확산 용량

확산 용량
메슈	D011653
기타코드	CPT: 94720

폐(D_L)의 확산 용량(Transfer factor라고도 한다)은 폐의 공기에서 폐혈관의 적혈구로 가스가 전달되는 정도를 측정한다. 폐가 가스를 혈액 안팎으로 운반할 수 있는 전반적인 능력을 결정하기 위한 종합적인 일련의 폐 기능 테스트의 일부다. D_L, 특히_LCO D는 폐와 심장의 특정 질병에서 감소한다. D_LCO 측정은 유럽호흡기학회 및 미국흉부학회 태스크포스에 의해 포지션 논문에^[1] 따라 표준화되었다.

호흡기 생리학에서 확산 용량은 긴 효용 역사를 가지고 있으며, 치경 모세막에 걸친 기체의 전도성을 나타내며 헤모글로빈으로 주어진 기체의 거동에 영향을 미치는 요인도 고려한다.^{[citation needed]}

이 용어는 확산도 용량도 나타내지 않기 때문에 잘못된 명칭으로 간주될 수 있다(일반적으로 하위 조건 하에서 측정되기 때문에 캐패시턴스(capacitance. 또한, 가스 수송은 매우 낮은 주변 산소에서의 산소 흡수나 매우 높은 폐혈 흐름과 같은 극단적인 경우에만 확산이 제한된다.^{[citation needed]}

확산 용량은 저산소혈증 또는 저혈액 산소의 주요 원인, 즉 인공호흡과 관류 사이의 불일치를 직접 측정하지 않는다.^[2]

• 모든 폐동맥혈이 기체교환이 일어날 수 있는 폐의 영역(해부학적 또는 생리학적 기피)으로 가는 것은 아니며, 이 산소가 부족한 혈액은 폐정맥의 건강한 폐로부터 잘 산화된 혈액과 다시 결합한다. 이 혼합물은 건강한 폐에서 나오는 혈액보다 산소가 적고 저산소증이 있다.
• 마찬가지로, 모든 영감을 받은 공기가 가스 교환이 일어날 수 있는 폐의 영역(해부학적 공간과 생리학적 사체 공간)으로 가거나 낭비되는 것은 아니다.

테스트

단호흡 확산 용량 시험은 D ${\displaystyle L_{}}$ ${\$ 스타일 $D_{L}}$을(를) 결정하는 가장 일반적인 방법이며$,$^[1] 실험은 실험 대상자가 할 수 있는 모든 공기를 불어내게 하여 가스의 잔류 폐량만 남겨둔 채 수행된다. 그러면 그 사람은 시험 가스 혼합물을 빠르고 완전하게 흡입하여 가능한 한 총 폐활량에 도달한다. 이 시험 가스 혼합물에는 소량의 일산화탄소(보통 0.3%)와 치경 공간 전체에 자유롭게 분포하지만 치경-모세막을 넘지 않는 추적 가스가 들어 있다. 헬륨과 메탄은 그런 두 개의 기체다. 시험 가스는 폐에서 약 10초간 유지되며, 그 시간 동안 CO(추적 가스는 아님)는 지속적으로 폐포에서 혈액으로 이동한다. 그러자 피실험자가 숨을 내쉬었다.

기도의 해부학이란 영감을 받은 공기가 기체 교환이 일어날 수 있는 폐포까지 가기 전에 입, 기관지, 기관지, 기관지, 기관지, 기관지, 기관지(원자 사체 공간)를 통과해야 한다는 것을 의미한다. 호기할 때 폐포 가스는 같은 경로를 따라 돌아가야 한다. 따라서 배출된 샘플은 500~1,000ml의 가스가 b인 후에야 순수 폐포체일 것이다.고주망태가 ^{[citation needed]}된 해부학(삼등분법^[3])의 효과를 대략적으로 추정하는 것은 대수적으로 가능한 일이지만, 질병 상태는 이 접근방식에 상당한 불확실성을 도입한다. 대신, 최초 500~1000ml의 유효 기체는 무시되고, 그 다음 부분에는 폐포 안에 있던 가스가 들어 있는 것을 분석한다.^[1] 영감을 받은 기체와 내쉬는 기체의 일산화탄소 및 불활성 기체의 농도를 분석함으로써 방정식 2에 따라$$${\displaystyle }$(${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ O$){\displaystyle (D_{L_{CO})}$을 계산할 수 있다. 첫째, 폐가 CO를 차지하는 비율을 다음과 같이 계산한다.

