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1

호흡기계의 구조와 기능 Anatomy / Nursing Science

2014/04/14 01:27

http://blog.naver.com/cmn0422/130189319895

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호흡기계 구조와 기능

1. 호흡기계 구조

※ 구성: upper airway system + lower airway system

1) Upper respiratory tract

● Nose+pharynx(naso, oro, hypopharynx)+larynx

● Larynx: 기관의 일부. 기도 중 가장 좁은 곳으로 후두성 호흡장애 빈도가 가장 잦음.

2) Lower respiratory tract

● Trachea+main stem bronchi, lobar bronchus, segmental bronchus+bronchiole+alveolar ducts, alveolus

● 폐실질: alveolar ducts+alveoli가 epithelium, interstitium, endothelium 조직으로 구성되어 respiratory membrane(폐포-모세혈관 사이의 가스교환이 이루어지는 막)을 이룸

☞ Epithelium(폐포상피세포): type I(폐포 표면적의 90%), type II(surfactant 분비)

***surfactant: 계면활성제. 지단백질로 구성, 폐포 표면장력을 감소시켜 폐 팽창 시 필요한 압력을 감소(compliance 증가)시키고, 폐포의 허탈 경향을 감소시킴.

☞ Endothelium(모세혈관 내피세포): barrier의 기능 및 대사기능(Angiotensin I의 II로의 활성화, serotonin, norepinephrine 등의 혈관작동물질 분해)

☞ Interstitium(간질): alveola와 capillary 사이의 공간. 폐 모세혈관 내의 정수압(hydrostatic pressure)이 높거나 염증 시 혈장이 이곳으로 이동, interstitial edema(간질부종)이 발생하여 가스교환을 방해할 수 있음.

 

● air-blood barrier(폐포-모세혈관막): gas 교환

● 흉강(thoracic cavity): 두 개의 흉막(pleura), 즉 parietal pleura와 visceral pleura 사이의 공간. pleural fluid로 채워져 있음.

● 방어기전: 공기여과+점액섬모성 청소체계+기침반사+반사성 기관지 수축(reflux bronchoconstriction)+폐포 대식세포(alveolar macrophage)

● 공기여과: 코털 및 인두이동 시 기류방향의 변화로 인한 air turbulence의 발생으로 큰입자(지름 5㎛ 이상)가 제거됨.

● 점액세포성 청소체계(mucociliary clearance system): 점액분비, 섬모활동 간 상호관련성. 점액은 배상세포(goblet cell)와 점막하 선에서 분비되어 점액층을 형성. 점액 내 IgA는 세균과 바이러스에 대항하여 방어함. 섬모(cilia)는 기관~호흡세기관지를 덮고 있으며 점액을 입으로 이동시킴. 섬모활동은 탈수, 흡연, 고농도 산소 투여, 감염, 아트로핀, 마취제, 술, 코카인에 의해 감소됨. 탈수가 심하면 점액의 점도가 높아져 섬모운동으로 배출되기 어려워지기 때문에 무기폐, 폐렴 등의 합병증 빈도 증가

● 기침반사(cough reflex)

● 반사성 기관지 수축(reflux bronchoconstiriction): 다량의 자극 물질(먼지, 분무제)의 흡입에 반응하여 기관지는 자극물 유입을 방어하기 위해 수축. 천식 환자는 과반응성 기도를 가짐.

● 폐포 대식세포(alveolar macrophage): 폐포 대식세포는 세균과 같이 흡입된 이물질을 신속하게 식균작용하며 부스러기는 세기관지로 섬모에 의해 이동하거나 림프계에 의해 폐에서 제거됨. 폐포 대식세포 활동은 흡연에 의해서 저하됨.

2. 호흡생리

※ 호흡의 과정:

☞ 대기와 폐포의 공기교환(폐포환기, ventilation) : 흡기(inhalation/inspiration)+호기(exhalation/expiration)

☞ 폐포와 혈액간의 O2 및 CO2의 교환(diffusion, 확산) : 외호흡

☞ 혈액을 통한 O2 및 CO2의 운반

☞ 혈액과 조직 간의 O2 및 CO2의 교환(diffusion) : 내호흡

1) 대기와 폐포의 공기교환(폐포환기, ventilation)

 - 환기ventilation: 공기가 외부로부터 폐로 드나드는 작용

 - 환기 과정: 홉기+호기

흡기(inhalation): 숨을 들이 쉼	호기(exhalation): 숨을 내쉼
횡경막(diaphragm), 늑간근(intercostal muscles) 모두 수축	횡경막(diaphragm), 늑간근(intercostal muscles) 모두 이완

(▲흡기 시 늑골 및 흉골의 움직임)

 - 환기 생리: diaphragm, intercostal muscles의 수축과 이완에 의한 폐포내압과 흉막강압 사이의 차이, 즉 폐포내압과 폐포외압 사이의 차이(=transpulmonary pressure, 경폐압)에 의해 발생. 즉, 호흡에서의 환기는 pressure gradients에 의해 발생.

※ Transpulmonary pressure(경폐압): 폐포내압과 흉막강압 사이의 차이, 즉 폐포내압과 폐포외압 사이의 차이. 호흡에서의 환기는 pressure gradients에 의해 발생.

☞ Ptp = Palv - Pip. Where Ptp is transpulmonary pressure, Palv is alveolar pressure, and Pip is intrapleural pressure.

☞ Ptp is always positive under physiological conditions; Pip is always negative and relatively large, while Palv moves from slightly positive to slightly negative as a person breathes.

☞ Ptp = 0 (Palv=Pip) : the lungs collapse as a result of their inherent elastic recoil. / such as when air enters the intrapleural space (a pneumothorax).

☞ Elastic recoil pressure(탄성 반동 압력): 허탈 상태로 돌아가고자 하는 힘. 흡기 말에는 transpulmonary pressure가 커져 호기로 돌아가고자 함.

☞ Measurement of transpulmonary pressure assists in spirometry in availing for calculation of static lung compliance.

☞ transpulmonary pressure가 1cmH2O 증가하면 TV 200ml 증가함. (compliance(폐 확장의 용이성 정도)에 따라 차이 발생)

 - 총 환기량=alveolar ventilation+dead space ventilation

 - 폐포 환기량(alveolar ventilation): 분당 5L(350ml*15회=5250ml)

 - 사강 환기량(dead space ventilation): 가스교환이 이루어지지 않는 환기. 해부학적 사강, 생리학적 사강, 기계적 사강이 존재.

 - 해부학적 사강+생리학적 사강= 정상 환기량의 20-30%

☞ 해부학적 사강: 코~terminal respiratory bronchioles (전도성 기도 내의 공기량) 약 150ml정도.

☞ 생리학적 사강: 관류가 이루어지지 않고 있는 폐포(모세혈관과 접촉이 없는 폐포) 내로 유인되는 공기량(shunt)

☞ 기계적 사강: 인공호흡기와 기도를 연결하는 도관 사이에 함유된 공기량

 - 사강율은 PaO2 감소 시, PaCO2 증가 시 증가함.

