病変の場所は、なぜ偏るのか

動脈硬化は血管のどこにでも均等にできるわけではありません。好発部位の地図は、流れが乱れる場所の地図と重なります。

同じ血液が、同じ濃度のコレステロールを含んで全身をめぐっています。それなのに、動脈硬化のプラークができる場所は決まっています。

好発部位として繰り返し挙がるのは、分岐部、湾曲部、頸動脈分岐、大動脈弓の内彎、冠動脈の分岐、大動脈弁の大動脈側です。逆に、下行胸部大動脈や腹部大動脈のまっすぐな部分は比較的免れます（Chiu と Chien の総説）。この偏りはヒトの自然経過でも成り立っていて、偶然の散らばりではありません。

まっすぐな管と、曲がった管の違い

まず、血管の中で流れがどうなっているかを見てください。下の図は大動脈弓を模した理想形状で、粒子が流れる様子を立体で表示しています。ドラッグして回すと、管の中の流れが一様ではないことが分かります。

大動脈弓を模した理想形状の中を流れる粒子。中心付近は速く、壁の近くは遅い。曲がりの外側と内側でも速さが違う。患者由来のデータは使っていない理想化した模型。

管がまっすぐなら、流れは断面の中心を軸に整った層をなして進みます。曲がると、遠心力で速い流れが外側に押しやられ、内側では流れが遅くなる。分岐すれば、分かれ目の向こう側で流れが壁から剥がれ、渦ができて、行き先を失った流れが往復します。

乱れた流れと呼ばれるのはこの状態です。空間的には剥離と再付着を伴い、時間的には向きが往復する。まっすぐな区間では起きません。

ここで病変の好発部位をもう一度見てください。分岐部、湾曲部、大動脈弓の内彎。すべて、流れが乱れる場所です。

この重なりが、循環器に流体力学が入ってきた出発点です。全身の因子（血圧、脂質、喫煙）は「動脈硬化になりやすいかどうか」を決めますが、「どこになるか」は決めません。場所を決めているのは局所の流れではないか、という発想です。

もっとも、二つの地図が重なることは、因果を証明しません。次に必要なのは二つです。ひとつは、乱れた流れを数値で表す方法。もうひとつは、壁の側にそれを感じ取る仕組みがあることの確認です。

順に見ていきます。