산소의 이동 : 혈액이 폐모세 혈관을 떠나면서 산소 분압은 서서히 감소 션트 및 환기 - 관류 불균형이 원인

1. 산소의 이동: 혈액이 폐모세 혈관을 떠나면서 산소 분압은 서서히 감소 션트 및 환기-관류 불균형이 원인

2. Mixed Venous Blood PaO2 = 95 mmHg SvO2 = 40 mmHg PaCO2 = 40 mmHg SvCO2 = 46 mmHg

3. 동맥혈액가스분석 (정상범위) PH 7.36 - 7.44 PCO2(mmHg) 36 - 44 HCO3-(mEq/L) 22 - 26 PO2(mmHg) 90 - 100

4. 동맥혈 가스 분석 자료의 효율성 1. 폐와 조직의 산소화능력 및 상태 2. 폐의 환기능력 및 상태 3. 산-염기상태 4. 필요한 보조적 진단방법 및 앞으로의 치료방향 제시

5. PaO2의 평가 동맥혈액의 산소화상태를 반영하는 중요한 지표 폐의 산소화 능력평가 가장 먼저 평가 항목 고도, 나이, 흡입공기의 산소농도에 의해 영향 받음

6. 1. 고도의 영향 우리가 위치하고 있는 곳에서의 정상 PaO2는 얼마인가 ? 760 mmHg에서의 정상 PaO2 ×지역의 대기압 / 760 예) 고도가 3,300 feet 되는 곳의 대기압은 670 mmHg 정상 PaO2 ? 해수면 높이에서의 정상 PaO2 × 670/760 이 된다.

7. 높이의 변동에 따른 대기압의 변화

8. 2. 연령의 영향 폐쇄량(closing volume, CV)의 증가 FRC-CV의 차이가 적어져서 Loew, 1962 PaO2(mmHg) = 105.6 - 0.55 × 나이 임상 PaO2(mmHg) = 105 - 나이/2 예) 대기중에서 80세 노인의 PaO2는 대략 어느 정도 이상이면 정상인가 ? 예상 PaO2 (mmHg) = 105 - 나이/2 = 105 - 80/2 = 65

9. 나이에 따른 동맥혈 산소 분압의 허용 범위

10. 3. 흡입산소(FiO2)의 영향 FiO2 ∝ PAO2∝ PaO2 PaO2 = FiO2 (%) × 5 예) FiO2가 0.5(50%)일 때 예상되는 최소 PaO2는 얼마인가 ? 예상 PaO2 (mmHg) = FiO2(%) × 5 = 50 × 5 = 250

11. 페포의 산소분압 (PAO2)의 계산 FiO2∝ PAO2 폐포의 탄산가스 분압 폐포의 산소분압=흡기의 산소분압 - 호흡상수 (R) PAO2(mmHg) = [(PB - PH2O) × FiO2] - PaCO2 / R PB:대기압(760 mmHg) PH2O : 수증기압(47 mmHg) R : 호흡상수(FiO2〈0.9 이면0.8, FiO2〉0.9 이면1.0)

12. PiO2 = 159 mmHg PAO2 = 100 mmhg d/t water vapor and CO2 Vapor pressure = 47 mmHg 상기도내 수증기압은 산소의 분압을 감소시킨다

13. 예 1) 대기를 흡입하고 있는 환자에서 PaCO2가 40 mmHg일 때 PAO2는 얼마인가 ? PAO2 = [(760 - 47) × 0.21] - 40/0.8 = 100(mmHg) 예 2) 100% 산소를 흡입하고 있는 환자에서 PaCO2가 40 mmHg일 때 PAO2는 얼마인가 ? PAO2 = (760 - 47) - 40 = 673(mmHg)

14. 폐포동맥혈액간 산소분압차 (AaDO2) AaDO2의 정상범위 : 5-10 mmHg 정도 (실내공기 흡입시) 100 mmHg까지 증가 (100% O2흡입시) AaDO2의 원인 :저환기 환기/관류 불균형 정맥혈액의 혼입현상(shunt)

15. 예 1) 대기를 흡입하고 있는 환자에서PaO2가 75 mmHg, PaCO2가 40 mmHg일 때 AaDO2는 얼마인가 ? PAO2 = [(760 - 47) × 0.2] - 40/0.8 = 100(mmHg) AaDO2 = 100 - 75 = 25(mmHg) 해석) AaDO2가 대기중에서 10 mmHg를 넘고 있으므로 환기/관류 불균형, 저환기 및 션트 등의 원인이 하나 또는 그 이상으로 존재하고 있다고 평가

