(제4장) 심장생리

Download Report

Transcript (제4장) 심장생리

제4장 심장 생리
1. 심장의 구조
대동맥궁
동맥관삭
폐동맥간
좌폐동맥
심방중격
좌폐정맥
즐상근
반월판
우심방
우방실판(삼첨판)의 판
우심실
좌방실판(이첨판)의 판
좌심실
건삭
유두근
육주
심실중격
심장의 내면
* 심장의 해부학
Superior vena cava
Right pulmonary artery
Right artium
Right ventricle
Aorta
Left pulmonary artery
Pulmonary artery
Left ventricle
Apical impulse
* 심장의 단면구조
* 심장의 구조
2. 심장근의 기능적 특징
1) 심장근의 구성
(1) 결절조직 nodal tissue : 심근세포가 변화된 것 → 활동전압 발생
① 동방결절 sinoatrial node : 우심방과 상대정맥이 만나는 곳에 존재
a. 흥분성 excitability : 활동전압 발생에 의해
b. 율동성 rhythmicity
② 방실결절 atrioventricular node : 우심방과 우심실 사이 존재
(2) purkinje fiber
① 전도성 conductivity
(3) 심근조직
① 기능적 결합체 functional synciticum : 심방 및 심실근은 기능적
으로 한 개의 세포처럼(구조적으로 독립된 세포) 동시에 수축
하는 현상
② 수축성 contractility
* 심장의 박동조절
3. 심장의 신경지배
1) 자율신경
(1) 교감신경 ; 주로 심실근에 많이 분포, 심장의 운동촉진
(2) 부교감신경(미주신경) ; 주로 심방근에 많이 분포, 심장
근의 운동억제
2) 중추
(1) 심장운동중추(연수) ; 심장촉진중추, 심장억제중추
(2) 고위중추(대뇌) ; 정신적 흥분이나 희노애락에 따라
심장촉진 혹은 억제
4. 심장주기 cardiac cycle : 0.8초(심박동수 70회/min)
1) 심방 수축기 atrial systolic period : 0.11초
2) 심실 수축기 ventricular systolic period : 0.27초
(1) 등척성 수축기 isometric contraction
반월상(대동맥) 판막을 open하는데 필요한 압력 형성기
(2) 사출기 ejection
심실 내 혈액의 3/4 빠져 나감 → 심 박출 : 120 mmHg
(3) 이완전기 prediastolic period
나머지 1/4이 빠져 나감
3) 심실 확장기 : 0.42초(심실근 세포의 재분극기)
(1) 등척성 이완기 isometric relaxation
반월상 판막을 닫는데 걸리는 시간
(2) 심실근의 이완 relaxation of ventricl
심장주기와 심전도
☞
심장주기(cardiac cycle)
- 심장의 수축과 이완이 반복되는 양상 수축기(systole)
vs확장기(diastole)  2단계분출작용: 좌우심방수축 
0.1~0.2초  좌우심실수축  심실: 수축 전 전체 혈액의80%
충만  심방수축: 확장기말 용적의 20%를 채움
☞ 심장주기와 압력변화, 심음
(1) 등용수축기(isovolumetriccontraction phase) - 심실수축시작 
방실판 폐쇄(심음)

심실내압상승, 혈액분출 없음(내압이 충분치 못함)
(2) 분출기(ejection phase) : 좌심실압력상승  반월판개방  분출시작
(3) 좌심실압력저하  반월판폐쇄(심음)
(4) 등용이완기(isovolumetricrelaxation) : 방실판, 반월판폐쇄  심실압력
; 심방압력이하까지 (5) 급속충만기(rapid filling phase) : 심실 압력저하 
방실판개방