- 환기의 영향요인

① 호흡수, 호흡 깊이

② 기도저항: 압력차/유속, airway의 diameter(특히 bronchioles)

③ compliance

④ 표면장력(surface tension), 폐조직 탄성

① 호흡수, 호흡깊이: hypoventilation, hyperventilation

	hypoventilation	hyperventilation
정의	호흡수↓, 호흡깊이↓	호흡수↑, 호흡깊이↑
원인	-호흡중추 억제, 연수 손상 -arterial blood 내 pH 증가, CO2 감소, O2 증가 -흉곽 근육 지배신경 및 근육 자체의 장애 -흉곽벽의 손상 -기도폐쇄	-arterial blood 내 pH 감소, CO2 증가, O2 감소 -신경증성 과호흡(hysterical hyperventilation)

※ Sympathetic, parasympathetic nervous system과 환기

- Medullary oblongata(연수)→ 교감/부교감 신경 조절

∴ 연수▶호흡중추(respiratory control center: RCC)

	Sympathetic (adrenergic)	Parasympathetic (muscarinic)
smooth muscles of bronchioles	β2: relaxes(major contribution) α1: contracts(minor contribution) →diameter 증가로 환기 증가	M3: contracts  →diameter 감소로 환기 감소
호흡 수	증가	감소
자극	CO2↑, pH↓ 시 교감신경 흥분	CO2↓, pH↑ 시 부교감신경 흥분

※ 화학적 호흡 조절 중추: Arterial pH, CO2, O2의 농도변화를 감시

● 중추화학 감수체- 연수복측 표면에 위치, CSF 또는 조직의 pH와 pCO2 감지

● 말초화학 감수체- 좌우 경동맥궁, 대동맥궁에 위치, pO2, pH의 감소와 pCO2의 증가를 감지

※ 신경성 조절

: 수의적 조절(대뇌피질에서 호흡근의 운동뉴런 조절)

: 자율 조절(연수 및 뇌교)

● 연수(medulla)- 흡기중추를 가지고 있으며, 호기는 흡기중추를 억제함으로써 일어남

● 뇌교(pons)- 정상적인 호흡리듬을 위해 흡기 중추와 연계

② 기도저항(airway resistance)

- 기도저항: 폐포와 구강사이의 압력차이를 유속(flow rate)으로 나눔

- 기도저항의 증가:

☞ 기관지 수축: smooth muscle of bronchioles

☞ 만성 염증

☞ 탄력성의 감소

Diameter 감소	Diameter 증가
● 기관지 분비물 증가 ● bronchiole의 smooth muscle 수축(parasympathetic system activation, reflux bronchoconstriction 등) →기도저항 증가, ventilation 감소 →폐쇄성(obstructive) 폐질환의 원인	● bronchiole의 smooth muscle 이완(sympathetic system activation 또는 parasympathetic system의 억제) →기도저항 감소, ventilation 증가
● 부교감신경자극제: 히스타민, 루코트리엔은 기도의 평활근을 수축시킴	● 교감신경자극제(에피네프린), 부교감신경차단제(아트로핀)는 기도의 평활근을 이완시킴

cf) 억제성(restrictive) 폐질환: 순응도compliace의 감소와 관련

③ compliance(surface tension), 순응도

- 폐확장의 용이성 (cf. 탄성반동 elastic recoil: 확장된 폐가 반동작용으로 용적이 들어드는 것으로 폐포벽, 주위의 세기관지, 모세혈관의 탄력섬유에 의해 발생). 순응도 감소 시 폐 확장이 힘들어짐을 의미.

- 순응도는 경폐압(transpulmonary pressure, cmH2O) 변화 1cm마다 얼마나 많은 공기(L, ml)를 폐가 수용할 수 있는지를 결정함.

Compliance = gas volume(ml) / 폐포 외 압력(cmH2O)

ex. if a patient inhales 500 mL of air from a spirometer with an intrapleural pressure before inspiration of – 5 cm H2O and -10 cm H2O at the end of inspiration.

C= 

☞ transpulmonary pressure가 1cmH2O 증가하면 TV 200ml 증가함. (compliance(폐 확장의 용이성 정도)에 따라 차이 발생)

- Static compliance, dynamic compliance

● Static compliance: 가스의 이동이 없을 때의 유순도.

Cstat =

● Pplat : plateau pressure(안정기 압력), 흡기 말 및 호기 직전의 폐포내 압. PIP(peak inspiratory pressure)보다 항상 낮음.

● PEEP : Positive end-expiratory pressure, 호기말 폐포내 양압(기계호흡 또는 호기 때 공기를 다 뱉지 않았을 때 발생)

● 70-100ml/cmH2O

● Dynamic compliance: 가스의 이동이 일어날 때의 유순도.

Cdyn=

● PIP(peak inspiratory pressure): 흡기 최고 동적 폐포내압

● 50-80ml/cmH2O

Static compliance 감소 요인	Dynamic compliance 감소 요인
● atelectasis ● ARDS ● pneumonia ● obesity ● retained secretions	● bronchospasm ● kicking of ETT ● airway obstruction

- compliance에 영향을 미치는 요인: surface tension, 흉벽관련 요인, 흉막질환, 폐실질의 문제

***Surface tension(표면 장력)

- 표면장력이 높을수록, 폐포의 확장이 어려움(complince 감소)

- 표면장력이 높으면 폐허탈(lung collapse)을 유발

- 계면활성제(pulmonary surfactant)는 표면장력 감소

※ 계면활성제

① 폐순응도증가, 표면장력감소, 폐허탈 방지

② 폐포 팽창▶계면활성제 농도↓▶표면장력↑(and vice versa)

***흉벽 관련 요인: 흉부손상(연가양 흉부, 늑골 골절), 비만(흉벽과 횡격막 운동을 방해), 후측만증(흉곽의 편위로 인해 환기가 제한) 등은 compliance를 감소시킴

***흉막질환: 늑막강의 염증, 상흔, 체액은 compliance를 감소시킴.

- 예: 흉막삼출증, 흉막염, 기흉

***폐실질: 폐 조직의 염증, 허탈, 상흔은 compliance를 감소시킴

- 예: 무기폐, 폐렴, 간질성 폐질환, 급성 호흡곤란증후군(ARDS)

2) 폐포와 혈액간의 O2 및 CO2의 교환(diffusion, 확산) : 외호흡

※ 외호흡: 폐포-폐모세혈관 사이의 가스교환

  내호흡: 순환혈액과 조직세포간의 가스교환

확산(diffusion)

- 폐포의 가스교환 원리

- 가스의 압력차에 의한 확산이동

폐포 내 가스
산소(100mmHg)	이산화탄소(40mmHg)
▼	▲
산소(60mmHg)	이산화탄소(45mmHg)
폐혈관 내 가스

- 확산에 영향을 주는 요인

● 가스 분압차

● 폐포 모세혈관막의 두께: 막의 섬유화는 가스이동을 방해

● 이용가능한 표면적의 변화: 폐절제술, 폐기종은 폐포막의 면적을 감소시킴

● 가스의 확산속도: 확산계수(CO2>O2)

● 폐포모세혈관의 혈액량: 빈혈, 폐색전증은 확산을 방해

※ 환기 – 관류 비(V/Q)

● 관류(perfusion, Q)량에 따른 환기(ventilation, V)량의 비율

● V/Q=1이 가장 이상적 (V/Q matching)

● V/Q mismatch 시 O2, CO2 이동장애 발생

  - shunt(V/Q<1, no ventilation): 무기폐, 폐렴 등

  - dead space(V/Q=∞, no perfusion): PE(pulmonary embolism)

  - silent unit(환기, 관류 모두 제한)

● Ventilation/perfusion scan으로 측정가능

3) 혈액을 통한 O2 및 CO2의 운반(gas transport)

(1) 산소의 운반: hemoglobin으로 운반(heme group과 결합)

※ hemoglobin은 4개의 heme group이 있어 O2 4개의 분자를 옮길 수 있다. 각 heme group에는 Fe가 결합되어 있음. (따라서 Fe deficiency는 빈혈을 유발)

