심장이 뛰는 법

손목에 손가락 두 개를 대 보면

엄지 아래 손목 안쪽을 가볍게 누르면 1초에 한 번쯤 톡 하고 밀어 올리는 느낌이 납니다. 심장이 한 번 수축하면서 피 약 70 mL를 동맥으로 밀어낼 때 생긴 압력의 물결입니다. 쉬고 있을 때의 빠르기인 1분에 75번으로 치면 하루에 10만 8천 번쯤 되고, 심장은 그 사이 1초도 제대로 쉬지 않습니다.

이 전시는 박동이 실제로 진행되는 순서대로 심장을 나눠서 봅니다. 먼저 네 개의 방과 네 개의 판막, 그리고 이들을 잇는 큰 혈관입니다. 다음은 박동을 일으키는 전기 신호와 그 신호를 받아 적은 심전도입니다. 마지막으로 박동 수를 1분에 보내는 피의 양으로 바꾸는 계산을 해 봅니다.

이 전시는 건강한 심장이 일하는 방식을 일반적으로 설명합니다. 의료 조언이 아닙니다. 심장이나 맥박에 걱정되는 점이 있으면 의사와 상담하세요.

박동 하나를 함께 쓰는 펌프 두 개

어른 심장은 길이 12 cm, 너비 8 cm, 두께 6 cm쯤으로 주먹만 합니다. 무게는 여성이 250~300 g, 남성이 300~350 g 정도입니다. 양쪽 폐 사이, 가슴뼈 뒤에 있으며, 넓은 바닥(심장바닥)이 위쪽에 있고 뾰족한 끝(심첨)은 왼쪽 아래를 향합니다.

안쪽은 근육 벽이 오른쪽 절반과 왼쪽 절반으로 나누고, 절반마다 두 단계짜리 펌프가 하나씩 있습니다. 위의 방인 심방은 벽이 얇은 대기실이고, 아래의 방인 심실이 실제로 피를 밀어내는 펌프입니다.

오른쪽은 온몸을 돌며 산소를 많이 내준 피를 맡습니다. 이 피는 두 대정맥을 거쳐 우심방으로 들어옵니다. 위대정맥은 머리와 팔에서, 아래대정맥은 그 아래 몸 전체에서 피를 모읍니다. 우심실은 이 피를 폐동맥 줄기로 밀어 올려 폐로 보냅니다. 폐까지는 거리가 짧고 폐 조직은 연약해서 압력이 많이 필요하지 않습니다.

왼쪽은 폐에서 산소를 새로 받아 온 피를 맡습니다. 폐정맥 네 개가 이 피를 좌심방으로 보내고, 좌심실은 대동맥을 거쳐 온몸으로 보냅니다. 모든 장기로 피를 밀어 보내려면 훨씬 큰 압력이 필요하기 때문에 좌심실 벽은 우심실 벽보다 훨씬 두껍습니다. 단면 보기를 켜면 둘을 비교할 수 있습니다. 화면 오른쪽 빨간 공간을 두껍게 둘러싼 근육이 좌심실 벽입니다.

양쪽은 같은 순간에 뛰고, 한 번에 같은 양을 보냅니다. 오른쪽이 박동마다 왼쪽보다 조금이라도 더 많이 보낸다면 피가 점점 폐에 고이게 됩니다.

모형이 파랑과 빨강을 쓰는 이유

교과서 그림은 오른쪽을 파랗게, 왼쪽을 빨갛게 칠하고 이 모형도 그렇게 했습니다. 그러나 피는 파란색이 된 적이 없습니다. 산소를 가득 실은 헤모글로빈은 선홍색이고, 조직에서 산소를 일부 내주면 더 어두운 붉은색이 됩니다. 피부 너머로 정맥이 푸르스름하게 보일 때가 있지만 그 안의 피는 검붉은색입니다.

그래서 모형에서 파랑은 「산소가 적은 피」, 빨강은 「산소가 많은 피」라는 표시일 뿐입니다. 혈관의 이름은 색이 아니라 방향을 따릅니다. 동맥은 심장에서 나가는 혈관이고 정맥은 심장으로 돌아오는 혈관입니다. 그래서 폐동맥은 파랗게, 폐정맥은 빨갛게 그렸습니다. 태어난 뒤로 산소가 적은 피가 흐르는 동맥은 폐동맥뿐입니다.