혈액유입 (6) 심방수축 : 심실혈액충만
5. 심음 heart saunds
1) 제 1심음 : 등척성 수축기 동안에 혈액이 방실판의 폐쇄음, 낮고 긴 음
2) 제 2심음 : 등척성 이완기 동안에 혈액이 반월판의 폐쇄음, 높고 짧은
3) 제 3심음 : 심실 확장기음, 심실벽의 진동음
4) 제 4심음 : 심방음, 심실로 혈액이 유입될 때 나는 소리
삼첨판
닫힘
승모판닫힘
승모판
닫힘
대동맥
유두근의 긴장
대동맥 반월판 열림
좌심실수축
폐동맥
판막 열림
1 심음
승모판
열림
유두근 이완
삼첨판
열림
좌심실
확장
2 심음
승모판열림
대동맥판
닫힘
폐동맥
반월판
닫힘
6. 심장의 활동전압
1) 안정막 전압(분극) : 안정한 상태에서의 세포막 내외의 전압 차
(1) K+의 확산으로 야기(K+의 확산 전압 혹은 K+의 평형전압
(2) 단백질 음이온의 세포막 투과 불가로 K+과의 사이에 정전기적 인력
성립
(3) 근육세포 -90mV(신경세포 -70mV)
2) 활동전압(탈분극)
(1) Na+의 확산으로 야기
(2)안정막 전압상태에서 자극에 의해 세포내외의 전하상태가 변동됨
(-90mV → +30mV). 세포내외의 전압변동(탈분극 →재분극)
polarization
자극
→ depolarization -------→ repolarization
Na+ 확산
K+확산
☞ 심장의 전기적 활동과 심전도
1) 심근세포 -골격근 세포와 유사구조 : 근절, 액틴, 미오신필라멘트 가짐 
차이점 :  짧고, 가지 있음, 간극 접합에 의해 인접세포와 연결  심근층
(심근세포의 집합체)의 모든 세포들이 전기적으로 연결  단일 기능 단위로 행동

심근 층의 모든 세포가 수축에 기여  최대수축력형성
* 심방과 심실의 심근 층 : 섬유성 골격에 의해 서로 분리  자극은 심방에서 기원
 심방 심근 층이 먼저 흥분
☞ 심장의전기적활동
(1) 심근활동전위: 심박조율기(pacemaker)로부터 유래, 자율적으로 생성
☞심박조율기: 특정의 세포 그룹으로 동방결절에 위치
- 심박 조율기 전위 -> 확장기 동안 느린 자발적 탈분극에 의해 형성

-60mV에서 시작 -40mV에서 역치

자발적 탈분극: slow calcium channel에 의한 Ca+2 확산에 기인 
역치에서 fast calcium channel 작동 Ca+2 유입 가속 => 활동전위형성
전압 조절 Na –channel open
 K-channel open으로 재분극 

Na 유입
-60mV에서 새로운 심박 조율기 전위시작
7. 심장의 흥분 전도계
1) 동방결절 sinoatrial node : 심방근의 탈분극 → 심방근 수축
(1) 우심방과 상대정맥이 만나는 곳에 존재
(2) pace maker 활동전압의 발생 빈도가 가장 높은 곳
↓심방근 수축후 흥분을 AV node에 전도
2) 방실 결절 atrioventricular node
↓
3) 방실 속 AV bundle, His bundle, 히스 속
↓
4) 방실 가지 AV branch, His branch, 히스 가지
↓
5) 푸르키네 섬유 pukinje fiber
↓
6) 심근 세포 cardiac muscle : 심실근 세포 탈 분극 →심실근 수축
☞ 심장의 자극전도 : 심실과 심방의 근육분리로 별도의 전도조직필요
- 심실자극 : 방실 결절(AV node), 히스 속(bundle of His), Purkinje fiber 가 담당
- 동방결절자극  심방수축 후 실 결절에 전달 -동방결절자극  방실 결절


