순환 촉진법

순환 촉진법

Ⅰ. 폐순환의 특징 1. 피에효루류의 분포 2. 폐의 혈관 저항 3. 저 산성 신상 폐의 혈관 수축 Ⅱ.환기와 전달의 관계 1. 이상적인 환기/관류 2. 정상 환기/관류 3. 비정상 환기/관류 4. 그와은류랴은의 감소가 PaO2에 미치는 영향 5. 그와은류랴은의 감소가 PaCO2에 미치는 영향 호흡의 일차적 목표는 세포에 산소를 원활히 공급하는 것이며 이차적 목표는 대사 과정에 의해서 생성된 이산화 탄소를 세포에서 원활하게 체외로 배출하는 것인 바 일차적 목표를 산소화(oxygenation), 그리고 이차적 목표를 환기(ventilation)과 각각 부른다.

산소화와 환기는 다른 과정으로 폐포와 모세 혈관 간 산소 그리고 이산화 탄소 분압 차이에 의한 확산성 교환에 의해서 행해지고 있지만, 양자를 분리할 수 없을 정도로 서로 밀접한 관계를 가지고 있으므로 산소화와 환기의 적정 여부 그리고 산소화 및 환기 부전의 원인을 찾고 교정하기 위해서는 산소와 이산화 탄소의 교환과 운반 과정에 대한 이해가 필요하다.

폐순환계의 개념도. Image: en.wiktionary.org

폐순환계의 개념도. Image: en.wiktionary.org

폐를 통과하는 혈액의 양은 분당 약 5L 정도로 폐동맥의 수축기 혈압이 낮아도 혈액이 폐로 관류하는 이유는 폐순환계가 전신순환계에 비해 말초혈관의 저항이 매우 낮기 때문이다.

Image: quizlet.com

폐를 통과하는 혈액의 양은 분당 약 5L 정도로 폐동맥의 수축기 혈압이 낮아도 혈액이 폐로 관류하는 이유는 폐순환계가 전신순환계에 비해 말초혈관의 저항이 매우 낮기 때문이다.

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폐 혈류의 국소적 분포를 설명하는 ‘Three-zone’ pulmonary perfusion model. Zone 1에서는 폐관류가 없다.

Zone 2에서 폐관류는 간헐적이며 심장 및 호흡 주기에 따라 변하며 아래쪽으로 갈수록 점차 증가한다.

Zone3에서 관류는 많고 일정하다.

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폐의 여러 구역에 혈류가 분포하는 것은 폐동맥 압력과 폐문에서 중력에 의한 정수압의 차이에 의해서 행해지고 있다.

1구역은 폐의 첨부로 혈액을 보낼 정도 폐동맥 압력이 폐포 내의 가스 압력보다 높지 않아 허파 꽈리 혈관은 허탈(collapse) 되고 결과적으로 혈류는 멈추게 된다.

심장보다 약간 높은 2구역은 폐의 중간 부위에서 폐동맥 압력으로 폐포 내 압력의 차이에 의해서 간헐적으로 관류되고 호흡의 영향을 받는다.

제2구역에서는 폐동맥 압력이 폐포 내 압력보다 높고 폐 정맥압은 폐포 내 압력보다 낮지만 폐 정맥압이 폐포 내 압력보다 높지 않는 한 국소 혈류에 큰 영향이 없다.

혈류는 폐동맥 압력과 폐 정맥압의 차이에 의해서 결정되는데, 3구역은 폐의 아래쪽으로 폐동맥 압력>폐 정맥압>폐포 내 압력이기 때문에 폐 수액이 지속적으로 이뤄지고 혈류량도 크게 증가한다.

누운 자세에서는 폐의 첨부와 기저부 사이에 관류 압력의 변화가 거의 나타나지 않아 폐의 상하부 사이에는 관류 압력의 차이가 나타나지만 상하 부위 사이의 거리가 짧아 변화가 작게 나타난다.

선 자세에서 폐 아래쪽은 폐동맥압>폐정맥압>폐포내 압력이기 때문에 폐관류가 지속적으로 이루어져 혈류량도 크게 증가한다.

Image: quizlet.com2. 폐혈관 저항 폐를 통과하는 혈액의 양은 분당 약 5L 정도로 폐동맥의 수축기 혈압이 불과 15~30mmHg에 불과하고 이 정도 압력에서도 혈액이 폐로 관류하는 이유는 폐순환계가 전신순환계에 비해 말초혈관의 저항이 매우 낮기 때문이다.

