포스팅을 쓸 소재가 점점 사라지는 중에 사실 이런 걸 누가 궁금해할까 싶습니다. 하지만 댓글로 수의사라고 말씀해주신 분들 덕에 (나름 적지 않은) 수의사 선생님들이 블로그를 찾으신다는 생각이 들어, 수의사들끼리 재밌어할만한 얘기를 해볼까 합니다(=보호자용 컨텐츠라기보다는 수의사용 컨텐츠라는 얘기). 물론 신부전 때문에 생긴 빈혈 환자를 케어하는 보호자분들이나 빈혈 때문에 호흡이 안 좋아서 집에 산소방을 대여할까 고민 중인 보호자분들도 관심있게 보실 수 있는 주제가 아닐까 싶긴 하네요.
얼마 전에 진료를 보는데, 한 보호자분이 빈혈일 때 수액을 주면 안되지 않냐고 물어보신 적이 있습니다. 빈혈일 때 수액을 주면, 빈혈 수치(Hct)가 더 떨어진다는 얘기셨죠. 어떤 경우에는 빈혈일 때 환자의 호흡이 좋지 않으니, 산소방을 대여하는 게 도움이 되지 않을까 물어보시는 때도 있습니다. 둘 다 자주 듣는 질문은 아니지만, 간혹 물어보시는 경우가 있고, 수의사들 사이에서도 판단이 달라지는 경우가 있곤 해서 이번 포스팅은 이 2가지를 주제로 써볼까 합니다. 생리학 얘기를 하기 때분에 약간은 geek스러운 내용이 되지 않을까 싶네요. (물론 저는 geek이 아닙니다.)
빈혈이란?
먼저 빈혈이란 무엇인지부터 생각해보죠. 빈혈이란 각 장기로, 각 조직으로 산소를 운반해야 하는 적혈구의 총 수가 부족한 상태를 언급합니다(global red cell mass가 부족한 상태라고 말하죠). 사람에서는 헤모글로빈을 토대로 빈혈 여부를 평가하는듯 싶은데, 동물에서는 헤마토크리트(Hct, Hematocrit) 수치를 토대로 빈혈을 평가합니다. 강아지와 고양이에서는 Hct 수치가 정상 범위보다 낮으면 빈혈이라고 보죠.
왜 사람에서는 헤모글로빈(Hgb) 수치를 기준으로 빈혈을 평가하고, 동물에서는 헤마토크리트(Hct) 수치를 보는지는 잘 모르겠지만, 어쨌든 둘 모두 산소를 운반해야할 적혈구의 수가 부족한 상태를 얘기합니다.
수의사라면 PCV(Packed Cell Volume)와 Hct(Hematocrit)이 거의 똑같은 거라고 알고 있는 경우가 많은데, 실제로 PCV는 전체 혈액에서 혈구가 차지하는 비율이 얼마나 되는지 “측정”한 값이고, Hct는 적혈구의 개수와 평균용적(MCV)을 토대로 “계산”된 값입니다. 일반적인 경우라면 이 둘은 실제로 1-2% 오차 범위 이내로 거의 동일한 값을 가져야하죠. 요즘엔 동물도 PCV를 보는 경우는 거의 없고, 혈액 검사 장비에서 뽑아주는 Hct를 봅니다. 사람의 경우는 (역시나 PCV를 보는 경우는 거의 없어서) 빈혈을 확인하기 위해 PCV 대신 다른 값을 보는데, Hct가 어쨌든 장비에서 계산해주는 값이니, 측정값인 Hgb(헤모글로빈)을 보는 게 아닌가 싶긴 합니다. (실제 Hct는 용혈 같은 별다른 요인이 없다면 Hgb에 대략 3 정도를 곱한 값입니다.)
머리 아픈 생리학 내용이 나옵니다.
경우에 따라서는 피가 나는 수술 사진보다 (정신적으로) 잔인할 수 있으니, 스크롤을 내리셔도 됩니다.
