박동
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1. 개요
搏動 / heartbeat
심장이 뛰는 것을 말한다.
2. 상세
심장은 신체의 모든 세포, 조직 및 장기에 혈액을 공급하는 정교한 펌프 역할을 하는데 심장의 오른쪽은 폐를 통과하도록 혈액을 펌핑하며 폐에서 혈액은 산소를 공급받고 혈액의 이산화탄소는 제거하게 된다. 심장의 왼쪽은 산소를 공급받은 혈액을 공급받고 신체의 모든 부위로 펌핑하게 된다. 이렇게 심장은 주기적으로 수축하여 혈액을 동맥 속으로 밀어내고, 이완하여 정맥에서 오는 혈액을 내강에 채우게 되는데 이때 판막의 개폐가 차례로 일어나 혈액의 역류를 막음으로써 펌프 작용이 원활하게 반복되고 이에 의하여 혈액이 온몸을 순환하는 심장의 수축과 확장의 반복 운동을 박동이라고 한다.
심장 근육(심근)은 심실에서 혈액을 박출할 때 필요한 힘을 제공하게 되는데 심실은 수축하면서 판막을 통해 혈액을 대동맥(좌심실로부터) 또는 폐동맥(우심실로부터)으로 강하게 박출하게 된다. 이때 심실이 수축하면서 혈액이 심장에서 배출되는 심장 박동 주기의 단계를 “수축기”라고 부른다. 수축이 완료된 심실은 이완되면서 다음 차례에서 박출할 양의 혈액을 공급받는다. 이때 심실이 이완되면서 혈액이 심방에서 심실로 유입되는 심장 박동 주기의 단계를 “이완기”라 부른다. 그리고 수축기와 이완기를 합쳐 심장 박동 주기라 부르는데 팔에 있는 동맥에서 혈압을 측정하는 기계에서 자주 사용된다. 팔에 있는 동맥에서 혈압을 측정하는 기계에는 2개의 숫자가 표시하는데 이는 심장 박동 주기의 수축기와 이완기 혈압에 해당한다. 예를 들어 혈압 측정값이 120/80인 경우 120은 좌심실 수축에 의해 발생하는 압력을 나타내는 수축기 혈압이고 80은 이완기 혈압으로서 좌심실이 이완되면서 혈액이 유입될 때의 압력을 의미한다.
심장은 순환계의 중심이며 매우 부지런히 일한다. 평균적인 인간의 심장은 하루에 10만번 이상 박동하고 따라서 평균적으로 70세가 되면 일생 동안의 박동수가 25억번을 넘게 된다. 우리가 쉬고 있을 때에도, 잠을 잘때도 심장 근육은 멈추지 않고 계속 뛰며 이는 단거리 달리기를 하는 다리 근육과 비교해봤을때 두 배나 열심히 움직이는 것이다. 심장은 필요할 경우 5초 내에 박동 속도를 일시적으로 두 배에까지 높일 수 있다고 한다. 또한 성인의 심장이 1분 동안 뿜어내는 혈액의 양은 체내의 혈액량과 동일한 5리터에서부터 운동을 할 때의 20리터에 이르기까지 다양하다고 한다.
심장 박동을 조절하는 것은 신경계인데, 이것은 적절하게도 놀랍게 설계되어 있다. 신경계의 조절로 인해 심장은 윗부분(심방)이 먼저 수축한 다음 아랫부분(심실)이 수축하는데, 그렇게 하기 위해 신경계는 1초보다 훨씬 짧은 시간 동안 심실의 수축을 지연시킨다. 참고로 의사가 청진기를 통해 듣는 박동 소리는 심장 근육이 움직이는 소리가 아니라 심장 판막이 닫히는 소리이다. 심장이 박동할 때마다 “두-근, 두-근”과 비슷한 소리가 나는데 첫 번째 “두” 소리는 두 번째 소리보다 조금 약하게 들린다. 첫번째 소리는 심실에 혈액이 채워진 후 승모판과 삼첨판이 닫힐 때 나는 소리이다. 승모판과 삼첨판이 닫히면 대동맥판과 폐동맥판이 열리면서 수축하는 심실로부터 혈액이 흘러나오는데 좌심실로부터 방출되는 혈액은 대동맥판을 통해 전신으로 흐르며 우심실로부터 방출되는 혈액은 폐동맥판을 통해 폐로 흘러간다. 두번째 소리는 더 크게 들리며 대동맥판과 폐동맥판이 닫힐 때 나는 소리이다. 심장의 판막은 심장에 있는 4개의 공간(좌우 심방 및 좌우 심실)에서 혈액이 부적절하게 섞이지 않도록 방지하는 역할을 한다.
대정맥과 우심방이 연결되는 부위에는 심장의 박동원인 동방결절이 있으며, 이것이 포유동물 심장의 율동적 흥분의 시작점이 된다. 즉, 여기서 자발적으로 일어난 흥분은 심방근에 전달되고 다시 심방근에서 방실결절을 거쳐 히스색과 푸르키녜 섬유를 지나 심실근에 전달된다. 일반적으로 흥분이 방실결절을 통과하는 데 시간이 걸리므로, 심실의 수축이 심방의 수준보다 늦게 일어나게 된다.
3. 심박수
심장박동은 자율신경계의 영향을 받는다. 즉, 교감신경은 박동수를 증가시키고, 부교감신경은 박동수를 감소시킨다. 연수에 있는 심장중추가 이 둘 사이의 균형을 유지시킨다. 박동수는 개인마다 다르고 상태에 따라 커다란 차이가 나며, 또 연령과 성에 따라서도 다르다. 그러나 안정된 상태에 있을 때 한 개인의 박동수는 거의 일정하다. 안정된 상태에 있을 때 각 연령층의 표준 박동수는 유유아(乳幼兒)가 분당 100∼140회, 초등학교 아동이 80∼90회, 청장년이 60∼80회, 노인이 60∼70회이고, 여자가 남자보다 수치가 높다.
일반적으로 동물의 심장 박동 속도는 몸집의 크기에 반비례한다. 동물의 몸집이 클수록 심장 박동 속도는 느려진다. 예를 들면, 코끼리의 심장 박동 수는 분당 평균 25회인 반면 카나리아는 분당 약 1000회나 된다. 인간은 출생 시 심장 박동 속도가 분당 약 130회이지만 점점 느려져서 성인이 되었을 때는 70회 정도로 줄어들고 개인별로 약간의 차이가 있다.
다음은 동물에 따른 평균적인 심박수를 나타낸 것이다.