운동시 순환기 적응
심 폐 계의 목적 조직으로 산소를 운반하고 노폐물을 제거 조직으로 영양소를 운반 체온 조절
순 환 계 심장(heart) : 혈액 펌프 동맥(arteries)과 소동맥(arterioles) - 심장으로부터 혈액을 멀리 운반 모세혈관(capillaries) : 조직과 영양소 교환 정맥(veins)과 소정맥(venules) : 심장으로 혈액 운반
심장의 구조 심장은 4개의 방으로 나뉘어 짐. 상방은 좌심방과 우심방이라 하며, 하방은 우심실과 좌심실이라 함. 심방과 심실 사이에는 판막이 형성되어 있을 뿐만 아니라 심실과 폐동맥줄기 및 대동맥줄기 사이에도 판막이 형성. 혈액의 역류를 막기 위해서 심장은 4개의 한 방향 밸브를 가지고 있음.(이러한 판은 삼첨판과 이첨판으로 알려져 있음.) 동맥으로부터 심실로의 혈액 역류는 폐의 우측심실반월판과 대동맥의 좌측심실반월판에 의해 억제
체순환과 폐순환
폐순환과 체순환 체순환 폐순환 <대순환> <소순환> 영양공급, 호르몬공급, 피로물질 및 노폐물제거 동맥 모세혈관 정맥 우심방 좌심실 폐동맥 폐 폐정맥 좌심방 우심실 체순환 <대순환> 폐순환 <소순환> 영양공급, 호르몬공급, 피로물질 및 노폐물제거 폐에서 CO2 배출, 산소흡입
심근 심장의 벽은 3개의 층으로 구분
심장 주기 심장이 수축과 이완에 의한 반복적인 패턴으로 설명. → 수축단계를 수축기 , 이완단계를 이완기 → 수축단계를 수축기 , 이완단계를 이완기 (심방 수축은 심실을 이완)
심근과 골격근의 비교
동맥혈압 혈액은 혈관계를 통하여 압력을 가하고, 동맥에서 압력이 가장 크며 혈압을 측정. 혈압의 결정요인 혈압의 결정요인 1) 얼마나 많은 혈액이 박출 되는가? 2) 혈류에 대한 저항은 어느 정도이냐? 정상혈압 : 남성 120/80mmHg 여성 110/70mmHg 맥압(pulse pressure) = 수축기 혈압 - 이완기 혈압 심장 주기동안 평균 혈압은 평균동맥 혈압을 의미 평균동맥 혈압 = DBP + 0.33(맥압)
심장주기 동안 압력, 혈액량, 심음의 관계
동맥혈압에 영향을 주는 요인
심장의 전기적 활동 심장은 심근의 전기적 자극에 의해 수축 정상적인 심장에서 자발적인 전기적 활동은 우심방의 특별한 곳에 제한 심장은 심근의 전기적 자극에 의해 수축 정상적인 심장에서 자발적인 전기적 활동은 우심방의 특별한 곳에 제한 동방결절= 맥박조정기(Pacemaker) : 심장의 맥박조정의 역할 전도조직은 방실결절 (AV node)에 의해 근육조직에 퍼져나감. 전도경류들은 퍼킨제섬유 (perkinje finers)라 불리는 더 작은 섬유들로 가지를 뻗고 있고, 퍼킨스 섬유들은 다시 심방들 전체로 탈분극의 파장을 전파. 심전도(electrocardiogram, ECG)에 의해 기록
심전도(electrocardiogram, ECG) 심장의 전기적 활동 기록 P파 : 심방의 탈분극 QRS complex : 심실의 탈분극 T파 : 심실의 재분극
심실의 압력변화와 심전도의 관계
심실의 압력변화와 심전도의 관계
심장의 전기적 활동과 심전도 기록의 관계
심장 조절 기관
심박출량 심박출량은 심박수나 1회 박출량의 증가에 의해 증가. 계속적인 혈액 순환은 심장이 끊임없이 동맥으로 혈액을 박출함으로 이루어짐. 건강한 성인 : 약 5ℓ / 1분 심박출량 (ℓ / 1분) = 1회 박출량 (ℓ / 회) × 심박수(회/분) 심박출량은 심박수나 1회 박출량의 증가에 의해 증가.