적혈구가 부족하다는 얘기는 결국엔 산소를 운반하는 배달원이 부족하다는 얘기와 같습니다. 빈혈을 얘기할 때는 복잡한 생리학 얘기를 피하기 어려운데, 보통은 고등학교 수준의 생물 지식으로 퉁쳐볼 수 있습니다만, 빈혈에서는 고등학교 수준을 조금 넘어가서 이런 복잡한 공식이 나옵니다.
DO2 = CO x CaO2
체내에서 산소의 전달량(=DO2, Global oxygen delivery)는 심박출량(CO, Cardiac output)에 동맥혈 내 산소의 총량(CaO2, oxygen content within arterial blood)을 곱한 값과 같습니다.
쉽게 얘기하자면, 산소를 장기에 전달하기 위해서는 심장이 충분히 혈액을 잘 뿜어내줘야 하고, 혈액 내에 산소가 충분해야 된다는 얘기입니다. 심장이 뛰는 건 그렇다 치고, 동맥혈 내의 산소량은 어떻게 알 수 있을까요? 이것도 공식이 있습니다.
CaO2 (mL/dL) = [Hb](g/dL) x 1.34 (mL/g) x SaO2 + (0.003 x PaO2)
측정된 헤모글로빈(Hb)의 농도는 당연하고, 1.34라는 값은 1g의 포화된 헤모글로빈이 대략 1.34mL의 산소와 결합할 수 있기 때문에 나온 값입니다. SaO2는 포화된 헤모글로빈의 비율이고, 0.003은 혈장 내에 산소의 용해도 계수, PaO2는 동맥혈 내 산소의 분압을 얘기합니다. 두번째 CaO2를 계산한 식을 첫번째 산소 전달량을 계산한 식과 합치면 (조금 복잡해보이지만) 이런 식이 나옵니다.
DO2 = CO x [Hb](g/dL) x 1.34 (mL/g) x SaO2 + (0.003 x PaO2)
내가 왜 산소 주느냐 마느냐, 수액 주느냐 마느냐 고민할 때 여기까지 알아야하는가…에 대한 의문이 몹시 크게 들 수 있지만, (생리학을 별로 좋아하지 않는 제 입장에서도) 이걸 모르면 빈혈 환자에게 산소가 어떤 의미가 있는지를 이해하기 어렵습니다.
빈혈에 산소를 보충해주는 게 도움이 될까요?
빈혈이 있으면 환자들의 호흡이 빨라집니다. 빈혈이란 조직에 산소 공급이 잘 안되는 상황을 뜻하고, 몸이 산소 공급이 잘 안된다 생각하니, 산소를 더 효율적으로 공급하기 위한 보상 과정으로 호흡이 빨라지죠(숨을 더 쉬어서 산소를 더 받아들이려는 겁니다). 그래서 빈혈 환자에서는 숨을 어렵게 쉬는 모습을 흔하게 보게 됩니다. 숨 쉬는 게 어려워보이니 산소를 주면 도움이 될까요? 숨 쉬는 게 어려우니 산소를 더 주자는 건 몹시 직관적인 생각입니다. 수의사도 그렇게 생각하곤 하곤, 보호자분들도 숨쉬는게 어려워보이니 산소방을 대여해서 숨쉬는 걸 조금 더 편하게 해주는 게 어떻겠냐고 물어보시죠.
빈혈 상황에서 산소를 공급하면 조직에 산소 공급을 더 잘해줄 수 있을까요? 빈혈이란 기본적으로 숨 쉬는 산소가 부족한 게 아니라, 숨은 잘 쉬는데(=폐에서 산소 교환이 잘 되고 있는데) 폐에서 전달받은 산소를 조직까지 운반해줄 배달원(=적혈구)이 부족한 상황을 얘기합니다. 비유를 하자면, 택배기사가 부족한 상황인데, 택배 물량을 더 늘린다 하더라도 각 가정에 택배 전달이 수월하게 전달되지 않는 것과 마찬가지인 상황이죠. 그래서 조금만 생각해보면 산소를 보충해주는 게 빈혈 상황에서 큰 도움이 되지 않는다는 걸 어렵지 않게 알 수 있습니다.
이걸 공식으로 생각해볼 수도 있습니다.
