PowerPoint Presentation

Size: px

Start display at page:

Download "PowerPoint Presentation"

은숙 승
6 years ago
Views:

1 제 11 주차 운동중순환반응 서한교

2 학습목표 순환계의구조와기능이해한다. 심전도에기록된전기적인활동과심장순환을설명한다. 운동하는동안혈류의재분배를설명한다. 다양한운동유형에따른순환반응을이해한다. 운동중국부적인혈류조절인자를열거한다. 운동중 1회박출량을조절하는요인을설명한다. 운동중심박출량조절을설명한다.

3 소 개 운동에의한항상성의주요변화중하나 - 근육의산소요구량증가 고강도운동시산소요구량은 15~25 배증가 운동중혈류조절 ( 주요두가지 ) - 심박출량증가, 혈류재분배 심혈관계에대한충분한이해는운동생리학학습에필수적

4 심혈관계 조직으로산소를운반하고노폐물을제거 조직으로영양소를운반 체온조절

5 순환계 심장 (heart) : 혈액펌프 동맥 (arteries) 과소동맥 (arterioles) - 심장으로부터혈액을멀리운반 모세혈관 (capillaries) : 조직과영양소교환 정맥 (veins) 과소정맥 (venules) : 심장으로혈액운반

6 심장의구조

7 순환계의기능 운반 (Delivery ) 제거 ( Removal) 수송 (Transport) 유지 ( Maintenance) 보호 ( Prevention)

8 순환계의기능 체순환 왼쪽심장 동맥을통하여인체전조직으로산소가풍부한혈액을펌프 정맥을통하여우측심장으로산소가적은혈액을복귀 폐순환 오른쪽심장 폐동맥을통하여산소함량이낮은혈액을폐로펌프 폐정맥을통하여좌측심장으로산소함량이풍부한혈액을펌프

9 심혈관계의구성요소 심장 혈액순환의동력 혈액 산소와영양소운반 혈관 심장과조직간의혈액이동의통로

10 골격근과심장근 골격근과심장근의현미경사진. 두근육모두횡문근을가지고있으나, 심장근만이어둡게염색된게재판에의해서연결되어있다.

11 골격근과심장근에대한사실 골격근은자극을받은근육만이수축되는것에비해심장근은전체가하나의단위로움직인다. 심장근은각섬유가모두연결이되어있어서어느한세포에주어진자극은삽시간에전체에퍼져서심장전체가동시에움직인다. 심장의수축운동은심장자체의기능으로이루어지며신경에의해수축운동이이루어지는것은아니다. 심장에도신경의분포는되어있어서심장의수축하는정도와박동수를조절한다. 다시말해서신경은심장의수축운동을일으키게하는것이아니라심장운동을제어하거나촉진하는작용을할뿐이다.

12 규칙적인운동 운동과심장 - 심장마비의발병률을낮춘다 - 심장마비에의한피해에서생존율을높인다 - 심장마비시더적은심근손실 - 자유유리기를제거하는항산화능력증대 - heat shock 단백질을증가시킴 운동은심장을보호한다

13 운동과심장 운동과심장보호 운동시작후심장의빠른적응 - 심장보호를위해 24시간내에보호단백질증가 심장보호를위한운동강도 - 60분동안중강도의운동이효과적 - 더높으면약간의이점추가, 낮으면효과적음 - 저강도운동 : 콜레스테롤과혈압개선으로간접적심장보호효과 운동중지시심장보호효과가얼마나빨리사라지는가 - 1주이내운동전수준으로회귀 ( 가역성의원리 )

14 혈압측정 동맥혈압측정 완대 (cuff) 로상완동맥을감싸고 가압기로공기를넣어조인다음 공기조절밸브를천천히열면서 청진기로두드리는소리가처음들릴때와 소리가사라질때의수은주압력을읽는다

15 동맥혈압 수축기 (systolic)/ 이완기 (diastolic) 혈압으로표시 - 정상 : 120/80 mmhg - 고혈압 : 140/90 mmhg 이상 수축기혈압 - 심실수축시발현되는압력 이완기혈압 - 심실이완시동맥에서의혈압

