수액 (의학)
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1. 개요
수액(의학)은 의학적으로 사용하는 액체로, 크게 정질용액과 교질용액으로 나뉜다. 정질용액은 세포외액 보충에 사용되며, 교질용액은 혈장량을 증가시키는 데 효과적이다. 수액은 탈수, 출혈, 쇼크 등의 치료에 사용되며, 경구 수액 요법과 정맥 내 수액 요법이 있다. 수액 투여는 패혈성 쇼크, 급성 신 손상, 수술 중 수액 요법 등 다양한 임상 상황에서 적용된다. 한국에서는 수액 남용 문제가 있으며, 수액의 적절한 사용에 대한 인식 개선이 필요하다.
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수액 (의학) | |
---|---|
수액 요법 | |
목적 | 체액량 보충 |
방법 | 경구 정맥 주사 |
합병증 | 전해질 이상 과다수액증 감염 혈전 |
관련 항목 | |
관련 항목 | 탈수증 정맥 수액 수액의 종류 생리식염수 링거액 |
2. 수액의 종류와 작용 원리
의학적으로 사용되는 수액은 크게 정질용액(Crystalloid)과 교질용액(Colloid) 두 가지로 나뉜다.
정질용액은 소금을 함유한 결정상(結晶狀)의 전해질 수액으로, 전해질이 주성분이다. 여기에는 생리식염수(N/S), 하트만 용액(H/S), 5% 포도당 주사액(5% D/W), 5%D/S 등이 있다.
교질용액은 아교질(膠質)이라는 뜻의 그리스어 kolla|콜라grc(아교)에서 유래되었는데, 이는 어떤 일정한 크기의 물질이 다른 물질에 완전 분산되어 있는 상태를 의미한다. 교질용액에는 전혈(W/B), 농축 적혈구(packed RBC), 알부민(albumin), 덱스트란(dextran), 히드록시에틸 전분(HES, hydroxyethyl starch) 등이 있다.
2. 1. 정질용액 (Crystalloid)
정질용액(Crystalloid)은 소금을 함유한 결정상(結晶狀)의 전해질 수액으로, 전해질이 주성분이다. 1861년 토머스 그레이엄(Thomas Graham)에 의해 처음 소개되었으며, 정질은 혈관과 같은 생체막을 쉽게 투과하는 반면, 교질(Colloid)은 투과하지 못하는 특징을 가진다.[3]정질용액에는 생리식염수(N/S), 하트만 용액(H/S), 5% 포도당 주사액(5% D/W), 5%D/S 등이 있다. 순수 포도당 용액은 염화나트륨(NaCl)을 포함하지 않기 때문에 정질용액으로 분류하지 않는 경우도 있다.
정맥 주사용 정질용액은 일반적으로 혈액량 증량제 범주에 속하며, 생리식염수 또는 0.9% 염화 나트륨 용액은 등장성이므로 체액 이동을 일으키지 않아 자주 사용된다. 또한 수혈이 예상되는 경우 수혈과 호환되는 유일한 액체이다. 젖산 링거액과 플라스마라이트 또한 등장성 결정질 용액으로, 혈장과 유사하게 설계되어 정맥 내 투여 시 혈관 내 및 간질 공간으로 분배된다.[4]
심각한 탈수증의 경우 정맥 내 수액 보충이 선호되며, 세포 내 공간과 혈관 공간 모두에서 체액이 고갈된 경우 특히 유용하다. 수액 보충은 출혈, 광범위한 화상, 과도한 발한, 장기간의 설사(콜레라)로 인한 체액 고갈 시에도 적용된다.
수술 절차 중에는 증발 증가, 체액 이동, 과도한 소변 생성 등으로 인해 수액 요구량이 증가할 수 있다. 작은 수술은 기본 수액 요구량 외에 시간당 약 4ml/kg, 큰 수술은 시간당 약 8ml/kg의 손실을 유발할 수 있다.
