외상 환자의 동맥혈가스분석검사(arterial blood gas analysis, ABGA) 결과에서
pH가
7.48로 정상 범위(
7.35~7.45)를 벗어나 알칼리혈증(alkalemia)을 보입니다. 알칼리혈증의 원인은 크게 대사성과 호흡성으로 나뉘는데, 이를 감별하는 첫 단계는
PaCO2와
HCO3- 중 어느 쪽이 pH 변화의 일차 원인인지 확인하는 것입니다.
이 환자의
PaCO2는
28 mmHg로 정상 범위(
35~45 mmHg)보다 뚜렷이 낮습니다.
PaCO2가 감소하면 이산화탄소(CO2)가 체외로 과다 배출되면서 혈중 탄산(H2CO3) 농도가 낮아지고, 이에 따라 pH가 상승합니다. 반면
HCO3-는
24 mEq/L로 정상 범위(
22~26 mEq/L)에 머물러 있습니다. 대사성 알칼리증이라면 HCO3-가 일차적으로 상승해야 하는데 그렇지 않으므로, pH 상승의 일차 원인은 호흡성, 즉 과호흡에 의한 CO2 저하입니다.
핵심! 일차성 저탄산혈증(primary hypocapnia)은 폐포환기(alveolar ventilation)가 조직에서 생성되는 CO2를 제거하는 데 필요한 수준을 초과할 때 발생합니다. 과호흡으로 CO2가 과도하게 배출되면 혈중 수소이온 농도가 감소하고 pH가 상승하는데, 이를
호흡알칼리증(respiratory alkalosis)이라고 합니다
[2].
혼동 주의! HCO3-가 정상 범위라는 점 때문에 '정상'으로 오인하지 않도록 주의해야 합니다. 급성 호흡알칼리증에서는 신장의 보상 작용이 아직 충분히 일어나지 않아 HCO3-가 정상 범위에 머무를 수 있습니다. 초기 보상은 신장이 아니라 세포 내 완충 작용, 즉 세포가 HCO3-를 흡수하고 세포 내 인산염·단백질이 수소이온을 내어주는 방식으로 이루어지므로, 혈중 HCO3- 수치는 크게 변하지 않습니다
[2]. 따라서 ABGA 해석에서 pH 방향과 PaCO2 방향이 서로 반대이면서 HCO3-가 정상이면, 급성 호흡알칼리증을 먼저 고려해야 합니다.
외상 환자에서 호흡알칼리증이 발생하는 맥락도 중요합니다. 외상 초기의 통증, 불안, 저산소혈증에 대한 보상 반응, 혹은 폐 손상으로 인한 환기 자극 증가는 모두 과호흡을 유발할 수 있습니다. 이 환자의
PaO2는
80 mmHg로 정상보다 낮은 편이므로, 저산소혈증이 말초화학수용체를 자극하여 환기량을 증가시켰을 가능성도 생각해 볼 수 있습니다. 다만 PaO2 감소만으로 호흡알칼리증을 진단하지는 않으며, ABGA 해석의 축은 pH-PaCO2-HCO3- 관계에 두어야 합니다.
| 구분 | pH | PaCO2 | HCO3- | 해석 |
|---|
| 정상 | 7.35~7.45 | 35~45 mmHg | 22~26 mEq/L | 모든 지표 정상 |
| 호흡알칼리증(급성) | 7.45 초과 | 35 mmHg 미만 | 정상 또는 경미한 감소 | 과호흡으로 CO2 과다 배출 |
| 대사알칼리증 | 7.45 초과 | 정상 또는 보상성 상승 | 26 mEq/L 초과 | HCO3- 일차 상승 |
| 호흡산증 | 7.35 미만 | 45 mmHg 초과 | 정상 또는 보상성 상승 | 저환기로 CO2 축적 |
호흡알칼리증의 치료는 원인 교정에 초점을 둡니다. 중환자실 환자에서 PaCO2를 모니터링하는 것은 산염기 이상을 조기에 발견하고 진단적 단서를 얻는 데 유용하며, 호흡알칼리증 자체보다 그 유발 원인을 해결하는 것이 치료의 중심입니다 . 외상 환자라면 통증 조절, 불안 완화, 저산소혈증 교정, 적절한 환기 보조 등이 PaCO2를 정상화하는 방향으로 작용할 수 있습니다.