16 혈압 맥압 (pulse pressure) - 수축기혈압과이완기혈압의차이 평균동맥혈압 (mean arterial pressure, MAP) MAP = 이완기혈압 + ⅓( 맥압 ) 혈압이 120/80 mmhg라면, MAP = 80 mmhg (120-80) = 80 mmhg + 13 = 93 mmhg

17 심장의전기적활동 심장은심근의전기적자극에의해수축된다 전기적자극은우심방에서발현되어심장전체로퍼진다 심전도 (electrocardiogram, ECG) 에의해기록

18 혈압에영향을미치는요인 혈액량증가 심박수증가 심박출량증가 혈압증가 혈액점성증가 말초저항증가

19 심전도 심장의전기적활동기록 P 파 : 심방의탈분극 QRS complex : 심실의탈분극 T 파 : 심실의재분극

20 심박출량 심장이분당뿜어내는혈액의양 Q( 심박출량 ) = HR( 심박수 ) SV(1 회박출량 ) - 심박수 : 분당박동수 - 1 회박출량 : 한번박동시에펌프되는혈액의양

21 심박수조절 심박수감소 - 부교감신경계 : 미주신경 (vagus nerve) 과관련 - 동방결절 (SA node) 을억제하여심박수를감소시킴 심박수증가 - 교감신경계 : 심장촉진신경 (cardiac accelerator nerve) 과관련 - 동방결절을자극하여심박수를증가시킴

22 일반대학생과우수선수들의박출량비교

23 약물과심박수 베타블로커와운동심박수 베타 - 아드레너직억제제 ( 베타블로커 ) - 심박수와심근수축력을감소시킴 - 심장의산소요구량을낮추게된다. 베타블로킹약물복용시최대하및최대운동모두에서 운동중심박수를낮춘다 ( 운동처방및평가시고려 ).

24 1 회박출량의조절 이완기말용적 (end-diastolic volume, EDV) - 이완기말심실의혈액량 (preload) 평균대동맥혈압 - 심실로부터혈액의박출을저해하는압력 (afterload) 수축력 (contractility) - 심실수축력을의미

25 이완기말용적 Frank-Starling 기전 - preload 가클수록심실이더확장되며수축력도증가 이완기말용적에영향을주는요인 - 정맥들의수축 (venoconstriction) - 골격근의펌프작용 (skeletal muscle pump) - 호흡계의펌프작용 (respiratory pump)

26 평균대동맥혈압 대동맥혈압은 1 회박출량과역상관 afterload 가높을수록 1 회박출량을감소시킨다. - 대동맥으로혈액을보내기위해서는심근의보다큰 수축력을필요로한다. 대동맥혈압의감소는 1 회박출량의증가를가져온다.

27 심실수축력 심실수축력의증가는 1 회박출량을크게한다. - 에피네프린과노르에피네프린 : 심장의교감신경직접자극 - 심근세포의칼슘이용량증가 : 심실수축력증가

28 혈액동역학 (hemodynamics) 혈류의물리적원리들에대한연구분야 압력 ( 대동맥압과우심방압차이 ), 저항 ( 점도, 혈관길이, 혈관지름 ), 혈류 ( 혈압증가, 혈류저항감소 ) 등의상호관계에대한이해

29 혈액의물리적특징 혈장 - 혈액의액체성분 - 이온, 단백질, 호르몬등함유 세포 - 적혈구 : 산소를운반하는헤모글로빈포함 - 백혈구 - 혈소판 : 혈액응고에중요한역할

30 혈액의구성요소 혈장 (Plasma):55% 혈액의액체성분 물 (90%), 단백질 ( 혈청알부민 : 4.5%), 혈청글로블린 (2%, 생체면역 ), 섬유소원 (fibrinogen : 혈액응고 ), 글루코스 (0.1%), 지방질, 아미노산, 염류, 효소, 항체분비물, 노폐물, 산소, 이산화탄소, 질소 혈구 (Cells):45% 적혈구 : 헤모글로빈함유, 산소운반 백혈구 : 감염원의파괴, 항체생성 혈소판 : 혈액응고 적혈구용적 (Hematocrit) 혈액중에적혈구의구성비율

31 혈액동역학 : 저항 저항에영향을주는요인 - 혈관의길이와반지름, 혈류속도, - 이온, 단백질, 호르몬등함유 혈관지름의작은차이가저항의크기에큰영향을준다. Resistance = Length viscosity Radius 4

32 혈액동역학 : 혈류 혈류는혈관두끝간의압력차에직접적으로비례 혈류는저항과반비례관계 Flow = Pressure Resistance

33 혈관저항의원인 평균동맥혈압은순환계의혈류흐름을통해감소한다. 가장큰혈관의저항은소동맥에서일어난다. - 소동맥을 저항혈관 이라고도한다.

