호흡기계질환

Learning Objectives(학습목표)

• Principles of ventilation and gas exchange• Causes, clinical effects, complications, and treatment

– Pneumothorax– Atelectasis– Tuberculosis

• Differentiate bronchitis vs. bronchiectasis• COPD, bronchial asthma, RDS: pathogenesis, anatomic

and physiologic derangements, clinical manifestations, treatment

• Asbestosis• Lung carcinoma: types, manifestations, and treatment

Oxygen Delivery: A Cooperative Effort(산소공급:협동적노력)• Respiratory system(호흡기계): 혈액에산소를공급하고이산화탄소를제거함

• Circulatory system(순환계): 혈류에기체들이운반되도록함

Lung: Structure and Function(폐: 구조와기능)

• 폐의안과밖으로공기를인도하는튜브역활을하는시스템• 산소와이산화탄소가교환되는폐포(alveoli)로구성

– Bronchi(기관지): 가장큰튜브– Bronchioles(세기관지): 지름이 1 mm보다작은튜브– Terminal bronchioles(종말세기관지): 가장작은기관지– Respiratory bronchioles(호흡세기관지): 종말세기관지에서더떨어진튜브; 벽에폐포를지니고있어공기운반과기체교환에관여함.

• Alveoli(폐포): 산소와이산화탄소교환; 폐포중격에의해둘러싸인작은공기공간, 표면장력을증가시키는계면활성제를분비하는세포가덮고있다.

Structure Terminal Air Passages

Gas Exchange(기체교환, 1 of 2)• 호흡의 2가지기능

• Ventilation(환기): 공기가들어오고나가는움직임- Inspiration(흡기)- Expiration(호기)늑골사이근육(intercostal muscle) 과횡경막(diaphragm)

• 폐포내의공기와모세혈관사이의기체교환은폐포기저막을통한확산으로이루어진다.

Respiratory center

ChemoreceptorCentral, peripheral

pCO2

Control of Breathing(호흡조절)

Gas Exchange(기체교환,2 of 2)• 기체는혈액, 조직과폐포사이에기체들의부분압력에의해확산(diffusion)된다. – Alveolar air Blood (Pulm

capillaries)– ↑ P02 105 mmHg P02 20 mmHg– ↓ PC02 35 mmHg PC02 60 mmHg– 효율적인기체교환의조건1. 폐포내의공기와접촉하는넓은폐모세혈관표면적

2. 폐포막을통한원만한기체확산3. 정상폐혈류4. 정상폐포

Pulmonary Function Tests(폐기능검사, PFT)

• 폐환기와폐기체교환의효율성을검사하는데유용.2개의일반적인검사: 폐활량(VC)과초당강제호기량 (FEV1)- Vital capacity(폐활량): 성인: 남자 3500mL, 여자 2500mL- 초당강제호기량(One-second forced expiratory volume,

(FEV1): 1초동안에배출해낼수있는기체의최 용량• 폐의기체교환의효율성검사: PaO2 and PaCO2(Radial artery)• 산소포화도측정기(Pulse oximeter): 동맥산소포화도측정

-동맥내산소: * 전체산소의 97%는헤모글로빈하고결합된상태* 전체산소의 3%는혈장내용해되어있음-정상산소포화도: 95-98%

Pulmonary Function test (PFT)

The Pleural Cavity(흉막강)• 흉막(Pleura): 중피세포(mesothelial cell) 피복

- 장측흉막(visceral pleura)- 벽측흉막(parietal pleura)

• 흉막강(Pleural cavity): 흉수 5-15mL pleural fluid* Pleural effusion (흉막삼출)

Pneumothorax(기흉, 1 of 2)• 정의: 폐손상또는폐질환에의해폐에서흉막강으로공기가들어온상태

1. 기의공기가유입: - 자창(Stab wound)이나흉벽을관통하는손상2. 자연기흉(spontaneous pneumothorax)- 원인없이발생, 폐첨부에서작은흉막하소기포의파열

• 임상양상– 흉통(Chest pain)– 호흡곤란– 청진시호흡음감소– Chest x-ray: 폐함몰과흉강내공기음영

Pneumothorax (2 of 2)• Tension pneumothorax(긴장성기흉)