16. 예 2) 환자에게 100% 산소를 투여하고 있는 동안에 동맥혈액가스분석을 시행한 결과 PaO2가 250 mmHg, PaCO2가 35 mmHg이었다면 AaDO2는 얼마인가 ? PAO2 = (760 - 47) - 35 = 678(mmHg) AaDO2 = 678 - 250 = 428(mmHg) 해석) 이 환자의 AaDO2는 428 mmHg FiO2 1.0일 때의 허용 AaDO2 100 mmHg를 크게 상회하므로 환기/관류 불균형, 션트 그리고 확산장애가 예상되나 100% 산소 투여시에 저환기와 환기/관류 불균형 효과는 소실되고 션트효과만 존재하므로 현저한 폐부종이나 폐섬유화증 등이 존재하지 않는 한 확산장애는 크게 영향을 미치지 않으므로 이 환자에서 AaDO2가 크게 증가한 원인은 션트일 것이다.

17. 션트 (shunt) 심박출량의 일부가 폐포가스와 효과적인 가스교환 불능 상태 무기폐, 폐부종 100% 산소 검사법(20분) 1. 환기-관류 불균형: FiO2 1.0으로 호흡시 AaDO2는정상 2. 션트: FiO2가 증가할수록 AaDO2 는 증가 FiO2 1.0, 션트 1% 증가하면 AaDO2 20 mmHg씩 증가 FiO2 1.0 으로 호흡시 션트율(%) = AaDO2 ÷ 20

18. 예) 100% 산소를 투여하고 있는 환자에서 PaO2가 250 mmHg, PaCO2가 35 mmHg라면 예상되는 션트율은 ? PAO2 = (760 - 47) - 35 = 678(mmHg) AaDO2 = 678 - 250 = 428(mmHg) 예상 션트율 = 428 ÷ 20 = 21.4 (%) 정상 션트: 3-5%

19. AaDO2의 임상적 이용 AaDO2증가하면 폐질환 의심 환기/관류 불균형과 션트를 감별에 도움 동맥혈/폐포 산소분압률 (aA ratio, aA률) FiO2의 변화에 관계없이 비교적 일정 폐의 산소화 능력 평가 지표 정상인 aA율: FiO2의 변화에 관계없이 0.75 이상 폐포내의 산소 중 75%가 동맥혈액 내로 확산

20. 예 1) 대기 호흡 환자의 PaO2가 60 mmHg, PaCO2가40 mmHg 일 때 aA율은 ? PAO2 = [(760 - 47) × 0.2] - 40/0.8 = 100(mmHg) aA율 = 60 ÷ 100 = 0.6 PAO2 × aA율 = PaO2(mmHg) 해석) aA율이 0.6: 폐포내 산소 중 60%만 동맥 혈액내로 확산 허용범위 0.75 이하이므로 폐의 산소화 기능 이상

21. aA율은FiO2의 변화에도 불구하고 비교적 일정 혈액가스분석을 시행하지 않고서도 FiO2를 변경한 후의 새로운 PaO2를 예측 가능 old PaO2 new PaO2 = old PAO2 new PAO2 (old ; FiO2변경전, new ; FiO2변경후)

22. 예 2) 대기 호흡 환자의 PaO2가 60 mmHg이고 PaCO2가40 mmHg 이다. 이 환자에게 50% 산소 를 투여하였을 경우에 예상 PaO2는 ? old PAO2 = [(760 - 47) × 0.2] - 40/0.8 = 100(mmHg) old PaO2 = 60 mmHg aA 율 = 60 / 100 = 0.6 new PAO2 = [(760 - 47) × 0.5] - 40/0.8 = 306(mmHg) new PaO2 = new PAO2 × aA율 = 306 × 0.6 = 183.6(mmHg) 해석) 흡입산소의 농도를 50%로 증가시키면 184 mmHg 정도로 상승

23. 예 3) 중환자실에서 FiO2를 0.3 으로 조정하여 산소를 투여하고 있는 환자에서 PaO2가 124 mmHg, PaCO2가 40 mmHg 일때 aA율은 얼마인가 ? PAO2 = [(760 - 47) × 0.3] - 40/0.8 = 164(mmHg) aA율= 124 ÷ 164 = 0.75(75%) 해석) 환자에서 aA율이 0.75이므로 폐가 산소화장기로서의 기능을 비교적 적절하게 수행함