히스 속
푸르킨예 섬유  양심실 수축  혈액분출 전도 속도 => 심실 수축과 심방수축의
시간차이 : 0.1~0.2초 지연
동방결절
방실결절
방실결절을 지나는 활동전압
의 전도가 가장 느리며 길다.
기능장애도 일어나기 쉽다.
방실속
퍼킨제섬유
심장의 자극 전도계
심방, 심실, 방실판(atrioventricular valve, AV valve), 반월판(semilunarvalve )
중격(septum) - 심방심근, 심실심근 : 구조적, 기능적으로 분리  별도의 심근
세포 속(myocardial cell bundle)에서 유래
- 심방과 심실사이 활동 전압 전도에 별도 조직필요
- 방실판 : 이첨판, 삼첨판  혈액의 심방역류방지  유두근에 의해 뒤집힘 방지
- 유두근 : 심실 근육과 동시에 수축
- 반월판 : 혈액의 심실역류방지,
폐순환(pulmonary circulation)
체순환(systematic circulation)
8. 심전도 electrocardiography, ECG, EKG
심장에서 일어나는 전기적 변동을 체 표면에서 기록한 것
1) 심전도에서 관찰되는 파장 : 심방과 심실의 기능을 판별
(1) P파 : 동방결절에서 흥분이 발사된 후 좌우심방으로 퍼져 좌우심방
의 수축 에 의 하여 기록된 파장(심방근 탈 분극)
(2) QRS파 : 방실 결절, 방실 속 및 푸르키니에 섬유를 따라 흥분이 전
도 되는 과정을 기록한 것(심실근의 탈 분극)
(3) T파 : 심실근의 재분극에 의하여 기록된 것
2) ECG로 판별 가능한 것
(1) 심박동수 : 60~ 80회/min
① tachycardiac(빈맥) : 100회↑/min
② bradycardia(서맥) : 60회↓/min
(2) rhythm → arrhythrmia(부정맥) : 일정한 간격(0.8sec)으로 박동이
일어나지 않는 것으로 SA node에서 뿐만 아니라 다른 부위에서도
활동전압(흥분)이 발생(기외수축 ; 심장의 흥분전도계에 이상)
(3) angina pectoris : 죄측 흉부 통증(5-10분 정도), 산소부족 상태
(4) myocardiac infaction : 심근세포의 괴사로 인함(사망율 높다)
(5) 방실지연
심전도
심전도
☞ 심전도(electrocardiogram, ECG) : 심장 표면의 두 지점 사이의 전위변화(활동전위가 아님)
- P. QRS, T wave
- P 파 : 심방결절활동전위시작  심방 전체 탈 분극확산 과정 => 심방수축
- QRS파 : 심실 내 활동전위전달 및 전체 탈 분극 확산 => 심실수축
-T 파 : 심실의 재분극 => 심실이완
☞ 심음, ECG, 심실 압력의 관계
9. 심장의 기능조절
1) 심박출량
심박동수(회/min) x 심박동량 = 5L/min
(1) 심박동량 : 좌ㆍ우심실에서 동일하나, 압력은 좌 : 우 = 5 : 1
(2) 심박동수 : 60 ~ 80회/min(신생아 경우 120~ 140회/min)
2) 심장법칙 Franke-Starling heart law
심근의 길이가 길어질수록 심근의 수축력은 증가한다(심박출량 증가)
3) 심장의 기능조절에 영향을 미치는 인자
(1) 신경성조절 neural regulation
① 교감신경 → 심장촉진적(흥분전도 속도↑, 심근 수축력↑)
② 부교감신경(미주신경) → (흥분전도 속도↓, 심근 수축력↓)
(2) 액성조절 humoral regulation
① epinephrine, norepinephrine, thyroxine : 심박동수 및 심박출량 증가
② acetylcholine ; 심박동수 및 심박출량 감소
③ CO2(pH↓)증가 ; 심박동수 촉진
(3) 온도 ; 체온 상승 → 심박동수 증가
(4) 기타조절 인자
4) 심장반사 cardiac reflex
(1) 압력수용기 pressure receptor
① 대동맥궁(aortic arch)과 경동맥동에서 혈압감지
② 혈압 증가시 : 감압반사 - 심장운동 억제
③ 혈압 감소시 : 승압반사 - 심장운동 촉진
(2) 골츠반사 Golz reflex
복부압 증가 →심장기능 억제 →따라서 심박동수 감소
(3) 아슈네르반사 Aschiner reflex
안구 압 증가 →심장억제 중추 흥분 →심장기능 억제
(4) 베인 브리지반사 Bainbridge reflex
심방으로 되돌아오는 정맥혈의 양이 많아지면 심 박출량
증가
☞ 혈관
(5) 화학수용기(chemoreceptor)
① 중추화학적 수용기 central chemoreceptor
a. 연수에 존재
b. CSF의 수소이온 농도 감지(수소 이온 농도↑→심장
운동 촉진, 호흡촉진)
② 말초화학적 수용기 pheriperal chemoreceptor
a. 대동맥체와 경동맥체에 존재
b. 동맥속의 산소 함량 감지(산소함량↓→심장운동
촉진, 호흡촉진)