[◈임상생리학◈] 생리학적검사에대하여 3 ( 폐기능, 기초대사

* 폐 기 능 * 1. 기체 용적(상태)의 표시법 기체 상태 온도 기압 수증기 이용도 ATPS 실온 대기압 포 화 측정시의 기체상태(검사실 등) BTPS 37° 대기압 포 화 폐기량(폐내에 있는 가스량) STPD 0℃ 1 기압 건 조 산소 소비량, 탄산가스 배출량 등 2. 폐기능 검사의 종류 . 환기 기능 검사 1회 환기량, 예비흡기량, 예비호기량, 잔기량, 기능적 잔기량, 폐활 량, 총폐기량, 노력성 환기량, 시간폐활량(1초량), 1초율, 공기흡입지 수(ATI), 최대호기 중간유량, 최대환기량, 환기예비량(환기예비율), 폐탄력성, 기도저항 등 . 폐포 기능 검사 Closing volume (폐쇄용적), 폐내가스 분포측정(헬륨평형시간 등), 폐확산 능력 . 폐순환 기능 검사 폐동맥압,폐순환시간,폐순환 혈액량,폐순환계 혈액가스 분석, 심전도 3. 폐기량 분획 . 표준 기준 위치 : 호흡의 깊이를 나타내는 위치 안정 호기 위치 (기준위치, 기본위치, 기능적 잔기량의 위치) 안정 흡기 위치 최대 흡기 위치 최대 호기위치 . 폐용적과 폐용량 1회 환기량 : 안정호흡을 할 때의 1회 호흡량 안정호기 위치와 안정흡기 위치의 사이의 양 : 약 500㎖ 예비 흡기량 : 안정흡기 위치에서 계속 가능한한 흡입하여 최 대호기 위치까지의 양 예비 호기량 : 안정호기 위치에서 계속 가능한한 호출하여 최 대호기 위치까지의 양 잔기량 : 최대호출 상태에서 기도 및 폐 내에 남아있는 공기량 최대 흡기량 : 안정호기 위치에서 최대흡기 위치까지의 공기량 1회 환기량 + 예비 흡기량 기능적 잔기량 : 안정호기 위치에서 기도 및 폐 내에 남아있 는 공기량 예비 호기량 + 잔기량 폐활량 : 최대흡기 위치에서 최대호기 위치까지의 공기량 1회 환기량 + 예비 흡기량 + 예비 호기량 호기폐활량 ; 최대흡기에서 서서히 가급적 많이 호출시켰을 때 의 폐활량 흡기폐활량 ; 최대호기에서 서서히 가급적 많이 흡입시켰을 때 의 폐활량 2단폐활량 ; 최대흡기량과 예비호기량을 별도로 측정하여 가산 한 폐활량 노력성(호기)폐활량 ; 최대흡기에서 가급적 신속하게 호출시켰 을 때의 폐활량 노력성(흡기)폐활량 ; 최대호기에서 가급적 신속하게 흡입시켰 을 때의 폐활량 총 폐기량 : 최대흡기 위치에서 기도 및 폐 내에 흡입된 모든 공기량 예비흡기량 + 1회 환기량 + 예비호기량 + 잔기량 총 폐 최 대 예 비 최대 흡기 위치 흡기량 폐 활 흡기량 1회 환기량 안정 흡기 위치 기 량 기능적 예 비 안정 호기 위치 호기량 량 잔기량 잔기량 최대 호기 위치 4. Spirometer ( Benedict - Roth 형 spirometer ) . 종류 (Bell의 용적에 따라) : 9L형, 13.5L형 . 기록속도 저속도 (32mm/min) : 각종 폐기량 분획 측정 중속도 (160mm/min) : 최대 환기량 측정 고속도 (32mm/sec) : 노력성 호기곡선 (노력성 폐활량, 1초량) . 펜 Spirograph pen : 폐기량 분획 측정 Ventilograph pen(흡기 가산펜) : 최대 환기량 측정 # Ventilograph pen의 축소율 : 9L형 (1/25), 13.5L형 (1/11) . 기타 Soda lime (CO₂흡수제) : Spirometry에는 사용하지 않음 : 산소 소비량 측정에 사용 (기초대사량) Spirometry는 잔기량 측정 불가 Spirigram은 오른쪽에서 왼쪽으로 기록 연령, 성별, 체중, 신장에 따라 차이 있음 5. 