[심장] 혈압 (배경지식)

    1.     배경 지식

1)     혈액 순환

이번 실험에서, 혈압을 측정할 것인데, 그것은 두 가지로 구성되어 있다: 심장 수축 압력(심장이 수축해서 혈액을 밀어낼 때 동맥의 혈액 힘)과 심장 확장 압력(심장 박동 사이의 혈액의 힘). 혈액 순환을 이해하는 것은 혈압을 이해하고 정확하게 측정하도록 도울 것이다.

순환하는 혈액은 인체의 세포 사이에 의사소통 시스템과 수송을 제공하고 최상의 세포 활동을 위해 상대적으로 안정적인 내부 환경을 유지하도록 한다. 혈액이 순환하는 이유는 심장이 혈관의 닫힌 회로를 통하여 피를 밀어내기 때문이다.

심장과 혈관을 통하는 혈액의 흐름은 단방향성이다. 폐와 체정맥에서부터 심장으로 들어간 후 심장에서 나오고 폐와 동맥으로 들어간다.

심장의 공간을 통한 혈액의 흐름이 단방향성인 이유는 심장 내부에 있는 네 개의 벨브때문인데, 그 벨브는 일반적으로 심장 주기 동안에 역행하는 흐름을 막는다.

l  오른쪽 방실 사이의 벨브과 왼쪽 방실 사이의 벨브는 심실에서 심방으로 역행하는 혈액의 흐름을 막는다.

l  폐의 반월판과 대동맥 반월판은 동맥에서 심실로의 역행을 막는다.

좌우 심실은 심장의 주요 펌핑실이다. 심실이 이완(ventricular diastole)하는 동안 방실 사이 벨브는 열리고 반월판을 닫힌다. 그래서 심실은 혈액으로 꽉 찬다. 심실이 수축(ventricular systole)동안에는 방실 사이 벨브는 닫히고 반월판을 열려서 심실에서 동맥으로 혈액이 나간다.

 

2)     심실의 운동과 혈압

심장 주기의 특성 때문에 심실에 의한 동맥으로의 혈액의 흐름은 연속적이지 않다. 그러므로, 혈압과 동맥의 피의 흐름은 박동성이며, 심실이 수축할 때 증가하고 심실이 이완할 때 감소한다.

위 그래프는 체동맥의 혈압 변화를 나타낸다.

l  수축 압력: 심실이 수축하는 동안 가장 높은 동맥 압력. 휴식 상태의 성인에서 일반적인 범위는 100-139 mm Hg.

l  이완 압력: 심실이 이완하는 동안 가장 낮은 동맥 압력. 휴식 상태의 성인에서 일반적인 범위는 60-89 mm Hg.

수축 압력과 이완 압력의 차를 pulse pressure이라고 부른다. Pulse pressure은 심장의 타격양과 정비례하고 심장 박동수와 주변부의 저항과 반비례한다. 예를 들어, 비트 당 나가는 혈액의 양이 운동 시작 시 증가할 때, 수축 압력은 이완 압력보다 증가하여 pulse pressure이 증가한다.

 

3)     Mean arteria pressure(MAP)

체회로와 같은 닫힌 회로를 통한 흐름은 흐름에 의해 만들어지는 압력 에너지, 혈관 벽과 피의 내부 점성에 의해 방해되는 흐름에 대한 저항에 의해 결정된다. 흐름(F)과 흐름에 의해 만들어지는 압력(P) 그리고 흐름에 대한 저항(R)은 다음과 같이 표현된다: F=P/R

흐름은 liters/min으로, 압력은 mm Hg로, 저항은 주변부의 저항 단위로 표현된다.

압력(P)는 수축이거나 이완이 아니라 오히려 둘 사이의 압력으로 mean arteria pressure(MAP)라고 불린다. 심장 주기 동안에, 심장은 수축하는 데보다 이완하는 데 더 많은 시간을 쓴다. 그 결과 MAP는 수축과 이완 압력의 수학적 평균이 아니라 대략적인 기하평균이다. MPA는 다음 방정식으로 계산될 수 있다.

