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아서 가이튼

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목차

1. 개요

아서 가이튼은 《의학 생리학 교과서》로 널리 알려진 미국의 생리학자이다. 그는 심혈관 생리학 연구에 크게 기여하여 심박출량과 정맥 환류의 관계를 규명하고, 가이튼 곡선과 가이튼 모델을 제시했다. 소아마비로 인한 장애에도 불구하고 연구와 교육에 헌신했으며, 심혈관 생리학 분야에 획기적인 개념을 제시하여 심혈관 질환 연구에 큰 영향을 미쳤다.

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아서 가이튼 - [인물]에 관한 문서
기본 정보
가족 사진, c. 1980
이름아서 C. 가이튼
출생일1919년 9월 8일
출생지미국 미시시피주 옥스퍼드
사망일2003년 4월 3일 (향년 83세)
사망지미국 미시시피주 포카혼타스
거주지알 수 없음
연구 분야
분야생리학
직장미시시피 대학교
모교미시시피 대학교 (BA)
박사 지도교수알 수 없음
박사 과정 학생알 수 없음
알려진 업적알 수 없음
수상알 수 없음
참고 자료알 수 없음

2. 의학 생리학 교과서

''의학 생리학 교과서''(Textbook of Medical Physiology)는 세계에서 가장 많이 판매되는 생리학 교과서 중 하나이며, 최소 13개 언어로 번역되었다.[4] 초판부터 8판까지는 아서 가이튼이 단독으로 저술하였으며, 1991년에 출판된 제8판이 그가 단독 저술한 마지막 판이다.[5] 제9판부터는 존 E. 홀(John E. Hall)이 공동 저자로 참여했으며,[5] 현재는 ''가이튼과 홀의 의학 생리학 교과서''(Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology)라는 제목으로 출판되고 있다.[6] 그는 신경과학 분야에서도 유명한 교과서를 출판했다.[7]

2. 1. 한국어판 출판 현황

Textbook of Medical Physiology영어는 세계에서 가장 많이 판매되는 생리학 서적 중 하나이며, 적어도 13개 언어로 번역되었다.[4] 한국에서도 가이튼과 홀의 의학 생리학 교과서한국어라는 제목으로 번역되어 널리 사용되고 있다. 제9판부터는 존 E. 홀(John E. Hall)이 공동 저자로 참여했다.[5] 그러나 이전의 모든 판은 아서 가이튼(Guyton)이 단독으로 저술했으며, 제8판은 1991년에 출판되었다.[5] 최신판을 포함한 이후 판에서도 제목에 그의 유산을 보존하여 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology영어(가이튼과 홀의 의학 생리학 교과서한국어)로 출판하고 있다.[6]

3. 심혈관 생리학 연구

가이튼은 1950년대에 심박출량의 생리학과 말초 순환과의 관계를 연구했다. 이 연구를 통해 심장 자체가 아닌 신체 조직의 산소 요구량이 심박출량의 진정한 조절자임을 밝혔다.[16][17][15][18] 우심방압과 심박출량 사이의 관계를 설명하는 "가이튼 곡선"은 순환 생리학을 이해하는 기초가 된다.[8][5][4]

3. 1. 가이튼 모델

아서 가이튼은 1950년대에 심박출량의 생리학과 말초 순환과의 관계를 연구한 실험으로 가장 잘 알려져 있다.[16][17][15][18] 이 연구를 통해 가이튼은 심장 자체가 심박출량을 조절한다는 기존의 통념을 뒤집고, 신체 조직의 산소 요구량이 심박출량의 진정한 조절자임을 밝혔다.

가이튼은 우심방압과 심박출량 사이의 관계를 설명하는 "가이튼 곡선"을 제시했는데, 이는 순환 생리학을 이해하는 기초가 된다. 가이튼 모델은 심박출량과 우심방압, 정맥 환류 사이의 관계를 설명한다. 이 모델은 심장 기능 곡선과 혈관 기능 곡선을 통해 심혈관계의 작동 원리를 설명한다.[19]

가이튼 그림의 가로축은 우심방압 또는 중심정맥압, 세로축은 심박출량 및 정맥환류량을 나타낸다. 우상향하는 붉은 곡선은 심박출량곡선, 우하향하는 푸른 곡선은 정맥환류곡선이다. 두 곡선이 만나는 지점에서 정상 상태가 형성된다.


가이튼 모델에서 우심방압은 독립 변수가 아닌 종속 변수이며, 심박출량이 독립 변수이다. 가이튼 모델의 정맥 환류 곡선에서 우심방압을 x축에 표시한 것은 우심방압이 독립 변수였다는 오해를 불러일으킬 수 있다.[19]

3. 1. 1. 심장 기능 곡선

심장 기능 곡선은 중심 정맥압에 따른 전신 혈류량 변화를 나타내며, 프랑크-스탈링 기전을 보여준다.