- 정산적 산소운반에 필요한 요소

☞ Hb이 대부분 포화될 수 있는 PaO2

☞ 충분한 Hb

☞ 정상적 산소해리 기전(pH, PaCO2, 체온)

☞ 산화혈색소를 운반하기 충분한 심박출량

- pO2: O2와 Hb이 결합할 것인지 분리될 것인지를 결정하는 주요 인자

<O2-Hb dissociation curve/산소-혈색소 해리곡선>

※ 

독립변수: pO2

종속변수: SaO2

조절변수: pH, pCO2, 온도

※ pO2가 40mmHg보다 낮아지면 Saturation은 급격히 감소함(pO2=44mmHg일 때 SaO2=75%, 이후 pO2의 감소에 따라 saturation은 급격히 감소)

① pH↓, pCO2↑, 온도↑: 산소-Hb 친화력 감소(saturation이 금방 떨어짐, 산소-혈색소 해리곡선의 우측으로의 이동)

② pH↑, pCO2↓, 온도↓: 산소-Hb 친화력 증가(saturation이 보다 잘 유지됨, 산소-혈색소 해리곡선의 좌측으로의 이동)

(2) 이산화탄소의 운반

- 60-65%: 중탄산이온(bicarbonate, HCO3-)의 형태

- 30%: Hb과 결합(carbamino compounds)

- 7%: in plasma

CO2 + H2O <-> H2CO3 <-> H + HCO3

- RBC 내의 효소 carbonic anhydrase에 의해 촉진

- Cl-의 이동: 중탄산이온의 RBC 내외 이동을 보상하기 위해 일어남

(보상작용)

- CO2가 증가하면 H가 증가→pH 감소(산성)

- HCO3가 증가하면 H가 감소→ pH 증가(알칼리)

4) 혈액과 조직 간의 O2 및 CO2의 교환(diffusion) : 내호흡

※ 

Hypoxia의 일반적인 징후	Hypoxia의 원인
● dypnea ● BP↑ ★ ● pale, cyanosis ● RR, PR ↑ ● 호흡 깊이 증가 ● 안절부절, anxiety↑ ● 호흡 보조근의 과도한 사용 ● 흉골 늑간의 퇴축(retraction) ● 의식의 변화: 졸음, 혼돈, 혼미	● 흡입 산소분압 저하 ● 폐포 저환기 ● 확산장애 ● V/Q ratio 불균형 ● shunt(단락) ● Hb 감소 ● 산소-혈색소곡선의 좌측이동 ● 순환부전 ● 혈액에서 조직으로 이동장애 ● 조직에서 산소 수요의 증대

5) 폐기능: 폐용량(lung volume), 폐용적(capacities)

(1) 폐용량(lung volume)

① 1회 호흡량(TV: tidal volume)

: 평상시 1회 호흡 시 들이마시거나 내쉬는 공기의 양

② 흡기예비용량(IRV: inspiratory reserve volume)

: 최대한 들이마실 수 있는 공기량 - 평소 1회 흡기량

③ 호기예비용량(ERV: expiratory reserve volume)

: 최대한 내뱉을 수 있는 공기량 - 평소 1회 호기량

④ 잔기량(RV: residual volume)

: 가능한 한 폐 내의 공기를 모두 배출한 이후에도 폐 내에 잔류하고 있는 공기량

(2) 폐용적(lung capacities)

① 흡기용량(IC: inspiratory capacity)

- 정상호흡에서 최대한 흡입할 수 있는 공기의 양

- IC = TV + IRV

② 기능적 잔기용량(FRC: functional residual capacity)

- 정상 호기 후 폐 내에 남아있는 공기량

- FRC = ERV + RV

③ 폐활량(VC: vital capacity)

- 최대한 공기를 들이마신 후 최대한 배출시킬 수 있는 공기의 양

- VC = (TV + IRV) + ERV

④ 총 폐용량(TLC: total lung capacity)

- 최대한 공기를 흡입하였을 때 폐 내에 있는 공기의 양

- TLC = (TV + IRV) + (ERV + RV)

- Inspiratory Reserve Volume (3000, 2100mls)

- Inspiratory Capacity (TV + IRV)

- RR X (TV-DAV) = Alveolar Ventilation = 4200 mls/min

- If double RR:  AV = 8400 mls/min

- If double TV:  AV = 10200 mls/min

3. 호흡기계 신체검진

1) 문진: cough, sputum, hemoptysis, dyspnea, chest pain 등 사정

2) 시진

3) 촉진

4) 타진

5) 청진

6) 진단검사

1) 문진

호흡기 질환의 주 호소

① Cough

 - 이물질을 배출하는 생체 방어 반사 중 하나

 - 의학적으로 의미 있는 기칭: 일주일 이상 지속 또는 멈춤 없이 지속되는 경우, 잠을 잘 수 없을 정도로 심한 경우, 객담이나 흉통 등 다른 증상을 동반하는 경우

 - 분류

건성 기침	습성 기침
천식: 새벽3-4시 경 심해짐. 계정에 따라 변함. 정서적 스트레스, 운동 등에도 영향받음. ACEI 약제 사용: 기도, 기관지 과민성 증가로 인해 기침 유발	객담을 동반하는 기침 호흡기계 감염을 시사

② Sputum

 - 기도 분비물이나 염증으로 인한 삼출물 등이 입밖으로 나오는 것

 - 색, 양, 점도, 양상, 냄새, 생기는 시기 등을 확인

화농성	결핵, 기관지 확장증, 포도상구균폐렴, 늑막누관
벽돌색	폐렴구균 폐렴
암적색, 딸기 젤리 또는 젓갈 모양	원발성 폐암
혈성 암갈색	폐흡충
점상, 선상의 혈성 객담	상부기도 출혈
분홍색 포말성	폐부종(좌심 부전), 폐고혈압
악취	혐기성 세균성 폐농양
비린내	폐디스토마, 폐흡충
거품이 많은 점액석 객담	천식

③ Hemoptysis

 - 객담에 혈액이 섞이거나 혈액 그 자체가 배출되는 것

 - 흔한 원인: 폐암, 결핵

 - 50cc 이상인 경우 기도 폐쇄의 위험 있음

 - 객혈, 토혈의 비교

	Hemoptysis	Hematemesis
전구증상	목구먹 통증, 기침	오심, 위 불편감
증상	기침에 의함	구토에 의함
양상	색: 일부 선홍색 거품: + pH: 알칼리성	색: 전체적으로 암갈색 거품: - pH: 산성
대변	정상	melena occult blood in stool
빈혈	가끔 보임	일반적으로 나타남
병력	폐질환	alcoholism 소화성 궤양, 간질환

④ Dyspnea

 - 주관적 증상. 호흡 시 노력을 요구하는 불쾌한 느낌을 의식하는 것

 - 폐질환/심장질환 시 나타날 수 있음. 폐질환이 원인인 경우, 일반적으로 기침, 가래를 동반.

