폐렴의 병태 생리

 

폐렴은 폐의 조직에 감염이 생기는 질환입니다. 폐렴은 일반적으로 세균이나 바이러스와 같은 미생물에 의해 발생하지만, 곰팡이나 기생충과 같은 다른 원인도 있을 수 있습니다.

 

폐렴은 병원에서 발생하는 경우와 병원 외에서 발생하는 경우로 구분할 수 있습니다. 본 포스팅에서는 병원 외에서 발생하는 폐렴(community-acquired pneumonia, CAP)에 대해 다루겠습니다.

 

CAP은 전 세계적으로 흔하고 중증인 질환입니다. 미국에서는 매년 약 450만 명이 CAP으로 외래나 응급실을 방문하고, 약 20%의 환자가 입원을 필요로 합니다¹. CAP은 입원 환자들 가운데 사망률이 가장 높은 감염성 질환입니다.

 

폐렴의 병태생리학

폐는 코와 입을 통해 들어온 공기를 기도(기관과 기관지)를 통해 작은 관(세기관지)으로 보내고, 세기관지의 끝에 있는 작은 공기주머니(폐포)에 공급합니다. 폐포는 매우 얇고 구멍이 많은 벽을 가지고 있으며, 이 벽에는 작은 혈관(모세혈관)이 있습니다 .

 

코와 기도는 항상 공기 중의 미생물에 노출되어 있습니다. 그러나 우리 몸의 면역 체계, 코와 목의 모양(공기 중의 작은 입자나 미생물을 잡아내어 폐로 들어가지 못하게 하는 역할), 기침할 수 있는 능력, 그리고 기관지에 있는 세모 모양의 구조물(섬모) 등이 폐렴을 일으키는 미생물을 막아줍니다. 섬모는 기관지로 들어온 입자나 세균을 기관으로 올려 보내어 기침으로 배출할 수 있게 도와줍니다.

 

폐렴은 우리 몸의 방어력이 약하거나, 강력한 미생물에 노출되거나, 많은 양의 미생물에 노출될 때 발생할 수 있습니다. 미생물이 증식하면 면역 체계는 백혈구를 폐포로 보내어 감염과 싸우게 됩니다. 감염된 폐포는 염증으로 인해 산소와 이산화탄소의 교환을 잘 하지 못하게 되고, 호흡 곤란이나 산소 부족과 같은 증상이 나타납니다. 또한 염증은 폐의 탄력성을 감소시켜 호흡을 어렵게 만들 수 있습니다.

 

폐렴의 증상

폐렴의 증상은 감염된 미생물의 종류와 감염의 정도, 환자의 연령과 건강 상태 등에 따라 다양하게 나타날 수 있습니다. 일반적으로 폐렴의 증상은 다음과 같습니다.

• 고열 : 체온이 38도 이상으로 상승하는 것입니다. 고열은 감염에 대한 면역 반응의 일부로, 바이러스나 세균을 죽이는 역할을 합니다. 하지만 고열이 너무 오래 지속되거나 너무 높으면 몸에 해로울 수 있으므로, 적절한 해열제를 복용하거나 의사와 상담해야 합니다.
• 기침 : 가래를 뱉거나 가래가 없는 기침이 나타날 수 있습니다. 기침은 폐에서 감염된 세포와 분비물을 제거하는 역할을 합니다. 기침의 색깔이나 냄새는 감염된 미생물의 종류를 알려줄 수 있습니다. 예를 들어, 폐렴구균 에 의한 폐렴은 녹색 이나 녹청색 의 가래를 만들고, 클렙시엘라 에 의한 폐렴은 딸기잼 같은 빨간색 의 가래를 만들고, 무산소성 세균 에 의한 폐렴은 악취 가 나는 가래를 만들 수 있습니다¹.
• 호흡곤란 : 숨쉬기가 힘들거나 숨소리가 날 수 있습니다. 호흡곤란은 폐에서 염증이 일어나면서 기포가 손상되고 산소 교환능력이 감소하기 때문입니다. 호흡곤란은 운동이나 활동을 할 때 더 심해질 수 있습니다.
• 가슴 통증 : 숨을 들이쉬거나 기침을 할 때 가슴에 찌르는 통증이 나타날 수 있습니다. 가슴 통증은 폐막이라는 폐를 둘러싸고 있는 막에 염증이 생기면서 발생합니다. 이를 폐막염 (pleurisy)이라고 합니다.
• 기타 증상 : 몸살, 근육통, 두통, 인두통, 식욕부진, 구토, 설사 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 이러한 증상은 감염에 대한 전신적인 반응으로, 폐렴 외에도 다른 질환에서도 나타날 수 있습니다.