심장 기능 곡선은 중심 정맥압 변화에 따라 전신 혈류량이 어떻게 변하는지를 보여준다. 이는 프랑크-스탈링 기전을 나타낸다.[15][16][17][18][19]

3. 1. 2. 혈관 기능 곡선

혈관 기능 곡선은 전신 혈류량(정맥 환류량)의 변화에 따른 중심 정맥압의 변화를 나타낸다.
심박출량의 변화에 ''따른'' 중심정맥압의 경향. 생리학적 조건(중앙), 전부하 감소(예: 출혈, 하단 곡선), 전부하 증가(예: 수혈, 상단 곡선)의 세 가지 추세를 보여준다.


이는 심장 기능 곡선과 반대인데, 심장 기능 곡선에서는 중심 정맥압이 독립 변수이고 전신 혈류량이 종속 변수이다. 반면 혈관 기능 곡선에서는 전신 혈류량이 독립 변수이고, 중심 정맥압이 종속 변수이다.[19]

3. 1. 3. 정맥 환류 곡선

가이튼 모형에서 정맥 환류 곡선은 평균 전신 충만압(Psf)의 변화에 따른 정맥 환류량의 변화를 보여준다.[9] 이 곡선에서 가이튼은 우심방압을 x축에 표시했는데, 이는 우심방압이 실험의 독립 변수였다는 오해를 불러일으킬 수 있다.[9] 사실 가이튼 모형에서 우심방압은 독립 변수가 아니라 종속 변수이며, 심박출량이 독립 변수이다.

평균 전신 충만압(Psf)이 7mmHg일 때의 정상 곡선과 Psf를 3.5, 7, 또는 14mmHg로 변경한 효과를 보여주는 정맥 환류 곡선.

3. 2. 비판적 관점

가이튼 모델은 우심방압을 독립변수(인과변수)로 설정했지만, 실제로는 심박출량이 독립변수라는 비판이 제기되었다.[19][9] 특히, 가이튼 모델의 정맥 환류 곡선에서 우심방압을 x축에 표시한 것은 실험 설계에 대한 오해를 불러일으킬 수 있다는 지적이 있다.

4. 호흡 생리학 연구

아서 가이튼은 호흡 조절 시스템에 대한 수학적 모델을 제시하는 등 호흡 생리학 연구에도 기여했다.[1]

4. 1. 호흡 조절 시스템 모델

A Mathematical Model of the Human Respiratory Control System영어도 참고.[1]

호흡계 모형화

5. 생애

아서 가이튼은 미시시피주 옥스퍼드에서 태어났으며, 아버지는 존경받는 이비인후과 전문의 빌리 S. 가이튼 박사였고, 어머니는 결혼 전 중국에서 선교사로 활동했던 수학 및 물리학 교사 케이트 스몰우드 가이튼이었다.[4]

가이튼은 원래 심혈관 외과 의사가 되려고 했으나, 소아마비에 감염되어 부분적으로 마비되었다. 이후 생리학 연구와 교육에 집중하여 미시시피 대학교 생리학 및 생물물리학과장을 역임했고, 1989년 은퇴 후에는 명예 교수로 재직했다. 2003년 4월 3일, 첫 증손자가 태어난 지 한 달도 안 되어 교통 사고로 사망했다.

5. 1. 소아마비 투병과 극복

아서 가이튼은 1946년 레지던트 과정 마지막 해에 소아마비에 걸려 오른쪽 다리, 왼쪽 팔, 양쪽 어깨에 마비가 왔다.[4] 그는 조지아주 웜 스프링스에서 9개월 동안 재활 치료를 받으며, "조이스틱"으로 제어되는 최초의 전동 휠체어, 환자를 들어 올리는 전동 호이스트, 특수 다리 보조기 등 장애인을 위한 여러 장치를 개발했다. 이러한 발명으로 그는 대통령 표창을 받았다.[4]

5. 2. 학문적 업적 및 교육 활동

아서 가이튼은 소아마비로 인한 장애 때문에 외과 의사가 되려는 계획을 포기하고, 생리학 연구와 교육에 집중했다. 그는 미시시피 대학교 생리학 및 생물물리학과 학과장을 역임했으며, 1989년에 학과장에서 은퇴한 후 명예 교수로 재직하며 연구와 교육 활동을 계속했다.[4]

