수분-전해질 불균형
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1. 개요
수분-전해질 불균형은 전해질의 종류, 기능, 불균형의 원인, 증상, 진단 및 치료, 예방, 식이 공급원에 대한 내용을 다룬다. 전해질은 용매에 용해되어 이온으로 해리되는 물질로, 세포 내외액의 조성은 다르며, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 염화물, 인산염 등이 주요 전해질이다. 전해질 불균형은 설사, 구토, 영양실조 등으로 발생하며, 저나트륨혈증이 가장 흔하게 나타난다. 증상은 불균형의 종류와 심각성에 따라 다르며, 치료는 증상, 원인, 체액 상태 등을 고려하여 수액, 이뇨제 등을 사용한다.
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저나트륨혈증은 혈중 나트륨 농도가 135 mmol/L 미만으로 낮아지는 전해질 불균형 상태로, 다양한 원인에 의해 발생하며, 증상은 무증상부터 심각한 신경학적 증상까지 나타날 수 있고, 진단과 치료는 원인, 혈액량, 증상에 따라 달라지며, 혈중 나트륨 농도 교정 시 면밀한 모니터링이 필요하다. - 전해질 이상 - 고나트륨혈증
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| 수분-전해질 불균형 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 이름 | 수분-전해질 불균형 |
 | |
| 임상 정보 | |
| 증상 | 미정 |
| 합병증 | 미정 |
| 발병 시기 | 미정 |
| 지속 기간 | 미정 |
| 종류 | 미정 |
| 원인 | 저칼슘혈증 |
| 위험 요인 | 미정 |
| 진단 | 미정 |
| 감별 진단 | 미정 |
| 예방 | 미정 |
| 치료 | 미정 |
| 약물 | 미정 |
| 예후 | 미정 |
| 빈도 | 미정 |
| 사망 | 미정 |
2. 전해질의 종류와 기능
전해질은 용매에 용해되어 음이온(애니온)과 양이온(양이온)으로 해리되는 물질이다. 전해질은 신경, 심장, 근육 세포 등이 세포막 전압을 유지하고, 세포 간에 전기적 자극을 전달하는 데 사용된다.[9][10][11] 신장은 신체 변화에도 불구하고 혈액 내 전해질 농도를 일정하게 유지한다.[6][8]
임상적으로 측정되는 것은 세포외액의 전해질이며, 전해질 이상이라고 하면 세포외액의 전해질 이상을 가리키는 경우가 많다.
| rowspan="2" colspan="2"| | 세포외액 | 세포내액[36] | ||
|---|---|---|---|---|
| 혈장 | 조직간액[37] | |||
| 양이온 | 나트륨(Na+) | 142 | 144 | 15 |
| 칼륨(K+) | 4 | 4 | 150 | |
| 칼슘(Ca2+)[40] | 5 | 2.5 | 2 | |
| 마그네슘(Mg2+)[41] | 3 | 1.5 | 27 | |
| 양이온 합계 | 154 | 152 | 194 | |
| 음이온 | 클로르(Cl-) | 103 | 114 | 1 |
| 중탄산 이온(HCO3-) | 27 | 30 | 10 | |
| 인산(HPO42-) | 2 | 2 | 100 | |
| 황산(SO42-) | 1 | 1 | 20 | |
| 유기산 | 5 | 5 | - | |
| 단백질 | 16 | 0 | 63 | |
| 음이온 합계 | 154 | 152 | 194 | |
격렬한 운동 중에는 나트륨과 칼륨이 땀으로 손실된다.[8] 신장은 나트륨 수치를 조절하기 위해 묽은 소변을 생성하며,[8] 체액의 전해질 농도를 일정하게 유지하기 위해 이러한 전해질을 보충해야 한다. 가장 흔한 전해질 불균형 유형은 저나트륨혈증(낮은 나트륨)이다.[12][13]
칼슘은 체내에서 가장 풍부한 전해질이지만, 상당 부분이 뼈 형성에 사용된다.[27] 칼슘은 소화기계를 통해 흡수 및 배설되며, 대부분 세포 외부에 존재하여 뉴런, 근육 세포, 효소 기능 및 응고에 중요하다.[27] 부갑상선은 칼슘 농도 변화를 감지하고 부갑상선 호르몬을 통해 조절한다.[15]
나트륨 다음으로 풍부한 전해질인 클로르는 세포 외액에 가장 많다.[17] 체내 염화물은 대부분 식이 소금 (NaCl)에서 유래하며,[18] 전해질 흡수, 효소 활성화, 세균 제거에 관여하는 위산 (HCl)의 일부이다.
마그네슘은 주로 뼈와 세포 내에 존재하며, 약 1%가 혈액에 있다.[22] 신진대사 조절에 중요하고, 수많은 효소 반응에 관여하며, 신장이 수치를 유지한다.
칼륨은 주로 세포 내에 존재하며,[27] 신장이 대부분의 칼륨을 배설하여 혈류 내 칼륨 균형을 유지한다.[27]
나트륨은 혈액 내 가장 풍부한 전해질이다.[25] 인체 생리학에서는 "세포는 칼륨 주머니가 나트륨 바다에 떠 있는 것"이라는 말이 흔히 사용된다. 나트륨과 체내 항상성은 체액에 크게 의존하며, 총 체수분은 세포외액(ECF)과 세포내액(ICF)으로 나뉜다. 체내 나트륨은 대부분 세포외액에 머문다.[26]
2. 1. 양이온
칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨은 양이온(+)이다.[47] 세포내액의 주요 양이온은 칼륨(K+), 마그네슘(Mg2+)이며,[47] 세포외액의 주요 양이온은 나트륨(Na+)이다.[47]| 구분 | 혈장 | 조직간액[37] | 세포내액[36] |
|---|---|---|---|
| 나트륨(Na+) | 142 | 144 | 15 |
| 칼륨(K+) | 4 | 4 | 150 |
| 칼슘(Ca2+)[40] | 5 | 2.5 | 2 |
| 마그네슘(Mg2+)[41] | 3 | 1.5 | 27 |
| 양이온 합계 | 154 | 152 | 194 |
2. 2. 음이온
전해질은 용매에 용해되어 양이온과 음이온으로 해리되는 물질이다. 칼슘, 마그네슘, 칼륨 및 나트륨 이온은 양이온이며, 염화물 및 인산염 이온은 음이온이다.[47]세포내액에는 칼륨(K+), 마그네슘(Mg2+), 인산(HPO42-와 H2PO4-) 이온이 많고, 세포외액에는 나트륨(Na+)과 클로르(Cl-) 이온이 대부분이며, 중탄산 이온(HCO3-)도 존재한다.