 - 원인: 늑막염(흡기 시 호흡곤란), 기흉(호기 시 호흡곤란)

⑤ Chest pain

 - 폐 자체에는 통증 신경이 없으나, 폐의 병변이 늑막을 자극하거나 늑막 병변 시 통증 호소할 수 있음

갑자기 발생한 흉통	폐경색, 자연 기흉 의식
침으로 찌르는 듯한 흉통	늑막염
지속적으로 둔한 통증	폐농양, 폐암

 - 감별해야 하는 흉통

Cardiac ischemia에 의한 흉통
위식도 역류	음식물 섭취와 관여, 제산제 사용 시 완화
늑골, 골격근 문제	촉진 시 증가

2) 시진

- 호흡양상, 호흡수, 깊이, 규칙성 및 흉곽모양, 움직임, 대칭성, 늑간 변화, 전반적 순환상태, 입술 및 손톱의 순환상태 사정

- 비정상 징후

① 호흡 보조근 사용

② 늑간퇴축, 늑간돌출

③ 곤봉형 손가락

- 호흡의 양상

정상 normal	● 영아의 경우 44회/분 까지 정상
빈호흡 tachypnea	● hypoxia, hypercapnia ● carbon monoxide poisoning
과대환기 hyperventilation/ 쿠스말 호흡 Kussmal respiration	● 대사성 산증 ● 운동, 불안 ● 무의식 환자: 중뇌·뇌교 경색, 저혈당, 저산소증 의심
서호흡 bradypnea	● 당뇨병성 혼수 ● 약제유발 호흡억제(마약성 진통제, barbiturates) ● ICP 상승
체인-스톡스 호흡 Cheyne Stokes respiration	(깊은 호흡기와 무호흡기가 반복) ● 아동, 노인에게서 나타날 수 있음 ● 심부전, 요독증 ● 약제유발 호흡억제 ● 뇌손상, stroke, 뇌종양 ● 사망 직전
운동 실조성 Ataxic/ Biot’s beathing	(예측할 수 없는 불규칙성) ● 뇌손상, 호흡 중추(연수) 억압
지속 흡식성 호흡 Apneustic respiration	(긴 흡기 후 호기성 정지) ● 뇌교 상부 손상

3) 촉진

- 압통 여부, 진탕음(대상자의 흉벽에 양 손바닥을 놓고 대상자에게 아아 소리를 하도록 함) 사정

진탕음 강도 큰 경우	진탕음 강도 약한 경우
조직의 경화consolidation	pleural effusion, pneumonia

 4) 타진

- 흡기, 호기에 견갑골 하부부터 각각 타진을 통해 공명음이 들리는 경계를 사정함으로써 횡경막 확장 범위를 알 수 있음

- 정상길이: 3-5cm

 5) 청진

- 청진기의 diaphragm 사용

- 청진기가 환자 몸에 닿았을 때 차갑지 않게 함

- 청진하는 동안 환자에게 정상 호흡 또는 심호흡 요청

- 흉부의 전면과 후면을 폐첨에서부터 좌우 대칭적으로 청진하여 내려옴

- 한 부위에서 완전한 호흡주기를 1-2회 들은 후 다른 부위로 옮겨 감

- 전면은 심장음으로 인하여 소리 식별이 어려우무르 후면청진을 먼저 실시

- 정상 호흡음과 비정상적 호흡음

http://www.practicalclinicalskills.com/auscultation-course-contents.aspx?courseid=201

호흡음	설명
Bronchial	● Normal lung sound over the trachea. Hollow, tubular sounds that are lower pitched. ● Inspiration:Expiration ratio is 1:3
Broncho- vesicle	● Normal sound in the middle chest area or in the posterior chest between the scapula. ● A mixture of the pitch of the bronchial & vesicular sounds. ● I:E ratio is 1:1
Vesicular	● Normally heard over the most of the lung surface. ● Soft and low pitched with a rustling quality during inspiration and are even softer during expiration. ● I:E ratio is 3:1
Fine crackle (Rales) 미세 악설음 (나음)	● 막혀있던 세기관지, 폐포가 갑작스럽게 열리면서 가스의 압력이 빠르게 같아지면서 발생하는 소리 ● 기관지가 분비물로 가득 차거나 경련, 비후 등으로 인함 ● 흡기 말에 일련의 단기, 비연속적, 높은 음조 가능한 병인: 특발성 폐 섬유화, 강질강의 부종(초기 폐부종), 폐포 충만(폐렴), 폐 용적 감소(무기폐), 심부전 초기
Coarse crackle 거친 악설음	● 점액으로 막혀있고, 기관지로 공기가 지나갈 때, 불안정한 기관지벽, 점막의 주름 부위로 공기가 지나갈 때 일련의 장기, 비연속적 저음조음 ● 물속에 빨대로 공기를 불어 넣을 때 물에서 공기방울이 증가되면서 나는 소리와 유사 ● 흡기에 분명히 들리며, 때때로 호기 시에도 들림 ● Fine crackle보다 소리가 크고 길게 지속되며, lower pitched 임 가능한 병인: 심부전, 폐부종, 중증 울혈성 폐렴, COPD
Wheeze 천명음	● 기관지가 좁아져 들리는 휘파람 소리 ● 기관지벽이 빠르게 진동하면서 발생하는 지속적인 높은 음조 소리, 리듬을 타는 듯한 음악적인 소리 ● 호기 시에 보다 분명하며, 기도 폐쇄가 심해질수록 흡기에도 들림 가능한 병인: 기관지 경련(천식), 기도폐쇄(이물질, 종양), COPD
Rhonchi 수포음 (low pitched wheeze)	● 분비물, 덩어리로 큰 기도가 폐쇄되어 나는 코고는 듯한 소리(a snoring, gurgling or rattle-like quality, not heard over any alveoli) ● 호기 시에 두드러짐 ● 기침, 흡인요법 이후 소리가 변함 가능한 병인: COPD, 낭포성 섬유증, 폐렴, 기관지 확장증
Pleural friction rub 늑막마찰음	● 늑막이 마찰하면서 염증이 있는 부위에서 나는 소리 ● 흡기, 호기 시 모두 분명하게 들림 ● 기침에도 불변 가능한 병인: 늑막염, 폐렴, 폐경색

6) 진단적 검사

① CBC(Complete Blood Count)

: RBC, Hb, Hct의 감소는 O2 및 CO2의 운반능력의 감소를 의미

RBC	적혈구	4-6K/uL
Hb	헤모글로빈	M; 14-18 g/dL F; 12-16 g/dL
Hct	적혈구 용적비 (RBC volume/whole blood volume)	M; 42-52 % F; 37-45 %

② ABGA(Aterial Blood Gas Analysis)

항목	정상범주	비정상 결과 지시
pH	7.35-7.45	<7.35: 산증 >7.45: 알칼리증
pCO2	35-45 mmHg	<35: 호흡성알칼리증 >45: 호흡성산증
pO2	83-108 mmHg	<80: 저산소증 <40: 중증 저산소증 >108: 과산소포화
ABEe(Base excess)	-2-+2 mmol/L
HCO3(bicarbonate)	22-26 mmol/L	<22: 대사성산증 >26: 대사성알칼리증
TCO2(CO2 content)	23-27 mmol/L
SaO2(O2 saturation)	95-100 %

● PH: 수소이온(H+) 농도를 측정

● 정상 pH가 유지되려면 HCO3-와 H+ 20 : 1

● PaO2 : 혈액내에 용해되어 있는 산소 측정

● SaO2 : Hemoglobin에 결합된 O2 비율

● PaCO2: 환기의 적절성 결정, CO2 의 양을 제거하는 폐의 능력

③ 맥박 산소측정기(pulse oximeter)

- 혈액 내 산소포화도를 모니터하기 위한 지속적이고 비침습적, 경피적인 기계장치

- 적외선을 방출하여, 헤모글로빈에 의해 흡수된 빛의 양을 반대편 감지기에서 감지함

- 적용부위: 귓볼, 손가락, 발가락, 코

- 정상: SpO2 = 95~100%

④ 객담검사

- 검체(specimen): 밤사이에 고여 있던 객담을 검출하기 위해 아침에 일어나서 밥을 먹거나 물을 마시기 전에 수집. 구강 내 세균의 영향을 최소화하기 위해 물로 입을 한 번 헹군 후 받을 것(치약사용 금지).

