동맥혈가스검사 ABGA 완벽히 이해하기

동맥혈가스검사, ABGA(Arterial Blood Gas Analysis)이란 무엇일까요?

동맥혈을 채취해 혈액의 산-염기 균형과 산소·이산화탄소 상태를 확인하는 검사로서,
주로 손목의 요골동맥에서 혈액을 채취하기 때문에, 정맥혈보다 폐에서 산소를 공급받은 직후의 혈액 상태를 정확하게 나타내요.

따라서 ABGA는 호흡기 질환과 관련된 질병인 호흡곤란, 의식 저하, 심한 감염, 쇼크, 만성폐쇄성폐질환 악화, 인공호흡기 치료 중인 환자 등과 같은 경우에 주로 시행해요.

주요 ABGA 항목과 범위

1. pH로 산증과 알칼리증 구분

pH란 혈액이 산성인지 알칼리성인지 보여주는 가장 기본적인 수치로, 정상 범위는 약 7.35~7.45이에요.

pH가 7.35보다 낮으면 산증, 7.45보다 높으면 알칼리증으로 판단하나, pH가 정상 범위에 있다고 해서 산-염기 문제가 없다는 뜻은 아니에요.
호흡기계와 신장이 서로 보상해 pH를 정상 범위에 가깝게 유지하고 있을 수도 있기 때문에 pH를 본 뒤에는 반드시 PaCO₂와 HCO₃⁻를 함께 확인해야 합니다.

2. PaCO₂로 호흡성 문제 확인

PaCO₂는 동맥혈에 녹아 있는 이산화탄소의 압력을 뜻하며, 몸에서 만들어지는 산성 물질인 이산화탄소는 폐를 통해 배출돼요.

호흡이 느리거나 얕아 이산화탄소를 충분히 내보내지 못하면 PaCO₂가 올라가고 혈액이 산성으로 변하는데, 이를 호흡성 산증이라고 해요. 호흡성 산증은 만성폐쇄성폐질환, 심한 폐렴, 호흡근 약화, 진정제나 마약성 진통제에 의한 호흡억제 등이 원인이 될 수 있습니다.

반면에 불안, 통증, 고열이나 저산소증으로 과도하게 호흡하면 이산화탄소가 지나치게 많이 배출돼 PaCO₂가 낮아지는데, 이때는 호흡성 알칼리증이 발생할 수 있어요.

즉, PaCO₂ 상승 → 혈액이 더 산성으로 이동, PaCO₂ 감소 → 혈액이 더 알칼리성으로 이동한다고 생각하면 되요.

호흡기관인 폐는 호흡량을 조절해 이산화탄소를 배출함으로써 혈액의 pH를 조절합니다.

3. HCO₃⁻로 대사성 문제 확인

HCO₃(중탄산염)은 체내의 산을 완충하는 대표적인 염기성 물질로, 주로 신장이 재흡수하거나 배출하면서 농도를 조절해요.

HCO₃⁻가 낮으면 혈액에서 산을 중화할 수 있는 염기가 부족한 상태로 대사성 산증을 의심할 수 있으며, 당뇨병성 케톤산증, 젖산산증, 심한 설사, 신부전 등이 원인이 될 수 있어요.

반면, HCO₃⁻가 높으면 대사성 알칼리증을 의심할 수 있고, 이는 지속적인 구토, 위액 배액, 이뇨제 사용이나 과도한 중탄산염 투여 등이 관련될 수 있어요.

즉, HCO₃⁻ 감소 → 대사성 산증 방향, HCO₃⁻ 증가 → 대사성 알칼리증 방향으로 생각할 수 있어요.

4. PaCO₂, HCO₃⁻ 의 상관관계

pH가 비정상이라면 PaCO₂와 HCO₃⁻ 중 어느 수치가 pH 변화와 관련되는지를 확인해요.

• pH 감소 + PaCO₂ 증가 → 호흡성 산증
• pH 증가 + PaCO₂ 감소 → 호흡성 알칼리증
• pH 감소 + HCO₃⁻ 감소 → 대사성 산증
• pH 증가 + HCO₃⁻ 증가 → 대사성 알칼리증

즉, PaCO₂는 pH와 반대 방향으로 움직이고, HCO₃⁻는 pH와 같은 방향으로 움직인다고 생각하면 이해하기 쉬워요.

보상작용이란?

우리 몸은 pH가 비정상적으로 변하면 폐와 신장을 이용해 이를 정상에 가깝게 되돌리려는 기능을 보상작용이라고 해요. (비슷한 기능으로, 항상성의 음성피드백을 떠올리시면 되요)

대사성 산증으로 HCO₃⁻가 감소하면 폐는 호흡을 빠르고 깊게 해 이산화탄소를 배출합니다. 그 결과 PaCO₂도 감소하면서 산증을 완화하고, 이에관한 대표적인 형태가 당뇨병성 케톤산증에서 나타나는 쿠스마울 호흡입니다.