만성적인 하제 남용, 심한 설사나 구토는 탈수 및 전해질 불균형을 초래할 수 있다.[4][5] 영양실조 환자는 전해질 불균형 위험이 특히 높다.[6]
3. 전해질 불균형의 원인
1. 총 체내 나트륨이 감소하면서 탈수가 발생하는 경우: 열사병, 화상, 과도한 발한, 구토, 설사 등이 가장 흔한 원인이다.[3]
2. 정상적인 체내 나트륨 수치를 유지하면서 총 체내 수분이 감소하는 경우: 요붕증, 신장 질환, 시상하부 기능 장애, 겸상 적혈구 빈혈 및 특정 약물로 인해 발생할 수 있다.[3]
3. 총 체내 나트륨이 증가하는 경우: 나트륨 섭취 증가, 콘 증후군, 또는 쿠싱 증후군으로 인해 발생한다.[3]
4. 전해질 불균형의 증상
전해질은 신경, 심장, 근육 세포가 세포막 전압을 유지하고, 세포 간에 전기적 자극을 전달하는 데 중요한 역할을 한다.[9][10][11] 신장은 신체 변화에도 혈액 내 전해질 농도를 일정하게 유지한다.[6][8] 예를 들어, 격렬한 운동 중에는 땀으로 전해질(특히 나트륨, 칼륨)이 손실되므로, 체액의 전해질 농도를 일정하게 유지하기 위해 보충해야 한다.[8] 가장 흔한 전해질 불균형은 저나트륨혈증(낮은 나트륨)이다.[12][13]
전해질 불균형의 치료는 관련 전해질과 수치(높거나 낮음)에 따라 달라지며, 장애의 심각성에 따라 치료의 공격성 정도와 방법이 결정된다.[3] 전해질 수치가 낮으면 보충제를 처방할 수 있지만, 나트륨의 경우 과도한 수분이 문제일 수 있다. 이 경우 보충제는 부피 과부하를 일으킬 수 있으며, 신생아에게는 심각한 위험을 초래한다.[6]
전해질 불균형의 증상은 다양하며, 관련된 특정 전해질 및 불균형의 정도에 따라 달라진다. 일반적인 증상과 각 전해질 불균형에 따른 구체적인 증상은 다음과 같다.
| 전해질 불균형 | 증상 |
|---|---|
| 고칼슘혈증 | 복통, 변비, 심한 갈증, 과다한 배뇨, 신장 결석, 메스꺼움, 구토,[3][27] (중증: 혼란, 정신 상태 변화, 혼수, 발작)[3][27] |
| 저칼슘혈증 | 근육 경련 또는 틱, 입과 손가락 주변의 무감각, 숨가쁨, 저혈압, 심장 부정맥[3] |
| 고염소혈증 | 경미한 경우 대개 무증상, 증상은 대개 전해질 불균형의 근본 원인에 의해 발생[20] |
| 저염소혈증 | 경미한 경우 대개 무증상, 증상은 대개 전해질 불균형의 기저 원인에 의해 발생[21] |
| 고마그네슘혈증 | 메스꺼움, 홍조, 피로, 심부 건 반사 감소 (신경학적 증상), (심각한 증상: 마비, 호흡 부전, 서맥, 심정지) |
| 저마그네슘혈증 | 다른 전해질 이상(저칼륨혈증, 저칼슘혈증)과 관련된 증상과 중복될 수 있음 (심각한 증상: 부정맥, 발작, 테타니) |
| 고칼륨혈증 | 종종 무증상, 메스꺼움, 구토, 설사,[3] (중증: 근육 경련, 무감각, 저림, 반사 소실, 마비, 부정맥)[3][27] |
| 저칼륨혈증 | 종종 무증상, 근육 약화와 경련, 심장 부정맥[3][27] |
| 고나트륨혈증 | 탈수, 메스꺼움, 구토, 피로, 쇠약, 갈증 증가, 과도한 배뇨,[26] (일부 환자는 뚜렷한 증상이 없을 수 있음)[26] |
| 저나트륨혈증 | 경미한 경우 대개 무증상, 식욕 부진, 메스꺼움, 구토, 혼란, 초조함, 쇠약,[27][3] (심각한 증상: 발작, 혼수, 뇌 탈출로 인한 사망)[27][3] |
5. 전해질 불균형의 진단 및 치료
영양실조 환자는 전해질 불균형 위험이 높으며, 심각한 전해질 불균형은 주의해서 치료해야 한다.[6][7][8] 전해질 불균형의 치료는 관련된 특정 전해질과 수치에 따라 달라지며, 치료의 공격성과 방법은 장애의 심각성에 따라 결정된다.[3]
전해질 수치가 너무 낮으면 보충제를 처방할 수 있다. 하지만 나트륨의 경우, 과도한 수분이 문제일 수 있으며, 보충제 투여는 부피 과부하를 일으킬 수 있어 신생아에게는 특히 위험하다.[6]
- 고칼슘혈증: 정맥 내 수액 투여가 주요 치료법이며, 심각하거나 암과 관련된 경우 비스포스포네이트를 사용하거나 혈액 투석을 고려할 수 있다.[3][27]
- 저칼슘혈증: 경구 또는 정맥 칼슘으로 치료하며, 심한 경우 정맥 칼슘을 사용한다.[3][27] 마그네슘 수치도 확인하여 필요시 보충한다.[27]
- 고마그네슘혈증: 신장 기능이 정상이면 마그네슘 섭취 중단, 이뇨제 사용, 심각한 경우 투석으로 치료한다.
