<Respiratory failure에 대해 알아보기 위해 작성된 시나리오>
선배 간호사: 이후 선배 RN으로 통칭
후배 신규 간호사: 이후 후배 RN으로 통칭
<인계 중>
후배 RN: respiratory failure 진단받은 PU 김 OO 님 인계드리겠습니다. 이 환자는...
선배 RN: 선생님, 호흡부전에도 type이 나눠져있는데 이 사람은 type 몇이에요?
후배 RN: (동공지진을 일으키며, 인계 종이를 뒤지다가) 아...! type 2라고 쓰여있습니다!
선배 RN: type 2는 뭔데요? 입실 시 ABGA 결과 봤어요?
후배 RN: 음.... 😨
선배 RN: 선생님, MICU엔 respiratory failure로 오는 환자들이 정말 많잖아요, 자주 볼 수 있는 진단명인데 공부해야죠. 다음에 확인할 거니까 꼭 공부해오세요.
후배 RN: 네..!
후배 RN은 퇴근 후 집으로 돌아가 책과 인터넷을 뒤적거리며 호흡부전의 type에 대해서 찾아보기 시작했다.
알아보니 호흡부전에는 총 4가지 type이 있다고 나와있었다.
후배 RN은 공책에 예쁘게 적기 시작했다. 신규 간호사의 노트 정리를 함께 구경해보자.
<Types of Respiratory failure>
Type I. 저산소혈증 호흡부전(Hypoxemic respiratory failure)
Type II. 고탄산혈증 호흡부전(Hypercapnic respiratory failure)
Type III. 수술 전후 호흡부전(Perioperative respiratory failure)
Type IV. 쇼크로 인한 호흡부전(Shock with hypoperfusion)
-> 특히나 임상에서는 Type I과 Type II가 대부분을 차지한다.
Type I. 저산소혈증 호흡부전(Hypoxemic respiratory failure)
* ABGA상에서 PaO2 60mmHg 이하의 저산소혈증으로 정의된다.(PaCO2 값은 낮거나 정상이다.)
** 저산소혈증 호흡부전의 원인
① 높은 고도 때문에 산소가 부족한 환경에서 호흡하는 경우
-> 고산병을 생각해보자, 왜 저산소혈증이 오는지 직관적인 이해가 가능하다.(산소가 부족하니까!)
② 환기와 관류의 불균형 = V/Q mismatch라고 하며 가장 흔한 원인이다.
-> ventilation과 perfusion의 불균형이라는 뜻으로 폐포안에 들어온 산소는 많으나 이 산소를 조직으로 운반할 혈액이 부족한 경우 -> 폐색전증(PTE)을 생각해보면 이해가 갈 것이다. emboli에 의해 폐혈관이 막히면 혈액이 도달할 수 없으므로
또는 반대로 폐포는 허탈(collapse)되어 산소가 별로 없는데 하필 그 폐포를 둘러싼 혈관은 확장되어 산소를 받아가려는 혈액은 많아서 낮은 수준의 산소를 얻은 혈액이 조직으로 전달되는 경우를 생각해보자.
흔히들 prone position에 대해 공부할 때 dependent lung or non-dependent lung의 개념과 함께 V/Q mismatch에 대해 알아두는 것이 중요하다.
③ 폐포 저환기: 호흡근육이 지쳤거나 활동의 저하로 분당 환기량이 저하되는 경우
-> metabolic acidosis에서 보상작용으로 CO2를 배출하기 이해 빈호흡(tachypnea)이 일어나는데 결국엔 호흡근이 지치며 오히려 acidosis가 심해지는 것을 막기 위해 metabolic acidosis에서 early intubation을 시행하지 않는가? 이를 떠올리면 호흡근육이 지친다는 개념이 뭔지 이해할 수 있을 것 같다.
④ 확산(diffusion) 문제: 폐렴이나 ARDS처럼 가래나 fluid가 호흡기에 차며 산소가 모세혈관으로 확산되는 것이 방해됨
-> 원활하게 diffusion이 일어나려면 조직과 혈관 사이에 방해물이 없어야 하는데 sputum이나 fluid 자체가 이러한 공기의 확산을 방해할 수 있다.