2. 2. 교질용액 (Colloid)
교질용액은 알부민, 덱스트란, 히드록시에틸 전분(HES) 등 분자량이 큰 물질을 포함하는 수액이다. 정질용액에 비해 크고 확산이 안 되는 용질을 가지고 있어 혈관벽을 통해 자유롭게 이동하지 못한다.[3] 따라서 혈관 내에 남아 교질삼투압을 형성하여 수분을 잡아둠으로써 혈장량을 증가시킨다. 정질용액의 반감기가 20-30분 정도인데 비하여 대부분의 교질용액은 반감기가 3-6시간에 이른다. 따라서 교질용액은 정질용액에 비해 더욱 빠르고 장시간 유지되는 혈관내액(혈장량) 보충에 유용하다.[3]일례로 5% 알부민 용액 1L를 투여하면 혈장 용적은 700mL 증가하고 간질액 용적은 300mL 증가한다. 반면, 결정질액인 0.9% 생리식염수 1L를 투여하면 250mL만이 혈관 내에 남아 혈장 용적을 증가시키고, 나머지 750mL는 간질액 용적을 증가시킨다. 즉, 혈장 용적 증량 효과는 교질용액이 정질용액보다 약 3배 정도 더 효과적이다.[3]
교질용액은 출혈, 광범위한 화상, 과도한 발한, 장기간의 설사, 수술 등에서 혈장량 보충 및 유지를 위해 사용된다.[3]
하지만 교질용액은 혈액응고 장애를 일으킬 수 있으며, 덱스트란의 경우 알레르기 반응이 일어날 수 있다는 단점이 있다.[3]
2. 3. 정질용액과 교질용액의 선택 기준
교질용액은 정질용액보다 크고 확산되지 않는 용질을 가지고 있어 혈관벽을 통해 자유롭게 이동하지 못한다. 따라서 혈관 내에 남아 교질삼투압을 형성하여 수분을 잡아두고 혈장량을 증가시킨다. 정질용액의 반감기가 20~30분인데 비해, 대부분의 교질용액은 반감기가 3~6시간이다. 따라서 교질용액은 정질용액보다 빠르고 장시간 유지되는 혈관내액(혈장량) 보충에 유용하다. 5% 알부민 용액 1L를 투여하면 혈장 용적은 700mL 증가하고 간질액 용적은 300mL 증가한다. 반면, 정질용액인 0.9% 생리식염수 1L를 투여하면 250mL만 혈관 내에 남아 혈장 용적을 증가시키고, 나머지 750mL는 간질액 용적을 증가시킨다. 즉, 혈장 용적 증량 효과는 교질용액이 정질용액보다 약 3배 정도 더 효과적이다.[1]하지만 교질용액은 혈액응고 장애를 일으킬 수 있으며, 덱스트란의 경우 알레르기 반응이 나타날 수 있다는 단점이 있다.[1]
임상 조건에 따른 선택은 다음과 같다.
- 탈수로 인해 저혈량증이 생긴 환자는 정질용액을 투여한다. 탈수는 세포외액이 구획마다 거의 동등한 비율로 부족한 상태이므로, 세포 외 공간을 균등하게 채워 줄 수 있는 정질용액이 더 유리하다.[1]
- 출혈 정도에 따라 수액 종류를 선택한다.[1]
- 15% 이하의 경한 출혈은 부족한 혈관내 용적을 채우기 위해 조직간액이 혈관 내로 이동하므로 정질용액을 투여한다. 혈장량 증가보다는 조직간액 증가 효과가 더 크기 때문에 부족한 조직간액을 보충해 줄 수 있다.[1]
- 15% 이상의 출혈은 심박출량 유지가 중요하므로 교질용액을 투여한다. 교질용액은 정질용액에 비해 3~4배 정도 혈장 증량 효과가 있다.[1]
- 대부분의 임상에서 3~4L 이상의 수액 투여가 필요한 경우에는 교질용액과 정질용액을 1:3의 비율로 함께 투여한다.[1]
부종 위험성을 고려하면, 외상 환자는 주로 정질용액, 비감염성, 비외상성, 예정된 수술 환자는 교질용액을 투여한다. 폐부종 예방을 위해서는 투여하는 수액 종류보다는 적절한 감시가 더 중요하다.[1]
혈장량 증가가 주요 목표일 경우에는 교질용액, 전체 세포외액량 증가가 목표일 경우에는 정질용액을 투여한다.[1]
2. 4. 삼투압에 따른 수액 분류
삼투압에 따라 수액은 등장성, 저장성, 고장성으로 분류된다.- 등장성 수액: 혈액과 삼투압이 같아 세포막을 통한 수분 이동이 거의 없다.
