 [의학도를 위한 데모실험]
Demo. 심장박동률 측정
(Measure of Heart Rate)
(Last Updated 2005/9/16)
심장은 우리 몸에서 혈액 순환의 중심 기관으로서 사람이 모태에서 생기면서부터 죽을 때까지 한 순간도 쉬지 않고 가장 바쁘게 일하는 기관이다. 따라서 심장이 멈추면 우리 몸에 필요한 산소공급이 차단되어 특별한 기구나 방법으로 피를 순환시키지 않는 한 사람은 살 수가 없다.
[그림1] 심장박동률 센서 |
1. 센서를 이용한 측정원리
심장박동률 센서는 사람의 심장박동 속도를 모니터하기 위한 장치이다. 심장의 전기적 신호를 모니터하는 심전도(EKG; electrocardiogram)와는 다르게 심장박동률 센서는 귓볼과 같이 사람몸의 한부분을 빛(적외선)을 투과시켜서 혈류 밀도에따른 투과율의 변화를 전위차로 표시하여 강도의 변화를 관찰함으로써 피의 흐름을 모니터한다.
심장박동에 의해 귓볼내의 혈관을 통해 피는 주기적으로 방혈되는데 이때 귓볼을 지나는 빛의 투과율이 변화된다. 귀집게는 귓볼이나 손가락끝, 발가락끝 또는 엄지와 검지 사이의 물갈퀴와 같이 몸의 한 부분에 매달수 있다. 센서는 귓볼을 통하여 적외선을 비추고 투과된 빛의 변화를 측정하며 광원은 작은 적외선 발광다이오드 이다. |
[그림2] 센서의 설정 |
2. 실험방법
(1) 데이터스튜디오 프로그램을 실행하고 심장속도 센서를 아나로그 ChA에 연결하고 그림과 같이 설정해준다. 센서아이콘을 더블클릭하여 속도를 50Hz(디폴트값)로 설정한다.
(2) 디지털 아이콘  을 데이터영역 Heart Rate, ChA (beats/min)으로 끌어가서 디지털 디스플레이를 띄우고 Voltage ChA에 대한 그래프도 띄운다. |
(3) 귀집게를 귓볼, 엄지와 검지사이의 물갈퀴, 새끼손가락 등에 매달고  버튼을 눌러서 60초동안 그래프를 관찰하고 데이터 저장을 끝낸다.
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[귓볼에서 측정]
[엄지,검지 사이에서 측정]
[새끼손가락에서 측정] |
-심장속도의 차이는 환경에따라 사람에 따라 다소 차이가 있을 수 있으나 60~80(beats/min) 사이의 값이다. 몸의 측정 부위를 달리할때 정상상태에서 측정되는 나의 심장속도는 일정한가?
-휴식상태에서 측정할 때와 힘든 운동후 측정할 때 어떤 차이를 보이는가? 또 심장속도가 정상상태로 돌아갈때까지 회복시간은 얼마나 걸리는가? 그밖에 심장속도에 영향(증가시키거나 감소시키는)을 줄 수 있는 요인에는 어떤 것이 있을까?
[생각해 볼 점]
1. 심장 박동수는 외부의 변화뿐만 아니라 체내의 변화에도 불구하고 거의 일정하게 유지함으로써 우리 몸의 건강의 척도로 사용된다. 우리의 몸에는 심장 박동수 이외에도 일정하게 유지되어야 할 것이 많다. 어떠한 것들이 있는지 알아보자. 그리고 그것들이 왜 중요한지에 대해서도 생각해보자.
2. 사람의 평균 수명이 70세라고 가정하면, 생존 기간 동안에 심장은 대략 얼마나 박동할까?
3. 손을 책상 위에 얹은 채로 주먹을 폈다 오므렸다는 동작을 반복 해보자. 30초 정도만 반복해도 지칠 것이다. 이렇듯 우리 몸은 조금만 움직여도 쉽게 지치는데, 우리 몸의 심장은 쉬지도 않고 계속해서 그러한 활동을 하고 있다. 심장을 구성하고 있는 근육은 우리 몸의 팔이나 다리에 있는 근육과 같은 종류일까? 만약 다르다면 어떠한 특징을 가지고 있어야 한다고 생각하는가? | |
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실험실소개
국제캠퍼스