- 저마그네슘혈증: 경구 마그네슘을 투여하지만, 위장 불편이 있거나 심각한 경우 정맥 내 마그네슘을 투여한다. 다른 전해질 결핍이 있는 경우 마그네슘 수치를 정상화해야 할 수 있다.
- 고칼륨혈증: 심근 세포 안정화(정맥 내 칼슘 투여), 칼륨의 세포 내 이동(인슐린, 알부테롤 흡입기), 체내 칼륨 제거(혈액 투석, 루프 이뇨제, 수지)로 치료한다.[3][27]
- 저칼륨혈증: 경구 또는 정맥으로 칼륨을 보충하며, 저마그네슘혈증을 동반하는 경우가 많아 칼륨과 마그네슘을 함께 투여한다.[3][27]
- 고나트륨혈증: 빈맥이나 저혈압과 같은 쇼크 징후가 있으면 정맥 내 생리 식염수를 주입한다.[3][26] 안정되면 근본 원인을 파악하고, 경구 또는 정맥 내 수액을 조합하여 자유 수분 결핍을 보충한다. 나트륨 수치를 너무 빨리 낮추면 뇌부종을 유발할 수 있다.[26]
- 저나트륨혈증: 증상, 발병 시간, 체액 상태, 근본 원인, 나트륨 수치에 따라 치료한다.[27] 120 mEq/L 미만이면 고장성 식염수로 치료할 수 있지만, 삼투성 탈수 초래 증후군 위험을 최소화하기 위해 천천히 교정해야 한다.[27][3] 체내 수분량에 따라 수액 투여, 수분/염분 제한, 이뇨제 치료를 할 수 있다.[3]
임상적으로 측정되는 것은 세포외액의 전해질이며, 전해질 이상은 세포외액의 전해질 이상을 의미하는 경우가 많다.
| 구분 | 세포외액 | 세포내액[36] | ||
|---|---|---|---|---|
| 혈장 | 조직간액[37] | |||
| 양이온 | 나트륨(Na+) | 142 | 144 | 15 |
| 칼륨(K+) | 4 | 4 | 150 | |
| 칼슘(Ca2+)[40] | 5 | 2.5 | 2 | |
| 마그네슘(Mg2+)[41] | 3 | 1.5 | 27 | |
| 양이온 합계 | 154 | 152 | 194 | |
| 음이온 | 클로르(Cl-) | 103 | 114 | 1 |
| 중탄산 이온(HCO3-) | 27 | 30 | 10 | |
| 인산(HPO42-) | 2 | 2 | 100 | |
| 황산(SO42-) | 1 | 1 | 20 | |
| 유기산 | 5 | 5 | - | |
| 단백질 | 16 | 0 | 63 | |
| 음이온 합계 | 154 | 152 | 194 | |
6. 전해질 불균형과 관련된 질환
전해질은 용매에 용해되어 음이온(애니온)과 양이온(양이온)으로 해리되는 물질이다. 체내 주요 전해질 농도는 세포 내액과 세포 외액에 따라 큰 차이를 보인다. 임상적으로 측정되는 것은 주로 세포 외액의 전해질이며, 전해질 이상은 세포 외액의 전해질 농도 이상을 의미한다.
| rowspan="2" colspan="2"| | 세포 외액 | 세포 내액[36] | ||
|---|---|---|---|---|
| 혈장 | 조직간액[37] | |||
| 양이온 | 나트륨(Na+) | 142 | 144 | 15 |
| 칼륨(K+) | 4 | 4 | 150 | |
| 칼슘(Ca2+)[40] | 5 | 2.5 | 2 | |
| 마그네슘(Mg2+)[41] | 3 | 1.5 | 27 | |
| 양이온 합계 | 154 | 152 | 194 | |
| 음이온 | 클로르(Cl-) | 103 | 114 | 1 |
| 중탄산 이온(HCO3-) | 27 | 30 | 10 | |
| 인산(HPO42-) | 2 | 2 | 100 | |
| 황산(SO42-) | 1 | 1 | 20 | |
| 유기산 | 5 | 5 | - | |
| 단백질 | 16 | 0 | 63 | |
| 음이온 합계 | 154 | 152 | 194 |
다세포 생물의 생존은 세포 내외액 전해질의 균형에 의존한다. 전해질 불균형은 체액의 전해질 농도가 과잉 또는 과소한 상태를 의미하며, 흔히 나타나는 병태이지만 때로는 치명적인 기능 이상을 초래할 수 있다. 증상은 다양하고 비특이적이어서 혈액 검사를 통해 처음 진단되는 경우도 많다.
