본문내용
1. 심장과 혈관의 구조와 기능
1.1. 심장의 구조
1.1.1. 심장의 위치와 크기
심장은 가슴의 중앙에서 약간 왼쪽으로 치우쳐 양쪽 폐 사이에 위치하고 있다. 심장의 약 2/3는 정중선의 왼쪽에 자리잡고 있으며, 심장의 아래쪽 부분인 심첨(심장끝)은 횡경막 위에 놓여 있다. 심장의 크기는 대략 주먹만 한 크기이며, 성인 여성의 경우 평균 255g, 성인 남성의 경우 평균 310g 정도의 무게를 가진다.
1.1.2. 심장의 내부 구조
심장의 내부는 심방과 심실의 4개의 방으로 나뉘어져 있다. 심장벽을 구성하는 내막, 심근, 외막은 각각 다른 기능을 한다.
심장의 내부 구조는 다음과 같다. 심장의 내부는 상부의 좌우심방과 하부의 좌우심실로 나뉘어져 있다. 좌우심방은 심방중격에 의해 구분되고, 좌우심실은 심실중격에 의해 구분된다. 각 심방은 귀 모양의 심방귀라는 팽창성 부속기관을 가지고 있다.
심방과 심실 사이에는 방실판막이 있어 혈액의 역류를 방지한다. 폐동맥과 대동맥 기저부에는 반월판막이 있어 혈액의 역류를 막는다. 이러한 판막들은 심장 수축과 이완 시 열리고 닫힘으로써 혈액의 일방향 흐름을 유지시킨다.
심장벽은 3개의 층으로 구성되어 있다. 내막은 단층의 상피세포로 이루어져 있고, 심근층은 심장의 수축기능을 담당하는 두꺼운 근육층이다. 외막인 심외막은 심장을 보호하는 섬유성 막이다. 이 3개의 층은 각각 다른 구조와 기능을 가지고 있다.
1.1.3. 심장 판막
심장 판막은 혈액이 한 방향으로만 흐르게 하는 역할을 한다. 심방과 심실 사이에는 방실판막이 있으며, 심장에서 나가는 대동맥과 폐동맥의 기저부에는 반월판막이 있다.
방실판막은 심방과 심실 사이에 놓여 있어 심방의 수축으로 유입된 혈액이 심실로 들어가게 하고, 역류를 방지한다. 좌심방과 좌심실 사이에는 이첨판 또는 승모판이 있고, 우심방과 우심실 사이에는 삼첨판이 있다.
반월판막은 심실과 대동맥, 폐동맥을 연결하는 부위에 위치하여 심실의 수축으로 혈액이 대동맥과 폐동맥으로 빠져나가게 하고, 이완 시 심실로 역류를 방지한다. 좌심실과 대동맥 사이에는 대동맥판이, 우심실과 폐동맥 사이에는 폐동맥판이 있다.
이와 같이 심장 판막은 혈액의 일방향 흐름을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 만약 심장 판막에 이상이 생기면 혈액이 역류하거나 원활한 흐름이 저해되어 심장의 펌프 기능에 문제가 발생할 수 있다. 이를 심장판막증이라고 하며, 폐쇄부전과 협착이 대표적인 증상이다.
1.1.4. 심장 벽
심장 벽은 3개의 다른 층으로 이루어져 있다. 심장 벽의 가장 바깥층은 심장 외막(심장바깥막), 또한 장막성 심막이라 한다. 이 층과 벽측 심막 사이의 공간을 심막강이라 한다. 심장 벽의 두꺼운 중간층을 심근층(심장 근육층)이라 한다. 심근층은 심장 근육조직으로 구성되어 있고, 심근다발의 수축이 심장의 방들을 수축할 수 있도록 배열되어 있다. 심근층의 두께는 개개의 방으로부터 혈액의 방출을 위해 필요한 힘에 따라 변화된다. 따라서 좌심실을 둘러싸고 있는 심근이 가장 두껍고 심방 벽은 상대적으로 얇다. 심장 내막(심장 속막)이라 불리는 벽의 안쪽 층은 혈관의 내피와 연속되어 있다. 심장 내막은 심장의 판막을 덮고 있다.
1.2. 심장의 기능
1.2.1. 심장의 펌프 작용
심장의 펌프 작용이란 심장이 혈액을 온 몸 각 장기로 보내는 기능을 말한다. 심장은 규칙적으로 수축하여 혈액을 몸 전체로 보내는 펌프 역할을 한다.
심장이 혈액을 펌프질하는 과정은 다음과 같다. 먼저 심방이 먼저 수축하여 혈액을 심실로 보낸다. 이어서 심실이 수축하여 대동맥과 폐동맥을 통해 혈액을 몸 각 장기와 폐로 보낸다. 그 이후 심실이 이완하면서 심방으로부터 다시 혈액을 받아들인다. 이러한 심장의 수축과 이완이 반복되면서 심장은 온몸으로 혈액을 펌프질하게 된다.