기타 환기장애 검사 . % 폐활량 % 폐활량 = 실측 폐활량 / 예측 폐활량 × 100 정상치 : 80% . 노력성 폐활량 : 노력성 호기곡선에서 구함 % 노력성 폐활량 = 실측 노력성 폐활량 / 예측 노력성 폐활량 ×100 1초율 = 1초량 / (노력성) 폐활량 × 100 정상치 : 70% # 환기장애 pattern % 폐활량 80% 이상, 1초율 70% 이상 : 정상환기 % 폐활량 80% 이상, 1초율 70% 이하 : 폐쇄성 환기장애(obstructive defect) ( 폐기종, 만성기관지 염, 기관지천식, 기도협착) % 폐활량 80% 이하, 1초율 70% 이상 : 구속성 환기장( restrictive defec ( 폐섬유증, 폐울혈, 폐 염, 흉막염 ) % 폐활량 80% 이하, 1초율 70% 이하 : 혼합성 환기장애 . 공기흡입 ( ATI : air trapping index ) : 호출운동에 시간적 요소를 더한 강제 호출검사 ATI = 폐활량 - 노력성 폐활량 / 폐활량 × 100 정상치 : 5%이하 . 최대 환기량 (분시환기량, MVV) : 자발적 노력에 의해 1분간 호 흡하여 얻는 최대량 % MVV = 실측 최대환기량 / 예측 최대환기량 × 100 정상치 : 80% 이상 환기예비율 : 횐기의 예비능력 지표 (정상치 : 85 ∼ 95%) . 잔기율 잔기율 = 잔기량 / 총 폐기량 × 100 정상치 : 20∼30% (노령 , 만성폐쇄성 폐질환시 상승) . 최대 호기속도 기량곡선 (Flow volume curve 곡선) 종축에 공기속도, 횡측에 공기량을 취해 노력성 호출을 시킴 폐쇄성 질환 : 아래로 볼록한 곡선 구속성 질환 : 호출기량의 감소 . 기능적 잔기량, 잔기량 Spirometry로 검사 불가 검사법 : He를 지시가스로 하는 폐쇄회로법 : N₂를 지시가스로 하는 O₂개방회로법 : Body plethysmograph(체적기록법) . 기도저항 환기와 함께 기관이나 기관지 등의 기도를 흐르는 기류의 마찰 저항 기도의 굵기, 두께, 폭과 관계있음 (굵기는 반비례) 호흡저항과 점성저항의 일부 Body plethysmograph로 측정 폐쇄성 환기장애 검사에 유용 호흡저항의 인피던스 = 가주파 진동법에 의하여 측정 6. 폐포기능검사 . Closing volume (CV: 폐쇄용적) 최대호기 위치에서 100% 산소를 흡입시킨 후 서서히 호출시키면서 N₂ 농도를 측정 (resident gas method, 1회 호흡법) ; 산소에 의한 질소 검출 곡선 (단일 N₂호출 곡선)의 제Ⅳ상 최대호기 위치에서 흡입초기에 지시가스 (Xe, He 등)을 흡입시 킨 후 그 농도 측정 (Bolus method) 폐내 가스 분포 기능 검사 연령의 증가와 함께 증가 말초 기도병변에 이용 . 폐 확산능 검사 측정법 : 1회 호흡법, 항상 상태법, 재호흡법 1회 호흡법 (CO에 의한 폐확산능 검사 : DLco) 혼합가스 사용 : CO + He + O₂ + N₂ (0.3 + 10 + 20 + 70 %) 단위 : ml/min/mmHg DL : 폐표공기와 혈액중의 분합차가 1torr일 때 (ml/min/torr) 폐표 표면적 및 두께에 반비례 # 호흡곤란→환기능력 정상, DLCO은 하락 => . Alveolar capillary block (A-C block 증후군) . 비만성 섬유증 CO₂확산능력 = O₂의 약 20배 * 추 * 흡식운동(능동적): 횡경막 수축, 외늑간근 수축, 지질단백의 일종인 Surfactant의 역할에 의하여 호식운동 (수동적) : 횡경막, 외늑간근 이완, 복부근육의 긴장으로 원 상태로 돌아가려는 현상 폐의 구조 . 