– 흉강내양압(positive pressure) 발생– 손상된폐조직을통해흡기시흉강내공기유입, 호기에흉강내압력이올라가구멍을막게되고, 계속적으로한쪽방향으로만공기유입(check valve)되어지속적으로흉강내압이증가하는상태심장과종격동압박, 그리고반 편폐의확장을억제

Atelectasis(무기폐)

• 폐의부분적인함몰• 두가지유형: 폐쇄성무기폐와압박성무기폐

1. 폐쇄성무기폐(obstructive atelectasis)- 기관지폐쇄에의해발생

- 원인: 끈적한점액분비물, 종양, 이물질등

- 기종에있던공기는폐를관류하는혈액에흡수된다.- 수술후통증에의한합병증으로나타나기도한다.2. 압박성무기폐(compressive atelectasis)- 흉막강내의액체, 혈액또는공기에의해압박으로발생

Pneumonia(폐렴)• 폐의방어기전:

- 기침반사; 점막섬모작용; IgA (상기도), IgG (하기도)- 폐포 식세포, 림프구

Pneumonia(폐렴, 폐의염증):염증성삼출액이폐포를채우며, 영향을받은부위는상 적으로딱딱하게된다 (경화, consolidation).염증병변이흉막에닿게되면흉막을자극하고염증을유발한다. 주증상은열, 기침, 가래, 말초혈액백혈구증가, 호흡곤란등

폐염의분류1. 병인(etiology)에따른분류

- Bacteria, Viruses, Fungi, Chlamydia, Mycoplasma, Rickettsia

Pneumonia(폐렴)2. 염증과정에따른해부학적분포에따른분류:- 엽성(Lobar): 폐엽전체에감염- 기관지폐렴(Bronchopneumonia): 기관지에인접한하나또는여러개의 엽의일부만감염

- 간질성폐렴(Interstitial or primary atypical pneumonia): 바이러스나미코플라스마에의한감염폐포보다폐포중격에염증. 염증세포는주로림프구, 단핵구와형질세포

3. 폐렴발생을야기하는선행요인들에의한분류:- 저조한폐환기와기관지분비물축적: 수술후폐렴- 흡인성폐렴(aspiration pneumonia)- 폐쇄성폐렴(obstructive pneumonia)

기회감염성폐염(Opportunistic pneumonia)- 임상양상: 기침, 열, 호흡곤란, 무증상 1/3, 정상 X-ray: 1/5- Pneumocystis carnii, Cytomegalovirus, Aspergillus, Candidisais,Atypical mycobacterium, Mucormycosis 등의감염이흔하다.

폐결핵(Pulmonary Tuberculosis)

1. 정의: 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)에의한만성폐감염

2. 역학적으로공기중의물방울을통해흡입되어감염3. 분류:

- 원발결핵(Primary Tbc)- 속발결핵(Secondary Tbc): 재활성 >>재감염

4. 병리소견: a) 원발결핵: 흉막에인접한하엽의상부혹은상엽의하부에

발생 1-1.5cm크기의병소(곤병소, Gohn focus)

a) 원발결핵:- 부분 섬유화나석회화과정으로치유됨 (90%).- 감염의증거: Tuberculin(+), X-ray 작은석회화- 일부에서좁쌀폐결핵으로진행 (<10%)

b) 속발결핵: - 원발결핵의재활성(90%), 재감염(10%)- 산소농도가높은폐첨부에주로발생 (Simon 병소)- 임상양상:

a) 부분면역적격자인경우: 섬유화, 석회화로치유b) 진행성폐결핵: 결핵균이주변폐나혈관으로침범노인이나면역저하된사람에서발생.- 좁쌀폐결핵, 기관지내결핵, 전신좁쌀결핵등초래

Tuberculosis-Outcome(결핵감염의경로)• 폐포내침입- 식세포의탐식및주변림프절로이동. • 몇주후세포성면역에의해활성화된 식세포의공격• 부분육아종을형성하고흉털르남기며치유된다.• 감염의증거로서 x-ray의석회화와 Mantoux test 양성• 재활성에의한감염: 치유된육아종내에포함된일부살아있는결핵균이면역저하에의해재활성, 산소분압이높은폐첨부로이동.