한쪽으로만 열리는 판막 네 개

판막이 없는 펌프는 피를 앞뒤로 출렁이게 할 뿐입니다. 심장에는 판막이 네 개 있고, 모두 피가 가야 할 방향으로만 열립니다.

심방과 심실 사이에는 방실판막이 있습니다. 오른쪽은 잎이 세 장인 삼첨판, 왼쪽은 잎이 두 장인 승모판입니다. 판막잎은 힘줄끈이라는 가는 끈으로 심실 벽의 작은 유두근에 묶여 있습니다. 심실이 조이면 피가 심방 쪽으로 되돌아가려다 판막잎을 탁 닫아 버립니다. 이때 힘줄끈이 잎 가장자리를 붙잡아서, 텐트를 땅에 묶는 줄처럼 잎이 심방 쪽으로 뒤집히지 않게 합니다. 단면 보기에서 느리게 재생하면 심실이 채워지는 동안 잎이 심실 쪽으로 늘어져 있다가 수축이 시작되면 위로 닫히는 모습이 보입니다.

심실 출구에는 반달판막이 있습니다. 폐동맥 줄기 입구의 폐동맥판과 대동맥 입구의 대동맥판입니다. 둘 다 컵 모양 판막잎이 세 장입니다. 심실이 피를 밀어내는 동안에는 잎이 혈관 벽 쪽으로 눕고, 밀어내기가 끝나 피가 되돌아오려 하면 잎이 주머니처럼 피를 받으며 가운데에서 맞닿습니다.

청진기로 듣는 심장 소리는 판막이 닫히는 소리입니다. 첫 번째 심음 S1(「쿵」)은 심실이 수축을 시작할 때 삼첨판과 승모판이 닫히는 소리이고, 두 번째 심음 S2(「탁」)는 심실이 이완할 때 폐동맥판과 대동맥판이 닫히는 소리입니다. 판막 소리를 켜면 모형이 그 순간마다 둔탁한 소리를 냅니다. 녹음이 아니라 모형의 시간에 맞춰 만든 소리입니다.

S1 바로 뒤에는 판막 네 개가 모두 닫혀 있는 짧은 순간이 있습니다. 심실은 이미 조이고 있지만 안의 압력이 아직 동맥보다 낮아서 피가 움직이지 않습니다. S2 바로 뒤, 심실이 풀리는 동안에도 같은 일이 거꾸로 일어납니다. 이 두 구간을 등용적 수축기와 등용적 이완기라고 하며, 수치 창에 이름이 나옵니다.

박동은 어디에서 시작할까

심장근육은 신경이 수축하라고 알려 줄 때까지 기다리지 않습니다. 위대정맥이 들어오는 곳 근처, 우심방 벽에 있는 작은 특수 세포 무리가 양전하를 조금씩 받아들이다가 역치에 이르면 스스로 신호를 냅니다. 이 세포 무리가 동방결절이고, 그대로 두면 1분에 100번쯤 신호를 냅니다. 뇌에서 오는 신경은 주로 브레이크 역할을 하기 때문에 쉴 때의 심장은 그보다 느리게 뜁니다.

전도계의 다른 부분도 리듬을 만들 수 있지만 아래로 갈수록 느려집니다. 동방결절이 없으면 방실결절이 1분에 40~60번으로 심장을 뛰게 합니다. 히스속은 30~40번, 퍼킨예 섬유는 15~20번밖에 내지 못합니다. 가장 빠른 세포가 박자를 정하며, 건강한 심장에서는 그것이 동방결절입니다.

전기 신호와 느리게를 켜고 따라가 보세요. 신호가 동방결절을 떠나 두 심방으로 퍼지면, 자극받은 부분부터 노랗게 빛납니다. 신호는 출발한 지 약 50 ms 만에 방실결절에 닿습니다. 바흐만 다발이라는 별도의 길은 신호를 좌심방으로 곧장 건네줍니다. 심방은 신호가 퍼지기 시작하고 약 25 ms 뒤에 수축을 시작하며, 수축은 약 100 ms 동안 이어집니다.

신호가 방실결절에서 기다리는 이유

심방과 심실 사이에는 전기가 통하지 않는 질긴 결합조직 고리가 있습니다. 신호가 지나갈 수 있는 곳은 우심방 아래쪽의 방실결절 한 곳뿐입니다. 방실결절 세포는 작고 신호를 느리게 넘겨서, 신호가 이곳을 지나는 데 약 100 ms가 걸립니다. 모형에서는 신호를 붙잡고 있는 동안 방실결절이 깜빡입니다.

