우리가 안정 상태에서 조용히 앉아 있을 때는 심장의 박동을 거의 느끼지 못하지만, 운동을 하거나 흥분 했을 때에 두근 거리는 심장의 박동을 느끼게 되며, 이것이 지나치면 마치 심장이 터질것 같은 느낌을 갖게 된다. 운동을 하게 되면 안정시에 비해 몇 배나 많은 영양분과 산소가 골격근에서 소모되고, 세포내의 노폐물질도 많아져서 혈류량이 증가하게 된다. 사람의 심장은 운동을 하게 되면 정상시에 비해 7-8배나 혈류량을 증가시킬 능력을 갖고 있는 것이다.

 

혈류량의 증가는 박동량의 증가뿐만 아니라 박동수의 증가, 심장근의 수축력의 증가 등에 의해 이루어진다.

 

심장이 1분동안에 동맥내로 밀어내는 총 혈액의 양을 박출량이라고 한다. 즉, 체순환과 폐순환을 통해 일분간에 심장에서 방출되는 혈액의 양으로, 심장의 기능을 평가하는 대표적인 척도이다. 안정상태에서 성인 남자의 박출량은 약 5l이고 여자는 10%가 적은 4.5L이다.

 

심장의 1회 바동량은 심근자체의 특성에 의한 내인성조절과 신경, 호르몬등에 의한 외인성조절로 나눌수 있다.

(1)내인성조절===심장 근섬유의 길이에 따라 심장의 박동량이 달라지는데, 즉 일정한 한도 내에서 심장근섬유의 길이가 길어지면 수축력이 증대된다.

 

(2)외인성조절===신경의 영향=교감신경이 흥분하면 근소포체 및 세포외액으로부터심근세포내로 이동하는 칼슘이온의 양이 증가하여 심장의 수축이 더 빠르고 강해지며, 이에 따라서 1회 박동량이 증게 된다. 또한 교감신경은 세포질 내의 Ca++이 근소포체 내로 이동하는 속도도 빠르게 하여 심근의 이완속도를 빠르게 한다. 결국은 교감신경이 자극되면 심근의 수축속도와 이완속도가 모두 빨라지게 되어, 심근의 수축기가 짧아지게 된다. 이것을 수축기를 줄이는 만큼, 이완기를 늘임으로서 이완기 말기의 용적을 증가시켜서 심박출량을 더욱 증가 시킨다.

부교감 신경이 흥분되면 교감신경의 효과를 차단 함으로서 심장의 수축성은 저하된다.

 

우리는 손목에 있는 요골동맥에서 맥박수를 셀수 있는데, 이것은 심장의 박동수와 일치한다. 심장의 박동수를 제어보면 성인의 경우에 안정상태에서 매분 70회 저오인 것을 알수 있다. 그러나 어린이의 경우는 어른에 비해 박동이 매우 빨라서 갓난아이는 130회 정도이며, 나이가 들면서 감소하게 된다. 운동을 한다든가 흥분을 할 때, 우리는 심장의 박동수가 증가하는 것을 느낄 수 있다. 때에 따라서는 1분 간에 118회 까지 증가하기도 한다.

 

 

실험동물의 심장을 몸 밖으로 분리하여 링거액에 넣고 신경의 영향을 받지않도록 한후, 심장 박동수에 영향을 주는 인자들을 조사할 수 있다. 심장 박동수에 영향을 주는 큰 요인은, 온도 또는 이온 및 약물의 작용이다.

 

 

개구리의 심장을 떼어 내어 링거액 속에 담그고 온도를 변화시키면서 박동수를 관찰할 때, 동방결절의 온도가 올라가면 박동수가 증가하는 것을 볼 수가 있다.

온도가 10도 올라가면 박동수는 2-2.5배로 증가한다. 반대로 온도가 낮아지면 심장의 박동수는 감소하는 것으로 나타나서 심장의 박동수는 온도의 영향을 받는 것을 알수 있다.

 

1)화학 물질과 신경의 작용===몹씨 화가 나거나 놀랐을 때, 흥분했을 때, 우리는 심장이 뛴다고 표현한다. 그러나 그 반면에 매우 공포감을 느끼거나 슬플 때, 심장이 멎을 것 같다고 말한다. 즉 인체가 스트래스에 노출되거나 위급한 상황이 되면 교감신경이 자극되며, 부신수질에서 에피네프린(아드레날린) 또는 노어에피네프린의 분비가 증가 되고 이로인해 심장의 박동수가 증가하며, 수축력도 강화되어 결국 심박출량을 증가 시킨다.

 

에피네프린은 심장박동수를 증가시키는 효과와 심장근의 수축력을 강화 시키는 효과를 나타내고, 조직과 근육에 충분한 혈액을 공급하게 된다. 이와는 달리 미주신경을 자극한다든지 아세틸콜린을 투여하면 심장 박동수를 감소 시킨다.

(최신의 영양생리학)