호흡 부전 - 정보 개요

호흡부전 증후군은 대부분의 급성 및 만성 호흡기 질환의 경과를 복잡하게 만들 수 있으며, 환자의 반복적인 입원, 업무 능력 저하, 가정 내 신체 활동 감소, 조기 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 동시에, 마취과 의사, 소생술사, 신경과 의사, 외상과 의사, 외과 의사 및 기타 전문 분야의 의사들이 호흡부전을 자주 접한다는 점을 유념해야 합니다. 이는 호흡부전의 원인이 다양하고, 이러한 원인이 항상 호흡기 병리와 관련된 것은 아니기 때문입니다.

호흡 부전은 혈액의 정상적인 가스 구성이 유지되지 않거나, 외부 호흡 시스템의 비정상적인 기능으로 인해 신체의 기능이 저하되는 신체 상태입니다.

정상적인 호흡 기능은 호흡 중추(자극성 이산화탄소)의 중추 조절, 척수 전근을 따라 흐르는 자극 전도계의 상태, 신경근 시냅스 및 근육 매개체 수준의 전도도 상태, 늑골 구조의 상태 및 기능, 흉막강, 횡격막, 폐의 기능적 상태 변화, 기도 개통, 흡입 가스 혼합물의 상태에 의해 보장됩니다. 심장 활동 상태와 폐 순환의 혈류는 호흡 부전 발생에 매우 중요합니다.

이러한 수준의 병리학적 상태에서는 보상 기전의 긴장으로 인해 혈액의 정상적인 가스 조성이 오랫동안 유지될 수 있습니다. 보상 기전에는 호흡 빈도와 깊이 증가, 심박수와 혈류 속도 증가, 산성 대사산물을 제거하는 신장 기능 향상, 혈액의 산소 용량 증가 등이 있으며, 그 외에도 잠복 호흡 부전이 발생합니다. 보상 부전이 발생하면 저산소 증후군이 발생하면서 호흡 부전의 증상이 뚜렷하게 나타납니다.

호흡부전은 많은 분류 체계에 따라 분류되지만, 아직까지 국제적으로 통일된 분류 체계는 없습니다.

실용적인 관점에서 가장 수용 가능한 분류는 BE Votchal(1972)의 분류입니다. 발생 기전에 따라 다음과 같습니다. 중심성 호흡 부전(호흡 중추 손상); 신경근성 호흡 부전(전도 경로 및 근육 손상); 흉횡격막성 호흡 부전(늑골 프레임 손상 또는 횡격막 기능 장애); 기관지폐-기도 폐쇄(기관지 경련, 염증, 이물질, 종양, 질식 등)로 인한 폐쇄성 호흡 부전, 제한성 호흡 부전(염증, 폐포 부종 또는 종양 등) 또는 폐 압박, 흉막 삼출액, 확산으로 인한 호흡 부전, 폐 미세 순환 병리 또는 표면 활성제 파괴로 인한 호흡 부전. 호흡 부전은 경과에 따라 급성(ARF) 및 만성(CRF)일 수 있습니다. 심각도 측면에서 볼 때, 동맥혈의 산소 분압이 80mmHg로 감소하여 보상될 수 있고, 60mmHg까지는 준보상적이며, PaO2가 60mmHg 미만으로 감소하고 저산소 증후군이 발생하는 비보상적입니다.

만성 호흡 부전은 원인이 외과적 흉부 병리, 일반적으로 양성 또는 악성 종양이 아닌 경우 치료사에 의해 진단됩니다. 경우에 따라 외과의는 질병의 중증도를 판단해야 합니다. BE 보찰라(BE Votchala)에 따르면, 4가지 등급이 있습니다.

• I - 달릴 때나 계단을 빠르게 오를 때 호흡이 가빠짐
• II - 일상생활 중 정상적인 활동(중간 정도의 걷기, 청소 등) 중 호흡곤란이 있는 경우
• III - 약간의 노력(옷 입기, 씻기)으로도 호흡곤란이 생김
• IV - 휴식 시 호흡곤란.

