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호흡과 심전도 | Respiration and ECG

By Alan Macy, BIOPAC Systems, Inc.

 

Pulmonary-Function

호흡은 심전도 신호에 두 가지 영향을 미칩니다.  첫 번째 영향은 횡경막과 심장 간의 기계적 관계에 의해 특징지어집니다. 두 번째 영향은 호흡이 미주신경에 대한 호흡의 영향으로 일어나며, 흔히 호흡성 부정맥 (Respiratory Sinus Arrhythmia, RSA으로 알려져 있습니다).

  1. 심막(pericardium)이 횡경막의 중심힘줄(central tendon)에 단단히 붙어있기 때문에, 횡경막의 위치와 움직임은 심장의 위치를 결정합니다.  깊이 숨을 들이쉬면, 횡경막이 수축하고, 납작해지면서, 덜 반구형이 됩니다.  횡경막의 움직임에 따라, 심장은 내려오고, 뒤쪽으로 이동하고, 오른쪽으로 틀어지면서, 보다 좁고 길쭉한 모양이 됩니다. 심첨 박동(apex beat)은 보다 낮고 보다 안쪽(medial)에서 일어납니다.. 숨을 깊이 내쉬면, 횡경막은 이완되어 올라가고, 보다 반구형이 됩니다. 그리고 심장은 깊이 숨을 들이쉴때와 정 반대로 움직입니다. 일반적인 호흡 시에도 심장의 방향성 있는 움직임은 유사하게 일어나지만, 횡경막 호흡을 할 때보다 그 정도가 적으며, 어떤 사람들에게서는 알아차리기 힘들 정도로 적습니다.횡경막 호흡(복식호흡, Diaphragmatic breathing)은 심장의 위치에 주기적인 영향을 미치기 때문에, 심전도 신호에 영향을 미칩니다.
  2. 심박수는 숨을 들이마쉴 때 증가하고, 내쉴 때 감소합니다. 심박수는 보통 연수(medulla oblongata)에 있는 호흡중추들의 통제를 받습니다. 호흡 중추들 중 하나인  의문핵(nucleus ambiguus)은 미주신경을 통해 심장으로 가는 부교감 신경 입력을 증가시킵니다.  미주신경은, 동방결절(sinoatrial node, SA node)의 발화율을 감소시켜 심박수가 줄어들게 합니다. 동방결절(SA node)는 심장의 ‘페이스 메이커’ 입니다. 숨을 내쉬면, 의문핵의 세포들이 활성화되고, 심박수는 줄어듭니다. 반대로, 숨을 들이마쉬면 의문핵에 대한 억제 신호를 촉발하여 결과적으로 미주 신경이 자극되지 않은 상태로 머물게 합니다. 이러한 현상은 심전도 신호를 기록할 때, 호흡과 동기화되어 나타나는 R-R간격의 미세한 변화를 통해 확인할 수 있습니다. R-R 간격은 심전도의 두 “R”파형 간의 간격을 뜻합니다. 심전도의 변화와 관련하여,  R-R간격은 숨을 들이마쉴때는 줄어들고, 숨을 내쉴 때 증가합니다.

*본 포스트는 저작권자인 Alan Macy의 허가를 받아 번역, 개재합니다. 한국어 포스트의 저작권은 BR&C에 있으며, 문서화된 허가 없이 전재/개제하는 것을 금합니다.

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Cedrus는 캘리포니아 산 페드로의 어느 조용한 거리에 자리잡고 있는 심리학, 행동과학, 정신생리학 솔루션 전문 기업입니다.

1991년 Hisham Abboud에 의해 설립된 이래, SupedLab 소프트웨어, RB 시리즈 반응 패드, fMRI용 반응 수집 시스템인 Lumina, 음성반응 수집 장치인 SV-1 보이스키, 그리고 EEG, Eye-Tracker, 및 기타 정신생리 신호 측정 장치와 자극 제시를 유기적으로 통합시켜주는 StimTracker등, 행동과학, 정신생리학 및 그 인접 분야에서 널리 사용되고 있는 소프트웨어와 하드웨어를 차례로 출시해 왔습니다.

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