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호흡계통

총폐용량(total lung capacity)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1 폐활량 + 잔기용적 ✓ 정답
2 일회호흡량 + 잔기용적
3 들숨예비용적 + 잔기용적
4 날숨예비용적 + 잔기용적
5 기능잔기용량 + 잔기용적

해설

총폐용량 = 폐활량 + 잔기용적

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총폐용량(total lung capacity, TLC)은 최대 들숨을 한 뒤 폐 안에 존재하는 전체 공기량으로, 폐가 가질 수 있는 최대 용적을 의미합니다. 해부학적으로는 폐포와 기도를 포함한 흉곽 내 가스 용적 전체를 반영하며, 폐의 탄성 반동(elastic recoil)과 흉벽 및 호흡근의 역학적 특성에 의해 결정됩니다.

정답은 폐활량(vital capacity, VC) + 잔기용적(residual volume, RV)입니다. 폐활량은 최대 들숨 후 최대한 내쉴 수 있는 공기량으로, 일회호흡량(tidal volume, TV), 들숨예비용적(inspiratory reserve volume, IRV), 날숨예비용적(expiratory reserve volume, ERV)의 합입니다. 잔기용적은 최대 날숨 후에도 폐에 남아 있는 공기량으로, 기도가 닫히지 않도록 유지하고 가스 교환을 지속시키는 생리적 완충 역할을 합니다. 따라서 총폐용량은 폐활량과 잔기용적을 더한 값으로, 정적 폐용적(static lung volume) 중 가장 큰 용적입니다.

각 보기를 구분하면 다음과 같습니다.

구분	구성	의미
1. 폐활량 + 잔기용적	TV + IRV + ERV + RV	총폐용적(TLC). 정답
2. 일회호흡량 + 잔기용적	TV + RV	총폐용적의 일부만 포함. 별도 명칭 없음
3. 들숨예비용적 + 잔기용적	IRV + RV	흡기용량(IC)과 다름. 총폐용적보다 작음
4. 날숨예비용적 + 잔기용적	ERV + RV	기능잔기용량(FRC). 정답 아님
5. 기능잔기용량 + 잔기용적	ERV + RV + RV	잔기용적이 중복되어 총폐용적보다 큼

혼동 주의! 4번의 기능잔기용량(functional residual capacity, FRC)은 날숨예비용적과 잔기용적의 합입니다. 기능잔기용량은 평상 호흡의 날숨 말기에 폐에 남는 공기량으로, 총폐용적과는 다른 개념입니다. 5번처럼 기능잔기용량에 잔기용적을 다시 더하면 잔기용적이 중복 계산되므로 성립하지 않습니다.

총폐용적은 폐활량 측정법(spirometry)만으로는 직접 측정할 수 없습니다. 폐활량계는 날숨으로 배출되는 공기만 측정하므로 잔기용적이 포함되지 않기 때문입니다. 따라서 총폐용적과 잔기용적은 체적기록법(body plethysmography), 헬륨 희석법(helium dilution), 질소 세척법(nitrogen washout) 또는 방사선 사진을 이용한 측정법으로 평가합니다. 근거 자료 ^[1]에서는 표준 흉부 방사선 사진으로부터 총폐용적과 잔기용적을 산출하는 예측 방정식을 제시하고 있는데, 이는 폐활량계만으로는 얻을 수 없는 정적 폐용적을 방사선학적으로 보완 평가할 수 있음을 보여줍니다.

임상적으로 총폐용적은 폐쇄성 환기장애와 제한성 환기장애를 감별하는 데 중요합니다. 만성폐쇄성폐질환(COPD)에서는 폐의 탄성 반동 감소와 기도 폐쇄로 인해 잔기용적이 증가하고, 이에 따라 총폐용적도 증가하거나 정상 범위 상한에 머무르는 과팽창(hyperinflation)이 나타납니다. 근거 자료 ^[2]는 COPD 환자에서 잔기용적/총폐용적 비율(RV/TLC)이 40% 이상일 때 안정 시 폐 과팽창으로 정의하고, 이 지표가 예후와 관련될 수 있음을 보고하였습니다. 즉, 총폐용적은 단순한 용적 합산을 넘어 환기 역학과 예후 평가의 기준이 되는 값입니다.

반면 제한성 환기장애에서는 폐 실질의 경직이나 흉벽 질환으로 인해 폐활량과 총폐용적이 함께 감소합니다. 근거 자료 ^[3]은 폐활량계 검사상 비율이 보존된 손상(preserved ratio impaired spirometry, PRISm)을 보이는 대상자에서 소기도 기능장애와 총폐용적 감소가 연관될 수 있음을 제시하여, 총폐용적이 폐활량계만으로는 드러나지 않는 폐용적 변화를 반영하는 지표임을 뒷받침합니다. 근거 자료 ^[4]에서도 천식 동물 모델에서 잔기용적과 RV/TLC의 증가가 공기 갇힘(air trapping)의 지표로 사용되었는데, 이는 총폐용적이 잔기용적 변화를 포함하여 기도 폐쇄의 간접적 평가에 활용될 수 있음을 보여줍니다.

핵심! 총폐용적은 폐활량과 잔기용적의 합이며, 폐활량계로 직접 측정되지 않으므로 체적기록법이나 가스 희석법 등으로 평가합니다. COPD에서는 잔기용적 증가로 총폐용적이 커지고, 제한성 질환에서는 폐활량 감소로 총폐용적이 작아집니다. 따라서 총폐용적의 변화 방향과 RV/TLC 비율을 함께 해석하면 환기장애의 유형과 중증도를 보다 정확히 파악할 수 있습니다.

참고 문헌 (논문 출처)

[1]
Predictive equations for total lung capacity and residual volume calculated from radiographs in a random sample of the Michigan population.일반논문Kilburn KH, Warshaw RH, Thornton JC, Thornton K, Miller A (1992) · DOI: 10.1136/thx.47.7.519
[2]
The Prognostic Value of Residual Volume/Total Lung Capacity in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease.일반논문Shin TR, Oh YM, Park JH, Lee KS, Oh S, Kang DR (2015) · DOI: 10.3346/jkms.2015.30.10.1459
[3]
Preserved ratio impaired spirometry is associated with small airway dysfunction and reduced total lung capacity.일반논문Zhao N, Wu F, Peng J, Zheng Y, Tian H, Yang H (2022) · DOI: 10.1186/s12931-022-02216-1
[4]
Lung Volumes in a Mouse Model of Pulmonary Allergic Inflammation.일반논문Rojas-Ruiz A, Boucher M, Henry C, Packwood R, Soliz J, Bossé Y (2024) · DOI: 10.1007/s00408-024-00730-1

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