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저산소혈증 (Arterial hypoxemia)
(A-a)Do2는 저산소혈증의 원인을 감별하기 위해 사용되는 공식입니다.
저산소혈증 (Arterial hypoxemia)란 혈액, 특히 동맥 혈액에 산소 농도가 감소되어 있는 것을 의미하며 원인은 크게 5가지로 분류할 수 있습니다.
(1) 호흡이 저하된 경우(ex. 수면 무호흡 , 진정제 과다복용 등)
(2) 확산 장애 (기체의 확산에 문제)
(3) 흡입 산소분압의 감소 (ex. 고산지대, 밀폐된 공간)
(4) V/Q mismatch (환기/ 관류 불균형)
(5) Shunt( 혈액이 폐포를 거치지 않음)
(A-a) DO2
(A-a) DO2 값은 폐포내 산소분압과 동맥혈 내 산소분압의 차이
(A-a) DO2 값이 15mmHg보다 크면, 폐포에서 동맥으로 산소공급이 원활하지 못하다는 것을 의미함.
저산소혈증을 감별하기 위해서는 (A-a) DO2 공식을 이해할 필요가 있습니다.
(A-a)DO2는 PAO2 – PaO2를 나타낸 값으로,
- PAO2는 Alveoli, 즉 폐포 내 산소분압을 나타낸 것이고
- PaO2는 artery, 즉 동맥혈 내 산소 분압을 나타낸 것입니다.
즉 (A-a)DO2는 폐포 내 산소 분압과 동맥혈 내 산소분압의 차이를 나타낸 값으로, 이 값이 정상값 (15mmHg 이하) 보다 크다면 폐포에서 동맥으로 산소 공급이 원활하지 못하다는 것을 의미합니다
이를 바탕으로 (A-a)DO2에 따른 저산소혈증의 원인 감별을 간략히 정리해보곘습니다.
1. (A-a)DO2 값이 정상보다 크다 (>15mmHg)
(A-a)DO2 값이 크다는 말은 폐포에서 동맥으로 산소공급이 원활하지 못하다는 것을 의미합니다.
이에 해당하는 대표적인 원인으로 V/Q mismatch 와 Shunt가 있습니다.
(1) V/Q mismatch (환기-관류 불균형)
V/Q mismatch : 환기 (Ventilation)과 관류 (Perfusion) 되는 양의 불균형.
쉽게 말해 폐포에서 혈액으로 산소를 전달하는 효율이 떨어진 것
먼저 V/Q mismatch는 환기 (V, Ventilation) 와 관류 (Q, Perfusion) 되는 양에 불균형이 생긴 것을 의미합니다.
- 우리 몸에서 산소가 효과적으로 혈액 내로 이동하기 위한 최적의 환기양과 관류양의 비율이 있습니다. (이상적으로는 환기량 : 관류량이 1:1이 되어야 하지만, 보통 환기량 : 관류양이 4:5 정도로 유지된다고 합니다)
만약 폐 환기나 관류에 문제가 생겨
(1) 환기되는 공기 양에 비해 관류되는 혈액 양이 적거나 ,
(2) 관류되는 혈액양에 비해 환기되는 양이 적게 되면
페포에서 혈액으로 산소를 전달하는 효율이 떨어집니다 . 이를 V/Q mismatch (환기/ 관류 불균형)이라고 합니다.
V/Q mismatch는 산소를 공급하면 개선될 수 있는데, 폐포에서 혈액으로 산소를 전달하는 성능(효율)이 떨어진 것일 뿐, 아에 못하는 것이 아니기 때문입니다. 그래서 외부에서 산소를 충분히 많이 공급해주면 효율이고 뭐고 상관없이 저산소혈증을 개선할 수 있습니다.
V/Q mismatch: 산소를 전달하는 효율(성능)이 떨어진 것 뿐이기에, 많은 산소를 공급하면 저산소혈증이 개선됩니다.
(2) Shunt (션트)
Pulmonary shunt : 혈액이 폐포를 거치지 않고 순환하여 산소가 부족함 .
쉽게 말해 폐포를 패싱하는 것.
반면에 Shunt는 혈액이 폐포를 거치지 않고 순환하는 것을 말합니다. 쉽게 말하면 폐포를 패싱하는 겁니다.
폐포에 산소 분압이 높아도 동맥혈로 전해지지 않기 때문에 V/Q mismatch와 달리 산소 공급을 해 주어도 저산소혈증이 개선되지 않습니다.
Shunt: 혈액이 폐포를 거치지 않기에, 산소를 공급해도 저산소혈증이 개선되지 않는다
2. (A-a)DO2 값이 정상이다 (<15mmHg)
이제 (A-a) DO2값이 15mmHg 이하로 정상일 때를 다뤄보겠습니다.
(A-a) DO2가 정상이라는 말은 폐포에서 동맥으로 산소를 공급하는 능력 자체는 문제가 없다는 것입니다.
그럼 어떤 원인에 의해 산소가 부족하게 된 걸 까요? 대표적으로 두가지 원인이 있습니다.
(1) 호흡 저하(Hypoventilation)
호흡저하 (Hypoventilation)
: 충분한 호흡이 이뤄지지 않아 PaO2 감소, PaCO2 증가
우리 몸은 호흡을 통해 산소를 들이마시고, 이산화탄소를 내뱉습니다.
그런데 충분한 호흡을 하지 못하는 경우가 있습니다. 대표적으로 수면 무호흡증, 수면제를 과다복용 등의 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 호흡 자체가 충분하지 않기 때문에 저산소혈증이 발생합니다.
충분한 호흡을 못하는 경우에는 산소 분압도 낮지만, 혈중 이산화탄소도 배출되지 못하고 쌓입니다. 따라서 (A-a)DO2값이 정상이면서, PaCO2가 증가한 것을 보면 호흡 저하에 의한 저산소혈증을 의심할 수 잇습니다.
(2) 흡입하는 산소 분압이 낮음 (Inspired PO2 ↓)
흡입하는 산소 분압이 낮아도 저산소혈증이 발생할 수 있습니다.
- 고산지대에서 거주하는 경우
- 밀폐 공간에 갇혀있는 경우
숨 쉬는 공간에서 산소 분압이 낮기 때문에 자연적으로 저산소혈증이 발생합니다. FiO2 값이 감소한 것을 통해 확인할 수 있으며, 특수한 상황에서 발생하기 때문에 병력 청취를 통해 파악할 수 있습니다.
