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1. 서론
1.1. 산소요법의 개요
산소요법은 세포가 정상적인 대사활동을 수행하기 위해 필요한 산소를 공급하는 것이다. 정상인의 경우 안정 시 분당 약 250ml의 산소를 소모하며, 약 1.5L의 산소를 폐에 보유하고 있다. 그러나 산소 공급이 중단되면 약 6분 만에 폐에 보유된 산소가 모두 소모되어 세포가 저산소증에 빠지게 된다.
산소요법의 목적은 저산소혈증을 치료하고 예방하며, 호흡 노력을 감소시키고 심장의 부담을 경감시키는 것이다. 정상인의 동맥혈 산소분압(PaO2)은 77~100mmHg 수준을 유지하며, 만성폐쇄성폐질환(COPD) 환자의 경우 55~60mmHg도 수용 가능하다. 그러나 COPD 환자에게 고농도의 산소를 공급하면 호흡중추가 억제되어 위험할 수 있으며, 노인이나 미숙아의 경우에도 주의가 필요하다.
산소요법은 세포의 정상적인 대사활동을 유지하기 위해 필요하며, 이를 통해 조직의 저산소증을 치료하고 예방할 수 있다. 또한 호흡 노력을 감소시키고 심장의 부담을 경감시킴으로써 환자의 예후 향상에 기여할 수 있다.
1.2. 산소요법의 필요성과 중요성
산소요법의 필요성과 중요성은 다음과 같다.
세포는 산소가 적절하게 공급되지 않으면 세포 파괴가 일어나 점차 죽음에 이르게 된다. 산소공급의 영향을 가장 많이 받는 기관은 뇌, 부신, 심장, 신장, 간 등이다. 산소요법의 목적은 조직 저산소증(tissue hypoxia)의 교정과 예방이다. 저산소혈증을 치료하지 않을 경우 조직 저산소증이 생기고, 주요 장기의 비가역적인 손상을 가져와 사망에 이르기 때문이다.
세포의 미토콘드리아는 PaCO2가 18mmHg 정도로 유지되어야 ATP를 생성하여 여러 세포에서 생화학적인 기능을 수행하게 되는데, 산소 공급이 적절하지 못한 경우 에너지 생성을 위해 혐기성 대사로 바뀌고 이 상태가 지속되면 젖산(lactic acid) 생성이 증가되고 산증이 진행하여 세포 대사의 이상이 생기며 세포의 죽음에 이르게 된다.
정상 성인에서 안정 시 산소를 분당 250ml 소모하며, 보유량이 약 1.5L 정도이므로 산소공급이 중단되고 6분 정도 지나면 보유량이 모두 소모된다. 따라서 산소요법은 저산소혈증 치료, 호흡노력의 감소, 심장 부담의 경감 등을 위해 필요하다.""
2. 본론
2.1. 산소화 과정
2.1.1. 외호흡
외호흡은 대기 중의 산소를 호흡운동에 의해서 폐포 및 혈액 내로 운반하는 과정이다. 이 과정에서 중요한 역할을 하는 요인은 폐포의 산소분압(PaO2)이다.
정상인이 흡입하는 공기 중의 산소농도는 약 21%이며, 이때 산소분압은 약 160mmHg이다. 하지만 폐포 내의 산소농도는 약 14%로 감소하며, 산소분압은 약 105mmHg 수준까지 낮아진다. 이는 폐포 내의 산소가 질소, 수증기, 탄산가스 등에 의해 희석되고, 매 호흡 시 폐포의 가스교환이 완전히 이루어지지 않기 때문이다.
폐포 내로 운반되는 가스의 양이 증가하면 단위 시간당 폐포에 도달하는 산소량이 늘어나게 되어, 이는 PaO2를 결정하는 주요 요인이 된다. 또한 폐를 관류하는 혈액의 양과 혈액 내 산소-헤모글로빈의 결합 정도, 그리고 환기-관류 불균형 등도 PaO2에 영향을 미치는 중요한 요인들이다.
이처럼 외호흡 과정에서 폐포의 산소분압을 정상 수준으로 유지하는 것은 세포에 필요한 산소를 공급하기 위한 필수적인 단계라고 할 수 있다.
2.1.2. 산소운반
산소의 운반은 가스의 확산에 의해 폐포로부터 모세혈관 내로 이동한 산소가 좌심장으로부터 혈액순환을 따라서 호기성 대사과정이 이루어지는 세포의 사립체로 이동하는 과정이다"" 산소운반에는 산소함량, 심박출량, 혈색소 농도, 혈색소와 산소의 친화성 등이 영향을 미친다""
혈색소는 산소와 가역적 결합을 하며, 이를 통해 폐에서 세포로, 세포에서 폐로 각각 산소와 탄산가스를 효과적으로 운반한다"" 혈색소 1g당 최대 1.34ml의 산소를 결합할 수 있으며, 이 산소가 혈액 내에서 산소운반 기능을 담당한다""
정상 성인에서는 1분 동안 약 1000ml의 산소가 좌심실에서 말초조직으...
