[2] 산소화

1. 호흡의 생리적 기전

1) 정상 호흡기능의 영향요인

① 공기가 이동하는 통로인 기도계(airway system)에 병변 유무

② 정맥혈 산화와 혈액으로부터 탄산가스를 제거하는 폐포계의 기능

③ 영양소와 노폐물, 산소, 탄산가스를 운반하는 심맥관계의 기능

2) 산소화 과정

① 환기(ventilation)

• 들숨 동안 폐포 내로의 산소이동과 날숨 동안 외부로의 탄산가스 배출과정

• 정상적인 환기를 위해서는 근육의 협력작용과 폐와 흉곽의 신장성, 정상적인 신경자극의 전달 필수적

 

② 관류(perfusion)

• 가스교환이 일어나도록 혈액이 폐포와 모세혈관막 사이를 적절하게 움직이는 것

• 혈액량, 자세, 활동수준, 혈액공급의 적절성과 심혈관계 기능에 영향을 받음

◈ 혈류 조절요인

 

그림  환기와 관류의 관계 

③ 확산(diffusion): 가스교환은 높은 농도에서 낮은 농도의 지역으로 입자가 수동적으로 이동하는 확산의 원리에 의해 호흡막을 통한 폐포와 모세혈관 사이의 가스교환이 발생함

• 영향요인: 확산표면적, 폐포–폐모세혈관막의 두께, 분압, 가스의 용해도와 분자량 등

• 산소: 혈색소와 결합하여 운반

• 이산화탄소: 중탄산이온(HCO3–) 형태의 운반이 대부분(약 70%)

3) 산소화 저해

① 호흡가스의 운반에 영향을 미치는 요인: 심박출량, 적혈구수, 운동

② 저산소증(hypoxia): 세포수준에서 조직의 산소화가 부적절한 상태

• 증상 및 징후: 호흡곤란, 적은 맥압을 갖는 혈압 상승, 호흡(흉골하 혹은 갈비사이의 수축)과 맥박 증가, 청색증, 불안, 안절부절못함, 근심, 창백증

• 만성적인 저산소증의 증상: 사고과정의 변화. 두통, 흉통, 심장비대, 식욕부진, 변비, 소변량 감소, 성욕 감소, 사지근육의 허약감, 근육통 등

 

그림  폐포 내의 가스교환

 4) 호흡의 조절

① 신경성 조절

• 연수: 날숨과 들숨중추

• 뇌교: 들숨중추와 연계되어 율동적이고 규칙적인 환기를 이룸

• 들숨중추와 날숨중추는 서로 상반관계로 들숨중추가 흥분 시 날숨중추는 억제되어 확장되고 들숨이 이루어짐

• 들숨이 완전히 이루어지면 들숨중추가 억제되어 날숨이 자연히 나타남

② 화학적 조절

• 신경성 조절을 보완하기 위해 PaO2, PaCO2, pH를 정확하게 감지하여 호흡중추인 연수와 뇌교에 알려주어 보완함

• 중추화학감수체: 연수에 위치, pH와 PaCO2를 감지

• 말초화학감수체: 목동맥소체와 대동맥소체에 위치, PaO2와 pH 감소, PaCO2 증가에 민감

2. 산소화에 영향을 미치는 요인

1) 생리적 요인

① 산소운반능력의 감소: 혈색소의 감소나 변화

② 흡입된 산소농도의 감소, 일산화탄소 흡입

③ 저혈량증, 심한 탈수

④ 신진대사율 증가(감염 → 발열과 함께 호흡수 증가)

⑤ 흉벽에 영향을 주는 상황: 임신, 비만, 근골격 기형, 외과적 손상(연가양 가슴: 갈비뼈 복합골절), 근육질환(흉곽의 팽창: 수축능력 감소), 신경계 질환(중증근무력증: 과소환기 초래)

2) 발달적 요인

① 미숙아: 폐의 계면활성제 합성능력 결여, 저산소증 초래

② 영아: 흉부는 작고 기도는 짧음

③ 학령전기와 학령기: 호흡기질환에 높은 이환율

④ 청소년과 성인: 심폐질환의 높은 이환율

⑤ 노인: 폐의 환기가 불량

3) 행동 및 정서적 요인

① 영양상태: 비만(폐확장 감소), 영양불량(기침능력 저하 → 폐 분비물 축적), 고지방식이(혈액 산소운반능력 저하)