${\$$CO}={\frac {\Delta {[CO]}*V_{A}{\Delta{t}}}}}.$

(4)

폐 기능 장비는 호흡 유지 시 발생한 CO 농도 변화 $\Delta {\displaystyle \mathrm{}}$[ ${\displaystyle C}$ ${\displaystyle O}$ ${\displaystyle ]}$ ${\$을 모니터링하고 $\Delta {\displaystyle \mathrm{}}$ ${\displaystyle t}$ ${\$ 시간도 기록한다$.$

알베올리의 부피인 $V{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle A_{}}$ ${\$는 트레이서 가스를 폐로 흡입하여 희석한 정도에 의해 결정된다$.$

마찬가지로

${\$$CO}}=V_{B}*F_{A_{{}$$CO_{O}}}}.$

(5)

어디에

${\$$CO_{O}}}}$은 추적기 기체의 희석에 의해 계산된 초기 치경분수 CO 농도다$$.

${\displaystyle V_{}}$ B ${\$는 기압이다.

현재 널리 사용되지 않는 다른 방법은 확산 용량을 측정할 수 있다. 여기에는 정기적인 조석 호흡 중에 수행되는 정상 상태 확산 용량 또는 가스 혼합물 저장소에서 재호흡해야 하는 재호흡 방법이 포함된다.

계산

산소에 대한 확산 용량$({\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {{{L\mathrm{}}_{}}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O{}_{}}_{}}$ 2$){\displaystyle (D_{L_{O_{2}}}}})$은 모세혈관과 연금술사이의 산소 경사로에 대한 폐로의 산소 흡수율과 관련된 비례 계수다$$(픽의 확산 법칙에 따라). 호흡기 생리학에서는 V ${\displaystyle {O{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{2\mathrm{}}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{}_{}}_{}n{}_{}}$ ${\displaystyle {{O\mathrm{}}_{}}_{}}$ 2 ${\$즉, 기체에서는 부피가 그 안에 있는 분자의 수에 비례하므로, 기체 분자의 이동을 부피의 변화로 표현하는 것이 편리하다. 또한 폐동맥의 산소 농도(부분 압력)는 모세혈관을 대표하는 것으로 간주된다. 따라서${\displaystyle }$(${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{O{}_{}}_{}}_{}}$ $){\displaystyle (D_{L_{O_{2}}}}}}$은(는) 폐에 의해 산소가 차지하는 비율$($ O${\displaystyle {{}_{}}_{}{{2\mathrm{}}_{}}_{}}$ $){\dot{V}{O_{2}})$을 폐골동맥과 폐동맥 사이의 산소 경사로$$ 나눈 값으로 계산할$$ 수 있다(").

${\displaystyle D_{L_{O_{2}}}={\frac {{\dot {V}}_{O_{2}}}{P_{A_{O_{2}}}-P_{a_{O_{2}}}}}\simeq {\frac {{\dot {V}}_{O_{2}}}{P_{A_{O_{2}}}-P_{v_{O_{2}}}}}}$

(1)

($V{\displaystyle \stackrel{}{}}$ ${\displaystyle \stackrel{}{\dot{}}}$ ${\$의 경우 "V dot"이라고 말하십시오$.$ 이것은 첫 번째 파생상품(또는 비율)에 대한 아이작 뉴턴의 표기법이며, 이러한 목적을 위해 호흡기 생리학에서 일반적으로 사용된다.)

${\displaystyle {\stackrel{}{V}}_{}}$ ${\displaystyle {\stackrel{}{\dot{}}}_{}}$ ${\displaystyle O_{{}_{}}}$ ${\displaystyle {{2\mathrm{}}_{}}_{}}$ ${\$ 산소가 폐에 흡수되는 비율(ml/min)이다$$.

