심방세동의 병태생리

심방세동의 기질(trigger와 substrate)은 심방 리모델링(구조적, 기계적 또는 전기적 변화)으로 인해 심방의 전기적 장애가 발생할 때 형성된다. 심방 리모델링은 다음과 같이 구분된다:

급성(수 시간 이내)
만성(수 년에 걸쳐)

급성 심방 리모델링

급성 중증 상태(예: 심근경색)에서 수 시간 이내에 발생한다.
급성 상태의 치료 후 리모델링은 흔히 호전된다.
급성 리모델링은 대개 가역적이다.

만성 심방 리모델링

심방 심근병증(ACMP)에 의해 수 년에 걸쳐 진행된다.

10%는 위험인자 없이 자연적으로 발생한다(유전성 ACMP).
90%는 위험인자에 의해 발생한다.

만성 리모델링은 비가역적이다.

심방 리모델링은 심방 내에서 trigger의 발생을 초래하며, 5–20개의 전기적 초점이 독립적으로 자극을 생성하여 substrate를 활성화한다. 이로 인해 발생하는 자극 빈도는 300–600/min이다. 심방은 더 이상 동시성 수축을 하지 못하고 세동하며 “떨림” 상태가 된다.

리모델링은 가장 흔히 좌심방의 폐정맥 입구 부위에서 시작되며, 이 부위에서 심방세동의 trigger와 substrate가 점진적으로 형성된다. 폐정맥 입구는 폐정맥이 좌심방과 연결되는 해부학적 부위이다. 이후 리모델링은 5–15년에 걸쳐 좌심방 전체 및 부분적으로 우심방까지 점차 확장된다.

정상 심방과 심방세동의 유발 인자로 작용하는 폐정맥 개구부의 전기적 초점을 비교한 그림.

심방세동의 병태생리
심방세동의 기질(trigger와 substrate)은 대부분 심방 심근병증에 의해 형성된다.
세동 전 상태는 폐정맥 입구 부위에서 기원하는 심방 조기수축 또는 심방 빈맥으로 구성되며, 일부 경우 심전도에서 관찰될 수 있다.
세동 전 상태는 6–12개월 이내에 발작성 심방세동으로 진행한다.
발작성 심방세동은 대부분 폐정맥 입구에서 기원하는 심방 조기수축 또는 심방 빈맥에 의해 유발된다.

폐정맥 입구는 심방 근육과 비교하여 서로 다른 전기생리학적 특성을 가진다. 이 부위는 자율신경 섬유의 밀도가 가장 높고, 불응기가 짧다. 따라서 입구 부위에서 경미한 리모델링만으로도 triggered activity 또는 비정상 자동능에 의해 자극을 생성하는 초점(trigger)이 쉽게 형성된다. 이러한 초점은 심방 조기수축 또는 심방 빈맥을 유발하며, 이는 substrate를 활성화하여 심방세동을 개시한다.

세동 전 상태

리모델링된 폐정맥 입구에서 심방 조기수축(trigger) 또는 단기간 지속(<60초) 심방 빈맥이 먼저 발생한다. 이러한 부정맥은 심전도 또는 홀터 모니터링에서 매우 드물게 포착될 수 있다.
이는 소위 세동 전 상태를 의미하며, 아직 심방세동은 발생하지 않았으나 가까운 시일 내(6–12개월 이내)에 좌심방이 리모델링 임계값에 도달하여 심방세동이 발생한다.

리모델링 임계값

리모델링이 임계값을 초과하여 substrate가 형성되면 심방세동이 발생한다.
폐정맥 입구에서 기원한 심방 조기수축 또는 심방 빈맥(trigger)이 입구 및 좌심방 심근의 초점(substrate)을 활성화하면 심방세동이 발생한다. 이러한 초점은 이후 300–600/min의 빈도로 자극을 생성한다.
심방세동은 대부분 발작성 형태로 시작한다(7일 이내 자발적으로 종료).

동율동에서 심방 조기수축을 거쳐 시간 경과에 따른 진행성 심방 재형성과 함께 심방세동으로 이행하는 과정을 보여주는 심방세동 병태생리 도식.

심방세동의 trigger

심방세동은 대부분 심방 조기수축 또는 심방 빈맥에 의해 유발된다.
조기수축 또는 빈맥은 주로 폐정맥 입구의 초점에서 기원하나, 입구 외 부위에서도 발생할 수 있다.

심방세동 에피소드

심방세동 에피소드 동안에는 substrate 내 전기적 초점에서 300–600/min의 빈도로 독립적으로 자극이 발생한다. 이러한 자극에 의해 동방결절은 지속적으로 탈분극되어 기능이 억제된다.
심방은 300–600/min의 빈도로 비동기적으로 탈분극하며 비조직적으로 세동한다.
심방 전기활동은 방실결절을 통해 불규칙하게 심실로 전달되며, 방실결절은 여과기 역할을 한다. 대부분 심실 박동수는 <100/min이다.

전흥분 심방세동

환자에게 순행성 부전도로가 존재하는 경우, 심방세동 동안 자극은 부전도로와 방실결절을 통해 모두 심실로 전달된다.
전흥분 심방세동은 심방세동 동안 심전도에서 델타파가 관찰되는 경우를 의미한다.
이러한 환자에게는 방실결절 차단 약물을 투여해서는 안 되며, 심실세동이 발생할 수 있다.
악성 부전도로(SPERRI <250 ms)가 존재하는 경우 심실세동이 발생할 수 있다.