허파꽈리에서 산소가 혈액으로 이동하는 이유로 가장 적절한 것은? | 마이메르시 MyMerci

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호흡계통

허파꽈리에서 산소가 혈액으로 이동하는 이유로 가장 적절한 것은?

1 능동수송
2 분압 차이 ✓ 정답
3 여과 작용
4 단백질 운반
5 삼투압 차이

해설

가스교환은 분압 차이에 의해 확산으로 일어난다.

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폐포에서 산소가 모세혈관 혈액으로 이동하는 과정은 에너지를 쓰지 않는 수동 확산(passive diffusion)입니다. 확산을 일으키는 직접적인 원동력은 폐포 공기와 모세혈관 혈액 사이의 산소 분압 차이입니다. 폐포의 산소 분압(PAO₂)은 약 100 mmHg, 폐동맥 쪽 혼합정맥혈의 산소 분압(PvO₂)은 약 40 mmHg로, 이 기울기를 따라 산소가 혈장을 거쳐 적혈구의 헤모글로빈까지 이동합니다^[1]^[2].

능동수송은 농도 기울기를 거슬러 ATP를 소모하며 물질을 이동시키는 방식이므로 가스교환에는 해당하지 않습니다. 여과 작용은 정수압 차이로 물과 용질이 반투막을 통과하는 현상이고, 삼투압 차이는 수분 이동을 설명하는 개념입니다. 단백질 운반은 산소가 혈액 내에서 헤모글로빈과 결합해 운반되는 단계를 말하지만, 폐포막을 통과하는 단계의 기전은 아닙니다.

폐포-모세혈관 간 산소 이동량은 분압 기울기와 확산능(DLO₂)의 곱으로 결정됩니다. 확산능은 운동 시 폐모세혈관이 추가로 열리면서 수 배까지 증가할 수 있지만, 폐포-모세혈관 산소 분압 기울기를 높이는 능력은 상대적으로 제한적입니다^[2]. 따라서 안정 시에는 분압 차이가 확산의 주된 추진력으로 작용합니다.

환기-관류 불균형(V̇A/Q̇ mismatch)이 생기면 이 분압 차이가 국소적으로 무너집니다. 션트(shunt)나 저V̇A/Q̇ 영역에서는 산소 공급이 부족해 폐포 산소 분압이 낮아지고, 그 결과 모세혈관과의 분압 기울기가 줄어 동맥혈 산소화가 나빠집니다^[1]. 만성 심부전에서 폐포-모세혈관막이 재형성되면 확산능(DLCO)이 감소하고 폐포-동맥 산소 분압 차이(AaDO₂)가 커지는데, 이는 확산 장애가 가스교환 효율을 떨어뜨리는 임상적 예입니다^[4].

핵심! 가스교환의 방향과 속도를 결정하는 일차 요인은 각 기체의 분압 차이이며, 이산화탄소도 같은 원리로 정맥혈(약 46 mmHg)에서 폐포(약 40 mmHg) 쪽으로 확산됩니다. 혼동 주의! 산소의 혈액 내 운반은 헤모글로빈 결합(단백질 운반)이지만, 폐포에서 혈액으로 넘어가는 막 통과 단계는 분압 차이에 의한 확산입니다.

참고 문헌 (논문 출처)

[1]
Gas Exchange in the Lung.일반논문Petersson J, Glenny RW (2023) · DOI: 10.1055/s-0043-1770060
[2]
Integrative Conductance of Oxygen During Exercise at Altitude.일반논문Calbet JA, Lundby C, Boushel R (2016) · DOI: 10.1007/978-1-4899-7678-9_26
[4]
The alveolar to arterial oxygen partial pressure difference is associated with pulmonary diffusing capacity in heart failure patients.일반논문Morosin M, Vignati C, Novi A, Salvioni E, Veglia F, Alimento M (2016) · DOI: 10.1016/j.resp.2016.06.004

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