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마취학 농도 마취는 단순히 환자를 재우는 것이 아니다. 그 중심에는 정확히 계산된 농도(concentration)라는 수치가 있다.
의식이 사라지는 경계선, 통증이 차단되는 수준, 생리 기능이 안정적으로 유지되는 한계. 이 모든 것은 마취제의 농도에 따라 정해진다. 너무 높으면 생명에 위험이 되고, 너무 낮으면 수술 중 각성의 위험이 생긴다. 이처럼 마취 농도는 단순한 숫자가 아닌, 환자의 생명과 직결되는 정밀한 계산의 결과다. 혈중 농도, 폐포 농도, 조직 내 농도 등 다양한 개념이 복합적으로 작용하며, 각각의 수치는 시간과 생리 조건에 따라 끊임없이 변한다.
마취학 농도 정의와 분류
마취학 농도 마취 농도란 특정 마취제가 인체 내에서 어느 정도의 양으로 존재하는지를 말한다. 이 수치는 단순한 정량이 아니라 마취 효과를 결정짓는 핵심 변수다. 농도는 약물이 뇌에 얼마나 도달했는지를 반영하며, 의식 소실, 통증 차단, 근육 이완, 생리 반응 억제 여부를 조절한다. 마취제의 종류마다 작용 농도 범위가 다르며 개인의 생리 상태에 따라 같은 농도도 다르게 작용할 수 있다.
또한 마취제는 폐포, 혈액, 뇌조직 등 다양한 위치에서 각각 다른 농도로 존재하며 가장 중요한 지점은 뇌 내 유효 농도(effective concentration)이다.
| 투여 농도 | 마취제가 기기나 주사로 전달되는 농도 |
| 폐포 농도 | 흡입제의 폐포 내 가스 농도 |
| 혈중 농도 | 혈액 속에 녹아 있는 마취제의 양 |
| 조직 농도 | 장기나 조직에 축적된 마취제의 양 |
| 뇌 유효 농도 | 실제 마취 효과를 발휘하는 뇌 내 농도 |
어떻게 측정하는가
마취 농도는 시간과 조건에 따라 지속적으로 변화한다. 이를 일정하게 유지하거나 조절하기 위해 의료진은 다양한 기기와 알고리즘을 활용한다. 흡입 마취의 경우, 폐포 농도(End-Tidal Concentration)를 실시간 측정하여 뇌 농도를 간접적으로 예측한다. 정맥 마취는 혈중 농도를 기반으로 정맥 약물 주입속도를 조절하거나 TCI(Target Controlled Infusion) 시스템을 활용해 목표 농도에 도달하도록 자동 조절한다. 이 과정은 마취의 유도, 유지, 회복을 일정하게 유지하기 위한 핵심 과정이다.
| 기화기 설정 | 흡입 마취제 | 농도 비율 직접 설정 |
| End-Tidal 측정 | 흡입 마취제 | 폐포 농도 실시간 피드백 |
| TCI 시스템 | 정맥 마취제 | 목표 농도 기반 자동 주입 |
| 수동 조절 | 정맥 마취제 | 의료진 경험 기반 용량 조절 |
| BIS 모니터 | 모든 마취제 | 뇌파 기반 깊이 피드백 |
마취학 농도 임상 지표
마취학 농도 MAC(Minimum Alveolar Concentration)은 마취 농도의 가장 대표적인 기준이다. MAC는 50%의 환자에서 수술 자극에 반응하지 않는 최소 폐포 농도를 의미한다. 쉽게 말하면, 마취제별로 ‘얼마나 농도가 높아야 효과가 있느냐’를 수치화한 것이다. MAC가 낮을수록 약물은 강력하며, MAC가 높을수록 더 많은 농도가 필요하다. MAC 값은 개인의 나이, 체온, 약물 병용, 질환 등에 따라 달라진다. 임상에서는 일반적으로 1.2~1.3 MAC 수준을 유지해야 충분한 수술 마취 깊이를 유지할 수 있다.
| 데스플루란 | 6.0% | MAC 높음, 빠른 작용 | 짧은 수술 |
| 세보플루란 | 2.0% | 적절한 MAC, 자극 적음 | 소아, 고령자 |
| 아이소플루란 | 1.2% | MAC 낮음, 강력함 | 깊은 마취 필요시 |
| 니트러스옥사이드 | 104% | MAC 매우 높음 | 진통 보조용 |
| 할로탄 | 0.75% | MAC 가장 낮음 | 현재는 제한적 사용 |
마취학 농도 조절
마취학 농도 정맥 마취에서는 흡입 마취와 달리 폐포 농도가 없기 때문에 혈중 농도(Cp)와 뇌 목표 농도(Cpt) 개념이 중요하다.
