심전도와 혈관, 동맥

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심전도

 

심장의 전기적 활동을 시간에 따라 기록하여 나타내는 그래프를 심전도(electrocardiogram, ECG)라고 한다. 그림에서 보듯이, 정상 심전도는 세 가지 주요 파형인 P파(P-wave), QRS 복합파(QRS complex), T파(T-wave)로 구성되며, 이 중 QRS 복합파는 Q파, R파와 S파라는 세부 파형으로 이루어져 있다.

 

P파와 QRS 복합파는 심장 근육의 전기적 탈분극, 즉 전기적 자극이 기계적인 수축 운동으로 전환되는 과정을 기록한 것이다. 여기서 탈분극(depolarization)이란 세포막의 전기적 특성이 일시적으로 변화하는 현상으로, 평상시 음전하를 띠던 세포막 내부가 순간적으로 약한 양전하로 바뀌고, 반대로 양전하였던 세포막 외부는 약한 음전하 상태로 전환되는 과정을 의미한다.

 

심방의 탈분극과 그에 연이은 심방의 수축으로 인해 발생하는 것이 P파이며, QRS 복합파는 심실에서 일어나는 탈분극과 그로 인한 심실 수축을 나타낸다. 반면 T파는 이와는 다른 양상을 보이는데, 이는 심실이 탈분극된 상태에서 원래의 전기적 상태로 회복되는 과정에서 발생하는 전위 변화를 나타내며, 이러한 과정을 재분극(repolarization)이라고 한다. 재분극은 탈분극이 일어난 직후 심실 근육에서 발생하는 필수적인 회복 과정이다. 심방에서도 재분극이 일어나지만, 이는 심실의 탈분극과 시간적으로 겹치기 때문에 더 큰 전기적 신호인 QRS 복합파에 가려져 심전도 상에서는 관찰되지 않는다.

혈관

 

 

인체의 혈액 순환은 중추와 말초를 연결하는 하나의 완벽한 폐쇄회로를 구성하고 있으며, 이는 크게 동맥계(arterial system)와 정맥계(venous system)라는 두 개의 주요 시스템으로 이루어져 있다. 동맥계는 산소가 풍부한 혈액을 심장으로부터 신체의 모든 조직과 기관으로 전달하는 역할을 담당하며, 정맥계는 이와 반대로 산소가 고갈된 혈액을 전신으로부터 다시 심장으로 회수하는 기능을 수행한다. 

동맥

 

 

동맥(arteries)은 심장에서 강하게 박출된 혈액을 신체의 각 부분으로 신속하고 효율적으로 운반하는 것을 주된 기능으로 한다. 심장 수축 시 발생하는 혈액의 압력이 매우 높기 때문에 동맥은 이러한 높은 압력을 견딜 수 있도록 특별히 강화된 근육층으로 구성된 벽을 가지고 있다.

 

이러한 큰 동맥에서 분지된 작은 동맥가지들을 세동맥(arterioles)이라고 부르며, 이들은 모세혈관으로 유입되는 혈액의 양을 정밀하게 조절하는 중요한 역할을 담당한다. 세동맥의 가장 주목할 만한 특징은 모세혈관으로 향하는 혈류량을 미세하게 조절하는 데 있어 핵심적인 기능을 수행한다는 점이다. 이를 가능하게 하는 것이 세동맥의 특수한 구조인데, 세동맥은 필요에 따라 내경을 수 배까지 확장하거나 반대로 완전히 폐쇄할 수 있을 만큼 발달된 근육층을 보유하고 있다. 이러한 구조적 특성으로 인해 세동맥은 인체 각 조직의 순간적인 대사 요구량에 즉각적으로 반응하여 모세혈관으로 유입되는 혈류량을 정교하게 조절할 수 있는 것이다.