온도 심박수 분당 심장이 박동하는 횟수 보통 비단련자 : 60~70회 / 분 고도로 단련된 지구성 선수 : 40~55회 / 분 동방결절은 심박수를 조절 심박수에 영향을 주는 두가지 요인은? 교감신경 방출된 노르에피네프린은 심장의 베타 수용기들과 결합 심박수와 심근수축의 수축력 모두 증가 아세틸콜린 심박수 감소 부교감 신경 부교감 신경섬유들은 미주신경의 한부분 동방결절 (SAnode) 방실결절 (AVnode) 온도
훈련자와 비훈련자의 심박수 비교
심실 수축력 호흡계의펌프 작용 1회 박출량 1회 박출량은 심박수 1회당 심장에 의해서 펌프되는 양 안정시 비단련자 1회 박출량 : 70~80㎖/회 고도로 단련된 지구성 선소 : 100~110㎖ 1회 박출량 = 심박출량 ÷ 1분간의 심박수 1회 박출량을 조절하는 3가지 요인들? 심실 이완기말 혈액량 평균 대동맥 혈압 심실 수축력 운동 중 정맥혈 회귀 조절 요인들? 정맥의 수축 골격근 수축에의한 펌프작용 호흡계의펌프 작용
세포 혈액 동역학 혈액의 구성 혈장(plasma) 55% 고형성분(Formed elements) 45% 황갈색 연막층(buffy coat) 성인 평균 혈액량4~6ℓ 혈액의 산도 pH 7.35~7.45 적혈구 백혈구 혈소판 모든 체세포로 산소를 운반 인체를 감염으로부터 보호 혈액응고(출혈방지) 세포
혈액의 구성비율
순환계 압력변화
운동 중 근육으로의 산소 운반의 변화 운동중 심박출량의 변화 운동 중 동정맥 산소 함유량의 변화 운동 중 혈액의 재분배량 운동을 하면 심박출량은 신진대사율과 함께 비례적으로 증가 최대 심박출량은 남녀에게 있어 30대 이후에 감소 (이것은 최대심박수의 감소에 의한것) 최대심박수 = 220 - 연령 운동 중 동정맥 산소 함유량의 변화 동정맥 산소차는 체순환중인 조직의 100㎖의 혈액으로부터 섭취된 산소의 양 운동시 동정맥 산소차 의 증가는 골격근에서의 ATP 산화적 생산을 위해 섭취하거나 사용된 산소의 양이 증가하기 때문 최대산소섭취량 = 심박출량 × 동정맥산소차 운동 중 혈액의 재분배량 운동시 - 간장, 신장, 췌장 과 같은 비활동 조직에는 혈류량 ↓, 활동근에는 혈류량 ↑
상대적 운동강도와 압력변화
휴식시와 최대운동시 심박출량의 분배
운동 중 근육으로의 산소 운반의 변화 운동 중 국부 혈류량의 조절 기전 1) 교감신경계의 활동감소 2) 자율 조절 (auto-regulation) - 조직의 대사적 요구에 상응하는 혈류 증가 - 산소 분압 감소, 이산화탄소 분압 증가 - pH 감소, 칼륨과 아데노신 증가 - 산화질소 증가
운동시 순환기의 반응 - 운동시 변화하는 심박수와 혈압은 운동 형태와 강도, 운동시간 및 환경적 요인의 영향 을 받음. 운동중 심장에 부과되는 대사적 요구는 심근산소요구량 (doubleproduct)으로 예측 심근산소요구량= 심박수 x 수축기혈압 같은 강도의 팔 운동이 다리 운동보다 산소섭취, 심박수 및 혈압이 높음. - 장시간 운동 중 심박수의 증가가 나타나며 심혈관 유동(cardiovascular drift)이라 함.
운동시 심박출량, 1회박출량, 심박수의 변화
운동에 대한 심혈관 반응의 조절
운동 중 심혈관계 조절 운동 시작시 심혈관계를 촉진시키기 위한 초기 신호는 뇌의 상위 중추 로부터 온다. 피드백에 의한 조절 - 화학수용기 - 기계적 수용기 - 압수용기