6. 1. 나트륨
나트륨은 혈액 내에서 가장 풍부한 전해질이다.[25] 인체 생리학에서는 "세포는 칼륨의 주머니가 나트륨의 바다에 떠 있는 것"이라는 말이 흔히 사용된다. 나트륨과 인체 내 항상성은 체액에 크게 의존한다. 인체는 약 60%가 수분이며, 이 비율은 총 체수분으로도 알려져 있다. 총 체수분은 세포외액(ECF)과 세포내액(ICF)이라는 두 개의 구획으로 나눌 수 있다. 체내 나트륨의 대부분은 세포외액에 존재한다.[26] 세포외액은 세포를 둘러싼 체액과 혈관 내부의 체액으로 구성된다. 세포외액의 나트륨 농도는 약 140 mEq/L이다.[26] 세포막은 물에는 투과성이 있지만 나트륨에는 투과성이 없기 때문에, 막을 가로지르는 물의 이동은 혈액 내 나트륨 농도에 영향을 미친다. 나트륨은 막을 가로질러 물을 끌어당기는 힘으로 작용하며, 물은 나트륨 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동한다. 이것은 삼투라는 과정을 통해 일어난다.[26] 따라서 나트륨 불균형을 평가할 때는 총 체수분과 총 체내 나트륨을 모두 고려해야 한다.[3]고나트륨혈증은 혈액 내 나트륨 농도가 비정상적으로 높은 상태(>145 mEq/L)를 말하며, 저나트륨혈증은 혈액 내 나트륨 농도가 비정상적으로 낮은 상태(< 135 mEq/L)를 말한다.
건강한 식단의 일환으로 개인은 하루 2,300mg 미만의 나트륨을 섭취하는 것이 권장된다.[28] 나트륨 섭취량의 상당 부분은 가공식품에서 나오는데, 나트륨 함량이 높은 음식은 짠맛이 나지 않을 수 있으므로 주의해야 한다.[29][30]
- 빵
- 수프
- 훈제 육류 및 콜드 컷
- 치즈
- 짭짤한 간식 (예: 칩, 크래커, 프레첼)
나트륨은 세포 외액의 주요 양이온이며, 체내에는 체중 1kg당 1.3~1.5g 정도 존재한다.[47] 나트륨의 생리 기능에는 삼투압 및 세포 외액량 조절, 순환 동태 유지, 산염기 평형 조절, 신경·근육 흥분성 조절 등이 있다.
혈장 나트륨은 혈장 삼투압과 혈장량(혈압, 순환 혈액량)에 의해 조절되며, 신장에서의 물과 나트륨 재흡수를 통해 조절된다. 나트륨 값의 변화는 체내 수분량이나 삼투압에 좌우되므로, 나트륨 값의 상승이나 저하가 있다고 해서 반드시 나트륨의 절대량 과부족이 존재하는 것은 아니다.
6. 1. 1. 고나트륨혈증
고나트륨혈증은 혈액 내 나트륨 농도가 145mEq/L 이상으로 높은 상태를 의미한다. 고나트륨혈증은 다른 건강 문제가 없는 사람에게는 흔하지 않다.[3] 이 질환을 가진 대부분의 사람들은 설사로 인한 수분 손실, 갈증 감각 변화, 물 섭취 불능, 신장의 농축된 소변 생성 불능, 또는 염분 섭취 증가를 경험했다.[3][26]고나트륨혈증은 원인에 따라 세 가지 유형으로 나뉜다.[3]
- 첫 번째는 총 체내 나트륨이 감소하면서 탈수가 발생하는 경우이다. 이는 열사병, 화상, 과도한 발한, 구토, 설사 등이 가장 흔한 원인이다.[3]
- 두 번째는 정상적인 체내 나트륨 수치를 유지하면서 총 체내 수분이 감소하는 경우이다. 이는 요붕증, 신장 질환, 시상하부 기능 장애, 겸상 적혈구 빈혈 및 특정 약물로 인해 발생할 수 있다.[3]
- 세 번째는 총 체내 나트륨이 증가하는 경우로, 이는 나트륨 섭취 증가, 콘 증후군, 또는 쿠싱 증후군으로 인해 발생한다.[3]
고나트륨혈증의 증상은 유형과 전해질 불균형이 얼마나 빨리 진행되었는지에 따라 다를 수 있다.[26] 일반적인 증상으로는 탈수, 메스꺼움, 구토, 피로, 쇠약, 갈증 증가 및 과도한 배뇨가 있다. 환자는 이뇨제나 비스테로이드성 소염제와 같이 불균형을 유발하는 약물을 복용하고 있을 수 있다.[26] 일부 환자는 뚜렷한 증상이 전혀 없을 수 있다.[26]
우선 환자의 안정성을 평가하는 것이 중요하다. 빈맥이나 저혈압과 같은 쇼크 징후가 나타나면 정맥 내 생리 식염수 주입으로 즉시 치료해야 한다.[3][26] 환자가 안정되면 고나트륨혈증의 근본 원인을 파악하는 것이 중요한데, 이는 치료 계획에 영향을 미칠 수 있기 때문이다.[3][26] 치료의 마지막 단계는 환자의 자유 수분 결핍을 계산하고, 경구 또는 정맥 내 수액을 조합하여 일정한 속도로 이를 보충하는 것이다.[3][26] 수액 보충 속도는 환자가 고나트륨혈증을 겪은 기간에 따라 다르다. 나트륨 수치를 너무 빨리 낮추면 뇌부종을 유발할 수 있다.[26]
6. 1. 2. 저나트륨혈증