폐렴의 증상은 감기나 독감과 비슷할 수 있으므로, 정확한 진단을 위해서는 의사와 상담해야 합니다.

 

폐렴의 진단

폐렴의 진단은 어떻게 할까요? 폐렴의 진단은 주로 다음과 같은 방법으로 이루어집니다 .

• 체온 측정 : 고열이 있는지 확인합니다. 체온은 귀나 입이나 겨드랑이에서 측정할 수 있습니다. 체온이 38도 이상이면 고열로 간주합니다.
• 체중 측정 : 체중 감소가 있는지 확인합니다. 체중 감소는 식욕부진이나 구토, 설사 등으로 인해 발생할 수 있습니다. 체중 감소는 면역력을 약화시키고 합병증을 유발할 수 있습니다.
• 혈압 측정 : 혈압이 정상 범위 내에 있는지 확인합니다. 혈압은 팔에 부착된 기계를 이용하여 측정할 수 있습니다. 혈압은 심장 박동에 따라 변화하므로, 최소 두 번 이상 측정해야 합니다. 혈압이 너무 낮거나 너무 높으면 심혈관계 합병증의 위험이 증가합니다.
• 심박수 측정 : 심장 박동이 정상 범위 내에 있는지 확인합니다. 심박수는 손목이나 목에서 맥박을 느끼거나 기계를 이용하여 측정할 수 있습니다. 심박수는 운동이나 스트레스 등에 따라 변화하므로, 편안한 상태에서 측정해야 합니다. 심박수가 너무 빠르거나 너무 느리면 심장 기능 장애의 위험이 증가합니다.
• 호흡수 측정 : 호흡 횟수가 정상 범위 내에 있는지 확인합니다. 호흡수는 가슴의 움직임을 관찰하거나 기계를 이용하여 측정할 수 있습니다. 호흡수는 운동이나 스트레스 등에 따라 변화하므로, 편안한 상태에서 측정해야 합니다. 호흡수가 너무 빠르거나 너무 느리면 호흡 기능 장애의 위험이 증가합니다.
• 산소 포화도 측정 : 혈액 속에 산소가 얼마나 많이 들어있는지 확인합니다. 산소 포화도는 손가락에 부착된 클립 모양의 기계를 이용하여 측정할 수 있습니다. 산소 포화도는 폐에서 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출하는 능력을 반영합니다. 산소 포화도가 너무 낮으면 호흡부전이나 저산소혈증의 위험이 증가합니다.
• 체성분 분석 : 체지방과 근육량 등의 체성분을 측정합니다. 체성분 분석은 체중계나 전문 기계를 이용하여 측정할 수 있습니다. 체성분 분석은 영양 상태와 건강 상태를 평가하는 데 도움이 됩니다. 체지방이 너무 많거나 너무 적으면 감염에 대한 저항력이 감소하고 합병증의 위험이 증가합니다.
• 혈액 검사 : 혈액 속에 감염과 관련된 세포나 물질이 얼마나 있는지 확인합니다. 혈액 검사는 팔뚝에서 혈액을 뽑아서 시약이나 기계를 이용하여 분석합니다. 혈액 검사에는 다음과 같은 항목이 있습니다.
  • 백혈구 수 : 백혈구는 감염과 싸우는 세포입니다. 백혈구 수는 감염의 정도와 면역 반응의 강도를 나타냅니다. 백혈구 수가 너무 높거나 너무 낮으면 감염에 대한 저항력이 감소하고 합병증의 위험이 증가합니다.
  • 혈색소 수 : 혈색소는 산소를 운반하는 물질입니다. 혈색소 수는 혈액 속에 산소가 얼마나 많이 있는지 나타냅니다. 혈색소 수가 너무 낮으면 빈혈이라고 하며, 피로감이나 호흡곤란 등의 증상을 유발할 수 있습니다.
  • 혈청 생화학 검사 : 혈청은 혈액에서 세포와 응고 인자를 제거한 액체 부분입니다. 혈청 생화학 검사는 혈청 속에 있는 단백질, 지방, 당, 전해질, 효소 등의 물질을 분석합니다. 혈청 생화학 검사는 간, 신장, 심장, 근육 등의 장기 기능과 대사 상태를 평가하는 데 도움이 됩니다.