이 지연에는 쓸모가 있습니다. 심실이 수축하기 전에 심방이 마지막 남은 피를 심실로 다 밀어 넣을 시간을 벌어 줍니다. 쉬고 있을 때 심실은 방실판막이 열려 있는 동안 저절로 70~80 %가 채워지고, 나머지 20~30 %를 심방 수축(심방 킥)이 채웁니다.

멈춤이 끝나면 신호는 빠르게 움직입니다. 히스속을 따라 두 심실 사이 벽으로 내려가 왼쪽과 오른쪽 다발갈래로 나뉘고, 약 25 ms 만에 심첨에 이릅니다. 심첨부터는 퍼킨예 섬유가 심실 벽 안쪽을 따라 위로 신호를 나르며, 약 75 ms 뒤에는 심실근육 전체가 자극을 받습니다. 신호가 심첨에서 시작하기 때문에 수축도 심첨에서 시작해 위쪽 판막 방향으로 옮겨 갑니다. 막힌 쪽 끝부터 짜는 치약 튜브와 비슷합니다.

심전도를 모형과 맞춰 읽기

심전도는 이 전기 신호의 물결이 피부에 만드는 아주 작은 전압을 기록한 것입니다. 수치 창의 그래프는 모형과 같은 시간표로 그렸기 때문에 봉우리 하나하나가 심장에서 보이는 사건과 맞아떨어집니다.

• 작은 P파는 심방이 자극받는 순간입니다.
• 그 뒤의 평평한 구간은 방실결절에서 기다리는 시간입니다. P파 시작부터 QRS 시작까지인 PR 간격은 보통 120~200 ms이고, 모형에서는 1분에 75번 뛸 때 175 ms입니다.
• 높고 좁은 QRS파는 심실이 자극받는 순간입니다. 보통 120 ms보다 짧고 대개 60~100 ms입니다. 심방이 원래 상태로 돌아가는 신호는 이때 생기지만 QRS파에 가려 보이지 않습니다.
• 둥근 T파는 심실이 다음 박동을 위해 원래 상태로 돌아가는 순간입니다.

그래프 아래의 S1, S2 표시는 심음입니다. S1은 심실이 조이기 시작하는 R파 바로 뒤에, S2는 T파가 잦아들 무렵에 납니다. 전기 신호를 켠 채로 느리게를 켜고 노란 빛과 그래프와 판막을 함께 보세요.

QRS 시작부터 T파 끝까지인 QT 간격은 심장이 빨리 뛸수록 짧아집니다. 1분에 75번일 때 모형의 QT는 362 ms이고, 보통 범위인 400~440 ms 미만에 들어갑니다.

심박출량 계산하기

심박출량은 심실 하나가 1분 동안 내보내는 피의 양입니다.

심박출량 = 박동 수 × 1회 박출량

1회 박출량은 심실 하나가 한 번 뛸 때 내보내는 양입니다. 채워졌을 때의 부피(이완기말 용적)에서 수축이 끝나고 남은 부피(수축기말 용적)를 뺀 값입니다. 모형의 심실은 박동마다 55 mL를 남기므로, 1회 박출량이 70 mL이면 가득 찼을 때 125 mL를 담고 있습니다.

쉴 때는 75번 × 70 mL = 5,250 mL, 다시 말해 1분에 5.25 L입니다. 쉴 때의 정상 범위는 1분에 4~8 L쯤입니다. 박동마다 내보내는 비율은 125 mL 중 70 mL로 56 %이고, 보통 범위인 55~70 % 안에 듭니다. 1분에 5.25 L이면 하루에 심실 하나가 약 7,560 L를 내보내는 셈입니다.

힘든 운동을 할 때 건강한 젊은 성인의 박동 수는 150까지 오를 수 있고, 수축이 강해지면서 1회 박출량도 130 mL쯤까지 늘어납니다. 두 슬라이더를 끝까지 올리면 수치 창에 150 × 130 mL = 19.5 L가 나옵니다.