34 운동중산소운반 운동중근육의산소요구량은안정보다몇배증가 산소운반증가가가능한두가지기전 - 심박출량의증가 - 골격근으로의혈류재분배

35 심박출량의변화 심박출량의증가는심박수증가에기인 - 최대심박수에대해선형적증가 Max HR = 220 Age (years) - 1회박출량은증가하다가최대산소섭취량의약 40% 수준에서고원현상 동정맥산소차의증가 - 근육에의한산소소모의증가때문

36 지구력선수와박출량 지구력운동선수의 1 회박출량은계속증가한다 지구력운동선수는 1 회박출량의고원현상이없다. 1 회박출량의고원현상 : 심실로의혈액보충은감소하고 심박수는증가하기때문 지구력운동선수는운동중이완기말혈액량이유지 / 증가 - 심실의수축력을높여서 1 회박출량증가 ( 정맥회귀혈증가 )

37 운동중골격근의혈류증가 교감신경자극에의한혈관수축력저하 ( 세동맥평활근 ) 자율조절 (auto-regulation) - 조직의대사적요구에상응하는혈류증가 (15~20배) - 산소분압감소, 이산화탄소분압증가 - ph 감소, 칼륨과아데노신증가 - 산화질소증가 - 안정시모세혈관 5~10% 개방에전면골격근개방 - 운동시내장혈관수축증가 ( 안정시혈류의 20~30% 감소 )

38 운동시순환계의반응 심박수와혈압의변화 - 같은조건에하지보다상지운동에심박수와혈압증가 - 최대하운동시감정영향, 최대운동시는교감신경중재로변화없음 영향을주는요인 - 운동의유형, 강도, 지속시간 - 환경조건 ( 덥고습한, 고지등 ) - 감정적인영향

39 안정시에서운동으로의전환과 운동으로부터의회복 운동초기에심박수, 1 회박출량, 심박출량의빠른증가 젖산역치이하의최대하운동에서는 2~3 분내고원현상 회복에영향을주는요인 - 운동시간과강도 - 피험자의트레이닝상태

40 점진적인운동 심박수와심박출량 - 일률증가에따라선형적으로증가 - 최대산소섭취량의 100% 에서항정상태에도달 수축기혈압 : 일률증가에따라증가 심근산소요구량 (double-product) - 운동강도에따라선형적으로증가 - 심장에부과되는부하심근산소요구량 = 심박수 수축기혈압

41 팔운동과다리운동 동일한산소섭취량에서 팔운동이심박수와혈압이더높다 - 심박수 : 교감신경자극이더크기때문 - 혈압 : 활동하지않는근육에서의혈관수축 ( 큰근육의세동맥확장비율이크므로혈압감소효과 )

42 운동과심장 운동중심장관련급사 (sudden death) 급사 : 증세가시작된다음의 6시간내에예상되지않은, 자연적인, 사고사가아닌죽음을의미 급사한사람중 30% 만이심장과관련 심장관련급사의원인 : 부정맥, 관상동맥질환, 심근증 병력검사와질높은의학적검사를통해운동중심장관련급사의위험이있는사람구별가능

43 장시간운동 심박출량은일정수준유지 - 1 회박출량은점차감소 + - 심박수는점차증가 = 심박출량유지 심혈관유동 (cardiovascular drift) - 체온증가에따른피부혈류증가와탈수 ( 혈장량감소 ) 때문에정맥혈회귀감소 1 회박출량감소

44 운동선수들의심장은일반인에비해 더큰가? - 장거리달리기에서성공의열쇠는근육으로의산소수송능력에달려있음. - 장기간운동을하게되면심장의비대현상이일어나는데, - 이와같이장기간운동의결과로심장중량과용적, 좌심실벽의두께와좌심실용적이모두커지는데, 이를스포츠심장이라함.

45 감사합니다