흉곽 내 주요 장기 및 혈관 압력압력(mmHg) 우심방압 < 5(평균) 우심실압 15 – 30 / 0 – 4 폐동맥압 15 – 30 / 6 – 12 폐동맥추가압 6-12 좌심방압 <12(평균) 좌심실압 150 / 10 대동맥압 150 / 90압력(mmHg) 우심방압 < 5(평균) 우심실압 15 – 30 / 0 – 4 폐동맥압 15 – 30 / 6 – 12 폐동맥추가압 6-12 좌심방압 <12(평균) 좌심실압 150 / 10 대동맥압 150 / 90국소 저산소성 폐혈관 수축(HPV)의 개략도. 한편 폐 환기는 국소 HPV의 일반적인 임상 사례이다.

Qs: shunt flow, QT: perfusion flow Image: clinicalgate.com국소 저산소성 폐혈관 수축(HPV)의 개략도. 한편 폐 환기는 국소 HPV의 일반적인 임상 사례이다.

Qs: shunt flow, QT: perfusion flow Image: clinicalgate.com흡입된 산화질소(NO)는 환기된 폐포에만 도달하고 환기된 폐의 혈관만을 확장시켜 환기/관류(V̇/Q̇)의 매칭을 향상시킨다.

Image: rc.rcjournal.comⅡ. 환기와 수액의 관계 1. 이상적인 환기/관류 폐의 기능은 공기 중의 산소를 혈액 내로 운반, 그리고 대사산 물건인 혈액 내 이산화 탄소를 체외로 배출하는 것이다.

이처럼 정상적인 가스 교환은 폐포 환기량과 관류량 사이의 정상적인 관계에 의해서 행해지고 있지만 이 정상적인 관계는 각각의 폐포가 전체 호흡량과 전체 관류량 분담량을 얼마나 정확하게 수용하느냐에 달렸다고 볼 수 있다.

그러므로 정상인으로 환기/관류율은 1:1이 되는 것이 이상적이지만, 닫힌 보따리의 정상적인 해부가 복잡하다는 점을 고려하면 각 자음 하나의 환기와 수액 간의 이상적인 관계가 때때로 흐트러짐을 이해할 수 있어 그 결과 일반들조차 각 폐포 단위로 환기와 수액의 이상적인 비율이 적용되지 않은 실정이다.

2. 정상 환기/관류 폐 전체로 봐서 분 시 환기량(minute volume)이 4리터이다, 심박출량이 5리터라고 하면 환기/관류 비율(V/Q ratio)는 0.8로 폐 전체에서 본 V/Q ratio가 0.8인 동시에 폐의 어느 부위에서별 V/Q ratio도 0.8이면, 그 폐의 환기와 수액은 정상적으로 이뤄지고 있으며 가스 교환도 효율적으로 이뤄지고 있다고 평가할 수 있다.

폐 내에 지역적 편차가 존재하지만 환기/관류의 비율은 평균 0.8에 가까운 일정 비율을 유지하고 있으며, 이 비율이 0.8 이상이거나 미만이면 환기/관류 불일치라고도 하는 비정상적인 환기/관류 커플링으로 간주된다.

V: L/min, Q: L/min Image: en.wikipedia.org3. 이상 환기/관류 폐의 어느 부위에서 본 V/Q ratio가 0.8보다 높거나 낮을 경우 그 부위의 환기와 수액은 불균형 상태에 있는 것을 암시한다.

그러므로 폐의 전 구역에서 본 V/Q ratio이 고르지 않으면 전체 호흡량 또는 폐 순환계의 관류량이 정상적인 확산 장애가 아니더라도 전체 혈액 가스 교환은 불균형을 이루었다고 평가해야 한다.

1)환기/전달 계수<0.8폐의 한 부위에서 혈액 순환은 정상이지만, 허파 꽈리가 mucus plug에서 막혔거나 심한 폐렴 또는 급성 호흡 부전증(ARDS)등에서 삼출물(exudate)이 막히고 있는 경우에 환기가 제대로 못하고 차단이 발생하고 이에 따른 PaO2이 감소한다.

션트는 환기가 잘 되지 않는 폐포(환기/관류율<0.8)의 관류인 반면 생리적 사강은 관류가 되지 않는 폐포(환기/관류율>0.8)의 환기를 의미한다.

Image: airwayjedi.com즉, 환기가 잘 되지 않으면 가스교환이 불충분해지므로 그 부위를 관류한 혈액의 산소포화도는 감소하고, 또한 이 혈액이 정상적으로 가스교환된 혈액과 혼합되면 전체 혈액의 산소포화도도 감소한다(shunt unit).FIO2를 증가시키면 낮은 V/Q ratio(V/Q scatter)에 의한 저산소증은 호전되지만 션트에 의한 경우에는 저산소증이 호전되지 않는다.

