세포 내액과 세포 외액의 구성 성분 차이에 대한 설명으로 옳은 것은?

세포 내액의 주요 양이온은 칼륨(K+), 세포 외액의 주요 양이온은 나트륨(Na+)이다. 1번과 2번은 반대이며, 4번은 세포 내액의 단백질 농도가 더 높고, 5번은 염소는 세포 외액에 더 많다.

핵심 해설 이 문제는 인체 세포 내액(Intracellular Fluid, ICF)과 세포 외액(Extracellular Fluid, ECF)의 전해질(Electrolyte) 및 단백질 구성 차이를 묻는 기초의학 문제입니다. 이 차이는 세포막을 통한 능동수송(Active Transport), 특히 Na+/K+ ATPase 펌프에 의해 유지됩니다. 이 펌프가 세포 내로 칼륨(K+)을, 세포 밖으로 나트륨(Na+)을 지속적으로 이동시키기 때문에 두 공간의 이온 농도가 크게 다릅니다. 또한 단백질과 같은 큰 분자는 세포막을 쉽게 통과하지 못해 세포 내에 더 많이 존재합니다. 정답 근거 (Answer Rationale) 핵심! ①번 보기 "세포 내액의 주요 양이온은 칼륨이고 세포 외액의 주요 양이온은 나트륨이다"가 정답입니다. 세포 내액의 주요 양이온(Major Cation)은 칼륨(K+, 약 140mEq/L)이고, 세포 외액(혈장 및 간질액)의 주요 양이온은 나트륨(Na+, 약 135-145mEq/L)입니다. 이는 모든 생명 현상의 기본이 되는 전해질 분포의 핵심 원리입니다. 오답 분석 (Distractor Analysis) 혼동 주의! ②번 보기(세포 외액의 단백질 농도가 세포 내액보다 항상 높게 유지된다): 오답입니다. 단백질(Protein)은 세포 내액에 훨씬 더 많이 존재합니다. 세포 내부에서 구조적 기능과 효소 역할을 하며, 단백질 농도가 높아 콜로이드 삼투압(Colloid Osmotic Pressure)에 기여합니다. 세포 외액(혈장)에는 알부민(Albumin)이 존재하지만 농도는 세포 내에 비해 낮습니다. ③번 보기(세포 내액은 나트륨 이온 농도가 세포 외액보다 높다): 오답입니다. 세포 내액의 나트륨 농도(약 10-15mEq/L)는 세포 외액보다 훨씬 낮습니다. ④번 보기(세포 외액은 칼륨 이온 농도가 세포 내액보다 높다): 오답입니다. 세포 외액의 칼륨 농도(약 3.5-5.0mEq/L)는 세포 내액보다 훨씬 낮습니다. 이 작은 농도 차이가 신경 및 근육 세포의 활동전위(Action Potential)에 결정적입니다. ⑤번 보기(세포 내액과 세포 외액의 염소 이온 농도는 동일하다): 오답입니다. 염소(Cl-) 이온은 주요 세포 외액 음이온(Major Extracellular Anion)으로, 세포 외액의 농도(약 100-110mEq/L)가 세포 내액(약 5-15mEq/L)보다 훨씬 높습니다. 연관 개념 정리 (Related Concepts) 이러한 이온 농도 차이는 신경 전도(Neural Conduction), 근육 수축(Muscle Contraction), 삼투압 조절(Osmolality Regulation) 등 모든 생리 기능의 기초가 됩니다. 특히 저나트륨혈증(Hyponatremia), 고칼륨혈증(Hyperkalemia)과 같은 전해질 불균형(Electrolyte Imbalance)은 심정지(Cardiac Arrest) 같은 치명적인 응급 상황을 유발할 수 있으므로, 각 이온의 정상 수치와 생리적 역할을 반드시 연결 지어 암기해야 합니다. 개념 정리

구분	세포 내액 (ICF)	세포 외액 (ECF)
주요 양이온	칼륨 (K+) - 약 140mEq/L	나트륨 (Na+) - 약 140mEq/L
주요 음이온	단백질, 인산염 (HPO4-)	염소 (Cl-), 중탄산염 (HCO3-)
단백질 농도	높음 (High)	낮음 (Low)
삼투압 기여	칼륨, 단백질	나트륨, 염소

한눈에 비교!