저나트륨혈증은 혈액 내 나트륨 농도가 135mEq/L 미만으로 낮은 상태를 의미한다.[3] 이는 비교적 흔한 전해질 불균형으로, 질병의 징후일 수 있지만, 병원에서는 저장성 수액 투여로 인해 발생하는 경우가 더 많다.[27][3] 입원 환자 대부분은 130mEq/L 이상의 경미한 저나트륨혈증을 보이며, 1~4% 정도만이 130mEq/L 미만의 수치를 나타낸다.[27]저나트륨혈증은 심부전, 만성 콩팥병, 간 질환, 싸이아자이드 이뇨제 사용, 정신성 다음증, 항이뇨 호르몬 부적절 분비 증후군 등 다양한 원인으로 발생할 수 있다.[3] 수술 후나 격렬한 운동으로 인한 물 중독 상황에서도 발생할 수 있다.[3] 소아에서는 설사, 묽은 분유 수유, 과도한 물 섭취, 관장 등이 흔한 원인이다.[3] 가성 저나트륨혈증은 혈액 내 지방이나 단백질 수치가 높아져 잘못된 낮은 나트륨 수치를 보이는 것이다.[27][3] 희석성 저나트륨혈증은 당뇨병 환자에서 고혈당으로 인해 혈류로 물이 이동하여 나트륨 농도가 낮아지는 현상이다.[27][3] 진단에는 체액 상태, 혈장 삼투질 농도, 소변 나트륨 및 소변 삼투질 농도의 측정이 필요하다.[27][3]
대부분의 경미한 저나트륨혈증 환자는 증상이 없다. 증상의 정도는 저나트륨혈증의 심각성과 발생 속도에 따라 다르다.[3] 일반적인 증상으로는 식욕 부진, 메스꺼움, 구토, 혼란, 초조함, 쇠약 등이 있다.[27][3] 심한 경우 중추 신경계 관련 증상으로 뇌 탈출로 인한 발작, 혼수, 사망까지 이를 수 있다.[27][3] 이러한 증상은 대개 나트륨 수치가 120mEq/L 미만으로 떨어질 때 나타난다.[3]
치료는 증상의 심각도, 발생 기간, 체액 상태, 원인 질환, 나트륨 수치 등을 고려하여 결정한다.[27] 나트륨 수치가 120mEq/L 미만으로 매우 낮으면 심각한 신경학적 증상을 유발할 수 있으므로 고장성 식염수를 투여할 수 있다.[27] 응급 상황이 아니라면 삼투성 탈수 초래 증후군의 위험을 줄이기 위해 천천히 교정해야 한다.[27][3] 체내 수분량이 적고 나트륨 수치가 낮으면 수액을 투여한다.[3] 심부전이나 신장 질환 등으로 체내 수분량이 많으면 수분 및 염분 섭취를 제한하고 이뇨제를 사용할 수 있다.[3] 체내 수분량이 정상이면 수분 섭취만 제한할 수 있다.[3]
6. 2. 칼륨
칼륨은 신체 세포 내에 주로 존재하며, 혈중 농도는 3.5 mEq/L에서 5 mEq/L 사이를 유지한다.[27] 신장은 체내 칼륨의 대부분을 배설하는 역할을 담당하여 혈류 내 칼륨 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.[27]고칼륨혈증과 저칼륨혈증은 일상에서 자주 접하는 전해질 이상으로, 칼륨 수치 이상을 의미한다. 칼륨은 세포 내 삼투압 유지, 막 전위 유지, 신경 흥분 전달, 심장 흥분 전도 조절, 근 수축, 산염기 평형 조절 등 다양한 생리적 기능에 관여한다.
체내 칼륨의 90%는 세포 내에 존재하며, 세포 내 농도는 60~100 mEq/L, 혈청 농도는 3.6~4.8 mEq/L로 큰 차이를 보인다. 세포 내외 칼륨 이동에 따라 혈청 칼륨 농도는 크게 변동할 수 있다.[44] 체내 칼륨량은 1.6~1.9g/kg 정도이다.[47]
다양한 과일과 채소를 통해 칼륨을 섭취할 수 있다.[31] 성인의 경우 나이와 성별에 따라 하루 2,300mg에서 3,400mg의 칼륨 섭취가 권장된다.[32] 칼륨이 풍부한 식품은 다음과 같다:
- 콩과 렌즈콩
- 짙은 잎채소(예: 시금치, 케일)
- 사과
- 살구
- 감자
- 호박
- 바나나
- 대추
6. 2. 1. 고칼륨혈증
고칼륨혈증은 혈액 내 칼륨 농도가 너무 높은 것을 의미한다. 이는 칼륨 농도가 5 mEq/L를 초과할 때 발생한다.[3][27] 심장 부정맥을 유발할 수 있으며 심지어 사망에 이를 수도 있다.[3] 따라서 가장 위험한 전해질 이상으로 간주된다.[3]고칼륨혈증은 일반적으로 신장의 배설 감소, 칼륨의 세포외 공간 이동 또는 신부전 환자의 칼륨이 풍부한 음식 섭취 증가로 인해 발생한다.[3] 고칼륨혈증의 가장 흔한 원인은 혈액 샘플의 혈구가 파괴되면서 칼륨이 방출되어 발생하는 실험 오류이다.[27] 다른 흔한 원인으로는 신장 질환, 세포 사멸, 산증, 신장 기능에 영향을 미치는 약물이 있다.[3]
고칼륨혈증은 종종 증상이 없으며, 일차 진료 의사가 시행하는 일반적인 검사에서만 발견된다는 점이 위험하다.[3] 칼륨 수치가 높아지면 메스꺼움, 구토, 설사를 경험할 수 있다.[3] 7 mEq/L 이상의 수치로 정의되는 중증 고칼륨혈증 환자는 근육 경련, 무감각, 저림, 반사 소실 및 마비를 경험할 수 있다.[3][27] 환자는 사망을 초래할 수 있는 부정맥을 경험할 수 있다.[3][27]
고칼륨혈증 치료에는 세 가지 주요 방법이 있다. 이는 심근 세포의 안정화, 칼륨의 세포 내 이동, 그리고 체내 칼륨 제거이다.[3][27] 심근 세포의 안정화는 정맥 내 칼슘 투여를 통해 이루어진다.[3] 칼륨의 세포 내 이동은 인슐린과 알부테롤 흡입기를 사용하여 이루어진다.[3] 체내 칼륨 배설은 혈액 투석, 루프 이뇨제 또는 대변으로 칼륨을 배설하는 수지를 사용하여 이루어진다.[3]
6. 2. 2. 저칼륨혈증