박동이 빨라진다고 계속 이득인 것은 아닙니다. 모형은 박동 수가 오르면 한 박동의 각 단계를 줄이지만, 똑같은 비율로 줄이지는 않습니다. 1분에 75번에서 150번으로 올리면 심실 수축기는 270 ms에서 191 ms로 줄어드는 데 비해, S2부터 다음 수축까지의 시간은 530 ms에서 209 ms로 줄어듭니다. 가장 많이 줄어드는 것은 이완기이고, 이 시간이 바로 심실이 피를 채우는 시간입니다. 그래서 실제 심장에서는 박동이 아주 빨라지면 1회 박출량이 줄기 시작합니다. 심박출량은 1분에 120번 정도까지는 늘고, 120~160번 사이에서는 거의 그대로이며, 그보다 빨라지면 오히려 줄어듭니다.

교과서 숫자와 모형 숫자가 처음에는 달라 보일 수 있습니다. OpenStax는 0.8초짜리 박동을 심방 수축기 약 100 ms, 심실 수축기 270 ms, 심실 이완기 430 ms로 나눕니다. 모형의 이완기 530 ms에는 심실이 아직 이완해 있는 동안 일어나는 심방 수축 100 ms가 들어 있습니다.

직접 골라 보는 상황 20가지

모형 아래쪽 막대에는 상황 20가지가 있습니다. 하나를 고르면 박동 수와 1회 박출량, 박동이 시작되는 곳이 바뀌고, 막대 아래 문장이 그 숫자의 출처를 알려 줍니다. 상황은 세 무리로 나뉩니다.

첫 번째 무리는 쉴 때의 정상 범위 안에 있으며, 두 값이 서로 어떻게 맞바뀌는지 보여 줍니다. 1분에 60번, 한 번에 67 mL씩 보내면 1분에 약 4.0 L로 쉴 때 정상 심박출량의 아래쪽 끝입니다. 1분에 100번, 한 번에 80 mL씩이면 8.0 L로 위쪽 끝입니다. 비슷한 5 L도 느리게 뛰면서 한 번에 많이 보내는 심장과 빨리 뛰면서 조금씩 보내는 심장이 모두 만들 수 있습니다.

두 번째 무리는 쉴 때의 박동 수에 붙은 이름에서 왔습니다. 쉴 때 1분에 100번을 넘으면 빈맥, 60번보다 적으면 서맥이라고 합니다. 대부분의 사람은 50번 위로만 뛰면 아직 증상이 없고, 지구력 훈련을 많이 한 선수 가운데는 쉴 때 30~40번 뛰는 사람도 있습니다. OpenStax는 사이클 선수 미겔 인두라인의 1분에 28번을 소개합니다. 이 출처들에는 박동 수만 있어서 모형은 1회 박출량을 70 mL로 두었고, 아래 표에 별표로 표시했습니다. 잘 훈련된 선수의 심장은 보통보다 꽤 클 수 있어서, 선수의 실제 심박출량은 모형에 나오는 값만큼 낮지 않습니다.

세 번째 무리는 전도계의 위쪽부터 한 단계씩 꺼 봅니다. 동방결절이 막히면 방실결절이 1분에 40~60번으로 박자를 이어받습니다. 전기 신호를 켜면 동방결절이 어두운 채로 있고 심전도에서 P파가 사라지는데, 심방이 더 이상 위쪽에서부터 먼저 자극받지 않기 때문입니다. 방실결절 아래로 내려가면 히스속은 1분에 30~40번, 다발갈래는 20~30번, 퍼킨예 섬유는 15~20번으로 느려집니다. 이 빠르기에서는 심박출량이 1분에 2 L 아래로 떨어지고, 이렇게 느린 심장으로는 몸에 피를 오래 대 줄 수 없습니다.

* 출처에 박동 수만 있어서 1회 박출량을 70 mL로 두었습니다.

딱 떨어지는 숫자로 계산해 보기

모형은 1분에 75번, 한 번에 70 mL에서 시작합니다. 따라가기 쉽도록 딱 떨어지는 숫자를 쓰겠습니다. 박동 수를 70, 1회 박출량을 70으로 맞추고 수치 창과 대조해 보세요.

• 1분: 70번 × 70 mL = 4,900 mL, 즉 4.9 L입니다. 수치 창의 심박출량이 이 값입니다.
• 1시간: 4.9 L × 60 = 294 L입니다.
• 하루: 4.9 L × 1,440분 = 7,056 L를 심실 하나가 보내고, 박동은 70 × 1,440 = 100,800번입니다.
• 1년: 100,800 × 365는 약 3,680만 번입니다.
• 80년: 약 29억 번이고, 피는 약 2억 600만 L입니다(7,056 × 365 × 80 = 206,035,200, 윤일은 무시).