Image: derangedphysiology.com그러므로 낮은 V/Q상황(0과 1사이의 V/Q ratio)는 저산소증을 유발하고 낮은 V/Q ratio에 의한 저산소증은 흡입 산소 농도(FiO2)을 높이면 가역적으로 개선되지만 V/Q=0의 true shunt의 경우에는 FiO2를 높여도 저 산소증이 개선되지 않는다.

2)환기/전달 계수〉 0.8반대로 폐포 환기는 정상적으로 이뤄지고 있지만 울혈성 심부전(congestive heart failure)에 의한 심박출량이 감소한 경우 또는 폐색전증(pulmonary embolism)이나 혈관 수축에 의한 폐순환량이 현저히 감소한 경우도 가스 교환이 제대로 이뤄지지 않고 이런 폐포 환기는 거의 효과가 없기 때문에 소모성 환기(wasted ventilation)이라고도 불리는데 즉, 이는 사강 차기를 의미한다.

정상 및 질환이 있는 폐의 빗 수강(VD)및 폐포 환기(VA).관류량에 비해서 부위 혈류의 중단 또는 과도한 폐포 환기는 빗 위강 환기의 증가를 유발하고 빗 위강이 증가하면 폐포 환기를 보존하기 위한 보상성 분 시 환기량(VE)의 큰 증가가 필요하다.

VT;tidal volume Image:aneskey.comV/Q ratio가 높은 부위는 가스 교환에 뛰어나지만, 혈류가 매우 적은 약점을 가지고 있다.

심박출량의 약 15%만이 V/Q ratio가 5이상의 폐 단위를 순환 하므로 이런 부위는 V/Q ratio가 낮은 단위로 발생하는 열악한 가스 교환을 보상하기에 충분한 산소 혈액을 제공할 수 없다.

4. 관류량의 감소가 PaO2에 미치는 영향 관류량이 감소하고 있는 폐는 비교적 통풍이 증가하고 있어 폐 모세 혈관의 PCO2는 낮은 PO2는 높아지고 있다.

흥미로운 것은 일부 폐 부위의 관류량이 감소하고 있어도 이것이 동맥 혈액 가스 소견에는 큰 영향을 끼치지 않지만 그 이유는 관류량의 감소가 환기/관류율이 증가하는 한 원인이 되며 또 관류량이 감소한 폐 부위에는 소량의 혈액만 통과하기 때문이다.

그러므로 관류량 감소는 PaO2에 직접적인 영향을 미치지 않는다.

5. 관류량의 감소가 PaCO2에 미치는 영향만 관류량이 감소한 폐 부위가 많다고 이는 소모성 환기가 증가하는 원인이 되고 결과적으로 PaCO2가 증가하기 때문에 이런 경우에는 PaCO2를 정상으로 유지하기 위해서 분 시 환기량을 증가시켜야 한다.

PaCO2가 증가하면 PaO2가 줄어들 가능성이 있다는 사실에 유의해야 한다.

V/Q ratio가 낮을수록 관류 혈액의 조성은 혼합 정맥혈, 즉 진정한 션트(true shunt)에 가까운 되고 V/Q ratio가 높을수록 관류 혈액의 조성은 폐포 가스에 더 가깝다.

PaO2와 V/Q의 관계는 PaCO2와 V/Q의 관계보다 험하고 S글자(sigmoid)의 형태를 이룬다.

Low V/Q 부위는 폐정맥 혈액이 폐동맥 혈액과 비슷하고 PaO2와 V/Q의 관계가 급하며 S자형이다.

반면 High V/Q 부위는 폐정맥 혈액이 흡입가스 조성과 유사해 산소화에 상당한 영향을 받지만 CO2 제거는 최소한의 영향을 받는다.

Image: derangedphysiology.comLow V/Q 부위는 폐정맥 혈액이 폐동맥 혈액과 비슷하고 PaO2와 V/Q의 관계가 급하며 S자형이다.

반면 High V/Q 부위는 폐정맥 혈액이 흡입가스 조성과 유사해 산소화에 상당한 영향을 받지만 CO2 제거는 최소한의 영향을 받는다.

Image: derangedphysiology.com#폐순환 #션트 #shunt #사강 #deadspace #환기관류율 #저산소성 폐혈관 수축· · · 김동수. 호흡관리의 실제(개정증보판). 벤딕센 HH 등. 호흡기 관리. CV모즈비 JL의 배남. 마취와 폐의 순환입니다.

ASA Refresher 마취과 코스. · 브라운 HA 이런 거. 호흡생리학 입문. 리틀, 브라운&컴퍼니·모건 GE, 미하일 MS. 임상마취학. 이스트노워크 애플톤&랑게QR코드로 보기QR코드로 보기