자발적 호흡이 있으나 급성호흡곤란증후군(ARDS)을 진단받은 환자에게 기관내삽관을 시행했을 때 간호사가 인지해야 하는 ‘날숨끝양압호흡(PEEP)의 생리적 효과’로 부적절한 것은?

날숨끝양압은 기도를 양압상태로 유지시켜 기도와 폐포의 허탈을 방지하므로 기능적 잔기량을 증가시켜 폐포에서 모세혈관으로 더 많은 산소를 확산시킨다.

날숨끝양압호흡(PEEP)은 기계환기 중 날숨이 끝난 시점에도 기도 내압을 대기압보다 높게 유지하는 방식입니다. ARDS처럼 폐포가 허탈되기 쉬운 상태에서는 이 양압이 폐포를 열린 채로 붙잡아 두는 역할을 합니다. 호기 말에 폐포가 닫히면 다음 들숨에 다시 열어야 하므로 산소 교환에 불리하고, 폐포가 열리고 닫히기를 반복하는 과정에서 전단 손상(shear injury)도 발생할 수 있습니다. PEEP는 이러한 주기적 허탈을 막아 폐포를 안정적으로 유지합니다.

PEEP의 가장 직접적인 효과는 기능적 잔기량(FRC)의 증가입니다. 정상 호흡에서 날숨이 끝난 뒤에도 폐에 남아 있는 공기의 양이 FRC인데, PEEP를 걸면 호기 말 폐용적이 늘어나 FRC가 커집니다. 근거 자료에서도 PEEP가 호기말 폐용적을 증가시킨다고 설명하며, 이를 PEEP 유발 폐용적(PEEP-induced lung volume)으로 표현하고 있습니다 ^[2]. FRC가 증가하면 허탈되어 있던 폐포가 다시 열리고, 한 번 열린 폐포는 호기 말에도 닫히지 않으므로 기도와 폐포의 허탈이 방지됩니다.

폐포가 열려 있으면 가스 교환에 참여하는 폐포 표면적이 넓어집니다. 산소는 폐포에서 모세혈관 쪽으로 확산되므로, 교환 면적이 늘어나면 폐포에서 모세혈관으로 확산되는 산소의 양이 증가합니다. 이는 동맥혈 산소분압(PaO2)을 높이는 방향으로 작용합니다. 따라서 ‘동맥혈 산소분압을 감소시킨다’는 설명은 PEEP의 생리적 효과와 반대입니다.

ARDS에서는 폐포 허탈과 부종으로 인해 환기가 되지 않는 폐포에 혈류만 계속 흐르는 단락(shunt)이 생기고, 반대로 환기는 되지만 혈류가 부족한 사강(dead space)도 늘어납니다. PEEP로 허탈된 폐포를 다시 열면 환기와 혈류가 만나는 영역이 늘어나므로 환기–관류 불균형이 개선됩니다. 다만 PEEP가 과도하게 높으면 폐포가 과팽창되어 오히려 모세혈관을 압박하고 사강을 늘릴 수 있으므로, 적정 PEEP 설정이 중요합니다 .

혼동 주의! PEEP는 산소를 직접 공급하는 장치가 아니라 폐포를 열어 두는 압력입니다. 산소화 개선은 PEEP 자체가 아니라 PEEP로 인해 폐포가 열리고 FRC가 증가한 결과로 나타나는 이차적 효과입니다. 핵심! PEEP의 생리적 효과를 한 줄로 정리하면 ‘호기 말 양압 유지 → 폐포 허탈 방지 → FRC 증가 → 확산 면적 증가 → PaO2 상승 및 환기–관류 개선’의 순서로 연결됩니다.