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조용한 저산소 혈증, 산소 부족으로 생명위험해도 호흡은 정상.
저산소 혈증은 기본 생물학과 모순되는 것처럼 보이므로 의료 전문가들 혼란스럽게 만들어.
나이, 고열, 당뇨병도 연관있을 것으로 추정. 전문가들 '과잉반응하지 말 것' 권고

코로나 : 호흡곤란이 없는 코비드19 환자
일부 Covid 19 환자들은 산소 부족에도 정상호흡을 한다. 이유는 무엇일까?

이상한 현상 :
Covid-19를 가진 일부 환자는 인식하지 못한 채 심각한 산소 부족으로 고통받고 있다.
생명을 위협받는 상태에서도 호흡에 어려움을 겪지 않는다. 이런 배경에 무엇이 감춰졌는지 그리고 코로나바이러스가 호흡 조절을 직접 방해할 수 있는지 여부는 현재 의료 전문가들 사이에서 논의되고 있다. 한 연구팀이 이 “조용한 저산소 혈증” 현상에 대한 첫 번째 설명 방법을 제시하고 있다.

▲ 코로나바이러스는 폐를 공격하여 산소 부족으로 이어지지만 모든 환자가 이를 인식하지는 않는다. photo:pixabay

심한 Covid-19 과정의 주요 증상 중에는 호흡 곤란 및 혈액 내 산소 포화도 감소를 포함한다.
폐는 코로나바이러스 SARS-CoV-2의 영향을 받기 때문에 부족한 산소가 혈액 및 기관에 유입될 수 있다. 폐동맥의 혈전 또한 가스 교환을 억제 할 수 있다.
동시에, 이산화탄소가 충분히 방출되지 않아 CO2 함량이 증가한다.

일반적으로 이것은 즉각적인 반응을 일으킨다.
동맥혈에 있는 센서는 산소분압(oxygen partial pressure)이 60mmHg(대기압은 760mmHg) 아래로 떨어지고 CO2 함량이 39mmHg를 초과하자마자 뇌간 호흡 센터로 경보 신호를 보낸다.
호흡기 센터는 가슴의 신경에 명령을 보내고 호흡이 강화된다.
우리는 무의식적으로 깊고 빠르게 호흡한다. 대뇌에 대한 피드백은 호흡이 곤란하다는 느낌을 병행해서 만들어진다.

호흡 곤란이 없는 산소 부족

그러나 이 경보 시스템이 완전히 작동되지 않는 것으로 보이는 Covid-19 환자가 있다.
그들의 산소 포화도는 너무 낮아서 실제로는 기절을 해야 하지만, 그것을 알지 못하고 문제없이 걷고 말하고 전화를 걸 수 있다. 시카고 로욜라 대학교(Loyola University of Chicago)의 마틴 토빈(Martin Tobin)과 동료들은 “이 조용한 저산소 혈증은 기본 생물학과 모순되는 것처럼 보이므로 의료 전문가들에게는 매우 혼란스럽다”고 말했다.

그들은 74세의 환자가 34mmHg의 산소분압만 가지고 있는 경우를 보고했다.
그 환자의 혈액 내 산소 포화도는 62%로 떨어졌으며 이는 생명을 위협하는 것으로 판단되는 수치다.
"그러나 문진에서 그는 호흡 곤란이 전혀 없었고 기분도 좋다고 지속적으로 진술했다"고 의사들은 말했다. 산소 결핍이 발견되지 않은 16명의 다른 환자 중 7명도 CO2-수치가 상당히 높았다. 그럼에도 호흡 곤란에 대해서는 말이 없었다.

나이, 열 및 당뇨병

이것을 어떻게 설명 할 수 있을까?
토빈과 그의 동료들에 따르면, 몇 가지 요소가 이것에 영향을 줄 수 있다고 한다.
하나는 환자의 나이다. "65세 이상인 사람들의 경우 산소 부족에 대한 호흡기 반응이 50% 적다. 따라서 특히 나이가 많은 Covid-19 환자는 조용한 저산소 혈증을 더 자주 발병할 가능성이 높다"고 설명했다. 당뇨병도 비슷한 수준으로 호흡기 반응을 둔하게 한다.

▲ 체온이 증가하면 산소의 용해 반응이 변하기 때문에 산소분압이 동일하게 유지되어도 열이 나면 혈액의 산소 포화도가 감소한다.

또 다른 요인은 열이 될 수 있다.
체온이 증가하면 산소의 용해 반응이 변하기 때문에 산소분압이 동일하게 유지된다 할지라도열이 나면 혈액의 산소 포화도가 감소한다. 토빈(Tobin)과 그의 연구팀은 “이러한 변화는 경동맥-센서를 통한 조절에 영향을 미치지 않으면서 실질적으로 불포화를 일으킬 수 있다”고 설명했다.

그들의 견해로는, 조용한 저산소증(Hypoxia)의 일부 사례는 단순히 측정이 충분하지 않기 때문일 수 있다. 맥박 산소 측정기로 산소 포화도를 측정하는 경우 열이 있는 환자에서 이를 속일 수 있으며 불필요한 인공호흡으로 이어질 수도 있다. “맥박 산소 측정기는 산소값이 높을 때 매우 정확하지만 수치가 낮을 때는 종종 너무 낮은 값을 나타낸다”고 토빈은 말했다.

바이러스가 호흡기를 공격하는가?

그러나 이러한 요인만으로는 Covid-19의 모든 조용한 저산소 혈증을 설명할 수는 없다.
따라서 연구원들은 코로나바이러스가 호흡 조절을 조작한다고 의심한다.
그들이 설명하듯이 바이러스가 세포에 들어가기 위해 사용하는 ACE2 수용체는 신체의 산소 센서가 있는 경동맥 부위에도 존재한다. 동시에, SARS-CoV-2는 코 점막 및 후각 신경을 통해 뇌에 도달할 수 있는 것으로 알려져 있다.

따라서 코로나바이러스는 센서와 뇌의 호흡기 센터를 직접 공격하여 기능을 손상시키는 것으로 생각할 수 있다. 토빈과 그의 동료들은 “바이러스는 호흡 조절 시스템에 특정한 영향을 미칠 수 있다”고 한다. 그러나 이 경우가 맞는지 더 조사해야 할 것이다. 

▲  “바이러스는 호흡 조절 시스템에 특정한 영향을 미칠 수 있다”

과민 반응하지 마십시오.

과학자들은 조용한 저산소 혈증을 앓고 있는 Covid-19 환자에서 과잉 반응을 하지 않는 것이 중요하다고 생각한다.
Tobin은 “새로운 발견은 불필요한 삽관 및 기계적 인공호흡을 피하는 데 도움이 될 수 있다”고 말했다.
괴팅겐 대학 의료 센터의 루치아노 가티노니(Luciano Gattinoni)도 비슷한 방식으로 그것을 보고 있다. 그는 코비드19 환자의 산소부족에 대해 파블로프 반응을 보이는 것을 경고했다. 

 

(American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2020; doi: 10.1164/rccm.202006-2157CP)
출처: Loyola University Health System, Science Magazine

 

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