- 생리식염수 (Normal Saline)
- 5% 포도당 주사액 (5% D/W)
- 하트만 용액 (Hartmann's solution, Lactated Ringer's solution)
- 저장성 수액: 혈액보다 삼투압이 낮아 수분이 세포 내로 이동한다.
- 0.45% 생리식염수 (Half Saline)
- 고장성 수액: 혈액보다 삼투압이 높아 수분이 세포 외로 이동한다.
- 5% 포도당 생리식염수 (5% D/S)
- 5% Dextrose in 0.45% Saline
- 10% 포도당 주사액 (10% D/W)
생리식염수는 0.9% 염화나트륨(NaCl) 용액으로, 단순한 수액 보충이 필요하거나 체액 손실(volume loss)이 있는 경우에 주로 사용된다.[1] 5% 포도당 생리식염수(5% D/S)는 5% 포도당을 생리식염수에 넣은 것으로, 수액과 칼로리를 함께 보충한다.[1] 5% 포도당 주사액(5% D/W)은 칼로리만 보충한다.[1]
3. 수액 투여 방법 및 적응증
수액 투여는 환자의 상태와 필요에 따라 다양한 방법으로 이루어진다.
정맥 내 수액 보충은 심각한 탈수증으로 세포 내 공간과 혈관 공간 모두에서 체액이 고갈된 경우에 생명을 구할 수 있다. 수액 보충은 출혈, 광범위한 화상, 과도한 발한(오래 지속되는 열 등), 장기간의 설사(콜레라) 등으로 인한 체액 고갈 시에도 적용된다.
수술 중에는 증가된 증발, 체액 이동, 과도한 소변 생성 등으로 인해 수액 요구량이 증가할 수 있다.
체액을 장으로 투여할 수 없는 경우에는 정맥 내로 투여해야 하며, 장기간(약 2일 이상) 지속될 경우 총 비경구 영양 요법이 필요할 수 있다.[3]
3. 1. 경구 수액 요법 (Oral Rehydration Therapy, ORT)
경구 수액 요법(ORT)은 콜레라나 로타바이러스에 의해 유발되는 위장염/위장병과 관련된 설사로 인한 탈수를 치료하는 간단한 방법이다. 소금과 설탕으로 구성된 용액을 경구 투여한다. 소아의 경증에서 중등도의 탈수에는 정맥 내 수액 보충보다 경구 수액 요법이 응급실에서 선호되는 치료법이다.[1]이 치료법은 전 세계적으로 사용되지만, 개발도상국에서 가장 중요하다. 개발도상국에서 경구 수액 요법은 설사로 인한 사망으로부터 매년 수백만 명의 어린이를 구하고 있다. 설사는 5세 미만 어린이의 두 번째 주요 사망 원인이다.[2]
3. 2. 정맥 내 수액 요법 (Intravenous Fluid Therapy)
약물 처방과 마찬가지로 수액 투여 시에도 유사한 예방 조치를 취해야 한다. 수액 보충은 인체의 복잡한 생리 현상의 일부로 간주되어야 한다. 따라서 심각하게 아픈 환자의 경우 수액 요구량을 수시로 조정해야 한다.[3]심각한 탈수증의 경우, 정맥 내 수액 보충이 선호되며 생명을 구할 수 있다. 이는 세포 내 공간과 혈관 공간 모두에서 체액이 고갈된 경우 특히 유용하다.
수액 보충은 출혈, 광범위한 화상, 과도한 발한(오래 지속되는 열과 같은), 장기간의 설사(콜레라)로 인한 체액 고갈 시에도 적용된다.
수술 절차 중에는 증가된 증발, 체액 이동 또는 과도한 소변 생성 등으로 인해 수액 요구량이 증가한다. 작은 수술조차도 기본 수액 요구량 외에 시간당 4ml/kg, 큰 수술은 시간당 8ml/kg의 손실을 유발할 수 있다.
이를 장 내로 투여할 수 없는 경우, 완전히 정맥 내로 투여해야 할 수 있다. 장기간(약 2일 이상) 지속될 경우, 보다 완전한 총 비경구 영양 요법이 필요할 수 있다.
4. 수액 요법의 임상 적용
수액 요법은 다양한 임상 상황에서 활용된다.
