전신 혈류가 감소한 저관류(hypoperfusion) 상태에서도 예비력이 유지된다는 것은, 아직 조직이 저산소증(hypoxia)에 빠지지 않았고 산소공급-소모 균형을 보상할 여지가 있다는 의미입니다. 이때 조직으로의 산소운반(oxygen delivery)이 줄어들면, 인체는 산소소모량(oxygen consumption)을 정상으로 유지하기 위해 혈액에서 산소를 더 많이 뽑아 쓰는 방향으로 반응합니다. 산소추출률(oxygen extraction ratio)은 조직에 도달한 산소 중 실제로 조직이 소모한 비율을 뜻하며, 정상적으로는 약
25% 내외입니다. 산소운반이 감소하면 조직은 정맥혈 산소함량을 낮추는 방식으로 추출률을 높여 산소소모량을 방어합니다. 따라서
전신 혈류가 감소했지만 예비력이 유지된 상태에서 조직 산소공급을 보완하는 일차적 변화는 산소추출률의 증가입니다. [1]
보기별 감별 해설
동맥혈 산소포화도(SaO2)는 폐에서의 가스교환과 산소운반능을 반영하는 지표입니다. 전신 혈류 감소 자체가 폐포-모세혈관 산소교환을 직접 저하시키지는 않으며, 보상 단계에서는 오히려 과호흡이나 교감신경 활성으로 동맥혈 산소화가 정상 또는 증가할 수 있습니다. 동맥혈 산소포화도 감소는 보상 변화라기보다는 호흡부전이나 환기-관류 불균형을 시사하는 소견입니다.
[4]
헤모글로빈 산소친화도는 산소해리곡선(oxygen dissociation curve)의 좌우 이동으로 평가합니다. 급성 저관류에서는 조직 산증, 고탄산혈증, 고체온,
2,3-DPG 증가 등이 나타나며, 이들은 모두 산소해리곡선을 오른쪽으로 이동시켜 헤모글로빈의 산소친화도를 감소시킵니다. 친화도가 감소해야 모세혈관 수준에서 헤모글로빈이 산소를 더 쉽게 내어주므로 조직 산소공급에 유리합니다. 산소친화도 증가는 오히려 조직으로의 산소 방출을 방해하므로 보상 기전으로 적절하지 않습니다.
[4]
정맥혈 산소함량은 조직이 산소를 추출하고 남은 혈액의 산소량입니다. 산소추출률이 증가한다는 것은 조직이 혈액으로부터 더 많은 산소를 가져간다는 뜻이므로, 정맥혈 산소함량은 감소합니다. 혼합정맥혈 산소포화도(SvO2)가 정상보다 낮아지는 것이 저관류 보상 단계의 전형적인 소견입니다. 정맥혈 산소함량 증가는 조직이 산소를 제대로 쓰지 못하거나 동정맥 단락(shunt)이 있을 때 나타납니다.
[1][3]
조직 산소소모량은 정상적인 보상 범위에서는 대사 요구량에 의해 결정되며, 산소공급이 어느 정도 줄어도 산소추출률 증가를 통해 일정하게 유지됩니다. 산소공급이 치명적으로 낮아져 공급 의존성(supply dependency) 구간에 들어가야 비로소 산소소모량이 감소합니다. 문제에서 예비력이 유지됐다고 했으므로 아직 산소소모량이 감소하는 단계는 아닙니다.
[1][2]
임상 적용 포인트
| 구분 | 보상 단계(예비력 유지) | 비보상 단계(예비력 소실) |
|---|
| 산소추출률 | 증가 | 한계 도달 후 정체 또는 감소 |
| 혼합정맥혈 산소포화도(SvO2) | 감소 | 정상 또는 증가(션트, 미토콘드리아 기능장애 시) |
| 산소소모량 | 정상 유지 | 감소 |
| 혈중 젖산 | 정상 또는 경미한 상승 | 현저한 상승 |
핵심! 산소운반(DO2) = 심박출량 × 동맥혈 산소함량 이고, 산소소모량(VO2) = DO2 × 산소추출률 입니다. DO2가 감소할 때 VO2를 유지하려면 산소추출률이 반드시 올라가야 합니다.
[1]
혼동 주의! 산소추출률 증가와 정맥혈 산소함량 증가를 함께 묶어 생각하면 안 됩니다. 추출률이 올라가면 조직이 산소를 더 가져가므로 정맥혈 산소함량은 낮아집니다.
[3]참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Oxygen delivery to tissues.일반논문Samsel RW, Schumacker PT (1991)
- [2]
Indicators of histohypoxia.일반논문Willis N, Mogridge J (1995) · DOI: 10.1111/j.1399-6576.1995.tb04329.x
- [3]
Hemodynamic patterns in shock and critically ill patients.일반논문Villazón SA, Sierra UA, López SF, Rolando MA (1975) · DOI: 10.1097/00003246-197511000-00002
- [4]
The oxygen status of the arterial blood revised: relevant oxygen parameters for monitoring the arterial oxygen availability.일반논문Siggaard-Andersen O, Gøthgen IH, Wimberley PD, Fogh-Andersen N (1990) · DOI: 10.3109/00365519009087488