심실 이완 말기에 심실로 돌아온 혈액량이 증가하면 먼저 증가하는 심장 기능 지표는?

심실 이완 말기 용적은 전부하를 반영한다. 따라서 전부하가 가장 적절하다. 후부하, 심근 자동능 등은 다른 상황에서 고려될 수 있으나 이 문항의 핵심 소견이나 우선순위와는 맞지 않는다. 혼동되는 보기는 먼저 해결해야 할 생명위협 문제와 평가 단계가 다른 경우가 많다.

심실 이완 말기에 심실로 돌아온 혈액량이 증가하는 상황은 곧 심실이 수축을 시작하기 직전에 채워지는 혈액의 양, 즉 전부하(preload)가 증가하는 상태를 의미한다. 전부하는 심근세포가 수축하기 전에 받는 신장(stretch)의 정도로 정의되며, 임상적으로는 이완기말 용적(end-diastolic volume, EDV) 또는 이완기말 압력(end-diastolic pressure, EDP)으로 평가한다. 심실로 귀환하는 정맥환류(venous return)가 많아지면 이완기말 용적이 커지고, 이는 심근세포의 근절(sarcomere) 길이를 늘려 수축력을 증가시키는 프랭크-스탈링 기전(Frank-Starling mechanism)의 출발점이 된다.

문제에서 수액 투여 뒤 혈압과 맥압이 회복되고 있다는 표현은 저혈량(hypovolemia) 상태에서 순환 혈액량을 보충한 상황을 시사한다. 수액은 정맥계를 거쳐 우심방으로 유입되고, 이는 우심실의 전부하를 증가시킨 뒤 폐순환을 지나 좌심실의 전부하까지 상승시킨다. Cheung 등의 연구에서는 급성 저혈량 상태에서 경식도 심초음파(transesophageal echocardiography, TEE)와 혈역학 지표를 이용해 좌심실 전부하의 결정 인자들을 연속 측정하였는데, 저혈량이 진행될수록 좌심실의 이완기말 면적과 압력이 감소하고 혈량 보충 시 이들 지표가 회복되는 양상을 보였다 ^[1]. 이는 수액 투여로 인한 혈역학적 회복의 첫 번째 기전이 전부하의 증가임을 뒷받침한다.

전부하가 증가하면 건강한 심장에서는 일회박출량(stroke volume)이 늘어나고, 그 결과 수축기 혈압과 맥압(pulse pressure)이 회복된다. 맥압은 수축기 혈압과 이완기 혈압의 차이로, 일회박출량에 비례하는 경향이 있다. 따라서 수액 투여 뒤 맥압이 회복되는 것은 전부하 증가로 인해 일회박출량이 늘어났다는 간접적 신호로 해석할 수 있다. Pola 등의 연구에서도 좌심실 부하 조작 시 전부하와 후부하의 변화가 심실의 압력-용적 관계(pressure-volume relation)에 미치는 영향을 비침습적으로 평가하였는데, 전부하 변화는 이완기말 용적과 압력-용적 고리의 위치를 이동시키는 독립적 변수로 작용하였다 ^[2].

반면 후부하(afterload)는 심실이 수축하여 혈액을 박출할 때 극복해야 하는 저항으로, 전부하 증가에 의해 일차적으로 변하는 지표가 아니다. 후부하는 전부하 증가로 인한 일회박출량 상승 이후 동맥압이 올라가면서 이차적으로 증가할 수 있으나, 문제에서 묻는 ‘먼저 증가하는’ 지표는 전부하이다. 심근 자동능(automaticity)은 동방결절의 자발적 탈분극 능력을 의미하며 정맥환류와 직접적 인과관계가 없다. 관상동맥 색전(coronary embolism)은 혈전 등에 의한 관상동맥 폐색으로 수액 투여와 무관하며, 폐혈관 저항(pulmonary vascular resistance)은 폐동맥 긴장도에 의해 결정되는 후부하의 한 요소로 전부하 증가의 일차적 결과가 아니다.

응급구조사 실무에서 저혈량 환자에게 수액을 투여할 때 혈압과 맥압의 회복을 관찰하는 것은 전부하 증가에 대한 심장의 반응을 평가하는 과정이다. 다만 좌심실 기능이 저하된 환자에서는 동일한 전부하 증가가 폐울혈을 유발할 수 있으므로, 혈역학적 반응을 추적 관찰하며 수액 투여 속도와 총량을 조절해야 한다는 점을 함께 기억해야 한다.