# 저산소혈증 환자에게 고농도 산소를 주었는데도 PaO₂가 거의 오르지 않는다. 가장 가능성 높은 기전은?

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> subject: 보훈병원 필기 대비 고난도 모의고사 2회

## 문제

저산소혈증 환자에게 고농도 산소를 주었는데도 PaO₂가 거의 오르지 않는다. 가장 가능성 높은 기전은?

## 보기

1. 높은 곳에서 흡입 산소 분압이 낮은 상태
2. 폐포의 환기 저하로 인한 저환기
3. 환기되지 않는 폐포를 지나는 우좌 션트 **✔ 정답**
4. 혈색소 수치가 약간 낮은 빈혈

**정답: 3**

## 해설

션트는 혈액이 환기되지 않는 폐포(허탈되거나 체액으로 찬 폐포)를 지나거나 심장 안에서 우좌로 우회하는 것이라, 흡입 산소 농도를 올려도 그 혈액은 산소와 만나지 못해 PaO₂가 잘 오르지 않는다. 저환기나 흡입 산소 분압 저하는 산소 투여로 잘 교정되고, 빈혈은 PaO₂ 자체를 낮추지 않는다.

## 심화 해설

저산소혈증 환자에게 고농도 산소를 투여해도 PaO₂가 거의 오르지 않는 상황은 임상에서 산소 불응성 저산소혈증(refractory hypoxemia)으로 접근합니다. 정답은 환기되지 않는 폐포를 지나는 우좌 션트입니다. 고농도 산소를 주입하면 정상적으로 환기되는 폐포의 산소 분압은 충분히 올라가지만, 환기 자체가 일어나지 않는 폐포 구역을 통과하는 혈액은 산소와 접촉할 기회가 없기 때문입니다. 이 혈액은 산소화되지 않은 채 좌심방으로 유입되어 동맥혈과 섞이므로, 흡입 산소 농도를 아무리 높여도 션트를 통과하는 혈액의 산소 함량은 변하지 않아 PaO₂ 상승이 제한됩니다.

핵심! 우좌 션트는 해부학적 션트(폐동정맥루, 심실중격결손 등)와 생리적 션트(무기폐, 폐렴, 폐부종 등으로 환기되지 않는 폐포)로 나뉩니다. 문제에서 제시된 “환기되지 않는 폐포”는 생리적 션트에 해당하며, 고농도 산소에 반응하지 않는 저산소혈증의 가장 대표적인 원인입니다.

나머지 보기를 감별해 보면, 높은 곳에서 흡입 산소 분압이 낮은 상태는 대기압 자체가 낮아 폐포 내 산소 분압이 감소하는 상황입니다. 이 경우 고농도 산소를 투여하면 폐포 산소 분압이 상승하여 PaO₂가 비교적 잘 회복됩니다. 폐포의 환기 저하로 인한 저환기는 폐포 환기량이 줄어 이산화탄소가 축적되고 산소 분압이 낮아지는 상태인데, 이 역시 산소 투여로 폐포 내 산소 분압을 높일 수 있어 PaO₂가 어느 정도 상승합니다. 혈색소 수치가 약간 낮은 빈혈은 혈액의 산소 운반 능력(산소 함량)을 감소시키지만, 폐에서 동맥혈로 산소가 확산되는 능력 자체는 정상이므로 PaO₂는 정상 범위를 유지합니다. 빈혈에서 감소하는 것은 PaO₂가 아니라 산소 함량(CaO₂)입니다.

제시된 근거 자료들은 우좌 션트가 산소 불응성 저산소혈증을 일으키는 다양한 임상 시나리오를 보여줍니다. 특히 난원공 개존증(PFO)을 통한 우좌 션트는 평소에는 무해하지만, 우심실 압력이 좌심방 압력보다 높아지는 상황에서 션트가 발생하여 심각한 저산소혈증을 유발할 수 있습니다 [1]. 이러한 현상은 인공호흡기 치료 중인 환자에서 간과되기 쉬우며 치명적일 수 있다고 보고됩니다 [1]. 또한 중증 우심실 기능 부전이 있는 환자에서는 심박수에 의존적으로 우좌 션트가 발생하여 불응성 저산소혈증이 나타날 수 있습니다. 이는 양심실 출력 불일치(biventricular output mismatch)에서 기인한 것으로 추정됩니다 [2].

임상에서 우좌 션트로 인한 저산소혈증은 자세에 따라 산소화가 변하는 특징을 보이기도 합니다. 평평호흡-기립성 저산소증 증후군(platypnea-orthodeoxia syndrome, POS)은 앉거나 서 있을 때 호흡곤란과 저산소혈증이 악화되는 상태로, PFO나 심방중격결손을 통한 우좌 션트와 관련이 깊습니다 [1][3]. 한 증례에서는 안면 봉와직염과 COVID-19 감염 후 산소 불응성의 자세 의존성 저산소혈증이 발생했고, 경식도 심초음파에서 큰 PFO와 동적 우좌 션트가 확인되었습니다 [3]. 이 환자는 반좌위와 복부 압박 하에 시행한 침습적 산소 측정에서 폐혈류/체혈류 비(Qp/Qs)가 감소하는 소견을 보여 션트의 동적 특성이 평가되었습니다 [3].

