피크 원리

피크 원리대한의협 의학용어 사전 https://www.kmle.co.kr/search.php?Search=Fick+principle&EbookTerminology=YES&DictAll=YES&DictAbbreviationAll=YES&DictDefAll=YES&DictNownuri=YES&DictWordNet=YES(Fick 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 Fick, 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. NB: summary of his principle is under point (4) of the proceedings. 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. - "Indirect Measurement of Cardiac Output"

 V̇O2, 분당 순수 기체 산소의 mL 단위 산소 소비량. 이는 CO2 흡수기가 통합된 폐쇄형 재호흡 회로 내의 폐활량계(spirometer)를 사용하여 측정할 수 있다.
 Ca, 폐정맥에서 채취한 혈액의 산소 함량(산소화된 혈액을 나타냄 = 동맥혈)
 Cv, 정맥 삽입관에서 나온 혈액의 산소 함량(탈산소화된 혈액을 나타냄)

방정식
이런 변수들로부터 우리는 다음을 알 수 있다:

여기서
 CO = 심장박출량(Cardiac Output)
 Ca = 동맥혈의 산소 함유량(Oxygen content of arterial blood)
 Cv = 혼합된 정맥혈에서 산소 함유량(Oxygen content of mixed venous blood)

이것으로부터 우리는 다음과 같이 말할 수 있고

그리고 따라서 심장박출량을 계산할 수 있다.

(Ca – Cv)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 Fick determination)이라고도 한다.

휴식 중 O2 소비량에 대해 일반적으로 사용되는 값은 신체 표면적(body surface area) 제곱미터당 분당 125 mL O2이다.

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 혈액의 산소 함량으로 동정맥혈 산소 차이를 제공하며, 계산된 유량은 폐 시스템을 통과하는 유량이다. 이는 심박출량을 계산하는 간단한 방법을 제공한다:

심장 박출량 = ( O2/minute × 1.9) / ( O2/L −  O2/L) = 

신장 생리학에서의 사용
이 원리는 신장 생리학(renal physiology)에서 신장 혈류(renal blood flow)를 계산하는 데에도 사용될 수 있다. - "Measuring Renal Blood Flow: Fick Principle"

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 

분류:심장학
분류:마취