압력-용적 고리

좌심실의 압력-용적 고리[1]

1. 개요

2. 그래프 해석

좌심실의 압력-용적 고리

• 점 C는 확장기말로, 좌심실이 혈액을 최대로 받아들인 지점이다. 이 지점에서의 좌심실 용적이 확장기말용적(end-diastolic volume, EDV)이며, 위 그래프에서는 120ml로 나타나 있다. 여기서부터 좌심실이 수축을 시작하여 심실압력지은 크게 증가하지만, 좌심방에서 좌심실 사이의 판막인 승모판(mitral valve)이 점 C에서 닫혔고 좌심실과 대동맥 사이의 판막인 대동맥판막(aortic valve) 역시 닫혀 있기 때문에 부피가 그대로이다. 따라서 점 C부터 점 D까지의 부피가 일정하게 수축하는 시기는 심장 주기상 등용적성심실수축기(isovolumetric ventricular contraction)에 해당한다.

• 등용적성심실수축기가 끝난 점 D에서는 좌심실압력이 후부하 역할을 하는 대동맥압력보다 높아지며, 그로 인해 대동맥판막이 열려 혈액이 좌심실로부터 박출된다. 심실압력은 계속해서 좌심실이 수축하고 있으므로 증가하지만, 혈액이 빠르게 빠져나가므로 좌심실용적은 줄어든다. 점 D에서점 E까지는 심장 주기상에서 빠른 심실박출기(rapid ventricular ejection)에 해당한다. 이후 점 E를 지나면 심실이 재분극되면서 혈액 박출 속도가 느려지며, 이 시기는 느린 심실박출기(reduced ventricular ejection)에 해당한다. 느린 심실박출기도 지나 점 F에서 혈액의 박출이 끝났을 때의 최소의 좌심실용적은 수축기말용적(end systolic volume, ESV)이며, 따라서 심장에서 수축 1회로 방출하는 혈액량인 일회박출량(stroke volume)은 전체 고리의 폭이 된다.[2]

• 점 F에서는 혈액이 완전히 박출되어 좌심실압력이 대동맥압력 밑으로 떨어지고, 이로 인해 대동맥판막이 다시 닫힌다. 이러면 다시 열려 있는 판막이 없어지므로 심실 용적이 변하지 않는다. 대신, 심실은 재분극이 완전히 끝나 좌심실이 확장되며 심실압력을 급격하게 떨어뜨린다. 이 시기는 등용적성심실이완기(isovolumetric ventricular relaxation)에 해당한다.

• 압력이 급격히 떨어져 승모판이 열리고, 좌심방에 채워진 혈액이 이동하여 좌심실의 용적이 빠르게 증가한다. 점 A에서 B까지의 이 시기는 빠른 심실충만기(rapid ventricular filling)에 해당하며, 이후 점 B에서 점 C까지 비교적 느리게 혈액이 채워지는 느린 심실충만기(reduced ventricular filling)를 거쳐 확장기말용적을 회복한다.

• 그래프에서 나타나는 중요한 개념들을 다시 한 번 상기할 필요가 있다.
• 좌심실의 용적이 최대가 되었을 때의 심실용적 - 확장기말용적(EDV).
• 좌심실의 용적이 최소가 되었을 때의 심실용적 - 수축기말용적(ESV).
• 곡선의 폭, EDV와 ESV의 차 - 일회박출량(SV).
• 곡선 안쪽의 넓이 - 좌심실이 한 일, 즉 좌심실의 박출작업량(stroke work).

3. 변화 요인

3.1. 전부하

전부하 변화로 인한 압력-용적 고리 변화

3.2. 후부하

후부하 변화로 인한 압력-용적 고리 변화

3.3. 수축력

수축력 변화로 인한 압력-용적 고리 변화