기계환기 중에는 호기말 양압(PEEP) 적용이 오히려 저산소혈증을 악화시키는 역설적 상황도 발생할 수 있습니다. 한쪽 폐 환기(OLV) 중 PEEP을 올려 의존성 폐를 모집하려 했으나, 일시적으로 우측 압력이 좌측 압력보다 상승하면서 압력 의존성 우좌 심장 내 션트가 드러나 산소화가 악화된 증례가 보고되었습니다 [4]. 혼동 주의! PEEP은 일반적으로 무기폐를 개선하여 산소화를 돕지만, 우좌 션트가 의심되는 상황에서는 흉곽 내 압력 변화가 션트량을 증가시킬 수 있으므로 산소화 반응을 면밀히 관찰해야 합니다.

고농도 산소에 반응하지 않는 저산소혈증을 보면 가장 먼저 우좌 션트를 의심하고, 심장 초음파를 포함한 해부학적 평가를 고려해야 합니다. 특히 PFO는 성인 인구에서 흔하지만 평소에는 증상이 없어 간과되기 쉬우므로, 기계환기 중이거나 우심실 기능 부전이 동반된 환자에서 불응성 저산소혈증이 나타날 때 감별 진단에 포함해야 합니다 [1][2].참고 문헌 (논문 출처)

- [1]The Paradox of Support: Mechanical Ventilation-Induced Hypoxemia Through a Patent Foramen Ovale.일반논문Soudan MA, Awais M, Hallak O, Filby SJ. (2026) · DOI: 10.7759/cureus.111033

- [2]Heart-Rate-Dependent Right-to-Left Shunting Through a Patent Foramen Ovale in Severe Right Ventricular Dysfunction: A Case Report.케이스리포트Xiao Q, Wei X, Xu Y, Wang S. (2026) · DOI: 10.3390/jcm15166188

- [3]Oxygen-Refractory Platypnea-Orthodeoxia Syndrome Requiring Urgent Surgical Closure: A Dynamic Assessment.일반논문Shimizu S, Kageyama S, Takahashi N, Ohari K, Hasegawa Y, Takashima Y, Yamanaka K, Matsunari M, Ohkura K, Maekawa Y. (2026) · DOI: 10.1016/j.jaccas.2026.108564

- [4]Case Report: Paradoxical worsening of hypoxemia with PEEP during one-lung ventilation: a case of pressure-dependent intracardiac shunting.케이스리포트Yin X, Du S. (2026) · DOI: 10.3389/fcvm.2026.1878145

## 임상 시나리오

산소 불응성 저산소혈증 접근고농도 산소에도 PaO₂가 오르지 않을 때
고농도 산소 투여에도 PaO₂가 거의 오르지 않으면 우좌 션트를 가장 먼저 의심한다. 환기되지 않는 폐포를 지나는 혈액은 산소와 접촉할 기회가 없어 흡입 산소 농도를 높여도 동맥혈 산소 분압 상승이 제한된다.

우좌 션트는 해부학적 션트(폐동정맥루, 심실중격결손 등)와 생리적 션트(무기폐, 폐렴, 폐부종 등)로 나뉜다. 문제의 “환기되지 않는 폐포”는 생리적 션트에 해당하며 산소 불응성 저산소혈증의 대표 원인이다.

주의빈혈은 PaO₂가 아니라 산소 함량(CaO₂)을 감소시키므로 저산소혈증 감별에서 혼동하지 않는다. 자세에 따라 산소화가 변하는 평평호흡-기립성 저산소증은 PFO를 통한 우좌 션트 가능성을 시사한다.

## 핵심 개념

- **우좌 션트** — 환기되지 않는 폐포나 해부학적 통로를 지나 산소화되지 않은 혈액이 좌심방으로 유입되는 상태
- **생리적 션트** — 무기폐, 폐렴, 폐부종 등으로 환기되지 않는 폐포 구역을 통과하는 혈류
- **산소 불응성 저산소혈증** — 고농도 산소를 투여해도 PaO₂가 거의 상승하지 않는 저산소혈증
- **산소 함량(CaO₂)** — 혈액 100mL에 포함된 총 산소량으로, 빈혈 시 감소하나 PaO₂는 정상
- **평평호흡-기립성 저산소증 증후군** — 앉거나 서 있을 때 호흡곤란과 저산소혈증이 악화되는 자세 의존성 저산소혈증

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