핵심 해설
이 문제는
삼투압(Osmotic Pressure)과
체액 구획(Body Fluid Compartments)의 기본 원리를 이해하고 있는지 묻는 생리학 기초 문제예요. 약사 국가고시에서는
삼투압 조절이
수분-전해질 균형(Fluid and Electrolyte Balance),
정맥 주사액(Intravenous Fluid) 선택, 그리고
항이뇨 호르몬(ADH, Antidiuretic Hormone)의 작용을 이해하는 데 필수적이므로 꼭 정복해야 할 개념이에요.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
삼투압은 용액 내에 존재하는
삼투 활성 입자(Osmotically Active Particles)의 농도에 의해 결정돼요. 체내에서 세포 외액(Extracellular Fluid, ECF)의 삼투압은 주로
나트륨 이온(Na+) 농도에 의해 지배되며, 정상 범위는
280~310 mOsm/kg이에요. 포도당은 정상 상태에서는 세포 내로 빠르게 이동하지만, 당뇨병 같은 병태에서는 중요한 삼투 활성 물질이 될 수 있어요.
정답 근거 (Answer Rationale)
정답은 ⑤번 "
등장액(isotonic solution)에서는 세포와 환경 간 물의 순 이동이 없다"입니다. 이는 삼투압의 정의에서 직접 나오는 핵심 원리예요.
핵심! 등장액은 세포 내액(Intracellular Fluid, ICF)과
삼투압이 동일한 용액이에요. 삼투압 차이가 없기 때문에, 반투과성 막(Semipermeable Membrane)을 통한 물의 순수한 이동(Net Movement)은 발생하지 않아요. 세포의 모양과 부피가 유지됩니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
① "
혼동 주의! 저장액(hypotonic solution)에 세포를 넣으면 물이 세포 외로 이동한다"는 정반대의 개념이에요. 저장액은 세포 내액보다 삼투압이
낮은 용액입니다. 따라서 물은 삼투압이 높은 쪽(세포 내)으로 이동하려고 하기 때문에,
물이 세포 내로 들어가 세포가 팽창하거나 심하면 파열(용혈, Hemolysis)될 수 있어요.
② "
혼동 주의! 신장의 항이뇨 호르몬은 세포 외액의 삼투압을 증가시킨다"는 오개념이에요.
항이뇨 호르몬(ADH, 바소프레신)의 주요 역할은
삼투압을 낮추려고(정상화하려고) 하는 것이에요. 혈장 삼투압이 상승하면(즉, 농축되면), ADH가 분비되어 신장 집합관(Collecting Duct)에서 물의 재흡수를 증가시켜 소변을 농축하고, 체내 수분을 보존함으로써 삼투압을
감소시켜 정상 범위로 되돌립니다.
③ "
혼동 주의! 고장액(hypertonic solution)에 세포를 넣으면 물이 세포 내로 이동한다"는 ①번과 마찬가지로 방향을 반대로 이해한 거예요. 고장액은 세포 내액보다 삼투압이
높은 용액입니다. 따라서 물은 삼투압이 높은 쪽(세포 외)으로 이동하려고 하기 때문에,
물이 세포 밖으로 빠져나가 세포가 수축(Crenation)하게 돼요.
④ "혈액의 삼투압 조절에서 단백질이 차지하는 기여도는 약 70%이다"는 크게 틀린 수치예요. 혈장 삼투압의 약
95%는
결정질(Crystalloids), 즉 나트륨, 염소, 포도당 같은 작은 분자에 의해 결정됩니다.
콜로이드(Colloids)인 단백질(주로 알부민, Albumin)이 기여하는 삼투압, 즉
혈장 교질 삼투압(Plasma Colloid Osmotic Pressure, Oncotic Pressure)은 전체의 약 5%에 불과해요. 이 교질 삼투압은 모세혈관에서 수분을 유지하는 데 매우 중요하지만, 전체 삼투압에서 차지하는 비중은 작습니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
이 개념은
정맥 수액 요법(IV Fluid Therapy)의 기초가 돼요. 탈수 시에는 등장액(예: 생리식염수, Normal Saline)을, 저나트륨혈증(Hyponatremia) 시에는 고장성 식염수(Hypertonic Saline)를, 고나트륨혈증(Hypernatremia) 시에는 저장액(예: 0.45% NaCl)을 선택하는 원리를 이해할 수 있어요.
개념 정리
| 용액 종류 | 삼투압 비교 (vs. 세포) | 물 이동 방향 | 세포 변화 | 대표 예시 |
|---|
| 등장액(Isotonic) | 같음 | 순 이동 없음 | 부피 유지 | 0.9% NaCl, 링거액 |
| 저장액(Hypotonic) | 낮음 | 세포 내로 | 팽창, 용혈 | 0.45% NaCl, 5% Dextrose in Water* |
| 고장액(Hypertonic) | 높음 | 세포 외로 | 수축 | 3% NaCl, 10% Dextrose in Water |
*5% 덱스트로스 수용액은 주입 직후에는 등장이지만, 포도당이 대사된 후에는 저장액이 됩니다.
한눈에 비교!
| 용어 | 주요 삼투 활성 물질 | 역할/기능 |
|---|
| 결정질 삼투압 | Na+, Cl-, Glucose | 체액 총량 및 구획 간 수분 분배 결정 (전체의 ~95%) |
| 교질 삼투압(Oncotic Pressure) | Albumin 등 혈장 단백질 | 모세혈관 내 수분 유지, 조직 부종 예방 (전체의 ~5%) |
약리기전 포인트
항이뇨 호르몬(ADH) 수용체(V2)는 신장 집합관에 존재하며, 활성화되면 수분 채널(
아쿠아포린-2, Aquaporin-2)의 삽입을 증가시켜 물 재흡수를 촉진합니다.
삼투압 수용체(Osmoreceptors)는 시상하부에 있어 혈장 삼투압을 감지하고 ADH 분비를 조절합니다.
암기 팁
"
저(低)장액은 저(低)삼투압, 물이 세포 안으로 (저장고 안에 물 채우기)"
"
고(高)장액은 고(高)삼투압, 물이 세포 밖으로 (고압으로 밀어내기)"
"
등(等)장액은 등(等)삼투압, 물 이동 없이 평등하게"
국시 빈출 포인트
삼투압 관련 문제는 ① 등장/저장/고장액 정의와 세포 변화, ② 혈장 삼투압의 주 결정 인자(Na+), ③ ADH의 분비 자극 요인(삼투압 상승, 혈액량 감소) 및 작용, ④ 정상 삼투압 범위(280-310 mOsm/kg)에서 단골로 출제됩니다.
기출 변형 주의!
단순 정의에서 나아가, "당뇨병성 고삼투압 혼수(Diabetic Hyperosmolar Coma)에서 삼투압이 상승하는 기전은?" 또는 "심한 설사 환자에게 어떤 종류의 수액을 먼저 공급해야 하는가?"와 같은
임상 적용형으로 변형 출제될 수 있어요.