양이온	세포 내액 (ICF)	세포 외액 (ECF)
나트륨 (Na+)	낮음 (10-15 mEq/L)	높음 (135-145 mEq/L)
칼륨 (K+)	높음 (140-150 mEq/L)	낮음 (3.5-5.0 mEq/L)

암기 팁 "세포 안은 칼륨(K+) 바다, 세포 밖은 나트륨(Na+) 세상"이라고 기억하세요. "Na+ K+ 펌프가 나트륨은 밖으로(ECF), 칼륨은 안으로(ICF) 집어넣는다"고 연상하면 더 쉽습니다.
국시 빈출 포인트 전해질 불균형(Electrolyte Imbalance)과 함께 묶어서 출제됩니다. 예를 들어 "심정지 환자 심전도에서 넓은 QRS 파형이 관찰될 때 의심되는 전해질 불균형은?" 같은 응용 문제로 변형될 수 있으니, 각 이온의 생리적 작용을 이해해야 합니다.

현장/응급실 실무 가이드 현장 시나리오 (Prehospital Scenario) 구급대원이 신장 투석 환자의 의식 변화를 보고 출동했습니다. 환자는 매우 쇠약해 보이고 심전도 모니터상 넓은 QRS 파와 뾰족한 T파(Peaked T wave)가 관찰됩니다. 혈액검사를 할 수 없지만, 생리적 지식을 바탕으로 가장 먼저 의심해야 할 상태는 무엇일까요? 현장 평가 및 처치 전략 (Assessment & Intervention) 신장 투석 환자에서 의식 변화와 심전도 이상이 동반되면 고칼륨혈증(Hyperkalemia)을 최우선으로 의심해야 합니다. 세포 외액(혈청) 칼륨 농도가 상승하면 심장 전도계에 치명적 영향을 줘 심정지로 이어질 수 있습니다. 1. 1차 평가 (Primary Survey): 기도(Airway) 확인 및 호흡(Breathing) 평가와 동시에 심전도(ECG) 모니터링을 통해 맥박(Pulse) 유무를 확인합니다. 2. 응급처치: 칼슘 제제(Calcium Gluconate 또는 Calcium Chloride) 정맥 투여는 고칼륨혈증으로 인한 심장 독성을 즉시 중화시키는 생명 구조적 처치입니다. 이후 인슐린+포도당(Insulin + Dextrose), 알부테롤(Albuterol) 흡입 등을 통해 칼륨을 세포 내로 이동시키는 치료가 병행됩니다. 3. 이송: 지속적인 심전도 모니터링 하에 신속히 혈액투석이 가능한 병원으로 이송해야 합니다. 환자 안전 및 주의사항 (Precautions) 고칼륨혈증(Hyperkalemia)은 매우 빠르게 진행되어 심실세동(Ventricular Fibrillation)이나 무수축(Asystole)을 유발할 수 있습니다. 따라서 칼슘제 투여는 지체 없이 시행되어야 하며, 심전도 변화가 없는 환자라도 혈청 칼륨 수치가 급격히 상승할 수 있으므로 주의 깊게 관찰해야 합니다.
선배 응급구조사의 한마디 "학교에서 배운 Na+/K+ 펌프는 단순히 생리학 교과서 속 이야기가 아니에요. 현장에서 신장 투석 환자의 심전도를 보며 '이 환자의 칼륨이 얼마나 높을까, 당장 칼슘을 줘야 하나'를 결정하는 순간, 그 지식이 생명을 살리는 도구가 됩니다. 단순 암기가 아니라, '왜 세포 밖 칼륨이 높아지면 심장 전도에 문제가 생기는지'를 원리로 이해해야 현장에서 자신 있게 처치할 수 있어요!"