심장의 해부 및 생리

폐쇄성 긴장성 기흉(Closed tension pneumothorax)

폐쇄성 긴장성 기흉 상태는 개방성 흉부손상과 폐쇄성 흉부 손상(예: 골절된 늑골)으로 올 수 있다. 증상으로는 호흡곤란, 약한 맥박, 청색증이 오며 심장박출략 감소로 인한 혈압의 저하, 비정상적인 호흡음, 공기흡입로의 비동등성, 경부정맥의 팽창 가능성과 기동의 손상받지 않은 쪽으로의 편위 가능성이 있다.

이 때 밀봉 드레싱의 개방으로 상태가 호전되지 않는 경우라면 심각한 응급상황에 직면하게 된다.

자연기흉(spontaneous pneumothrax)은 약한 폐조직의 파열로 공기가 흉강내로 새어나온 상태로 대개가 내과적 문제로 발생되나 외상으로도 올 수 있다. 환자에서 나타나는 증상은 손상된 쪽의 호흡음의 감소를 들을 수 있다. 자연기흉상태는 거의 모든 경우에서 생명에 위협이 되는 응급상황은 아니나, 긴장성 기흉상태가 되면 상기한 응급처치가 요구된다.

 

제4장 심장맥관계

심장은 생명에 중요한 장기의 하나이며 최근 들어 심맥관계와 관련된 질환들은 제1의 사인이 되고 있다. 그 중에서도 심근경색증으로 인한 사망자는 다수를 차지하며 많은 환자가 병원에 오기 전에 사망하고 있다. 그러므로 이 분야에 대한 응급구조사의 교육과 구조훈련은 매우 중요하다. 따라서 이 장에서는 응급구조사들이 심맥관계의 응급상태를 사정하고 관리할 수 있도록 준비시키고자 관상동맥 죽상경화증을 비롯하여 1차적인 심장문제, EKG 의미해석, 말초순환계의 병변, 심장과 혈관계의 해부 등을 기술하고 심장질환 환자에게 투여하는 약물에 관하여도 약리작용 및 약물복용관리를 다루고자 한다.

 

1. 심장의 해부 및 생리

심장은 추상체(cone-shaped) 모양이며, 흉추 전면 흉강에 위치하고 있는 바, 심장의 1/3은 흉추의 우측에, 2/3는 흉추의 좌측에 위치하고 있다. 심장의 무게는 평균적으로 남자의 경우 300g 정도이며 여자는 250g 정도 된다. 그러나 체격이 크고 근운동을 하는 경우에는 심장은 상당히 크고, 갸날픈 여자에서는 작은 심장을 볼 수 있다. 심장은 근육과 판막으로 구성되어 있으며 판막은 얇고 섬세한 막으로 구성되어 있다. 심장의 우측은 삼첨판(tricuspid value)으로 심방과 심실이 구분되며, 심방은 체순환을 하고 돌아온 정맥혈을 받아 심실로 보내고 우심실에서는 폐동맥을 통해 폐로 보내게 된다. 심장의 좌측은 승모판(mitral value)에 의해 심방과 심실이 구분되어 좌심방에서는 폐로부터 받은 혈액을 좌심실로 보내고 이곳에서 대동맥을 통해 전신으로 내보내게 된다. 대동맥의 입구에서는 대동맥판막이 있으며 판막의 기능은 심장의 수축기간에 혈액의 역류를 막는 작용을 한다.

심장의 내부가 심내막(endocardium)으로 싸여 있는 것같이, 심장의 외측은 심막(pericardi-um)으로 싸여 있고 심장이 위치하고 있는 흉부에는 두 층의 심막이 싸고 있어 이 두 층 사이에 공간(pericatdial cavity)을 형성한다. 정상적으로 이 강내에는 적은 양의 체액(30 ml)이 들어 있으며 이는 심장의 수축과 확장이 될 때 심장 표면과 흉벽이 닿는 곳에서 윤활 역할을 하여 마찰을 최소화시켜 주고 있다. 그러나 심장에 손상을 받아 심막에 혈액이 고이면(pericardial tam-ponade) 심장은 펌프작용을 할 수 없다. 심근(myocardium)에는 풍부한 혈액 공급이 되고 있으며 이는 두 개의 동맥인 좌우 관상동맥에 의해 공급 되고 있다.

