[중환자실] 전해질 검사

노의사 선생님과의 면담에서 나오는

전해질 검사

[ 간병 투게더 ]

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전해질 검사란?

전해질이란 수분에 녹아 전하를 띠는 물질을 일컬으며, 체액에 존재하는 모든 이온(ion)이 포함됩니다. 

그러나 일반적으로 전해질 검사를 통해 측정되는 물질은 나트륨(Na+), 칼륨(K+), 염소(Cl-), 중탄산염(HCO3-), 이렇게 네 가지 종류의 이온입니다. 네 종류의 전해질 검사를 통해서 체내 삼투압 농도 상태, 수분 상태 및 pH 상태를 파악할 수 있습니다.

체액의 전해질은 매우 좁은 범위에서 항상성(homeostasis)을 이루고 있는데, 이 범위 안에서 대부분의 대사과정을 조절하는 기능을 하고 있습니다. 그렇기 때문에 전해질 농도를 측정하면 전해질의 불균형으로 발생하는 각종 질병을 진단할 수 있을 뿐만 아니라, 전해질 불균형의 정도를 파악하여 전해질의 농도를 교정하는 기준으로 삼을 수 있습니다.

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전해질 검사 검체

주로 혈액에서 전해질 농도를 측정하지만 소변에서도 혈액 전해질 불균형의 원인에 관한 정보를 얻을 수 있습니다. 체내 이상이 없더라도 채혈이나 보관 방법 등에 의해 전해질 수치가 영향을 받기도 하므로, 수치의 이상이 있는 경우에 질환 이외에 이같은 가능성도 고려해야 합니다.

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전해질 검사 항목

나트륨(Na+), 칼륨(K+), 염소(Cl-), 중탄산염(HCO3-), 이렇게 4 가지의 전해질 검사와 용액 내 삼투압을 대변하는 삼투압(osmolality)검사, 측정된 양이온과 음이온의 차이를 보는 음이온차(anion gap) 검사가 있습니다. 

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1. 삼투압

삼투압은 용액 내의 용질의 총합으로 삼투압은 각각의 용질의 농도에 입자 수를 곱하여 표시합니다. 체액 내의 이온의 농도(mOsmol/kg)로 삼투압을 간접적으로 표시하기도 합니다. 혈액의 삼투압은 곧 조직액의 삼투압과 같고 이것은 세포막 사이의 삼투압과 같습니다. 그러므로 혈중 농도가 가장 높은 나트륨, 염소, 중탄산염이 주를 이루고 다음으로 당, 요소가 영향을 미치게 됩니다. 그러나 혈관벽 사이의 삼투압은 조금 달라 대부분의 이온은 모두 수분과 함께 통과하고 단백과 같은 큰 분자만이 막의 양쪽에 삼투압을 작용하는 물질로 작용합니다. 이를 콜로이드 삼투압이라 부르며 단백질이 가장 큰 영향을 주게 됩니다.

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2. 음이온차(anion gap)

혈액으로 측정하는 4가지의 전해질 이온 중 양이온과 음이온의 차이를 말합니다. 계산공식은 다음과 같습니다. 

Anion gap ≒ (Na+ + K+) - (Cl- + HCO3-) 

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전해질 검사 결과 해석

1. 나트륨

나트륨은 세포외액을 구성하는 주요 양이온으로서 체내 수분의 정상적인 분포와 세포외액의 삼투압을 유지하는데 중요한 역할을 합니다. 따라서 신체 수분상태와 관련이 높으며 나트륨의 농도가 높거나 낮을 경우 각각 탈수와 과수분 상태가 나타날 수 있습니다. 혈중 나트륨 농도가 145mmol/L 이상인 경우 고나트륨혈증(hypernatremia), 135mmol/L 이하인 경우 저나트륨혈증(hyponatremia)이라 합니다. 

