심부전 분류: Systolic vs. Diastolic dysfunction

심장은 못 짜내는가, 못 받아들이는가

Heart failure(심부전)는 심장이 혈액을 충분히 내보내지 못하거나,

필요한 혈액을 받아들이기 위해 비정상적으로 높은 filling pressure(충만압)가 필요한 임상 증후군이다.

Systolic dysfunction(수축기 기능장애)은 심실이 비우지 못하는 문제이고,

Diastolic dysfunction(이완기 기능장애)은 채우지 못하는 문제다.

 

Systolic dysfunction: 비우지 못하는 심실

Systole 동안 심근이 충분한 힘을 만들지 못하면 stroke volume(일회박출량)이 감소한다.

수축 후에도 혈액이 많이 남으므로 end-systolic volume(수축기말용적)과 다음 박동의 end-diastolic volume(이완기말용적)이 커진다.

초기에는 더 많이 늘어난 심근섬유가 강하게 수축하는 Frank-Starling mechanism이 작동한다.

그러나 손상이 심하면 volume과 filling pressure만 증가하고 stroke volume은 회복되지 않는다.

 

Myocardial infarction(심근경색)과 dilated cardiomyopathy(확장성 심근병증)가 대표적인 원인이다.

 

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Diastolic dysfunction: 채우지 못하는 심실

Diastole은 수축했던 심근이 능동적으로 긴장을 풀고 혈액을 받아들이는 과정이다.

여기에는 두 가지 성질이 중요하다.

Relaxation(이완): 수축했던 심근이 긴장을 푸는 능력

Compliance(순응도): 압력이 증가할 때 심실이 얼마나 쉽게 늘어나는지를 나타내는 성질

 

Relaxation이 느리거나 심실이 뻣뻣하면 적은 혈액에도 filling pressure가 크게 상승한다.

수축은 정상처럼 보여도 end-diastolic volume이 충분히 증가하지 못해 stroke volume이 감소한다.

 

Hypertension(고혈압)에 의한 ventricular hypertrophy(심실비대)와 myocardial ischemia(심근허혈)가 대표적인 원인이다. Tachycardia(빈맥)로 filling time이 짧아지면 상태가 급격히 악화될 수 있다.

 

출발점은 달라도 결과는 비슷하다

구분	Systolic dysfunction	Diastolic dysfunction
주된 문제	Contractility 감소	Relaxation 또는 compliance 감소
심실 내부	수축 후 혈액이 많이 남음	이완기에 충분히 채워지지 않음
End-diastolic volume	대체로 증가	정상 또는 감소 가능
Filling pressure	증가	증가
Stroke volume	감소	감소

 

두 상태 모두 stroke volume을 감소시키고 filling pressure를 높인다.

Left ventricular filling pressure가 상승하면 pulmonary venous pressure도 올라가 dyspnea(호흡곤란)와 pulmonary edema(폐부종)가 발생한다.

따라서 증상만으로 두 기전을 구분할 수는 없다.

 

https://centralgaheart.com/congestive-heart-failure-explained/

 

증례

환자 A는 넓은 myocardial infarction 이후 호흡곤란과 저혈압이 발생했다.

심실은 확장되어 있고 수축 후에도 많은 혈액이 남는다.

혈액을 내보내는 힘이 부족한 Systolic dysfunction이다.

 

환자 B는 오랜 hypertension과 concentric left ventricular hypertrophy가 있다.

빠른 atrial fibrillation(심방세동)이 발생한 뒤 pulmonary edema가 생겼다.

뻣뻣한 심실에 tachycardia로 짧아진 filling time이 겹치면서 filling pressure가 급상승한 Diastolic dysfunction이다.

 

환자 A는 “남은 혈액이 많은 심실”,

환자 B는 “들어갈 공간이 부족한 심실”이라고 기억할 수 있다.

 

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HFpEF와 Diastolic dysfunction은 동의어가 아니다

이 구분은 병태생리를 이해하는 출발점이다.

한 환자에게 두 기능장애가 함께 존재할 수 있다.

Heart failure with preserved ejection fraction(HFpEF, 박출률 보존 심부전)에는

diastolic dysfunction 외에도 impaired systolic reserve와 vascular 또는 RV dysfunction이 관여한다.

Heart failure with reduced ejection fraction(HFrEF, 박출률 감소 심부전)에서도

relaxation과 compliance 이상이 동반될 수 있다.

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정리

- Systolic dysfunction은 심실이 충분히 비우지 못하는 문제다.

- Diastolic dysfunction은 정상적인 압력에서 충분히 채우지 못하는 문제다.

- 두 상태 모두 stroke volume 감소와 filling pressure 상승을 만들 수 있다.

- HFpEF와 Diastolic dysfunction은 완전한 동의어가 아니다.

 

관련 연구

Zile et al. Diastolic heart failure: abnormalities in active relaxation and passive stiffness of the left ventricle. 2004.

Preserved ejection fraction과 높은 LV end-diastolic pressure를 보인 환자 47명을 대조군과 비교했다.

환자군에서 active relaxation 지연과 chamber stiffness 증가가 확인됐다.

Diastolic pressure-volume relationship의 변화를 침습적으로 입증한 대표 연구다.

 

Walsh et al. AHA/ACC/ESC/WHF Expert Consensus Document: Second Universal Definition of Heart Failure. 2026.

Heart failure의 정의와 원인 분류를 통일하기 위해 발표된 최신 국제 consensus다.

고정된 LVEF cutoff만이 아니라 reduced, preserved, improved EF와 질병 경과를 함께 보도록 제안한다.

Heart failure가 하나의 수치로 규정할 수 없는 dynamic syndrome임을 반영한다.