프랭크-스탈링 법칙(Frank-Starling law)에 대한 설명으로 옳은 것은?

프랭크-스탈링 법칙은 심근이 이완기말에 더 많이 늘어날수록(심실 확장기말 용적 증가) 수축력이 증가하여 1회 박출량이 증가한다는 원리이다. 이는 심장의 자동 조절 기전이다.

핵심 해설 이 문제는 순환기 생리학의 가장 기본이 되는 프랭크-스탈링 법칙(Frank-Starling law)의 핵심 내용을 이해하고 있는지 묻는 문제예요. 이 법칙은 심장이 자체적으로 박출량을 조절하는 중요한 기전으로, 특히 핵심! 심실 확장기말 용적(Preload)과 1회 박출량(Stroke Volume)의 관계를 이해하는 것이 가장 중요합니다. 정답 근거 (Answer Rationale) 핵심! 심근의 수축력은 심실 확장기말 용적(Preload)에 비례하여 증가합니다. 즉, 심실로 돌아오는 정맥혈이 많아 심실이 더 많이 팽창(이완기말 용적 증가)할수록 심근 섬유가 더 많이 늘어나고, 이에 따라 수축력이 증가하여 더 많은 혈액을 박출하게 됩니다. 이것이 바로 프랭크-스탈링 법칙의 핵심 원리입니다. 오답 분석 (Distractor Analysis) ① 혼동 주의! 심박출량은 말초혈관저항(Afterload)에 반비례하여 변화합니다. 말초혈관저항이 증가하면 심실이 혈액을 내보내기 위해 더 큰 압력을 생성해야 하므로, 1회 박출량이 감소할 수 있습니다. 프랭크-스탈링 법칙은 전부하(Preload)와의 관계를 설명합니다. ② 심근 섬유의 길이가 적절히 늘어날수록 수축력이 증가합니다. 혼동 주의! 섬유 길이가 너무 짧거나 너무 길면 수축력은 오히려 감소합니다. 이는 최적의 액틴-마이오신(Actin-Myosin) 중첩 정도와 관련이 있습니다. ③ 심박수 증가는 1회 박출량을 항상 증가시키지 않습니다. 매우 빠른 심박수(예: 180회/분 이상)에서는 심실 충전 시간이 부족하여 오히려 1회 박출량이 감소할 수 있습니다. ④ 프랭크-스탈링 법칙은 혼동 주의! 동맥혈압(Afterload의 지표)의 변화에 따라 심박출량이 일정하게 유지되도록 보상하는 기전입니다. 동맥혈압이 상승하면 심실 수축이 어려워져 1회 박출량이 감소하려는 경향이 생기는데, 이때 심실에 남아있는 혈액이 많아져(확장기말 용적 증가) 프랭크-스탈링 기전이 작동하여 수축력을 증가시켜 박출량을 다시 일정 수준으로 회복시킵니다. 개념 정리 프랭크-스탈링 법칙의 핵심 관계

구분	설명
전부하 (Preload)	심실 확장기말 용적 (심실이 수축 전에 받아들인 혈액량)
심근 수축력	심근 섬유의 초기 길이에 비례 (일정 범위 내에서)
1회 박출량 (SV)	전부하가 증가할수록 증가 (프랭크-스탈링 법칙)
심박출량 (CO)	CO = SV x HR (심박수) 프랭크-스탈링 법칙은 주로 SV 조절에 관여

한눈에 비교! 심박출량 결정 요인

요인	프랭크-스탈링 법칙과의 관계
전부하 (Preload) ↑	1회 박출량 ↑ (정상 범위 내)
후부하 (Afterload) ↑	1회 박출량 ↓ (심실 수축 저항 증가)
심근 수축력 (Contractility) ↑	1회 박출량 ↑ (심장 자체의 수축 능력)
심박수 (Heart Rate) ↑	심박출량 ↑ (단, 과도한 빈맥 시 충전 시간 부족으로 ↓)