• 혈액 가스 분석 : 혈액 가스 분석은 동맥에서 뽑은 혈액을 이용하여 pH, 산소, 이산화탄소, bikarbonate 등의 가스 농도를 측정합니다. 혈액 가스 분석은 호흡기와 순환기의 기능과 산-염기 균형 상태를 평가하는 데 도움이 됩니다. 혈액 가스 분석은 폐렴 환자에서 호흡부전이나 저산소혈증 등의 합병증을 감지하는 데 유용합니다.
• 혈액 배양 검사 : 혈액 배양 검사는 혈액에서 감염된 미생물을 배양하여 확인하는 검사입니다. 혈액 배양 검사는 폐렴의 원인 미생물을 정확하게 파악하고, 항생제의 감수성을 확인하는 데 도움이 됩니다. 혈액 배양 검사는 항생제 치료를 시작하기 전에 시행해야 합니다.
• 가래 검사 : 가래 검사는 기침으로 나오는 가래를 이용하여 감염된 미생물을 확인하는 검사입니다. 가래 검사에는 다음과 같은 항목이 있습니다.
  • 가래 그람 염색 : 가래에 특정한 염료를 칠하여 세균의 모양과 색깔을 관찰하는 방법입니다. 가래 그람 염색은 폐렴의 원인 세균을 대략적으로 파악할 수 있습니다. 예를 들어, 그람 양성 세균은 보라색으로, 그람 음성 세균은 분홍색으로 염색됩니다.
  • 가래 배양 : 가래에서 감염된 미생물을 배양하여 확인하는 방법입니다. 가래 배양은 폐렴의 원인 미생물을 정확하게 파악하고, 항생제의 감수성을 확인하는 데 도움이 됩니다. 가래 배양은 항생제 치료를 시작하기 전에 시행해야 합니다.
  • 가래 유전자 증폭 검사 : 가래에서 감염된 미생물의 유전자를 증폭하여 확인하는 방법입니다. 가래 유전자 증폭 검사는 폐렴의 원인 미생물을 빠르고 정확하게 파악할 수 있습니다. 가래 유전자 증폭 검사는 특정한 미생물에 대한 검사만 가능합니다.
• 흉부 X-선 검사 : 흉부 X-선 검사는 폐에 염증이나 액체가 쌓여있는지 확인하는 방법입니다. 흉부 X-선 검사는 폐렴의 진단과 치료 반응을 평가하는 데 도움이 됩니다. 흉부 X-선 검사는 일반적으로 정면과 측면에서 찍어서 관찰합니다. 흉부 X-선 검사에서 폐렴의 소견은 다음과 같습니다. 
  • 결핵 : 결핵은 한쪽이나 양쪽의 상부폐엽에 염증이나 구멍이 생기는 것입니다. 결핵은 결핵균 (Mycobacterium tuberculosis)에 의해 발생하는 폐렴입니다. 결핵은 가래에서 결핵균을 확인하거나 피부 검사나 혈액 검사로 진단할 수 있습니다.
  • 폐렴구균성 폐렴 : 폐렴구균성 폐렴은 한쪽이나 양쪽의 특정한 부위에 염증이나 액체가 쌓이는 것입니다. 폐렴구균성 폐렴은 폐렴구균 에 의해 발생하는 폐렴입니다. 폐렴구균성 폐렴은 가래에서 폐렴구균을 확인하거나 혈액 배양 검사로 진단할 수 있습니다.
  • 바이러스성 폐렴 : 바이러스성 폐렴은 양쪽의 전체적인 부위에 염증이나 액체가 쌓이는 것입니다. 바이러스성 폐렴은 다양한 바이러스에 의해 발생하는 폐렴입니다. 바이러스성 폐렴은 가래에서 바이러스를 확인하거나 혈액 배양 검사나 유전자 증폭 검사로 진단할 수 있습니다.
  • 기타 원인 : 기타 원인으로는 균류나 기생충 등 다른 미생물에 의한 폐렴이 있습니다. 이러한 원인은 드물게 발생하며, 주로 면역기능이 약한 사람들에게 영향을 줍니다. 이러한 원인으로 인한 폐렴은 가래에서 미생물을 확인하거나 특수한 배양이나 유전자 증폭 검사로 진단할 수 있습니다.
• 흉부 CT 검사 : 흉부 CT 검사는 흉부 X-선 검사보다 더 자세하고 정확하게 폐의 상태를 확인하는 방법입니다. 흉부 CT 검사는 흉부 X-선 검사에서 잘 보이지 않는 소견을 발견하거나, 흉부 X-선 검사에서 확실하지 않은 소견을 확인하거나, 특수한 원인의 폐렴을 진단하는 데 도움이 됩니다. 흉부 CT 검사는 일반적으로 정면과 측면에서 찍어서 관찰합니다.
• 흉부 CT 검사에서 폐렴의 소견은 다음과 같습니다.
