심장의 신호 전도 체계

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전도 체계

 

심장의 기계적 수축을 조절하는 특수한 전기 전도 체계는 정교하게 조직화된 네트워크로, 심장 근육의 리듬있는 수축을 가능하게 하는 핵심 시스템이다. 이 복잡한 전도 체계는 다음과 같은 주요 구성 요소들로 이루어져 있다.

 

동방결절(sinoatrial<SA> node)

심장의 자연 박동기라고도 불리는 이 특수한 조직은 심장 박동의 시작점으로, 규칙적이고 자발적인 전기 자극을 생성하는 페이스메이커 역할을 수행한다.

 

결절간 전도로

동방결절에서 발생한 전기 자극을 방실결절로 효율적으로 전달하는 특수화된 전도 경로이다.

 

방실결절(atrioventricular<AV> node)

심방에서 심실로 전달되는 전기 자극을 적절히 지연시켜, 심방과 심실의 수축이 올바른 순서로 일어나도록 조절하는 중요한 조절점이다.

 

방실다발(atrioventricular<AV> bundle)

히스속(Bundle of His)이라고도 불리며, 방실결절에서 받은 전기 자극을 심실로 전달하는 특수화된 전도 조직이다.

 

좌우 다발가지(left and right bundle branch)와 퍼킨지 섬유(Purkinje fibers)

방실다발에서 분지되어 심실 전체로 전기 자극을 신속하고 균일하게 전파하는 미세한 전도 네트워크를 형성한다.

 

 

동방결절은 우심방 상단 측벽에 위치한 특수한 근육 조직으로, 그 크기는 작지만 심장 리듬 조절에 있어 매우 중요한 역할을 수행한다. 동방결절의 특수한 섬유들은 주변의 심방 근섬유들과 긴밀하게 연결되어 있어, 동방결절에서 발생한 전기 자극이 즉각적으로 심방 전체로 전파될 수 있다. 이러한 전도 체계는 심장의 효율적인 펌프 기능을 위해 정교하게 설계되어 있으며, 특히 전기 자극이 심실에 도달하는 속도를 적절히 조절한다. 이는 심방이 충분히 수축하여 혈액을 심실로 완전히 전달할 수 있는 시간을 확보하기 위함이다. 이러한 시간 지연은 주로 방실결절과 그에 연결된 특수 전도 섬유들에 의해 이루어지며, 방실결절은 우심방의 후방 중격벽에 전략적으로 위치해 있다.

 

좌우 다발가지는 방실다발로부터 분지되어 각각의 심실로 향하는데, 이들은 방실 장벽을 제외하고는 방실결절 섬유와는 매우 다른 특성을 보인다. 이 다발가지 섬유들은 더 굵고 전도 속도가 빠른 특징을 가지고 있으며, 최종적으로 퍼킨지 섬유 네트워크로 이어진다.

 

이러한 구조적 특성으로 인해, 전기 자극이 심실을 통과할 때는 매우 빠른 속도로 전파되어 거의 동시에 양쪽 심실이 수축하게 된다. 심장의 박동 주기는 일반적으로 동방결절에 의해 주도되는데, 이는 동방결절의 자발적 방전 주기(60-80회/분)가 방실결절(40-60회/분)이나 심실 섬유(15-40회/분)보다 현저히 빠르기 때문이다.

 

동방결절이 방전할 때마다 발생하는 전기 자극은 전도 체계를 따라 전파되어 방실결절과 심실 섬유의 흥분성 막을 자극하게 되며, 이로 인해 다른 자동능을 가진 조직들이 자발적으로 흥분하기 전에 동방결절의 리듬에 따라 활성화된다. 심장 근육(myocardium)의 고유한 박동성과 전도 특성은 연수에 위치한 심혈관 조절 중추의 영향을 받는다.

 

 

연수는 자율신경계의 두 구성 요소인 교감신경계(sympathetic nervous system)와 부교감신경계(parasympathetic nervous system)를 통해 심장 기능을 정밀하게 조절한다. 심방은 양쪽 신경계의 지배를 모두 받는 반면, 심실은 주로 교감신경의 영향을 받는다. 교감신경 자극은 동방결절의 탈분극을 촉진하여(chronotropic effect, 변시성) 심박수를 증가시키는 반면, 부교감신경 자극은 동방결절의 방전 속도를 감소시켜 심박수를 낮춘다.

 

정상적인 안정시 심박수는 분당 60-100회 범위에 있다. 의학적으로, 심박수가 분당 60회 미만일 경우 서맥(bradycardia)이라 하며, 분당 100회를 초과할 경우에는 빈맥(tachycardia)이라고 한다.