저산소혈증
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: Hypoxemia
많은 폐질환에서 저산소혈증이 나타난다. ABGA 수치를 해석하여 저산소혈증이 발생하는 기전을 파악하는 것이 중요하다. 다만, 최근 국시에서는 ABGA를 통해 저산소혈증이 발생하는 기전을 직접적으로 물어보는 문제는 잘 출제되지 않으므로, 개념을 잡는 느낌으로 알아두고 넘어가면 되리라 생각된다.
1. 동맥혈가스검사(arterial blood gas analysis, ABGA)
1) 개념: 동맥혈의 pH, PaCO2, PaO2, HCO3-, SaO2 등을 측정하는 검사
2) ABGA 정상 수치
ABGA 검사 | 기준치 | 정상 범위 |
pH | 7.40 | 7.35 ~ 7.45 |
PaCO2 (동맥혈 이산화탄소 분압) | 40 mmHg | 35 ~ 45 |
PaO2 (동맥혈 산소 분압) | 90 mmHg | 80 ~ 100 |
HCO3- (중탄산염) | 24 mEq/L | 22 ~ 28 |
SaO2 (동맥혈 산소포화도) | 98% | - |
2. 저산소혈증의 원인
1) 환기/관류 불균형(V/Q mismatch)
(1) 정의
① 환기(ventilation, V): 해당 alveolus로 새로운 공기가 들어가는 것
② 관류(perfusion, Q): 해당 alveolus 근처의 모세혈관으로 혈액이 흐르는 것
(2) 원리
① 환기가 되는 alveolus에 관류가 되지 않거나, 환기가 되지 않는 alveolus에 관류가 되면 V/Q mismatch가 발생
② 산소 치료 후에 PaO2 정상화됨
(3) 예시
① 폐쇄성 폐질환: 천식, COPD
② 제한성 폐질환: 간질성 폐질환
③ 폐혈관질환: 폐색전증
④ 폐포 질환
2) 단락(shunt)
(1) 정의: 혈액이 산소화되지 않은 채 체순환으로 향하는 상태
(2) 원리
① V/Q mismatch의 극단적 형태
② 산소 치료 후에 PaO2 정상화되지 못함
(3) 예시
① 폐포로 관류가 되지 않음
• 심장 내 shunt, 폐 동정맥기형, 중증 폐색전증 등
② 폐포로 환기가 되지 않음
• 무기폐, 폐포 내 체액(폐렴, ARDS) 등
V/Q mismatch에서 산소 치료의 효과 | |
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<산소 치료 이전> 상대적으로 V/Q가 낮은 왼쪽 폐포에서의 산소분압과 산소포화도가 낮아 폐포를 거친 총 동맥혈의 산소분압이 낮음을 확인할 수 있다. | <산소 치료 이후> 높은 외부 산소분압으로 인해 V/Q가 낮았던 왼쪽 폐포에서도 산소분압과 산소포화도가 높아져서 폐포를 거친 총 동맥혈의 산소화가 잘 이루어짐을 확인할 수 있다. |
Shunt에서 산소 치료의 효과 | |
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<산소 치료 이전> 외부로부터 환기가 되지 않는 왼쪽 폐포에서의 산소분압과 산소포화도가 낮아 폐포를 거친 총 동맥혈의 산소분압이 낮음을 확인할 수 있다. | <산소 치료 이후> 외부의 높은 산소 분압에도 불구하고 왼쪽 폐포는 환기가 되지 않아 여전히 낮은 산소분압과 산소포화도를 유지하므로, 폐포를 거친 총 동맥혈의 산소분압이 여전히 낮음을 확인할 수 있다. |
3) 기타
(1) 저환기(hypoventilation)
(2) 대기 산소 분압 저하: 높은 고도, 대기 중 산소 농도 저하
(3) 확산장애(diffusion limitation): 폐포 내 산소가 폐 모세혈관으로 제대로 이동하지 못하는 상태
• 폐기종, 간질성 폐질환 등
3. 저산소혈증의 감별진단
여러 폐질환에서 저산소혈증이 나타나므로 저산소혈증의 원인을 감별할 줄 알아야 한다.
1) (A-a)DO2: 폐포 산소분압과 동맥혈 산소분압의 차 (PAO2 - PaO2)
(1) 계산식: (150 - 1.25 × PaCO2) - PaO2
* 동맥혈에는 당연히 폐포 산소분압에 대한 정보가 없기 때문에 위 공식을 통해 PAO2유추한다.
(2) > 15 mmHg: 환기 혹은 관류에 문제
* Alveoli의 산소가 artery로 제대로 전달되지 않아 두 산소분압 차이가 크다.
① O2 치료로 PaO2 회복되는 경우: V/Q mismatch
② O2 치료에 반응하지 않는 경우: Shunt
2) PaCO2
(1) 증가 (44~45 mmHg 이상): 환기저하(hypoventilation)
(2) 정상 : 환기저하 배제
* 그러나, ARDS의 일부 case, 폐색전증, ILD 등의 질환에서 저산소혈증의 기전으로 환기/관류 불균형과 단락(shunt)이 모두 가능하므로(실제 기전을 자세하게 따지면 복잡하다), O2 치료로 PaO2가 회복되지 않는 단서만으로 해당 질환을 완전히 배제할 수는 없다.
Harrison 22e, pp.2201-2207