피크 원리 문서 원본 보기

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{{for|확산 법칙|피크의 확산 법칙}}

'''피크 원리'''<ref>대한의협 의학용어 사전 https://www.kmle.co.kr/search.php?Search=Fick+principle&EbookTerminology=YES&DictAll=YES&DictAbbreviationAll=YES&DictDefAll=YES&DictNownuri=YES&DictWordNet=YES</ref>(Pick principle)에 따르면 다음 정보가 알려진 경우 표지 물질을 사용하여 장기로의 혈류를 계산할 수 있다:

* 단위 시간당 기관이 흡수하는 표지 물질의 양
* 장기에 공급되는 동맥혈 내 지표 물질의 농도
* 기관에서 나가는 정맥혈 내 지표 물질의 농도

[[아돌프 피크]](Adolf Eugen Pick, 1829-1901)가 개발한 피크 원리는 [[심박출량]] 측정에 적용되었다. 그 기본 원리는 다양한 임상 상황에도 적용될 수 있다.

피크의 원래 방법에서 "기관"은 인체 전체였으며 지표 물질은 산소였다. 처음으로 출판된 언급은 1870년 7월 9일 회의 진행 중에 그가 그 회의에서 한 강의에서 나온 것이었다.<ref>{{저널 인용|last1=Fick|first1=Adolf|title=Ueber die Messung dea Blutquantums in den Herzventrikela.|journal=Verhandlungen der Physikalisch-medizinische Gesellschaft zu Würzburg|date=9 July 1870|volume=2|pages=XVI-XVII|hdl=2027/mdp.39015076673493?urlappend=%3Bseq=628 |url=https://hdl.handle.net/2027/mdp.39015076673493?urlappend=%3Bseq=628|access-date=24 Oct 2017|language=de}} NB: summary of his principle is under point (4) of the proceedings.</ref> 피크의 공헌을 인용하기 위해 기사에서 가장 자주 사용되는 것은 이 출판물이다. 원리는 다른 방식으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 장기로의 혈류가 동맥 및 정맥의 표지 물질 농도와 함께 알려진 경우, 장기에 의한 표지 물질의 흡수가 계산될 수 있다.

==변수==
피크의 원래 방법에서는 다음 변수가 측정된다.<ref>{{서적 인용| title= Essentials of Human Physiology| first= Thomas M. |last= Nosek| chapter=Section 3/3ch5/s3ch5_3 |chapter-url=http://humanphysiology.tuars.com/program/section3/3ch5/s3ch5_3.htm |archive-url=https://web.archive.org/web/20160324124828/http://humanphysiology.tuars.com/program/section3/3ch5/s3ch5_3.htm|archive-date=2016-03-24}} - "Indirect Measurement of Cardiac Output"</ref>

* V̇O<sub>2</sub>, 분당 순수 기체 산소의 mL 단위 산소 소비량. 이는 [[이산화 탄소|CO<sub>2</sub>]] 흡수기가 통합된 폐쇄형 재호흡 회로 내의 [[폐활량계]](spirometer)를 사용하여 측정할 수 있다.
* ''C<sub>a</sub>'', [[폐정맥]]에서 채취한 혈액의 산소 함량(산소화된 혈액을 나타냄 = [[동맥혈]])
* ''C<sub>v</sub>'', 정맥 [[삽입관]]에서 나온 혈액의 산소 함량(탈산소화된 혈액을 나타냄)

==방정식==
이런 변수들로부터 우리는 다음을 알 수 있다:
:<math chem>\ce{\dot VO2} = (CO \times\ C_a) - (CO \times\ C_v)</math>
여기서
* ''CO'' = 심장박출량(Cardiac Output)
* ''C<sub>a</sub>'' = 동맥혈의 산소 함유량(Oxygen content of arterial blood)
* ''C<sub>v</sub>'' = 혼합된 정맥혈에서 산소 함유량(Oxygen content of mixed venous blood)

이것으로부터 우리는 다음과 같이 말할 수 있고
:<math chem>CO = \frac\ce{\dot VO2}{C_a - C_v}</math>
그리고 따라서 심장박출량을 계산할 수 있다.

(''C<sub>a</sub>'' – ''C<sub>v</sub>'')가 [[동정맥혈 산소 차이]](arteriovenous oxygen difference)라고 불린다는 사실도 주의하라.

==가정된 피크 측정==
실제로 이 방법은 가스 농도를 수집하고 분석하는 데 어려움이 있어 거의 사용되지 않는다. 그러나 산소 소비량에 대한 가정된 값을 사용하면 번거롭고 시간이 많이 걸리는 산소 소비량 측정 없이도 심박출량을 근접하게 근사화할 수 있다. 이는 가정된 피크 계산(assumed Pick determination)이라고도 한다.

휴식 중 O<sub>2</sub> 소비량에 대해 일반적으로 사용되는 값은 [[신체 표면적]](body surface area) 제곱미터당 분당 125 mL O<sub>2</sub>이다.

==기본 원리==
피크 원리는 말초 조직에 의한 물질의 총 흡수(또는 방출)가 말초 조직으로의 혈류와 물질의 동맥-정맥 농도 차이(구배)의 곱과 동일하다는 관찰에 기초한다. 심박출량 측정에서 가장 일반적으로 측정되는 물질은 [[혈액]]의 [[산소]] 함량으로 동정맥혈 산소 차이를 제공하며, 계산된 유량은 폐 시스템을 통과하는 유량이다. 이는 심박출량을 계산하는 간단한 방법을 제공한다:

:<math> \text{심장 박출량} = \frac {\text{산소 소비}} {\text{동정맥혈 산소 차이}} </math>

:<math chem> \text{혈액의 산소 함량} = \left [\text{Hb} \right] \left ( \text{g/dl} \right ) \ \times\ 1.34 \left ( \text{mL}\ \ce{O2} /\text{g of Hb} \right ) \times\ O_2^{\text{포화 분율}}  +\ 0.0032\ \times\ P_\ce{O2} (\text{torr}) </math>

:심장 박출량 = ({{val|125|ul=mL}} O<sub>2</sub>/minute × 1.9) / ({{val|200|ul=mL}} O<sub>2</sub>/L − {{val|150|ul=mL}} O<sub>2</sub>/L) = {{val|4.75|ul=L/minute}}

==신장 생리학에서의 사용==
이 원리는 [[신장 생리학]](renal physiology)에서 [[신장 혈류]](renal blood flow)를 계산하는 데에도 사용될 수 있다.<ref>{{서적 인용| title= Essentials of Human Physiology| first= Thomas M. |last= Nosek| chapter=Section 7/7ch04/7ch04p27 |chapter-url=http://humanphysiology.tuars.com/program/section7/7ch04/7ch04p27.htm |archive-url=https://web.archive.org/web/20160324124828/http://humanphysiology.tuars.com/program/section7/7ch04/7ch04p27.htm|archive-date=2016-03-24}} - "Measuring Renal Blood Flow: Fick Principle"</ref>

이러한 맥락에서 측정되는 것은 산소가 아니라 [[파라아미노히푸레이트]](para-aminohippurate)와 같은 지표(marker)이다. 그러나 원칙은 본질적으로 동일하다.

== 같이 보기 ==
* [[순응도 (생리학)]]
* [[프랑크-스탈링 법칙]]
* [[빈트케셀 효과]] (Windkessel effect)

== 각주 ==
<references />

[[분류:심장학]]
[[분류:마취]]