${\displaystyle P_{}}$ ${\displaystyle {A{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{O{}_{}}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{{2\mathrm{}}_{}}_{}}_{}}$ ${\$ 폐포에서 산소의 부분압력이다$$.

${\displaystyle P_{}}$ ${\displaystyle {A{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{{2\mathrm{}}_{}}_{}}_{}}$ ${\$ 폐동맥에 있는 산소의 부분압력이다$$.

${\displaystyle P_{}}$ ${\displaystyle {v{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{O{}_{}}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {{{2\mathrm{}}_{}}_{}}_{}}$ ${\$ 정맥 내 산소의 부분압력(실제로 측정할 수 있는 곳)이다$$.

따라서 확산 용량 $D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle L_{}}$ ${\$이 높을수록 가스의 부분 압력(또는 농도)에서 주어진 구배를 위해 단위 시간 당 폐로 더 많은 가스가 전달될 것이다$.$ 폐동맥의 산소 농도와 산소 흡수 속도를 알 수 있기 때문에 일반적으로 임상 환경에서 유용한 근사치로 사용되는 것은 정맥 산소 농도다.

폐동맥의 산소 농도를 샘플링하는 것은 매우 침습적인 시술이지만 다행히도 이러한 필요를 없애주는 또 다른 유사한 가스를 사용할 수 있다(DLCO 일산화탄소(CO)는 혈액 속의 헤모글로빈과 단단하고 빠르게 결합되기 때문에 모세혈관에 있는 CO의 부분압력은 무시할 수 있고 분모 속의 두 번째 항은 무시할 수 있다. 이러한 이유로 CO는 일반적으로 확산 용량을 측정하는 데 사용되는 시험 기체로서 $D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle L_{}}$ ${\$ 스타일 $D_{L}$ 방정식은$$ 다음과 같이 단순화된다.

$D$$$$CO}}{P_{A_{{}}$$CO$

(2)

해석

일반적으로 건강한 개인은 ${\displaystyle {평균}_{}}$의 75%에서$$125% $사이$의 D L C O {\$displaystyle$ D_{L_${CO}}$의 값을 갖는다.^[4] 그러나 개인들은 나이, 성별, 키, 그리고 다양한 다른 변수들에 따라 다르다. 이러한 이유로,^[8] 어린이와^[9] 일부 특정 모집단 그룹에 대해 고도에서 측정한 값뿐만 아니라 건강한 대상^[5][6][7] 모집단에 기초하여 기준 값이 발표되었다.^[10][11][12]

혈액 CO 수치는 무시할 수 없을 수 있다.

중흡연자의 경우 혈액 CO는 $D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$의 측정에 영향을 미칠 정도로 훌륭하며 COHB가 전체의 2%를 초과할 때 계산을 조정해야 한다.

$D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$의 두 구성 요소

$({\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle L_{}}$) ${\displaystyle (D_{L})}$이(가) 가스 수송의 전체적인 척도로서 실용성이 매우 중요한 반면, 이 측정의 해석은 다단계 공정의 어느 한 부분도 측정하지 않아 복잡하다. 그래서 이 시험의 결과를 해석하는 개념적 보조로서 공기 중에서 혈액으로 CO를 옮기는 데 필요한 시간은 두 부분으로 나눌 수 있다. 첫 번째 CO는 치경 모세관 막(${\displaystyle D_{}}$ M ${\$로 표현됨)$$을 가로지른 다음, CO는 모세관 적혈구의 헤모글로빈과 존재하는 모세혈액(V ${\displaystyle c_{}}$ ${\$의$$양에 해당하는$$ $비율$로 결합한다.$$^[13] 단계가 직렬이므로, 전도성은 왕복선의 합으로 추가된다.

