체액 전해질 불균형 01
수분과 전해질 균형
인체의 항상성 균형
– 수분, 전해질, 산과 염기의 평형상태 → 신체기관들의 복잡한 상호작용을 통하여 유지
– 수분-전해질 균형
• 체내 항상성 유지를 위한 중요한 요소
• 건강할 때는 균형이 잘 유지되지만 질병이나 신체평형이 깨진 상태에서는 이 균형이 위협을 받는다.
수분과 전해질 균형의 생리 : 체액
– 체액 60% = 세포내액 40% (=24L)+ 세포외액 20%(=12L, 간질액(조직간액 15%=9L)+혈장(5%=3L))
* (L의 숫자는 체중 60kg 기준)
– 체액은 체중의 60~70%
세포외액
– 체중의 20%
– 혈장액(plasma water)
– 간질액(Intrstitial Fluid, ISF)
– 체강액(Transcellular fluid, 위장분비액, 뇌척수액, 늑막강액 등)으로 구성
세포외액의 기능
① 세포에 영양분, 수분, 전해질 등을 전달하며 노폐물을 운반
② 혈장은 폐에서 모세혈관으로 산소를 운반하고 이산화탄소를 폐포로 되돌림
③ 간질액의 구성 성분인 림프도 세포로부터 노폐물을 운반하고 최종적으로 흉관을 통해 혈액순환으로 되돌려보냄
④ 세포대사를 위한 용매(물)의 역할
⑤ 관절과 세포막의 윤활과 쿠션기능
⑥ 체온조절
| ex> 고체온일 경우 → 1. 감염 2. 탈수 3. 시상하부의 체온조절중추 고장 → 고체온이라고 무조건 감염은 아님 |
세포외액의 구간별 분포
① 혈액(Intravascular fluid)
– 체중의 약 5%
– 혈관 내에 존재, 혈장콜로이드(혈장단백)를 포함
– 적혈구를 운반하고 혈관 용량을 유지
– 혈장 내의 단백질 함유량이 간질액의 함유량보다 많음
② 간질액(Interstitial fluid)
– 세포와 세포 사이 및 세포 주변을 둘러싸고 있는 부분의 액체(림프 포함)
– 체중의 약 15%
– 세포 대사 작용을 위한 용매 역할
③ 세포횡단액, 체강액(Transcellular fluid)
– 세포외액 중 상피세포층에 의해 분리된 것
– 신체의 분비물 포함 : 타액, 뇌척수액, 심낭액, 관절강액, 소화액, 방광내수분, 안구내액, 담즙액,
복막강내액 등
– 체중의 약 1%
세포내액
– 체중의 40%
– 세포내의 화학적 반응을 위한 반응 및 매개물로 기능함
– 소화기계내의 음식물을 가수분해
– 인체의 구조물 구성
체액과 전해질 균형의 생리 : 전해질
– 전해질 : 수분에 녹아 있는 염 또는 광물질 입자로 전기를 띠는 이온
– 나트륨 : 항상 양전기를 띠는 양이온
– 염소 : 음전기를 띠는 음이온
– 1가의 양전기적 힘을 가지는 주요 양이온 : 나트륨, 칼륨
| 임상에서 (혼란을 방지하고자) 나트륨은 파랑색, 칼륨은 빨강색으로 표시 |
– 2가의 양전기적 힘을 가지는 양이온 : 칼륨, 마그네슘
– 1가의 주요 음이온 : 염소, 중탄산
– 2가 음이온 : 황산, 인산
– 세포외액에서의 전해질 : 나트륨과 염소
– 세포내액에서의 전해질 : 칼륨과 인
전해질
1. 모든 체액은 전류를 전도할 수 있는 용액 내 화학적 성분인 전해질 포함
2. 용액내의 전해질은 양전기를 띠는 양이온과 음전기를 띠는 음이온으로 구분됨
전해질의 기능
① 신경, 근육의 흥분성을 증가시킴
② 체액량과 삼투질 농도를 유지시킴
③ 체액구간에 체액을 분배시킴
④ 산-염기 균형 조절
혈장내 주요 전해질 농도(mEq/L)
| 양이온 | 음이온 | ||
| Na+ K+ Ca++ Mg++ | 135~145 3.5~5.0 4.5~5.5 1.3~2.1 | HCO₃- | 22~26 |
체액과 전해질 이동기전
– 여과 : 막 양면의 정수압 차이로 인해 세포 혹은 혈관을 통해 액체가 이동하는 것
– 정수압 : 혈관 밖으로 물을 밀어내는 압력
– 체액 속에 들어 있는 수분의 양과 점도는 서로 반비례
• 수분이 많고 용질이 적다면 점성이 낮고,
• 수분이 적고 용질이 많으면 점성이 높다.
