심장의 혈액공급

심장의 구조와 기능(1 of 2)

• 기능: 근육성 펌프; 폐를 통과하여 말초조직으로 순환시킨다.

• 심장병(Heart disease): 심장펌프의 기능장애 - 우심장: 폐순환을 담당

- 좌심장: 체순환을 담당

심장의 구조와 기능(2 of 2)

• 심장판막: 혈액을 한 방향으로만 흐르게 하는 판막 방실판막(Atrioventricular or AV valves

– 삼첨판(Tricuspid valve)

– 이첨판(Bicuspid valve or mitral valve)

동맥판막:

- 폐동맥판(Pulmonary artery valve) - 대동맥판(Aortic valve)

판막의 병리학적 변화:

1. 승모판탈출증(Mitral valve prolapse)

2. 석회화대동맥판협착증(Calcific aortic stenosis) 3. 류마티스판막질환(Rheumatic valvular disease)

Aortic valve

Opening of coronary artery

Aortic Valve Normal Mitral Valve

Papillary Muscles Chordae Tendinae

심장의 혈액공급

• 관상동맥(coronary artery): 심장에 영양공급

• 대동맥 기시부에서 기원: 우관상동맥 과 좌관상동맥

심장전도계통

• 전기충격을 유발하여 심장이 뛰도록 하는 특별히 고안된 근육세포.

1. 굴심방결절(sinoatrial node):

- 상대정맥 유입구 근처에 위치

- 신경계 명령 없이 분당 70-80회 정도 충격 시작 - 박동조율기(pacemaker)

2. 방실결절(atrioventricular node):

- 우심방 아래 심방사이막 부근에 위치

- 충격을 서서히 심실에 전달, 심방과 심실의 이완과 수축을 조절함(gatekeeper)

Conduction System of the Heart

심장주기

• 정의: 심장이 한 번 수축하고 이완하는데 일어나는 일련의 과정

• 심방수축 → 심방이완 → 심실수축 → 심실이완

– 수축(Systole): contraction period – 이완(Diastole): relaxation period

• 일회박출량(stroke volume): 70mL

• 심박출량(cardiac output):

- 분 당 심실에서 분출하는 혈액량

일회박출량(70ml) x 심박수(72회)= 5000ml /min

심전도 (Electrocardiogram, ECG)

• 심장의 전기적 활동을 기록하는 진단적 도구

– P 파: 심방 탈분극, 심방수축

– QRS 복합체: 심실탈분극, 심실수축 – T 파: 심실재분극, 심실이완

– PR 간격: 탈분극이 방실결절을 지나 심방에서 심실에 도달하는 시간

심부정맥(Cardiac Arrhythmias)

• 심박, 또는 심장 리듬의 장애 1. 심방세동(Atrial fibrillation)

– 심방이 정상적으로 수축을 못하는 경우

– 비정상적인 심방 임펄스 → 비정상적인 심실수축(140- 160번/min): 심박출량 감소

2. 심실세동(Ventricular fibrillation)

– 심실의 정상적인 수축이 불가능

– 심장마비(cardiac arrest) 초래 가능

3. 심장차단(Heart block) - 완전차단, 불완전차단 - 페이스메이커 삽입

펌프기능의 장애로 인한 심장질환

기계적 비정상 비슷한 심장질환

불완전한펌프구조

(Faulty pump construction)

선천성 심질환

(Congenital heart disease) 불완전한 일방향성의 판막

(Faulty unidirectional valves)

판막성 심질환

(Valvular heart disease) 지저분하고 막힌 연료공급선

(Dirty or plugged fuel line)

관상동맥성 심질환

(Coronary heart disease) 과부한된 펌프

(Overloaded pump)

고혈압성 심질환

(Hypertensive heart disease) 기능이상의 펌프

(Malfunctioning pump)

원발성 심근질환

(Primary myocardial disease)

선천성 심장질환

(Congenital Heart Disease)

1. 심장의 발생과정: 임신

22-28 일

선천성 심장질환

(Congenital Heart Disease)