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1) 고나트륨혈증

고나트륨혈증은 체내 항이뇨호르몬(ADH)이 부족하여 신장에서 수분의 재흡수가 안되어 수분이 소변으로 과량으로 빠져나가는 경우나 알도스테론(aldosterone)의 과다 분비로 인하여 신장에서 나트륨의 재흡수가 증가되는 경우, 혹은 당뇨병에서 혈중 삼투압이 증가되어 과량의 수분이 소변으로 빠져나가는 경우 등에서 발생할 수 있습니다. 이외에도 피부나 호흡기를 통하여 수분이 증발되거나 피부나(땀) 소화기를(설사, 구토) 통하여 체액이 빠져나가는 경우에도 고나트륨혈증을 일으킬 수 있으나, 실제로는 드물고 거의 대부분 수분 섭취 부족으로 인한 탈수 때문에 발생합니다.고나트륨혈증의 대부분의 증상과 징후는 중추신경계에서 일어나며 고나트륨혈증과 고삼투질 농도의 정도에 연관됩니다. 갈증, 흥분, 불안 등이 진행되고 심한 경우 혼수, 경련, 호흡마비 등이 나타날 수 있습니다.

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2) 저나트륨혈증

저나트륨혈증은 나트륨 섭취 감소로 인해 나타나는 경우는 드물고, 흔하게는 나트륨 소실이 증가하거나 과량의 수분에 의해 나트륨이 희석되는 경우에 발생합니다. 나트륨 소실이 증가하는 경우는 설사, 과다 발한, 이뇨제 투여 또는 신질환 등이 있으며, 체내 수분이 증가하는 경우는 과다한 수분 섭취, 심부전, 간경화, 신증후군 등이 있습니다. 이외에도 암이나 일부 약물에 의해서 항이뇨호르몬(ADH)이 과다 생성되어 수분이 신장에서 재흡수 되는 양이 증가하는 경우에도 발생할 수 있습니다. 

대부분의 저나트륨혈증 환자는 자각 증상이 거의 없습니다. 그러나 나타나는 시기나 양상은 매우 다양한데 무력감, 피로감이나 졸음과 같이 경한 증상도 있지만, 농도가 120 mEq/L 이하일 때는 의식장애나 혼수상태에 빠질 수도 있습니다. 

임상증상의 악화는 나트륨 수치와 직접적인 상관성이 없으며, 오히려 세포외액 삼투질 농도의 감소 속도와 정도에 영향을 받게 됩니다. 중추신경계 증상은 세포외액 삼투질 농도의 급속한 감소로 인한 뇌부종에 의해 나타나게 됩니다. 만성 저나트륨혈증일 경우 수치는 낮아도 증상이 경미하게 나타나기도 합니다.

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2. 칼륨

칼륨은 나트륨, 염소, 중탄산염과 함께 체내 수분의 양을 조절하고, 근육 수축을 자극하는 양이온입니다. 전신의 체액 내에 모두 존재할 수 있지만 대부분이 세포내에 있으며 세포외액과 혈장에는 약 2%만이 존재합니다. 칼륨의 혈액 내 농도는 매우 소량이므로 적은 양의 변화도 중요합니다. 일반적으로 산염기 상태와 관련성이 많아 알칼리혈증에서는 감소하고 산혈증에서는 증가하는 현상을 보입니다. 

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1) 고칼륨혈증

고칼륨혈증은 신부전증이 있을 때 흔하게 나타납니다. 신장은 칼륨 배설을 조절할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문에 외부로부터 칼륨을 과다로 섭취한 경우라도 신기능의 장애가 없는 한 고칼륨혈증은 잘 일어나지 않습니다. 그러나 신장 기능이 아주 나빠져 있을 때 부적절한 칼륨 투여는 고칼륨혈증을 유발하게 됩니다. 또한, 체내 칼륨의 배설을 감소시키는 다양한 약물들도 고칼륨혈증을 일으킬 수 있습니다. 

