임상호흡기학 정리

1. 동일압력점(Equal pressure point, EPP)

호기시에 호흡근육의 작용이 어느정도 이상으로 증가하면 흉막강압(Ppl)의 상승이 폐포로 전파되는데 기도내의 압력은 폐포압에서 점차 감소하여 구강압이 가장 낮은 수치를 보이므로 기도내의 어느 부위의 압력과 흉막강압의 압력이 같아지는 부위가 발생한다. 이 부위를 동일압력점(equal pressure point, EPP)이라고 칭하는데, 이보다 상류(alveolus쪽)에서는 기도의 압박이나 폐쇄가 나타나지 않지만 하류(oral cavity쪽)에서는 기도외부압력이 내부압력보다 높기 때문에 기도가 압박되며 기도벽의 경직성이 떨어지거나 폐탄성도가 감소한 경우에는 기도폐쇄가 일어날 수 있다.

폐용적이 충분히 큰 경우에는 폐의 탄성도가 상대적으로 훨씬 커서 기도내압이 항상 기도외부압력보다 높다. 따라서 EPP가 형성되지 않기 때문에 기류는 노력정도에 따라 최대치가 형성되지만, 어느정도 이하의 폐용적에서는 폐탄성도가 감소하여 EPP가 흉곽내에 형성될 수 있기 때문에 최대기류는 노력과 무관하게 일정한 고평부(plateau)를 형성하게 된다. 그리고 아주 적은 폐용적에서는 폐의 탄성도도 최소치에 수렴하므로 동일압력점은 보다 더 상류(alveolus쪽)로 이동하게 된다. 정상인에서는 EPP가 분절기관지보다 상류로 위치하는 경우가 없기 때문에 기도압박이 엽기관지(lobar bronchus)나 주기관지(main bronchus) 또는 기관(trachea)에서 일어나는데 이 부위의 기도벽은 충분한 경직성을 갖고 있어 기도폐쇄가 일어나지 않지만, 폐기종에서는 폐탄성도가 많이 감소하기 때문에 말초세기관지까지도 기도압박으로 폐쇄될수 있다.

2. 진찰소견

1) 촉진- vocal fremitus(성음진탕) 환자의 말이 기관지와 폐를 통해 흉벽으로 전도되어 검 사자의 손에 느껴지는 것을 말한다. 환자가 낮고 크고 길게 '하나'라고 말할 때, 검사자는 손을 펴서 손바닥의 척골면(ulnar surface)이나 손끝을 환자의 늑간에 가볍게 밀착시켜 진동을 촉진한다. 검사는 폐첨부로부터 점차로 아래로 진행하며, 양손을 동시에 사용하여 양측을 비교한다. 기도는 열려있고 폐실질 내의 공기가 적은 상태에서는 소리의 전도가 훨씬 용이하므로 성음진탕이 증가하는데, 폐렴, 결핵, 종양 등이 이러한 예가 된다. 반면에 폐실질내의 공기량이 증가된 폐기종, 거대기포 bulla등에선 성음진탕이 감소한다.

2) 청진

① vesicular breath sound(폐포호흡음)

특정부위를 제외하고는 전폐야에서 들을수 있는 정상적인 호흡음으로 저음이다.

흡기시에 크게 잘 들린다.

② bronchial breath sound(기관지호흡음)

vesicular breath sound에 비해 훨씬 음조가 높고 매우 거친 소리로, 흡기와 호기 사이의

뚜렷한 정지기가 특징적이며 호기의 끝까지 잘 들린다. tracheal breath sound(기관호

흡음)와 혼용되며, 정상폐야에선 들리지 않고 경부기관 부위에서 직접 들을수 있다.

③ bronchophony(기관지성)

성음이 증가되어 마치 가슴 속에서 말하는 것처럼, 음절이 깨끗이 구별되지는 않지만 크고

가깝게 들리는 소리이다. 이는 폐경변, 무기폐, 기도폐쇄 등으로 폐실질의 공기가 적어져서

고음조의 소리가 잘 전도되기 때문인데, 대개 성음진탕의 증가, 타진시 탁음의 증가, 청진

시의 기관지폐포호흡과 동반된다. pleural effusion에서는 Skoda 타진음 부위에서 기관지

성을 들을수 있다.

