심장(The Heart)

심장은 양쪽 폐 사이 흉강 내에 위치한다. 심막(pericardium)이라 부르는 섬유낭에 싸여있다. 심장의 2/3는 왼쪽에 위치하며, 종으로 좌 우로 나누고 각각 다시 아래 위 방으로 나누어 상부에 있는 방을 심방(atrium), 하부는 심실(ventricle)이라 한다. 동측에 위치한 심방과 심실은 방실판(atrioventricular valve)에 의해 서로 연결되는데 이 판막은 혈류가 심방에서 심실쪽으로 흐르게 하며 반대로의 역류를 막는다. 심장근육은 대동맥에서 기시하는 좌 우 관상동맥에의해 피를 공급받는다. 심장은 불수의근이다. 심근이라고도 알려진 이 근육은 스스로 수축을 유발하고 독립적으로 조절된다. 건강한 성인의 경우 분당 약 70회 수축 이완한다. 심장이 수축하는 기간을 수축기, 이완하는 기간을 확장기라고 하는데 수축기시 각각의 혈관으로 피를 내보내며 확장기는 수축이 이완되는 휴식시간이다. 심장의 일차적 조절 센터는 연수이며 여기서 혈압을 조절한다. 자율신경계의 교감 및 부교감 신경이 심장에 분포되어 각각심박동수를 증가 또는 감소시킨다. 따라서 시상하부는 혈압에 영향을 줄 수 있으며, 이곳은 또한 통증, 분노와 같은 감정과 체온을 조절하는 센터이기도 하다.

혈압(Blood pressure)

심장의 수축기와 확장기 동안 혈액이 동맥을 흐르면서 그 벽에 압력을 주게 되는데 수축할 때 가장 높고 이완할 때 가장 낮다. 각각을 수축기압, 확장기압이라 하고 건강한 성인의 경우 평균 혈압은 120 mmHg(수축기압)/80 mmHg(확장기압)이다. 연령, 성별, 시간, 자세, 운동, 감정, 산소의 결핍, 대사 기능의 변화와 같은인자들이 혈압과 심박동수에 영향을 주기도 한다.

혈압의 조절(Control of Blood pressure)

경동맥은 목의 상부에서 외, 내 경동맥으로 갈라진다. 이 분지부의 동맥 벽은 얇고 다량의 신경 종말을 포함하고 있어 이를 경동맥동(carotid sinus)이라 한다. 이 신경 종말들은 신장(stretch)에 고도로 예민하다. 동맥벽의 신장은 동맥 내 압력과 연관되므로 이 경동맥동은 압력 수용체(baroreceptor)로서의 역할을한다. 이 신경종말은 설인신경(제6뇌신경)에 의해 연수 내에 위치한 심장중추로 연결된다. 대동맥궁 역시 비슷한 종류의 신경종말을 가지며 두 번째로 중요한 동맥압수용체이다. 이 수용체에서 나오는 구심성 신경은 미주신경과 같이 주행한다. 즉 동맥압이 증가되면 경동맥동과 대동맥궁에 있는 압수용체가 자극되고 이것이 구심성 신경을 통하여 연수로 전달된다. 심장 중추는 교감신경 활동을 억제하고 부교감신경을 활성화하여 심장 박동수를 감소시키고 소동맥들을 확장한다. 그 결과로 심박출량은 감소되고 혈압은 정상 범위로 되돌아 온다.운동시 근육 활동이 증가되면 산소와 포도당과 같은 영양소의 필요로 혈액 공급의 요구가 증가된다. 이산화탄소, 젖산, 물, 열과 같은 폐기물들은 근육에서 재빨리 제거되어야 한다. 자연적으로 심박출량은 5L/분에서35L/분(훈련된 선수의 경우)로 증가된다. 골격근 내 소동맥은 교감신경의 영향으로 확장된다. 말초 저항이 감소되고 심박동수는 증가된다. 이것은 운동 시 단지 교감신경 활동이 부교감신경 활동보다 더 커지기 때문이다.

