심장학 part 1 심장생리1

 

 

 심장학 소개

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 심장학에서 심장은 좌심계, 우심계에 각각 한개의 심방과 심실이 있어 2심방 2심실로 이루어져 있다 . 혈액을 전신으로 보내는 것은 좌심계의 역활이므로 좌심계는 체순환이라 불린다. 한편 폐로 보내는 것은 우심계의 역할로 폐순환이라고 불린다.

심방과 심실은 판막으로 나뉘어져 있다. 이것은 심방에서 심실로 가는 혈액만을 통과시키고,  심실에서 심방으로 가는 혈액을 차단하여 역류를 막는 작용을 한다. 심ㅁ실과 대동맥 및 폐동맥 사이에도 똑같은 판막이 붙어 있다.

심장은 1분에 5-6L 정도의 혈액을 내보낼 수가 있다. 이를 심장의 심박출량이라 말한다. 심박출량은 1회 박출량과 심박수 로 결정된다. 1회 박출량 즉, 심장이 1회의 수축으로 내보낼 수 있는 혈액량은 심실이 이완되었을 떄와 수축되었을 떄의 심실 용적의 차이다. 심장은 일정한 시간 내에 일정한 횟수의 수축과 이완을 반복함으로써 일정한 혈액을 내보낼 수가 있다.

 

 

심장학  Anatomy and Histology

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 1) 심장학 History

  심장학의 역사성숙한 심근세포는 직경이 약 17~25㎛이며, 길이는 60~140㎛인 striated muscle cell이다. 골격근세포와는 달리 핵이 중앙에 위치하며, intercalated disk라는 독특한 구조를 갖는다.

근육원섬유마디는 myofibril을 구성하는 기본적인 단위이다. 즉, 심근 수축의 가장 작은 구조적 단위이며너서 기능적 단위이며, 두 Z-line 사이를 말한다. 심근세포의 세포막은 횡문근형질막이라고 부르며, 횡문근형질막이 Z-line 부위에서 접혀 들어가서 형성하는 T-tubule 세포 바깥과 연결된 구조이다. Sarcoplasmic reticulum(SR)은 intracellular tubule로서 많은 양의 Ca을 포함하여 myofibrillar activation을 매개한다. SR은 T-tubule 또는 sarcolemma에 가까워지는 곳에서 cistern을 형성하여 활동 전위 전달을 용이하게 한다. Intercalated disk는 일종의 gap junction으로서 이온의 연속적 교환을 통해 수축 신호가 한 세포에서 다른 세포로 일시적으로 전달될 수 있도록 하는 주아요한 구조이다.

 

 2) 심장학에서 The Heart Chambers

  심장학에서 심장은 2분에 5~6L의 혈액을 내보내는 주먹만한 크기의 작은 근육덩어리이다.

심장의 구조는 혈액을 폐순환계와 체순환계로 pump시키는 심장의 주된 긴으에 적합하도록 설계되어 있다. 심장은 두 개의 심방과 두 개의 심실로 이루어져 있다. 심방은 심장으로 들어오는 혈액을 받아 심실로 보내는 역할을 하고, 심실은 심방으로부터 들어온 혈액을 심장밖으로 펌프하는 작용을 한다.

체순환계의 혈액은 상대정맥과 하대정맥을 통해 우심방으로 들어와 이완기에 우심실로 들어간다.

수축기에 우심실이 수착하면 혈액은 주폐동맥을 통해 폐로 가서 가스교환이 이루어진다. 산소화된 혈액은 4개의 폐정맥을 통해 좌심방으로 들어오고 이완기에 좌심실로 이동한 뒤 수축기에 좌심실로 수축에 의해 대동맥으로 나가 체순환계로 들어간다.

 

 3) 심장학에서 The Valves

  심장학의 심장 심방과 심실 사이와 심실과 대혈관 사이에 존재하는 심장 판막은 두공간 사이로의 혈액의 이동을 제한하는 일종의 대문이다. 우심방과 우심실 사이에 삼천판이 있으며, 좌심방과 좌심실 사이에는 승모판이 존재한다.

삼천판에는 3개의 첨판이, 승모판에는 2개의 첨판이 있다. 심방과 심실사이에 존재하는 방실판막의 첨판은 힘줄끈에 의해 심실의 유두근에 연결되어 있으며, 이완기에 유두근의 수축에 의해 열리게 된다.

우심실과 주폐동맥 사이에는 폐동맥 판막이 있으며, 좌심실과 대동맥 사이에는 대동맥 판막이 있으며, 좌심실과 대동맥 사이에는 대동맥 판막이 존재한다. 폐동맥 판막과 대동맥 판막은 각각 섬유둘레에 부착된 3개의 반달 판막으로 되어 있다.이완기에 대혈관의 elastic recoil에 의해 혈액이 심장쪽으로 밀린 떄 3개의 반달 판막이 서로 맞물려 닫힘으로써 혈액이 심실 내로 역류되는 것을 막는다.