반면, 호흡성 산증으로 PaCO₂가 증가하면 신장은 HCO₃⁻를 보존해 혈액의 산성을 완충하려고 하지만 신장의 보상은 폐의 반응보다 느리기 때문에 이를 보완하기 위해서는 수시간에서 수일이 걸릴 수 있어요.

보상이 일어나도 원래 질환이 해결된 것은 아니고, 보상 정도가 예상보다 지나치게 크거나 부족하면 두 가지 이상의 산-염기 장애가 동시에 존재하는 혼합성 장애를 고려해야 하기 때문에 주의해야해요.

PaO₂란?

PaO₂는 동맥혈에 실제로 녹아 있는 산소의 압력으로, 폐포에서 혈액으로 산소가 얼마나 잘 이동했는지를 평가하는 지표예요.

PaO₂가 낮으면 저산소혈증을 뜻할 수 있으며, 폐렴, 폐부종, 폐색전증, 무기폐, 만성폐쇄성폐질환과 같은 폐질환에서 감소할 수 있고, 나이와 고도, 산소투여 여부에 따라 정상범위가 달라질 수 있습니다.

산소를 투여받는 환자의 ABGA를 해석할 때는 검사 당시 사용한 산소 장치와 산소 농도인 FiO₂를 반드시 함께 확인해야 하며 같은 PaO₂라도 실내 공기를 마시는 상태인지, 고농도 산소를 투여받는 상태인지에 따라 의미가 크게 달라질 수 있어요.

SaO₂와 SpO₂의 차이점은?

SaO₂는 동맥혈 속 헤모글로빈 가운데 산소와 결합한 비율을 나타내는 산소포화도입니다.

SpO₂는 손가락에 부착하는 맥박산소측정기로 비침습적으로 추정한 산소포화도로 연속 측정이 가능하고 편리하지만 말초혈액순환 저하, 움직임, 매니큐어, 심한 빈혈 등의 영향을 받을 수 있어요.

반면 ABGA는 산소화뿐 아니라 PaCO₂와 pH까지 확인할 수 있기 때문에 호흡부전과 산-염기 상태를 종합적으로 평가할 수 있습니다.

ABGA 해석 순서

1. pH를 보고 산증인지 알칼리증인지 확인.
2. PaCO₂가 pH 변화의 원인인지 확인. (PaCO₂가 높으면 산성, 낮으면 알칼리성 방향)
3. HCO₃⁻가 pH 변화의 원인인지 확인. (HCO₃⁻가 낮으면 산성, 높으면 알칼리성 방향)
4. 반대 계통의 수치가 변했다면 보상작용이 있는지 평가.
5. PaO₂와 SaO₂를 확인해 산소화 상태를 평가.

ABGA는 수치만 해석하는 것으로 끝나지 않으므로 호흡수와 깊이, 흉곽 움직임, 호흡음, 산소포화도, 의식 수준과 피부색을 함께 사정해야 해요.

PaCO₂가 크게 상승한 환자는 두통, 졸림, 혼돈과 의식 저하가 나타날 수 있고, PaO₂가 낮으면 불안, 빈맥, 청색증과 호흡곤란이 나타날 수 있고 대사성 산증에서는 깊고 빠른 호흡이 나타날 수 있으며, 심한 산-염기 불균형은 부정맥과 혈압 변화를 유발할 수 있어요.

동맥 채혈 후에는 천자 부위를 충분히 압박해 지혈해야 하며 항응고제를 복용하거나 혈소판이 감소한 환자는 출혈과 혈종 발생 여부를 더 주의 깊게 확인해야 해요.

호흡과 대사를 함께 보여주는 검사, ABGA

ABGA는 산소 수치와 폐의 환기, 산소 교환과 체내 산-염기 균형을 동시에 평가하는 종합적인 검사입니다.

pH 수치는 현재 혈액이 산성인지 알칼리성인지 보여주고, PaCO₂ 수치는 주로 폐와 호흡의 영향을, HCO₃⁻ 수치는 주로 신장과 대사 상태를 나타내며, PaO₂와 SaO₂는 혈액의 산소화 상태를 나타냅니다.

따라서 검사 결과는 한 항목만 따로 보지 말고 서로의 관계와 환자의 호흡 양상, 산소투여 조건, 기저질환을 종합적으로 함께 반영하여 판단해야 합니다.

특히 pH가 정상이어도 PaCO₂와 HCO₃⁻가 모두 비정상이라면 보상작용으로 인한 산-염기 이상이 존재할 수 있으므로 전체 수치를 확인해야 한다는 점을 유념 해야해요.