⑤ 션트(shunt) 발생: 심장 중격(septal)에 문제가 생기며, 전신을 순환하고 온 낮은 산소, 높은 이산화탄소 수준의 혈액이 우심방, 우심실을 지나 폐동맥을 통해 폐로 가서 환기되는 것이 아닌, septal defect를 통해 좌심실 쪽으로 섞여 들어가며 바로 대동맥 -> 전신 순환하는 경우
* 폐렴(pneumonia), 흡인(aspiration), 폐색전증(PTE), 폐쇄성 폐질환(COPD), 기흉(pneumothorax), 심장질환 (heart disease)등이 흔한 원인이다.
* 결국 lung에 문제가 생겨서 환기가 제대로 안되면 사실 저산소혈증뿐만 아니라 CO2도 증가되어야 할 것 같은데 왜 ABGA에서 산소분압만 낮아지고 CO2는 normal하거나 낮은 수치를 보일 수 있는 것일까?
-> 그 이유는
lung의 남아있는 정상 폐포들이 이산화탄소를 배출할 기능을 아직 가지고 있기 때문이다. 확산 수준이라고 표현해야 할 것 같은데 애초에 산소보다 이산화탄소가 확산되는 능력이 훨씬 더 높다. 이산화탄소를 배출하기 위해서는 oxygenation 시키는 것에 비해서는 functioning lung tissue가 훨씬 덜 요구된다.
Type II. 고탄산혈증 호흡부전(Hypercapnic respiratory failure)
* ABGA상에서 PaCO2 50mmHg 이상의 고탄산혈증으로 정의된다.(PaO2값도 보통 낮다.)
- 급성: PaCO2 45mmHg 이상
- 만성: 이미 만성적인 고탄산혈증을 가지고 있는 환자의 경우 pH <7.3
asthma, emphysema 등의 COPD 환자는 CO2가 차있는 base가 워낙 높다. 만성적인 hypercapnea가 있고 ㅇ경험적으로 이런 환자들은 pCO2 5~60대로는 CO2 narcosis 오지도 않음(보통 멘탈이 쳐지지도 않는다, 몸이 이미 그 정도 CO2엔 적응함)
** 고탄산혈증 호흡부전의 원인
결국엔 Type 2 respiratory failure는 부적절한 폐포 환기 때문에 발생한다.
상대적으로 대기 중의 이산화탄소보다 우리 몸안에 이산화탄소가 더 많이 차있는 상태라면 ventilation, 즉 환기를 해줘서 둘을 교환하고 체내 이산화탄소의 농도를 낮춰주면 된다.
근데 이 환기가 제대로 안되기 때문에 CO2가 빠지지 않는 것. 결국엔 산소, 이산화탄소 모두 영향을 받는다.
① 기도 저항성의 증가
-> COPD(만성 폐쇄성 폐질환)을 생각해보자, 가장 흔한 type II 호흡부전의 원인이다.
bronchospasm(급성 기도 수축)과 같은 상황처럼 기도가 좁아지면 CO2의 배출이 어려워지는 것은 당연하다.
② 호흡 노력 감소
-> 약물의 영향(진정제, 마약성 진통제 등 -> 수많은 sedative들이 호흡을 억제하는 효과가 있다)
-> brainstem(뇌간)이 손상되어 우리 몸의 호흡 중추가 제대로 기능하지 않을 때
③ 신경근육 문제
-> 중증 근무력증, 길랭-바레 증후군, 운동 뉴런 질환
-> 말초 근육 위약이 동반된 경우나 검사 소견에 비해 호흡곤란이 심한 경우 이를 의심해볼 수 있다.
④ 신체적 기형, 강직(강직성 척추염) 등의 원인
-> kyphoscoliosis(척추 측만증) 또는 강직성 척추염(ankylosing spondylitis)이 있으면 호흡을 방해하며 환기량이 저하될 수 있다.