DO2 = CO x CaO2
이 식에서 산소의 전달능(DO2)을 늘리려면 심장이 뛰는 것(CO)이 일정하다는 전제 하에 동맥혈 내 산소의 총량(CaO2)을 늘려줘야 합니다.
CaO2 (mL/dL) = [Hb](g/dL) x 1.34 (mL/g) x SaO2 + (0.003 x PaO2)
동맥혈 내 산소의 총량은 다시 위와 같은 복잡한 식으로 계산하게 되는데, 빈혈 상황에서 수혈이 도움을 주는 정도와 산소가 도움을 주는 정도는 차이가 날 수 밖에 없습니다. 수혈(=Hb를 늘려주는 것)은 1.34라는 상수를 곱한 값만큼 동맥혈 내 산소의 총량을 늘려주지만, 산소를 늘리는 건 동맥혈 내 산소분압(PaO2)을 늘려주더라도 거기에 0.003을 곱해버리니 아주 미미한만큼만 동맥혈 내 산소의 총량을 늘려주죠. 대충 계산을 실제로 해보면 이렇습니다.
헤모글로빈 수치를 6이라고 가정해보죠. 이 상황에서 산소 보충을 해주지 않은 케이스(=room air)와 산소 보충을 한 케이스를 비교해서 동맥혈 내 산소의 총량이 어떻게 달라지는지를 비교해볼 수 있습니다. Room air에서 SaO2를 97%, PaO2를 88로 계산하고, 산소 공급을 했을 때, SaO2는 100%로, PaO2는 200으로 늘어난다고 계산해볼 수 있습니다(보통 산소 보충을 해줬을 때 기대하게 되는 정도를 대입한 겁니다.) 산소 보충이 없는 상태에서 CaO2는 이렇게 계산이 됩니다.
(6 x 1.34 x 97) + (0.003 x 88) = 779.9 + 0.264 = 780.1
산소를 주면 이렇게 변하죠.
(6 x 1.34 x 100) + (0.003 x 200) = 804 + 0.6 = 804
동맥혈 내 산소의 총량이 조금 늘어나는 건 맞습니다만, 이걸 수혈과 비교하면 이 효과가 몹시 미미하다는 걸 알 수 있습니다. 수혈을 해서 헤모글로빈을 6에서 10으로 늘린다고 가정해보죠.
(10 x 1.34 x 97) + (0.003 x 88) = 1299.8 + 0.264 = 1300
훨씬 더 드라마틱하게 동맥혈 내의 산소 총량을 늘려주는 걸 볼 수 있습니다. 산소를 줬을 때는 수치 상으로 24 정도의 미미한 이득만 있을 뿐이지만, 수혈을 했을 때는 520 정도의 큰 이득이 있죠.
그래서 빈혈 환자에서 산소를 주는 건 (도움이 안 되는 건 아니지만) 산소방을 대여해야할 정도로 도움이 되는 건 아닙니다. 다만 이걸 단순히 이렇게 수치상으로만 생각하는 건 아니고 (환자가 스트레스만 받지 않는다면, 산소 자체는 큰 해가 되지 않기 때문에) 산소를 보충해서 수혈을 하기 전까지 버티려고 노력을 하기는 하죠. 실제 사람에서의 논문을 보면, 이 수치 변화가 미미한 건 사실이나, 임상적으로는 산소 공급이 일정 부분 빈혈 환자에게 도움이 된다는 얘기가 있습니다. 산소 공급을 해서 PaO2를 400mmHg까지 늘릴 수 있으면, 흡사 3g/dL의 헤모글로빈이 늘어나는 것과 비슷한 효과를 낸다는 말이 있죠.