심장의 생리적인 기능은 펌프작용을 함으로써 몸 전체에 혈액이 순환되도록 하고 정맥혈을 폐에 보내어 그 곳에서 산소를 취하고 탄산가스를 배출시킨다. 심장은 훈련을 시킬 수 있고 또 훈련에 적응시킬 수가 있다. 규칙적인 운동은 심박출량을 증가시키고 심박동수는 감소시킨다. 그러므로 운동선수들은 앉아서 일하는 사람들 박동수의 1/2에 불과한 1분에 40회 정도로 낮은 경우도 있다. 심장의 박동수를 조절하는 기전에 대해서는 많이 알려져 있으나 우리는 아직도 실제로 무엇에 의해 심장 박동이 발생되는지는 알지 못하고 있다. 심박동이라고 부르는 것은 심장의 수축을 의미하며 신근의 수축시 혈액은 심실로부터 동맥으로 들어가며 수축기(systole)라고 부른다. 연이은 이완기 동안 심실에 혈액이 다시 채워질 때를 심장의 확장기(diastole)라 하고, 판막은 건강한 상태에서 혈액이 심방으로부터 좌우심실로 들어오고 심실로부터 심방으로 역류하는 것을 막는 작용을 한다.

심박의 수, 즉 맥박(pulse)은 다양하다. 심장의 정상 리듬은 자율신경계의 교감신경과 부교감신경의 지배를 받고 있다. 심장의 박동을 느리게 하도록 하는 것은 부교감신경인 미주신경(vagus nerve)이며 미주신경 끝에서 분비되는 화학물질인 acetylcholine이 심근에 작용을 하기 때문이다. 부교감신경계의 작용은 atropine의 투여에 의해 중지시킬 수 있다. 교감신경계의 작용은 흉요분지에서 나오는 교감신경계에서 norepinephrine과 epinephrine을 분비하여 작용을 하고 있으며 이 화학매개물질은 alpha, beta로 분류한다. α자극은 말초혈관 수축을 하고 평활근 수축, 심장에 작용은 없으나 β자극은 심장 수축력, 전도율 증가, 기관지 확장 및 말초혈관 확장을 시킨다. 심장의 박동수는 또한 조직의 산소 요구량에 의해서도 조절된다. 그러므로 달리는 운동선수의 심박수는 빨라지며 조직의 산소 요구량에 대응키 위해 호흡수도 증가된다. 심장의 활동을 생각할 때에는 혈관의 상태 역시 고려치 않으면 안된다. 심장이 혈액을 동맥쪽으로 펌프할 때 어느 정도의 저항이 있게 되는데, 이를 말초저항(peripheral resistance)이라고 부른다. 혈관에 이상이 있을 때, 즉 고혈압에서 세동맥의 구경이 좁아져 있는 경우에 말초저항은 증가되며 심장은 최대의 기능을 할 수 없게 된다.

심장이 얼마나 많은 혈액을 박출할 수 있는가 하는 것은 몇 가지 요소로서 결정된다. 첫째로 오래 전 영국의 생리학자인 Starling이 관찰한 바에 의하면 심근의 수축력은 심장에 채워진 혈액상태에 대해 비례한다는 것이다. 이 개념은 전부하(preload)라고 일컬어지며 심실의 근육이 채워진 혈액의 양에 의해 신전되었을 때 결과적으로 심박출량도 증가된다는 것이다.

둘째로, 심근의 수축은 심근의 건강한 상태에 달려 있다. 심근의 건강한 상태란, 영양공급(정확한 양의 세포내 potassium과 calcium의 함유)을 의미하고 있는 것이다. 심근의 건강상태는 수축력(contractility)에 따라서 평가되며 수축력은 심박출량을 결정하는 것이다.

셋째로, 혈관계의 수력(hydraulics of vascular system) 범위내에서는 지속적인 관주(perfu-sion)를 위한 모세혈관의 압력과 좌심실의 크기(심근섬유의 긴장성에 의해 일으키는 압력)가 심장의 수축기에 대동맥으로 박출하는 양을 결정한다. 이를 후부하(afterload)라 한다.

넷째로, 심장의 박동수는 순환계의 효용성에 영향을 주며 따라서 심박수에 따라 박출량은 달라지게 된다.

심근에는 효소가 많이 함유되어 있으며, 이 효소들의 작용은 세포내에서 일어나는 화학반응에 촉매작용을 하고 있다. 심근에 손상이 오면 세포내에 저장되었던 효소들이 유리되어 나와 혈청내 효소들의 농도가 상승된다. 심근경색증을 확인하는데 조사하는 효소로는 creatine kinase(CK), 동종효소로 CK-MB, aspartate aminotransferase(AST), 그리고 lactic acid dehydrogen-ase(LDH) 등이 있다.