24. 예 4) 위 환자를 병실로 옮길 때 그리고 병실로 옮기고 난 뒤에도 계속 해서 산소투여가 필요하다고 볼 수 있는가? 병실로 옮겨 가는 동안에 산소를 흡입하지 않고 실내공기 만 흡입한다고 가정 할 때 old PAO2 = [(760 - 47) × 0.3] - 40/0.8 = 164(mmHg) old PaO2 124 mmHg aA율 = 0.75 new PAO2 = [(760 - 47) × 0.2] - 40/0.8 = 93(mmHg) new PaO2= new PAO2 × aA율 = 93 × 0.75 = 70(mmHg)

25. 예 5) 위 환자를 병실로 옮길 때 그리고 병실로 옮기고 난 뒤에 PaO2를 90mmHg로 유지하려고 하려면 계속 해서 산소투여가 필요하다 이때 산소의 농도는 new PaO2= 90mmHg new PAO2=[(760 - 47) × ?] - 40/0.8 new PaO2= 90 = new PAO2 × aA율 =[( 713 × ? ) - 50] × 0.75 = 90(mmHg) ? = 0.24 해석) 위환자를 병실에서 PaO2를 90mmHg로 유지하려면 FiO2 0.24로 산소공급을 하여야 한다.

26. 산소 공급 장치의 종류에 따른 흡입가스의 산소 농도

27. PaCO2 의 평가 1 PaCO2 ∝ 분당 폐포환기량 분당폐포환기량이 증가하면 PaCO2 감소 분당폐포환기량이 감소 PaCO2 증가 정상인의 PaCO2는 약 40 mmHg이다

30. 산-염기상태를 평가하는 방법 1. pH를 고려해본다. pH〈 7.40 = 산증 pH 〉7.40 = 알칼리증 2. PaCO2와 pH간의 관계를 고려해본다. 3. pH, HCO3-그리고PaCO2간의 관계를 고려해본다

31. PaCO2와 pH의 관계 산증(pH〈7.40)알칼리증(pH 〉7.40) PaCO2 〉 40 = 호흡성PaCO2 〈 40 = 호흡성 PaCO2 〈 40 = 대사성PaCO2 〉 40 = 대사성

32. pH와 HCO3-그리고 PaCO2의 상호관계 pH HCO3-(mEq/L) PaCO2(mmHg) 7.20 28 80 7.30 26 60 7.40 24 40 7.50 22 30 7.60 20 20

33. 대사성 산-염기 불균형이 없을 경우 PaCO2의 변화에 따른pH의 변동 호흡성 산증 - PaCO2 mmHg예측 pH(대략) 100 7.1 80 7.2 60 7.3 40 7.4 30 7.5 20 7.6 10 7.7 호흡성 알칼리증 - PaCO2 mmHg예측 pH(대략)

34. 예상 ‘호흡성’pH의 결정 • PaCO2가 정상치인 40 mmHg를 기준으로 • 급성으로 10 mmHg 증가하면 pH는 대략 0.05 단위 감소 • 급성으로 10 mmHg 감소하면 pH는 0.10 단위 증가한다. • 만일 PaCO2의 변화가 유일한 장애라면 • PaCO2의 정상치인 40 mmHg를 기준으로 하여 측정된 PaCO2와의 • 차이를 계산하고 소수점 자리를 왼쪽으로 두자리 옮긴다. • 만일 PaCO2가 40보다 크면 위의 방법으로 산출된 • 차이의 절반을 7.40에서 뺀다. • 2. 만일 PaCO2가 40보다 작으면 위의 방법으로 산출된 • 차이를 7.40에 더한다

35. 예1) ABGA상 측정된 pH 7.04, PaCO2 76mmHg 일 때 예상 호흡성 pH는 ? 76 - 40 = 36 → 0.36 × 1/2 = 0.18 7.40 - 0.18 = 7.22 측정된 pH 7.04 < 예상 pH 7.22 따라서 이 pH의 차이만큼 염기의 부족이 있음