많은 폐의학자와 치료사는 만성 호흡 부전의 심각도를 '일상적인' 분류로 분류합니다. 즉, 계단을 오르는 것이 약간 힘들고 숨이 차는 증상이 나타나는 것입니다.

• 1등급 - 3층 수준에서 호흡곤란
• II도 - 2층 수준;
• 3도 – 1층 수준.

다양한 원인으로 발생하는 급성 호흡부전은 모든 외과의의 진료 과정에서 발생할 수 있습니다. 중심성 급성 호흡부전은 두개뇌 외상, 뇌 압박 증후군, 염증, 중독에서 관찰됩니다. 신경근육성 호흡부전은 경추 외상 및 척수 손상에서 더 흔하며, 중증 근무력증, 척수공동증, 보툴리누스 중독증, 파상풍에서는 드물게 발생합니다. 흉곽횡격막(두정엽) 급성 호흡부전은 갈비뼈 골절에서 전형적으로 나타나며, 특히 갈비뼈 구조 손상, 횡격막 탈장, 횡격막 이완, 그리고 장 고리 확장에 의한 횡격막 압박이 동반될 때 나타납니다.

기관지폐 급성 호흡 부전은 외과에서 가장 흔하게 발생합니다. 제한형은 기흉, 흉막염, 혈흉, 폐포암, 폐렴, 폐농양, 괴저, 그리고 폐실질 부분의 기타 질환에서 가장 흔하게 관찰됩니다. 급성 호흡 부전의 임상적 소견 외에도 원인을 규명하기 위해 흉부 X선 촬영을 시행합니다. 흉부외과 전문의의 지시에 따라 기타 검사도 시행합니다.

폐쇄성 호흡 부전은 기관지 경련, 혀 후퇴, 기관지 기형(게실, 기관 탈출증), 기관지 종양, 섬유소성 궤양성 기관지염 및 유착성 기관지염과 함께 발생할 수 있습니다. 드물게 질식이 발생할 수 있습니다. 외부적인 원인으로 질식과 함께 질식이 발생합니다. 외과 수술에서는 구토물, 혈액(혈액 흡인)이 기도로 유입되거나, 기관지 내강을 막는 과도한 기관지 분비물(무기폐)로 인해 역류(멘델슨 증후군)가 발생할 수 있습니다. 이물질이나 화상이 발생할 수 있지만, 폐는 성대의 반사적 경련으로 보호되기 때문에 매우 드뭅니다. 급성 폐쇄는 갑자기 발생합니다. 호흡이 매우 힘들고, 얕고, 종종 부정맥적이며, 청진이 시행되지 않거나 기관지 성분과 관련된 불협화음이 들립니다. 응급 방사선 촬영과 기관지경 검사는 국소 진단을 가능하게 할 뿐만 아니라, 방사선학적으로 폐색은 폐 무기폐(종격동이 어두워지는 쪽으로 이동하면서 균질하고 강렬한 어두워짐)로 나타납니다.

익사로 인한 질식은 별도의 문제로 간주되어야 합니다. 익사에는 세 가지 유형이 있습니다.

1. 기도로 물이 유입되는 실제 익사는 75~95%의 경우에서 발생하는데, 이는 잠시 호흡을 멈춘 후 성대의 반사적 경련이 사라지고 무의식적인 흡입으로 다량의 물이 기관지와 폐포로 유입될 때 발생합니다. 이 경우, 뚜렷한 자줏빛 청색증, 목과 사지 정맥 부종, 그리고 입에서 거품이 많은 분홍색 액체가 분비되는 증상이 동반됩니다.
2. 질식성 익사는 5~20%의 사례에서 발생하며, 날카로운 반사성 후두 경련과 함께 소량이지만 갑작스럽게 목이나 코로 물이 흘러나오는 현상을 말합니다. 이 경우, 물은 폐로 들어가지 않고 위로 올라가 위를 넘치게 합니다. 때때로 구토와 역류가 발생할 수 있으며, 이러한 유형의 익사는 진정한 익사로 이어집니다. 질식성 익사에서는 청색증이 발생하며, 이는 입과 코에서 파랗거나 흰색 또는 연분홍색의 "푹신한" 거품이 나오는 것입니다.
3. "실신" 익사는 5~10%의 사례에서 관찰됩니다. 이는 차가운 물에 갑자기 잠기면서 반사적으로 심폐 기능이 정지되고 호흡이 정지될 때 발생합니다. 또한 정서적 충격, 정맥에 차가운 용액을 주입하거나 귀, 코, 목에 차가운 용액을 주입하는 경우("인두성 후두 쇼크")에도 발생할 수 있습니다.