④ whispering pectoriloquy(섭음흉성)

환자가 속삭이면 이러한 소리는 전도되면서 소실되어 청진기로는 거의 들리지 않는 것이

정상이나, 폐실질의 경변이 있으면 청진기로 뚜렷이 들을수 있는데 이를 섭음흉성이라고

한다. 기관지 폐포호흡음, 기관지성, 성음진탕과 같은 의미를 갖지만, 더 작은 경변에서도

나타날 수 있다.

⑤ egophony

기관지성의 변형으로, 공명이 덜 되고 음조는 높아 염소울음소리와 비슷하게 콧소리로

들린다.

단순한 폐실질의 경변에서는 들리지 않고 pleural effusion시에는 저류 상층의 폐가 압박

되어 공기가 적어지면 들리기 때문에, 단순한 폐렴인지 혹은 흉수가 동반되었는지를 감별

하는데 유용하다.

폐기능 검사(PFT)

1. Spirometry

1) vital capacity 및 static lung volumes

2) maximal-effort expiratory spirogram

최대로 숨을 들이마시게 한후 가능한 세고 빠르게 내쉬게 하여 얻는다. 이 곡선에서 얻은

노력성 폐활량(forced vital capacity, FVC)은 폐쇄성 폐질환에서 천천히 내쉰 폐활량보다

낮게 나타나는 것이 보통이다. 실제 측정은 피검자가 내쉰 기량을 기록지의 수직축에, 시간

은 수평축에 기록하여 곡선을 얻는다. FVC의 각 부분은 각각 다른 진단적 의미를 가지는데,

곡선의 중간부분은 말초소기도(peripheral small airway)의 초기 병변이 있을때에 예민하게

이상소견을 보이고, 곡선의 초반부는 환자의 노력에 많은 영향을 받는 부분으로서 환자가

제대로 숨을 내쉬지 못하면 병변이 없더라도 비정상적으로 나타나며, 검사를 잘 시행한

경우에는 trachea의 종양이나 대기도 협착 등 중심성 대기도(central large airway)의 폐쇄시

이상소견을 보인다. 최대노력성 호기곡선(maxiaml-effort expiratory spirogram)을 다음과

같은 지표들을 얻을수 있다.

① FEV1.0

② FEV1.0/FVC

정상인에서는 75%이상이고 그 이하인 경우 기도폐쇄를 의미한다.

제한성 폐질환에서는 노력성 폐활량(FVC)이 감소하므로 그 비율이 증가하고, 제한성

폐질환과 폐쇄성 폐질환이 공존해 있는 경우에는 정상수치를 유지한다.

③ FEF25-75%

과거 최대호기중간유량(maximal mid-expiratory flow, MMEFR)이라 불렸던 것으로서

총폐활량의 초기 및 말기 25%를 제외한 중간 50%의 기량을 소요된 시간으로 나누어서

구하며 환자의 노력에 별로 관계없이 말초 소기도 조기병변의 진단에 도움을 준다.

3) 최대자발성 호흡량(maximal voluntary ventilation, MVV)

환자가 자발적 최대노력으로 1분간 호흡할수 있는 기량을 말하고 실제는 환자로 하여금

12초 내지 15초간 최대한 빠르고 깊게 호흡을 시켜 호흡량을 1분간의 양으로 환산한다.

임상적으로 호흡곤란의 정도와 유의한 상관관계를 나타내며, 운동능력 및 수술전 평가에

이용된다.

2. Lung volume의 측정

어느 환자에서 폐활량측정법상 폐활량이 감소하였을 때 이의 원인은 제한성 폐질환의 총

폐용량 감소에 의한 경우이거나 폐쇄성 폐질환의 잔기량 증가에 의한 경우이며 이의 감별

진단이 어려울 때 폐용적 측정이 필요하다. 폐용적 측정법에는 불활성가스 희석법 및 세척법

(inert gas method), 흉부X선 촬영상을 이용한 면역측정법(planimetry) 그리고 체적기록법

(body plethysmography)이 있다.

