EUMC 이대서울병원

소듐과 포타슘의 균형, 

우리 몸의 필터 신장이 지키는 생명의 척도

전해질이란?

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우리 몸에서 가장 많은 부분을 차지하는 단일 성분은 아마도 물(수분)일 것입니다. 이를 체액이라 하는데, 체액은 여러 가지 용질을 포함하고 용질 가운데 양이온 혹은 음이온으로 해리되는 물질을 전해질이라고 합니다. 양이온 가운데 소듐(나트륨, Na⁺)이 세포 외액에서 가장 많고, 포타슘(칼륨, K⁺)이 세포 내액에서 가장 중요합니다. 한편, 이들과 짝을 이루는 대표적인 음이온이 클로라이드(Cl⁻)이고, 이는 염소(Cl²)와 구분됩니다. 이 글에서는 대한화학회와 대한의사협회 표준용어 지침에 따라 과거 독일식 표기인 나트륨 혹은 칼륨 대신 영미식 용어인 소듐 혹은 포타슘으로 기술합니다.

소금과 신장

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소듐 이온이 클로라이드 이온과 짝을 이루면 소금이 됩니다. 소금이 몸에 쌓이면 부종과 고혈압을 초래하고, 반대로 부족하면 탈수 상태가 되어 심하면 저혈압이 발생합니다. 우리가 짜게 먹든 싱겁게 먹든 늘 일정하게 체내 소금양을 유지하게 하는 것이 신장의 역할입니다. 만약 이러한 신장의 조절 기능이 상실되면 부종 혹은 혈압의 변화가 발생합니다. 또한 소금 섭취가 많을수록 단백뇨가 증가하므로 콩팥병이 악화됩니다. 우리나라 국민은 소금을 하루에8g 정도 섭취하는데, 이는 세계보건기구 권장량의 1.6배 수준입니다. 정상적인 신장은 소금 배설을 억제시키는 보상 기능이 뛰어난 반면, 소금 배설을 증가시키는 반응에는 한계가 있기 때문에 일반으로 저염식이 권고됩니다.

저소듐혈증(저나트륨혈증)과 고소듐혈증(고나트륨혈증)

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기초적인 혈액검사에서 전해질 농도를 측정할 수 있습니다. 국가건강검진 항목에는 포함되어 있지 않으나, 응급실에 내원하는 모든 환자에게는 필수적으로 확인하는 항목으로서 임상적으로 매우 중요합니다. 혈액에서 정상적인 소듐 농도는 135~145 mM이고, 이보다 낮거나 높은 경우를 각각 저소듐혈증 혹은 고소듐혈증이라고 부릅니다.

저소듐혈증은 소듐 결핍 혹은 수분 과다에 의해 초래되는데, 후자의 경우가 더 많습니다. 수분 역시 섭취한 만큼 신장을 통한 배설이 이루어지는 평형 관계가 중요합니다. 신장을 통한 수분 배설은 신장에 작용하는 항이뇨호르몬 분비가 결정적인 역할을 합니다. 항이뇨호르몬 분비가 지나치면 수분 배설이 억제되어 저소듐혈증이 발생합니다. 전형적인 탈수 환자는 저소듐혈증으로 발현하지만, 울혈성 심부전, 간경화, 신증후군과 같은 부종 질환이 심할 때에도 저소듐혈증을 동반합니다.

한편, 고소듐혈증은 소듐 과잉 혹은 수분 결핍에 의해 초래되는데, 후자의 경우가 대부분입니다. 여름철에는 수분이 증발하기 쉬우므로 독거노인처럼 수분 보충이 어려운 환경에서는 고소듐혈증이 발생하여 응급실에 내원할 수 있습니다. 고소듐혈증에서는 수분이 세포 안에서 밖으로 이동하면서 세포가 위축되는데, 특히 뇌세포 위축에 따른 의식 변화가 생명을 위협합니다. 반대로, 저소듐혈증에서는 수분이 세포 밖에서 안으로 이동하면서 세포가 팽창합니다. 뇌세포가 팽창하면서 초래된 뇌부종은 뇌압 상승을 유발하여 두통, 구역, 구토, 경련 등 중추신경계 이상을 초래할 수 있습니다.