심장의 펌프 작용은 심장박출량(cardiac output)으로 측정할 수 있다. 심장박출량은 심장이 1분 동안 펌프질하여 내보내는 혈액량을 의미한다. 이는 심박동수(heart rate)와 1회 박출량(stroke volume)의 곱으로 계산된다. 안정 상태의 성인 남성의 경우 심박출량은 약 5L/min 정도이다. 심장의 펌프 기능이 저하되면 심장박출량이 감소하여 장기로의 혈액 공급이 원활하지 않게 된다.
심장의 펌프 작용은 자율신경계와 호르몬에 의해 조절된다. 교감신경 자극은 심박동수와 심근 수축력을 증가시켜 심박출량을 높인다. 반면 부교감신경 자극은 심박동수를 감소시켜 심박출량을 낮춘다. 또한 혈중 calcium, potassium, thyroid hormone 등 호르몬 수준 변화에 따라 심근 수축력이 영향을 받아 펌프 기능이 조절된다.
이처럼 심장은 규칙적인 수축과 이완을 통해 혈액을 온 몸으로 펌프질하는 중요한 기관이다. 심장의 펌프 기능 저하는 심부전증, 허혈성 심질환 등 심혈관 질환을 유발할 수 있다.
1.2.2. 심장 반사
심장 반사란 반사중추인 숨뇌에 의해 촉진과 억제가 이루어지는 것을 말한다. 즉, 대뇌겉질 또는 말초 부위에서 받은 자극을 심장조절중추로 보내고, 심장조절중추에서는 흥분을 다시 말초신경을 통해 심장으로 보내 심장활동을 조절하는 것이다.
심장 반사는 주로 대동맥활과 경동맥동(목동맥팽대)에 있는 혈압변동에 예민한 신경세포, 즉 압력수용기에서 시작된다. 만일 혈압이 높아지면 압력수용체가 흥분되고, 경동맥동의 흥분은 경동맥동신경을, 대동맥궁의 흥분은 심장감압신경을 통해서 구심성으로 전도하여 심장억제중추로 전달된다. 이때에 심장촉진중추는 억제되고 부교감신경의 원심성으로 심장을 억제적으로 조절하므로 혈압은 낮아진다. 이를 감압반사라고 한다.
한편 정맥 환류가 증가하면 우심방과 상대정맥이 팽창되고 이를 우심방벽과 상대정맥벽에 있는 정맥압수용기가 감지한 후 받아들여 심장촉진중추에 전달한다. 심장촉진중추의 흥분으로 교감신경작용에 의해 심박수와 심박출량이 증가하여 혈압이 상승하게 되는데, 이를 승압반사라고 한다.
따라서 심장 반사는 대동맥과 경동맥의 압력수용기에서 시작된 신경 반응으로, 중추신경계의 심장 조절중추로 전달되어 심장의 박동을 억제하거나 촉진하는 기능을 하여 혈압을 조절하는 것이다.
1.2.3. 심전도
심전도는 심장의 전기적 활동을 기록한 검사 결과이다. 심장의 각 부분이 탈분극되고 재분극되는 과정에서 발생하는 전위차를 체표면에 부착한 전극을 통해 측정하여 그래프로 나타낸 것이다.
심장의 전기적 활동을 관찰함으로써 심장의 정상적인 기능 상태와 심장 질환을 진단할 수 있다. 심전도에서 관찰되는 파형은 심장의 활동을 반영하며, P파, QRS복합체, T파 등으로 구성된다.
P파는 심방의 탈분극을, QRS복합체는 심실의 탈분극을, T파는 심실의 재분극을 나타낸다. 이들 파형의 모양, 지속 시간, 진폭 등을 분석하여 심장 활동의 정상 여부를 판단할 수 있다.
심전도 검사는 크게 양극유도법과 단극유도법으로 나뉜다. 양극유도법은 체표면의 두 전극 사이의 전위차를 측정하는 방식으로, 표준사지유도(리드 I, II, III)와 증폭단극유도(aVR, aVL, aVF)가 여기에 해당한다. 단극유도법은 하나의 탐색 전극과 기준 전극 사이의 전위차를 측정하는 방식으로, 胸部 단극유도(V1-V6)가 대표적이다.
심전도 파형의 정상 소견과 비정상 소견을 구분하여 심장 질환을 진단할 수 있다. 예를 들어 P파 이상, PR 간격 변화, QRS 복합체 이상, ST 분절 변화, T파 이상 등은 각종 심장 질환을 시사할 수 있다. 따라서 심전도 검사는 심장 질환 진단에 매우 유용한 검사 방법이라 할 수 있다.
1.3. 혈관의 구조와 기능
1.3.1. 동맥의 구조와 기능
동맥은 심장에서 나와 가지처럼 중동맥에서 소동맥, 세동맥으로 작게 갈라져 모세혈관까지 신선한 혈액을 전달하는 혈관이다. 심장에 가장 가까운 대동맥은 혈관 중에서도 가장 혈압이 높은 곳이며, 여기에 연결된 동맥도 혈액이 심장으로 돌아가는 통로인 ...
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