2. 선천성 심장질환이 나타나는 양상:

– 태아우회로의 차단장애

• 개방된동맥관(patent ductus arteriosus)

• 개방된 타원구멍(patent foramen ovale) – 심방, 심실중격의 결손

– 폐동맥판과 대동맥판의 협착증

– 대동맥과 폐동맥의 비정상적인 형성이나 심실과의 연결:

- 팔로 4징(Tetralogy of Fallot),

- 대혈관 전위증(transposition of great vessels)

3. 선천성 심장질환의 발생빈도

-

- 심방중격 결손(Atrial Septal Defect, 8%)

- 개방된동맥관(Patent Ductus Arteriosus, 8%) - 대동맥축착증(Coartation of Aorta, 6%)

- 대혈관전위증(Transposition of Great Vessels, 5%) 4. 선천성 심장질환 원인:

- 불명(90%)

- 자궁내 풍진 및 알코올 노출

- 염색체 이상(Down’s syndrome)..

판막성 심장병

Valvular Heart Disease (1 of 9)

• 류마티스열과 류마티스성 심장병

• 비류마티스성 대동맥 협착증

• 승모판 탈출증

• 감염성 심내막염

- 아급성 감염성 심내막염 - 급성 감염성 심내막염

판막성 심장병(2 of 9)

• 류마티스열(Rheumatic fever)

– Group A beta hemolytic streptococci 감염 시 발생 성홍열(scalet fever):열, 인후통, 발진, 딸기 혀

– 주로 어린아이들에서 발생

– 연쇄구균 감염 후 수 주 후에 발생(합병증)

연쇄구균의 표면항원에 대한 항체형성: 교차반응

– 인체내 결합조직, 특히 심장과 관절에 열과 염증 초래 – 임상 양상(Clinical outcomes)

• 치유에 의한 흉터, 판막손상(역류와 협착증 초래)

• 심한 염증에 의한 급성 심부전으로 사망

• 표현형이 다른 균의 감염: 연속적인 과민반응 초래 – 예방: 감염증 치료와 예방적으로 페니실린 투여

류마티스성 심장질환의 생물학적요인

판막성 심장병(3 of 9)

• 비류마티스성 대동맥협착증 1. 이첨판 대동맥 판막증:

– 선천적으로 대동맥 판막이 2 개의 첨판: 2% 인구 – 비정상적인 스트레스로 섬유화, 석회화 변성

2. 삼첨판 대동맥 판막증:

– 고령환자에서 석회화성 대동맥 판막증 발생

– 높은 콜레스테롤 수치와 당뇨병, 고혈압환자에서 흔히 발생

– 좌심실비대 초래 → 심부전 발생

Mitral Valve Damage

Partial Cusp Fusion

Congenital

Bicuspid Aortic Valve

Early scarring

Severe Calcific Aortic Stenosis

판막성 심장병(4 of 9)

• 승모판 탈출증(mitral valve prolapse) – 소수의 사람에게서 문제 발생

– 하나 또는 두 개의 승모판 소엽들이 비대해져

심실 수축기 동안 좌심방쪽으로 혈액이 탈출하게 됨(승모판 역류, regurgitation)

– 병인: 승모판을 구성하는 결합조직의 결함 – 청진시 수축기 잡음, 심초음파로 진단

판막성 심장병(8 of 9)

• 감염성 심내막염(Infective endocarditis):

- 손상된 판막의 표면에 혈소판과 피부린이 부착:

박테리아의 서식장소; 감염장소에서 혈전 형성, 색전 유발, 장기 경색 초래 가능

1. 아급성(subacute) 감염성 심내막염:

– 낮은 독성의 병원균에 의해 발생

– 예방적으로 경미한 감염증(발치, 피부 감염 등)시 항생제 투여

2. 급성(acute) 감염성 심내막염

– 높은 독성의 병원균에 의해 발생(포도상구균) – 위험성 있는 군:정맥내 약물 투여자

– 우측 삼첨판 표면에 손상, 폐에 경색증과 농양

Bacterial

Endocarditis, mitral valve

Severe Bacterial Endocarditis Staphylococcal infection of normal mitral valve with leaflet destruction and perforation

