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환기 장애
문제

안정 시 일회호흡량이 500 mL, 생리적 사강이 150 mL, 호흡수가 분당 12회인 성인의 분당 폐포 환기량은?

해설
분당 폐포 환기량은 (일회호흡량-생리적 사강)×호흡수이다. (500-150) mL×12회=4,200 mL/min, 즉 4.2 L/min이다.
같은 주제 다음 문제58세 남성이 호흡곤란으로 내원했다. 과거력상 COPD가 있다. V/S: BP 120/75 mmHg, HR 95회/분, RR 26회/분, SpO2 86%. 동맥혈…이 문제가 수록된 문제집메르시 의대 내신 문제은행 [ 호흡기 ]19,000원 · 무료 체험 가능

심화 해설

핵심 해설
분당 환기량 전체가 아니라 매 호흡에서 사강을 뺀 용적만 가스교환에 기여합니다.

정답 근거
NCBI 호흡생리 자료는 VA=(VT-VD)×RR로 폐포 환기량을 정의합니다.

선택지 분석
1. 사강 환기량 150×12에 해당합니다.
2. 사강을 한 번만 빼는 잘못된 계산에서 나올 수 있습니다.
3. 유효 일회환기량 또는 호흡수 적용이 틀린 값입니다.
4. 공식에 수치를 대입한 정확한 결과입니다.
5. 일회호흡량×호흡수인 분당 환기량입니다.

근거 자료
1NCBI Bookshelf: Physiology, Tidal Volume
2NCBI Bookshelf: Physiology, Lung Dead Space

임상 시나리오

임상 사례 분석 (Case Study) 환자 증례 (Patient Presentation): 70세 남성, 만성폐쇄성폐질환(COPD) 병력. 호흡곤란(Dyspnea)이 악화되어 내원. 혈액가스분석(ABGA) 결과 pH 7.32, PaCO2 65 mmHg (정상: 35-45 mmHg), PaO2 55 mmHg.

진단적 접근 (Diagnostic Work-up): 이 환자의 고이산화탄소혈증(Hypercapnia)은 폐포 저환기(Alveolar Hypoventilation)를 시사합니다. COPD에서는 기도 폐쇄로 인해 감별 포인트! 사강이 효과적으로 증가하여, 같은 분당 환기량(VE)이라도 폐포 환기량(VA)이 감소하게 됩니다. 이는 PaCO2 상승의 주요 기전입니다.

치료 계획 (Management Plan): 급성 악화 시 1차 치료는 산소 투여와 함께 필요시 비침습적 양압환기(NIV)를 고려합니다. NIV는 사강을 극복하고 효과적인 폐포 환기량을 증가시켜 PaCO2를 낮추는 데 도움을 줍니다.

주의사항 (Contraindications & Warning): COPD 환자에게 고농도 산소를 무분별하게 투여하면 Pathognomonic! 산소 유발성 고이산화탄소혈증(Oxygen-induced hypercapnia)이 발생할 수 있습니다. 저산소성 구동(Hypoxic drive) 억제보다는 V/Q 불일치(V/Q mismatch) 악화가 주요 기전이므로, 목표 산소 포화도는 88-92%로 유지하는 것이 안전합니다.

레지던트 선배의 팁: "폐포 환기량 공식은 (VT-VD) x f 라고 외우세요. VT는 Tidal Volume, VD는 Dead space, f는 frequency(호흡수)입니다. COPD나 폐섬유화증 같은 환자를 볼 때, '이 환자의 사강은 얼마나 증가했을까?' 라는 생각으로 접근하면 병태생리를 이해하는 데 도움이 됩니다."

핵심 개념

  • 폐포 환기량 (Alveolar Ventilation) — 단위 시간(보통 1분) 동안 실제 폐포에서 가스 교환에 참여하는 공기의 총량. 공식은 (1회 호흡량 - 사강) × 호흡수.
  • 사강 (Dead Space) — 호흡을 통해 들어왔지만 가스 교환에 참여하지 못하고 기도에 머무는 공기량. 해부학적 사강(기관, 기관지)과 생리학적 사강(V/Q 비율이 높은 폐포)으로 나뉨.
  • 분당 환기량 (Minute Ventilation) — 단위 시간(1분) 동안 폐로 들어오거나 나가는 공기의 총량. 공식은 1회 호흡량 × 호흡수. 폐포 환기량 + 사강 환기량과 같음.
  • 1회 호흡량 (Tidal Volume) — 평상시 호흡 시 한 번에 들이마시거나 내쉬는 공기의 양. 성인 기준 약 500 mL.
  • V/Q 불일치 (Ventilation/Perfusion Mismatch) — 폐포의 환기(V)와 관류(Q) 비율이 정상(약 0.8)에서 벗어난 상태. 가장 흔한 저산소증의 원인이며, 생리학적 사강 증가를 유발함.
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