• 진행성폐결핵과전신감염으로진행

Granuloma, tuberculosisCentral necrosis

Chronic Obstructive Lung Disease (만성폐쇄성폐질환, COPD)

1. 정의: 만성적, 또는반복적으로폐의공기흐름의폐쇄를초래하는질환군

2. 임상적증상은호흡곤란, 기침, 가래, 쌕쌕거림, 청색증등..2. 원인: 흡연, 기오염..3. 폐기능검사:초당강제호기량(FEV1): 감소4. 주요질환군:

- 폐기종(Emphysema)- 만성기관지염(Cronic bronchitis- 기관지천식(Bronchial asthma)- 기관지확장증(Bonchiectasis)

1) 폐기종(Emphysema)▪정의: 종말세기관지의하부에있는기관지벽/폐포벽의파괴로

공기공간들이확장되는질환▪병변이폐의 1/3 이상진행되어야만 폐기능검사에서이상소견발병기전: - 단백분해효소와억제효소의불균형에의한폐포벽파괴

Alpha-1-antitrypsin: 혈청, 폐포 식세포내존재하며호중구에서분비되는단백분해효소의작용을억제한다.

2) 만성 기관지염(Chronic bronchitis)

- 만성폐쇄성질환의가장흔한유형- 정의: 생산적인기침을적어도 3개월간연속해서 2년이상지속하는경우: 생산적기침과폐쇄성증상이있다

- 부분흡연자에서발생

3) 기관지천식(Bronchial asthma)

- 기관지벽의 갑작스런 수축에 의해 기도가 협착되는 상태, 임상적으로 발작적인 호흡곤란과 천명이 있다.

- 원인에 따라 외인성(IgE 연관)과 내인성(IgE 비연관)이 있다.

4) 기관지확장증(Bronchiectasis)

- 기관지가 영구적으로 확장된 상태. 폐쇄성 또는 감염후의기관지 확장이 일어나고 임상적으로 기침, 악취가 나는객담과 혈담 등이 나타난다.

Adult Respiratory Distress Syndrome(성인호흡곤란증후군)

- 정의: 중증감염, 쇼크, 수술, 외상, 독가스, 위내용물 흡인등의 위중한 질환이 선행되어 있는 상태에서, 갑자기호흡곤란이 일어난다. 50% 이상의 사망률을 보인다. 병리적으로 폐포내에 유리막을 형성한다.

원인인자(infection, trauma, etc)

시토카인분비(IL-8, IL-1, PAF, TNF-α)

중성구, 혈소판, 식세포활성화

단백분해효소, 산소중심유리기생성

광범위한폐포기저막과모세혈관손상

Diffuse interstitial lung disease (DILD)(광범위사이질폐질환)

▪ 정의:다양한원인으로폐의사이질을중심으로염증이일어나고, 섬유화와봉와폐(Honeycomb lung) 로진행되는질환.

▪ 원인:

- 환경요인, 전리방사선, 약물, 과민성폐장염, 사르코이드 등▪임상적으로폐기능검사에서제한성형태를보인다 (↓ FVC ).

진폐증(Pneumoconiosis)- 분진흡입으로폐에생긴섬유증식성변화로생긴질환- 분진의종류에따라광부진폐증, 규폐증, 석면폐증, 알루미늄폐로분류하며, X-선사진상에작은음영이흩어져나타난다.

폐암(Lung cancer)1. 역학:

- 산업화된국가에서암사망율이제일높은암- 호발연령: 40-70세, 남: 여 = 2:1- 평균 5 년생존율 15%

2. 원인인자:- 담배, 기오염, 흉터, 유전적경향* 담배(Smoking): 80%의환자가흡연자, 흡연자 (x10)

3. 암세포의유형:1) 편평세포암종(Squamous cell carcinoma)2) 샘암종(Adenocarcinoma)3) 세기관지폐포암종(Bronchioloalveolar carcinoma)4) 소세포암종(Small cell carcinoma)5) 세포암(Large cell carcinoma)

폐암세포의특징1. 편평세포암종:

- 흡연과관련이깊은암종, 전체폐암종의 30% 차지- 폐의중심부에서발생

2. 샘암종:

- 전체폐암종의 30% , 폐의주변부에서흔히발생

- 비교적비흡연자, 여자, 젋은사람에서흔히발생

3. 소세포암종:- 폐암의 20%, 폐의중심부에서발생

- 흡연과관련이깊고, 신경내분비기원, 화학요법에민감

4. 세기관지폐포암종:

- 폐포벽을따라자라는특이한샘암의아형

- 흡연과는관련이적다.