 

4) 간접 혈압 측정법

- 혈압의 간접 측정의 한계 1) 실제 압력의 근사를 줄 뿐이다. 2) 측정 받는 사람의 영향을 받는다. – 예를 들어, 그 사람은 소리 변화를 정확하게 들을 수 없을 지도 모른다. 3) 사용 되는 장비의 품질과 칼리브레이션에 영향을 받는다.

 

체동맥 혈압을 측정하는 가장 일반적인 방법은 청진기나 마이크와 혈압계를 사용하는 것이다. 이것은 청진 방법(auscultatory method)라고 불리는 데, 단순히 내부 기관에 의해 만들어지는 소리들의 진단 관찰을 의미한다. 혈압을 측정하는 동안 감지되는 소리를 Korotkoff Sounds라고 한다.

동맥의 압력은 부풀게 되어있는 고무 커브를 놓음으로써 측정되며, 압력 측정기를 붙이고, 팔 주변에서 아래에 있는 동맥을 허탈 상태로 만들기 위해 그것을 부풀린 다음, 청진기나 마이크로 커브 아래에 있는 혈관의 소리를 듣는다.

소리는 압축된 혈관을 통한 격변하는 혈액의 흐름에 의해 만들어진다. 커브의 압력이 수축하는 동맥의 압력을 초과할 때, 동맥은 허탈 상태가 되고, 거기를 통과하는 혈액은 멈춰서 어떠한 소리도 발생하지 않는다. 커브의 압력이 천천히 감소하면서, 커브의 압력이 수축하는 동맥의 압력보다 떨어지는 직후에 동맥을 통과하여 혈액이 흐르기 시작한다.

이 때, 하나의 날카로운 박자를 맞추는 소리(Korotkoff sound의 첫 번째)가 동맥 위에서 청진기를 통해 들린다. 이 소리가 처음 들릴 때의 커브 압력은 수축 압력의 근사이다.

커브의 압력이 훨씬 더 줄어들면, 그 소리는 더 커지고, 이완 압력 정도에서 갑자기 소리가 죽는다. (Korotkoff Sound의 두 번째) 혈관이 압력 커브에 의해 더 이상 압박 받지 않고 일반적인 격렬한 혈액의 흐름이 시작되지 않을 때 소리는 없어진다.  

소리가 죽을 때보다 그것이 사라질 때를 결정하는 것이 더 쉽기 때문에, 그리고 둘 사이에 근소한 압력차이 만이 존재하기 때문에, 이 소리의 사라짐은 일반적으로 이완 압력의 지침으로써 사용된다.

위 그래프는 이러한 개념을 요약하는 그림이다. 이 그림은 ECG 파형, Korotkoff sounds, 커브의 압력, 팔의 혈압 파형, 커브 아래의 상완동맥의 상태 사이의 시간에서의 관계를 보여준다. 대동맥 압력 파형의 어두운 영역은 대동맥 압력이 커브의 압력을 초과하자마자 커브 아래를 통과할 수 있는 혈액의 흐름을 나타낸다.

 

4)     ECG와 Korotkoff sounds사이의 관계

이번 실험에서 알 수 있는 한가지 개념은 ECG 파형과 관련 있는 Korotkoff sounds의 시간이다. 소리는 대략 T-wave의 시간에서 나타난다. 이 소리는 대력 최고 압력(수축)의 시간에서 나타나고, 심장에서 측정된다면 그것은 R-wave 직후에 나타날 것이다. 하지만 압력파가 팔까지 도달하는 데 걸리는 시간 때문에 지연이 있다. 그래서 이 소리는 R-wave와 관련하여 옆으로 이동되어 있다. 비록 ECG 파형이 실험 조건에 따라 다양하지만, 소리의 P-wave와의 관계는 각 조건에서 일정한 간격이어야 한다. 이러한 사실을 이용하여, 실제 Korotkoff sound를 관련 없는 소음과 구별할 수 있다.

편의에 의하여, 간접 방식에 의한 혈압은 비율의 형태로 표현된다: 수축 압력/이완 압력.

[BEEL]- 안유진 Preliminary Report1 2015-12-04.docx