Chapter 12. 심박출량조절

1. 심박출량- 각 심실에 의해 분당 분출되는 혈액량

심박출량(ml/min) = 1 회 박출량(ml/박동) x 심박수(박동수/min)☞ 박동량 : 심실의 박동당 분출되는 혈액량

1) 심박수 조절- 교감신경효과 : 교감신경(노르에피네프린) -> 심박조율기 세포막 Na+, Ca+2 channel open

부신수질(에피네프린) -> 자발적 탈분극 증가 -> 흥분속도 증가

- 부교감신경효과 : 부교감신경(아세틸콜린) -> 심박조율기 세포막 K+ 통로 개방 촉진 -> 동방결절 과분극 -> 자발적 흥분속도 감소

(변시성 효과, chronotropic effect)

Chapter 12. 심박출량조절

2) 박동량 조절 : 세가지 변수에 의해 조절(1) 심실 확장기말 용적(EDV) : EDV 증가 -> 박동량 증가 => 박동량은 수축성과 비례(2) 총 말초저항(동맥에서 혈류에 대한 마찰저항) : 높을수록 박동량 감소(일시적으로만 성립)

-> 이후 보상기전에 의해 박동량증가(3) 심실수축성 : 박동량과 비례

☞ 심장의 프랑크-스탈링법칙 : EVD, 박동량과의 관계 설명- 심실수축력은 EDV에 따라 직접 변동한다

Chapter 12. 심박출량조절

3) 수축력의 내인성 조절

- 수축력과 박동량은 EDV에 의해 심근이 신장되는 정도에 의존EVD의 증가 -> 심근 신장정도 증가 -> 강한 수축력

Chapter 12. 심박출량조절

4) 수축력의 외인성 조절- 심실의 수축력 : 교감부신계의 활성에 따라 변화- 노르에피네프린(교감신경), 에피네프린(부신수질) -> 수축력 증가

=> positive inotropic effect (양성 변력성 효과) : 근절의 Ca+2 증가에 기인- 심박출량 조절 : 1) 양성 변력성 효과, 2) 양성변시성 효과 에 의함

Chapter 12. 심박출량조절

5) 정맥환류와 EDV 조절- 정맥환류(venous return) : 혈액이 정맥을 경유하여 심장으로 돌아오는 것- 정맥환류 촉진 : EDV 증가요인으로 작용

- 교감신경 자극- 골격근의 펌프작용- 흉강과 복강의 압력차이

Chapter 12. 심박출량조절

2. 혈액량- 신체 총수분 = 세포내액(2/3) + 세포외액(1/3) -> 세포외액 = 조직액(80%) + 혈장액(20%) - 조직액과 혈장액의 수분 분포 : 모세혈관에서 작용 반작용의 균형에 의해 결정(혈압 vs 삼투농도)

Chapter 12. 심박출량조절

1) 모세혈관과 조직 사이의 액체 교환- 혈장과 간질 구획 사이의 세포외액분포 : 동적평형상태로 유지- 모세혈관 세동맥측 말단 : 37 mmHg, 간질액 정수압 : 1 mmHg => 순여과압 = 36 mmHg- 모세혈관 세정맥측 말단 : 17 mmHg, 간질액 정수압 : 1 mmHg => 순여과압 = 16 mmHg

=> 세동맥과 세정맥의 순여과압 차이 : 20 mmHg- 모세혈관의 세포막의 투과성 :

- 포도당, 유기분자, 무기염, 이온 통과 -> 조직액, 혈장의 농도 동일- 단백질 투과않됨 -> 혈장내 높은 단백질 농도

=> 혈장내 높은 교질삼투압 -> 수분 : 저장액(조직액)에서 고장액(혈장액)으로 이동=> 모세혈관과 조직사이의 액체이동 : 순여과압 차이와 교질삼투압에 의존☞ 스탈링힘(Starling force) : 모세혈관을 가로지른 액체의 분포에 영향을 미치는 반대작용의 힘

= (Pc + πi) – (Pi + πp) = 유출 – 유입Pc = 모세혈관내 정수압, Pi = 간질액 정수압, πi = 간질액 삼투압, πp = 혈장삼투압

- 모세혈관 세동맥측 : (37+0) – (1+25) = 11 mmHg -> 액체를 밀어냄을 의미- 모세혈관 세정맥측 : (17+0) – (1+25) = -9 mmHg -> 액체를 받아들임

Chapter 12. 심박출량조절

Chapter 12. 심박출량조절

2) 신장에 의한 혈액량의 조절- 소변형성 : 모세혈관(사구체)를 통한 혈액의 여과에 의함 -> 혈액량의 변화과 관련(1) 항이뇨호르몬(ADH, vasopressin)에 의한 조절

- 삼투압수용기에 의해 혈장삼투농도 증감 감지될 때 방출 및 억제

(2) 알도스테론(aldosteron)에 의한 조절- 부신피질에서 분비 -> 신장에 의한 염분흡수 자극 (염분-보유 호르몬)- 염분보유 -> 혈액삼투농도 상승 -> ADH 자극 -> 수분보유 촉진- 혈액량은 증가하나 혈장삼투농도는 불변 (염분과 물의 비례적 흡수 때문)

(3) 레닌-안지오텐신계(rennin-angiotensin)- 신동맥의 혈류와 혈압 감소(염류 상실에 의한 저혈액 상태) -> 신장에서 rennin 분비- 몇 단계에 걸쳐 angiotensin II 생성 -> 혈압증가를 위한 효과발생

1. 세동맥 수축 -> 혈압상승2. 시상하부 갈증중추 자극 -> 수분 보충3. 부신피질 자극 -> 알도스테론 분비 -> 염분,수분 보유

- 반대방향으로도 작동됨(4) 심방성 나트륨배설촉진인자(atrial natriuretic factor, ANF)

- 혈액량의 증가에 의해 심장 심방에서 생산- 소변으로 염분과 수분 배설 촉진 -> 혈액량, 혈압 저하, 알도스테론 분비 감소, 혈관확장 촉진

Chapter 12. 심박출량조절

(angiotensin-converting enzyme)

Chapter 12. 심박출량조절

3. 혈압- 모세혈관내 혈압 : 동맥보다 낮음 -> 횡단면적이 넓기 때문

Chapter 12. 심박출량조절

☞ 혈압조절 : - 심박수, 박동량, 말초저항에 의해 조절

1) 압수용기 반사 : - 일정혈압을 유지하기 위한 혈압에 대한 특수수용기(압수용기) 필요- 대동맥궁과 경동맥동의 신장수용기- 압력 증가 -> 동맥벽 늘어남 -> 활동전압 빈도 증가 -> 연수 -> 자율신경계 조절

- 연수 혈관운동중추 : 혈관수축, 혈관확장 조절 -> 말초저항 조절- 연수 심장조절중추 : 심박수 조절

- 압수용기반사 : 혈압감소에 더 민감, 갑작스런 변화에 더 민감

2) 심방신장반사 :- 압수용기 외의 혈압조절 기구- 심방신장수용기(artrial stretch receptor) 관여- 정맥환류의 증가에 의해 활성화

-> 교감신경 활성증가 -> 빈맥반사 자극-> 요배설량 증가, 혈액량 감소 -> ADH 방출 억제-> ANF(심방성 나트륨배설촉진인자) 분비증가 촉진 -> 혈액량 감소