Measurement of Ventilatory Threshold in the Patients with Chronic Airway Obstruction

만성기도폐쇄를 보이는 환자에서 환기성역치 측정

Background : There are many suggested methods for the indirect determination of anaerobic threshold(AT) using the changes of ventilatory parameters in response to ventilatory load accompanying the increase of blood lactic acid level during exercise and the threshold derived from them is called ventilatory threshold(VT). They include ventilatory equivalent method(VEM), End-tidal $PO_2$ method($PETO_2$). V-slope method(VSM), and respiratory quotient method(RQ). But in the patients with chronic airway obstruction(CAO), the AT determined by ventilatory methods may not reflect true AT because the patients with CAO show inadequate ventilatory response to the increase of blood lactic acid level during excercise. Methods : For the investigation of detection rate and reliability of above four VT determination methods in the patients with CAO, we performed the symptom-limited and maximal incremental exercise test in 17 patients with CAO and 12 normal controls. The incremental workload was 10 W /min in CAO group and 25 W/min in control group. The reliability of VT in each group was investigated by the calculation of Spearman correlation coefficient. Results : The detection rates of VT were 100% by RQ, 91.7% by both VEM and $POETO_2$, and 83.3% by VSM in normal control group, while 94.1% by RQ, 64.7% by VEM and $PETO_2$, and 83.3% by VSM in CAO group. Good correlations were noted among VEM, $POETO_2$, and VSM except RQ in normal control group. But there was no significant correlation except between VEM and $PETO_2$ in CAO group. Conclusions : RQ is very sensitive but crude and VEM is near similar to $PETO_2$. The clinical usefulness of VT determined by ventilatory method might be limited in patients with severe CAO.

연구배경 : 혈중 유산농도를 측정함으로써 결정되는 무산소역치(유산역치)는 관혈적이라는 제한점이 있어, 운동부하시 유산증가에 수반되는 환기적부하에 반응하는 여러환기지표에서 비관혈적으로 무산소역치 (환기성역치)를 측정하는 방법들이 제시되어 있고, 이들에는 환기 당량법, 종말호기 산소분압법, V-경사법, 호흡지수법 등이 알려져 있다. 무산소역치를 반영하는 환기성 역치의 타당도에 관하여 논란이 없는 것은 아니지만, 일관성있는 방법적 신뢰도가 유효하다면 운동능력 평가에 있어서 환기성역치의 유용성이 인정된다는 일반적인 의견이다. 그러나 이미 환기장애가 초래되어 있는 만성기도폐쇄를 보이는 환자에서는 운동증가에 따르는 유산증가에 대처하는 환기반응이 적절하지 못하므로 환기성역치가 무산소역치를 반영하지 못한다는 지적이 었다. 만성기포폐쇄를 보이는 환자에서 상기한 네가지 환기성역치 측정방법들의 역치검출율과 신뢰도를 확인하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 12명의 정상대조군과 17명의 만성기도폐쇄 환자군을 대상으로 증상제한적 최대운동부하검사(정상군 : 25 W/min, 만성기도폐쇄군 10 W/min)를 실시한 후 환기당량법, 종말호기산소분압법, V-경사법, 호흡지수법 등에 의해 환기성역치를 구한 후 상관계수를 구하여 유의성을 검증하였다. 결 과 : 각 환기성역치 측정방법에 의한 역치 검출율은 정상대조군에서 호흡지수법이 100%, 환기당량법과 종말호기 산소분압법이 91.7%로 같은 빈도를 보였고, V-경사법은 83.3%의 빈도를 보여 점반적으로 비교적 높은 빈도의 검출율을 보인 반면, 만성기도폐쇄군에서 호흡지수법이 94.1%로 가장 높았으나 환기당량법과 종말호기 산소분압법이 64.7%의 같은 검출빈도로 정상대조군에 비해 현저히 감소되었고, V-경사법은 83.3%로 정상대조군과 검출율에 있으서 같은 빈도를 보였다. 각 환기성역치 측정방법들의 유의성을 검증한 결과 정상대조군에서는 호흡지수법을 제외한 환기당량법과 종말호기 산소분압법, 그리고 V-경사법 등간에 모두 유의한 상관관계를 보인 반면 만성기도폐쇄군애서는 환기당량법과 종말호기 산소분압법사이에서만 상관계수가 0.9860으로 정상대조군에서처럼 매우 높은 일치도를 보였고 나머지 방법들간에는 그 어느 조합도 유의한 상관관계를 확인할 수 없었다. 결 론 : 호흡지수법은 매우 예민하지만 신뢰성이 떨어지는 방법이고, 환기당량법과 종말호기 산소분압법은 거의 유사한 방법이며, 환기능이 정상인 사람에서는 환기성역치 측정이 무산소역치를 반영하는 유용성이 었다고 판단되지만 만성기도폐쇄 환자에서는 그 유용성이 떨어진다고 생각된다.