② 운동: 신체의 신진대사 증가 → 호흡률 증가

③ 흡연: 니코틴[말초혈관과 관상동맥혈관 수축 → 저산소증(호흡률 증가) → 만성폐쇄폐질환(COPD), 폐암의 유발 원인]

④ 약물

• 알코올, 약물중독자: 불충분한 영양 섭취–혈색소 생성 감소

• 데메롤(demerol), 모르핀(morphine), 진정제: 호흡중추 억제

• 코카인(cocaine): 호흡수 증가

4) 환경적 요인

고도(호흡수 증가), 열(호흡수 증가), 냉(호흡수 감소), 공기오염(규폐증), 체위(앉아숨쉬기), 석면, 활석가루, 먼지 그리고 공기 중에 부유하는 섬유

3. 정상호흡과 비정상적인 호흡의 양상

1) 정상 호흡음의 형태

2) 비정상 호흡음의 형태

나음(crackles 혹은 rales), 수포음(gurgles 혹은 rhonchi), 천식음(wheezes), 마찰음(rubs)

4. 산소화의 사정

① 신체 사정: 활력징후, 폐음 청진, 호흡 형태 및 흉곽 운동 시 대칭성 검사, 지남력, 피부 상태, 활동 상태, 섭취량 및 배설량

② 저산소증 확인: 기좌호흡, 빠른 맥박, 빠르고 얕은 호흡, 호흡수 증가, 혈압 상승, 안절부절못함, 호흡보조근 사용, 졸음, 혼미, 청색증 등

5. 호흡기계 진단검사와 간호

1) 폐기능 검사(pulmonary function test, PFT)

① 폐활량계를 이용하여 폐역학 검사, 폐용적 검사 및 확산능력 등을 측정하는 검사

② 폐기능 검사 실시 전 기관지 확장제 또는 흡연을 피하도록 교육

③ 환자의 호흡곤란 상태를 고려하여 검사를 실시

▶ 폐활량계(spirometry) 검사

• 폐활량계 검사는 환자가 공기를 들이마신 후 최대한 세고 빠르게 내쉬도록 하는 방법으로 노력성 날숨 폐활량(forced vital capacity, FVC)과 일초간 노력성 날숨량(forced expiratory volume at one second, FEV₁)의 값을 이용하여 폐쇄폐질환과 제한폐질환을 감별하는 데 도움이 됨

• 예측값의 80% 이하는 폐질환이 의심되어 더 자세한 관련검사를 권장

▶ 폐용적 검사(lung capacity test): TLC(total lung capacity, 총폐용량), VC(vital capacity, 폐활량), RV(residual volume, 잔기량), IC(inspiratory capacity, 들숨용량), TV(tidal volume, 일회호흡량), IRV(inspiratory reserve volume, 들숨예비용적), ERV(expiratory reserve volume, 날숨예비용적), FRC(functional residual capacity, 기능잔기용량) 등으로 구성

그림  폐기능 검사

2) 동맥혈 가스분석(arterial blood gas analysis, ABGA)

① 동맥혈 내 산소포화도, 이산화탄소 농도, 산, 염기 균형 등을 파악할 수 있음

② 간호

▶ 알렌(Allen) 검사 시행

• 노뼈동맥과 자뼈동맥을 동시에 누름

• 손바닥이 창백해지도록 하고 노뼈동맥은 압박한 채 자뼈동맥 압박 제거

• 피부가 5초 이내에 붉어지는지 관찰(자뼈동맥 압박을 제거한 후 계속 창백하면 노뼈동맥이 손상되거나 폐색 가능성이 있기 때문에 노뼈동맥 천자는 해서는 안 됨)

▶ 노뼈동맥 천자하여 혈액을 채취한 후, 산소에 노출되는 것을 막기 위해 코르크 마개로 막음

▶ 노뼈동맥 천자한 부위를 10분 정도 누른 후 압박 드레싱

▶ 혈액을 바로 검사실로 내리고, 바로 내릴 수 없는 경우 냉동실에 넣음

3) 최고날숨유속 검사(peak expiratory flow rate, PEFR)

① 최고날숨유속은 강한 날숨 동안 가장 높은 유속을 말하는 것으로 기도의 크기 변화를 반영하며 최대유량계(peak flow meter)를 이용하여 측정

② 간호: 대상자가 앉은 자세를 유지한 채 깊게 숨을 들이마신 후 입에 최대유량계(peak flow meter)를 빈틈없이 물고 강하게 숨을 내쉬도록 함. 3회 정도 반복하여 시행