관상동맥질환

Coronary Heart Disease

1. 원인: 관상동맥의 동맥경화에 의해 발생

2. 병인론: 혈관내피세포 손상 → 동맥벽 내층의

평활근세포 증식 → 세포질에 콜레스테롤과 지방질 축적 → 세포파괴, 괴사 → 이차적으로 동맥벽의

섬유화, 석회화 발생 → 지방체와 괴사된 잔해들이 모인 죽종반판(atheromatous plaque) 형성

Early atheromatous plaques inside aorta

Advanced atherosclerosis

of aorta

Several stable

atheromatous plaques surrounded by dense connective tissue.

Atheromatous deposits reduce lumen of coronary artery

Without excessive demands on heart, 50% or more

arterial narrowing may still supply enough blood to heart, but is inadequate during exertion.

관상동맥질환

Coronary Heart Disease

3. 위험요인들:

– 고콜레스테롤증(Elevated blood lipids) – 고혈압(High blood pressure)

– 흡연(Cigarette smoking) – 당뇨병(Diabetes)

* 위험요인들에 대한 상대적 위험성:

– 1 위험 요인 = 2x risk ; 2 위험 요인 = 4x risk 3 위험 요인 = 7x risk

* 그 밖의 위험 요인:비만(obesity), 혈액형 A, 유전 등

* 위험 감소요인: 운동, 소량의 알코올 섭취, 아스피린 복용.

관상동맥질환

Coronary Heart Disease

4. 임상 양상: 관상동맥이 50% 이상 폐쇄시 증상 발생 - 무증상(asymptomatic)

- 협심증(Angina pectoris), “흉부 통증” 뻗치는 통증 오심 및 구토 등 비특이적 증상 등

- 심근경색증

- 급사(sudden death)

5. 관상동맥질환 진단: 관상동맥 혈관조영술 6. 관상동맥질환의 치료:

- 내과적 치료: 항협심증약. 항부정맥제 - 외과적 치료: 관상동맥 성형술

Small reduction in diameter causes a large

drop in flow rate.

Causes and Effects of Severe Myocardial Ischemia

심근경색증(Myocardial Infarction)

1. 정의: 심각한 허혈로 초래되는 심근의 괴사

- 혈류흐름과 허혈된 심근으로의 우회 순환이 불충분할 경우

2. 심근경색의 분류:

- 전층심근경색(Transmural infarct)

- 심장내막하경색(Subendocardial infarct) 3. 병인 기전:

- 혈전/색전, 또는 부서진 죽종 에 의한 갑작스런 동맥 폐쇄 - 죽종반(atheromatous plaque)내의 출혈

- 동맥 경축(arterial spasm)

- 갑자기 과다하게 증가된 심근 산소요구량

심근경색증(Myocardial Infarction)

4. 진단:

1) EKG change: St 분절상승 (85%)

2) 검사실: Troponin I, Myoglobulin, CK, LDH 상승

12 24 36 48 60 72

Troponin

Myoglobin

CK/CK-MB

LDH

168

5 10 5

20

심근경색증(Myocardial Infarction)

5. 치료:

• 혈전용해제

• 경피적 관상동맥 중재술: 12시간 이내 6. 합병증:

- 부정맥(arrythmia) - 심부전(heart failure)

- 심장내 혈전(intracardiac thrombi) - 심장파열(cardiac rupture)

7. 생존율 결정에 중요한 요인:

– 경색의 크기, 환자의 나이, 합병증 유무, 다른 질병의 유무 – 경색의 크기가 작고 심부전이 없는 경우 (6% 사망률)

– 경색의 크기가 넓고 심부전이 동반된 경우(50% 사망율)

