[생리학] 13. 심장과 순환 (3) 심장과 구조

13. 심장과 순환

 

13.3 심장과 구조

심장(heart)은 인체에서 가장 중요한 장기 중 하나로, 혈액을 신체의 모든 부분으로 펌핑하여 산소와 영양소를 공급하고, 대사 폐기물을 제거하는 역할을 합니다. 심장은 근육으로 이루어진 중대한 신체 구조로서, 가슴의 가운데에 위치하고 있습니다.

 

 

심장은 4개의 심실로 구성되어 있습니다. 우심방(right atrium)과 좌심방(left atrium)은 정맥으로부터 나온 혈액을 받고, 우심실(right ventricle)과 좌심실(left ventricle)은 동맥으로 혈액을 내보냅니다. 우심실은 산소가 풍부한 혈액을 폐로부터 받아 심장을 통해 폐로 보내주는 역할을 합니다. 반면, 좌심실은 폐로부터 산소가 부족해진 혈액을 받아 체내의 다른 조직과 장기로 펌핑합니다.

심장의 수축과 이완은 심장의 주요 기능인 혈액 펌핑을 담당합니다. 심장 수축은 심근 섬유 조직이 수축하면서 심장 심실을 줄이는 과정입니다. 이에 따라 혈액이 강제로 동맥으로 밀려납니다. 심장 이완은 심근 섬유 조직이 이완하면서 심장 심실이 확장되는 과정입니다. 이완은 심장이 혈액을 흡수하고 채워질 수 있는 시간을 제공하며, 다음 수축을 준비하는 역할을 합니다.

심장은 독특한 심장 근육 세포인 심근 섬유로 구성되어 있습니다. 이러한 심근 섬유는 자동 수축 기능을 가지며, 심장의 자체적인 전기 신호로부터 자극을 받아 수축합니다. 이러한 심근 섬유들은 조화롭게 작동하여 심장의 정상적인 수축 및 혈액 펌핑을 유지합니다.

심장은 심방과 심실 사이에 판막이 있어 혈액이 심장 내에서 역류하지 않도록 막습니다. 이러한 판막은 심장 밸브라고도 불리며, 혈액의 단방향 흐름을 보장하여 효율적인 혈액 순환을 가능하게 합니다.

심장은 생명유지에 필수적인 역할을 수행하는 중요한 장기입니다. 심장 질환 및 이상은 심각한 합병증을 초래할 수 있으므로 심장 건강을 유지하기 위해서는 규칙적인 운동, 올바른 식습관, 스트레스 관리, 흡연 등의 건강한 생활습관이 중요합니다. 정기적인 건강 검진과 의료 전문가의 조언을 받는 것도 심장 건강에 도움이 됩니다.

 

(1) 폐순환과 체순환

폐쇄기와 체쇄기는 심장의 혈액순환에 관련된 두 가지 주요한 회로입니다. 폐순환(pulmonary circulation)은 혈액이 심장에서 폐로 흐르는 과정을 의미하며, 체순환(systemic circulation)은 폐로부터 다른 조직과 장기로 흐르는 과정을 의미합니다.

폐순환은 우심실에서 시작됩니다. 폐로부터 산소가 부족해진 혈액을 받아들이고, 이 혈액은 이산화탄소와 노폐물을 함께 운반하고 있습니다. 우심실은 이 혈액을 폐동맥으로 펌핑하여 폐로 보냅니다. 폐에서 혈액은 기도로 통하는 세발판 혈관인 폐정맥을 통해 다시 심장으로 돌아옵니다. 이러한 과정에서 혈액은 산소를 공급받고, 이산화탄소와 노폐물을 제거하는 역할을 수행합니다.

체순환은 좌심실에서 시작됩니다. 산소가 풍부한 혈액을 받아들이고, 이 혈액은 산소와 영양소를 함께 운반하고 있습니다. 좌심실은 이 혈액을 동맥으로 펌핑하여 신체의 모든 조직과 장기로 보냅니다. 동맥은 대동맥으로 시작하여 분지된 동맥이 다양한 조직과 장기로 혈액을 공급합니다. 이러한 과정에서 혈액은 산소와 영양소를 공급하고, 이산화탄소와 노폐물을 수거하는 역할을 수행합니다.

폐순환과 체순환은 서로 보완적인 역할을 수행하여 혈액이 심장을 통해 효과적으로 순환되도록 합니다. 폐순환은 산소의 공급과 이산화탄소의 제거에 중점을 두고, 체순환은 영양소와 산소의 공급에 중점을 둡니다. 이러한 혈액순환 과정은 신체의 모든 조직과 장기가 올바른 기능을 유지하기 위해 중요합니다.

 

(2) 방실판과 반월판

방실판(atrioventricular valve, AV valve)과 반월판(semilunar valve)은 혈액 흐름의 조절에 중요한 역할을 하는 인체 심장의 두 가지 중요한 구성 요소입니다. 이 판막들은 혈액의 일방향 흐름을 보장하고 역류를 방지합니다.

우심방과 우심실 사이에 위치한 방실판은 세 개의 판막을 가지고 있어서 삼천판(tricuspid valve)라고 하고, 좌심방과 좌심실 사이에 위치한 방실판은 두 개의 판막을 가지고 있어서 이첨판(bicuspid valve) 또는 승모판(mitral valve)이라고 합니다.

심장 수축 주기의 이완 단계인 이완 기간 동안 방실판은 혈액이 심방에서 심실로 흐를 수 있도록 열립니다. 이 수동적인 충전 단계는 심방이 수축하여 혈액이 열린 방실판을 통해 심실로 통과할 때 발생합니다. 

심실이 수축하기 시작할 때, 방실판은 역류를 방지하기 위해 단단히 닫힙니다. 방실판의 폐쇄는 심실 내에 밀폐된 공간을 만들어 주고, 압력을 증가시켜 혈액이 동맥으로 강제로 밀어내도록 합니다.

대동맥판막은 몸 전체로 산소 공급을 위해 산소가 포화된 혈액을 운반하는 주 동맥인 대동맥의 입구에 위치하며, 폐동맥판막은 산소가 부족한 혈액을 폐로 운반하는 폐동맥의 입구에 위치합니다. 이 판막들은 반달 모양의 세 개의 날개로 이루어져 있습니다.

방실판과 마찬가지로 반월판들도 심장 수축 주기 동안 압력 변화에 따라 열리고 닫힙니다. 심실 수축 중에는 심실이 압력을 생성하고 혈액을 심실에서 동맥으로 밀어내는 동안 반월판들은 열립니다. 이 단계를 심실 토출이라고 합니다. 심실이 비워지고 이완 중에는 동맥의 압력이 심실 내의 압력보다 높아져 반월판들이 단단히 닫힙니다.

방실판과 반월판들은 심장 내부의 효율적이고 조절된 혈액 흐름을 보장하기 위해 함께 작동합니다. 방실판들은 심실로부터 심방으로의 혈액 역류를 방지하고, 반월판들은 동맥으로부터 심실로의 혈액 역류를 방지합니다. 이러한 혈액의 일방향 흐름은 적절한 심장 기능을 유지하고, 체내 조직에 충분한 산소가 공급되는 것에 매우 중요합니다.