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1. 심장의 해부생리
1.1. 심장의 기능과 구조
심장은 우리 몸의 종격동 중앙, 횡격막 위에 존재하는 혈액 순환에 중심이 되는 기관으로, 여성의 경우 225g, 남성의 경우 310g 정도의 무게를 가진다. 심장은 종격동 중앙, 흉곽좌측에 위치하며 심첨은 가로막 위, 기저부는 3번째 갈비뼈에 위치한다. 심장의 형태를 살펴보면 좌측심장과 우측심장으로 나뉜다. 이들은 방실판막을 경계로 심방과 심실로 또 한번 나뉜다. 우심방은 대동맥과 심장정맥굴을 통해 정맥혈을 받아드리고 우심실은 폐동맥을 통해 폐로 혈액을 보내며, 좌심방은 폐정맥으로부터 산소화 된 혈액을 받아드리고 좌심실은 전신으로 혈액을 순환시킨다. 심장의 혈액의 이동을 살펴보면, 정맥혈은 우심방에서 삼첨판을 거쳐 우심실, 폐동맥으로 가고, 동맥혈은 좌심방에서 시작하여 승모판을 거쳐 좌심실 대동맥으로 간다. 이러한 혈액의 이동시 혈액의 역류를 막아 한 방향으로만 이동하게 하기 위해 판막이 존재하는데, 우심방과 우심실 사이에 삼첨판막과 좌심방과 좌심실 사이에 승모판막이라는 방실 판막이 존재하고, 대동맥판막과 폐동맥판막인 반달 판막이 존재한다. 심장의 구조에서 빼놓지 않고 생각해야 하는 것이 관상동맥인데, 이 혈관은 대동맥 판막 바로 위에서 나온다. 관상동맥은 분당 250-300ml의 혈액을 뿜어내어 심실이완기에 심근에 필요한 혈액을 제공하고, 심근에 충분한 혈액의 흐름을 위해서는 평균동맥압을 최소 60-70mmHg 이상으로 유지해야한다.
1.2. 심근의 기능적 특성
심근은 네 가지 기능적 특성을 가지고 있다. 첫째, 심근은 동방결절에서 시작하여 방실결절, 히스속, 푸르킨예섬유로 순차적으로 자발적이고 율동적으로 박동한다. 이를 율동성이라고 한다. 둘째, 심근은 활동전압을 형성할 수 있는 능력을 가지고 있는데, 이를 흥분성이라고 한다. 심장에는 절대적 불응기와 상대적 불응기가 존재하며, 이 불응기 동안에는 어떤 자극에도 반응하지 않는다. 셋째, 심근은 전기적 충격을 전달할 수 있는 능력을 가지고 있는데, 이를 전도성이라고 한다. 방실결절의 전도 속도가 가장 느리고 푸르킨예섬유의 전도 속도가 가장 빠르다. 넷째, 심근은 수축력을 가지고 있는데, 이는 심근섬유에 비례한다는 스타링의 법칙을 따른다. 이를 수축성이라고 한다."
1.3. 심장의 박동 조절
심장의 박동은 동방 결절(SA node)에 의해 시작되며, 방실 결절(AV node), 히스속 다발 및 푸르킨예 섬유를 거치면서 심방과 심실을 차례로 수축시킨다.
동방 결절은 상대정맥과 우심방이 만나는 부분에 위치하고 분당 60-100회의 자발적인 전기 자극을 일으키며, 심장의 박동을 조절하는 천연 박동조절기(pacemaker)로 작용한다. 이 자극은 방실 결절로 전달되는데, 방실 결절은 심방과 심실을 연결하는 유일한 전도경로로서 0.07초 정도 자극을 지연시켜 심실 수축 전 심방 수축을 마무리 할 시간을 준다.
히스속 다발은 심실 중격 상부에 위치하여 좌심실과 우심실의 수축을 동시에 일으키며, 푸르킨예 섬유는 심방과 심실의 동시 수축을 방지하기 위하여 방실 결절에서 시작된 활동전위의 전파를 지연시켜 효과적인 혈액 순환이 이루어지도록 한다.
이와 같이 심장의 박동은 동방 결절, 방실 결절, 히스속 다발, 푸르킨예 섬유로 이어지는 전도계를 따라 전기 자극이 전파되면서 이루어지며, 이 과정에서 심장의 박동수와 규칙성이 조절된다. 이러한 자발적인 전기 자극의 생성과 전도는 심장 근육의 기능적 특성인 율동성, 흥분성, 전도성에 기인한다.""
1.4. 심장 펌프 작용의 조절
심장의 펌프 작용은 세 가지의 방법으로 조절된다. 첫 번째는 Starling의 법칙에 의한 내인성 조절 방법이다. 심근섬유의 길이에 비례하여 심근의 수축력이 증가하는 Starling의 법칙에 의해 심장의 펌프 작용이 조절된다. 즉, 심장으로 유입되는 혈액량이 증가하면 심근 섬유의 길이가 늘어나 수축력이 증가...