C&S Culture & Sensitivity	AFB Acid-Fast Bacilli	Cytology 세포학적 검사
폐렴 원인균 확인	결핵 의심시	폐암 진단

⑤ 폐기능검사(PFT: pulmonary function test)

- 폐활량계(incentive spirometer) 이용

- 폐용량, 폐용적, 유량 등을 측정

- 예측되는 값의 50% 이하: 폐기능이 나쁜 것으로 평가

⑥ 기관지경 검사(bronchoscopy)

- 후두, 기관, 기관지를 직접 관찰 가능한 내시경 검사

- 검사 전날 밤 자정부터 금식

- 시술 1시간 전 진정제 투여, 분무요법으로 국소마취

- 검사 후 구개반사(gag reflex) 돌아올 때까지 음식, 물 섭취 금지

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골반(pelvic bone)의 구조: 장골, 좌골, 치골 및 골반의 관절 Anatomy / Nursing Science

2014/01/19 15:30

http://blog.naver.com/cmn0422/130183951332

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골반의 구조

- 골반은 양측과 전면을 이루는 2개의 관골(hip bone), 후면에 위치한 1개의 천골(sacrum)과 미골(coccyx)로 이루어져 있음.

- 관골(hip bone)은 장골(ilium), 좌골(ischium), 치골(pubis)로 이루어져 있음(사춘기 전에는 결합되지 않은 뼈였다가 성인이 되어 하나의 뼈가 되어 좌우 한 쌍의 관골만 남게 됨)

▲관골(hip bone): 2번(장골 ilium), 3번(좌골 ischium), 4번(치골 pubis)로 구성

▲1번: 천골(sacrum), 8번: 미골(coccyx)

- 골반강(pelvic cavity): 가골반(대골반)과 진골반(소골반)

골반강은 골반의 구조에 의해 생긴 골반골 안쪽의 공간을 의미

크게 두 부분으로 나뉨: greater(false) pelvis와 lesser(true) pelvis

● 골반테두리(pelvic brim): 대골반과 소골반을 나누는 경계의 테두리. the prominence of the sacrum, the arcuate and pectineal lines, the upper margin of the pubic symphysis로 구성.

● 골반입구(pelvic inlet, pelvic superior aperture): 골반테두리를 경계로 하는, 대골반과 소골반의 경계.

● 대골반(가골반): greater pelvis, false pelvis. 골반입구의 상부

● 소골반(진골반): lesser pelvis, true pelvis. 골반입구의 하부

- 관골(hip bone): 장골, 좌골, 치골

- 장골(ilium)
(lateral view)
● 장골은 크게 두 부분으로 나뉨: 장골날개(iliac wing, ala), 장골몸통(iliac body, corpus ossis ilii) ● 장골날개: 대골반의 양옆을 감싸는, 장골의 윗부분. 크고 널찍한 구조. ● 장골능(iliac crest): 장골날개 상부 경계선.

- 좌골(ischium)

관골의 뒤, 아래에 위치한 부분

● 좌골결절(ischial tuberosity) (앉을 때 바닥에 닿는 면에서 가장 튀어나온 뼈)

● 좌골극(ischial spine) (좌골 뒤에서 삼각형으로 뾰족하게 튀어나온 부분)

- 치골(pubis, pubic bone)

(위에서 본 경우)

● 치골: 소골반의 앞쪽, 상부를 구성하는 뼈

● 치골결합(symphysis pubis): 두 치골이 만나는 관절(joint)로 가동성이 약간 있음

- 골반의 관절: 총 4개- 천장관절 2개(sacroiliac joint), 천미관절(sacrococcygeal joint) 1개, 치골결합(symphysis pubis) 1개

다양한 방향에서 본 골반의 모습

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[Anatomy & Physiology] 비뇨기계의 구조와 기능(Urinary system) Anatomy / Nursing Science

2013/10/20 21:26

http://blog.naver.com/cmn0422/130178267523

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Chapter 8 비뇨기계(1)

8.1 비뇨기계 구조와 기능

 - 기능:

   (1) 노폐물인 요성분을 체외로 배설

   (2) 체내의 체액과 전해질 평형

   (3) 산과 염기의 평형(H배설, HCO3 재흡수 등)

   (4) 삼투압 조절

   (5) 내적 환경의 항상성homeostasis 유지

   (6) 혈압조절: 안지오텐신-알도스테론

   (7) 조혈작용: 적혈구조혈호르몬인자(EPF) 생산

   (8) P, Ca 조절: 신장에서 vit D 활성화, PTH 작용

- 구조:

신장(Kidney), 요관(Ureters), 방광(Bladder), 요도(Urethra)

[신장 Kidney]

● 한 쌍의 후복막장기(retroperitoneal organ)

● located between T12 and L3

● Right kidney is slightly lower than the left because of the liver

● size: 12cm long, 6cm wide, 3cm thick

● wt.: 150g per each

- 신장문(renal hilum): inner side of the kidneys, which is convex shaped. Entrance or exit of the kidney for the ureters, the renal blood vessels, and nerves.

- fibrous capsule: encloses each kidney. transparent and gives a kidney a glistening appearance.

- perirenal fat capsule: surrounds each kidney and acts to cushion it against blows.

- renal fascia: the outermost capsule, anchors the kidney and helps hold it in place.

- 신피질(renal cortex): the outer region

- 신수질(renal medulla): deep to the cortex, consisting of many of the renal pyramids

- 신추체(renal(or medullary) pyramids): Triangular shaped regions composing the renal medulla. The base is toward the cortex, whereas the apex is toward the inner side of the kidney. Separated by extensions of the renal columns(cortex-like tissue)

- 신우(renal pelvis): medial to the hilum is a flat, basinlike cavity. Continuous with the ureter leaving the hilum

- 신배(renal calyces/singular. calyx): Cup-shaped areas that enclose the tips of the pyramids. Collect urine, which drains from the tips of the pyramids into the renal pelvis.

  

[Blood Supply]

- Each minute, approx. one-quarter of the total blood supply of the body passes through the kidneys.

- Renal Artery : divides into

● segmental arteries: approaching the hilum

● interlobar arteries: travelling through renal columns

● arcuate arteries: curving over the medullary pyramids

● cortical radiate arteries: running outward to supply the cortical tissue

- Renal Vein : divides into

●  cortical radiate veins

●  arcuate veins

●  interlobal veins

●  renal veins

[네프론nephron: 신장의 구조적 단위]

→ 구성?

  1. 신장소체(사구체) glomerulus

  2. 세뇨관 renal tubule

1. 사구체Glomerulus

- a knot of capillaries

- both fed and drained by arterioles

● the afferent arteriole(the feeder vessel, arising from a cortical radiate artery) [ǽfərənt]

● the efferent arteriole(the draining vessel) [éfərənt]

- the diameter: the afferent > the efferent (to have higher pressure, forcing fluid and solutes out of the blood into the capsule)

※ the peritubular capillaries

- Arising from the efferent arteriole

- porous vessels, with low-pressure, which allows themselves to reabsorb solutes and water from the renal tubule

2. 세뇨관Renal tubule

- Bowman’s capsule(glomerular capsule)

● the closed end of the renal tubule that is enlarged and cup-shaped

● surrounding the glomerulus

● The visceral layer of the capsule is made up of podocytes

- Podocytes 

● highly modified octopus-like cells

● long branching processes(foot processes) that intertwine with one another and cling to the glomerulus

● forming a porous, holey membrane around the glomerulus

- the rest of renal tubule(from the glomerular capsule)

● the proximal convoluted tubule(PCT: 근위세뇨관)

● the loop of Henle(헨레씨 고리)

● the distal convoluted tubule(DCT: 원위세뇨관)

● the collecting duct(집합관)

- approx. 3 cm

- The lumen surfaces are covered with dense microvilli, which increases their surface area.

