심장(2)
상명대학교 간호학과
이 희 주
Ⅲ. 심장의 기능
- 심장은 양측으로 나누어져 있지만 함께 기능함
- 심방근이 먼저 수축한 후 심실근이 수축하여 혈액 을 짜냄(수축기, 이완기)
- 심장의 수축과 이완을 묶어서 심장주기 - 심장주기 1회는 평균 0.8초
- 심장주기: 심방의 수축으로 시작
- 심방수축: 심실수축이 시작되면서 동시에 끝남 - 심방은 심실이 수축하면서 동시에 휴식기
- 심실이 수축하면 심방과 심실은 모두 혈액이 채워 지면서 짧은 시간이나마 이완기를 가짐
- 심장기능을 언급할 때는 심실의 수축이 중심
<기능적 특성>
- 율동성, 전도성, 흥분성, 수축성 등이며 실무율을 따름 1) 율동성
- 자동능(autorhythmicity) : 스스로 박동하는 능력 - 자동능을 가지는 세포
: 동방결절(SA node), 방실결절(AV node), 퍼킨제섬유
- pacemaker(동방결절) : 동방결절의 흥분발생능력이 가장 커서 심근의 흥분성을 주도
- 심장의 자동능이나 전도성은 심장근 자체의 활동이나 미주신 경과 교감신경의 길항적 작 용으로 조절되며 미주신경은 억제 적으로, 교감신경은 촉진적으로 작용
- 정상 심박동수는 60~80회, 동방결절을 그대로 두면 100회 이 상 뛰지만 부교감신경이 지배하므로 억제가 된다
- 심실근에는 미주신경의 직접적 지배는 없음
<기능적 특성>
2) 전도성
- 흥분을 세포에서 세포로 전달
- 퍼킨제섬유 : 심근조직에서 전도능이 특히 발달된 것
- 중간원반 : 심근세포 사이에 존재하여 저항을 감소시켜 흥분 을 쉽고 빠르게 전도
3) 흥분성
- 활동전압을 형성할 수 있는 능력
- 심근에서 발생하는 활동전압의 기간은 200msec~500msec로 신경이나 골격근 섬유와 같은 다른 흥분조직에 비해 매우 길다.
- 불응기 : 활동전압을 형성하는 기간중 어떠한 자극에 대해서 도 반응하지 않는 기간
• · 절대적 불응기 : 활동전압의 기간중 아무리 큰 자극을 가해 도 활동전압을 형성하지 못하 는 기간
• · 상대적 불응기 : 절대적 불응기 후 정상보다 큰 자극에 의해 활동전압을 일으킬 수 있는 기간
<기능적 특성>
4) 수축성
- Starling의 심장법칙 : 심근의 수축력은 심 근섬유의 길이에 비례함
5) 실무율
- 역치 이하의 자극에서는 반응하지 않으며
역치 이상의 자극에 대해서는 최대 동일의
반응을 나타냄
1) 심박출량
- 심근은 심장 내의 혈량에 따라 수축력을 조절 - 심장에 혈액이 유입되어 심벽이 늘어나면 일정
한 범위 내에서 수축력은 강해짐
- 심장에 혈액이 많이 유입될수록 심장수축력은 더욱 강해져서 더 많은 혈액을 혈관으로 보냄 - 심박출량(Cardiac Output;CO)
1분간 심실이 내보내는 혈량
1회박출량(Stroke Volume;SV)과 1분간의 심박수 (heart rate;HR)를 곱한 값
CO = HR X SV
1) 심박출량 가. 뇌
-뇌로 가는 혈류는 단지 수초간만 차단되어도 의식상 실 초래
-심박출량의 약 15% 분포 나. 심장
-심박출량의 5% 분포
-심장의 동맥을 통해 혈액공급차단 시 심근허혈 다. 폐
-심박출량의 약 5% 공급
-호흡에 따라 0.6-1.2L까지 변화가능
-혈액저장소로도 작용
1) 심박출량 라. 신장
-심박출량의 20-25% 분포
-순환부전 시 콩팥의 많은 혈액이 다른 기관으로 이동 -혈류량이 상당 기간 감소되어도 쉽게 손상되지 않음 마. 근육 및 소화기관
-대사활동에 따라 달라짐
-운동 중에는 근육계통에 심박출량의 2/3이상이 짧은 기간동안 공급될 수 있음
-식후 운동 시 근육에 혈액공급 부족으로 근육은 무산소증에 의한 경련이 일어날 수 있음
바. 간과 대장
-심박출량의 약 30% 분포
사. 기타 나머지 : 30% 정도 분포
아. 피부 : 체온조절의 요구도에 따라 변화
2) 심장주기(cardiac cycle)
-심장주기: 성인 남자 안정 시 심박동 75회/분 심장주기는 0.8초
가. 심방수축기
-혈액이 심실로 흘러 들어가는 시기
-굴심방결절이 탈분극되면 심방수축이 일어남 -심전도상의 P파
-심방에서 심실로 혈액이 흘러 들어감
심실압이 톺아져 방실판막이 닫힘
심실이완기 종료
-이완기말의 심실내용적은 130mL까지 증가
-이완기말의 심실용적이 증가하면 다음번 심실수
축력은 커짐
2) 심장주기(cardiac cycle) 나. 심실수축기
ㄱ. 등용적수축기
-심장근육의 길이가 단축됨이 없이 수축력만 커지는 시 기
-심실압이 동맥압보다 커지게 되어 반달첨판이 열리게 될 때 따지
-혈액이 대동맥과 폐동맥으로 유출되기 직전 ㄴ. 심실박출기
-좌심실 내압의 상승으로 대동맥판막이 열린 뒤, 다시 닫힐 때까지의 시기
a. 급속심실박출기(수축기 초)
-좌심실의 경우 좌심실압이 대동맥압보다 커지면 대동 맥판막이 열리고, 혈액이 대동맥을 통해 유출되어 심실 용적과 대동맥 혈류가 급격히 변화
2) 심장주기(cardiac cycle)
b. 감속심실박출기(수축기말)
-대동맥 혈류가 감소하기 시작할 때 시작된다.
