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◆심장의 기능과 박동 조절

심장벽을 구성하는 심장근육은 두껍고 대사활동이 매우 활발하며 2개의 심장동맥(관상동맥)이 심장벽에 혈액을 공급한다. 심장박출량은 분당 심실에 의해 뿜어지는 혈액량으로 1회 박출량은 심장이 한번 수축할 때 뿜어지는 혈액량이다.

심장박동수는 1분당 심장이 수축하는 숫자로 평상시 심장박동수는 약 70회이고 1회 혈액 박출량은 약 70㎖, 1분 동안 심장박출량은 대략 4~6ℓ이다. 운동선수들의 경우 운동에 의해 심장의 크기가 커져 있기 때문에 1회 박출량은 많고 심장 박동수는 감소하는 경향이 있다.

반면에 일반인은 빠른 심박수와 적은 1회 박출량의 경향이 있다. 운동시 일반인의 심박수는 분당 190회 정도이며 1회 박출량은 115㎖, 1분 동안의 심장박출량은 약 22ℓ정도이다.

1회 박출량과 심장박동수를 조절하는 기전은 내재적 조절과 외인적 조절로 분류할 수 있다. 심장의 내재적 조절은 심장 자체가 함유하는 있는 조절기전을 의미하며 심장의 외재적(외인적)조절은 신경이나 화학물질과 같이 심장 바깥쪽에서 심장을 조절하는 기전을 의미한다.

신경조절은 자율신경계통을 통해 그 영향이 전달되며 교감신경과 부교감신경 섬유는 심장의 굴심방결절에 영향을 주어 심장을 지배하며 교감신경의 자극은 심장박동수와 1회 박출량을 증가시키고 부교감신경의 자극은 심장박동수만 감소시킨다.

류재문 프로필:인체해부연수교육개발원장 Tel.010-2640-3029

◆심장박출량과 박동수의 조절기전

압력수용기반사는 심장의 기능을 조절하는데 중요한 역할을 담당하며 압력수용기와 뻗침수용기(신전수용기)는 대동맥과 내경동맥의 혈압을 감시하는 역할을 한다. 이들 혈관벽의 긴장도가 혈압의 변화에 의해 변화되면 압력수용기의 활동전위가 증가하고 이는 신경을 거쳐 숨뇌(연수)로 전달된다.

심장조절 중추인 숨뇌(연수)는 이러한 자극을 받아 통합한다. 연수는 대뇌와 척수를 거쳐 심장을 조절하는 교감신경과 부교감신경섬유의 활동전위를 조절한다. 숨뇌(연수)는 교감신경에 영향을 주어 부신을 자극하도록 하며 분비되는 에피네프린과 노르에피네프린은 1회 박출량과 심장박동수를 증가시킨다.

혈압이 상승하면 압력수용기가 자극되어 진동수가 증가된 활동전위가 신경섬유를 따라 연수로 전달되고 이 자극은 즉각 심장조절중추에 전달되어 부교감신경을 증가시키고 교감신경자극을 감소시킨다. 이어 심장박동수와 1회 박출량이 감소하여 혈압이 떨어진다.

그러나 반대로 혈압이 감소하면 압력수용기의 자극이 줄어들며 활동전위의 적은 진동수가 숨뇌로 전달되면 심장조절중추의 반응을 유발한다. 심장조절중추는 교감신경 자극을 증가시키고 부교감신경자극을 감소시켜 심장박동수와 1회 박출량이 증가하여 혈압이 상승한다.

혈압이 심하게 저하되면 부신속질에 의한 교감신경자극도 증가하고 부신속질에서 분비된 에피네프린과 노르에피네프린은 심장박동수와 1회 박출량을 증가시켜 혈압을 정상범위로 끌어올린다.

류재문프로필:인체해부연수교육개발원장 Tel.010-2640-3029