산염기대사장애와 세관기능장애 처음 배우고 너무 어렵다 하시는 분들께 조금이나마 도움이 될 수 있게

비록 생략한 내용도 많고 정확하지 않을 수 있지만 최대한 쉽게 풀어서 정리해보았습니다.

대사성산증 : AG-> UAG-> K⁺->Urine pH

대사성 산증은 말그대로 몸에 산이 많아진 상태입니다.

그럼 우선 우리는 몸에 '새로운 산이 생긴건지' vs '염기를 잃었거나', '산 배출이 안되고 있는건지' 이걸 알고 싶습니다.

이게 궁금해서 우리는 Anion Gap, 즉 우리 몸의 이온 차이를 계산하게 됩니다. AG는 쉽게 말해 우리몸에 있는 모든 양전하와 모든 음전하 값을 빼는거라고 생각하면 되는데, 우리몸에 있는 모든 전해질들의 값을 일일히 다 구하고 있을 수는 없는 노릇이니, 가장 큰 비중을 차지하는 전하들인 Na, Cl, HCO3를 가지고 우리몸의 이온 차이가 대충 어떤 상태인지를 계산하게 됩니다. 계산식과 정상치는 아래와 같습니다.

AG -> (Na⁺) - (Cl^- + HCO3^-): 정상치 10~14

산은 H⁺이고 염기는 HCO3^-이죠. 원래라면 산(H⁺)에는 염기(HCO3^-)가 결합(H₂CO₃)하여서 중화(H₂O+CO₂)를 시키고, 혈액의 주요 음전하인 HCO3^- 가 줄어들었으므로 몸은 전해질 균형을 맞추기 위해 Cl^- 를 더 재흡수해서 전해질 균형을 지속적으로 맞추게 됩니다.

그런데 몸에 새로운 산이 들어오거나(독성물질 흡입) 생겼다면(당뇨병성 케톤산증) 어떻게 될까요? 새로운 산 물질은 H⁺ 에 물질에 따라 다르겠지만 어떠한 음전하가 결합된 형태로 존재하고 있을겁니다. 어떠한 음전하를 편의상 A^- 라고 합시다. 새로운 산물질(H⁺+A^-)이 몸에 있으면 HCO3^-가 중화(H₂O+CO₂+A^-)를 시킬 겁니다. 그런데 중화를 시키고 나니 음전하 A^-가 몸에 남아있네요? 그럼 전해질 균형을 맞출 필요가 없죠. HCO3^-가 줄어들었지만, 그만큼 A^-가 생겼으니까요. 그래서 몸은 Cl^- 를 재흡수할 필요를 느끼지 않습니다.

다시 AG 식으로 돌아가보면 Na와 Cl은 변화가 없지만 HCO3는 줄어들었습니다. 그렇기 때문에 AG 수치는 더 커지게 되고 이를 High AG 대사성산증 이라고 합니다.

반대로 몸에서 염기를 잃었거나 산을 배출하지 못하고 있는 경우에는 이 '어떠한 음전하 A^-'가 없기 때문에, 몸에 HCO3^- 가 줄면 전해질 균형을 맞추기 위해 그만큼 Cl^- 를 더 재흡수 해서 전체 AG 수치에는 변화가 없는 Normal AG 대사성 산증이 됩니다.

이제 그럼 Normal AG 대사성 산증에서 우리는

'신장에 문제는 없고 설사 같은 걸 많이 해서 염기를 잃은건지' vs '신장에 문제가 생겨서 산 배출이 안되는건지'를

알고 싶습니다. 이게 궁금해서 우리는 Urine AG, 즉 소변의 음이온 차이를 계산하게 됩니다. 소변에서 가장 큰 비중을 차지하는 전하는 Na, K, Cl이며, 따라서 Urine AG 식과 정상치는 아래와 같습니다.

UAG ->(Na⁺ + K⁺) - (Cl^-): 정상치<0

정상적인 신장이라면 대사성 산증상태에서 우리 몸에 있는 산을 최대한 배출하고 싶어할 것입니다. 이때 산은 NH4⁺에 Cl^-가 결합된 NH4Cl 형태로 소변으로 배출이 됩니다. 지금 몸에 산이 많은 상태이고, 정상적인 신장이라면 산을 NH4Cl 형태로 소변으로 잔뜩 내보낼 것이고, 자연스럽게 소변에 Cl^-가 많아질 것입니다. 그럼 UAG 에서 신장이 정상이라면 UAG<0이 될 것이고, 신장이 정상이 아니라면 NH4Cl 배출이 안되어 Cl이 줄어들고 자연스럽게 UAG>0이 될 것입니다.

우리는 Normal AG, Urine AG>0 이라면 신장에 문제가 생겨서 산이 배출되지 않아 생긴 산증, 즉 신세뇨관 산증이라는걸 이제 알게 되었습니다.

그럼 이제 신세뇨관 산증에서 어떤 타입의 신세뇨관 산증인지가 궁금합니다. 신세뇨관산증에는 타입 1,2,4 가 있는데 우리는 우선 고칼륨혈증이 있는지를 봐야합니다. 타입 4는 알도스테론에 문제가 생겨서 H⁺, K⁺ 둘다 배출이 되지 않고, 따라서 Hyperkalemia가 옵니다. 반면 타입1,2 는 H⁺의 배설이 안되는 상태이므로 균형을 맞추기 위해 K⁺가 대신 배설되어 Hypokalemia 가 생깁니다.