고칼륨혈증은 체내 칼륨의 증가 없이도 발생할 수 있습니다. 세포내액에 존재하는 칼륨이 세포외액으로 이동하여 혈청 칼륨이 급격히 상승하는 경우가 이에 해당합니다. 이외에도 검체 채취시 부주의로 용혈이 된 경우 적혈구 내의 과량의 칼륨이 방출되어 가성 증가를 보이는 경우가 있으며, 혈액 채취 시 과다한 운동을 했거나 칼륨을 포함한 항응고제를 사용한 경우에도 가성 증가를 보일 수 있습니다. 

고칼륨혈증이 있을 경우 나타나는 가장 중요한 임상양상은 심부정맥입니다. 혈청 칼륨 수치와 심전도 변화가 완전히 일치하지는 않지만 심전도 변화를 확인함으로써 고칼륨혈증의 진단과 치료에 도움을 줄 수 있습니다. 고칼륨혈증은 암모니아 생성과 분비과정을 억제하므로 소변으로 암모니아가 배설되는 것을 감소시켜 대사성 산증을 유발하기도 합니다. 

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2) 저칼륨혈증

저칼륨혈증이 가장 흔히 나타나는 때는 이뇨제를 투여한 경우입니다. 설사나 구토의 경우에도 저칼륨혈증을 유발할 수 있는데, 설사의 경우 장을 통한 칼륨의 배설, 구토의 경우 알칼리혈증으로 인한 신장을 통한 칼륨 배설의 증가가 주요 원인 중 하나입니다. 

칼륨 결핍이 일어나면 골격근, 심장, 신장 및 위장관의 기능 장애가 발생합니다. 이 중 신경근육계에 가장 큰 이상을 주게 되는데, 혈청 칼륨치가 2.0-2.5 mEq/L가 되면 근육 무력증이 나타나고 더 심해지면 근육 마비가 발생하게 됩니다. 특히, 호흡근의 마비가 있을 경우 생명을 위협 받게 됩니다. 또한, 저칼륨혈증은 심장의 부정맥을 초래하고, 위장관 운동 감소로 인해 변비에서 장 폐색까지 다양한 증상을 유발하기도 합니다.

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3. 염소

염소 이온은 세포외액에서 가장 많이 분포하는 음이온으로, 수분의 재분포, 삼투압 유지와 양이온-음이온 균형을 맞추는 기능을 합니다. 일반적으로 산염기 불균형이 없는 상태에서는 나트륨 농도와 함께 증가하고 감소하는 경향을 보입니다. 산염기 불균형이 있는 경우에는 염화물이 완충 작용을 하기 때문에 나트륨 농도와는 상관없이 변할 수 있으며 대부분 중탄산염과 관계되어 반대 방향으로 변화하기 때문에 산염기 불균형을 의심할 수 있는 정보를 제공합니다. 염소는 장에서 흡수되며 소변으로 배출되며, 일부는 땀으로 배출되기도 합니다.

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1) 고염소혈증

혈중 나트륨의 농도가 증가하는 대부분의 질환(요붕증 등)에서 함께 증가하게 됩니다. 또한 중탄산염이 체외로 소실되어 대사성 산증이 유발되거나, 과호흡으로 인한 호흡성 알칼리증이 유발된 경우에도 증가하는 소견을 보입니다.

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2) 저염소혈증

혈중 나트륨의 농도가 감소하는 대부분의 질환에서 함께 감소하며 특히 구토, 치료적 위액 제거 시에는 많이 감소합니다. 대사성 알칼리증이나 호흡성 산증이 있을 경우에도 감소할 수 있습니다. 이외에도 염분소실성 신염, 애디슨병(Addison’s disease)에서 나타날 수 있습니다.

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4. 중탄산염(총 이산화탄소)

산염기 불균형을 초래하는 다양한 질환에서 증가 혹은 감소합니다. 총 이산화탄소는 혈액 내에서 주로 중탄산염의 형태로 존재합니다. 중탄산염 검사는 전해질 불균형이나 산염기 불균형을 진단하는데 활용할 수 있습니다.

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출처 - 건강정보포털

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