⑤ 폐 유순도(lung compliance)의 감소
-> 폐부종, 무기폐, auto-PEEP 등의 원인으로 폐 유순도가 감소한 경우이다.
lung compliance는 용어가 어려워 보이지만 결국에는 같은 힘(pressure, 압력)을 사용했을 때 얼마나 폐포가 많이 확장되느냐, 펴지느냐(부피 변화)의 개념이다. -> 같은 압력에 의해 얼마나 부피 변화가 큰가. 풍선 부는 것을 생각해보라고 보통 예시를 드는데 딱딱한 새 풍선을 후~~ 하고 부는 것과, 말랑말랑하고 딱 봐도 잘 늘어날 것 같이 생긴 풍선을 후~~하고 같은 힘으로 불었을 때 어느 풍선이 더 잘 늘어나느냐의 개념으로 이해하면 된다. 폐부종, 무기폐(atelectasis), auto-PEEP의 경우에 이러한 lung compliance가 저하되면서 aveoli가 잘 늘어나지 않기 때문에 환기가 저하되고 CO2가 차는 원인이 된다.
Type III. 수술 전후 호흡부전(Perioperative respiratory failure)
Type III 호흡 부전은 사실 type 1&2의 subtype이라고들 많이 표현된다.
수술과 무슨 관련이 있냐면, 수술을 받는 경우를 생각해보면 꽤나 긴 시간 supine position 그대로 누워서 활동이 제한되고 전신 마취과 필요한 경우에는 진정제를 사용하며 intu + vent를 적용할 수도 있고 수술 후에도 약물로 인해 기침반사가 저하되거나, 특히나 수술 후 극심한 통증으로 인해 respiratory movement 자체가 저하되는 것이 큰 원인이다.
이로 인해 lung이 collapse 되는 atelectasis(무기폐)가 발생하며 respiratory failure가 진행되는 것이다.
무기폐는 흔한 수술 후 합병증이고 수술 후에 발열, HR의 상승, RR의 상승이 보이면 혹시 수술 후 합병증으로 atelectasis가 생긴 것은 아닌지 의심해보게 된다.
그래서 수술 후에 무기폐를 예방하기 위해서 환자들에게 inspirometer라고 하는 호흡 운동 기구(흡!! 하고 공기를 들이마셔서 공을 올리는 기구) 사용법을 교육 후 연습시키고 가래를 잘 뱉고 심호흡을 하라고 하며 respiratory function이 다시 돌아올 수 있게 aveoli를 펴주기 위해 노력하는 것이다.
SICU에서 OP 후 extubation을 진행 한 뒤 멘탈 있는 환자들은 다 inspirometer를 하나씩 쥐고 열심히 숨을 들이키며 공을 끌어올리고 있다.
Type IV. 쇼크로 인한 호흡부전(Shock with hypoperfusion)
type IV 호흡부전은 쇼크와 관련이 있다. 쇼크 환자에서 호흡근의 관류 저하 등으로 발생하는 호흡 부전이다. 쇼크랑 호흡부전이랑 무슨 상관인데? 싶겠지만 결국 shock state = systemetic blood pressure의 저하, 즉 혈압이 매우 저하되어 있는 상태이고 우리 몸의 산소는 혈액 속의 헤모글로빈과 함께 결합되어 이동한다. 혈압이 저하되어 조직과 기타 주요 장기들(lung을 포함)로 혈액이 제대로 도달하지 않는다는 것은 결국 산소도 제대로 공급이 안된다는 말이다.
BP가 저하되면 호흡근에도 제대로 혈류가 가지 않을 테니 산소가 보급되지 않는 조직은 당연히 제대로 기능을 할 수가 없다. type 4는 이로 인한 respiratory failure를 말한다.
intubation indication(적응증)에 shock가 포함되어있는 이유이기도 하다.
- 호흡 부전의 종류 포스팅 끝 -
참고문헌: 서울대학교 의과대학 내과학교실. SNUH MANUAL of Medicine. 도서출판 고려의학. 4th edition. 8-10p
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