1) Inert gas method

이 방법은 인체에 무해하며 신체에서 생산되거나 이용되지도 않는 가스를 사용하는

nitrogen washout method 및 helium dilution method가 있다.

불활성 가스방법은 한계성이 있어서 환기가 잘 안되는 소기포(bleb)나 대기포(bullae)가

존재하는 경우 이들 가스가 충분히 세척되지 못하거나 평형을 이루지 못하여 실제 폐용적

보다 낮게 측정되는 수가 있다.

2) body plethysmography(체적 기록법)

불활성 가스방법은 폐의 bleb뿐만 아니라 흔히 폐쇄성 폐질환의 경우에도 환기가 원활하지

않아 폐용적이 낮게 측정되는 단점이 있으므로 이를 해결하기 위해서는 고가이나 더 정밀한

기기를 이용한 체적기록법을 사용할 수밖에 없다.

3) planimetry

흉부 chest PA 및 lateral상을 면적측정기로 그 면적을 측정하여 총폐용량을 구하는 방법도

체적기록법과 유사한 좋은 결과를 보인다는 보고가 있으나 일상검사로서 흔히 이용되지는

않는다.

3. Lung compliance

폐탄성이란 폐의 신전성을 표시하는 지표로서 생리학적으로는 경폐압력(transpulmonary

pressure) 변화에 따른 폐용적의 변화라고 정의할수 있다. 호흡이 정지되었을 때 측정한

것을 정적폐탄성(static lung compliance)이라고 한다. 폐탄성은 간질성 폐질환 등 제한성

폐질환 폐질환에서는 감소하고 폐기종 환자에서는 특징적으로 증가한다.

동적폐탄성(dynamic lung compliance)은 평상호흡시 폐용적과 경폐압의 변화곡선을

그리고, 호흡이 호기에서 흡기로 또한 흡기에서 호기로 바뀌며 공기 흐름이 정지시의 폐용적

차이를 경폐압의 차이로 나누어 구한다.

cf. Cstat = tidal volume/(plateau pressure - end expiratory pressure)

Cdyn = tidal volume/(peak airway pressure - end expiratory pressure)

4. Closing volume(폐쇄용적)

정상적인 젊은이에서도 폐 모든부분의 환기가 균등한 것은 아니어서, 기립시 폐의 하부

dependent portion은 정상 평상호흡(tidal volume)시에도 상부보다 더 많은 환기가 이루

어진다. 호기시 양압의흉막강압으로 폐용적을 감소시킬 때 하부흉막강압이 상부보다 상대

적으로 높기 때문에 폐하부의 기도가 폐쇄되기 쉬운 경향이 있고, 실제로 기능성 잔기용량

(FRC) 이하로 호기시 어느 순간 하부 폐의 기도폐쇄가 일어나며, 이때의 폐용적을 폐쇄용적

(closing volume)이라고 부른다. 정상인에서는 이 기도폐쇄가 기능성 잔기용량 이하의 폐용

적에서만 나타나기 때문에 FRC이상에서 호흡하는 평상 호흡시 아무 영향이 없으나 노인,

만성기관지염이나 폐기종과 같은 COPD에서는 기관지 저항의

증가나 폐의 elastic recoil감소로 인해 정상보다 기도의 폐쇄경향이 높아져 FRC이상의 폐용

적에서도 기도 폐쇄가 일어난다. 이는 기도 폐쇄가 일어나는 폐용적이 증가한 결과가 되며

즉 폐쇄용적(closing volume)의 증가이다.

closing volume이 FRC이상으로 증가하면 평상호흡시 하부폐의 기도폐쇄가 일어나고 따라

서 관류는 계속되나 환기는 중지되어 환기관류 불균형(ventilation-perfusion inequality)이

초래되어 저산소 혈증을 일으킨다.

closing volume은 단회호흡질소세척법(single breath nitrogen washout method)으로 측정

하며 방법은 100% 산소를 1회 TLC까지 흡입후, 서서히 호기를 시키면서 구강에서 질소농도

를 측정하여 질소농도 곡선을 그리는데 마지막에 곡선이 급경사를 시작하는 부위에서 잔기

량까지의 폐용적이 폐쇄용적(closing volume)이다. closing volume은 vital capacity에 대한

백분율로 표시하며, 폐쇄용적을 잔기용적과 합하여 TLC에 대한 백분율ㄹ 표시한 것이

closing capacity이다.