- 패혈성 쇼크: 패혈성 쇼크 환자에게는 정맥 내 결정질 용액을 முதன்மை로 사용하여 저혈압을 교정하고, 평균 동맥압을 65 mmHg 이상으로 유지하는 것을 목표로 한다. 수액 공급은 소생, 최적화, 안정화, 제거의 4단계로 이루어진다.[11]
- 급성 신 손상 (AKI): 급성 신 손상 예방 및 치료를 위해 정맥 내 결정질 용액이 1차 치료법으로 권장되며, 교질액은 AKI 위험을 증가시킬 수 있다.[13] 간경변 환자의 자발성 세균성 복막염에는 4% 인간 알부민을 사용할 수 있다.[10]
- 수술 중 수액 요법: 수술 중 수액 관리는 수술 치료의 중요한 부분으로, 목표 지향적 요법과 제한적 요법 두 가지가 있다.[14] 목표 지향적 수액 요법은 환자의 생리학적 및 혈역학(혈류) 측정에 따라 지속적으로 수액을 투여하는 방식이고, 제한적 수액 요법은 수술 전후 수액 투여를 최소화하는 방식이다.
4. 1. 패혈성 쇼크
패혈성 쇼크 환자의 수액 공급은 소생, 최적화, 안정화, 제거의 4단계로 나눌 수 있다.[11]- '''소생 단계''' - 이 단계의 목표는 저혈압을 교정하는 것이다. 정맥 내 결정질 용액이 முதன்மை 치료 방법이다. 생존 패혈증 캠페인에서는 이 단계에서 체중 1kg당 30ml의 수액 소생을 권장한다.[11] 조기 수액 소생은 생존율 향상과 관련이 있다. 평균 동맥압은 65 mmHg 이상을 목표로 해야 한다.[11] 한편, 조기 목표 지향 치료(EGDT)의 경우, 중심 정맥압(CVP)이 8~12 mmHg 사이가 되고 혈중 젖산 수치가 개선되며, 중심 정맥 산소 포화도 > 70%, 소변 배출량 ≥ 0.5 ml/kg/시간이 될 때까지 패혈성 쇼크 발생 후 6시간 이내에 수액을 투여해야 한다.[10] 만성 고혈압 환자에서는 신대체 요법의 사용을 줄이기 위해 더 높은 평균 동맥압을 사용할 수 있다. 그러나 수액 공급으로 혈압이 상승하지 않으면 혈관 수축제를 사용해야 한다. 패혈증 발생 후 첫 1시간 이내에 혈관 수축제를 시작하면 장기 관류가 저하되고 장기 기능이 저하될 수 있다. 혈관 수축제를 늦게 시작하면 장기 손상이 발생하고 사망 위험이 증가할 수 있다. 과도한 수액 공급을 예방하기 위해 환자의 수액 상태를 자주 모니터링해야 한다.[11]
- '''최적화 단계''' - 이 단계의 목표는 조직의 산소 요구량을 충족시키기 위해 조직으로의 산소 공급을 늘리는 것이다. 산소 공급은 심장의 일회 박출량 증가(수액 투여), 헤모글로빈 농도 증가(수혈), 동맥 산소 포화도 증가(산소 요법)를 통해 개선할 수 있다. 수액 투여는 짧은 시간 동안 다량의 수액을 투여하는 절차이다.[12] 그러나 환자의 50%는 수액 투여에 반응하지 않는다. 추가적인 수액 투여는 과도한 수액 공급만 유발한다. 수액 반응성과 수액 소생의 종점을 결정하는 다른 방법으로는 중심 정맥 산소 포화도 (의학)(ScvO2), 수동 다리 올리기 검사, 맥압 변동, 일회 박출량 변동, 상대 정맥, 하대 정맥 및 내경 정맥에서의 호흡 변동의 초음파 측정이 있다.[11]
- '''안정화 단계''' - 이 단계에서 조직 관류가 안정되기 시작하고 수액 또는 혈관 수축제의 필요성이 줄어들기 시작한다. 반응하는 환자에게만 추가적인 수액 투여가 가능하다. 관류 상태가 적절하면 유지 수액을 중단할 수 있다.[11]
- '''제거 단계''' - 이 단계의 목표는 적절한 조직 관류를 달성한 환자로부터 과도한 수액을 제거하는 것이다. 음성 수액 균형은 사망 위험 감소와 관련이 있다. Fluid and Catheter Treatment Trial (FACTT Trial) 프로토콜에 따르면, 평균 동맥압이 60 mmHg 이상이고, 12시간 이상 혈관 수축제를 사용하지 않았으며, 적절한 소변 배출량을 보이는 환자에게는 푸로세미드를 투여하여 중심 정맥압을 4 mmHg 미만, 폐동맥 폐색 압력(PAOP)을 8 mmHg 미만으로 유지할 수 있다. 뇌성 나트륨 이뇨 펩타이드 수치도 수액 제거를 안내하는 데 사용할 수 있다.[11]