그림  최대유량계

4) 기관지경검사(bronchoscopy)

① 기관지경을 체내로 삽입하여 기관, 기관지를 직접 확인할 수 있는 검사로 병소의 관찰이나 조직 생검, 배액 증진, 이물질 제거 등의 목적으로 시행

② 간호

• 검사 전 설명 및 검사동의서를 받음

• 검사 6시간 전부터 금식

• 검사 후 인후통이 있을 수 있으며 검사 시 국소마취제를 분무할 것임을 설명

• 검사 후 분비물을 배출할 때 객혈이 발생하는지를 관찰

• 기침이나 삼킴반사가 돌아올 때까지 구강으로 음식물을 제공하지 않음

5) 폐 스캔(lung scan)

① 환기스캔(ventilation scan): 방사선 가스를 들이마신 후 환기되는 영역을 방사선으로 촬영하는 검사로 폐포에서 방사선 가스의 분포 형태를 사정

② 관류스캔(perfusion scan): 방사성 물질을 정맥주사한 후 폐혈관의 관류상태를 평가하는 검사

6) 흉막천자(thoracentesis)

① 흉막강(pleural cavity) 안에 바늘을 삽입, 진단적 또는 치료적 목적으로 체액이나 공기를 배출하기 위해 실시

② 흉막강은 무균공간이므로 외과적 무균술과 표준주의가 필요

③ 간호

• 검사에 대해 설명 후 동의서를 받음

• 검사를 시행하는 동안 기침 또는 숨을 깊이 들이마시지 않도록 설명(필요시 검사 전 진통제 투여)

• 보통 환자가 앉은 자세에서 시행, 또는 침상 위 탁자(overbed table)에 앞으로 기댄 자세에서 시행

• 절차를 수행하는 동안 대상자의 피부색, 맥박과 호흡 횟수, 맥박 산소포화도를 모니터링

• 시술이 끝난 후 호흡의 변화 등 대상자의 상태를 관찰

7) 가래검사(sputum specimens)

① 배양과 민감도검사: 가래검사물을 배양시켜 균을 확인

② 가래세포검사: 가래를 현미경으로 정밀검사하여 폐암의 악성세포를 확인

③ 간호

• 가래는 주로 아침에 수집(밤 동안 가래가 많이 농축되어 있기 때문에)

• 배양검사는 가능하면 항생제 투여 전에 수집: 아침에 일어나서 물이나 밥 먹기 전에 수집해야 함(밤 사이 폐에 고인 가래를 받을 수 있음)

8) 맥박산소측정(pulse oximetry)

① 동맥혈의 산소포화도를 간접적으로 측정하는 비침습적 방법

② 산소치료를 받거나 저산소증의 위험성이 있는 환자를 관찰하는 데 유용하나 동맥혈산소포화도가 70% 이상일 때 신뢰할 수 있는 수치이다.

③ 정상: SpO2 95∼100%

④ 간호

• 대상자에 맞게 감지기(sensor)와 측정 위치를 선택(발광 부위에 손톱이 오도록 부착)

• 매니큐어, 인공손톱, 감지기 부착 부위의 잦은 움직임, 황달, 혈관 내 염료, 일산화탄소, 어두운 피부 색소, 조직관류가 감소된 부위에 감지기 적용은 빛의 감지능력을 방해하여 측정값의 오류를 유발

• 맥박 산소포화도는 혈중 이산화탄소의 수치를 반영하지 못함

 9) 결핵 피부검사(tuberculin skin test, Mantoux test)

① 피부검사를 통해 결핵균에 노출 여부를 확인

② 양성은 과거 결핵균에 노출되었다는 것을 의미, 반드시 활동성 결핵이 있다는 것을 의미하지는 않음

③ 간호

• 정제단백질유도체(purified protein derivative, PPD)를 사용

• 아래팔 상부 1/3 안쪽에 피내주사로 팽진을 만들어 48∼72시간 후에 판독

• 검사 결과 양성인 대상자는 흉부 방사선 촬영이 필요

10) 흉부 방사선검사(chest X–ray)

① 흉부 방사선을 통해 흉곽의 골격과 조직 구조를 확인할 수 있음

② 간호

• 옷과 장신구를 제거하며 검사의 목적을 설명

• 가임여성인 경우 검사 전 임신 여부 확인

6. 심장호흡기계와 관련된 진단적 혈액검사

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