호흡 부전은 생명을 위협하는 산소 소비 및 이산화탄소 생성 장애입니다. 가스 교환 장애, 환기 감소 또는 두 가지 모두를 수반할 수 있습니다. 흔한 증상으로는 호흡곤란, 보조 근육 침범, 빈맥, 발한 증가, 청색증, 의식 장애 등이 있습니다. 진단은 임상 및 검사실 소견, 동맥혈 가스 검사, 그리고 방사선 검사를 바탕으로 합니다. 치료는 중환자실에서 시행되며, 호흡 부전 원인 교정, 산소 흡입, 객담 제거, 그리고 필요한 경우 호흡 보조가 포함됩니다.

호흡 중에는 동맥혈의 산소 공급과 정맥혈의 이산화탄소 제거가 일어납니다 _. 따라서 호흡 부전은 산소 공급 부족이나 환기 부족으로 인해 발생하지만, 두 질환이 함께 나타나는 경우가 많습니다.

인공폐환기(ALV)는 비침습적일 수도 있고 침습적일 수도 있습니다. 치료 방법은 호흡 기전에 대한 지식을 바탕으로 선택됩니다.

호흡 부전은 폐가 동맥혈의 정상적인 기체 조성을 제공할 수 없어 고탄산혈증 및/또는 저산소증을 유발하는 질환입니다. E. 캠벨이 제시한 또 다른 자주 사용되는 정의에 따르면, 호흡 부전은 안정 상태에서 동맥혈의 산소 분압(PaO₂)이 60mmHg 미만이거나 이산화탄소 분압(PaCO₂)이 49mmHg 이상인 질환입니다.

두 정의 모두 본질적으로 안정 시에 나타나는 가장 심각한 비대상성 호흡 부전 사례를 지칭합니다. 그러나 임상적 관점에서, 호흡 부전은 가능한 한 초기 발달 단계에서 진단적으로 유의미한 동맥혈 가스 조성 변화가 안정 시가 아닌, 예를 들어 운동 중과 같은 호흡기 활동 증가 시에만 발견되는 시점에 진단하는 것이 중요합니다. 이와 관련하여, 우리는 반세기 전(1947년) 제15회 전국 치료사 학회에서 제안된 호흡 부전에 대한 정의를 선호합니다. "호흡 부전은 동맥혈의 정상적인 가스 조성 유지가 보장되지 않거나, 외부 호흡 기관의 비정상적인 기능 장애로 인해 후자가 달성되어 기능적 능력이 저하되는 상태입니다." 이 정의에 따르면 호흡 부전 증후군의 발달은 보상성 및 비대상성 두 단계로 구분할 수 있습니다.

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기계적 환기의 방법 및 모드

인공호흡기는 흡기 압력이나 흡기량, 또는 둘 다를 제어합니다. 압력과 흡기량 사이에는 일정한 관계가 있습니다. 즉, 특정 압력은 특정 흡기량에 대응하고, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 기기에 설정된 매개변수는 모드에 따라 다르지만, 호흡수, 총 환기량, 유량, 파형, 그리고 흡기 및 호기 시간(I/E)의 비율에 따라 결정됩니다.

용적 조절 환기. 이 환기 모드에서는 환자에게 일정량의 공기가 공급되지만, 기도 내 압력은 변동할 수 있습니다. 이러한 유형의 기계적 환기는 보조 조절(A/C) 및 동기화 간헐적 강제 환기(SIMV)에 사용됩니다.