저칼륨혈증은 가장 흔한 전해질 장애 중 하나로, 혈청 칼륨 농도가 3.5mEq/L 미만인 상태를 말한다.[3] 저칼륨혈증은 종종 저마그네슘혈증을 동반하며, 이 경우 칼륨과 마그네슘을 함께 투여하는 경우가 많다.[3][27]저칼륨혈증의 원인은 칼륨 배설 증가, 칼륨 섭취 감소, 세포 내로의 칼륨 이동, 특정 내분비 질환 등이 있다.[3] 칼륨 배설 증가는 저칼륨혈증의 가장 흔한 원인이며, 이뇨제 사용, 대사성 산증, 당뇨병성 케톤산증, 알도스테론증, 신세뇨관 산증 등이 원인이 될 수 있다.[3] 구토와 설사 또한 칼륨 손실을 유발할 수 있다.[27]
저칼륨혈증은 종종 무증상으로 나타나며, 혈청 칼륨 농도가 2.5mEq/L 미만이 될 때까지 증상이 나타나지 않을 수 있다.[27] 일반적인 증상으로는 근육 약화 및 경련, 심장 부정맥 등이 있다.[3][27]
저칼륨혈증 치료는 체내 칼륨 보충을 통해 이루어지며, 경구 투여 또는 정맥 투여 방식으로 진행된다.[3][27]
6. 3. 칼슘
칼슘은 체내에서 가장 풍부한 전해질이지만, 상당 부분은 뼈를 형성하는 데 사용된다.[27] 칼슘은 주로 소화기계를 통해 흡수되고 배설된다.[27] 칼슘의 대부분은 세포 외부에 존재하며, 이는 뉴런, 근육 세포, 효소의 기능, 그리고 응고에 매우 중요하다.[27] 체내 칼슘 농도의 정상 범위는 8.5 - 10.5 mg/dL이다.[14] 부갑상선은 칼슘 농도의 변화를 감지하고 부갑상선 호르몬을 통해 전해질을 조절하는 역할을 한다.[15]칼슘은 체내에서 가장 많은 무기질로, 체중의 2~3%를 차지하며, 그 99%는 불용성 인산칼슘(하이드록시아파타이트)으로 뼈, 치아 등 경조직에 포함되어 있다. 세포 내·외액에 포함된 것은 1% 정도로 극히 미량이다. 칼슘은 뼈, 치아의 형성, 신경 흥분 전달, 근수축 조절, 혈액 응고, 심기능 조절 등에 관여한다.
혈중 칼슘 중 60% 정도는 알부민 등과 결합해 있으며, 이온화된 것은 40% 정도이다. 칼슘으로서 생리 활성을 나타내는 것은 이온화 칼슘이지만, 임상적으로는 총 칼슘량이 측정되는 것이 보통이다. 알부민이 감소하면 알부민과 결합한 칼슘이 감소하므로, 이온화 칼슘이 정상이라도 총 칼슘은 낮은 값을 나타내는 문제가 있어, 다음과 같은 보정식이 사용된다[47]。
: 보정 Ca(mg/dL) = 총 칼슘(mg/dL) + (4 - 알부민(g/dL))
미국 식단에서 칼슘의 주요 공급원은 유제품이다.[33] 성인의 권장 칼슘 섭취량은 연령과 성별에 따라 1,000 mg에서 1,300 mg이다.[33]
6. 3. 1. 고칼슘혈증
고칼슘혈증은 혈액 내 칼슘 농도가 10.5mg/dL 이상으로 높은 상태를 말한다.[3] 고칼슘혈증의 가장 흔한 원인은 특정 유형의 암, 부갑상선 기능 항진증, 갑상선 기능 항진증, 갈색세포종, 과도한 비타민 D 섭취, 사르코이드증, 결핵 등이다.[3] 부갑상선 기능 항진증과 악성 종양이 주요 원인이다.[27] 그 외에도 근육 세포 파괴, 장기간 움직이지 않음, 탈수도 원인이 될 수 있다.[3]고칼슘혈증의 주요 증상으로는 복통, 변비, 심한 갈증, 잦은 배뇨, 신장 결석, 메스꺼움 및 구토가 있다.[3][27] 중증의 경우(칼슘 농도 14mg/dL 초과) 혼란, 정신 상태 변화, 혼수 및 발작이 나타날 수 있다.[3][27]
고칼슘혈증의 주요 치료법은 정맥 내 수액 투여이다.[3] 고칼슘혈증이 심각하거나 암과 관련된 경우 비스포스포네이트로 치료할 수 있다.[3][27] 매우 심각한 경우에는 혈액 투석을 고려할 수 있다.[3][27]
6. 3. 2. 저칼슘혈증
저칼슘혈증은 혈중 칼슘 수치가 너무 낮을 때를 설명하며, 일반적으로 8.5mg/dL 미만이다.[16] 부갑상선 기능 저하증과 비타민 D 결핍은 흔한 저칼슘혈증의 원인이다.[3] 또한 영양실조, 수혈, 에틸렌글리콜 중독, 췌장염에 의해서도 발생할 수 있다.[3]신경 및 심혈관 증상은 저칼슘혈증의 가장 흔한 징후이다.[3][27] 환자는 근육 경련 또는 틱, 입과 손가락 주변의 무감각을 경험할 수 있다. 또한 숨가쁨, 저혈압, 심장 부정맥이 나타날 수 있다.[3]
저칼슘혈증 환자는 경구 또는 정맥 칼슘으로 치료할 수 있다.[3] 일반적으로 정맥 칼슘은 심한 저칼슘혈증 환자에게 사용된다.[3][27] 또한 저칼슘혈증 환자의 마그네슘 수치를 확인하고, 수치가 낮으면 마그네슘을 보충하는 것이 중요하다.[27]
6. 4. 마그네슘
마그네슘은 체내에서 칼슘, 칼륨, 나트륨 다음으로 많은 양이온이다. 주로 뼈와 세포 내에서 발견되며, 신체 내 총 마그네슘의 약 1%는 혈액에서 발견된다.[22] 마그네슘은 신진대사 조절에 중요하며, 수많은 효소 반응에 관여한다. 정상 범위는 0.70 - 1.10 mmol/L이다.[22] 신장은 이 좁은 범위 내에서 마그네슘 수치를 유지하는 역할을 한다.마그네슘은 세포 내 대사 유지 (효소 활성화), DNA 합성, 나트륨-칼륨 펌프 작동, 수축된 근육 이완, 신경 흥분 전달, 심장 기능 조절 등에 관여한다. 마그네슘 기준 범위는 일본에서 널리 사용되는 것은 확립되지 않았지만, CTCAE[49](유해사건 공통 용어 기준)에서는 1.8~2.5 mg/dL을 채용하고 있다.
