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1. 급성 호흡부전
1.1. 정의 및 병태생리
1.1.1. 급성 호흡부전의 정의
급성 호흡부전이란 폐포 내 가스와 모세혈관의 혈액 사이에 생긴 산소, 이산화탄소의 교환 장애가 급성으로 발병한 상태를 의미한다. 즉, 폐포와 모세혈관 사이의 가스 교환이 적절히 이루어지지 않아 저산소증과 이산화탄소 축적이 발생하게 되는 것이다. 이로 인해 환자의 생명이 위협받을 수 있으므로, 신속한 진단과 적절한 치료가 필요하다.
1.1.2. 환기부전, 산화부전, 환기와 산화부전의 복합
환기부전, 산화부전, 환기와 산화부전의 복합은 급성 호흡부전의 주요 원인 기전이다.
환기부전은 환기-관류(ventilation-perfusion, V/Q) 비가 부적절한 것으로, 관류는 정상이나 환기가 불충분한 경우를 말한다. 환기부전은 공기가 폐의 안팎으로 이동하기에 충분하지 않을 때 발생하며, 이로 인해 소량의 산소가 폐포에 도달하고 이산화탄소가 축적되어 저산소혈증을 초래한다. 환기부전은 폐와 흉벽의 물리적 이상, 뇌의 호흡조절중추 결함, 호흡근 기능 저하 등으로 인해 발생할 수 있다.
산화부전은 환기는 정상이지만 폐관류가 감소된 환기-관류 불균형으로 인해 혈액을 충분히 산화시키지 못하는 상태를 말한다. 많은 폐질환이 산화부전의 원인이 되며, 폐포 수준에서의 산소확산 감소, 폐혈관의 혈액 섞임, 환기관류 불균형, 낮은 산소분압의 공기 흡입 등이 주요 기전이다.
환기와 산화부전이 복합된 경우에는 저환기(hypoventilation)와 관련된다. 폐포-모세혈관막에서 부적절한 가스교환으로 인해 동맥혈의 산소화가 저하되고 이산화탄소가 축적되는 상태이다. 이 때 폐관류가 적절하지 않을 경우 환기관류 불균형이 발생하며, 환기와 관류 모두 부적절해질 수 있다. 이러한 복합 호흡부전은 만성 기관지염, 폐기종, 천식 등의 비정상적인 폐 구조를 가진 환자에게서 주로 나타난다.
결국 환기부전, 산화부전, 그리고 이 둘의 복합적 장애는 급성 호흡부전의 주요 병태생리적 기전이 되며, 이로 인한 저산소증과 이산화탄소 축적이 급성 호흡부전의 핵심 증상이 된다고 할 수 있다.
1.2. 원인
1.2.1. 폐외성 원인
폐외성 원인은 호흡부전의 원인이 폐 자체가 아닌 다른 장기나 신체 상태의 변화로 인해 발생하는 경우를 말한다. 폐외성 원인으로는 신경근육계 장애, 중추신경계 장애, 흉곽 및 흉벽 이상, 심혈관계 이상 등이 있다.
첫째, 신경근육계 장애는 근육의 약화나 마비로 인해 호흡근이 적절히 기능하지 못하여 발생한다. 대표적인 질환으로는 중증근무력증, 길랭-바레 증후군, 근위축성 측삭경화증 등이 있다. 이러한 질환에서는 횡격막이나 늑간근의 기능 부전으로 인해 폐포 환기가 저하되어 저산소증과 고탄산혈증이 나타난다.
둘째, 중추신경계 장애는 뇌나 척수 손상으로 인해 호흡조절 중추가 제대로 기능하지 못해 발생한다. 대표적으로 뇌졸중, 두개내압 상승, 수막염, 마약 중독 등이 있다. 이러한 질환에서는 중추의 호흡 조절 기능이 저하되어 저환기와 저산소증이 나타난다.
셋째, 흉곽 및 흉벽 이상은 흉곽의 구조적 문제나 흉벽의 움직임 장애로 인해 발생한다. 대표적으로 척추측만증, 강직성 척추염, 과도한 비만 등이 있다. 이러한 질환에서는 흉벽의 움직임 제한으로 인해 폐의 팽창과 수축이 원활하지 않아 환기 부전이 나타난다.
넷째, 심혈관계 이상은 심장 기능 저하나 폐혈관 저항 증가로 인해 발생한다. 대표적으로 급성 심부전, 폐동맥 고혈압 등이 있다. 이러한 질환에서는 혈액 순환 장애로 인해 가스교환이 원활하지 않아 저산소증이 나타난다.
이처럼 폐 자체의 문제가 아닌 다른 장기나 신체 상태의 변화로 인해 호흡부전이 발생하는 경우를 폐외성 원인이라고 하며, 이는 신경근육계, 중추신경계, 흉곽 및 흉벽, 심혈관계 등 다양한 영역에서 발생할 수 있다.
1.2.2. 폐내성 원인
급성 호흡부전의 폐내성 원인은 다음과 같다.
폐내성 원인은 폐 자체의 직접적인 손상으로 인해 발생하는 경우이다. 이는 주로 염증반응, 폐부종, 폐출혈, 폐섬유화 등의 병리적 변화로 인해 가스교환 능력이 저하되어 나타난다. 대표적인 폐내성 원인으로는 폐렴, 급성호흡곤란증후군(ARDS), 폐경색, 폐부종, 간질성 폐질환 등이 있다.
폐렴은 세균, 바이러스, 곰팡이 등의 감염에 의해 발생하며 폐실질에 염증이 생겨 산소교환 기능이 저하된다. 이로 인해 저산소혈증과 과탄산혈증이 나타나게 된다.
급성호흡곤란증후군(ARDS)은 다양한 원인으로 인한 급성 폐손상으로 발생하며, 폐포모세혈관막의 손상으로 폐부종이 발생하여 가스교환 장애를 초래한다. 주된 원인으로는 패혈증, 외상, 폐렴, 흡인 등이 있다.
폐경색은 폐동맥의 폐색으로 인해 발생하...