타입 1,2의 구별은 문제가 생긴곳이 신세뇨관의 Proximal Tubule 이냐 Distal Tubule 이냐에 따라 달라지는데, 타입 1은 원위세뇨관에 문제가 생긴거고, 타입2는 근위세뇨관에 문제가 생긴것입니다. 소변의 pH는 원위세뇨관에서 조절합니다. 근위세뇨관에 문제가 생겼더라도 원위세뇨관이 멀쩡하면 소변의 pH 조절을 할 수 있을 것이고, PT가 멀쩡하더라도 DT에 문제가 생겼으면 소변 pH가 조절이 되지 않을 것입니다. 그래서 타입 1은 pH조절이 안되어서 Urine pH>5.5, 타입2는 Urine pH<5.5로 잘 조절됩니다.

정리하자면

1. High AG->산 얻거나(독성물질 흡입) 산 생김(케톤산증),

Normal AG->염기 잃음 or 산배출안됨

2. UAG<0->염기 잃음(설사)

UAG>0->산 배출안됨(신세뇨관산증)

3. Hyper K-> Type 4 RTA

Hypo K + Urine pH>5.5-> Type 1 RTA

Hypo K + Urine pH<5.5-> Type 2 RTA

대사성알칼리증: 혈압->Urine Cl^-->Urine Ca²⁺/Cr

대사성 알칼리증은 가장 중요한 딱한가지만 기억하면 되는데 그것은 바로 알도스테론 입니다. 알도스테론은 Na⁺ 와 HCO3^- 재흡수, K⁺와 H⁺ 를 분비합니다. 이말은 몸에서

1. 체액결핍(구토 or 지텔만, 바터 증후군 등으로 Volume 줄어들음->체액 보존하고자 RAAS 활성화) 으로 인해 알도스테론이 분비가 되든,

2. 체액 결핍 없이 1차적으로 알도스테론이 분비가 되든(Primary Aldosteronism, 쿠싱, Liddle 증후군)

어떤식으로든 알도스테론이 많아지면 저칼륨혈증과 대사성알칼리증이 동시에 생긴다는 것입니다. 이로인해 대사성알칼리증과 저칼륨혈증은 거의 대부분 같이 나타납니다.

그럼 이제 '체액결핍으로 인한 알도스테론분비' vs '체액결핍없이 알도스테론분비' 인지를 알기 위해 우리는 먼저 혈압을 봅니다.

'체액 결핍 없이 알도스테론이 분비'되는 경우에는 계속된 알도스테론 분비로 혈압이 높아질 것이고,' 체액이 결핍'되었다면 혈압이 낮거나 정상일 것입니다.

혈압이 높아지는 '체액결핍없이 알도스테론이 분비되는 상황'에는 크게 일차성 알도스테론증, 쿠싱, 그리고 리들증후군이 있습니다. 쿠싱과 일차성 알도스테론은 내분비에서 배웁니다.

리들증후군은 엄밀히 말하면 알도스테론이 분비되는 상황이 아니라, 알도스테론이 분비되는 것과 비슷한 상황이 생기는 유전질환입니다. ENaC에 문제가 생겨 나트륨이 과다 재흡수 되는 유전질환인데, 이로인해 Na⁺과다재흡수->균형 맞추기 위해 H⁺, K⁺ 배출->HTN, hypoK, 대사성알칼리증 이 일어나는 마치 알도스테론의 작용과 흡사한 Psuedoaldosteronism 이 일어나게 됩니다. 리들증후군과 일차성 알도스테론증은 내분비를 배우시면 알겠지만 레닌과 알도스테론 수치를 통해 감별하게 됩니다.

혈압이 높은 경우는 알게 되었으니 혈압이 낮거나 정상인, '체액 결핍으로 인한 알도스테론 분비'가 왜 일어나는지를 알아봅시다.

체액은 크게 위장관에서 구토등으로 인해 체액을 잃거나 vs 신장에 문제가 생겨서(지텔만, 바터증후군) 체액을 잃거나 로 나뉘는데 이를 알아내는 방법은 바로 소변의 Cl 수치를 재보는 것입니다. 구토를 하면 위산 HCl 을 잃을 것이고 몸 전체적으로 Cl 수치가 낮아져서 U_cl<10 일 것입니다. 신장이 문제인 지텔만과 바터증후군은 각각 Na-Cl cotransporter, Na-k-2Cl cotransporter 에 문제가 생겨 Cl이 소변으로 그대로 빠져나가 U_cl>20이 됩니다 .

그럼 이제 지텔만과 바터를 구별하는 일만 남았습니다. 결론만 이야기 하자면 지텔만 증후군에서는 원위세뇨관에서 칼슘 재흡수가 증가하여 소변으로 칼슘이 적게 나가는 저칼슘뇨가 생기고, 바터 증후군에서는 헨레고리에서 칼슘 재흡수가 감소하므로 소변으로 칼슘이 많이 나가는 고칼슘뇨가 생깁니다.

정리하자면

1. 고혈압->체액 결핍 없이 알도스테론이 분비(일차성 알도스테론증, 쿠싱, 리들증후군)

저혈압or정상혈압->체액 결핍으로 인한 알도스테론 분비(구토 or 지텔만,바터)

2. U_cl<10->구토로 인한 체액결핍,

U_cl>20 신장에 문제생긴 바터증후군, 지텔만증후군

3. Hypercalciuria->바터증후군

Hypocalciuria-> 지텔만증후군

(칼슘 뱉어 vs 칼슘쥐어틀어막아)

처음 배우시는 분들은 천천히 읽어보시면 분명 도움이 되리라 생각이 들고, 혹시 틀린 내용이나 덧붙이고 싶은 내용 있으시면 언제든 말씀해주세요.