핵심 해설
이 문제는 심장의 생리학적 기본 원리인
스탈링 심장 법칙(Starling's Law)에 대한 이해를 묻고 있어요. 이 법칙은 심실이 이완기말에 더 많이 채워질수록(
전부하(Preload) 증가), 심근이 더 늘어나서 더 강하게 수축하여 더 많은 혈액을 박출한다는 원리입니다. 쉽게 말해,
고무줄을 당기면 더 강하게 튀어나가는 것과 같아요.
정답 근거 (Answer Rationale)
정답은 ⑤번입니다.
핵심! 심실 확장기말 용적(End-diastolic volume, EDV)이 증가하면 심실 내 압력이 높아지고 심근 섬유가 늘어나면서(최적 길이-장력 관계) 더 강한 수축을 유발하여 1회 박출량(Stroke Volume, SV)이 증가합니다. 이것이 스탈링 법칙의 핵심 내용입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①
혼동 주의! 후부하(Afterload)는 심실이 혈액을 박출하기 위해 극복해야 하는 압력(대동맥압)을 의미합니다. 후부하가 증가하면 심실이 혈액을 짜내기 더 어려워져
1회 박출량은 감소합니다. (예: 고혈압 환자에서 좌심실 후부하 증가)
② 교감신경 자극은 심장의
크로노트로픽(Chronotropic, 심박수 증가) 및
수축력(Inotropic, 수축력 증가) 효과를 모두 가집니다. 따라서 교감신경 자극은 심장 수축력을 증가시킵니다. (오답)
③ 스탈링 법칙은 심근 섬유가 최적으로 늘어날 때(일정 범위 내에서) 수축력이 가장 큽니다. 근육 길이가 너무 짧으면 수축력이 약합니다.
일정 범위 내에서 심근 길이가 길어질수록 수축력이 증가합니다.
④ 심박출량(Cardiac Output, CO) = 1회 박출량(SV) x 심박수(HR) 입니다. 심박동수가 증가하면 일반적으로 심박출량이 증가하지만,
매우 빠른 심박수(빈맥)는 심실 확장 시간을 짧게 하여 전부하를 감소시키고, 관상동맥 관류 시간을 줄여 오히려 심박출량이 감소할 수 있습니다. (오답)
연관 개념 정리 (Related Concepts)
스탈링 법칙은 전부하(Preload), 후부하(Afterload), 수축력(Contractility)이라는 세 가지 심장 기능 조절 인자와 긴밀하게 연결됩니다. 전부하(주로 심실 확장기말 용적)가 증가하면 스탈링 법칙에 따라 수축력과 1회 박출량이 증가하지만, 심장이 과도하게 늘어나는
혼동 주의! 심부전 시에는 오히려 수축력이 떨어질 수 있다는 점(프랭크-스탈링 곡선의 하강 부분)도 함께 알아두세요.
개념 정리:
| 심장 기능 조절 인자 | 정의 | 1회 박출량에 미치는 영향 |
|---|
| 전부하(Preload) | 심실 수축 전 심실 내 혈액량(심실 확장기말 용적) | 증가 -> 1회 박출량 증가 (스탈링 법칙) |
| 후부하(Afterload) | 심실이 혈액을 내보내기 위해 극복해야 하는 압력(대동맥압) | 증가 -> 1회 박출량 감소 |
| 수축력(Contractility) | 심근 섬유 자체의 수축 능력 (Ca2+ 농도, 교감신경 영향) | 증가 -> 1회 박출량 증가 |
암기 팁:
스탈링 법칙 = 고무줄의 법칙 이라고 외우세요! 고무줄을 살짝 당기면 약하게 튕기고, 적당히 당기면 강하게 튕깁니다. 심장도 마찬가지로 적당히 혈액이 많이 차면(전부하 증가) 강하게 뛰어 피를 잘 내보냅니다. 하지만 너무 많이 차거나(심부전) 너무 적게 차면(출혈) 잘 못 내보냅니다.
국시 빈출 포인트: 스탈링 법칙 자체의 정의(심실 확장기말 용적과 수축력의 관계)는 물론, 전부하와 후부하의 변화가 심박출량에 미치는 영향을 묻는 문제가 자주 출제됩니다. 특히
쇼크 상태(출혈성 쇼크 -> 전부하 감소) 또는 고혈압(후부하 증가) 상황과 연결지어 사고하는 문제를 연습하세요.