TCI(Target Controlled Infusion) 시스템은 이 두 수치를 기반으로 약물 농도를 자동으로 조절한다. 즉, Cpt(Effect-Site Concentration, 효과 부위 농도)를 목표로 설정하면, 컴퓨터가 자동으로 투여 속도를 계산해 주입해준다. 이는 정맥 마취의 유도와 유지에 있어 고정밀 마취 조절을 가능하게 해주며 빠른 회복과 안전성 확보에 큰 기여를 한다.
| Cp | 혈장 농도 | 약물의 총 존재 농도 |
| Cpt | 뇌 농도 | 실제 작용 발생 농도 |
| Ke0 | 뇌 도달 속도 계수 | Cpt 도달 시간 결정 |
| TCI | 목표농도 조절 시스템 | 일정 Cpt 유지 |
환자 요인별 경향
같은 농도의 마취제를 사용해도 환자마다 반응이 다르다. 이 차이는 주로 개인의 생리적, 병리적 특성에서 비롯된다. 예를 들어 고령자는 약물 대사율이 낮고 뇌 감수성이 높기 때문에 더 낮은 농도로도 마취 효과를 보일 수 있다. 반대로 젊고 건강한 성인은 더 높은 농도가 필요할 수 있다. 또한 간·신장 질환, 비만, 저체온증 등도 마취 농도 조절에 영향을 미친다. 따라서 농도 조절은 일률적인 수치가 아니라 환자 맞춤형 접근이 필요하다.
| 고령 | ↓ | 대사 저하, 감수성 증가 |
| 소아 | ↑ | 높은 대사율, MAC 증가 |
| 간/신장 질환 | ↓ | 대사 및 배설 지연 |
| 체온 저하 | ↓ | 약물 분포 지연, 회복 지연 |
| 흡연자 | ↑ | 약물 대사 증가 경향 |
단계적 변화
마취는 단일 상태가 아닌, 의식 소실에서 수술 마취, 심마취까지 여러 단계로 나뉜다. 이 깊이는 모두 농도에 따라 조절된다.
초기에는 진정이 나타나고, 농도가 증가하면 의식이 소실되며, 그 이후 통증 반응이 사라지고 반사신경이 차단된다. 너무 높은 농도는 생명 유지 기능까지 억제할 수 있기 때문에 적정 마취 깊이 유지가 매우 중요하다. 의료진은 BIS 지표, 호흡수, 심박수, 혈압 변화 등을 통해 간접적으로 농도에 따른 반응을 확인하고 조절한다.
| 낮음 | 진정 | 의식 유지, 반응 있음 |
| 중간 | 수술 마취 | 통증 차단, 의식 소실 |
| 높음 | 심마취 | 반사소실, 생명기능 억제 위험 |
| 과도 | 독성 단계 | 호흡정지, 순환억제 발생 가능 |
실패가 부르는 사고
마취 중 농도가 지나치게 낮거나 높아지면 심각한 사고로 이어질 수 있다. 농도가 부족하면 수술 중 각성이나 통증이 발생하고, 과하면 호흡 정지, 저혈압, 뇌 손상까지 야기될 수 있다. 특히 마취 농도 조절이 미숙하거나, 장비 오류, 환자의 특이 체질을 간과하면 치명적인 결과로 이어질 수 있다. 따라서 정밀한 실시간 모니터링, 경험 기반의 약물 선택과 설정, 정확한 장비 작동 확인이 무엇보다 중요하다.
| 수술 중 각성 | 농도 부족 | 심리적 외상, 통증 기억 | BIS 모니터 사용 |
| 호흡 정지 | 과도한 농도 | 뇌손상, 심정지 | 정량 펌프 사용 |
| 순환기 억제 | 심마취 | 혈압 저하, 쇼크 | 심박수, 혈압 모니터링 |
| 회복 지연 | 잔류 농도 높음 | 수술 후 의식 저하 | 충분한 환기, 대사 모니터링 |
마취학 농도 마취는 단순히 사람을 재우는 행위가 아니다. 그것은 한 사람의 생리적 조건과 약물의 작용을 정밀하게 계산한 결과물이며, 그 중심에는 항상 ‘농도’라는 숫자가 있다. 너무 많지도, 너무 적지도 않게. 딱 필요한 만큼만. 이 정밀한 농도 유지가 없다면 수술 중 의식을 되찾거나, 반대로 심장박동이 멈출 수도 있다. 의료진은 실시간 수치와 생리 반응을 토대로 끊임없이 조절하고 판단한다. 환자는 그 사이에서 아무것도 느끼지 못한 채, 무사히 수술을 마친다. 그 정교한 경계선 위에서 작동하는 것이 바로 마취 농도다. 그것은 생명을 지키는 과학이며 수술의 조용한 영웅이다.
