심장의 기능

1. 심장 박동의 자동성
 심장은 신경을 절단하거나 체외로 적출해도, 적당한 환경만 주어지면 일정한 리듬으로 박동을 계속한다. 이것을 심장박동의 자동성이라 한다. 심장박동의 자동성은 자극전도계의 작용에 의한 것이다. 
 동방결절의 세포는 자발적으로 반복해서 흥분이 발생하는 성질을 가지고 있으며, 이곳에서 흥분이 시작된다. 그 흥분은 동방결절로부터 심방 전체로 확산하여 심방이 수축한다. 이때 흥분의 일부는 결절간로를 통해 방실결절에 도달한다.
 방실결절에 이어지는 방실속, 방실속가지는 마치 신경처럼 흥분을 빠른 속도로 전달하는 특수 심근이므로. 흥분은 방실결절—> 방심 속—> 방실속가지—> Purkinje 섬유를 거쳐 심실근 전체에 신속하게 전달돼 심실. 전체가 거의 동시에 수축한다. 이와 같이 심장의 자동성이 동방결절에 의해서 지배되고 있을 때의 심장박동 리듬을 동방 리듬이라 한다. 정상 심장박동의 리듬은 동방 리듬이다. 
 방실결절이나 방실 속의 특수 심근세포도 자동성의 성질을 가진다. 그러나 자동 흥분이 발생하는 빈도는 동방결절의 1/ 2 이하로, 동방결절의 빈도보다 낮기 때문에 정상일 때는 동방 리듬에 지배되어 방실결절 등의 자동성은 나타나지 않는다.
 동방결절의 자동성이 정지되었을 때나 동방결절과 방실결절의 연락이 차단되었을 때는 동방결절에서 방실결절로 흥분이 전달되지 않으므로 방실결절의 자동성이 심장박동을 지배하게 된다. 방실결절의 자동 리듬을 방심 리듬이라 하며, 방실다발 이하의 자동 리듬을 심실 리듬이라 한다. 

- 인공 향도 잡이 : 자극 전도계의 장애로 동방 리듬이 심실 쪽으로 전달되지 않음으로써 심박수가 현저히 감소했을 때 또는 심박 정지가 일어났을 때는 심장을 매분 60~70회의 비율로 전기자극해서 심장의 작용을 확보하는 방법이 취해진다. 이 자극 장치를 인공 향도잡이라 하고, 이는 동방결절의 작용을 대신하는 장치라 할 수 있다.
-방실차단: 동방결절의 자동성이 정상이라도 이것이 방실결절에 전달되지 않으면, 심방은 정상적으로 수축하나 심실이 수축하지 않거나, 수축한다 해도 심장의 리듬과는 관계없이 천천히 수축한다. 이처럼 심방과 심실의 연결이 장애가 되어, 심방과 심실이 별개의 리듬으로 수축하고 있는 상태를 방실차단이라 한다. 이것은 주로 자극전도계의 장애다.
-기외수축: 정상 박동과는 관계없는 흥분이 동방결절 이외의 곳에서 발생하여 심장박동을 유발할 때가 있다. 이것을 기외수축이라 한다. 기외수축의 흥분은 심방과 심실에서 모두 발생할 수 있으나, 심실에서 발생하면, 기외수축 다음의 정상 박동은 일어나지 않고 1회만 쉬었다가 정상 박동으로 돌아간다.
-켄트 속 : 심방과 심실 사이에 켄트 속이라는 특수 심근이 있다. 이는 보통 때는 작용하지 않으나, 특수한 질병이 있을 때 흥분을 전달하는 작용을 한다.

2. 심장주기
 심장의 흥분은 동방결절에서 시작하며, 그 흥분이 심장에 자극을 주어 먼저 좌우 심방이 반응해 수축한다. 심방이 수축하면 심방의 압력이 높아져서 방실판막이 열리게 되고, 혈액은 심실로 들어간다. 심실이 혈액으로 채워졌을 때 흥분은 자극전도계를 거쳐서 심실근 전체로 퍼지고, 좌우 심실이 동시에 수축한다.
 심실의 수축에 의해서 심실의 압력이 심방의 압력보다 높아지면. 방실판막이 닫히지만, 대동맥판막과 폐동맥판막은 아직 열리지 않는다. 심실의 압력이 높아져서 좌우 심실의 압력이 각각. 대동맥압이나 폐동맥압 이상으로 되면, 대동맥판막과 폐동맥판막이 열려서 심실 내의 혈액이 동맥 쪽으로 밀려 나간다. 곧이어 심실의 수축이 끝나고 이완이 시작되면, 좌심실 내압은 대동 맥압 이하가 되고, 우심실 내압은 폐동맥압 이하로 내려간다. 이때 대동맥판막과 폐동맥 판막은 닫힌다.
 심방은 수축개시부터 심실의 수축은 끝나고, 대동맥판막과 폐동맥판막이 닫힐 때까지를 수축기라 한다. 심실의 수축이 끝나기 전에 심방은 이완되지만, 곧이어 심실도 수축이 끝나고 이완되며, 심장 전체는 잠시 휴지 상태가 된다. 이것이 확장기이다. 
 확장기에는 심실 내압이 내려가고, 대동맥 판막, 폐동맥판막은 폐쇄되어 혈류가 역류하는 것을 방지한다. 또 심장이 이완되어 있을 때, 대정맥과 폐정맥으로부터 심방 내로 혈액이 유입되어 다음 단계의 수축에 대비한다. 확장기에는 관상동맥 내로 들어가는 혈액량도 증가해 심장에 산소나 영양물질을 공급한다. 
 심장의 수축기와 그다음의 확장기를 통틀어 심장주기라 하고, 정상인의 심장주기는 약 0.8초이며, 그중 수축기가 약 0.3초, 확장기가 약 0.5초이다. 심박동 수가 증가해 심장주기 짧아지면 수축기는 그대 로고, 확장기만이 짧아진다.

3. 심장 수축력과 박출량
 심실의 수축에 의해 혈액이 박출되므로 심실의 수축을 심장박동이라 하며, 1회의 심박동으로 왼 심실로부터 박출되는 혈액량은 개인차가 있지만, 성인 남자에게서는 안정 시 약 70mL다. 
 1회 박출량에 심박수를 곱하면 1분간의 박출량을 알 수 있다. 격심한 운동 시에 1회 박출량이 증가하고, 심박수도 증가하므로 분당 박출량은 현저하게 증가한다. 그러나 심박수가 증가하면 심장 수축기는 별로 변하지 않고, 확장기만이 짧아져 충분한 휴식을 갖지 못해 1회 박출량이 감소하고 박동수가 2배로 증가해도 분당 박출량은 2배로 되지 않는다.

4. 박동수와 박동 리듬 
1분간의 심박동 수를 심박수라 한다. 개인차와 연령차도 있지만, 안정 시에 약 70/ 분이다. 60/ 분 이하의 박동수가 계속될 때 서맥, 100/ 분 이상일 때 빈맥이라 한다. 박동수는 운동, 정신적 흥분, 발열이 있을 때 증가하고, 수면 시 감소한다.
 심장은 거의 일정한 리듬으로 규칙적인 박동을 하고 있다. 이는 동방결절이 규칙적으로 하고 있기 때문이다. 간혹 불규칙한 박동 리듬으로 뛸 때를 부정맥이라 한다.