체액과 전해질의 이동(압력차에 의한 이동)
(1) 혈액의 정수압(Blood Hydrostatic Pressure, BHP)
① 모세혈관 내에 있는 혈구와 혈장의 압력
② 정수압은 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동함
(2) 교질삼투압(Colloid osmotic pressure, Oncotic pressure)
① 혈장단백(알부민)으로 인해 나타나는 압력
② 혈관 내 수분을 유지 : 교질삼투압이 저하되면 혈관내의 수분이 간질강 내로 들어가 부종이 생김
③ 모세혈관 내의 정상교질삼투압은 22mmHg
(3) 여과압(Filtration Pressure, FP)
여과압＝정수압－교질삼투압
체액과 전해질의 이동(농도 차이)
(1) 확산(Diffusion)
– 고농도에서 저농도로 용질(입자)이 이동
(2) 능동적 운반(Active transport)
① 농도차 및 전기적 전위차에 역행하여 이동 (저농도 → 고농도)
② 반드시 에너지가 필요함
(3) 삼투(Osmosis)
– 반투막을 통해 용매가 이동, 용매(물)의 양이 많은 곳 → 적은 곳
체액과 전해질의 생리
– 확산 : 용액 안에서 입자(용질)가 고농축 부위에서 저농축 부위로 이동하는 것
– 확산은 수동적인 움직임으로 에너지가 필요 없음
– 농도의 차이가 클수록 확산율이 더 크다. 분자가 크면 이동속도가 느려지고 온도가 높을수록 확산율이 증가함.
– 삼투 : 세포막과 같은 선택적 투과막을 통해 물(용매)분자가 양이 많은 곳에서 적은 곳으로 이동하는 것
– 삼투는 두 용액 사이의 삼투질 농도가 다를 때 일어난다.
– 물은 삼투질 농도가 낮은 용액에서 높은 용액으로 이동한다.
– 능동적 이동은 농도 차이 혹은 전해질의 전기적 전위 차이를 거슬러 이동하는 것
– 모세혈관은 영양분과 노폐물을 교환
– 교질삼투압 : 혈액 속의 단백질, 특히 알부민이 수분을 혈관 내로 끌어당기는 힘
– 혈액 : 수분보다 점성이 높은 액체. 무게와 부피가 있고, 심장에서 동맥순환계로 뿜어져 나가기 때문에 정수압을 가지고 있음
– 인체는 항상 균형을 추구하기 때문에 균형 상태에 이를 때까지 막의 양면에서 물질이 이동하여 재배치됨
체액과 전해질의 내적 조절 – 나트륨과 수분
(1) 갈증 중추
– 삼투압 증가 → 갈증중추인 시상하부의 북측내측핵이 탈수 혹은 자극 → 대뇌피질 자극 → 갈증 지각
(2) 신장
① 체액의 양과 삼투질 농도를 조절함
② 삼투질 농도는 나트륨에 의해 결정됨
③ 나트륨과 수분의 균형유지에 관여하는 주요 요소
수분 결핍시의 조절기전
| 수분 부족 → 혈장삼투압 상승 → 삼투압 용해체 → | 갈증 → 수분 섭취 → | 혈장 삼투압 정상화 |
| ADH 분비 → 신장의 수분 재흡수 증가 → |
(3) 항이뇨 호르몬(ADH)
① 시상하부에서 생산되어 뇌하수체 후엽에서 분비
② 신장의 원위세뇨관과 집합관에서 수분의 재흡수를 증가시킴
③ 항이뇨호르몬의 분비억제 → 이뇨 증가
④ 항이뇨호르몬의 분비증가 → 혈액량 증가, 혈압 증가, 삼투질 농도 감소, 이뇨감소
(4) 알도스테론－ 레닌 – 안지오텐신 체계 (RAAS)
① 신장 세포들은 혈장 내 나트륨 수준과 혈액량을 점검하여 부족시 신장에서 레닌이라는 단백질을 분비함
② 레닌은 안지오텐신과 작용하여 안지오텐신Ⅰ이 되며,
여기에 효소(ACE)가 작용하여 안지오텐신Ⅱ로 전환되어 부신피질을 자극,
알도스테론을 분비
| 간 | |
| ↓ | |
| 안지오텐신(Angiotensinogen) | |
| ↓ | ← + 레닌 ← 신장 |
| 안지오텐신 I (Angiotensin I) | |
| ↓ | ← + ACE (전환효소) |
| 안지오텐신 II (Angiotensin II) | (부신피질에서 생산) |
| ↓ | |
| 부신피질 자극 | |
| ↓ | |
| 알도스테론 | (부신피질에서 생산) |
| 알도스테론의 작용 – 부신피질에서 생산되는 호르몬 – 원위세뇨관에서 나트륨과 수분의 재흡수 증가 – 알도스테론이 전혀 분비되지 않는 경우 → 하루에 23mg의 나트륨이 배설 가능 – 알도스테론의 분비가 과다한 경우 → 나트륨 배설이 전혀 없을 수 있음 안지오텐신 II의 기능 – 동맥의 평활근을 수축시켜 사구체 여과율을 감소시킴 – 전반적으로 혈관을 수축시켜 혈압을 상승시킴 – 부신피질에서 생산되는 호르몬 – 원위세뇨관에서 나트륨과 수분의 재흡수 증가 |
| – 혈류량이 감소하면 – 안지오텐시노겐이 신장에서 나온 renin에 의해 안지오텐신I으로 변하게 되고 전환효소인 ACE에 의해 안지오텐신II로 변하게 된다. – 여기에서 생성된 안지오텐신II는 혈관을 수축시키고 신장에서 NaCl과 물을 재흡수시킨다. – 안지오텐신II : 혈압조절과 체액 및 전해질의 조절 호르몬으로서 작용한다. |