질소농도곡선의 급경사가 나타나는 이유는 100% 산소흡입시 상부폐포는 상대적으로 용적

변화가 적어 폐포가스의 79%를 차지하는 질소가스가 덜 희석되어 높은 질소농도를 유지

하고, 하부폐포는 용적변화가 많아 산소가 더 흡입되므로 질소가 더 희석되어 저농도를

유지한다. 산소흡입후 호기시 초기에는 상부와 하부 양측 폐포에서 동시에 가스가 배출되어

일정한 질소농도의 plateau를 보이다가 하부 폐의 기도가 폐쇄되는 순간 상부에서만 고농도

의 질소가 배출되어 급경사의 농도곡선을 보이고 이 급경사의 시작부가 기도폐쇄가 일어

나는 폐쇄용적이다.

single breath nitrogen washout method는 closing volume뿐 아니라 폐쇄성 폐질환의 불균

등한 환기부가 존재하는 경우 그 부위에는 산소가 덜 들어가고 따라서 질소가 덜 희석되어

높은 질소 농도를 유지하다가 호기시 정상부위보다 늦게 가스가 배출되어 alveolar plateau

의 경사가 정상보다 급하게 나타나 환기장애의 진단에도 도움을 준다.

5. Low density flow-volume curve

공기흡입후 시행하는 재래의 flow-volume curve와 저밀도가스인 헬륨(80%) 및 산소(20%)

혼합가스

흡입후 얻은 곡선을 비교하여 정보를 얻는 검사로서 말초 소기도(peripheral small airway)

폐쇄 진단에 예민하고 또한 중심성 대기도(central large airway)폐쇄 진단에도 이용된다.

노력성 호기시 정상적인 공기의 흐름은 기관 등 중심성 대기도에서는 그 총단면적이 적으

므로 와류(turbulent flow)이나 말초의 소기도에서는 총단면적이 넓으므로 층류(laminar flow)

이다. 그런데 turbulent flow에 의한 저항은 가스의 밀도가 낮아질 때 감소하는데 비하여

laminar flow에 의한 저항은 가스밀도와 무관하며, 따라서 노력성 호기시 공기의 흐름을

제한하는 부위가 turbulent flow가 존재하는 대기도에 위치한 경우 저밀도 가스인 헬륨 흡입

후 호기시 유량이 증가하나, laminar flow가 존재하는 소기도에 위치한 경우 유량의 증가가

없다.

정상인에서는 노력성 호기시 공기의 흐름을 제한하는 부위가 폐용적이 높을때는 대기도에

존재하고 폐용적이 감소함에 따라 차차 폐포 가까이로 이동하여 폐용적이 낮을때는 소기도

에 위치한다. 따라서 헬륨 흡입후 호기시 고폐용적에서는 공기 흡입시보다 유량이 증가하고

저폐용적에서는 유량의 증가가 없어 정상인에서는 공기와 헬륨 흡입후 유량이 동일해지는

폐용적인 동유량폐용적(volume of isoflow)이 저폐용적에서 나타난다. 한편 말초 소기도를

주로 침범하는 COPD에서는 소기도의 저항이 높으므로 폐용적이 높을때에도 호기시 공기의

흐름을 제한하는 부위가 말초 소기도에 위치하고, 따라서 헬륨 흡입후 유량이 같아지는

폐용적이 정상보다 증가하게 되며 이를 말초 소기도 폐쇄시 volume of isoflow의 증가라고

한다. 중심성 대기도 폐쇄인 상기도 폐쇄시에는 공기 흡입후 flow-volume curve상 고폐용적

에서도 유량의 감소를 보이나 공기의 흐름을 제한하는 부위가 대기도에 위치하므로 헬륨

흡입후 유량의 증가가 현저하여 말초기도 폐쇄와 감별진단이 가능하다.