- PCTs are covered with the more number of the microvilli so that they can absorb more solutes and water.

 → 네프론 종류?

  1. cortical nephrons

  2. juxtamedullary nephrons [dƷʌ́kstə-: 가까운]

1. Cortical Nephron

 - located within the cortex

 - most of nephrons

2. Juxtamedullary Nephron

 - situated close to the cortex-medullary junction

 - their loops of Henle dip deep into the medulla

[Urine Formation]

- 세 가지 과정:

● glomerular filtration,

● tubular reabsorption

● tubular secretion

a: Filtration

Water and solutes smaller than proteins are forced through the capillary walls and pores of the glomerular capsule into the renal tubule.

- a nxxonselective, passive process

- Before passing through the PCTs, the filtrate has H2O, NaCl, HCO3, H, urea, glucose, amino acids, some drugs, etc.

b: Reabsorption

Water, glocose, amino acids, and needed ions are transported out of the filtrate into the tubule cells and then enter the capillary blood.

- After PCTs and Henle loops, the filtrate has 

- Reabsorption of most substances depends on active transport processes, which use membrane carriers and are selective.

- removing nitrogens, urea, uric acid, creatinine.

c: Secrection

H+, K+, creatinine, and drugs are removed from the peritubular blood and secreted by the tubule cells into the filtrate.

- important for controlling blood pH

(아래 그림에서 파란 화살표는 passive transport, 붉은 화살표는 active transport를 나타냄)

- 신장에서의 혈액 여과 순서

① 혈액이 신장 동맥을 지나 네프론 도달

② 사구체에서 여과(압력차에 의한 무작위 여과, 단백질, 혈구세포 제외)

③ 세뇨관에서 필요 성분(포도당, 아미노산, 요산, 나트륨, 물) 99%가 선택적 재흡수

④ 나머지 요관으로 이동

	여과 (혈액에서)	재흡수 (혈액으로)	분비 (혈액에서)
사구체	수분 Na, K, Cl 등 혈구, protein 제외한 혈장성분 모두
PCT	등장성 여과	80%: 수분, 전해질 100%: glucose, amino acid Na, K, Cl urea, urate, HCO3	Cr H
Henle	고장성 여과	상행각: NaCl 하행각: 수분, urea, urate, HCO3
DCT	등장성, 고장성 여과	수분(ADH 분비 시) Na(aldosterone), Cl, urea, urate, HCO3	K, H uric acid
집합관	등장성, 고장성 여과	수분(ADH 분비 시)	K, H

- 신순환 조절

① 신동맥 순환혈액량: 1.2L/m

② 신장을 흐르는 혈류량: 0.5L/m

③ 1분간 혈장의 흐름: 0.5L/m – 신혈장유량(RPF: renal plasma flow)

④ 1분간 사구체에서 여과되어 생성된 요량: 125ml/m – 사구체 여과율(GFR: flomerular filtration rate)

⑤ 혈장 중 20% 여과, 소변형성: 125ml/min

[GFR: 사구체 여과율, 사구체 청소율]

● 신장이 1분 동안 깨끗하게 걸러주는 혈액의 양을 사구체여과율(GFR)이라고 하며 정상 사구체여과율은 분당 90~120ml 정도임. 이 경우 기능이 정상인 사람의 신장은 1분 동안 90~120ml 정도의 혈액을 걸러서 깨끗하게 청소한다는 뜻임

● 나이, 성별, 인종 및 혈청크레아티닌(sCr)농도를 통해 GFR을 쉽게 구할 수 있도록 한 공식

[1일 여과량]

● 혈액: 180L/일 여과, 99%가 재흡수

● 소변량: 1-2L/일 발생

비고	사구체여과율 (ml/min/1.73m2)
콩팥손상과 정상 사구체여과율  (Kidney damage with normal or ↑GFR)	90ml 이상
콩팥손상과 경도의 사구체여과율 감소 (Kidney damage with mild ↓GFR)	60~89ml 이하
중등도의 사구체여과율 감소  (Moderate ↓GFR)	30~59ml 이하
고도의 사구체여과율 감소   (Severe ↓GFR)	15~29ml 이하
신부전(투석이나 콩팥이식이 필요함)  (Kidney failure)	15ml미만 (또는 투석)

 ※출처 : 대한신장학회

[Characteristics of Urine]

- 소변량: 1.0~1.8L/24hr

- 특징

특성	정상	비정상	원인
amount	1.5-2L/day	< 0.4L > 3L	oliguria polyuria
color	yellowish (due to urochrome)	amber brown redish	dehydration liver/gall... hematuria
turbidity	clear	turbid	UTI
smell	light	strong	infection dehydration specific food

항목	reference range	해석
pH	4.6 – 8.0	산·염기 평형
protein	(-)	사구체막 손상 및 신장질환 여부
glucose	(-)	당뇨(고농도 포도당 재흡수 어려워 배출)
ketone body	(-)	대사증후군(당뇨) 기아, 탈수, 아스피린 과다복용
blood cell	0-2	사구체, 세뇨관 손상, 하부 요로계 손상 여부
gravity	1.01 – 1.03	높음: 농축된 소변(탈수) 낮음: 희석된 소변 (수분과다, SIADH)

※ Specific Gravity

How much heavier is urine than distilled water?

- 성분: nitrogenous wastes, sodium, potassium, urea, uric acid, creatinine, ammonia, bicarbonate ions, various other ions

- 정상상태일 때 발견되지 않는 성분: glucose, blood proteins, RBCs, hemoglobin, WBCs(pus), bile

[요관 Ureters]

- 소변을 신장에서 방광까지 연결

- 25-30cm 길이의 관

- 신우의 이행부 ~ 복막 후측 정중선을 향해 ~ 골반저 가로질러 ~ 방관저의 후부에서 방광벽을 비스듬히 뚫고 있음

- 요관근육: 연동운동으로 요를 방광으로 내려 보냄

- 혈액공급: 신장동맥, 고환동맥 혹은 난소동맥, 총장골동맥, 외장골동맥으로부터

- 방광과 요관의 경계에는 판막 모양의 주름이 있어 역류 방지

- 요관에서 방광으로 배출되는 소변은 무균상태

[방광 Urinary bladder]

- 치골결합 뒤쪽 골반 속에 들어있는 평활근 주머니

- 교감신경 및 부교감신경의 지배받음(불수의적)

- 방광삼각: 기저면에 3개의 구멍(후측 두 개 요관에 연결되는 요관 개구부, 앞쪽 요도로 이어지는 요로 개구부)

- 성인 방광의 용적: 500ml

- 요의 느끼는 최소 용적: 250ml 정도

- 중층 이행상피로 되어있어 팽창될 수 있다

 

[요도 Urethra]

- 방광의 전하방에서 체표면까지 연결되어 있는 관

- 여성 요도 : 4cm (짧아서 요로감염이 쉽다)

  남성 요도 : 20cm (전립선 부분, 격막 부분, 해면체 부분으로 구성)

- 내괄약근(불수의), 외괄약근(수의)