1분에 70번을 꾸준히 뛴다는 한 가지 가정 위에 세운 평균입니다. 실제 박동 수는 잠, 운동, 기분에 따라 달라지므로 이 숫자는 자릿수를 보여 줄 뿐, 내 심장이 실제로 한 일을 말해 주지는 않습니다.

곱이 같다고 같은 박동은 아닙니다. 98번 × 50 mL와 49번 × 100 mL도 1분에 4.9 L입니다. 두 가지를 모두 해 보면 심박출량은 그대로인데, 앞의 심장은 작은 박동을 빠르게, 뒤의 심장은 큰 박동을 느리게 합니다.

힘든 운동에서는 같은 계산이 150번 × 130 mL = 19,500 mL로 1분에 19.5 L가 되어 쉴 때의 4.9 L의 약 4배입니다. 어느 쪽도 두 배가 될 필요는 없습니다. 박동 수는 두 배를 조금 넘게, 1회 박출량은 두 배 가까이 늘고, 두 증가가 곱해지기 때문입니다.

혈압 숫자의 뜻

모형에는 흐름은 나오지만 압력은 나오지 않습니다. 그래도 압력은 박동마다 생기는 것이고, 혈압계에 찍히는 두 숫자는 지금 보고 있는 주기에서 바로 나옵니다. 120/80은 「120에 80」이라고 읽습니다. 앞의 숫자인 수축기 혈압은 심실이 피를 밀어내는 동안 큰 동맥에 걸리는 가장 높은 압력입니다. 뒤의 숫자인 이완기 혈압은 다음 박동 직전, 심실이 풀리고 대동맥판이 닫혀 있을 때의 가장 낮은 압력입니다.

단위 mm Hg는 수은주 밀리미터로, 그 높이만큼의 수은 기둥을 떠받치는 압력입니다. 1 mm Hg는 약 133 파스칼이므로 120 mm Hg는 약 16 kPa입니다. 두 숫자의 차이가 맥압이며 여기서는 120 − 80 = 40 mm Hg입니다. 한 박동 전체의 평균 압력인 평균동맥압은 이완기 혈압에 맥압의 3분의 1을 더해 어림합니다. 80 + 40 ÷ 3으로 약 93 mm Hg입니다.

압력은 심장이 1분에 보내는 피의 양과 혈관이 피를 막는 정도, 이 두 가지가 함께 정합니다. 온몸의 저항을 마주하는 좌심실의 벽이 두꺼운 까닭도 여기에 있습니다.

지침마다 선을 긋는 곳은 같지 않습니다. 대한고혈압학회의 2022년 지침은 진료실에서 잰 혈압이 140/90 mm Hg 이상일 때를 고혈압으로 보고, 130~139에 80~89를 고혈압 전단계라고 부릅니다. 같은 수치가 나라에 따라 다른 이름을 갖는 셈입니다. 진단은 숫자 하나가 아니라 반복해서 잰 값에 근거하고, 그 숫자가 한 사람에게 무엇을 뜻하는지는 의사가 판단할 일입니다.

심전도 종이의 칸에서 박동 수까지

심전도는 보통 격자무늬 종이에 1초에 25 mm 속도로 찍습니다. 그러면 가로 1 mm인 작은 칸 하나가 0.04초(40 ms), 작은 칸 다섯 개인 5 mm 큰 칸 하나가 0.2초(200 ms)입니다. 큰 칸 다섯 개가 1초입니다.

이 격자로 모형의 그래프를 재 볼 수 있습니다. 1분에 75번이면 R봉우리에서 다음 R봉우리까지는 60 ÷ 75 = 0.8초(800 ms)이고 작은 칸 20개, 큰 칸 4개입니다. 리듬이 일정할 때 박동 수는 300을 R봉우리 사이의 큰 칸 수로 나눈 값입니다. 300 ÷ 4 = 75입니다. 1분에 100번이면 큰 칸이 3개, 60번이면 5개입니다.

간격도 같은 격자에 맞습니다. 모형의 PR 간격 175 ms는 작은 칸 약 4.4개로, 보통 범위 120~200 ms(작은 칸 3~5개) 안입니다. 정상 QRS는 120 ms 미만으로 작은 칸 3개 미만입니다. 1분에 75번일 때 모형의 QT 362 ms는 작은 칸 약 9개입니다. 이 환산은 실제 종이 기준입니다. 모형은 그래프를 자기 눈금으로 그리므로 화면에 자를 대지 말고 수치 창의 밀리초를 보세요.

