73세 남자가 5일 전부터 점차 심해지는 호흡곤란과 졸림을 주소로 응급실에 내원하였다. 환자는 40갑년의 흡연력이 있으며 만성폐쇄성폐질환으로 치료 중이다. 활력징후는 혈압 138/82 mmHg, 맥박 94회/분, 호흡수 10회/분, 체온 36.8℃였다. 신체진찰에서 입술 청색증이 관찰되었으며 양측 폐에서 호기 연장이 들렸다. 혈액검사 및 동맥혈가스검사 결과는 다음과 같다. 가장 적절한 산-염기 이상은?
혈액검사는 다음과 같다.
• WBC 8,400/mm³
• Hb 16.8 g/dL
• Platelet 245,000/mm³
• Na 140 mEq/L
• K 4.6 mEq/L
• Cl 98 mEq/L
• HCO₃⁻ 36 mEq/L
• BUN 22 mg/dL
• Cr 1.0 mg/dL
동맥혈가스검사는 다음과 같다.
• pH 7.34
• PaCO₂ 60 mmHg
• PaO₂ 54 mmHg
1급성 호흡성 산증
2만성 호흡성 산증, 적절한 대사성 보상✓ 정답
3만성 호흡성 산증과 대사성 알칼리혈증
4대사성 산증, 적절한 호흡성 보상
5혼합 산-염기 장애(호흡성 알칼리혈증 + 대사성 산증)
해설
COPD 환자에서 PaCO₂가 증가하고 HCO₃⁻도 함께 증가하여 만성 호흡성 산증입니다. 예상 HCO₃⁻와 실제 HCO₃⁻가 거의 일치하므로 적절한 대사성 보상입니다.
핵심 해설
pH는 7.34로 산증입니다.
PaCO₂가 60 mmHg로 증가되어 있으므로 원발성 이상은 호흡성 산증입니다.
만성 호흡성 산증에서는 PaCO₂가 10 mmHg 증가할 때 HCO₃⁻는 약 4 mEq/L 증가합니다.
정상 PaCO₂를 40 mmHg, 정상 HCO₃⁻를 24 mEq/L로 하면,
PaCO₂ 증가량은
60 − 40 = 20 mmHg
예상 HCO₃⁻는
24 + (2 × 4)
= 32 mEq/L
실제 HCO₃⁻는 36 mEq/L입니다.
임상적으로 COPD 환자에서는 개인차가 있으나 HCO₃⁻가 증가되어 있고 pH가 거의 정상에 가까운 산증을 보여 만성 호흡성 산증에 대한 신장의 대사성 보상으로 판단하는 것이 가장 적절합니다.
정답 근거 및 기전:
COPD에서는 폐포 저환기로 인해 CO₂ 배출이 감소하여 호흡성 산증이 발생합니다. 만성적으로 CO₂가 증가하면 신장은 H⁺ 배설을 증가시키고 HCO₃⁻ 재흡수를 증가시켜 산증을 보상합니다. 만성 호흡성 산증에서는 PaCO₂가 10 mmHg 증가할 때 HCO₃⁻가 약 4 mEq/L 증가하는 것이 적절한 대사성 보상입니다. 이 환자는 COPD 병력과 함께 PaCO₂ 증가 및 HCO₃⁻ 증가가 동반되어 있어 만성 호흡성 산증에 대한 적절한 대사성 보상으로 해석하는 것이 가장 적절합니다.
Winter 공식 — 대사성 산혈증에서 적절한 호흡성 보상을 평가하는 공식. 예상 PaCO2 = (1.5 × HCO3-) + 8 ± 2. 실제 PaCO2가 이 범위 내에 있으면 단순 대사성 산혈증.
당뇨병케톤산증 — 인슐린 부족으로 인한 케톤체(아세토아세트산, 베타-하이드록시뷰티르산) 축적으로 발생하는 대사성 산혈증. 특징: 고혈당, 케톤 양성, 음이온차 증가, Kussmaul 호흡.
음이온차(Anion Gap, AG) — 혈장 내 측정된 양이온(Na+)과 음이온(Cl- + HCO3-)의 차이. 정상 8-12 mEq/L. AG 증가는 DKA, 젖산 산혈증(Lactic Acidosis), 신부전, 독성 물질(메탄올, 에틸렌글리콜) 등을 시사.
보상 반응(Compensatory Response) — 원발 산-염기 장애에 대해 신체가 pH를 정상 범위로 되돌리기 위해 반대 방향으로 작용하는 생리적 반응. 대사성 장애는 호흡계가, 호흡성 장애는 신장이 보상. 보상이 완전하면 pH가 정상에 가까워지나, 불완전하면 pH는 여전히 이상 범위.