${\displaystyle \frac{1}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{L{}_{}}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{C_{}}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{O_{}}_{}}{}}$= ${\displaystyle 1\frac{\mathrm{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{D_{}}{}}$ M${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$+ ${\displaystyle 1\frac{\mathrm{}}{\theta }}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{c_{}}{}}$ ${\$ {$1}}+{\ta *V_{c}}}}}}}}}}}}}}}}}}.$

(3)

$V{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle c_{}}$ ${\$ 변경$$ D ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$

폐모세혈관의 혈액량인 V ${\displaystyle c_{}}$ ${\$는 운동과 같은 일상적인 활동 중에 눈에 띄게 변화한다$.$ 단순히 숨을 들이마시는 것만으로도 영감에 필요한 음의 흉부내압력 때문에 폐에 약간의 혈액이 추가로 들어온다. 극도의 순간, 닫힌 글로티스에 대한 고무적인 뮐러의 기동은 가슴으로 피를 빨아들인다. 호흡이 흉부 내의 압력을 증가시켜 피를 밀어내는 경향이 있기 때문에, 그 반대도 또한 사실이다; 발살바 기동은 폐에서 혈액을 이동시킬 수 있는 폐쇄된 기도에 대한 호기이다. 그래서 운동하는 동안 숨을 거칠게 쉬면 영감 중에는 폐로 여분의 혈액이 들어오고 만기가 되면 혈액을 밀어낼 것이다. 그러나 운동하는 동안(혹은 심장에 고혈압, 전신순환, 폐순환으로 혈액이 흔들릴 수 있는 구조적 결함이 있는 경우는 더욱 드물다) 또한 몸 전체에 혈류량이 증가하는데, 폐는 증산물을 운반하기 위해 여분의 모세혈관을 모집함으로써 적응한다. 심장은 폐에 있는 혈액의 양을 더욱 증가시킨다. 따라서 D ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$은(는) 피사체가 정지해 있지 않을 때, 특히 영감 중에 증가하는 것으로 나타날 것이다$$.

질병에서는 폐로 출혈하면 공기와 접촉하는 헤모글로빈 분자의 수가 증가하므로 $측정$된 D ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\$가 증가하게$$ 된다. 이 경우 검사에 사용된 일산화탄소는 폐에 피를 흘린 헤모글로빈과 결합하게 된다. 이것은 산소를 전신 순환으로 전달하기 위한 폐의 확산 능력의 증가를 반영하지 않는다.

마지막으로 V ${\displaystyle c_{}}$ ${\$ 비만이 증가하여$$ 대상자가 누우면 둘 다 압박과 중력에 의해 폐의 혈액이 증가하여 $D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$가 증가한다$.$

$\theta {\displaystyle }$ ${\displaystyle \theta}$이(가) 다른 이유

혈액으로의 CO 흡수율인 $\theta {\displaystyle }$ ${\displaystyle \theta$은 그 혈액 속의 헤모글로빈 농도에 따라 달라지는데, CBC(전체 혈액수)에서 Hb라고 약칭한다. 폴리시테마니아에는 더 많은 헤모글로빈이 존재하므로 D ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$가 상승한다$$. 빈혈에서는 그 반대다. 흡입 공기 중에 CO가 높은 환경(흡연 등)에서는 혈액 헤모글로빈의 일부분이 CO에 대한 엄격한 결합에 의해 효력이 없어지고 빈혈과 유사하다. 혈액 CO가 높을 때는 $D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$ 스타일 $D_{L_{CO}}$을(를) 조절하는 것이 좋다.^[1]

폐혈량은 혈전(심폐색전증)에 의해 혈류가 중단되거나 흉부의 뼈 기형으로 인해 감소할 때, 예를 들어 척추측만증, 척추측만증 등의 경우에도 감소한다.

