심장의 기본 구조

심장

기본 구조

심장은 무게 300g 정도의 비교적 작은 근육 기관으로, 크기는 보통 성인의 주먹만하다. 심장의 위치는 폐가 부분적으로 겹치는 종격동의 중앙과 횡격막 위, 흉곽 왼쪽에 있으며, 심첨은 앞쪽을 향하고 있다.

심장에는 4개의 방이 있으며 1분간 72회 정도로 박동하고, 1회 70 cc 정도의 혈액을 내보내 1분당 5L 정도, 하루에 약 7,000 L 이상 혈액을 분출한다. 신체 활동을 강하게 할 때에는 말초조직의 산소 요구가 증가하여 심박출량을 두 배 정도 내보낸다. 산소가 포화된 혈액은 동맥으로 계속 나가고 정맥으로부터 산소포화도가 낮은 혈액을 받아들인다.

심장은 심낭에 둘러싸여 있다. 내층(장측 심낭)과 외층(벽측심낭) 사이를 심낭강(percandial space)이라 하는데, 이 공간에는 약 10~20 mL의 묽고 맑은 심낭액이 있다. 이 윤활액은 장측 심낭과 벽측심낭의 접촉면을 매끄럽게 하고, 심장의 펌프 작용으로 발생하는 마찰을 감소시킨다.

장측 심낭은 심장과 큰 혈관의 일부를 싸고 있다. 벽측 심낭의 앞쪽은 흉골의 검상돌기(xiphoid process)와 흉골벽, 뒤쪽은 척추, 아래쪽은 횡격막에 부착되어 있다.

심장 조직은 3개 층으로 구성되어 있다.

심외막(epicardium) : 장측심낭과 같은 구조인 심장의 가장 바깥 층

•심근(myocardium) : 선 모양의 근섬유로 구성되어 심장의 수축을 담당하는 중간 층

심내막(endocardium) : 내피조직으로 되어 있는 심장의 가장 안쪽 층

1. 심방과 심실 Atrium and ventricle

심장은 중격(septum)에 의해 우심과 좌심으로 나뉜다. 이는 다시 심방과 심실로 나뉘어 위쪽인 심방에 혈액이 모이고 아래쪽인 심실로 혈액이 내려와 심장 밖으로 내보내진다. 정맥혈은 우심방으로 들어와 삼첨판이 열릴 때 우심실로 흘러 들어가고, 우심실에서 폐동맥을 거쳐 폐로 들어간다. 폐에서 산화된 혈액은 좌심방을 거쳐 승모판이 열릴 때 좌심실로 들어가고, 대동맥을 통해 말초조직으로 공급된다(그림 14-1).

우심방은 얇은 벽으로 된 구조이며, 심장으로 돌아오는 정맥혈을 받아들인다. 정맥혈은 상·하 대정맥과 심장의 관상정맥동(coronary sinus)을 통해 우심방으로 돌아온다. 관상순환을 마친 정맥혈은 우심방으로 되돌아가기 전에 대부분 관상정맥동을 거친다. 혈액은 우심실이 수축하는 동안 일시적으로 우심방에 모인다.

심실의 이완기(이 기간에 심실에 혈액이 채워진다) 동안 우심방으로 되돌아온 정맥혈의 약 70∼80%가 중 력에 의해 삼첨판을 통해 우심실로 흘러 들어간다. 나머지 혈액 20~30%는 심방이 수축할 때 심실로 들어간다. 이 나머지 정맥혈을 심실로 힘차게 내려보내는 것을 심방수축(atrial kick)이라 한다.

좌심방에 고인 20%의 혈액은 좌심방이 수축하여 좌심실로 내뿜는다. 이 심방수축은 심실의 혈액을 증가시키고 심실수축을 준비시킨다.

심실 수축기 동안 좌심실은 승모판을 닫고 대동맥판막을 열 정도의 충분한 압력(120 mmHg)을 만들어 대동맥판막을 통해 전신 동맥순환계로 혈액을 방출한다. 좌심실은 높은 압력의 전신순환계에 대항해 말초조직으로 혈액을 운반할 수 있도록 수축해야 한다. 그러므로 좌심실은 두께가 8~15 mm로, 우심실에 비해 거의 2~3배 가량 두꺼운 근육조직으로 둘러싸여 있다. 두꺼운 근육조직과 타원형 모양은 좌심실이 수축기 동안 강력하게 수축하게 하는 역할을 한다.

젊은 성인의 대동맥궁 혈압은 100~120 mmHg이고우심방의 압력은 0~5 mmHg이다. 이러한 압력 차이는 높은 곳에서 낮은 곳으로 혈액을 흘려보내 대동맥궁에서 전신순환을 거쳐 우심방으로 되돌아오도록 만든다. 심장과 혈관 구조는 이러한 압력 차이를 유지하는 중요한 역할을 한다.

