심음은 심장주기 동안 판막이 닫히면서 발생하는 진동이 흉벽으로 전달되어 들리는 소리입니다. 제1심음(S1)과 제2심음(S2)을 구분하는 핵심은 어떤 판막이 닫히는 시점과 관련되는지입니다. 제1심음은 심실수축이 시작되는 시점에 방실판(승모판, 삼첨판)이 닫히면서 발생하고, 제2심음은 심실이완이 시작되는 시점에 반월판(대동맥판, 폐동맥판)이 닫히면서 발생합니다. 따라서
제1심음은 방실판 폐쇄, 제2심음은 반월판 폐쇄와 연결됩니다.
제1심음의 발생 기전을 살펴보면, Prakash 등의 연구에서 승모판 부위에서 기록한 심음도(phonocardiography)와 심초음파를 동시에 비교했을 때
제1심음의 첫 번째 주요 성분은
20명 중 20명(100%)에서 승모판 폐쇄 시점과 일치했고,
20명 중 14명(70%)에서 삼첨판 폐쇄와도 일치했습니다
[4]. 이는 제1심음이 주로 방실판, 특히 승모판의 폐쇄와 밀접하게 연관됨을 보여줍니다. 반면 제1심음의 두 번째 주요 성분은 대동맥판 개방 시점과 일치했는데, 이는 제1심음이 단순히 판막이 닫히는 소리만이 아니라 심실수축 초기의 혈류 가속과 대동맥판 개방에 따른 진동도 포함할 수 있음을 시사합니다. 다만 국시 관점에서는
핵심! 제1심음의 주된 원인을 방실판 폐쇄로 이해하는 것이 중요합니다.
제2심음의 발생 기전은 Kupari의 연구에서 명확히 확인됩니다. 건강한 성인
15명을 대상으로 심음도와 M-mode 심초음파를 동시에 기록한 결과,
제2심음의 시작점은 대동맥판 첨판(coaptation)이 서로 맞닿는 시점 및 대동맥벽의 날카로운 진동과 정확히 일치했습니다. [2] 또한 판막이 닫힌 후에도
30~45ms 동안 닫힌 판막이 진동(oscillation)을 지속했고, 제2심음 시작 후 평균
4ms 뒤에 심실중격을 가로지르는 순간적인 떨림(quiver)이 관찰되었습니다
[2]. 이는 제2심음이 반월판 폐쇄 자체와 그로 인한 심장 구조물의 진동에서 비롯됨을 보여줍니다.
제2심음의 분열(splitting)은 대동맥판 폐쇄음(A2)과 폐동맥판 폐쇄음(P2)이 서로 다른 시점에 발생할 때 나타납니다. Luo 등의 연구에 따르면
제2심음 분열은
대동맥판(A2)과 폐동맥판(P2)의 비동시적 폐쇄로 인해 발생합니다. [1] 정상적인 생리적 분열에서는 흡기 시 흉강내압이 감소하여 우심실로의 정맥환류가 증가하고, 이로 인해 우심실의 수축기간이 길어지면서 폐동맥판 폐쇄(P2)가 더 늦어집니다. 따라서 흡기 시에는 A2와 P2의 간격이 벌어져 분열이 뚜렷해지고, 호기 시에는 간격이 좁아져 분열이 줄어들거나 사라질 수 있습니다. 보기 5번이 틀린 이유는 흡기 시 분열이 사라지는 것이 아니라 오히려 뚜렷해지기 때문입니다.
보기 4번의 "폐동맥판이 대동맥판보다 먼저 닫혀 분열이 생긴다"는 설명은 정상 생리와 반대입니다. 정상적인 제2심음 분열에서는 좌심실의 수축이 우심실보다 먼저 시작되고 더 빨리 끝나므로
대동맥판(A2)이 폐동맥판(P2)보다 먼저 닫힙니다. [1] 폐동맥판이 대동맥판보다 먼저 닫히는 것은 역설적 분열(paradoxical splitting)로, 좌각차단이나 심한 대동맥판협착 등 좌심실 수축이 현저히 지연되는 병적 상태에서 관찰됩니다.
| 구분 | 제1심음(S1) | 제2심음(S2) |
|---|
| 닫히는 판막 | 방실판(승모판, 삼첨판) | 반월판(대동맥판, 폐동맥판) |
| 심장주기 시점 | 심실수축 시작(등용적수축기) | 심실이완 시작(등용적이완기) |
| 청진 부위 | 심첨부(승모판 부위)에서 가장 잘 들림 | 심기저부(대동맥판, 폐동맥판 부위)에서 가장 잘 들림 |
| 음향 특성 | 길고 낮은 소리(lub) | 짧고 높은 소리(dub) |
| 분열 | 드물게 생리적 분열 가능 | 생리적 분열(흡기 시 증가)이 정상 |
Luisada 등의 동물 실험 및 사람 대상 연구에서도 제2심음의 대동맥 성분(A2)이 대동맥압, 혈류 속도, 대동맥판 폐쇄와 정확한 시간적 관계를 가진다는 점이 확인되었고, 제1심음의 두 번째 성분은 대동맥판 개방과 대체로 일치한다고 보고되었습니다 . 이는 제1심음과 제2심음이 각각 방실판 폐쇄와 반월판 폐쇄라는 서로 다른 판막 사건에 기반한다는 기본 개념을 뒷받침합니다.
혼동 주의! 제1심음을 "심실수축 시작"과만 연결 짓고 판막을 반월판으로 착각하지 않도록 해야 합니다. 심실수축이 시작되면 심실 내 압력이 심방 내 압력보다 높아지면서 방실판이 닫히고, 그 직후에야 반월판이 열립니다. 따라서 수축기 시작 시 닫히는 판막은 방실판입니다. 반대로 이완기 시작 시에는 심실 내 압력이 대동맥·폐동맥 압력보다 낮아지면서 반월판이 닫히므로, 제2심음은 반월판 폐쇄와 연결됩니다. 이 압력 관계를 이해하면 판막이 열리고 닫히는 순서를 단순 암기 없이 추론할 수 있습니다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Second heart sound splitting as an indicator of interventricular mechanical dyssynchrony using a novel splitting detection algorithm.일반논문Luo H, Westphal P, Shahmohammadi M, Heckman LIB, Kuiper M, Cornelussen RN (2021) · DOI: 10.14814/phy2.14687
- [2]
Aortic valve closure and cardiac vibrations in the genesis of the second heart sound.일반논문Kupari M (1983) · DOI: 10.1016/0002-9149(83)90086-3
- [4]
First heart sound: a phono-echocardiographic correlation with mitral, tricuspid, and aortic valvular events.일반논문Prakash R, Moorthy K, Aronow WS (1976) · DOI: 10.1002/ccd.1810020412