제3심음(S3)과 제4심음(S4)의 발생 기전
심장음은 단순히 판막이 닫히는 소리만 있는 것이 아닙니다. 정상적인 제1심음(S1)과 제2심음(S2) 외에 들리는 제3심음(S3)과 제4심음(S4)은 심실의 혈액 충만 상태와 심근의 유순도(compliance)를 반영하는 중요한 신체 사정 지표입니다.
제3심음(S3)은 심실의 급속 충만기(rapid filling phase), 즉 이완기 초기에 심방에서 심실로 혈액이 빠르게 유입될 때 발생합니다. 혈류가 심실 벽과 충돌하여 진동을 일으키는 소리로,
용적 과부하(volume overload) 상태를 시사합니다. 심부전이 악화되거나 승모판 역류와 같이 좌심실로 들어오는 혈액량이 과도하게 많을 때 잘 들리며, 심실이 확장되어 있고 순응도가 떨어진 상태에서 두드러집니다.
반면,
제4심음(S4)은 이완기 말기, 즉 심방이 수축하여 심실로 혈액을 능동적으로 밀어 넣는 시점에 발생합니다. 심실 벽이 뻣뻣해져서 유순도가 감소한
심실 경직(ventricular stiffness) 상태에서, 심방이 수축하며 혈액을 밀어 넣을 때 저항을 받아 진동음이 발생하는 것입니다. 따라서 S4는 심실의 이완기 기능 장애(diastolic dysfunction)를 나타내는 중요한 청진 소견입니다
[2][3].
보기별 오답 해설
1번 보기는 발생 시기가 반대로 기술되어 있습니다. S3는 이완 초기(급속 충만기)에, S4는 이완 말기(심방 수축기)에 발생합니다. S4가 심방의 수축에 의해 만들어지는 소리이므로, 심방이 수축하는 시기인 이완 말기가 정확한 발생 시점입니다.
3번 보기는 S3와 S4를 수축기 소리로 잘못 설명하고 있습니다. 두 심음 모두 이완기(이완 초기와 이완 말기)에 발생하는 과잉심음(extra heart sound)입니다. 수축기에 발생하는 과잉심음으로는 대동맥 협착이나 폐동맥 협착 시 들리는 수축기 박출음(ejection click) 등이 있습니다.
4번 보기는 심방세동(atrial fibrillation)과 S4의 관계를 잘못 짚었습니다. S4는 심방의 규칙적인 수축에 의해 발생하는 소리입니다. 심방세동은 심방이 무질서하게 세동하여 효과적인 수축을 하지 못하는 부정맥이므로, S4가 발생할 수 있는 기전 자체가 사라집니다. 따라서 심방세동 환자에게서는 S4가 들리지 않습니다.
5번 보기는 청진기 사용법에 관한 오답입니다. S3와 S4는 모두 저주파음(low-pitched sound)이므로 청진기의 종형(bell)을 피부에 아주 가볍게 대고 들어야 잘 들립니다. 판막형(diaphragm)을 세게 누르면 피부가 일종의 막처럼 작용하여 저주파음이 걸러지고 고주파음만 전달되므로, S3나 S4를 놓치기 쉽습니다.
임상 적용 및 감별 포인트
S3와 S4는 모두 저주파음으로, 특히 빈맥(tachycardia)이나 부정맥(arrhythmia)이 동반된 경우 청진만으로 정확히 구분하기 어려울 수 있습니다. 실제 임상 사례에서도 비후성 심근병증과 방실 차단이 동반된 환자의 S4가 청진상 S3로 오인되었다가 심음도(phonocardiogram) 검사를 통해 교정된 사례가 보고된 바 있습니다
[1]. 이는 심박수가 빨라지면 이완기가 짧아져 S3와 S4가 거의 동시에 들리면서 하나의 심음으로 합쳐지는 summation gallop이 발생할 수 있기 때문입니다.
S4의 진폭(amplitude)은 심방의 기능 상태와 밀접한 연관이 있습니다. 좌심실 이완기 기능 장애가 있는 제2형 당뇨병 환자에서 SGLT2 억제제 치료를 중단하거나 조절할 때 S4의 진폭이 역동적으로 변화하는 사례가 보고되었는데, 이는 S4가 단순한 청진 소견을 넘어 심실 경직과 심방 기능을 반영하는 지표임을 보여줍니다
[2]. 또한, 야생형 트랜스티레틴 아밀로이드 심근병증(ATTRwt-CM) 환자를 대상으로 한 연구에서도 S4가 보존된 좌심방 기능과 유의미한 상관관계를 보였으며, 이는 심방 수축이 유지되어야 S4가 발생한다는 병태생리학적 기전을 뒷받침합니다
[3].
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Additional heart sounds during early diastole in a patient with hypertrophic cardiomyopathy and atrioventricular block.일반논문Konishi E, Kawasaki T, Shiraishi H, Yamano M, Kamitani T. (2015) · DOI: 10.1016/j.jccase.2015.02.010
- [2]
Dynamic Changes in Fourth Heart Sound in Type 2 Diabetes: Insights From Visualized Phonocardiography and SGLT2 Inhibitor Adjustment.일반논문Yagi K, Chujo D, Ogawa S, Saito S, Iwazawa M, Tsuchiya T, Mizuta S, Yamasaki N, Muro T. (2025) · DOI: 10.1155/carm/2871380
- [3]
Importance of fourth heart sound and preserved left atrial function in wild-type transthyretin amyloidosis.일반논문Ochi Y, Yamasaki N, Kubo T, Baba Y, Miyagawa K, Noguchi T, Hirota T, Hamada T, Kitaoka H. (2024) · DOI: 10.1002/ehf2.14937