Mural thrombus adherent to endocardium

Clotted blood around heart compressing heart, preventing

ventricular filling

Cardiac rupture through a large transmural infarct

Infarcted Heart Muscle

Myocardial Revascularization Procedures

Bypass Surgery

Uses segment of saphenous vein of internal mammary artieries to

bypass obstruction

Coronary Angioplasty

Dialates narrowed coronary arteries rather than bypassing

them

혈중 지질과 관상동맥질환

• 중성지방(triglyceride)

- 포화지방산(트랜스지방)과 불포화지방산으로 구분

• 콜레스테롤(cholesterol):

체내에서 합성 또는 음식으로 공급 - 담즙으로 배출

- 동맥경화증의 위험인자

• 콜레스테롤의 수송:

- LDL(low density lipoprotein), “나쁜 콜레스테롤”

콜레스테롤을 혈류로부터 조직세포로 운반

- HDL(High density lipoprotein) “좋은 콜레스테롤 ”

콜레스테롤을 조직세포로부터 제거하고 간으로 운반 HDL 상승 : 규칙적 운동, 금연, 적정한 양의 알코올 섭취

LDL promotes atherosclerosis by transporting cholesterol into arterial wall; HDL protects by transporting cholesterol to the

liver for excretion.

고혈압(Hypertension,1of 2)

1. Definition: Systolic >140, Diastolic > 90 mm Hg (NL < 130 <85 ) Blood Pressure = Cardiac Output x Peripheral Resistance

1) 심박출을 증가시키는 요인::

- 심장박동 증가(갑상선기능항진증, 신경원성) - Na 저류(알도스테론, ADH, 등...)

2) 말초저항 증가요인: 카테코라민 등

고혈압(Hypertension,2 of 2)

• 원발성 또는 본태성 고혈압(essential): 원인 불명

• 이차성 고혈압: 만성신질환, 내분비샘 기능장애 등에 수반. 치료 가능한 고혈압

• 고립수축압(Isolated systolic hypertension): 수축기 혈압이 올라간 상태. 이완기 혈압은 정상 또는 감소

– 고연령의 성인에서 동맥의 신축성이 저하되어 발생

– 세동맥 혈관수축이 일어나지 않기 때문에 이완기 혈압은 정상

– 원발성 또는 이차성 고혈압과 마찬가지로 동일한 유해 효과

심장부전(Heart Failure)

• 충분한 양의 혈액을 조직에 펌프하지 못할 때 발생

• 모든 심장 질환이 원인이 된다

• 심장부전의 병리생리

전방부전

(

낮은 심박출량

→신장에 공급되는 혈액량 저하

→레닌-안지오텐신-알도스테론

→염분과 수분의 재흡수 증가

혈액량 증가, 정맥압 증가 → 부종 후방부전(Backward failure):

불충분한 심박출량 → 정맥압 증가

→ 내부장기 울혈, 부종

급성폐부종(Acute Pulmonary Edema)

• 급성 심부전에 따른 결과

• 발병기전: 좌-우 심실에서 박출되는 혈액량의 불균형

• 폐조직의 급속한 충혈

– 폐모세혈관 압력 증가 – 폐포내로 액체 유입 – 호흡곤란 초래

동맥류(Aneurysms)

• 동맥벽이 확장, 또는 일부분이 주머니처럼 늘어난 상태

• 원인:

- 죽상경화성 동맥류(Atherosclerotic aneurysm)

- 대동맥의 박리성 동맥류(Dissecting aneurysm of aorta)

혈액의 박동성 압력으로 손상된 안쪽 바깥쪽 층 사이에 결합의 상실에 의한 박리

Sites of Aortic Dissection

A: Tear in ascending aorta B: Tear in descending aorta

정맥의 질환

• 1. 정맥류(varicose vein):

- 장기간 혈관내압의 증가로 정맥이 비정상적으로 확장 - 임상양상:

하지정맥류, 식도정맥류, 정계정맥류(varicocele), 치질(hemorrhoid)

- 기전:

*손상된 판막 - 유전

정맥벽의 약화

- 비만(지방조직) 정맥관 내 압력증가