저산소혈증

• 정의

  • 저산소혈증 (Hypoxemia): 동맥혈 산소 분압(PaO₂)의 감소. 혈액 내 산소 함량이 비정상적으로 낮은 상태

  • 저산소증 (Hypoxia): 조직이나 세포에 산소 공급이 불충분하여 에너지 대사(산화적 인산화)가 저해되는 상태

  • 관계: 저산소혈증은 저산소증의 가장 흔한 원인이지만, 빈혈이나 심부전(저관류) 같은 경우 저산소혈증 없이 저산소증이 발생할 수 있음

  
  

• 산소화(Oxygenation)의 측정

  • Pulse oximeter (SaO₂, PR)

  • ABGA (PaO₂, SaO₂, P(A-a)O₂ 등)

    
    

• 청색증 (Cyanosis)

  • 환원 헤모글로빈(DeoxyHb)이 4g/dL 이상(절대량)일 때 발생

  • Central cyanosis: SaO₂ 감소 (85% 이하), 입술/점막 포함 전신 침범

  • Peripheral cyanosis: 혈류 속도 감소 및 조직의 산소 추출 증가 (혈관 수축, 심부전 등)ABGA 결과의 해석

• ABGA 결과의 해석

[1] Harrison 22e, Chap 42 (Hypoxia and Cyanosis)

[감별순서]

1) PaCO₂ 확인 → 2) (A-a)DO₂ 계산 → 3) 산소 교정되는지 여부 확인

• Hypoventilation alone

  • CNS depression (약물, CNS 이상)

  • Neuromuscular disease (ALS, GBS, spine injury 등)

  • Chest wall disease (flail chest, kyphoscoliosis)

• V/Q mismatch (환기-관류비 불균형)

  • 고농도 O₂ 투여 → PO₂ 개선

  • 분당 폐포내로 들어가는 환기량(V)과 분당 폐포모세혈관으로 흐르는 관류량(Q)의 비율이 V/Q 1.0으로 균등하게 되어야 하는데, 불균형이 일어나 비정상적 가스교환이 이뤄진 것.

  • Ventilation 감소에 의한 V/Q mismatch: 천식, COPD, ILD

  • Perfusion 감소에 의한 V/Q mismatch: 폐혈관 질환

• Shunt (단락)

  • 고농도 O₂ 투여 → PO₂ 개선 안됨

  • Intrapulmonary Right-to-Left shunt: 관류량은 정상이나 폐포의 붕괴, 기도폐쇄등으로 환기가 안되어 폐포에서 혈액이 그냥 지나쳐 정맥혈이 동맥혈에 섞이는 경우

    • 질환: Alveolar collapse(무기폐), intraalveolar filling(폐부종, 폐렴), ARDS

  • Intracardiac Right-to-Left shunt: right heart에서 left heart로 혈액이 섞이는 경우

    • 질환: 심장 기형

[1] Harrison 18e, Figure 137-1

[2] Harrison 22e, Chap 39 (Dyspnea, Fig 39-2), Chap 42 (Hypoxia)

[Intrapulmonary shunt]

• 정의: 관류(Perfusion)는 유지되나 환기(Ventilation)가 전혀 되지 않는 영역 (V/Q = 0) → 산소분압이 낮은 혈액이 산소분압이 높은 혈액과 섞이게 됨

• 원인: 폐포의 완전한 붕괴(무기폐), 폐포 내 체액 충만(폐부종, 폐렴)

• 특징: 흡입산소분획(FiO₂)을 높여도 PaO₂가 거의 증가하지 않음 (Refractory hypoxemia)

[V/Q mismatch]

• 정의: 환기와 관류의 비율이 불균형한 상태 (가장 흔한 저산소혈증 원인)

• 원인: 기도 폐쇄(천식, COPD), 간질성 폐질환(ILD), 폐혈관 질환

• 특징: 흡입산소분획(FiO₂)을 높여주면 PaO₂가 효과적으로 증가함

[1] Harrison 22e, Chap 42 (Hypoxia)

• PaCO₂와 환기량의 관계

  • PaCO₂는 체내 CO₂ 생성량에 비례하고, 폐포 환기량(Alveolar ventilation)에 반비례

  • 즉, Alveolar ventilation이 증가하면 PaCO₂는 감소한다

• 폐포 환기량 공식

  • Alveolar ventilation = (Tidal volume - Dead space volume) × Respiratory rate

  • 따라서 CO₂ 배출을 위해서는 1회 호흡량(Tidal volume) 또는 호흡수(RR)의 증가가 필요

• 호흡 조절 (Respiratory Drive)

  • 연수(Medulla)의 호흡 중추는 동맥혈 CO₂ 분압 변화에 가장 민감하게 반응

  • 일반적으로 PaCO₂ 1 mmHg 증가 시 분당 환기량은 2~5 L 증가

임상적 적용

• 저산소혈증과 고탄산혈증(Hypercapnia)이 동반된 경우 (Type 2 호흡부전):

  • 저산소혈증 교정: 산소 투여 (FiO₂ 증가)

  • 고탄산혈증 교정: 폐포 환기량 증가 필요 (Minute ventilation 증가)

• 단순 산소 투여로 교정되지 않거나 자가 호흡 노력이 부족한 경우 적절한 호흡보조요법 및 기계 환기(NIV, MV) 고려

  
  

[1] Harrison 22e, Chap 42 (Hypoxia)