 

 4) 심장학에서 Endocardium and Pericardium

  심장학의 심장 안과 밖에는 심장을 보호하는 구조가 존재한다. 먼저 심장의 안쪽을 살펴보면 심내막이라고 하는 하나의 세포층이 존재한다. 심내막은 심장의 안쪽을 보호하는 기능을 담당한다. 심장의 바깥쪽에는 심낭막이라고 불리는 두 층의 섬유낭이 존재하는데, 심ㅁ낭막은 심장뿐만 아니라 대혀로간 뿌리까지 둘러싼다. 심낭막의 안층은 시근에 부착되어 있으며, 바깥층은 청주, 횡격막 등에 부착되어 심장을 제 위치에 고정시켜 준다. 심낭막의 두 층 사이에는 소량의 윤활액이 있어 마찰을 줄여준다.

 

 5) 심장학에서 Coranary Vessels

  심장학의 심장근육으로의 혈액 공급은 대동맥 뿌리에서 시작되는 좌측 주관상동맥과 우측 관상동맥에 의해 이루어진다.

 좌측 주관상동맥은 좌심방과 폐동맥기둥 사이를 지나 방실사이고랑에서 좌전하행 관상동맥과 좌회선 관상동맥으로 분지된다.

  LAD는 심첨부르르 향해 앞심실사이고랑을 따라 주행하며, 이떄 심실사이중격은 앞쪽 2/3과 전유두근의 apical portion으로 가지를 친다. 또한 좌심실 앞면에 분포하는 diagonal branch를 내기도 한다.

 LCX는 왼방실사이고랑을 따라 주행하며, 심장의 왼쪽 모서리를 지나 뒷면에 분포한다. LCX에서는 large obtuse marginal branches가 일어나 좌심실의 옆면 뒷면에 분포한다.

 RCA는 오른방실사이고랑을 따라 우심방과 우심실 사이로 뒤쪽으로 주행하며, acute marginal branches를 내어 우심실에 혈액 공급을 한다. 대부분의 사람에서는 RCA 원위부에서 posterior descending artery가 일어나 심실의 아랫면과 뒷면 및 심실사이중격의 뒤쪽 1/3에 분포한다. 방실결절에 분포하는 AV nodal artery는 주로 posterior descending branch가 일어나기 전에 분지되어 나온다.

 posterior descending artery 와 AV nodal artery의 경우 RCA에서 분지되는 경우가 85%이다. 약 8%에서는 posteriordescending artery가 LCX에서 일어나며, 7%에서는 RCA와 LCX에서 함께 일어난다.

 동방결절에 분포하는 SA nodal artery의 경우 70%는 RCA에서 일어나며, 25%는 LCX에서, 5%에서는 RCA와 LCX에서 함께 일어난다.

 

 6) 심장학에서 Conduction System

  심장학의 전도 계통은 심장의 박동을 생성하는 pacemaker cell과 전기 신호를 심근으로 전달하는 specialized cell로 구성된다 동방결절은 우심방에서 상대정맥 입구 바로 아래에 존재하는 심근섬유로서 심근 수축을 위한 전기 신호를 생성한다. 동방결절에서 생성된 전기 신호는 심방사이중격의 후하방에 위치하는 방실결절로 전달된다.

 전기 신호는 방실결절에서 일정 시간 지연되며, 심실사이중격의 뒤쪽을 관통하는 bundle of His로 전달된다. 심실사이중격 내에서 bundle of His는 왼갈래와 오른갈래로 갈라져 각 심실로 주행하며 심내막하에서 Purkinje fiber를 내보내어 심실근육에 분포시킨다.

 전기 신호가 bundle of His를 따라 유두근에 전달되면 유두근 수축이 일어나 방실판막이 열린다. 전기 신호가 Purkinje fiver를 따라 심실벽에 전달되면 심실 수축이 일어나는데, 이 두 사건의 시간적 차이가 심실 수축 시 혈액이 심방으로 역류되는 것을 막아준다.

  심장의 전도 계통을 따라 전기 신호가 전달되느느 과정을 심전도를 이용하여 간접적으로 확인할 수 있다. 심전도 상에서 심방의 탈분극은  P wave로, 왼갈래의 심실사이중격섬유의 탈분극은 Q wave로, 심실의 탈분극은 R wave로, 심실의 재분극은 T wave로 각각 나타난다. 이에 대한 보다 자세한 내용은 심전도 단원에서 다루기로 한다.