  • 결핵 : 결핵은 흉부 CT 검사에서도 염증이나 구멍, 석회화 등의 소견으로 나타납니다. 결핵은 특히 상부폐엽에 많이 발생합니다. 결핵은 가래에서 결핵균을 확인하거나 피부 검사나 혈액 검사로 진단할 수 있습니다.
  • 폐렴구균성 폐렴 : 폐렴구균성 폐렴은 흉부 CT 검사에서도 염증이나 액체가 쌓인 부위가 잘 보입니다. 폐렴구균성 폐렴은 특히 하부폐엽에 많이 발생합니다. 폐렴구균성 폐렴은 가래에서 폐렴구균을 확인하거나 혈액 문화 검사로 진단할 수 있습니다.
  • 바이러스성 폐렴 : 바이러스성 폐렴은 흉부 CT 검사에서도 양쪽의 전체적인 부위에 염증이나 액체가 쌓인 것으로 나타납니다. 바이러스성 폐렴은 특히 중부폐엽에 많이 발생합니다. 바이러스성 폐렴은 가래에서 바이러스를 확인하거나 혈액 문화 검사나 유전자 증폭 검사로 진단할 수 있습니다.
  • 기타 원인 : 기타 원인으로는 균류나 기생충 등 다른 미생물에 의한 폐렴이 있습니다. 이러한 원인은 흉부 CT 검사에서도 특이한 모양이나 위치에 염증이나 액체가 쌓인 것으로 나타날 수 있습니다. 이러한 원인으로 인한 폐렴은 가래에서 미생물을 확인하거나 특수한 배양이나 유전자 증폭 검사로 진단할 수 있습니다.
• 청진 : 청진은 청진기를 이용하여 가슴의 소리를 듣는 방법입니다. 청진은 폐의 기능과 상태를 확인하는 데 도움이 됩니다. 청진에서 폐렴의 소견은 다음과 같습니다.
  • 천명음(wheezing)은 기도가 좁아져 있는 상태에서 공기가 좁아진 기도를 통과하는 소리로서 주로 숨을 내쉴 때 들리게 됩니다.
  • 협착음(stridor)은 상기도 협착이 있으면서 주로 숨을 들이마실 때 발생하게 됩니다.
  • 수포음(rale, crackle)은 폐포가 닫혀 있다가 숨을 들이마시면 열리면서 나는 소리입니다
  • 폐막 마찰음 : 폐막 마찰음은 폐막이라는 폐를 둘러싸고 있는 막에 염증이 생겨서 마찰할 때 들리는 삐걱거리는 소리입니다. 폐막 마찰음은 숨을 들이쉬거나 내쉴 때 들립니다. 폐막 마찰음은 폐렴뿐만 아니라 기타 폐막염에서도 들릴 수 있습니다.
• 기타 검사 : 기타 검사는 특수한 상황에서 필요한 검사입니다. 기타 검사에는 다음과 같은 항목이 있습니다.
  • 폐기능 검사 : 폐기능 검사는 호흡기의 기능을 측정하는 검사입니다. 폐기능 검사는 호흡량, 호흡속도, 호흡저항 등의 지표를 이용하여 폐의 용량과 효율을 평가합니다. 폐기능 검사는 특별한 기계를 이용하여 시행합니다. 폐기능 검사는 폐렴의 치료 반응과 예후를 예측하는 데 도움이 됩니다.
  • 폐동맥 색전 초음파 검사 : 폐동맥 색전 초음파 검사는 심장에 부착된 초음파 프로브를 이용하여 심장과 폐동맥의 형태와 기능을 관찰하는 검사입니다. 폐동맥 색전 초음파 검사는 심장 박동에 따라 색깔이 변하는 혈류를 보여줍니다. 폐동맥 색전 초음파 검사는 폐렴 환자에서 심부전이나 폐고혈압 등의 합병증을 감지하는 데 유용합니다.
  • 흉강경 검사 : 천자경 검사는 가슴에 구멍을 뚫고 특수한 카메라를 넣어서 가슴 안의 상태를 관찰하는 검사입니다. 천자경 검사는 가슴 안에 있는 염증이나 종양, 액체 등을 직접 보거나 채취할 수 있습니다. 천자경 검사는 특수한 원인의 폐렴이나 합병증이 의심되는 경우에 시행합니다.

폐렴의 증상과 진단 방법을 알아보았습니다. 폐렴은 다양한 증상으로 나타날 수 있으므로, 정확한 진단을 위해서는 의사와 상담하고 필요한 검사를 받아야 합니다. 다음 글에서는 폐렴의 치료와 예방 방법에 대해 알아보겠습니다.

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