- 방광내압이 충분히 상승 → 외괄약근 풀어짐 → 배뇨반사▲ → 배뇨

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[Anatomy and Physiology] 심혈관계(cardiovascular system)의 구조와 기능(2): 맥관계 Anatomy / Nursing Science 2013/09/14 15:42 http://blog.naver.com/cmn0422/130176157207 전용뷰어 보기 Chapter 3. 심혈관계(1) - 심혈관계의 구조와 기능(2): 맥관계 1. 심장의 해부학적 구조와 기능 2. 맥관계 구조와 기능 3. 혈압과 조절기전 2. 맥관계 구조와 기능 [혈관] 동맥(artery) 세동맥/소동맥(arteriole) 모세혈관(capillary) 세정맥/소정맥(venule) 정맥(vein) 혈관의 내부구조(기본 1+3개의 층): Tunica intima – Tunica media – Tunica externa (모세혈관): endothelium – basement membrane Tunica intima: Endothelium(simple squamous cell)+Subendothelium(connective tissue) Tunica media: elastic fiber와 smooth muscle로 이루어짐. 동맥에서는 가장 굵은 층. Tunica adventitia: connective tissue로만 이루어짐. 정맥에서는 가장 굵은 층. - 동맥 및 세동맥: 대동맥, 폐동맥은 많은 elastic tissue와 약간의 평활근층 가짐(압력 충격 완화, 반동 형성) 세동맥은 적은 elastic tissue와 많은 평활근층 가짐(혈류 분배를 위한 주요 조절능력 수행) Endothelium: intact 시 지혈유지, 혈류증진, 혈액응고억제/ 다양한 vasoactivator 생산 ▶세동맥의 혈류 조절기전 평활근 수축 시 혈관 수축, 혈압 상승, 혈류 감소 평활근 이완 시 혈관 이완, 혈압 하강, 혈류 증가 Endothelial vasoactivators에 의해서 조절 ▶Endothelium의 혈관 활성화물질(vasoactivators) NO(nitric oxide) = EDRF(endothelium-derived relaxing factor): 강력한 vasodilator Endothelin(ET): vasoconstrictor, 3가지 하위형태(ET1, ET2, ET3) ***ET-1: 혈관수축 및 평활근의 성장 자극, 고혈압 유발 인자로서 연구되고 있음 - 모세혈관: Endothelium 층으로만 이루어져 있음 세포영양분, 최종 대사산물 등의 교환이 이루어짐 다양한 인자에 의해 permeability가 조절됨 정수압, 염증반응 시 분비되는 chemical(histamine 등)에 의해 혈장량 변화 있음 - 정맥 및 세정맥 직경이 넓고 얇은 벽의 혈관: 저압력, 고용량 체계 반월판막이 일정간격마다 있어 역류를 방지하고 한 방향으로 혈액이 흐르도록 함 대정맥: 상대정맥(머리, 목, 팔), 하대정맥(아래) RA의 영향을 받음: RV부전 시 RA 압력 및 혈류저항 증가로 JVD, 간울혈, 전신 부종 초래 건강·의학, 심혈관계, 심혈관계구조, 혈관구조 태그저장 취소 인쇄 구독 밴드 북마크 블로그 보내기 URL복사 메일 카페 메모 일정 페이스북 트위터 북마크 되었습니다. 네이버me 북마크함 가기 X 현재 북마크 되어있습니다. 북마크를 해제하시겠습니까? 예 아니오 X 서버 접속이 원활하지 않습니다. 잠시 후 다시 시도해 주십시오. X 북마크 서비스 점검 중으로, 현재 북마크 읽기만 가능하오니 이용에 참고해 주시기 바랍니다. X URL이 복사되었습니다. 원하는 곳에 붙여넣기(Ctrl+V)해 주세요. X 이 블로거의 글이 마음에 드셨다면 네이버me에서 편하게 받아보세요. 덧글 2 엮인글 공감 공감하기

[Anatomy and Physiology] 심혈관계(cardiovascular system)의 구조와 기능(1): 심장 Anatomy / Nursing Science

2013/09/13 21:53

http://blog.naver.com/cmn0422/130176121000

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Chapter 3. 심혈관계(1)

- 심혈관계의 구조와 기능

1. 심장의 해부학적 구조와 기능

2. 맥관계 구조와 기능

3. 혈압과 조절기전

1. 심장의 해부학적 구조와 기능

1) 심장

[구조- overview]

- 네 개의 빈 방으로 구성된 근육기관

- 위치: 종격동(mediastinum) 내

▶sternum 뒤, 좌우 lungs 사이, diaphragm 위

▶2/3가 body midline의 왼쪽으로 기울어져 있음

- 크기: 주먹크기, 250-350g

- 모양: ▽모양(가장 아래의 뾰족한 부분을 apex, 위의 편평한 부분을 base라고 함)

[심장의 외부구조]

- Pericardium(심낭): 심장을 둘러싸고 있는 섬유질 주머니

▶두 층으로 구성: outer wall & inner wall

① Outer wall-

fibrous(바깥, connective tissue로 구성),

parietal(안쪽, serous membrane) pericardium

② Inner wall- visceral pericardium(=epicardium)

▶Outer wall & inner wall 사이에 pericardial space에 pericardial fluid(심낭액) 10-30ml를 가지고 있어서 심장수축 시 표면의 마찰을 줄이는 역할

▶Over-expanding을 방지

[심벽의 구성]

- 3개의 층: (바깥부터)

Epicardium(심외막) =visceral pericardium

Myocardium(심근)

Endocardium(심내막)

- Epicardium: serous membrane, 바깥의 squamous cell layer와 areolar tissue layer로 나뉨.

▶Squamous cell에서 pericardial fluid 분비

- Myocardium: cardiac muscle fiber로 이루어진 층

※ Types of muscle fibers(=muscle cell)

- Myocardiocyte의 특징

① Myofibrils(근원섬유)로 구성

② Striation을 보임

③ 단핵세포 (cf. Skeletal muscle cell: multi-nucleated)

④ High mitochondria density: ATP 생산↑

- Endocardium: 심장 내부 및 valves, tendons를 lining하고 great vessel과도 연결되어 있음

※ 심내막염(endocarditis) 시 valves, vessel에도 함께 문제가 생길 수 있음

Simple squamous cells, areolar tissue로 구성

▶Squamous cell의 secretion은 myocardium의 활동을 도움

[심방, 심실의 구조와 기능]

- 4개의 방으로 구성: 좌우 심방/좌우 심실

- Atrium(심방): 폐정맥 및 상대, 하대 정맥으로부터 혈액을 받는 곳

- Ventricle(심실): 폐동맥 및 대동맥으로 혈류를 pumping하는 역할, interventricular septum(myocardia wall)로 좌우 나뉨

※ Interventricular sulcus(or groove)

- 좌우 ventricle을 나누는 기준

- 두 개의 홈(groove)으로 구성: anterior, posterior

- Anterior interventricular sulcus : 다음이 위에 있음

▶anterior interventricular artery

▶great cardiac vein

▶adipose tissue(지방세포)

- Posterior interventricular sulcus:

▶posterior interventricular artery

▶middle cardiac vein

▶adipose tissue(지방세포)

[관상순환(Coronary Circulatory System)]

- 관상순환을 통해 심근으로 자체적으로 혈류를 공급함

- 심장주기의 이완기 동안 혈액이 관상동맥을 통해 심근에 유입: 관상동맥 혈류공급을 위해서는 이완기압을 유지하는 것이 중요

① 관상동맥 coronary artery

1. Valsalva's sinus: 관상순환의 시작, 대동맥 기시부에 두 갈래가 존재하며 각각 RCA, LCA의 입구
2. LCA, LMCA(left (main) coronary artery): 짧다

• LAD(left anterior descending artery): 좌우심실 전방, 심첨
• CCA(circumflex coronary artery): 좌심실 및 좌심방 측벽, 좌심실 후벽 일부

1. RCA(right coronary artery): 우심실, 중격 일부

• Posterior descending artery: 양 심실 후방
• Marginal artery: 우심방, 우심실 벽

***RCA와 심장 수축체계: RCA는 심방간중격 우측에 위치한 AV node와 심실중격에 위치한 bundle of His에 혈액을 공급하므로 RCA의 폐색은 전도체계에 심각한 결함을 야기

*** 1, 2, 3 vessel disease: RCA, CCA, CAD 중 몇 개 손상인지를 알기 위한 표시

② 관상정맥 coronary vein

1. Coronary sinus(관상정맥동):

- 관상순환의 끝 지점 중 하나

- 관상순환 후 대부분의 혈액이 이곳을 통해 RA로 배출

- 우심방 하대정맥 입구와 가까이 위치함

[심장의 흥분전도계(conduction system]

- Cardiac cell의 종류(2): myocardiocyte, cardiac pacemaker

1) Myocardiocyte: contractility

2) Cardiac pacemaker: automatility, 심장 전체에 퍼져있으나 SA node가 가장 우월한pacemaker.