이런 내용들을 임상적으로 적용해보면 이렇습니다. 신부전 같은 기저 질환으로 만성적인 빈혈이 있는 환자들에서 평상시 산소방으로 산소 공급을 해주거나, 병원에서 입원한 상태로 산소를 주는 게 환자에게 큰 차이를 주지 못합니다. 반면 수혈이 예정된 환자들에서 혈액이 도착할 때까지 시간을 조금 벌어주는 목적이라면 산소 공급이 (드라마틱하지는 않더라도) 환자를 조금 편하게 해줄 수는 있는 거죠. 수의사라면 기계적으로 빈혈 환자에게 산소 공급을 하고 청구를 하기보다는 환자에 맞는 개별적인 플랜을 짤 수 있는 겁니다. 폐수종 환자처럼 장시간의 산소 공급이 아니라, 혈액이 도착하기까지 반나절에서 하루 정도를 산소로 버티는 느낌에 가깝습니다. 산소 보충이 주는 차이는 미미하지만, 때로는 이 미미한 차이가 삶과 죽음을 가르는 경우가 있을 수 있기 때문입니다.
빈혈에는 수액을 주는 게 해가 될까요?
빈혈에 수액을 주는 게 좋지 않다는 얘기는 수액이 혈관 내로 들어가서 혈액을 희석하면 빈혈 수치라고 하는 Hct 수치가 더 떨어지기 때문에 나오는 말입니다. Hct란 결국 혈액에서 혈구가 차지하는 비율을 얘기하는데, 수액이 들어가면 혈액량은 늘어나지만 혈구가 늘어나는 건 아니니까 상대적인 비율로의 Hct 수치는 떨어지게 되죠. 흔히 수의사들이 Hct 수치를 기준으로 수치가 낮으면 빈혈이 더 심하다고 말하기 때문에 보호자분들 사이에서도, 수의사들 사이에서도 수액을 주면 빈혈이 더 나빠진다고 생각하는 경우가 있습니다.
쉽게 보게되는 경우는 역시나 만성 신부전 환자에서의 케이스입니다. 신부전 때문에 CRE과 BUN 수치가 크게 올라(=질소혈증) 밥을 안 먹는 상황인데, 빈혈이 덩달아 있는 경우는 임상에서 어렵지 않게 보게 되는 케이스죠. 이런 케이스에서 질소혈증을 개선시키려면 수액을 줘야 하는데, 수액을 주면 빈혈이 더 악화된다고 생각해서 공격적인 수액 처치를 하지 못하게 되는 경우들이 있습니다. 통원 관리 중인 신부전 환자들도 그렇습니다. 어느 정도 질소혈증이 있어서 집에서 피하수액을 하는 상황인데, 빈혈 때문에 조혈 주사까지 맞는다면, 피하수액 때문에 빈혈을 더 악화시키는 거 아닌가…라고 생각하시는 경우들이 있죠.
결론만 얘기하면 수액에 의해 Hct 수치가 떨어지는 걸 빈혈이 악화된다고 보지는 않습니다. 이는 빈혈의 정의를 생각하면 이해가 쉬운데, Hct는 빈혈을 평가하기 위해 보는 지표 중 하나일 뿐이지, 빈혈의 엄밀한 정의는 적혈구의 총 수(global RBC mass)가 부족한 상태이기 때문입니다. 수액을 주면 혈장량이 늘어나기 때문에 Hct는 인위적으로 떨어집니다만, 수액을 주는 것이 적혈구의 총 수에 변화를 주지는 않습니다. 오히려 이런 상황에서는 조심스럽게 수액을 주는 것이 더욱 추천이 됩니다. 다시 복잡한 식으로 돌아가보죠.
DO2 = CO x CaO2
산소의 전달능(DO2)을 늘리려면 심장이 잘 뛰게 만들고(CO), 동맥혈 내 산소의 총량(CaO2)을 늘려줘야 합니다. 이 경우 동맥혈 내 산소의 총량은 일정한 값이 되고, 수액을 주면 심박출량(cardiac output)을 늘리게 됩니다. 탈수 등의 이유로 말초로 혈액 관류가 잘 안되는 경우엔 안 그래도 산소 전달이 잘 안되는 상태인데, 그 상태를 더 나쁘게 만들 수가 있는 거죠. 이 개념을 이해하면, Hct 수치가 떨어지는 것이 빈혈을 악화하는 게 아니라, 탈수로 인해 높게 확인됐던 Hct 수치가 제 자리를 찾아간 거라고 볼 수 있습니다.
