홍라이프 계산기폐포-동맥 산소분압차·P/F 비 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
폐포-동맥 산소분압차(A-a gradient)는 폐포 안에 있어야 할 산소분압과 실제 동맥혈에서 측정된 산소분압을 비교한 값입니다. P/F 비는 동맥혈 산소분압을 흡입 산소 농도로 나눈 값입니다. 두 지표를 함께 보면 저산소혈증의 원인이 무엇인지, 폐렴이나 급성호흡곤란증후군(ARDS)처럼 폐 문제가 얼마나 심한지 판단하는 데 도움이 됩니다.
계산 방법
PAO₂ = FiO₂ × (대기압 − 47) − PaCO₂ ÷ 0.8
A-a 분압차 = PAO₂ − PaO₂
P/F 비 = PaO₂ ÷ FiO₂ (FiO₂는 0.21처럼 소수로 씁니다)
- FiO₂는 백분율로 입력하며, 실내 공기는 21%입니다.
- 대기압은 해수면에서 760 mmHg이고, 47 mmHg는 37 °C에서의 수증기압입니다.
- 0.8은 가정한 호흡상(호흡교환율)입니다.
- 실내 공기에서 기대 A-a 분압차는 대략 나이 ÷ 4 + 4입니다.
원리
폐포 공기 식은 들이마신 공기가 기도에서 가습되면서 산소가 묽어지고, 폐포에서 산소가 혈액으로 들어가는 대신 이산화탄소가 나오는 과정을 나타냅니다. 건강한 폐에서는 동맥혈 산소분압이 폐포 값보다 조금만 낮습니다. 차이가 크다면 환기-관류 불균형, 단락, 확산 장애 때문에 산소가 폐포에서 혈액으로 잘 넘어가지 못한다는 뜻입니다. 분압차는 정상인데 PaO₂만 낮다면 저환기나 고지대처럼 흡입 산소가 부족한 경우를 생각합니다.
예제 풀이
- FiO₂ × (760 − 47) = 0.21 × 713 = 149.73입니다.
- PaCO₂ ÷ 0.8 = 40 ÷ 0.8 = 50입니다.
- PAO₂ = 149.73 − 50 = 99.73 mmHg입니다.
- A-a 분압차 = 99.73 − 90 = 9.73 mmHg이고, 35세의 기대값은 35 ÷ 4 + 4 = 12.75이므로 정상입니다.
- P/F 비 = 90 ÷ 0.21 = 428.6이므로 429로 표시되며 > 300 구간입니다.
| 대기압 (mmHg) | A-a 산소분압차 |
|---|---|
| 190 | -109.97 |
| 380 | -70.07 |
| 570 | -30.17 |
| 760 | 9.73 |
| 950 | 49.63 |
| 1,140 | 89.53 |
| 1,520 | 169.33 |
결과 해석
실내 공기에서 젊은 성인의 A-a 분압차는 보통 약 10~15 mmHg 미만이며 나이가 들수록 커집니다. 분압차가 커져 있으면 폐렴, 폐색전증, 폐부종 같은 폐나 순환의 문제를 시사합니다. P/F 비가 300을 넘으면 정상이거나 정상에 가깝습니다. 베를린 ARDS 정의에서는 PEEP 5 cmH₂O 이상과 다른 기준을 함께 만족할 때 200~300을 경증, 100~200을 중등증, 100 이하를 중증으로 나눕니다.
흔한 실수
- 산소 투여 중에도 나이 공식을 그대로 적용하는 경우입니다. FiO₂가 높을수록 분압차도 커집니다.
- 고지대에서 대기압을 낮추지 않는 경우입니다.
- P/F 비만으로 ARDS라고 판단하는 경우입니다. 발병 시기, 영상 소견, 부종의 원인도 확인해야 합니다.
자주 묻는 질문
A-a 분압차의 정상값은 얼마인가요?
실내 공기에서 대략 나이 ÷ 4 + 4 mmHg 이하입니다.
P/F 비의 정상값은 얼마인가요?
건강한 사람이 실내 공기를 마실 때 보통 400~500 정도입니다.
왜 47을 빼나요?
체온에서의 수증기압이 기도 안 전체 기체 압력의 일부를 차지하기 때문입니다.
출처: ARDS Definition Task Force. Acute respiratory distress syndrome: the Berlin Definition. JAMA 2012. · West JB. Respiratory Physiology: The Essentials. Wolters Kluwer.