- Cardiac muscle의 특성: Automaticity(자동성), Excitability(흥분성), Conductibility(전도성)

- 심장주기(cardiac cycle)는 'SA node의 depolarization(탈분극)-수축기'로 시작

- 심장 전체에 퍼져있는 pacamaker는 모두 nerve-impulse를 생산할 수 있음

- SA node가 가장 우월한 pacemaker: Normal Sinus Rhythm을 만들어냄

- 심장전도체계에 이상이 있을 경우, 다른 부위에서 나오는 nerve impulse로 조직적인 심장수축 불가

SA node	Atrium	AV node	Ventricle
60-100회/분	75회/분	40-60회/분	40-60회/분

- Conduction system pathway

1) SA node(sinoatrial node): the most dominant impulse-generating (pacemaker) tissue in the heart, RA & the entrance of superior vena cava에 위치

2) Bachmann's bundle(바우만 분지): LA

3) Internodal pathway(결절간 경로): RA, AV node로 nerve impulse 전도

4) AV node(atrioventricular node): 심실로 전기자극을 보내는 입구, the postero-inferior region of the interatrial septum, near the opening of the coronary sinus

5) His(bundle of His)

6) RBB, LBB(Right/Left bundle brunch): 심실중격에 위치

7) Purkinje fiber

[심전도(ECG, EKG: electrocardiogram)]

- 심장의 전기적 자극을 전극을 사용하여 신체 표면에서 측정

- Wave의 해석

① P wave: During atrial depolarization, the main electrical vector is directed from the SA node towards the AV node and spreads from the right atrium to the left atrium.

② QRS complex: reflects the rapid depolarization of the right and left ventricles

③ T wave: the repolarization(or recovery) of the ventricles.

④ U wave: hypothesized to be caused by the repolarization of the interventricular septum.

- Interval 및 width의 해석

① RR interval: Heart rate 계산 시 사용, normal resting heart rate is between 60 and 100 bpm.

② PR interval: from the beginning of the P wave to the beginning of the QRS complex. A good estimate of AV node function.

(The PR interval reflects the time the electrical impulse takes to travel from the sinus node through the AV node and entering the ventricles)
③ QRS width:  from the beginning of the first wave in the QRS to the end of the last wave in the QRS.

(Prolonged: hyperkalemia, bundle branch block)

[심장주기(cardiac cycle)]

- 3 Phase로 나누면: 수축기-이완기-휴식기 (0.8sec)

1. 수축기- 심방수축기(0.11sec), 심실수축기(0.27sec)
2. 이완기- 0.40sec
3. 짧은 휴식기

(0.4sec까지 수축기, 이후 이완기 및 짧은 휴식기)

- 5 phage로 나누면: 초기이완기-심방수축기-심실등적수축-심실분출-심실등적이완

Stages		AV valves	Semilunar valves	Status of ventricles and atria
1	Early diastole 초기 이완기	open	closed	심장이 전체적으로 이완되어 있음. 심실은 확장되어 있고 심방으로부터 심실로 혈액이 수동적으로 흐름.
2	Atrial systole 심방 수축기	open	closed	심방이 수축하여 심방보다 높은 압력을 발생시켜 초기 이완기에 심실로 흘러 들어가지 않고 심방에 남은 10-40%의 남은 혈액을 심실로 보냄.
3	Isovolumic ventricular contraction 심실 등적 수축	closed	closed	심실의 심근세포들이 수축하기 시작하는 시기. 심실의 용적은 아직 변화하지 않음.
4	Ventricular ejection 심실 분출	closed	open	심실이 완전히 수축하여 혈액을 전신으로 펌프질하여 보냄.
5	Isovolumic ventricular relaxation 심실 등적 이완	closed	closed	심실이 이완. 아직 심실이 온전히 이완되지 않았으며, 심방은 확장되고 정맥으로부터 혈액을 받음.

[기계적 체계]

- 수축기: 심실에서 동맥으로 혈액이 방출

- 이완기: 심실에 혈액이 충전

- 심박출량(CO, Cardiac Output): LV으로부터 1분동안 대동맥으로 분출되는 혈액량

- 일회박출량(SV, Strike Volume): LV으로부터 1회 수축 시 방출되는 혈액량

- 심실내 이완기말 혈량(EDV, End diastolic volume): 심실충만기의 만료시나 이완기시 심실내 혈액량(120ml)

- 심실내 수축기말 혈량(ESC, End systolic volume): 심실 박출 후 심실의 잔유혈액량

CO = SV × HR

SV = EDV – ESV 

• 정상 성인 남자: 4 – 8L/min

※ 심장기능평가 지수: ejection fraction, CI

- 박출률(Ejection fraction): 매 박동 시 이완기말 혈량 중 박출된 혈액의 비율

* 보통 EDV의 2/3(normal range: 40-60%)

* Heart failure: < 30%

- 심장박출지수(CI, Cardiac Index): 체표면적에 비례하여 심박출량이 적절한지 평가하기 위함

(정상범위: 2.8 – 4.2 L/min/)

※ 심박출량에 영향을 주는 요인(심박동량의 조절인자): 심근 수축력, 전부하, 후부하

((Frank Starling law of the heart: SV은 EDV가 증가하면 증가함))

- 수축력(contractility): 심장이 수축하여 SV을 발생시키는 정도; 교감신경계, epinephrine, Ca로 증가

- 전부하(preload): 심실 수축 전 심근의 팽창 정도 또는 EDV; 정맥환류량, EDV에 의해 결정

- 후부하(afterload): 수축기 동안 좌심실로부터 대동맥으로 혈액을 내보내기 위해 심실이 생성해야 하는 긴장도; 심실의 크기, 심실벽 긴장력, 동맥혈압 등에 의해 결정

*** 수축력, 전부하, 후부하가 높을수록 SV도 증가

((Law of Laplace: Tension = ( Pressure * Radius ) / Muscle thickness ))

• used in the context of cardiovascular physiology, and also respiratory physiology.
• 심실긴장 = 대동맥압 및 심실반경과 정비례, 심실벽의 두께와 반비례
• 참고: http://library.thinkquest.org/C003758/Function/laplacelaw.htm

※ 심장부담을 감소하기 위한 약물의 작용기전

*** Diuretics 사용: blood volume의 감소로 preload 감소 ▶ 심장부담감소

*** Vasodilators 사용: 모세혈관, 세동맥 혈압감소로 afterload 감소 ▶ 심장부담감소

정맥환류량 감소 ▶ Preload 감소 ▶ 심장부담감소