A/C는 가장 간단하고 효과적인 인공호흡 방법입니다. 흡입 시도는 트리거로 감지되고, 장치는 정해진 양의 공기를 공급합니다. 독립적인 흡입 시도가 없으면 장치는 정해진 흡입 빈도로 강제 환기를 실행합니다.

SIMV는 환자와 동기화된 정해진 횟수와 양의 호흡을 제공합니다. A/C와는 달리, 자발적인 흡기 시도는 지원되지 않지만 흡기 밸브가 열려 자발적인 흡기가 가능합니다. 이 모드는 여전히 널리 사용되고 있지만, 호흡 보조 기능을 제공하지 않으며 환자의 기계적 인공호흡을 중단시키는 데 효과적이지 않습니다.

압력 순환 환기. 이 모드에는 압력 조절 환기(PCV), 압력 지지 환기(PSV), 그리고 여러 가지 비침습적 안면 마스크 옵션이 포함됩니다. 모든 경우에서 인공호흡기는 특정 흡기 압력을 제공하는 반면, 흡기량은 가변적일 수 있습니다. 호흡기계의 역학적 변화는 분당 환기량의 예상치 못한 변화로 이어질 수 있습니다. 이 모드는 폐가 팽창하는 압력을 제한하기 때문에 이론적으로는 RD-SV에 유용할 수 있지만, 인공호흡기 대비 임상적 이점은 입증되지 않았습니다.

PCV는 A/C와 유사합니다. 설정된 트리거 감도 한계를 초과하는 각 흡입 시도는 일정 시간 동안 압력을 유지하며, 최소 호흡수가 유지됩니다.

PSV에서는 최소 호흡수가 없으며, 모든 호흡은 환자 스스로 시작합니다. 일반적으로 흡기 시도가 완료되면 압력이 차단됩니다. 따라서 흡기 시도가 길어지거나 강할수록 결과적으로 흡기량이 커집니다. 이 모드는 일반적으로 환자의 기계적 환기를 중단할 때 사용됩니다. 이와 유사한 모드로 지속적 양압 호흡(CPAP)이 있는데, 이는 호흡 주기 전체에 걸쳐 일정한 압력을 유지합니다. 흡기 및 호기 압력이 다를 수 있는 PSV와 달리, CPAP는 일정한 압력을 유지합니다.

비침습적 양압환기(NIPPV)는 코 또는 코와 입 위에 밀착되는 마스크를 통해 인공호흡 시 양압을 가하는 것입니다. 자발호흡 환자에게 PSV의 변형으로 사용됩니다. 의사는 흡기 양압(IPAP)과 호기 양압(EPAP)을 설정합니다. 기도가 보호되지 않기 때문에, 보호 반사가 정상이고 의식이 완전히 있는 환자에게 흡인을 방지하기 위해 NIPPV를 사용할 수 있습니다. 혈역학적으로 불안정한 환자와 위 울혈이 있는 경우에는 NIPPV를 피해야 합니다. 또한, 공기가 위로 유입되는 것을 방지하기 위해 IPAP를 식도 개방 압력(20cmH2O)보다 낮게 설정해야 합니다.

인공호흡기 설정. 인공호흡기 설정은 상황에 따라 조정됩니다. 일회 호흡량과 호흡수가 분당 환기량을 결정합니다. 일반적으로 일회 호흡량은 이상 체중 kg당 8~9ml이지만, 일부 환자, 특히 신경근육 질환 환자는 무기폐 예방을 위해 일회 호흡량을 높이는 것이 도움이 됩니다. 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)과 같은 특정 질환은 더 낮은 일회 호흡량을 필요로 합니다.

트리거의 감도는 자발적인 흡입 시도를 감지할 수 있도록 설정됩니다. 일반적으로 감도는 -2cmH2O로 설정됩니다. 감도가 너무 높게 설정되면 허약한 환자가 흡입을 시작할 수 없습니다. 감도가 너무 낮게 설정되면 과호흡이 유발됩니다.

