본문내용
1. 적분의 의학적 응용
1.1. 심박출량 측정
1.1.1. 심박출량의 정의 및 측정 방법
심박출량은 심장이 단위 시간, 보통 1분 동안 박출하는 혈액의 양을 의미한다. 심박출량은 심장의 펌프 역할을 확인할 수 있는 중요한 지표로, 일반적인 성인의 경우 안정 시 4~6L 정도로 나타난다.
심박출량은 심박수(heart rate, HR)와 일회박출량(stroke volume, SV)의 곱으로 정의된다. 심박수는 1분 동안 심장이 뛰는 횟수이고, 일회박출량은 심장이 1회 박동할 때 박출하는 혈액의 양이다. 따라서 심박수와 일회박출량을 측정하여 곱하면 심박출량을 구할 수 있다.
심박출량에 영향을 미치는 요인에는 심근의 수축력(contractility), 심박수, 전부하(preload), 후부하(afterload) 등 4가지가 있다. 심근의 수축력이 강하거나 심박수가 증가하면 일회박출량이 증가하여 심박출량이 증가한다. 전부하는 심장이 최대로 확장했을 때의 용적으로, 전부하가 증가하면 일회박출량이 증가하여 심박출량도 증가한다. 반면 후부하가 증가하면 혈액이 심장에서 나가기 어려워져 일회박출량과 심박출량이 감소한다.
심박출량은 정맥환류량과 동일하다고 볼 수 있는데, 이는 일반적으로 혈액이 심장에서 나갔다가 다시 들어오는 양이 같기 때문이다. 정맥환류량이 증가하면 우심방압력과 확장기말용적이 증가하여 결국 심박출량도 증가한다.
1.1.2. 염료희석법을 통한 심박출량 측정
1.1.2.1. 염료희석법의 원리
염료희석법의 원리는 다음과 같다. 염료를 우심방으로 주입하여 염료가 심장을 거쳐 대동맥으로 들어가게 하고, 대동맥에서 심장을 떠나는 염료의 농도를 염색약이 모두 없어질 때까지 일정한 시간 간격으로 측정하여 염료의 양을 구하는 방법이다.
대동맥으로 삽입된 탐침이 심장을 떠나는 염료의 농도를 염색약이 없어질 때까지 일정한 시간 간격으로 측정하여 염료의 농도를 구하고, 이를 이용하여 심박출량을 계산하는데, 이때 적분을 활용한다. 적분을 활용해 주입되는 염료의 양과 염료과 없어지는 데 걸리는 시간을 계산하고, 대동맥에서 ...