수술 후 호흡재활이 필요한 이유 – 마취가 폐기능에 미치는 영향 정리

호흡물리치료를 하다보면 폐 관련 질환이 아닌 다른 질환으로 수술한 환자를 볼때가 있습니다. 그때 많이 받는 질문이 폐 수술을 하지 않았는데 왜 호흡물리치료를 받아야 하나요? 저 숨 잘 쉬는데요? 같은 질문들이었습니다. 그래서 수술 후 왜 호흡물리치료가 필요한지 정리해보고자 했습니다.
우선 마취가 폐가능에 미치는 영향에 대해서 공부해 보려 합니다.

마취(Anesthesia)는 호흡 기능을 조절하는 중추신경계를 억제하고, 호흡근 이완 및 기도 반응을 감소시켜 폐의 구조적·기능적 변화를 초래합니다.

이는 환기-관류 불균형(V/Q mismatch), 폐포 허탈(Atelectasis), 호흡근 약화 등의 문제를 일으킬 수 있습니다. 마취의 영향은 마취제 종류, 환자의 상태, 기계환기 여부에 따라 달라집니다.

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1. 마취 중 폐의 해부생리학적 변화 (Physiological Changes in the Lung)

(1) 폐 기계적 특성 변화 (Lung Mechanics)

마취 후 폐의 순응도(Lung Compliance) 감소

폐의 순응도(Compliance)는 폐가 얼마나 쉽게 팽창할 수 있는지를 나타내며, 마취 후 감소하는 경향이 있습니다.

이는 폐포 허탈, 표면활성제(Surfactant) 감소, 폐 부피 감소(FRC 감소) 때문입니다.


폐기능저하의 주요 원인
1️⃣ 폐포 허탈(Atelectasis, 무기폐) 증가

마취 시 호흡근 이완으로 인해 폐의 부피 감소 → 폐포 일부가 무기폐 상태로 붕괴

특히, 하부 폐(Lower Lung)에서 무기폐 발생 가능성이 높아짐

결과적으로 산소교환(O₂-CO₂ Diffusion) 감소


2️⃣ 폐포 표면활성제(Surfactant) 분비 감소

표면활성제는 폐포가 쉽게 붕괴되지 않도록 하는 물질

마취 후 분비가 감소하면 폐포가 쉽게 닫히고 재팽창이 어려워짐


3️⃣ 폐포 내 질소(N₂) 희석 → 가스 흡수성 무기폐(Absorption Atelectasis) 발생

마취 중 높은 산소 농도(FiO₂)를 사용하면,

산소는 빠르게 혈류로 흡수되지만, 질소는 그대로 남아 폐포를 유지하는 역할

질소 희석이 심해지면 폐포가 무기폐 상태로 변할 가능성이 증가

이해하기 쉽게 추가로 설명하자면

1. 질소는 공기 중 78%를 차지하며, 우리가 호흡할 때 일정한 농도로 폐포로 유입됨
2. 산소는 혈액으로 확산되지만, 질소는 거의 확산되지 않기 때문에 폐포 내에서 안정적으로 존재
3. 폐포 내 질소는 날숨을 통해 다시 배출되며, 들숨과 날숨에서 농도가 거의 변하지 않음
4. 결과적으로, 질소는 폐포 내에서 일정한 부피를 유지하며 폐포가 닫히는 것을 방지하는 역할을 함

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(2) 호흡근 및 횡격막 변화 (Diaphragm & Respiratory Muscles)

✅ 횡격막 기능 저하(Diaphragm Dysfunction) → 호흡 패턴 변화

정상적으로 횡격막(Diaphragm)이 수축하면 폐가 팽창하지만,

마취 후 횡격막이 이완(Paralysis) 되면서 호흡근 의존도가 증가

결과적으로 흉곽 호흡(Rib Cage Breathing) 증가 → 비효율적 환기 발생


✅ 보조호흡근(Accessory Muscles) 사용 증가

정상 호흡에서는 횡격막이 주요 역할(70%)을 담당하지만,

마취 후 보조호흡근(목 근육, 늑간근)의 의존도가 증가하면서 호흡 피로(Breathing Fatigue) 발생


✅ 근이완제(Muscle Relaxants) 사용 시 추가적인 호흡근 마비 발생

마취 중 비탈분극성 근이완제(예: Rocuronium) 사용 시 늑간근 및 횡격막 완전 마비

환자가 자발적으로 호흡할 수 없게 되어 기계환기(Positive Pressure Ventilation) 필요



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(3) 가스 교환 변화 (Gas Exchange Impairment)

✅ 폐포 환기(Alveolar Ventilation) 감소 → 저산소증(Hypoxia) 위험 증가

마취 후 호흡수(RR, Respiratory Rate) 감소 & 일회 호흡량(Tidal Volume, TV) 감소

결과적으로 폐포 내 산소 농도가 낮아지고, 이산화탄소가 축적됨


✅ 환기-관류 불균형(V/Q Mismatch) 심화

정상적으로 폐 하부(Basal Lung)에는 혈류가 많고 환기가 적음,

마취 후 저산소성 폐혈관 수축(HPV)이 억제되면서 환기 불균형 심화


✅ 기침 반사(Cough Reflex) 억제 → 분비물 정체 & 감염 위험 증가

마취제는 기도 점액 섬모(Ciliary Movement)를 억제하여 가래 배출이 어려워지고 폐렴(Pneumonia) 위험 증가

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2. 마취제의 약리학적 영향 (Pharmacological Effects on the Lung)

마취제는 중추신경계 억제 외에도 호흡 기능을 직접적으로 억제할 수 있습니다.
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3. 마취 후 폐 기능 저하 예방 전략

✅ 폐포 허탈(Atelectasis) 예방

심호흡 운동(Incentive Spirometry), 기침 유도(Coughing Exercise)

PEEP(Positive End-Expiratory Pressure, 양압호흡) 적용


✅ 산소 공급 유지 & 폐포 환기 증진

마취 중 FiO₂(흡입 산소 농도) 조절

저산소증 방지를 위해 기계 환기 설정 최적화 (적절한 Tidal Volume & Respiratory Rate 유지)


✅ 마취 후 호흡 재활 적용

체위 변경(Position Change) → 폐 하부 무기폐 방지

호흡근 강화 훈련(Respiratory Muscle Training, RMT) → 회복 속도 증가

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4. 결론

✅ 마취 중 폐는 폐포 허탈, 환기 감소, 가스 교환 문제로 인해 저산소증과 V/Q 불균형이 발생할 가능성이 높음
✅ 마취제(특히 흡입 마취제 & 근이완제)는 폐포 탄성을 감소시키고, 횡격막 기능을 저하시킴
✅ 마취 후에는 심호흡, 기침 유도, 체위 변경을 통해 폐 기능을 회복해야 함

결론적으로, 마취 후 폐 기능을 최적화하기 위해서는 환기의 조절, 무기폐 예방, 호흡근 유지가 필수적이다.
즉, 폐 관련 질환으로 인한 수술이 아니더라도 호흡재활이 필요하다!

수술 후 물리치료사가 체크해야 할 폐 기능 회복 포인트 3가지

① 무기폐 예방: 체위변경, 심호흡
② 호흡근 강화
③ 분비물 관리: 기침 유도, 기도청결


다음에는 수술 중 폐포 포면활성제 분비가 줄어드는 이유에 대해 정리해 볼 예정입니다.