핵심 해설
이 문제는 심박출량(Cardiac Output, CO)에 영향을 미치는 주요 생리학적 요인을 이해하고 있는지 묻는 기초의학 영역 문제예요.
심박출량(CO)은 1회 박출량(Stroke Volume, SV)과 심박수(Heart Rate, HR)의 곱으로 정의되며(CO = SV × HR),
핵심! 1회 박출량을 결정하는 세 가지 주요 요소는 전부하(Preload), 심근 수축력(Contractility), 후부하(Afterload)입니다.
정답 근거 (Answer Rationale)
①번
심근 수축력 증가는 1회 박출량을 증가시키는 가장 직접적인 요인입니다.
핵심! 심근 수축력(Contractility)이란 심근 섬유의 수축 속도와 힘을 말하며, 이는 전부하(Preload)와 무관하게 심근 자체의 성능을 결정합니다. 수축력이 증가하면 동일한 심실 확장기말 용량(전부하)에서도 심실이 더 강하게 수축하여 더 많은 혈액을 대동맥으로 박출할 수 있어 1회 박출량(SV)이 증가하고, 결과적으로 심박출량(CO)도 증가합니다. 이는 스타링의 법칙(Starling’s Law)과는 별개로, 교감신경계 활성화나 약물(예: 도부타민(Dobutamine))에 의해 유발됩니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
②번
후부하 증가:
혼동 주의! 후부하(Afterload)는 심실이 혈액을 박출하기 위해 극복해야 하는 압력(주로 대동맥압)을 의미합니다. 후부하가 증가하면 심실이 혈액을 내보내는 데 더 큰 저항을 받게 되어 1회 박출량(SV)이 감소하고, 심박출량도 감소합니다. 예를 들어, 고혈압(Hypertension) 환자나 대동맥 협착(Aortic Stenosis)에서 후부하가 증가하면 심박출량이 떨어집니다.
③번
심실 확장기말 용량 감소: 심실 확장기말 용량(End-Diastolic Volume, EDV)은 전부하(Preload)의 지표입니다. EDV가 감소하면 심실로 돌아오는 혈액량이 줄어들어 심근 섬유가 충분히 늘어나지 못하고(프랑크-스탈링 법칙, Frank-Starling Mechanism), 수축력이 약해져 1회 박출량이 감소합니다. 이는 출혈(Hemorrhage)이나 탈수(Dehydration) 상태에서 저혈량성 쇼크(Hypovolemic Shock)로 이어지는 기전입니다.
④번
심박수 감소: 심박출량은 1회 박출량과 심박수의 곱이므로, 심박수(Bradycardia, 서맥)가 감소하면 심박출량이 감소합니다. 단, 심박수가 극도로 증가할 때(빈맥, Tachycardia)는 심실 충만 시간이 짧아져 1회 박출량이 감소하여 심박출량이 오히려 감소할 수도 있다는 점도 알아두세요.
⑤번
교감신경 자극 감소:
핵심! 교감신경계(Sympathetic Nervous System)는 심장에 대해 양성 변시성(Positive Chronotropic, 심박수 증가), 양성 변력성(Positive Inotropic, 수축력 증가), 양성 변도성(Positive Dromotropic, 전도 속도 증가) 효과를 나타냅니다. 교감신경 자극이 감소하면 심박수와 심근 수축력이 모두 감소하여 심박출량이 감소합니다. 반대로, 교감신경이 항진되면(예: 쇼크 초기) 심박출량이 증가하는 보상 기전이 나타납니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
심박출량을 결정하는 요소(전부하, 후부하, 수축력, 심박수)는 쇼크(Shock) 상태의 병태생리와 치료 방향을 이해하는 데 절대적으로 중요합니다. 예를 들어,
심인성 쇼크(Cardiogenic Shock)에서는 심근 수축력 저하가 주 원인이므로, 수축력을 높이는 약물(도부타민(Dobutamine))을 사용하고,
저혈량성 쇼크(Hypovolemic Shock)에서는 전부하 부족이 원인이므로 수액 소생술(Fluid Resuscitation)을 우선 시행합니다. 후부하 감소는
분배성 쇼크(Distributive Shock)에서 혈관 확장으로 인해 발생하는데, 이 경우 혈관 수축제(Vasopressor, 예: 노르에피네프린(Norepinephrine))가 필요합니다.
개념 정리: 심박출량(CO) = 1회 박출량(SV) x 심박수(HR) / SV 결정 요소: 전부하(↑→SV↑) , 심근 수축력(↑→SV↑) , 후부하(↓→SV↑) / 심박출량 증가 요인: 전부하 증가, 수축력 증가, 후부하 감소, 심박수 증가(적정 범위 내)
한눈에 비교!:
| 요인 | 변화 | 심박출량(CO) 변화 |
|---|
| 전부하(Preload) | 증가 | 증가 |
| 후부하(Afterload) | 증가 | 감소 |
| 심근 수축력(Contractility) | 증가 | 증가 |
| 심박수(HR) | 증가(정상범위) | 증가 |
국시 빈출 포인트: "심박출량 증가 요인"은 기초의학 생리 파트에서 가장 자주 출제되는 핵심 주제입니다. 특히, 쇼크 유형별(심인성 vs 저혈량성 vs 분배성) 치료 전략(수액 vs 수축력 촉진제 vs 혈관 수축제)을 연결하여 사례형 문제로 자주 변형 출제되니, 각 요인의 변화 방향과 그 결과를 반드시 암기하세요.