수의사라면 누구나 한 번 쯤 빈혈 환자에게 수액을 조심스럽게 줘야 한다는 얘기를 어깨너머로라도 들어본 경험이 있습니다. 보통 잘못 알고 있는 경우들이 수액을 주면 Hct 수치가 떨어지니까, 수액을 조심스럽게 줘야 한다고 이해하는 경우죠. 그 이유는 아니지만, 실제로 빈혈 환자에서 수액을 매우 조심스럽게 줄 필요가 있는 것은 맞습니다.
빈혈 환자들, 특히 신부전 같은 이유로 만성적인 빈혈을 앓고 있는 환자들은 몸에서 빈혈 상태를 보상하기 위해 심박출량을 늘리게 됩니다.
DO2 = CO x CaO2
헤모글로빈 수치가 떨어져서 CaO2가 떨어지게 되면, 심박출량(CO, Cardiac output)을 늘려서 전체적인 산소 전달능력이 떨어지지 않게 보상해내는 거죠. 심박출량을 늘리기 위해서 신체는 혈관을 이완시키고, RAAS라고 하는 체내의 탈수 보상 기전을 항진시켜서 전신의 혈액량을 늘리려는 시도를 합니다. 이런 상황이 장기간 지속되면, 혈액량이 점진적으로 많아지는 상태(=progressive circulatory volume overload)가 되는데, 이런 상황에서 부주의하게 수액을 너무 과하게 주면 안그래도 빈혈 때문에 많아진 혈액량이 수액 때문에 더 많아지면서 폐수종 같은 문제가 발생할 수 있죠. 그래서 만성 빈혈 환자에서는 탈수를 교정하더라도, 조심스럽게 천천히 교정해야한다고 얘기하는 겁니다. Hct 수치가 떨어질 거니까 수액을 조심스럽게 줘야 하는 게 아니라 빈혈 환자들은 심장병이 있는 환자랑 비슷하게 폐수종이 발생하지 않도록 조심스럽게 줘야 한다는 얘기죠.
2010년 JFMS에 올라온 논문을 보면, 특히 이런 체액 과부하(volume overload)에 취약할 수 있는 고양이에서도 만성 빈혈이 좌심방을 커지게 만든다는 얘기가 있습니다. 피하수액으로 관리를 하는 환자들은 대부분 빈혈에 대한 케어를 병원에서 병행하기 때문에 이런 일이 발생하기 쉽지 않지만, 만성 빈혈 상태로 지내다가 아이 상태가 안 좋아진 환자들은 이런 문제를 조심해야 하죠. 수혈한 이후에 폐수종이 발생했다거나 하는 경우, 보통 이런 문제 (혹은 TRALI라고 하는 수혈에 의한 폐손상) 때문이라고 생각할 수 있습니다.
기초 생리에 익숙하지 않다면, 이런 내용들이 어렵고 복잡하게만 느껴질 수 밖에 없습니다(사실 보호자분들이 알 필욘 없는 얘기이긴 하죠). 이해가 어렵다면, 빈혈에서 산소방 대여는 큰 도움이 되지 않고, 수액을 준다고 빈혈이 더 나빠지는 건 아니다 정도로만 알고 있어도 괜찮습니다. 이런 복잡한 내용은 혈액이 도착할 때까지 환자에게 산소를 줄 것인지 아닌지, 수액을 줄 것인지 아닌지를 결정하는 수의사만 알고 있으면 됩니다. 빈혈 환자에서 수의사가 산소를 주고자 할 때 주는 것 자체는 크게 해가 되지 않겠지만, 보호자에게 산소 공급에 대한 부분을 청구한다면, 이게 비용을 청구할만할 정도로 환자에게 꼭 필요했던 부분인지 같은 걸 고민하는 거죠. 기초 생리가 머리 아픈 내용이니까 수의사용 컨텐츠라기보다는 이런 내용에 근거해서 의사 결정을 내리는 사람이 수의사이기 때문에 어쩔 수 없는 수의사용 컨텐츠랄까요.
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