정상적인 호흡 역학을 기준으로 흡기/호기 비율은 1:3으로 설정됩니다. 급성기 천식이나 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 환자의 경우, 이 비율은 1:4 이상이어야 합니다.

일반적으로 유량은 분당 60L 정도로 설정되지만, 기류가 막힌 환자의 경우 분당 120L까지 늘릴 수 있습니다.

PEEP는 호기 말 폐용적을 증가시키고 폐공이 닫히는 것을 방지합니다. 삽관 후 또는 장시간 앙와위 자세에서 발생할 수 있는 무기폐를 방지하기 위해 PEEP는 일반적으로 5cm H2O로 설정됩니다. 심장성 폐부종 및 급성 호흡곤란 증후군(ARDS)과 같이 폐포 환기가 손상된 환자의 경우, PEEP 값이 높을수록 폐포에서 간질로 체액을 재분배하고 붕괴된 폐포를 열어 산소 공급을 개선합니다. PEEP는 적절한 동맥 산소 공급이 있는 경우 FiO2를 감소시켜 높은 FiO2(>0.6)의 장시간 환기가 필요할 때 산소 유발 폐 손상 가능성을 줄입니다. PEEP는 정맥 환류를 억제하여 흉강 내 압력을 증가시켜 저혈량 환자에게 저혈압을 유발할 수 있습니다.

인공호흡의 합병증

기관 삽관이나 인공호흡과 관련된 합병증이 발생할 수 있습니다. 전자에는 부비동염, 인공호흡기 관련 폐렴, 기관 협착증, 성대 손상, 기관식도 또는 기관혈관 누공이 포함될 수 있습니다. 기계적 환기의 합병증으로는 기흉, 저혈압, 인공호흡기 관련 폐 손상(VALI)이 있으며, 후자는 주기적인 기도 폐쇄 및 개방, 과도한 폐 팽창 또는 이 두 가지 모두로 인한 기도 또는 폐 실질 손상으로 인해 발생합니다.

기계 환기 중인 환자에게 급성 저혈압이 발생하는 경우, 첫 번째 단계는 긴장성 기흉을 배제하는 것입니다. 저혈압은 높은 호기말양압(PEEP)을 사용하거나 천식/만성폐쇄성폐질환(COPD) 환자에서 흉강내압이 상승하면서 정맥환류가 감소하여 발생하는 경우가 가장 흔하며, 특히 저혈량증에서 흔하게 발생합니다. 저혈압은 기관내삽관 및 인공호흡 중 사용되는 진정제의 교감신경 억제 효과로 인해 발생할 수도 있습니다. 긴장성 기흉과 인공호흡기 관련 저혈압 원인이 배제되면 환자를 인공호흡기에서 분리하고 저혈량증이 교정되는 동안(성인은 생리식염수 500~1000ml, 소아는 체중 20ml/kg) 100% 산소를 사용하여 분당 2~3회의 수동 백 환기를 시행해야 합니다. 상태가 빠르게 호전되면 임상적 문제와 기계 환기 사이의 연관성을 추정하고 환기 매개변수 조정이 필요합니다.

모든 중증 환자와 마찬가지로 심부정맥혈전증 및 위장관 출혈 예방이 필수적입니다. 심부정맥혈전증의 경우, 헤파린 5,000단위를 하루 두 번 피하 주사하거나 압박 장치(붕대, 스타킹 등)를 사용하여 예방합니다. 위장관 출혈 예방을 위해 H2 차단제(예: 파모티딘 20mg을 하루 두 번 경구 또는 정맥 주사) 또는 수크랄페이트(1g을 하루 네 번 경구)가 처방됩니다. 양성자 펌프 억제제는 활동성 출혈이 있거나 이전에 처방받은 적이 있는 환자에게 사용해야 합니다.

합병증 위험을 줄이는 가장 효과적인 방법은 인공호흡 기간을 줄이는 것입니다.

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호흡의 메커니즘

일반적으로 흡입 시에는 흉막강에 음압이 형성되고, 대기와 폐 사이의 압력 차이로 인해 공기 흐름이 발생합니다. 인공호흡 시에는 장치에 의해 압력 차이가 발생합니다.

