이 실험 소개
심장은 쉬지 않고 하루에 약 10만 번 박동합니다. 한 번의 박동은 정교한 순서로 이루어집니다. 심방이 수축하고, 심실이 수축하며, 네 개의 판막이 정확한 순간에 열리고 닫힙니다. 익숙한 ‘럽-덥’ 소리는 판막이 닫히면서 납니다. 심전도와 판막 도표 옆에서 박동하는 심장을 슬로 모션으로 관찰하고, 심박수를 수면 중에서 달리기 중까지 바꾸어 보며 심장이 얼마나 많은 혈액을 내보내는지 계산해 보세요.
학습 목표
- 심장의 네 개 방과 네 개 판막, 주요 혈관의 이름을 말해 보세요
- 심장, 폐, 온몸을 지나는 혈액의 경로를 따라가 보세요
- 심장 주기의 각 단계와 각 단계에서 어떤 판막이 열리는지 설명해 보세요
- 두 가지 심장 소리가 나는 원인을 설명해 보세요
- 심박수와 1회 박출량으로 심박출량을 계산해 보세요
사용 방법
- 1슬로 모션으로 관찰하며 대정맥에서 폐동맥으로 흐르는 파란 혈액을 따라가 보세요. 그런 다음 폐정맥에서 대동맥으로 흐르는 빨간 혈액을 따라가 보세요.
- 2판막 도표를 살펴보세요. 심방과 심실 사이의 판막과 동맥으로 이어지는 판막이 동시에 열리는 경우가 있나요? 왜 그런가요?
- 3소리를 켜세요. 어떤 판막이 닫힐 때 ‘럽’ 소리가 나고, 어떤 판막이 닫힐 때 ‘덥’ 소리가 나나요?
- 4심전도에서 큰 파동이 나타나는 순간을 찾으세요. 그 직후 심장은 무엇을 하나요?
- 5‘휴식’에서 ‘달리기’로 바꾸세요. 심실이 수축하는 시간과 이완하는 시간 중 어느 쪽이 짧아지나요?
- 6휴식 중과 달리는 중의 심박출량을 계산하세요. 표시값과 비교해 답을 확인하세요.
모델
가정
- 심실 수축 시간은 0.16초 + 박동 길이의 0.2배이며, 심박수가 분당 75회일 때 약 0.32초입니다. 나머지 시간이 이완기입니다. 심방 수축 시간은 0.1초입니다.
- 심방이 수축하기 전에 심실은 약 80%까지 채워지고, 심방이 나머지 20%를 보탭니다. 혈액량 곡선은 이러한 모양을 나타내며 실제 측정값은 아닙니다.
- 심전도는 기계적 사건에 맞춰 기록된 P파, Q파, R파, S파, T파로 이루어진 단순화된 파형입니다.
- 일회박출량은 전용 슬라이더로 설정합니다. 실제 몸에서는 운동, 자세, 체력에 따라 달라집니다.
- 심장의 양쪽은 함께 뛰며 같은 양의 혈액을 내보냅니다.
수업에서 해 보기
- Q1혈액이 지나가는 순서대로 배열하세요: 대동맥, 좌심방, 폐, 우심실, 대정맥, 좌심실, 폐동맥, 우심방.
- Q2좌심실 벽이 우심실 벽보다 두꺼운 이유는 무엇인가요?
- Q3심장이 분당 75회 뛰고 일회박출량이 70 mL라면, 심박출량은 분당 몇 리터인가요?
- Q4판막은 어떤 역할을 하나요? 승모판에서 혈액이 새면 어떻게 될까요?
- Q5운동 중에 심박수가 증가하는 이유는 무엇인가요?
자주 묻는 질문
그림에서 심장의 오른쪽이 왼쪽에 그려지는 이유는 무엇인가요?
그림은 마주 보고 있는 사람의 심장을 보는 것처럼 표현하므로, 그 사람의 오른쪽이 그림의 왼쪽에 표시됩니다. 의사와 교과서 모두 이 관점을 사용합니다.
심장을 뛰게 하는 것은 무엇인가요?
우심방에 있는 동방결절, 즉 자연 심박 조율기 역할을 하는 작은 세포 집단은 약 1초에 한 번 전기 신호를 보냅니다. 신호는 심방 전체로 퍼진 뒤, 심실이 혈액으로 채워질 수 있도록 방실결절에서 잠시 멈췄다가 심실 전체로 퍼집니다. 심전도는 이러한 전기 신호를 기록합니다.
산소가 없는 혈액은 정말 파란색일까요?
아니요, 짙은 빨간색입니다. 도표에서는 산소가 적은 혈액을 파란색으로, 산소가 많은 혈액을 빨간색으로 표시해 두 혈액 순환 경로를 쉽게 구분합니다. 정맥이 피부를 통해 푸르스름하게 보이는 것은 빛이 피부를 통과하는 방식 때문입니다.