안정 시 심박수 70회/분, 1회 박출량 70mL인 환자의 심박출량(cardiac output)으로 옳은 것은?

심박출량 = 심박수 × 1회 박출량 = 70회/분 × 70mL = 4,900mL/분 = 약 4.9L/분이다. 성인 안정 시 정상 심박출량 범위(4~6L/분)에 부합한다.

심박출량(cardiac output, CO)은 심장이 1분 동안 박출하는 혈액의 총량으로, 1회 박출량(stroke volume, SV)과 심박수(heart rate, HR)의 곱으로 계산합니다. 공식은 CO = SV × HR이며, 단위는 L/분입니다. 문제에서 제시된 안정 시 심박수는 70회/분, 1회 박출량은 70mL이므로, 계산식은 70mL × 70회/분 = 4,900mL/분이 됩니다. 이를 L 단위로 환산하면 4.9L/분이므로 정답은 3번입니다.

심박출량은 심장의 펌프 기능을 평가하는 가장 기본적인 혈역학 지표입니다. 1회 박출량은 좌심실이 한 번 수축할 때 대동맥으로 내보내는 혈액량을 의미하며, 좌심실 이완기말 용적(end-diastolic volume)과 수축기말 용적(end-systolic volume)의 차이로 결정됩니다. 심박출량은 전부하(preload), 후부하(afterload), 심근수축력(contractility), 심박수의 네 가지 요인에 의해 조절됩니다. 안정 시 성인의 정상 심박출량은 대략 4~8L/분 범위에 해당하므로, 이 환자의 4.9L/분은 정상 범위 내에 있습니다.

심박출량 측정은 임상에서 환자의 순환 상태를 평가하고 치료 방향을 결정하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 침습적 방법으로는 폐동맥 카테터를 이용한 열희석법(thermodilution)이 표준으로 사용되어 왔습니다. 열희석법은 우심방으로 차가운 생리식염수를 주입한 뒤 폐동맥에서 온도 변화를 측정하여 심박출량을 계산하는 방식입니다^[1]. 최근에는 광혈류측정(photoplethysmography, PPG) 기반의 비침습적 웨어러블 흉부 패치를 이용해 운동 중 심박출량을 측정하는 방법도 연구되고 있으며, 심부전 환자에서 침습적 열희석법과 비교하는 연구가 진행되었습니다^[1]. 이러한 비침습적 방법은 카테터 삽입에 따른 합병증을 피할 수 있다는 장점이 있습니다.

심박출량은 심박수와 1회 박출량의 곱으로 결정되므로, 두 변수 중 하나만 변해도 심박출량이 달라집니다. 예를 들어 도부타민(dobutamine)은 β1-아드레날린 수용체를 자극하여 심근수축력(변력작용, inotropy)과 심박수(변시작용, chronotropy)를 모두 증가시키는 약물입니다^[2]. 이 두 효과가 동시에 작용하면 심박출량이 증가하게 됩니다. 반면 서맥(bradycardia)이 발생하면 1회 박출량이 일정하더라도 심박출량은 감소합니다. 물리치료사는 운동부하검사나 심장재활 프로그램을 진행할 때 환자의 심박수 변화와 함께 심박출량의 개념을 이해하고 있어야 하며, 특히 심부전이나 허혈성 심질환 환자에서 운동 강도를 설정할 때 심박출량의 변화를 고려해야 합니다.

1회 박출량은 심장초음파(echocardiography)를 통해 좌심실 유출로 직경(left ventricular outflow tract diameter, LVOTd)과 속도-시간 적분(velocity time integral, VTI)을 측정하여 비침습적으로 계산할 수 있습니다^[3]. 1회 박출량을 알면 심박출량과 전신혈관저항(systemic vascular resistance)을 산출할 수 있어 혈역학적 평가에 유용합니다. 심근의 산소소비량(myocardial oxygen consumption, MVO₂)은 심박수, 심근수축력, 심실벽 긴장도 등에 비례하며, 심박출량이 증가하면 심근이 필요로 하는 산소량도 증가합니다^[4]. 따라서 관상동맥질환 환자에서는 심박출량을 과도하게 증가시키는 고강도 운동이 심근허혈을 유발할 수 있으므로 운동 처방 시 주의가 필요합니다.