4. 2. 급성 신 손상 (Acute Kidney Injury, AKI)
정맥 내 결정질 용액은 교질액과 비교하여 급성 신 손상 (AKI)을 예방하거나 치료하기 위한 1차 치료법으로 권장되며, 교질액은 AKI의 위험을 증가시킨다.[13] 4% 인간 알부민은 자발성 세균성 복막염이 있는 간경변 환자에게 사용될 수 있으며, 이는 신부전 발생률을 감소시키고 생존율을 향상시킬 수 있다.[10] 그러나 체액 과다는 급성 신 손상을 악화시킬 수 있다. 신 대체 요법의 도움을 받더라도 이뇨제 사용은 AKI를 예방하거나 치료하지 못한다. 2012년 KDIGO (신장 질환: 전반적인 결과 개선) 가이드라인에서는 체액 과다 관리를 제외하고는 AKI 치료에 이뇨제를 사용해서는 안 된다고 명시했다.[13] 급성 호흡 부전 증후군 (ARDS)에서 보수적인 체액 관리는 자유로운 체액 관리와 비교하여 입원 첫 60일 동안 투석 발생률이 낮고, 더 나은 산소 공급과 폐 기능과 관련이 있다.[10]4. 3. 수술 중 수액 요법 (Perioperative Fluid Therapy)
수술 중 수액 관리는 수술 치료의 중요한 부분이다.[14] 수액 요법의 목표는 체액 및 전해질 수치를 유지하고 부족한 부분을 회복하는 것이다.[14] 정맥 수액 요법은 환자가 스스로 수분 섭취를 조절할 수 없을 때 사용되며, 메스꺼움과 구토를 줄일 수도 있다.[14]수술 중 수액 요법에는 목표 지향적 요법과 제한적 요법 두 가지가 있다. 목표 지향적 수액 요법은 환자에게 지속적으로 수액을 투여하고 투여량은 환자의 생리학적 및 혈역학(혈류) 측정에 따라 결정하는 수술 전후 전략이다.[14] 제한적 수액 요법은 수술 전후에 수액 투여를 거의 0에 가깝게 유지하거나, 아예 투여하지 않는 접근법이다. 이 방법은 수술 중 더 적은 양의 수액을 투여하고, 환자의 수분량이 낮거나 (기본 수액 요구량) 수술 과정이나 출혈로 인해 수분을 잃을 경우에만 수액을 보충한다.[14] 목표 지향 수액 요법과 제한적 수액 요법을 비교하는 증거의 확실성이 매우 낮기 때문에, 어느 방법이 더 효과적인지는 명확하지 않다.[14]
5. 한국의 수액 남용 문제와 개선 방안
한국에서는 수액을 '영양제'나 '보약'으로 오인하여 불필요하게 투여하는 경우가 많은데, 이는 매우 비합리적인 의료 문화이므로 개선이 필요하다.[1] 경구 섭취가 가능한 환자에게는 수액 투여의 이점이 크지 않으며, 오히려 정맥 천자로 인한 합병증 위험을 높일 수 있다.[1]
북미와 유럽에서는 입으로 투약이 가능한 환자, 즉 중환자가 아니면 수액을 투여하지 않는다.[1] 그러나 한국은 북미, 유럽과 달리 수액 남용이 심각한 국가이다.[1] 이는 수액을 소금물이나 설탕물에 불과하다고 여기는 것이 아니라, 영양제나 보약으로 생각하는 한국의 독특한 문화적 특성 때문이다.[1]
의사와 환자 모두 수액의 올바른 사용에 대한 인식을 높여, 응급이나 중환자가 아닌 경우 과잉 진료를 지양해야 한다.[1]
6. 기타 수액 요법
직장 세척, 관장은 수분 공급 요법으로 액체를 직장으로 투여하는 것이다. 때때로 암으로 매우 아픈 사람들에게 사용된다.[16] 머피 점적기는 이 치료를 수행할 수 있는 장치이다.
참조
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2015-04-06
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