폐부종이란?

[천연물 박사]

폐부종

개요

부종(edema)은 혈관 밖에 체액 또는 수분이 비정상적으로 축적되어 붓게 되는 현상을 말합니다. 일반적으로 부종은 얼굴이나 다리에서 많이 확인할 수 있습니다. 폐부종(pulmonary edema)은 폐혈관 밖의 구조물인 간질(interstitium)과 폐포(허파꽈리, alveolus)에 체액이 비정상적으로 축적된 상태입니다. 폐 구조물은 모세혈관과 허파꽈리가 인접해 있어서 폐혈관을 통해 혈류가 흐르면서 허파꽈리로 들어온 신선한 공기에서 산소를 섭취하고 이산화탄소는 방출하게 되는 가스 교환이 이루어집니다. 간질은 폐의 모세혈관과 폐포 사이의 공간 및 구조물을 통틀어서 일컫는 부위입니다. 폐혈관 내 체액은 일정 부분 혈관 밖으로 배출되어 간질에 머물다가 다시 흡수되는 현상이 반복되는데, 정상적으로는 혈관 밖의 체액이 빠져나가 간질이나 폐포에 너무 많이 존재하지 않도록 조절되고 있습니다.

체액의 혈관-간질 간 이동 및 분포는 스탈링(Starling) 법칙에 의해 좌우되는데, 이는 삼투압, 정수압 및 혈관의 투과성에 의해 결정됩니다. 혈관 내의 압력이 주변보다 높게 된다면 액체가 혈관 밖으로 나가게 됩니다 . 삼투압은 쉽게 말해서 액체를 빨아들이는 힘이라고 보면 됩니다. 따라서 간질의 삼투압이 혈액 내의 삼투압보다 높다면 액체는 역시 간질로 나가게 됩니다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같습니다.

액체 축적 = K[(P_c - P_i) - σ(π_c - π_i)] - Q_lymph

• K: 폐포 및 모세혈관 막이 얼마나 수분을 잘 투과하는지를 나타내는 투과성 상수
• P_c: 모세혈관 내 정수압
• P_i: 간질 내 정수압
• σ: 단백질이나 거대분자를 얼마나 잘 투과시키지 않는지를 나타내는 계수
• π_c: 혈액의 삼투압
• π_i: 간질액의 삼투압
• Q: 림프관의 유량

즉, 혈관계 내의 정수압과 간질 내의 삼투압은 혈관 내에서 혈관 밖 공간으로 체액의 이동을 촉진하는 반면(결국 부종을 야기), 혈관계 내의 삼투압과 간질 내의 정수압은 혈관 안으로 체액 이동을 촉진시킵니다. 혈관 밖으로 체액이 이동하려는 압력은 P_c와 π_i이며, 정상적으로 혈관 내로 체액이 들어가려는 압력인 P_i와 π_c의 합보다 적으므로 정상적으로는 혈관 밖으로 체액이 나와 부종이 나타나지 않습니다. 또한 이런 힘들의 불균형이 있어 혈관 밖으로 체액이 많이 나오는 경우에도 림프관을 통한 배출이 많이 되면 간질에 체액이 축적되지 않는다는 것도 이 공식이 말해 주고 있습니다. 이 중에 폐의 체액 투과를 주로 결정하는 요소는 P_c, 즉 모세혈관 내 정수압이고, 이는 폐혈관의 혈압과 혈액 양에 의해 주로 결정되므로 심장 기능 및 혈관 내 혈액 양과 밀접한 관련이 있습니다.

이 공식에 의거하면 폐부종이 발생하는 기전은 다음과 같이 크게 4가지로 분류할 수 있습니다.