이와 동시에 심장으로 되돌아오는 정맥량도 운동 시 증가한다. 증가된 혈액 순환과의 협조를 위해 호흡수도 증가된다. 소동맥과 소정맥이 수축하므로 심근은 더욱 강하게 수축한다. 확장기 혈압이 상대적으로 일정한 가운데 수축기혈압이 증가한다. 운동이 끝나면 곧 혈압과 심박동수는 정상 범위로 떨어진다.

고혈압(Hypertension)

고혈압은 동맥압이 만성적으로 증가된 상태라고 정의한다. 혈압이 지속적으로 높게 유지되는 것을의미한다. 만약 혈압이 140/90 mmHg 이상 증가된 상태로 유지된다면 고혈압이라고 생각할 수 있다. 확장기 혈압이 실제적인 고혈압의 지표이다. 고혈압이 오랫동안 지속되면 심장발작, 뇌출혈, 신장 손상과 같은 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

고혈압의 원인이 1)부신 수질 종양으로 에피네프린이 과다하게 분비되거나, 2)혈액 공급의 감소로인한 신장 기능 부전에 의한 것일 수도 있다. 이런 경우들은신장이 연관되어 있으므로 신성 고혈압(renal hypertension)이라 한다.고혈압의 원인이 명확하지 않을 때, 대부분의 경우가 여기에속하는데, 본태성 고혈압(essential hypertension)이라 한다. 지나친 소금의 섭취나 체내 축적이 가장 중요한 요인이므로 소금 섭취를 엄격하게 제한해야 한다. 비만, 흡연,정신적 감정적 긴장이 높은 사람들, 지속적으로 스트레스 하에 있는 사람들은 본태성 고혈압을 유발하기 쉽다. 비만한 사람들은 적절한 운동 및 식이요법을 통하여 성실하게 체중을 줄여야 한다. 이완이 혈압을낮추는데 긍정적인 효과가 있는 것으로 보인다. 이완은 부교감 신경을 활성화하여 소동맥을 확장하고 심박동수를 감소시키어 혈압을 떨어뜨린다. 많은 약들이 이런 효과를 나타내지만 일시적이다. 요가적 이완이일차성 고혈압을 조절하는데 가장 효과적인 것으로 나타났는데 특히 그 원인이 감정적이거나 정신적인 긴장 및 스트레스일 경우 더욱 그렇다고 한다.

<사진출처 : 대한고혈압학회>

혈액의 순환(Blood circulation)

혈액은 두 번 순환하는데 한 번은 폐순환으로 그 다음은 신체 내의 체순환이다. 체순환 동안 순수한(산소포화된) 혈액은 좌심실로부터 대동맥으로 강하게 분출되고 곧 신체의 모든 부분(기관과 조직)으로 운반된다. 동맥은 더 작은 가지들로 나누어지는데 이를 소동맥이라 한다. 이것은 나아가 더 가늘고 얇은 혈관-모세혈관이 된다. 모세혈관은 합쳐져 조금 큰 혈관-소정맥이 되며 이산화탄소 같은 폐기물을 조직으로부터 받아 이 소동맥을 통해 더 큰 정맥으로 운반한다. 각각의 기관에서 나온 정맥들이 모여 더 큰 정맥이 된다. 하대정맥은 몸의 하반신으로부터 불순한(산소가 적은) 혈액을 모으고 상대정맥은 상반신의 혈액을 모아 우심방으로 가져간다. 우심방은 우심실로 혈액을 밀어내고 여기서부터 폐순환이 시작된다. 우심실은 이 불순한 혈액을 폐동맥을 통해 폐로 보낸다. 폐 내에서 모세혈관은 폐포와 접촉하는데 이 벽들은 아주 얇고 나란히 달리므로 호기시 산소는 쉽게 폐포에서 모세혈관으로 들어와 이산화탄소와 교환된다. 모세혈관들은 모여 소정맥, 다시 정맥으로 형성되어 이 산소포화된 혈액은 폐정맥을 통해 좌심방으로 들어와 최종적으로 좌심실에 도달하여 체순환을 시작하게 된다. 특히 뇌가 총 순환 혈액의 20%를 필요로 한다는 것은 흥미롭다.