산소의 주변 농도를 달리하면 ${\displaystyle \theta}$도 변화한다$.$ 고도에서 영감을 받은 산소는 낮고 혈액의 헤모글로빈 중 더 많은 부분이 CO를 결합할 수 있다. 따라서 $\theta {\displaystyle }$ ${\displaystyle \theta }$이 증가되고$$ $D{\displaystyle {}_{}}$ L ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$이 증가하는 것으로 보인다$$. 반대로 보조산소는 Hb 포화도를 증가시켜 $\theta {\displaystyle }$ ${\displaystyle \theta}$ 및 $D$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ ${\displaystyle {O_{}}_{}}$ ${\$을(를) 감소시킨다$.$

${\displaystyle {DM}_{}}$ ${\$ 및$$ $\theta {\displaystyle c_{}}$ V$$c {\$displaystyle \theta$ *$V_${c$}}$을(를) 감소시키는 폐질환

폐조직을 바꾸는 질병은 ${\displaystyle {DM}_{}}$ ${\$과${\displaystyle }\theta {\displaystyle }$ ${\displaystyle V_{}}$ ${\displaystyle {}_{}}$ ${\$를 모두 가변범위까지$$ 감소시켜 $D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ O ${\$를 감소시킨다$.$

1. 폐기종과 같은 질병에서 폐 실질 조직의 손실.
2. 특발성 폐섬유화증 또는 사코이데시스증 등 폐(간막폐질환)를 흉터하는 질병
3. 심부전으로 인한 폐조직의 붓기(심폐부종) 또는 알레르겐에 대한 급성 염증반응(급성간폐렴염)으로 인한 것이다.
4. 폐 혈관의 질환으로 염증성(심폐혈관염) 또는 비대성(심폐고혈압)이 있다.

$D{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle {L{}_{}}_{}}$ ${\displaystyle {C_{}}_{}}$ O ${\$을(를) 증가시키는 폐 상태$.$

1. 치경출혈 굿파스 증후군,^[14] 다낭종양,^[15] 왼쪽에서 오른쪽의 심낭내피 션트,^[16] 영감을 받은 가스에 노출되는 혈액의 부피 증가로 인해.
2. 폐렴의 관류 개선으로 인한 천식. 이것은 폐동맥 압력이 증가하거나 기관지 협소로 인해 영감 중에 생성된 더 많은 음흉한 흉막 압력에 기인한다.^[17]

역사

어떤 의미에서 DL이_CO 그러한 임상 효용성을 유지했다는 것은 주목할 만하다. 이 기술은 1세기 전 폐생리의 큰 논란 중 하나인 산소와 다른 기체들이 폐에 의해 혈액으로 활발하게 운반되고 있는지, 아니면 가스 분자가 수동적으로 확산되는지에 대한 문제를 해결하기 위해 발명되었다.^[18] 주목할 만한 것은 양쪽이 각자의 가설에 대한 증거를 얻기 위해 이 기술을 사용했다는 사실이다. 우선 크리스티안 보어는 일산화탄소에 대한 안정된 상태 확산능력과 유사한 프로토콜을 사용하여 이 기술을 발명했고, 산소가 폐로 활발하게 운반된다는 결론을 내렸다. 그의 제자인 어거스트 크록은 아내 마리와 함께 단호흡 확산 능력 기술을 개발했고, 가스가 수동적으로 확산된다는 것을 설득력 있게 증명했는데,^{[19][20][21][22][23][24][25]} 이것은 혈액 속의 모세혈관이 필요에 따라 사용되도록 채용되었다는 시연을 이끌어 낸 연구 결과, 즉 노벨상을 수상한 아이디어였다.^[26]

참고 항목

• DLCO

참조

추가 읽기

• 메이슨 RJ, 브로드두스 VC, 마틴 T, 킹 T 주니어, 슈라우프나겔 D, 머레이 JF, 나델 JA(2010) 호흡기 의학 교과서 5e. ISBN 978-1-4160-4710-0.
• Ruppel, G. L. (2008) Manual of Pulmonary Function Testing. 9e. ISBN 978-0-323-05212-2.
• 웨스트, J. (2011) 호흡기 생리학: '필수품. 9e. ISBN 978-1-60913-640-6.
• 웨스트, J. (2012) 폐 병리학: '필수품. 8e. ISBN 978-1-4511-0713-5.

외부 링크

• 미국 국립 의학 도서관의 폐+디퓨징+용량(MeSH)
• MedlinePlus 백과사전: 003854
• 미국 호흡기 관리 의료 실무 지침
• 미국 생리학 협회 홈페이지
• 미국 흉부학회 홈페이지
• 유럽호흡기학회 홈페이지