과탄산혈증 [ hypercapnia ] 이란 무엇인가요?

 

정의

과탄산혈증은 혈중 이산화탄소 농도가 비정상적으로 높은 상태를 말한다. 폐의 일차적인 기능은 산소가 공기 중에서 피 속으로 이동하고 이산화탄소는 공기 중으로 빠져 나오게 하는 기체 교환이다. 이러한 과정은 단순 확산(simple diffusion)에 의해 일어나는 것으로 기체가 부분압력(partial pressure)이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하게 되는 것이다. 이 기체 교환을 방해하는 요소로는 환기 저하, 확산 장애, 단락, 환기-관류 불균형이 있다.

 

 

환기저하가 발생하게 되는 원인으로는 모르핀(morphine) 제제나 바비츄레이트(Barbiturate) 제제와 같은 약제, 뇌염과 같은 뇌간의 질환, 척수 전도 경로의 이상, 소아마비와 같은 전각 세포의 질환(anterior horn cell disease), 길랑-바레 증후군(Guillain-Barre syndrome)과 같은 신경-호흡근 질환, 중증 근무력증과 같은 신경근 접합부의 질환, 진행성 근위축증, 흉곽의 질환, 상기도 폐쇄, 고도비만과 연관된 저환기 등이 있다. 환기-관류 불균형은 만성 폐질환에서 과탄산혈증이 발생하는 주된 요인이다.

 

 

과탄산혈증의 징후와 증상은 혈중 이산화탄소 부분압력의 절대값과 변화속도에 의해 좌우된다. 혈중 이산화탄소의 부분압이 급격히 상승하는 경우 두통, 혼돈(confusion), 졸음(lethargy) 등의 증상이 나타날 수 있고. 심한 과탄산혈증에는 발작(seizure), 혼수(coma)가 나타날 수 있다. 극단의 과탄산혈증에서는 심혈관 허탈(cardiovascular collapse)이 발생할 수 있는데 대개 혈중 이산화탄소의 부분압이 100mmHg 이상으로 급격히 상승한 경우에 발생한다.

 

 

만성 과탄산혈증에 있어서는 이산화탄소의 부분압이 80mmHg 이상으로 상승되어 있는 경우에도 견딜만하다.

과탄산혈증의 진단은 동맥혈 기체 분석(arterial blood gas analysis)을 필요로 한다. 맥박 산소 측정법(pulse oximetry)에서는 정상일 수 있다. 급성 과탄산혈증에서는 이산화탄소-중탄산염 평형(equilibrium)을 통해 혈청 내의 중탄산염(bicarbonate)의 농도가 약간 상승될 수 있다. 이산화탄소의 부분압이 10mmHg 상승됨에 따라 중탄산염의 농도는 1mEq/L상승한다.
만성 과탄산혈증에서는 이산화탄소의 부분압이 상승함에 따른 신장의 보상 반응으로 인하여, 혈청 내의 중탄산염의 농도가 상승된다. 이 때는 이산화탄소의 부분압이 10mmHg 상승됨에 따라 중탄산염의 농도는 약 3.5mEq/L 상승한다.

 

 

 

 

 

 

 

치료

과탄산혈증의 치료는 호흡 수와 일회 호흡량(tidal volume)을 증가시켜 분당 환기량(minute ventilation)을 증가시키는 것을 원칙으로 한다. 이것은 기도 개방을 확인하는 것을 포함하며 기계호흡이나 독사프람(doxapram)과 같은 호흡 자극제를 필요로 한다.

과탄산혈증이 있는 환자는 원인 질환과 심한 정도에 따라 치료 계획을 달리하게 된다.

일반적으로 중추신경계 증상이 있는 환자는 입원시키며, 선천성이든 후천성이든 신경근육 장애가 있으면서 급성 과탄산혈증이 발생한 경우에도 입원시켜야 한다. 만성 과탄산혈증이 있는 만성 폐쇄성 폐질환 환자의 경우 상태가 양호하다면 입원을 하지 않을 수도 있다. 최대한 치료를 하고 있음에도 불구하고 과탄산혈증이 악화되는 만성 폐쇄성 폐질환 환자라면 입원을 필요로 한다.

 

 

 

 

 

 

 

관련질병

모르핀(morphine), 바비츄레이트(Barbiturate) 제제와 같은 약제, 뇌염, 척수 전도 경로의 이상, 소아마비, 길랑-바레 증후군(Guillain-Barre syndrome), 중증 근무력증, 진행성 근위축증, 흉곽의 질환, 상기도폐쇄, 고도비만과 연관된 저환기 등