심장과 심장 주기 시뮬레이터
이 시뮬레이션의 방정식
| E(t) | 심실벽의 탄성도 | 근육이 얼마나 뻣뻣한지: 이완하며 찰 때는 낮고, 수축하면 E_max까지 오른다. 박동마다의 모양은 측정된 쌍봉 곡선 | |
|---|---|---|---|
| E_max | 수축력 E_max (mmHg/mL) | 아드레날린이 올리고 심부전이 낮춘다 | |
| V | 좌심실 부피 | V₀ = 10 mL는 압력이 0일 때의 부피 | |
| P_LV | 좌심실 압력 |
현재 값을 넣으면:
| C | 동맥 순응도 | 1.4 mL/mmHg: 피가 밀려 들어오면 대동맥이 늘어났다가 다시 줄어든다 | |
|---|---|---|---|
| R | 전신 혈관 저항 R (mmHg·s/mL) | 후부하: 동맥이 좁아지면 올라간다 | |
| P_ao | 대동맥 압력 | 이완기와 수축기 혈압 사이를 오간다 | |
| Q_out | 대동맥판을 지나는 흐름 | P_LV가 P_ao보다 높을 때만 |
현재 값을 넣으면:
| EDV, ESV | 이완기말 부피와 수축기말 부피 | 심실이 가장 찼을 때와 가장 비었을 때의 부피 | |
|---|---|---|---|
| SV | 1회 박출량 | 휴식 시 약 70 mL | |
| EF | 박출률 | 건강한 심장은 55~70%. 40% 미만은 심부전 | |
| CO | 심박출량 | 휴식 시 약 5 L/분, 운동 시 20 이상 |
현재 값을 넣으면:
| MAP | 평균 동맥압 | 심장은 수축하는 시간보다 이완하는 시간이 길어서, 평균이 이완기 혈압에 더 가깝다 |
|---|
현재 값을 넣으면:
심장 주기 시뮬레이터 사용법
- 눈앞에서 심장이 뜁니다. 심실은 찰 때 부풀고 짜낼 때 줄어들며, 노란 판막이 기울어 열렸다가 탁 닫히고, 빨간 점이 좌심방에서 좌심실을 지나 대동맥으로 가는 피를 따라갑니다. 숫자는 좌심 모델에서 나옵니다. 박동마다 단단함이 오르내리는 심실이 탄력 있는 동맥으로 피를 보내는 모델입니다.
- 그래프에서 한 박동을 따라가 보세요. 모든 판막이 닫힌 채 심실 압력이 오르고, 대동맥판을 열어 피를 내보낸 뒤 내려가며, 승모판이 열리고 심실이 다시 찹니다. 그림 아래 압력-부피 고리는 같은 박동을 닫힌 고리 하나로 그리며, 그 폭이 1회 박출량입니다.
- 심박수, 수축력 (아드레날린이 하듯이), 충만 압력, 혈관 저항을 올리고 1회 박출량, 박출률, 혈압, 심박출량이 어떻게 반응하는지 보세요. 충만을 늘리면 고리가 넓어지고 (프랭크-스탈링 법칙), 저항을 올리면 압력이 오르며 고리가 좁아집니다.
자주 묻는 질문
심장 주기의 단계는 무엇인가요?
심실마다 네 단계입니다. 충만기: 승모판이 열려 심방에서 피가 들어옵니다. 등용성 수축기: 두 판막이 닫힌 채 심실이 수축해 부피 변화 없이 압력이 치솟습니다. 박출기: 압력이 대동맥 압력을 넘어 대동맥판이 열리고 피가 나갑니다. 등용성 이완기: 판막이 다시 닫히고 승모판이 다시 열릴 때까지 압력이 떨어집니다.
심박출량은 어떻게 계산하나요?
심박출량 = 심박수 × 1회 박출량입니다. 휴식 시 분당 70회 × 박동당 70 mL이면 약 4.9 L/분이고, 격렬한 운동에서는 단련된 심장이 둘 다 올려 25~35 L/분에 이릅니다. 1회 박출량은 이완기말 부피에서 수축기말 부피를 뺀 값입니다.
박출률이란 무엇인가요?
가득 찬 심실의 피 가운데 한 번 박동에 내보내는 비율로, EF = 1회 박출량 ÷ 이완기말 부피입니다. 건강한 심장은 55~70%를 내보냅니다. 박출률이 약 40% 아래로 떨어지면 심부전의 주요 징후 중 하나이며, 심장 초음파로 보통 재는 것이 이 값입니다.
전부하와 후부하는 무슨 뜻인가요?
전부하는 수축하기 전에 심실이 얼마나 차고 늘어났는지이며, 여기서는 충만 압력으로 정합니다. 더 늘어날수록 박동이 세지며, 이것이 프랭크-스탈링 법칙입니다. 후부하는 심실이 밀어내야 하는 상대로, 주로 동맥압과 혈관 저항입니다. 수축력이 오르지 않는 한 후부하가 클수록 한 번에 내보내는 피가 줄어듭니다.
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무언가 업로드되나요?
아니요. 시뮬레이션은 사용자의 브라우저가 WebGL로 직접 그립니다. 어디에도 전송되지 않으며, 페이지를 한 번 불러오면 오프라인에서도 계속 작동합니다.