최대 압력은 기도가 열리는 지점(PaO2)에서 측정되며 인공호흡기에 의해 생성됩니다. 이는 흡입 기류의 저항(저항압), 폐와 흉부의 탄성 반동(탄성압), 그리고 흡기 시작 시 폐포의 압력(호기말 양압, PEEP)을 극복하는 데 필요한 총 압력을 나타냅니다. 즉,

저항압은 전도 저항과 기류의 곱입니다. 기계적 환기에서 기류는 호흡 회로, 기관내관, 그리고 가장 중요하게는 환자 기도의 저항을 극복해야 합니다. 이러한 요인들이 일정하더라도 기류가 증가하면 저항압이 증가합니다.

탄성 압력은 폐 조직, 흉벽, 그리고 흡입된 가스의 부피의 탄성에 따라 결정됩니다. 부피가 일정할 때, 탄성 압력은 폐의 탄성도가 감소(섬유증의 경우)하거나 흉부 또는 횡격막의 운동이 제한(긴장성 복수의 경우)될 때 증가합니다.

호기말 폐포 압력은 일반적으로 대기압과 같습니다. 그러나 기도 폐쇄, 기류 저항, 또는 호기 시간 단축으로 인해 공기가 폐포에서 완전히 빠져나가지 못하면 호기말 압력이 대기압을 초과하게 됩니다. 이 압력을 인공호흡기에 의해 생성되는 외부(치료적) 호기말 압력(PEEP)과 구분하기 위해 내인성 호기말 압력(intrinsic PEEP) 또는 자동 호기말 압력(autoPEEP)이라고 합니다.

최대 압력이 증가할 때마다(예: 25cmH2O 이상), 평탄부 압력을 측정하여 저항 압력과 탄성 압력의 상대적 기여도를 평가해야 합니다. 이를 위해 흡기 후 0.3~0.5초 동안 호기 밸브를 닫아 호기를 유지합니다. 이 시간 동안 공기 흐름이 멈추어 기도압이 감소합니다. 이러한 조작의 결과로, 흡기 말기의 압력이 탄성 압력이 됩니다(환자가 자발적으로 흡기 또는 호기를 시도하지 않는다는 가정 하에). 최대 압력과 평탄부 압력의 차이가 저항 압력입니다.

저항압 증가(예: 10cm H2O 이상)는 분비 증가, 혈전 형성 또는 기관지 경련으로 인한 기관내관 폐쇄를 나타냅니다. 탄성압 증가(10cm H2O 이상)는 폐엽의 부종, 섬유화 또는 무기폐, 다량의 흉막 삼출액 또는 섬유흉, 그리고 폐 외 원인(환상 화상 또는 흉벽 변형, 복수, 임신 또는 심한 비만)으로 인한 폐 탄성 저하를 나타냅니다.

내재적 호기말 양압(PEEP)은 자발 환기가 없는 환자에서 호기말 양압을 유지한 상태에서 측정할 수 있습니다. 흡기 직전에 호기 밸브를 2초 동안 닫습니다. 유량이 감소하여 저항 압력이 제거되고, 그 결과 발생하는 압력은 호기말 폐포 압력을 반영합니다(내재적 PEEP). 내재적 PEEP를 평가하는 비정량적 방법은 호기 유량의 흔적을 측정하는 것입니다. 호기 유량이 다음 흡기 시작 시점까지 지속되거나 환자의 흉부가 원래 위치로 돌아오지 않으면 내재적 PEEP가 있음을 의미합니다. 내재적 PEEP가 증가하면 호흡기계의 흡기 작업이 증가하고 정맥 환류가 감소합니다.

내인성 호기말양압(PEEP)이 검출되면 기도 폐쇄의 원인을 찾아야 하지만, 분당 20L 이상의 높은 환기량 자체가 기류 폐쇄 없이도 내인성 호기말양압을 유발할 수 있습니다. 만약 기류 제한이 원인이라면, 흡기 시간이나 호흡수를 줄여 호흡 주기에서 호기 분율을 증가시킬 수 있습니다.