소아의 호흡기 질환

1. 소아호흡기계 해부생리와 발달 

소아의 호흡기계는 신생아와 어린이의 연령별 해부생리적 특성에 따라 성인과 차별화된 구조와 기능을 갖는다. 호흡기계는 비강, 인두, 후두, 기관, 기관지, 폐로 구성되며, 이 모두의 발달 정도는 연령상태에 따라 차이를 보인다. 신생아의 비강은 비교적 미세하며 호흡시 비강의 저항이 높아 쉽게 호흡곤란이 유발될 수 있다. 폐의 크기와 용적은 출생 후 급격히 성장하며, 폐포의 수는 출생 후 빠르게 증가하다 8세경에 성인 수준에 근접한다. 호흡생리적 측면에서는, 신생아의 호흡은 횡격막 주도형으로, 폐기능은 미성숙하여 효율이 낮으며, 산소화와 이산화탄소 배출에 어려움이 따른다. 또한, 소아는 기도 직경이 미성숙하여 협착 시 폐렴, 천식, 호흡곤란 등 호흡기 질환 발생 위험이 높으며, 호흡기 점막과 면역기전도 성장이 충분히 완료되지 않은 특성 역시 중요하다. 이와 같은 해부생리적 차이와 발달적 특징은 소아 호흡기 질환의 병태생리와 임상 양상을 이해하는 핵심 토대가 된다.

2. 호흡기의 방어 기능 

호흡기는 외부 환경으로부터 유입되는 이물질, 병원체 등의 침입을 방지하는 중요한 방어 기관입니다. 호흡기의 방어 기능은 여러 계층의 구조적, 면역학적 장치로 이루어져 있어, 효과적으로 병원체의 침입을 차단하고, 이미 침입한 병원체에 대해서도 염증 반응과 면역 반응을 유도하여 제거하는 역할을 한다. 이 방어체계는 다음과 같이 나눌 수 있다.

   1)비강과 상기도의 물리적 차단 기능

      비강 내 점막은 섬모운동과 점액 생성이 활발하여 먼지, 세균, 바이러스 등 이물질을 걸러낸다. 섬모는 점액 속 병원체를 이동시       켜 목구멍이나 후두로 배출하는 역할을 하며, 이 과정을 점액 섬모 클리어런스(Mucociliary clearance)라고 한다.

    2)점액과 섬모운동

      점액층은 병원체와 이물질이 달라붙게 하여 이동시키고, 섬모운동을 통해 목구멍으로 배출한다. 이 과정을 통해 기도는 항상 깨       끗하게 유지되고, 병원체의 침입이 최소화된다.

     3)면역세포와 염증 반응

       호흡기 점막에는 자연살상세포(NK cell), 호산구, 호중구, 대식세포 등 다양한 면역세포가 존재한다. 이들은 병원체를 인식하           고 공격하여 제거하는 역할을 한다. 또한, 점막에 존재하는 면역글로불린 A(IgA)는 병원체가 점막에 붙는 것을 방지하고, 병원         체의 침입을 차단하는 선행 방어 역할을 담당한다.

      4)선천적 및 적응 면역 기전
       선천적 면역은 병원체 인식 수용체(TLR) 등을 통해 빠르게 반응하며, 보체계 활성화와 항원제시기관인 호중구, 대식세포의 활         성화가 병원체 제거를 돕는다. 반면, 적응 면역은 림프구의 활성화에 의해 특이적 면역반응을 형성하여, 이후 유사 병원체에 대         한 재감염 방어에 기여한다.

이렇듯 호흡기의 방어 기능은 구조적 장치와 면역 기전이 복합적으로 작용하여 병원체의 침입을 예방하고, 침입했을 경우에도 적극적으로 제거하여 호흡기 질환의 발생과 진행을 방지하는 역할을 수행한다. 특히 소아에서는 이 방어기전이 아직 완전히 성숙되지 않아 감염에 더 취약할 수 있으며, 이를 이해하는 것은 예방과 치료 전략 수립에 있어 매우 중요하다.

 

3. 급성 호흡기 감염 및 주요 질환 

소아의 호흡기 질환 중 가장 흔히 접하는 것은 급성 호흡기 감염과 그에 따른 합병증이다. 감기(상기도감염)는 바이러스 감염에 의한 가장 흔한 질환으로, 코로나바이러스, 리노바이러스, RSV(호흡기세포융합바이러스), 파라인플루엔자 바이러스 등 다양한 호흡기 바이러스가 원인이다. 증상은 콧물, 인후통, 기침, 발열이며, 대개 자연 치유되지만 겨울철 유행이 집중되고, 세기관지염, 중이염, 부비동염 등의 이차감염으로 악화될 수 있다. 반면, 하기도 감염인 폐렴은 좀 더 심각하며, 세균 감염 시 폐렴이 발생하면 호흡곤란, 흉통, 고열이 나타나고, 병원 치료가 필요하다. 바이러스성 폐렴 역시 중요하며, 특히 RSV 감염은 소아 폐렴의 중요한 원인으로 꼽힌다. 인플루엔자(독감) 역시 고열, 근육통, 인후통과 함께 호흡기 증상이 동반되어, 노약자 및 기저질환이 있는 소아에선 빠른 합병증 발생 위험이 크다. 최근에는 코로나19와 같은 신종 바이러스 감염도 호흡기 질환의 범위에 포함되어 있으며, 호흡기바이러스의 다양성과 그에 따른 임상 병태를 이해하는 것은 적절한 치료와 감염관리의 핵심이다.