-대동맥속에서 혈류가 역류하기 때문에 수축기 말에 대 동맥판막이 닫힌다.
-중복맥박패임(dicrotic notch):대동맥 판막이 닫힐 때 혈 액의 진동이 대동맥압 변화곤선상의 함물부를 나타내는 것
-심실박출기 동안 대동맥이 늘어날 때 그 벽에 위치에너 지가 저장되고 심실이완기가 되면 압력이 감소하게 되 므로 대동맥은 원래의 위치로 돌아가게 되고, 이 때 벽에 저장되었던 위치에너지를 운동에너지로 바꾸면서 혈액 은 흐르게 된다.
2) 심장주기(cardiac cycle) 다. 심실확장기
a. 등용적이완기
-반달첨판이 단힌 위부터 방실판막이 열릴 때까지 모든 판막이 닫힌 상태에서 부피는 변화 없이 심실 이와에 의해 심실압이 감소하기 시 작하는 시기
-심실압이 심방압보다 감소하게 되면 방실판막이 열리고 심방으로부 터 심실로 혈액이 유입되기 시작한다.
b. 급속심실충만기
-심실내압이 감소하면서 순간적으로 방실판막이 열리며 심방으로부 터 심실로 혈액이 흘러들어 심실용적이 커지는 때
c. 수축전기의 휴지기(분리기)
-대정맥으로부터 서서히 혈액이 심방을 통해 심실로 유입되는 시기 -정상적인 심박동수에서는 습속심실 충만기와 수축전기의 휴지기 동 안 심실충만이 80%정도 이루어지고, 심방수축기 동안 나머지 20%가 이루어진다.
3) 심음(heart sound)
-심장수축과 이완에 따라서 판막의 열림과 닫힘, 혈액의 유통같은 기계적 현상의 소리
-심장은 정상적으로 쿵쿵 두 번씩 뛰는 것으로 묘 사
-심실의 수축기:”뚜—ㄱ”
-심실의 이완기 초 : “딱”
-제 1심음:처음의 길고 낮은 소리 -제2심음:다음의 짧고 높은 소리
-앞의 쿵은 뒷소리보다 낮고 길며, 심실이 수축하 는 소리. 방실판막이 닫히면서 나는 소리.
- 두 번째 쿵은 짧고 높음. 심실이 이완되면서 나타
나고, 대동맥판막과 폐동맥판막이 갑자기 닫히면
서 나타남.
3) 심음(heart sound) 가. 제1심음
-지속시간:0.06-0.16초
-심방수축이 끝나고 심실 수축이 시작하는 순 간(등용적수축기)에 나는 소리
-방실판막의 열림과 담힘, 큰 동맥으로 혈액이 박출되면서 일으키는 혈액의 와동 및 혈관벽 진 동, 근육섬유 자체의 진동으로 구성
-방실판막의 폐쇄부전, 협착이 있을 때 제 1심
음이 제2심음 청취시까지 계속 들린다.
3) 심음
나. 제 2심음
-지속시간:0.04-0.11초
-제1심음보다 높게 들린다.
-심실수축이 끝나고 감소박출기 끝에 대동맥판막 및 허파동맥판막이 닫히는 순간, 즉 동맥판막이 닫 히게 되면 혈액유통이 갑자기 차단되면서 혈액기 둥의 반동이 닫힌 판막에 부딛친다.