5. 3. 가족

아서 가이튼은 10명의 자녀를 두었으며, 이들은 모두 저명한 의사가 되었다.[4] 그의 자녀들은 안과 교수, 내과 교수, 내분비학자, 류마티스 전문의, 마취과 의사 2명, 흉부외과 의사 2명, 정형외과 의사 2명이었다.[4] 자녀 중 8명은 하버드 의과대학에, 1명은 듀크 대학교 의과대학에, 1명은 하버드에서 박사 학위를 받은 후 마이애미 대학교 의과대학에 다녔다.[4]

5. 4. 사망

아서 가이튼은 심혈관 생리학 분야에 큰 공헌을 한 인물이다. 그의 연구는 심혈관 조절의 거의 모든 영역을 다루었으며,[20] 심박출량과 정맥 환류, 음의 간질액압과 조직액량 및 부종 조절, 조직 혈류 조절 및 전신 혈류 자동 조절, 신장압 나트륨 배설, 장기적인 혈압 조절과 같은 개념은 고혈압, 심부전, 부종 등 심혈관 질환 이해에 필수적이다.[20] 그는 600편 이상의 논문과 40권의 책을 저술했다.[20]

6. 평가 및 영향

아서 가이튼은 심혈관 생리학 분야의 선구적인 연구자로 널리 알려져 있다. 그의 연구는 심혈관 조절의 거의 모든 영역을 다루었으며, 고혈압, 심부전, 부종과 같은 심혈관 질환을 이해하는 데 필수적인 여러 핵심 개념들을 제시했다.[20] 특히 심박출량과 정맥 환류, 음의 간질액압과 조직액량 및 부종의 조절, 조직 혈류 및 전신 혈류 자동 조절, 신장압 나트륨 배설, 장기적인 혈압 조절에 대한 연구는 현대 의학에 큰 영향을 미쳤다.[11] 그의 개념들은 "거의 모든 주요 생리학 교과서에서 발견될 정도로 매우 익숙해졌다."[11]

가이튼은 600편 이상의 논문과 40권의 책을 저술하는 등 왕성한 연구 활동을 펼쳤다.[11] 특히, 그의 "의학 생리학 교과서"는 초판부터 8판까지 가이튼이 직접 집필했으며, 약 40년 동안 꾸준히 출간되어 의학 교과서 역사상 독보적인 위치를 차지하고 있다.[10]

그는 소아마비로 인한 장애를 극복하고 연구와 교육에 헌신한 것으로도 유명하다. 그는 불굴의 정신으로 사람들에게 영감을 주었으며, 역경에 굴하지 않는 용기를 보여주었다. 그는 집안의 모든 기기를 직접 수리하고, 학회 출장 시 휠체어 대신 먼 거리를 걷는 등 장애에 굴하지 않는 모습을 보였다.

6. 1. 한국 의학에 미친 영향

가이튼은 심박출량 생리학과 말초 순환의 관계를 연구한 1950년대 실험으로 가장 유명하다.[16]

심장 자체가 심박출량을 조절한다는 통념을 뒤집고, 가이튼은 신체 조직에 필요한 산소가 심박출량의 진정한 조절자임을 입증했다. 우심방압과 심박출량 사이의 관계를 설명하는 "가이튼 곡선"은 순환 생리학을 이해하는 기초를 형성한다. 이 내용은 가이튼의 교과서에 잘 설명되어 있다.[16][17][15]

참조

[1] 웹사이트 Guyton, Arthur C https://mississippie[...]
[2] 서적 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology https://www.us.elsev[...] Elsevier 2020-06-16
[3] 학술지 Obituary as published in http://www.the-aps.o[...] 2003-06
[4] 서적 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology with Student Consult Online Access Elsevier Saunders
[5] 서적 Textbook of Medical Physiology W.B. Saunders
[6] 서적 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology with Student Consult Online Access Elsevier Saunders
[7] 서적 Basic Neuroscience. Anatomy & Physiology W.B. Saunders Company
[8] 서적 Textbook of Medical Physiology https://archive.org/[...] W.B. Saunders
[9] 학술지 Understanding Guyton's venous return curves https://journals.phy[...] 2011-09-01
[10] 서적
[11] 서적
[12] 웹인용 Guyton, Arthur C https://mississippie[...]
[13] 서적 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology https://www.us.elsev[...] Elsevier 2020-06-16
[14] 저널 Obituary as published in http://www.the-aps.o[...] 2003-06
[15] 서적 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology with Student Consult Online Access Elsevier Saunders
[16] 서적 Textbook of Medical Physiology https://archive.org/[...] W.B. Saunders
[17] 서적 Textbook of Medical Physiology https://archive.org/[...] W.B. Saunders
[18] 서적 Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology with Student Consult Online Access Elsevier Saunders
[19] 학술지 Understanding Guyton's venous return curves https://journals.phy[...] 2011-09-01
[20] 서적


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