2. 판막 Valves

4개의 심장판막은 피부판과 같은 구조(flaplike structure)이며, 심방과 심실을 통과할 때 혈액이 한 방향으로만 흐르도록 한다. 판막은 심방과 심실의 압력과 혈액량의 변화에 반응하여 열리고 닫힌다.

심장판막은 2가지 형태로 분류할 수 있다. 방실판막(심방과 심실 사이)과 반월형 판막(폐동맥과 우심실, 대동맥과 좌심실 사이)이다.

1) 방실판막 Atrioventricular valves

방실판막에는 우심방과 우심실 사이에 있는 삼첨판(tricuspid valve)과 좌심방과 좌심실 사이에 있는 이첨판(또는 승모판, mitral valve)이 있다. 삼첨판은 3개의 소엽(leaflet)을 지니고, 승모판은 2개의 소엽을 지닌다. 이 소엽들은 '건삭(chordae tendineae)' 이라 불리는 섬유사(fibrous cords)과 유두근(papillary muscle)에 의해 심실벽에 고정되어 있다.

(건식)은 심실 수축기 동안 판막이 심방 안쪽으로 뒤집히는 것을 방지하며, 판막을 지지하는 구조다. 방실판막들이 닫히는 동안 여러 소엽이 겹쳐 혈액의 역류를 방지한다. 건이나 유두근이 손상되면 심실 수축기 동안 혈액이 심방 안쪽으로 역류한다. 심실 이완기 동안 방실판막은 혈액이 심방으로부터 심실로 흐르도록 깔때기 역할을 한다. 방실판막의 구조는 반월형 판막보다 복잡하다.

2) 반월형 판막 Semilunar valves

반월형 판막은 대동맥판막과 폐동맥 판막을 포함한다. 반월형 판막의 구조는 방실판막과는 다르다. 각각 3개의 컵 모양인 심장판막첨(cusps)으로 구성되어 있다.



폐동맥판막(pulmonary valve)은 우심실과 폐동맥 사이에 놓여 있다. 대동맥판막(aortic valve)은 좌심실과 대동맥 사이에 놓여 있고 이 판막들은 심실 수축기 동안 혈액이 대동맥과 폐동맥 안으로 흐르도록 열린다. 그러나 이완기 동안 혈액이 대동맥과 폐동맥으로부터 심실로 역류되는 것을 막기 위해 닫힌다.

3. 관상순환 Coronary circulation

관상동맥은 대동맥 시작 부위인 대동맥판막 바로 위

에서 나온다. 관상동맥은 좌측과 우측, 2개의 가지로 나뉜다.

관상동맥계의 기능은 심근에 적절한 혈액을 공급하는 것이다. 관상동맥혈은 관상혈관의 저항이 감소하는 시기인 심실 이완기에 거의 모두 심근에 흐른다. 이완기 동안에 대동맥판막이 닫혀 있는 상태에서 대동맥궁에 순간적으로 압력이 생기며 이 압력에 의해 혈액이 관상동맥으로 들어간다. 이처럼 관상동맥 혈액 흐름의 75%는 심장이 이완되고 저항이 낮아지는 이완기 동안 진행된다. 관상동맥의 충분한 혈액 흐름을 위해 평균동맥압(mean aterial pressure, MAP)은 적어도 60 mmHg이어야 한다. 60∼70 mmHg의 MAP는 신장과 뇌와 같은 주요기관의 관류를 유지하는 데 필요하다. 좌측 관상동맥 좌측 주요 관상동맥은 좌전방하행가지와 회선동맥의 2개로 나뉜다.

• 좌전방하행(left anterior descending, LAD) 관상동맥의 가지는 좌심실 심근, 중격, 전방유두근(anterio
lary muscle)과 우심실 일부에 혈액을 공급한다. 또한 좌전방하행동맥은 심첨부 전방과 후방에 혈액을 공급한다.

• 회선관상동맥(circumflex coronary artery)과 그 가지들은 좌심방과 좌심실의 측면과 후면에 혈액을 공급해주고 때때로 심실중격 부위에도 혈액을 공급한다. 회선동백은 45% 정도 사람에서는 동방결절에, 10%정도의 사람들에서는 방실결절에 혈액을 공급한다. 좌전방하행동맥과 회선동맥 사이에서 나온 대각선의 가지들은 심근 전체의 많은 혈관을 형성한다.

우측 관상동맥 우측 관상동맥은 우심실과 중격의 일부에 혈액을 공급하고, 반수 이상의 사람에게는 동방결절에 혈액을 공급한다. 우측 관상동맥의 후방하행가지는 중격의 뒷면과 후방 좌측 유두근에 공급하고, 좌측 심실벽에서 끝난다. 관상동맥의 가지들은 사람에 따라 매우 다양하다.

관상정맥 심장근육을 순환한 후 정맥혈은 전신 순환으로 들어가지 않고 대부분 관상정맥동(coronary sinus)을 통하거나 전방심장정맥, 테베시우스 정맥(Thebesianvein)을 통해 심장으로 들어온다