핵심 처치 포인트 응급 현장에서 저혈량성 쇼크(Hypovolemic Shock) 환자에게 수액을 공급하는 것은 프랭크-스탈링 법칙을 직접적으로 활용하는 처치입니다. 출혈이나 탈수로 인해 전부하(Preload)가 감소하면 심박출량이 떨어지므로, 수액을 정맥로(IV)로 투여하여 전부하를 증가시키고 심박출량을 회복시키는 것이 핵심 원리입니다. 암기 팁 “더 많이 채워질수록, 더 세게 뿜어낸다!” 심실이 이완기말에 더 많이 팽창(더 많이 늘어남)하면 수축력이 증가하여 더 많은 혈액을 박출한다는 원리만 기억하세요. 이것이 프랭크-스탈링 법칙의 전부입니다. 국시 빈출 포인트 프랭크-스탈링 법칙은 생리학 및 응급환자관리학의 기본 개념으로 자주 출제됩니다. 단순 정의뿐 아니라 쇼크(Shock) 환자의 수액 소생술(Sodium Bicarbonate, 결정질 용액)과 연결하여 “왜 수액을 주입하는지”에 대한 근거로 물어보는 경우가 많습니다. 기출 변형 주의! “교통사고로 출혈이 심한 환자가 의식이 혼미하고 수축기 혈압이 70mmHg입니다. 이 환자에게 프랭크-스탈링 법칙을 적용하여 가장 우선적으로 시행해야 할 응급처치는?”과 같은 사례형 문제로 변형될 수 있습니다. 정답은 정맥로 확보 후 수액 공급 (전부하 증가)입니다.

현장/응급실 실무 가이드 현장 시나리오 (Prehospital Scenario) “구급차 출동! 65세 남성, 심근경색(MI) 의심. 환자가 호흡곤란을 호소하며, 청진 시 양측 폐에서 수포음(Crackle)이 청진됩니다. 혈압은 90/60mmHg, 맥박은 110회/분입니다.” 이러한 급성 심부전(Acute Heart Failure) 상황에서 프랭크-스탈링 법칙이 어떻게 적용될까요? 현장 평가 및 처치 전략 (Assessment & Intervention) 1. 1차 평가(Primary Survey) 및 생체징후 확인: 심근경색으로 인해 좌심실 수축력이 급격히 저하되었습니다. 프랭크-스탈링 법칙에 따라 심실이 제대로 수축하지 못하면, 심실 내에 혈액이 정체되어 전부하(Preload)가 비정상적으로 증가하게 됩니다. 2. 처치 전략: 핵심! 이 경우 심실이 이미 과팽창되어 있어 수액을 추가로 주입하면 프랭크-스탈링 곡선이 하강하는 부분으로 이동하여 오히려 심박출량이 감소하고 폐부종이 악화됩니다. 따라서 수액은 신중하게 제한하고, 니트로글리세린(Nitroglycerin)과 같은 혈관확장제(정맥 확장 → 전부하 감소)나 이뇨제(Diuretics)를 사용하여 전부하를 낮추는 것이 핵심입니다. 환자 안전 및 주의사항 (Precautions) - 혼동 주의! 저혈량성 쇼크(Preload 감소)와 심인성 쇼크(Cardiogenic Shock, Preload 증가 + 수축력 저하)는 프랭크-스탈링 법칙의 적용이 정반대입니다. - 현장에서 수액을 공급할 때는 반드시 환자의 폐울혈 징후(호흡곤란, 수포음)를 평가해야 합니다. 폐울혈이 의심되면 수액을 일시 중단하고 의료지도(Medical Control)를 요청하세요. 선배 응급구조사의 한마디 “프랭크-스탈링 법칙은 단순한 생리학 공식이 아니라, 응급 현장에서 수액을 줄지, 혈관확장제를 쓸지를 결정하는 ‘실전의 나침반’이에요. 특히 쇼크 환자를 만나면 ‘지금 이 환자의 심실은 텅 비었을까(저혈량성), 아니면 물에 잠겨있을까(심인성/폐부종)?’를 프랭크-스탈링 법칙으로 머릿속에 그려보세요. 그럼 어떤 처치를 해야 할지 답이 나옵니다!”