신호가 퍼지는 순서가 그래프가 그려지는 순서입니다. 동방결절, 두 심방(P파), 방실결절(평평한 PR 구간), 히스속과 다발갈래, 심첨, 그리고 심실 벽을 따라 올라가는 퍼킨예 섬유(QRS)입니다. 전기 신호와 느리게를 켜고 결절에서 마지막으로 빛나는 근육까지 따라가 보세요.

숫자로 보는 심장 질환, 그리고 가슴 압박

세계보건기구(WHO)는 심혈관질환을 전 세계 사망 원인 1위로 꼽습니다. 2022년에 이 병으로 1,980만 명이 숨졌다고 추정하며, 전체 사망의 약 32 %이고 그중 85 %가 심근경색과 뇌졸중이었습니다.

통계청에 따르면 2023년 우리나라 사망자는 352,511명이었습니다. 인구 10만 명당 사망률은 암이 166.7명으로 1위, 심장 질환이 64.8명으로 2위였고, 폐렴이 57.5명으로 그다음이었습니다. 우리나라 순위에서 따로 세는 뇌혈관 질환은 47.3명이며, WHO는 이것을 심혈관질환 합계에 넣습니다. 출처마다 합계가 다르면 무엇을 세었는지부터 확인해야 합니다.

흔히 헷갈리는 말이 둘 있습니다. 심근경색(심장마비로 불리기도 합니다)에서는 심장근육 일부로 가는 피가 막혀 그 부분이 산소 부족에 빠집니다. 심정지에서는 전기 이상 때문에 심장이 갑자기 펌프질을 멈추는데, 이 전시의 전도계가 고장 난 경우에 해당합니다. 미국 국립심장폐혈액연구소는 심근경색이 심정지로 이어질 수 있지만 둘은 같지 않다고 설명합니다.

심장이 멈추면, 응급 도움이 올 때까지 가슴 압박이 몸 밖에서 펌프 일을 대신합니다. MedlinePlus와 미국 적십자는 성인의 속도를 1분에 100~120번, 깊이를 약 2인치(5 cm)로 안내하고, 누르는 사이에는 가슴이 완전히 올라오게 하라고 합니다. 박동 수를 110으로 맞추고 판막 소리를 켜면 그 빠르기를 들을 수 있습니다. 약 0.55초에 한 번입니다. 이것은 심폐소생술 강의가 아닙니다. MedlinePlus는 글로 읽는 것과 직접 실습하는 것은 다르다고 분명히 말하며, 공인 교육 과정이 배우는 길이라고 합니다. 응급 상황에서는 먼저 지역 응급 번호로 전화합니다(우리나라는 119, 미국은 911).

흔한 오해

• 「심장은 왼쪽에 있다.」 심장은 양쪽 폐 사이, 가슴 가운데에 있습니다. 심첨만 왼쪽으로 기울어 있고, 박동이 가장 잘 느껴지는 곳이 거기입니다.
• 「쉴 때 천천히 뛰면 약한 심장이다.」 심박출량은 박동 수 × 1회 박출량입니다. 훈련된 선수가 1분에 40번 뛰어도 한 번에 70 mL보다 많이 내보내면 충분한 피를 보낼 수 있습니다. 모형의 선수 상황에 별표가 붙은 까닭입니다.
• 「혈압과 박동 수는 같은 것이다.」 박동 수는 1분에 뛰는 횟수이고, 혈압은 피가 혈관 벽을 미는 힘입니다. 빠르게 뛰어도 혈압은 낮을 수 있고, 느리게 뛰어도 높을 수 있습니다.
• 「심전도는 심장이 얼마나 잘 뛰는지 보여 준다.」 그래프는 근육이 언제 자극받는지를 보여 줍니다. 1회 박출량에 해당하는 숫자가 없으니 그래프만으로는 심박출량을 알 수 없습니다.