체내 마그네슘의 60%는 뼈에 존재하고, 나머지 대부분은 연부 조직에 존재하며, 혈장 중에는 0.5~1% 정도이다. 혈장 중에서는 약 20%가 알부민과 결합하고 있으며, 저알부민혈증에서는 혈중 마그네슘도 저하된다.
마그네슘은 다양한 채소, 육류, 곡물에서 발견된다.[35] 섬유질이 풍부한 식품은 일반적으로 마그네슘 공급원이다.[34] 성인의 권장 마그네슘 섭취량은 연령과 성별에 따라 360mg에서 420mg 사이이다.[34]
6. 4. 1. 고마그네슘혈증
고마그네슘혈증, 즉 혈액 내 마그네슘 수치가 비정상적으로 높은 상태는 신장 기능이 정상인 사람에게는 비교적 드물게 나타난다.[23] 이는 마그네슘 농도가 2.5mg/dL 이상일 때 정의된다.고마그네슘혈증은 일반적으로 신장 기능 이상이 있는 사람에게 발생한다. 이 불균형은 마그네슘을 함유한 제산제 또는 완하제의 사용으로도 발생할 수 있다. 의인성 고마그네슘혈증 사례는 마그네슘 함유 약물을 피함으로써 예방할 수 있다.
가벼운 증상으로는 메스꺼움, 홍조, 피로 등이 있다. 신경학적 증상은 가장 흔하게 나타나며, 심부 건 반사 감소가 포함된다. 심각한 증상으로는 마비, 호흡 부전, 서맥이 있으며, 이는 심정지로 진행될 수 있다.
신장 기능이 정상인 경우, 마그네슘 섭취원을 중단하는 것만으로 충분하다. 이뇨제는 소변으로 마그네슘 배출을 증가시키는 데 도움이 될 수 있다. 심각한 증상은 혈액에서 마그네슘을 직접 제거하기 위해 투석으로 치료할 수 있다.
6. 4. 2. 저마그네슘혈증
저마그네슘혈증, 즉 혈중 마그네슘 수치가 낮은 상태는 입원 환자의 최대 12%에서 발생할 수 있다.[24] 비교적 작은 결핍 후에도 저마그네슘혈증의 증상 또는 영향이 나타날 수 있다.저마그네슘혈증의 주요 원인은 구토 및 설사와 같은 위장관 손실이다. 또 다른 주요 원인은 이뇨제 사용, 알코올 섭취, 고칼슘혈증, 유전 질환으로 인한 신장 손실이다. 낮은 식이 섭취 역시 마그네슘 결핍의 원인이 될 수 있다.
저마그네슘혈증은 일반적으로 저칼륨혈증 및 저칼슘혈증과 같은 다른 전해질 이상과 관련이 있다. 이러한 이유로 이러한 다른 전해질 결핍에서 나타나는 증상과 중복될 수 있다. 심각한 증상으로는 부정맥, 발작, 테타니 등이 있다.
치료의 첫 번째 단계는 결핍이 위장 또는 신장 문제로 인해 발생하는지 확인하는 것이다. 증상이 없거나 미미한 사람에게는 경구 마그네슘이 투여된다. 그러나 많은 사람들이 설사 및 기타 위장 불편을 겪는다. 마그네슘을 견디거나 투여받을 수 없는 사람 또는 심각한 증상이 있는 사람은 정맥 내 마그네슘을 투여받을 수 있다.
저마그네슘혈증은 다른 전해질 결핍의 정상화를 방해할 수 있다. 다른 전해질 결핍이 관련된 경우, 다른 결핍을 치료하기 위해 마그네슘 수치를 정상화하는 것이 필요할 수 있다.
6. 5. 염화물
세포 외액에서 가장 많은 나트륨 다음으로 풍부한 전해질인 염화물은, 신체 내 대부분 식이 소금 (NaCl)에서 유래한다.[17][18] 염화물은 전해질 흡수, 효소 활성화, 세균 제거에 역할을 하는 위산 (HCl)의 일부이며, 혈중 염화물 수치는 기저 질환인 대사 장애 여부를 판단하는 데 도움이 된다.[19] 일반적으로 염화물은 산-염기 상태를 나타내는 전해질인 중탄산염과 반비례 관계에 있다.[19]염소 (Cl)는 세포 외액의 주요 음이온이며, 체내에는 체중 1kg당 약 35mEq, 무게로는 체중의 약 0.15%가 존재한다. 염소의 70%는 세포 외액, 30%는 세포 내에 분포한다.
염소는 산-염기 평형, 세포 외액 조절, 적혈구에서 산소와 이산화탄소 교환 시 완충 작용, 위에서의 염산 생성 등 다양한 기능을 한다.