이것이 심실벽과 판막의 진동을 일으키며 내는 소리
-대동맥판막과 허파동맥판만의 손상인 경우 제 2
심음이 계속하여 나타나서 다음 제1심음까지 이어
진다.
3) 심음
다. 제3심음
-청진기로 젊은이에게서만 들을 수 있다
-성인은 확실하지 않으나 혈류속도가 클 때에 나타 난다.
-운동 뒤에 혈액유통이 빨라지며 제 3심음이 잘 나 타난다.
라. 제 4심음
-심방음이라고도 불림
-심방수축에 앞서 혈액이 열린 방실판막 구멍을 통
해 자유로이 심실로 흘러 들어가면서 약하고 낮은
소리를 냄
3) 심음
<심잡음(murmur)>
-비정상 혈류에 의해 발생되는 심음 -대부분 손상된 판막에 의함
-판막기능부전:판막이 완전하게 닫히지 않을 때 혈 액이 역류되어 잡음이 들림
-꼭지근의 손상힘줄끈의 장력이 불충분수축기 에 심실내압이 높아져 판막이 뒤집혀지고 혈액의 역류가 일어남
- 판막이 좁아져도 심잡음이 남
- 심실로 혈액이 빠르게 유입될 때 나는 정상음도
잡음
4) 심장의 활동전위
-심방과 심실의 수축은 심장근육 자체에서 발 생하여 전도된 활동전위에 의해 자발적으로 일 어난다.
-심장박동조율기(길잡이, pacemaker):우심방의 작은 부위인 굴심방결절에서 시작
-심박조율기전위(pacemaker potential)양이온 에 대한 막투과성의 자발적인 변화로 일어남
<그림 참조>
4) 심장의 활동전위
◆ pacemaker 전압의 기전
: 서서히 감소된 칼륨이온의 막투과성에 의한 것
→ 나트륨의 세포 내 유입 → 칼륨소실과 나트륨유 입의 불균형(세포막 안쪽의 양성화)
→ 역치에 도달 → 칼슘 통로가 폭발적으로 세포내 로 이동 → 활동전압 상승기 초래(막전압 역전)
→ 증가된 칼륨이온 투과성(활동전압의 감소와 재 분극)
→ 세포의 칼륨이온 유출 → 칼륨이온 투과성 감소
5) 심장전도계
- 심근은 전기자극을 받아 수축
- 심장전도계는 크게 결절이라고 하는 조직덩어리와 심 근을 따라 분지되어 자극을 전달하는 섬유조직으로 구성
가. 동방결절(sinoatrial node, S-A node) - 우심방의 상부에 작게 패인 동에 위치 - 심장박동 개시
- 심박수를 정하기 때문에 심박동기라고도 함.
- 교감 및 부교감신경의 자극을 받아 1분간 70-80회 심 방근육으로 전도하는 역할
- 굴심방결절로부터의 활동전위는 0.8-1.0m/초의 속도 로 심방의 심장근육세포를 따라 빠르게 전파
5) 심장전도계
나. 방실결절(atrioventricular node, A-V node)
-우심방 심장정맥굴 앞에 있는 특수 심장근육조직의 집 단
-활동전위에 의한 심방수축 뒤 전달되는 흥분을 상실다 발로 전달하는 결절
-활동전위속도:0.003-0.05m/초
다. 방실다발(atrioventicular bundle, His bundle) - 심실중격 상부에 위치
- 심실중격의 양쪽에서 좌우측 속지로 나뉨
- 양쪽 심실의 수축을 일으키는데 관여하는 근육섬유속 - 활동전위속도:5m/초
- 심방수축이 일어난 다음 0.1-0.2초 동안에 모든 심실 근육이 동시에 수축하게 된다.
5) 심장전도계
라. 퍼킨제 섬유(Purkinje fiber)
- 심실근 전체로 섬유망을 형성하며 뻗어나감 - 심근조직의 중간판은 심근 전체로 자극이 빠
르게 전달되도록 함
-방실결절에서의 활동전위의 전파지연으로 심
방과 심실은 동시에 수축하지 않고 교대로 시
간차이를 두고 수축, 이완되므로 혈액순환이
효과적으로 이루어지고 있다.
<전도로>
- 심장의 전기자극
가. 동방결절이 심박동을 일으키는 전기자극을 만듦 나. 좌우심방으로 전달되어 심방이 수축.
-심방 벽에 있는 결절간경로를 통해 방실결절로 직접 전달.
다. 방실결절이 자극을 받음.
-심실이 수축하기 전에 심방이 심실로 혈액을 보낼 시 간이 주어짐.
라. 자극은 신속히 히스속으로 전달되어 히스속지와 퍼 킨제섬유에 의해 심실벽 전체를 자극. 심실근은 거의 동시에 모두 수축
- 심수축은 동방결절에서 시작되기 때문에 동방성 리듬 이라고 함.