화면에서 해 보기

1. 박동 수를 70, 1회 박출량을 70으로 맞춥니다. 수치 창의 심박출량을 위에서 계산한 1분 4.9 L와 비교합니다.
2. 98번에 50 mL, 이어서 49번에 100 mL로 해 봅니다. 심박출량은 1분에 4.9 L 그대로인데 박동의 모습이 달라집니다.
3. 슬라이더를 모두 끝까지, 150과 130으로 올리고 1분에 19.5 L를 확인합니다.
4. 전기 신호와 느리게를 켭니다. 방실결절이 신호를 붙잡고 있는 동안 P파와 QRS 사이에서 심전도가 평평하게 이어지는 것을 봅니다.
5. 박동 수 50과 100을 차례로 골라 R봉우리 사이의 큰 칸을 세어 봅니다. 6칸과 3칸입니다.
6. 박동 수를 110으로 하고 판막 소리를 켠 채 박자를 따라 두드려 봅니다. 가슴 압박을 배울 때의 빠르기입니다.

모형에서 단순하게 한 것

• 배치를 평평하게 했습니다. 실제 가슴 속에서는 우심실이 좌심실 앞에, 좌심방이 맨 뒤에 있고, 폐동맥 줄기가 대동맥 앞을 가로지릅니다. 모형은 방들을 한 평면에 가깝게 모아서, 한 번 자른 단면에 네 개의 방과 방실판막 두 개, 대동맥판이 모두 보이게 했습니다. 폐동맥판은 그래도 단면보다 앞에 있어서 속 보기로 찾아야 합니다.
• 색은 약속입니다. 파랑과 빨강은 산소가 적은 피와 많은 피를 뜻합니다. 실제 피는 검붉은색이거나 선홍색입니다.
• 모양을 매끈하게 했습니다. 실제 심실 안쪽에는 근육 기둥이 울퉁불퉁 솟아 있고, 우심실은 좌심실을 초승달처럼 감싸며, 수축할 때 벽이 두꺼워집니다. 모형은 각 방을 중심을 향해 고르게 줄입니다.
• 심전도는 그린 곡선입니다. 교과서의 간격에 맞춰 매끈한 봉우리를 놓아 한 유도에서 보이는 모양으로 만들었습니다. 녹음처럼 기록한 것이 아니며, 실제 심전도는 사람마다 다릅니다.
• 시간은 규칙에 따라 늘이고 줄였습니다. QT 간격은 프리데리시아 공식으로, 기계적인 단계는 제곱근 규칙으로 박동 수에 맞췄습니다. 둘 다 근삿값입니다.
• 전도로를 간단히 그렸습니다. 결절 사이 경로 세 개와 바흐만 다발, 퍼킨예 섬유를 선 몇 개로 나타냈습니다. 실제 퍼킨예 섬유는 심실 안쪽 막 아래에 촘촘한 그물처럼 퍼져 있습니다.
• 다른 곳이 박자를 맡아도 QRS파 모양은 그대로입니다. 전도계의 아래쪽이 박자를 맡으면 실제 QRS파는 모양이 달라질 수 있고 심방은 아래쪽에서 자극받기도 합니다. 모형은 P파를 없애고 그 지점부터 아래로 전도계를 밝힐 뿐, 나머지 박동은 그대로 둡니다.
• 소리는 합성한 것입니다. 판막이 닫히는 순간을 알려 줄 뿐, 청진기로 듣는 소리를 그대로 흉내 내지는 않습니다.

짧은 역사

전도계의 부품은 하나씩 발견되었습니다. 1839년 얀 에반겔리스타 푸르키녜(퍼킨예)는 심장 안쪽 막 아래에서 젤리 같은 섬유 그물을 찾았지만 무슨 일을 하는지는 몰랐습니다. 1893년 빌헬름 히스 2세는 심방에서 심실로 건너가는 근육 다발을 찾았습니다. 1906년 독일 마르부르크의 루트비히 아쇼프 연구실에서 일하던 다와라 스나오는 방실결절을 찾고, 이것이 히스속과 그 갈래를 거쳐 퍼킨예 섬유로 이어진다는 것을 보였습니다.

같은 해 여름, 의대생 마틴 플랙은 영국 켄트의 한 오두막에서 아서 키스를 도와 두더지 심장 조각을 현미경으로 보다가, 위대정맥이 우심방과 만나는 곳에서 작은 구조를 발견했습니다. 키스와 플랙은 1907년 이것이 심장 리듬이 시작되는 곳이라고 발표했고, 이것이 동방결절입니다.

1902년 빌럼 에인트호번은 직접 만든 장치로 몸의 표면에서 심장의 전기 활동을 기록했습니다. 그는 심전도의 원리를 밝힌 공로로 1924년 노벨 생리의학상을 받았습니다.