6. 5. 1. 고염소혈증
고염소혈증은 혈액 내 염소 수치가 비정상적으로 높은 상태를 의미한다. 이는 주로 과도한 염소 섭취 (예: 바닷물에 빠짐), 체액 손실 (예: 설사, 발한), 대사성 산증과 관련이 있다.[17]경미한 고염소혈증의 경우, 환자는 대개 증상이 없다. 증상이 나타나는 경우에는 대개 전해질 불균형의 근본 원인에 의해 발생한다.[20]
치료는 근본 원인을 해결하는 방향으로 진행되며, 흔히 수분 섭취를 늘리는 것이 포함된다.[20]
6. 5. 2. 저염소혈증
저염소혈증, 즉 혈액 내 염소 농도가 낮은 상태는 주로 구토와 같은 위장 관계의 문제나 이뇨제 사용과 같은 신장 관련 문제로 인해 발생한다.[19] 물이나 나트륨을 염소보다 상대적으로 많이 섭취하는 것 또한 저염소혈증을 유발할 수 있다.[19]경미한 저염소혈증은 보통 증상이 나타나지 않는다. 증상이 나타나는 경우에는 대개 저염소혈증을 일으킨 근본적인 원인에 의한 것이다.[21]
저염소혈증의 치료는 근본적인 원인을 해결하는 것이며, 일반적으로 수분 섭취를 늘리는 것이 포함된다.[21]
6. 6. 인산염
광물에서 인은 일반적으로 인산염 형태로 존재한다. 인의 좋은 공급원으로는 베이킹 파우더, 인스턴트 푸딩, 면실박, 삼 씨앗, 강화 음료, 건조 유청 등이 있다.인은 칼슘과 함께 뼈의 주요 구성 성분(인산칼슘 결정, 하이드록시아파타이트)이며, 체내에 450~850g이 존재한다. 그 중 80%가 뼈와 치아에 포함되어 있으며, 15%는 세포 내에, 0.1% 정도는 세포 외액에 존재한다.
인은 세포 대사(ATP, 탄수화물, 단백질, 지질, 핵산 등), 근육·신경·적혈구 기능, 뼈와 치아 형성 등 생체에 중요한 기능을 담당한다.
혈중 인의 70%는 유기 인산, 30%는 무기 인산이다. 이 중 전해질로서 임상 검사에서 측정되는 것은 무기 인산이다. 혈중 무기 인산은 HPO42-와 H2PO4-가 4:1의 비율로 존재하며, 1mmol은 거의 1.8mEq/L에 해당한다.
6. 6. 1. 고인산혈증
고인산혈증은 혈청 내 무기 인 농도가 4.6 mg/dL 보다 높은 상태를 말한다.[43]| 증상 | |
|---|---|
| 주요 원인 |
6. 6. 2. 저인산혈증
| 저인산혈증의 진단 | 혈청 무기 인 2.7 mg/dL 미만인 상태이다.[43] |
|---|---|
| 증상 | 식욕 부진, 근력 저하, 현기증이 나타난다. 만성화될 경우 뼈 변형, 저신장, 골통, 근력 저하 등 뼈 석회화 장애 증상이 나타난다. |
| 주요 원인 |
7. 전해질 불균형 예방
전해질은 신경, 심장, 근육 세포가 세포막 전압을 유지하고 세포 간에 전기적 자극을 전달하는 데 중요하게 사용된다.[9][10][11] 신장은 신체 변화에도 혈액 내 전해질 농도를 일정하게 유지한다.[6][8] 격렬한 운동 중에는 땀으로 전해질(특히 나트륨, 칼륨)이 손실되므로,[8] 체액의 전해질 농도를 일정하게 유지하기 위해 보충이 필요하다. 신장은 묽은 소변을 생성하여 나트륨 수치를 조절할 수 있다.[8] 가장 흔한 전해질 불균형 유형은 저나트륨혈증(낮은 나트륨)이다.[12][13]
8. 식이 공급원
전해질 불균형 치료는 관련된 특정 전해질과 그 수치가 높은지 낮은지에 따라 달라진다.[3] 치료의 적극적인 정도와 방법 선택은 장애 심각성에 따라 달라질 수 있다.[3] 전해질 수치가 너무 낮으면, 일반적인 반응은 보충제를 처방하는 것이다. 그러나 관련된 전해질이 나트륨인 경우, 문제는 종종 나트륨 결핍보다는 과도한 수분이다. 이런 사람들에게 보충제를 투여하면 전해질 불균형은 교정되지만, 부피 과부하가 발생할 수 있다. 신생아의 경우, 이는 심각한 위험을 초래한다.[6]
식단은 전해질 저장량과 혈중 농도에 상당한 영향을 미친다.
하루 나트륨 섭취 권장량은 2300mg 미만이다.[28] 나트륨 함량이 높은 음식은 짠맛이 나지 않을 수 있어, 나트륨 섭취량의 상당 부분이 소수의 음식에서 나온다는 것은 놀라운 일이다.[29][30]
- 빵
- 수프
- 훈제 육류 및 콜드 컷
- 치즈
- 짭짤한 간식 (예: 칩, 크래커, 프레첼)
인은 광물에서 일반적으로 인산염 형태로 존재한다. 인의 좋은 공급원에는 베이킹 파우더, 인스턴트 푸딩, 면실박, 삼 씨앗, 강화 음료, 건조 유청 등이 있다.
다양한 과일과 채소에서 칼륨을 섭취할 수 있다.[31] 성인의 연령과 성별에 따른 칼륨 섭취 권장량은 2300mg에서 3400mg 사이이다.[32]
- 콩과 렌즈콩
- 짙은 잎채소 (예: 시금치, 케일)
- 사과
- 살구
- 감자
- 호박
- 바나나
- 대추
유제품은 미국 식단에서 칼슘의 주요 공급원이다.[33] 성인의 연령과 성별에 따른 칼슘 섭취 권장량은 1000mg에서 1300mg 사이이다.[33]
- 요구르트
- 치즈
- 우유
- 두부
- 통조림 정어리
마그네슘은 다양한 채소, 육류, 곡물에서 발견된다.[35] 섬유질이 풍부한 식품은 일반적으로 마그네슘의 공급원이다.[34] 성인의 연령과 성별에 따른 마그네슘 섭취 권장량은 360mg에서 420mg 사이이다.[34]
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