좌폐 : 상하 2엽 . 우폐 : 상중하 3엽 . 사강(Nead space) : 16분지의 종말세기관까지 (가스통로) . 기관지 벽 : 연골 . 세기관지 벽 : 얇은 근육(연골 없음) 가스통로 교환의 양기능(주 ; 가스교환) 폐포의 가스교환 : 폐 모세혈관의 확산에 의하여 호흡중추 : 연수호흡중추 지속성 호흡중추 : 강직성 흡식 호흡조절 중추 : 미주신경이 관여 무기적 흡식 호흡의 화학적 조절 : CO₂의 증가 → 환기량 증가 PH. acidosis → (증대) Alkalosis → (감소) O₂ 검사에 사용되는 기호 . 1차 : 큰 대문자 . 2차 : 기체 (작은 대문자) 액체 (작은 서문자) 공기 속도 지수 ( A. V. I.) : MVV % / VC % 환기 예비율 : MVV - MV / MVV % (정상 85 ∼ 95 %) . 폐의 탄력성 저하 (폐기종 등) : FRC 증가 (폐가 늘어남) . 폐조직의 경화 (폐섬유증) : FRC 감소 . 환기능 : 구속성 장애(Restrictive) ; 폐섬유,폐울혈 V.C 80%이하, FEV 1.0 70%이상 : 폐쇄성 장애(Obstructive) ; 폐기종, 기관지염 V.C 80%이상, FEV 1.0 70%이하 환기 역학의 3요소 : 압력, 기류속도, 환기량 압력과 환기 : compliance ( 탄성 ) 압력과 기류속도 : 저항을 나타내며 점성을 나타냄 C.R(시정수) : compliance (C)와 저항(R) = (C×R)² 시정수가 큰 폐포 : 느리게 흡입해야 많이 들이마심 기도는 굵기에 반비례 폐확산 능력 . DL : 1분간에 폐포막을 통과하며 확산한 가스량 폐포 공기와 혈액중의 분압차 : 폐포면적에 비례 폐포두께에 반비례 . DLCO : 1분간에 폐모세관막을 통과한 CO₂ml/min 평균 폐포공기 CO 분압 mmHg : 저하 - 간질성 폐염, 폐섬유증과 같이 폐포모세관이 두 꺼워진 경우 폐기종과 같이 폐포면적이 감소 빈혈처럼 Hb이 저하된 경우 폐포 기능 . 가스와 공기와의 가스 교환 : 폐내가스분포에 의해서 이루어짐 . 폐포기와 혈액간의 가스 교환 : 폐확산 능력에 의해서 이루어짐 B. G. A.(혈중 가스 분석) . Hb 1g : O₂ 1.34ml와 결합 . Hb O₂: O₂= O₂용량(O₂capacity) . 혈액 : 시간이 경과함에 따라 = O₂감소, CO₂증가, PH감소 . PH 전극 : 표준 완충액 ; 37℃ → 7,383 6,841 완충액 PH를 유지하여 주는 조절 ; 물리화학적인 완충작용 생리화학적인 조절작용 P O₂전극 : Planography 원리에 근거한 clark형 전극을 개량 O₂분압 = 100 torr P CO₂전극 : Severinghaus 형 전극 CO₂ 4% 및 8% 분압 : 40 ± 5 torr Hb O₂해리곡선 . 혈액가스의 영향 : 마취, 체온, PH(농도가 상승하면 저하) . 혈액 완충작용 : 탄산계, 혈중단백, 헤모글로빈(PH) 가장 중요 . Standard Bicarborate(S.B) : 37℃ PH 7.40 P CO₂40 torr 일 때 혈장 중에 HCO₃ 감소 . 호흡성 산독증 : ( Resp. acidosis ) : PH 저하 HCO₃ 증가 . 호흡성 알카리증 : (Resp. akalosis ) : PH 증가 HCO₃ 감소 .대사성 산독증 : ( Resp. acidosis ) : PH 감소 HCO₃ 감소 . 