• 스탈링 힘의 불균형으로 인한 압력 증가 폐부종
• 모세혈관의 투과성 증가로 투과성 증가 폐부종
• 림프계 부전 폐부종
• 발병기전이 불확실한 폐부종

1. 압력 증가 폐부종을 유발하는 원인

1) 폐모세혈관압 증가

• 좌심 기능 저하에 의한 폐정맥압 상승: 울혈성 심부전 등
• 좌심실 부전 없이 폐정맥압 상승: 심장판막 질환 등
• 증가된 폐혈관 혈액량: 과량의 수액 투여 등

2) 감소된 혈액 삼투압

• 저알부민혈증: 신증후군, 간경화. 영양실조 등

3) 간질 조직압력의 음압 증가

• 재팽창성 폐부종(reexpansion pulmonary edema)
• 흉막강(흉강) 내압의 갑작스러운 음압 증가: 급성 상기도 폐쇄 등

2. 투과성 증가 폐부종의 원인

• 감염성 폐렴
• 독성 가스, 물, 위 내용물 등이 폐로 흡인
• 패혈증
• 면역학적 과민성 쇼크: 혈청 주사, 조개류 섭취 후 등
• 외상
• 급성 방사능 폐렴
• 미만성 혈관 내 응고
• 과량 수혈
• 급성 출혈성 췌장염

3. 림프계 부전 폐부종의 원인

• 림프관성 암종증: 암이 전이되어 폐 림프관을 따라 퍼진 경우
• 림프관염: 규폐증 등
• 폐 이식수술 후 등

4. 발병 기전이 불확실한 폐부종

• 마약류 약물 과용
• 고소 폐부종(high altitude pulmonary edema)
• 신경성 폐부종
• 심폐우회로술 후 등

좌심실 부전과 같은 압력 증가성 폐부종이 일어나면 폐 모세혈관이 확장되고 늘어난 간질 내 체액으로 인해 폐가 딱딱해져서, 숨쉬기가 어려워지고 작은 기도의 저항이 증가되어 호흡곤란이 나타납니다. 혈관 내 압력이 더욱 증가하게 되면 폐포상피세포들 사이의 공간이 벌어지면서 체액과 더불어 적혈구, 단백질 등이 폐포 내로 흘러 들어오는 폐포 부종이 발생하게 되어 심한 저산소증과 과호흡으로 인해 환자는 매우 힘들어합니다. 더욱 악화되어 체액이 늑막까지 고이게 되면 늑막에 고인 물이 폐를 압박하게 되어 호흡곤란이 더 심해져서 최악의 경우에 호흡정지가 일어나게 됩니다.

심한 신체 운동과 함께 고지대에 노출된 경우에도 고지대 순응이 안 된 건강한 사람에서 고소 폐부종이 일어난다고 알려져 있습니다. 최근의 자료들에 의하면 적응된 고지대 원주민들도 짧은 저지대 체류 후에 다시 고지대로 돌아가면 폐부종을 일으킨다고 알려져 있습니다. 고소 폐부종의 기전은 불확실하지만 압력 증가성 폐부종이 그 기전으로 추정됩니다. 고지대의 저산소에 대한 신체 반응으로 폐의 세동맥 또는 정맥이 수축되는데, 일부 수축되지 못한 폐혈관으로 혈류가 많이 가게 되면 폐부종이 일어납니다. 그러나 산소를 투여하거나 저지대로 돌아오는 경우에 폐부종이 나타나는 환자도 있어 그 기전이 확실하지 않습니다.

마약의 과용은 잘 알려진 폐부종의 원인입니다. 헤로인의 남용이 가장 흔한 원인이지만, 합법적인 치료적 마약제제들도 과량 투여하면 나타나는 경우가 있습니다. 그러므로 비합법적인 마약류를 주사할 때 사용하는 불순물이 섞인 주사액에 의해서 폐부종이 발생한다는 이전의 주장은 더 이상 지지를 받지 못하고 있습니다.

신경원성 폐부종은 뇌를 비롯한 중추신경계 질환이 있으면서 뚜렷한 좌심실 부전이 없는 사람에서 의심됩니다. 신경계 질환으로 인한 대량의 교감신경 흥분은 혈압의 증가와 말초혈관 수축을 유발하고 혈액을 중심 순환으로 이동시킨다고 알려져 있습니다. 또한 좌심실의 탄성도 감소시킬 수 있어 이 두 가지 요인에 의해 좌심방 압력이 올라가서 폐부종이 발생할 수 있습니다. 반면에 교감 신경 수용체의 자극이 모세혈관의 투과성을 직접적으로 증가시킨다고도 합니다.