포타슘과 신장

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포타슘 이온의 98%가 세포 안에 위치하고 혈액과 같은 세포 밖에서는 2% 정도에 불과하지만, 세포 안팎의 포타슘 농도 경사가 세포막의 전기 활성을 좌우합니다. 따라서 혈액의 포타슘 농도가 적절한 범위에서 유지되어야 근육과 신경 운동이 정상적으로 작동합니다. 우리 몸의 여러 곳에서 신경과 근육이 함께 작동하지만, 그중 심장이 포타슘 평형 장애에 의해 가장 중요한 영향을 받아 부정맥을 초래할 수 있습니다.포타슘은 소듐과 달리 신장을 통해 늘 일정한 부분이 배설되므로 어느 정도 꾸준히 섭취하지 않으면 포타슘 결핍에 빠집니다. 사람과 같은 포유류는 바다에 사는 생물과 달리 소금에 접근하기 어려운 대신 채소와 과일을 쉽게 섭취할 수 있으므로, 채소와 과일에 풍부히 함유된 포타슘을 잘 배설시키도록 유전적으로 설계되었다고 생각합니다. 그러나 신장 기능이 떨어지게 되면 포타슘 배설에 한계가 발생하여 체내 포타슘 과잉을 초래할 수도 있습니다.

저포타슘혈증(저칼륨혈증)과 고포타슘혈증(고칼륨혈증)

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혈액에서 정상적인 포타슘 농도는 3.5~5.0 mM이고, 이보다 낮거나 높은 경우를 각각 저포타슘혈증 혹은 고포타슘혈증이라고 부릅니다. 저포타슘혈증의 원인은 섭취 부족 혹은 신장이나 위장을 통한 포타슘 소실로 구분되는데, 드물게 포타슘이 세포 밖에서 안으로 이동하는 자극에 의해서도 발생할 수 있습니다.이에 비해 고포타슘혈증은 대부분 신장 배설 기능 저하를 배경으로 발생합니다. 신장 기능이 정상적이라면 웬만큼 포타슘 섭취가 많더라도 모두 신장을 통해 배설되기 때문에 포타슘 과잉을 초래하지 않습니다. 

다만, 경구 포타슘 섭취가 아닌 주사 투여의 경우에는 신장이 처리할 시간적 여유 없이 급격하게 혈중 포타슘 농도가 상승하게 되므로 부정맥 위험이 있습니다. 따라서 병실과 주사실에서는 염화포타슘(KCl) 주사액을 생리식염수(NaCl) 주사액과 달리 고위험 약품으로 관리합니다. 한편, 고혈압, 당뇨병, 심부전 및 만성 콩팥병 치료에서 사용되는 여러 약물과 진통소염제 등이 신장을 통한 포타슘 배설을 억제시키는 부작용이 있을 수 있기에 주의가 필요합니다.

이대서울병원 신장내과는? 

강덕희 학장의 리더십 아래 유민아 분과장과 류정화 교수가 진료, 연구 및 교육에 매진하고 있고, 이민성 교수가 투석실 환자들을 전담 관리하며, 김근호 임상교수가 올해 3월에 부임하여 힘을 보태고 있습니다. 신장내과는 사구체신염과 같은 원발성 콩팥병 외에도 고혈압, 당뇨병, 심부전, 루푸스 등 전신 질환에 속발하는 이차성 콩팥병을 모두 관리합니다. 특히 신장은 심혈관계의 중요한 일부로서 혈액 순환의 척도라 할 수 있습니다. 따라서 순환기내과, 심장혈관외과, 내분비내과, 류마티스내과 및 병리과와 매우 밀접한 협력 관계를 유지합니다. 또한 혈액 투석, 복막 투석 및 신장 이식을 제때에 적용하여 신대체요법을 완성시키고 있습니다. 이러한 과정에 이식외과 및 영상의학과와 원활한 공조 체계를 갖추고 있고, 간호사와 PA 여러분께서 기여하고 있습니다.