대사성 알카리증 : (Resp. akalosis ) : PH 증가 HCO₃ 증가 ( Re. Aci ) ( Ma. Ak ) No. HCO₃ | | 40 -+- | | ( Ma. Aci ) ( Re. Ak ) ------+----------------------------+----------------------------- | | PH 7.4 대상 : 1차성 장애를 일으키는 인자의 반대가 Ph를 회복 보정 : 2차성 장애를 일으키는 인자 자체가 PH를 회복 * 기초대사 * 1. 기초대사 검사의 임상적 의의 : 갑상선 질환의 진단, 경과의 관찰, 치료의 효과 판정에 이용 2. 기초대사의 변화 요인 상 승 저 하 생 1) 임신 7∼8개월에서 수유기 1) 영양불량 리 2) 근육운동 직후 2) 저하 적 3) 정신 흥분 3) 수면 4) 음식물 섭취 후 4) 기압저하 변 5) 저온환경(겨울) 5)여름 화 6) 이상 고온 6) 월경기간 중 1) 갑상선기능항진증(Basedow병) 1) 갑상선기능저하증(점액수종) 병 2) 말단 비대증 2) 뇌하수체 기능저하증 3)Cushing증후군(부신피질H 과잉분비증(Simmond병,Sheehan증후군) 적 4) 갈색세포증 3)부신피질기능저하증(Addison병) 5) 요붕증 4)Lipoid neprosis 6) 본태성 고혈압증 5)Shock 원 7) 심부전, 신부전 6) 부종,복수, 비만 8) 발열시 (1℃ ↑ = 10 % ↑) 7) 중증 빈혈 인 9) 백혈병 8) 자율신경 실조증 10) 다혈증 11) Caffeine, Adrenallin . 기타 : 기초대사량과 체표면적 (신장, 체중)과는 비례관계 영아기, 사춘기에 급증 => 연령 증가하면서 저하 3. 기초대사의 측정법 . 직접법 : 열량계로 열량을 측정 . 간접법 Douglas bag법 : O₂소비량과 CO₂배출량을 실측 Benedict - Roth법, 무수식 Sanborn법 : O₂소비량을 실측 # 호흡율(호흡계수, 호흡상, RQ) = CO₂배출량 / O₂소비량 탄수화물(1.00), 단백질(0.80), 지질(0.70) # 기초대사량의 산소소비량은 STPD (0℃, 1기압, 건조) 상태에 서 검출 # 기초대사율(BMR) = 실측 기초대사량 - 정상기초대사량 / 정상 기초대사량×100 # 기초대사율의 단위 : kcal/m²/hr # Soda lime(소오다 석회) : NaOH(수산화나트륨) + Ca(OH)²(생 석회) : 탄산가스 흡수제 : 지시약 (Ethylviolet) : 강알칼리에서 무색 => pH감소하면 청자색 => CO₂흡수능 저하 # BMR 계산자 (BMR calculator) 측정시 필요요인 : 신장, 체중, 성별, 연령, 산소소비량 # 산소소비량 계산자 (Oxygen consumption scale) 측정시 필요인 자 : 기압,온도 4. 기초대사의 측정조건 및 주의사항 . 검사전날은 과로를 피하고 밤 10시 전에 취침하도록 한다 . 검사전날의 저녁 식사는 오후 5∼7시에 보통 식사와 같게 한다(식 후12∼14시간 후) . 약물은 검사 수 일 전부터 복용을 금한다 . 검사당일 아침은 절대 공복 상태에서 담배나 커피는 금한다 . 검사전에는 적어도 30분 이상 침대에 누워 안정을 취한다 . 검사실의 온도 : 20 ∼ 25℃ * 추 * 방법 : 직접측정, 간접측정 (O₂소비량이 많이 사용) 폐쇄회로 : 유수식 (Benedict - Roth) 무수식 (Sanborn) → 표준방법 온당량 : 연소에 의해 산소 / L 를 소비 ( 1L = 4,825kcal ) 산소 사용 : 무수식, 유수식 산소 호흡법이 높게 나타남 공기 사용 : Douglas Bag