 

4. 만성 호흡기 질환과 그 병태생리와  치료 및 예방 전략 

소아에서 만성 호흡기 질환은 질환의 지속성과 재발이 특징이며, 조기 진단과 치료가 중요하다. 대표적인 만성 호흡기 질환인 천식은 기도 과민반응과 만성 염증에 의한 기도폐쇄로 특징지어진다. 

천식은 만성 호흡기 질환 중 가장 흔하며, 원인 알레르기 및 비알레르기성 요인에 의해 유발될 수 있다.

천식의 병태생리에서는 알레르기 반응이 중요한 역할을 한다. 증상 유발의 핵심 원인은 항원(알레르기 유발인자, 예를 들면 집먼지진드기, 꽃가루, 동물의 털 등)의 항원 노출로 인한 과민반응이다. 이 과정에서 T-helper 2(T2) 세포가 활성화되며, IL-4, IL-5, IL-13 같은 염증성 사이토카인을 분비한다. IL-4는 B세포를 자극하여 IgE 항체 생성 촉진, 알레르기 반응의 초기 단계에 기여한다. IgE는 비만세포와 결합되어 항원에 노출 시 즉각적인 알레르기 반응을 일으키고, 히스타민 등의 염증 매개체 방출로 기관기의 급성 수축과 혈관 확장을 유도한다. IL-5는 주로 호산구의 활성화와 침윤을 담당하며, 기관기 점막에 호산구가 증식하고 침투하여 염증 반응을 일으킨다. 이로 인해 기관지의 점막이 부종되고 점액 분비가 증가하며, 기관지 과민반응이 유발된다. IL-13은 기관지의 기도 벽에 섬유증과 점액흡수 증가를 일으켜 점액 과다생성과 기관지 수축을 유도한다. 이처럼, 염증 매개체들과 세포들은 결국 기관지의 수축, 점막 부종, 점액 분비 증가로 인해 기도 협착이 발생하는 병태생리적 기반을 형성한다. 임상적으로는 반복적인 호흡곤란, 쌕쌕거림, 기침이 주요 증상이다. 특히, 밤이나 새벽 시간에 증상이 악화하는 경향이 있고, 운동이나 감기 후 증상이 심해질 수 있다. 호흡 시 쌕쌕거림과 흉부 압박감이 동반되며, 기관지 가수축으로 인한 호기 제한이 관찰된다. 폐기능 검사에서는 FEV1(강제 폐속환기량 1초)이 감소하며, 기관지 반응성 검사(가습법 또는 흡입자극제 사용)가 양성으로 나올 수 있다. 호기 시의 제한은 기도 수축이 심할 때 더욱 뚜렷하며, 재발 및 악화 시엔 급성 천식 발작으로 발전한다. 이러한 병태생리와 임상 특징을 바탕으로, 치료는 염증 조절과 기관지 확장에 초점을 맞추어야 하며, 개별 환자의 상태에 따라 세밀하게 조절할 필요가 있다. 흡입형 코르티코스테로이드와 기관지 확장을 위한 β2-아드레날린 작용제의 병합요법이 표준이다. 치료 목표는 증상 조절과 급성 악화를 예방하는 것으로, 필요시에는 유지요법과 간헐적 치료를 병행한다. 흡입형 코르티코스테로이드와 기관지 확장제의 사용으로 충분한 조절이 가능하지만, 병의 만성적인 염증상태와 기도 구조의 변화는 장기적인 호흡기 손상으로 이어질 수 있다. 만성기관지염은 장기간 반복되는 기관지염에 의해 발생하며, 종종 만성폐쇄성폐질환( COPD)과 구별되지 않지만, 어린이에서는 일반적으로 상대적으로 짧은 기간 동안 만성증상을 나타낸다. 폐기능 검사는 질환의 진행 정도와 치료 반응 평가에 필수적이며, 정상보다 낮은 폐활량(FEV1)와 FEV1/FVC 비율은 만성적 기도 폐쇄를 시사한다. 소아의 경우, 만성 호흡기 질환은 성장 지연, 산소포화도 저하와 관련되며, 치료 방침 결정시 개별적 병태 생리 및 예후를 고려해야 한다. 이외에도 기관지이형성증, 만성폐색성기관지염 증후군 등 희귀 질환도 있으나, 일반적인 개념과 치료 전략의 이해가 필요하다. 만성기관지염이나 COPD에서는 흡입기관지 확장제, 항염증제, 흡입용 스테로이드제를 활용하며, 환자의 호흡 상태를 정기적으로 모니터링하는 것이 중요하다. 만성 호흡기 질환의 치료에는 환경요인도 핵심적 관리 전략 중 하나로, 흡연 금지, 집먼지진드기·애완동물 알레르기 회피, 공기 질 향상 등은 질환 악화 방지에 도움을 준다. 또, 예방접종은 감기, 인플루엔자, 폐렴구균과 같은 감염병 예방에 효과적이며, 특히 천식을 가진 소아에서는 바이러스 감염으로 인한 악화를 예방하는 것이 치료의 핵심이다. 마지막으로, 가족 교육과 자가관리 프로그램을 통해 약물 순응도를 높이고, 조기 증상 인식 및 응급처치 능력을 향상시키는 것도 중요하다. 모든 치료는 개별 환자의 병태생리와 생활환경에 맞게 조절되어야 하며, 정기적 평가와 지속적 관리가 치료 성공의 열쇠임을 유념해야 한다.