36. 예 2) ABGA상 측정된 pH 7.21, PaCO2 90mmHg 일 때 예상 호흡성 pH는 ? 90 - 40 = 50 → 0.5 × 1/2 = 0.25 7.40 - 0.25 = 7.15 측정된 pH 7.21 > 예상 pH 7.15 따라서 이 pH의 차이만큼 염기의 과잉이 있음

37. 예 3) ABGA상 측정된 pH 7.47, PaCO2 18mmHg 일 때 예상 호흡성 pH는 ? 40 - 18 = 22 → 0.22 × 1 = 0.22 7.40 + 0.22 = 7.62 측정된 pH 7.47 < 예상 pH 7.62 따라서 이 pH의 차이만큼 염기의 부족이 있음 여기에서 측정된 pH가 예상 pH보다 더 크면 염기과잉 그리고 측정된 pH가 예상 pH보다 더 작으면 염기부족 이라고 각각 평가할 수 있다

38. 완충염기상태의 평가 측정된 pH와 예상 ‘호흡성’pH간의 차이: 대사성 pH의 변화에 의함 기준 완충염기가 10 mEq/L 변하면 pH는 0.15 unit이 변한다 10 (10 mEq/L) : 15 (0.15 unit)의 비율 = 2 : 3의 비이다 측정된 pH와 예상 ‘호흡성’pH간의 차이를 계산한 후 그 값의 오른쪽으로 소수점을 두자리 옮기고 ⅔를 곱하면 정상적인 완충염기상태를 벗어난 mmol/L의 변화를 예측할 수가 있다.

39. 예 1) ABGA상 측정된 pH 7.04, PaCO2 76mmHg 일 때 예상 호흡성 pH와 완충염기상태는 ? 76 - 40 = 36 → 0.36 × 1/2 = 0.18 7.40 - 0.18 = 7.22 측정된 pH 7.04 < 예상 pH 7.22 따라서 이 pH의 차이만큼 염기의 부족이 있음 7.22 - 7.04 = 0.18 → 18 × 2/3 = 12 mEq/L (BD)

40. 예 2) ABGA상 측정된 pH 7.21, PaCO2 90mmHg 일 때 예상 호흡성 pH와 완충염기상태는 ? 90 - 40 = 50 → 0.5 × 1/2 = 0.25 7.40 - 0.25 = 7.15 측정된 pH 7.21 > 예상 pH 7.15 따라서 이 pH의 차이만큼 염기의 과잉이 있음 7.21 - 7.15 = 0.06 → 6 × 2/3 = 4 mEq/L (BE)

41. 예 3) ABGA상 측정된 pH 7.47, PaCO2 18mmHg 일 때 예상 호흡성 pH와 완충염기상태는 ? 40 - 18 = 22 → 0.22 × 1 = 0.22 7.40 + 0.22 = 7.62 측정된 pH 7.47 < 예상 pH 7.62 따라서 이 pH의 차이만큼 염기의 부족이 있음 7.62 - 7.47 = 0.15 → 15 × 2/3 = 10 mEq/L (BD)

42. 부족한 HCO3-의 보충 심한 대사성 산증 중탄산나트륨(sodium bicarbonate, NaHCO3-) 세포외액(ECF)이 체중의 약 25% (HCO3-이 주로 세포외액에) 과보정을 방지하기 위해서 계산에 의해 산출된 양의 절반을 체중(kg) × 0.25 ×염기부족(BE, mmol/L) NaHCO3(mmol) = 2

43. 중탄산나트륨의 투여기준 1. 염기부족이 10 mmol/L 이하인 경우에도 관례적으로 치료를 하지 않음 2. pH가 7.20보다 더 낮아도 심혈관계가 안정하면 추적 관찰 3. 산출된 양의 절반만정주하고 5분 후에 동맥혈가스분석을 다시 시행 예 1) 체중이 60 kg인 패혈증환자가PaO2 85 mmHg, PaCO2 35 mmHg, pH 7.32, BE -6일 경우에 대사성 산증을 교정하기 위한 NaHCO3의 일차 투여용량은 ? NaHCO3 = 60 × 0.25 × 6 × ½ = 45(mmol)

44. 동맥혈가스분석 예문 (1)

45. 동맥혈가스분석 예문 (1)

46. 동맥혈가스분석 예문 (1)

47. 동맥혈가스분석 예문 (1)

48. 동맥혈가스분석 예문 (1)

49. 동맥혈가스분석 예문 (1)

50. 동맥혈가스분석 예문 (1)