완전정맥영양법을 받고 있는 환자의 수액주입펌프가 잘못 작동되어 짧은 시간에 다량으로 들어가게 되었다. 이때 나타날 수 있는 증상은?

영양액은 고장액으로서 빨리 주입되면 고혈당이 되고, 두통·구역·열·오한·피로감·경련·혼수 등이 유발된다. 그에 따라 혈액 내 삼투압이 높아져서 세포와 간질공간의 수분을 혈관 안으로 끌어들여 탈수를 일으키며 소변량이 증가한다.

완전정맥영양(total parenteral nutrition, TPN)은 고삼투압의 영양액을 중심정맥으로 투여하는 방법입니다. 수액주입펌프 오작동으로 짧은 시간에 다량이 주입되면 혈당과 혈장 삼투압이 급격히 상승하는 고혈당성 고삼투압 상태가 나타날 수 있습니다. 급격한 고혈당과 고삼투압은 중추신경계 기능을 억제하고 신경세포의 흥분성을 변화시켜 경련(seizure)을 유발할 수 있습니다.

TPN 수액의 포도당 농도는 보통 10~25% 이상으로 혈장 삼투압(약 280~295 mOsm/kg)보다 훨씬 높은 고장액입니다. 정상 속도로 주입하면 인슐린 분비와 세포 내 포도당 이용이 균형을 이루지만, 주입 속도가 급격히 빨라지면 췌장의 인슐린 분비 능력을 초과하여 혈당이 급상승합니다. 혈당이 높아지면 혈장 삼투압도 함께 올라가는데, 이때 뇌세포 내부의 수분이 삼투압 차이에 의해 혈관 쪽으로 빠져나가면서 신경세포 탈수와 기능 이상이 발생합니다. 그 결과 두통, 의식 저하, 혼수와 함께 경련이 나타날 수 있습니다.

핵심! TPN 급속 주입 시 나타나는 증상은 저혈당이 아니라 고혈당에 의한 것입니다. 저혈당은 오히려 TPN을 갑자기 중단했을 때 반동성으로 나타날 수 있으므로, 주입 속도와 중단 상황을 구분해서 이해해야 합니다.

혼동 주의! 고장액이 혈관 내로 빠르게 들어가면 삼투압 차이로 세포와 간질의 수분이 혈관 안으로 이동합니다. 초기에는 혈관 내 용적이 늘어나는 것처럼 보일 수 있으나, 이는 세포 탈수를 동반하는 상태입니다. 말초부종보다는 오히려 세포 탈수와 고혈당으로 인한 삼투성 이뇨(osmotic diuresis)가 나타나 소변량이 증가하고, 심하면 탈수와 전해질 불균형으로 진행합니다. 따라서 부종이나 핍뇨보다는 다뇨와 탈수 경향을 보이는 것이 특징입니다.

고삼투압성 고혈당 상태(hyperosmolar hyperglycemic syndrome, HHS)에서는 혈당이 600 mg/dL 이상, 혈장 삼투압이 320 mOsm/kg 이상으로 상승할 수 있습니다. HHS 환자에서 경련이 동반될 수 있다는 점은 임상 증례에서도 확인됩니다. 급성 뇌경색과 유사한 신경학적 증상과 MRI 소견을 보인 HHS 환자에서 경련이 나타난 사례가 보고된 바 있는데, 이는 고혈당과 고삼투압 자체가 신경계 증상을 일으킬 수 있음을 보여줍니다. TPN 급속 주입으로 인한 급성 고혈당도 같은 기전으로 중추신경계 증상을 유발할 수 있습니다.

임상에서는 TPN 주입 속도가 빨라졌을 때 고혈당, 고삼투압, 탈수, 전해질 이상을 함께 평가해야 합니다. 혈당 측정, 혈장 삼투압 계산(2 × Na + glucose/18 + BUN/2.8), 소변량과 의식 수준 확인이 필요합니다. 경련이 발생하면 즉시 주입을 중단하거나 속도를 낮추고, 혈당과 전해질을 교정하면서 기도와 호흡을 유지하는 간호가 우선입니다.

TPN을 투여하는 환자에게는 주입펌프 설정을 이중으로 확인하고, 급속 주입 금지 원칙을 적용해야 합니다. 고장성 영양액의 급속 주입은 고혈당, 고삼투압, 신경계 증상을 초래할 수 있으므로 주입 속도 관리는 환자안전의 핵심입니다.