심장의 전기적·기계적 작용을 전해질에 의해서도 영향을 받고 있다. 심장기능에 주요 기능을 하는 전해질은 다음과 같다.

● 나트륨(Na+): 심근세포의 분극 소실시 중요한 기능을 한다.

● 칼슘(Ca++): 심근의 박동 생성세포(pacemaker cell)의 분극 소실시와 심근 수축시에 중요한 기능을 한다.

● 고 칼슘혈증: 심근 수축력 증가

● 저 칼슘혈증: 심근 수축력 저하와 전기 흥분 저하.

● 칼륨(K+): 재분극시 중요한 역할을 한다.

● 고 칼륨혈증: 심근 신경 전도와 자동성 저하.

● 저 칼륨혈증: 신경흥분 증가

 

심장의 전기적 성상은 3가지로 대별해 볼 수 있다.

● 자동성(automaticity): 다른 자극이 없이 심장세포가 전기적 흥분을 생성할 수 있는 능력을 말하며 pacemaker cell의 특성이다.

● 흥분성(excitability): 전기적 자극에 반응할 수 있는 심장세포의 능력으로서 모든 심근세포의 성질이다.

● 전도성(conductivity): 전기적 흥분을 세포에서 세포로 빠르게 옮길 수 있는 능력으로서 모든 심장세포가 이러한 성질이 있다.

심장의 전기적 전도체계는 전 심근을 통해 전기적 흥분을 발생시켜 분산시키는 기능을 하고 있는 특수조직으로서, 이 조직의 전기적 흥분 전도속도는 일반 심근에서보다 6배나 빠르다. 심장의 전기전도체계는 동방결절(sinoatrial node), 신경결절간(internodal), 그리고 심방내로(intraatrial tract), 방실결절(atrioventricular node), 히스삭(bundle of his), 좌우측 삭지(right and left bundle branches) 그리고 푸르키니에 섬유(purkinje fibers)로 구성되어 있다.

 

□ 심장의 전기전도체계의 기능

● 동방결절: 심장의 상대정맥 입구 가까운 우심방에 위치하고 있으며 심장의 우세한 향도잡이(pacemaker) 기능을 하고 있다(1분에 60~100회의 심박이 뛰도록 하고 있다).

● 신경결절간, 심방내로: 이곳은 동방결절과 방실결절간에 전기적 흥분이 통과하는 통로로서, 이곳을 통해 심방근으로 전도되며 흥분이 통과하는 시간은 0.08초이다.

● 방실결절: 이곳은 심방과 심실이 연결된 조직으로서 이곳에서는 전기흥분을 심실에 보내기 전에 약간의 전도 자체를 시키게 하는 곳이다. 전기흥분이 통과하는 시간은 0.08~0.16초이다. 방실결절에서는 심박동 생성기능은 없으나, 이곳에 전도장애가 발생되면 이곳의 심방 심실 연결조직에서 매분 40~50번의 전기흥분을 발생시킨다.

● 히스 삭: 특수한 전기전도섬유다발로서 심실중격 상층에 위치하고 있으며 심방과 심실간의 전기적 연결을 맡고 있다.

● 삭지: 히스 삭의 분기에 의해 좌우측으로 가지가 생기며 전기 흥분을 빠른 속도로 심실간 중격과 각 심실에 보내고 있다.

● 푸르키니에 섬유: 삭지의 종말부분으로서 심실의 내막 표면을 통해서 전기흥분을 확산시킨다. 이곳에서의 전기흥분은 가장 빠르게 전달되며 0.08~0.09초에 달한다. 만약에 방실결절에 전도 장애문제가 발생되면 심실(삭지와 푸르키니에 섬유)에서는 전기적 흥분은 매분 20~40회로 발생시킨다.

● 분극 소실: 심장세포 전기 부하의 변화에 의해서 심근섬유가 수축할 수 있도록 자극이 일어나는 과정

● 재분극: 심장세포 전기 부하가 재부하되고 자극에 준비토록 하는 과정으로, 분극소실 반대쪽에 전해질 농도의 이동에 의해 분극이 이루어지는 상태

● EKG(ECG): 심장주기 동안 심근에 발생하는 전기활동을 기록한 것으로, 심장의 전기적 활동에 관한 정보를 제공한다.