈は横隔膜より下から血液を集め、上大静脈の開口部の下部にある心房の後部に流れ込む。下大静脈の開口部のすぐ上で中央寄りには、薄い壁の冠状静脈洞の開口部がある。冠状静脈洞は心筋から酸素の少ない血液を右心房に戻す。血液は右心房に集まり、右心房が収縮すると、血液は三尖弁を通って右心室に送られる。右心室が収縮すると三尖弁が閉じ、血液は肺動脈弁を通って肺動脈幹に送られる。肺動脈幹は左右の肺動脈に分かれ、さらに小さな動脈に分岐していき、最終的に毛細血管に達する。ここで、肺胞の周りを通過する際に、二酸化炭素が酸素と交換される。この交換は拡散という受動的なプロセスによって行われる。

左心では、酸素を豊富に含んだ血液が肺静脈を通って左心房に戻される。その後、血液は僧帽弁を通って左心室に送られ、さらに大動脈弁を通って全身循環に送り出される。大動脈は大きな動脈で、多くの小動脈や細動脈、最終的には毛細血管に分岐する。毛細血管では、血液から体細胞に酸素や栄養が供給され、代謝のために使われると同時に、二酸化炭素や老廃物が交換される。酸素が少なくなった血液は細静脈や静脈を通って上大静脈と下大静脈に集まり、右心に戻る。

心周期

thumb|心周期と心電図の相関図

心周期は、心臓が1回の拍動で収縮と弛緩を繰り返す一連の過程を指す。心室が収縮し、大動脈と肺動脈幹に血液を送り出す期間をと呼び、心室が弛緩し、血液が再び心室に流れ込む期間をと呼ぶ。心房と心室は連携して働き、収縮期には心室が収縮している間に心房が弛緩し、血液を集める。拡張期には心室が弛緩している間に心房が収縮し、血液を心室に送り込む。この調整により、血液が効率的に全身に送られる。

心周期はさらに以下の期に区分される。収縮期の始まりは等容性収縮期といい、全ての弁が閉じた状態で心室が収縮を起こし、内圧が上昇する。次の駆出期は、心室内圧が動脈の圧力を上回り動脈弁が開いて血液が流れ始めてから、内圧が充分に低下して弁が閉じるまでを指す。拡張期の開始は等容性弛緩期と言い、全ての弁が閉じた状態で心室が弛緩し、内圧が低下する。最後の充満期（流入期）とは、内圧低下によって房室弁が開き、動脈弁は閉じたままであるため心室内に血液が充満するまでの間を言う佐藤・佐伯(2009)、p.48-52、第3章 循環、2.心臓heart、2)心臓の活動と検査。心拍数75回/分の場合、心周期0.8秒のうち収縮は0.3秒、弛緩は0.5秒で行われる。

心拍出量

thumb|x軸は時間、y軸は圧力を表し、心音の記録が表示されている。 心拍出量（Cardiac Output: CO）は、1分間に各心室が送り出す血液の量（1回拍出量）を測定したもので、1回拍出量（Stroke Volume: SV）に心拍数（Heart Rate: HR）を掛けて算出される。つまり、CO = SV x HRとなる 。心拍出量は体表面積で除すことで標準化され、これを心係数と呼ぶ。

平均的な1回拍出量が約70mLとされる場合、平均的な心拍出量は5.25 L/分であり、正常範囲は4.0～8.0 L/分となる。1回拍出量は通常、心エコー検査を使用して測定され、心臓の大きさ、個人の身体的および精神的状態、性別、、収縮の持続時間、、に影響される。激しい運動時には心拍数が増加するため、心拍出量も増える。

は、拡張期の終わりに心腔内壁に生じる応力である。主な影響要因は心室が血液で満たされる時間であり、心室が頻繁に収縮すると、満たされる時間が短くなり、前負荷は少なくなる。前負荷は血液量にも影響される。心筋の各収縮の力は前負荷に比例し、これはフランク・スターリングの法則として知られている。この法則によれば、筋繊維の初期の長さに比例して収縮力が増す、つまり心室が引き伸ばされるほど強く収縮する。

は、収縮期の心室壁の応力で、に影響される。後負荷は心臓の弁の狭窄（狭窄）や末梢血管の収縮または弛緩によっても左右される。

心筋の収縮力は1回拍出量を制御し、これはと呼ばれる物質によって正または負の影響を受ける。これらの物質は体内の変化によって生じることもあれば、医療処置の一環として投与されることもあり、特に集中治療室では生命維持の一環として使用されることがある。収縮力を増加させる変力薬は陽性変力薬と呼ばれ、交感神経の作動薬であるアドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミンが含まれる。逆に、収縮力を減少させる強心剤は陰性変力薬と呼ばれ、カルシウム拮抗剤が含まれる。

電気伝導

275px|thumb|心臓の伝導系を通じて伝わる

通常のリズムで拍動する心拍、すなわち洞調律は、である洞房結節によって作り出される。ここで電気信号が発生し、心筋が収縮する。この洞房結節は、上大静脈との接合部近くにある右心房の上部に位置している。洞房結節で生成された電気信号は、右心房内を放射状に伝わり、左心房にはバッハマン束を通じて伝達され、左右の心房が同時に収縮する。その後、信号は房室結節に伝わる。房室結節は、右心房の下部、右心房と左心室の境界であるに位置している。この中隔は、電気信号が通過できない心臓内のの一部であり、信号は房室結節のみを通過するように強制される。その後、信号はヒス束を通じて左右のに伝わり、心室へ送られる。心室では、特殊な組織であるプルキンエ繊維によって電気信号が心筋に伝達される。

right|thumb|275px|心臓の伝導系

心拍数 心拍数とは1分あたり心臓が拍動する回数である。通常よりも心拍数が高い状態を頻脈と言い、運動をしたり、興奮状態であったり、また発熱などによって起こる。心拍数が低い場合は徐脈という。なお、やや呼吸と連動し、息を吸う時には頻脈傾向になる。thumb|ナトリウムイオンの緩やかな流入によって前電位が生じ、その後に急速な脱分極と再分極が続く。この前電位は膜が閾値に達する要因であり、細胞の自発的な脱分極と収縮を引き起こす。安静電位は存在しない。

通常の安静時心拍数は、洞房結節（右心房の壁にあるのグループ）によって作られ、維持される。このリズムは洞調律と呼ばれる。洞房結節の細胞は、活動電位を生成することでこの役割を果たす。このは、特定の電解質がペースメーカー細胞内外に移動することで作られ、その後、周囲の細胞に伝わる。