동맥혈가스분석(ABGA)의 단계적 해석
제시된 검사 결과는 pH
7.37, PaCO₂
30 mmHg, HCO₃⁻
18 mEq/L 입니다.
먼저 pH를 보면
7.37로 정상 범위(
7.35~7.45) 안에 있지만, 정상 범위의 아래쪽 경계에 가깝습니다. pH가 산성 쪽(
7.35)에 가까우므로, 일차적인 문제는
산증(acidosis)일 가능성이 높습니다.
다음으로 PaCO₂를 확인합니다. 정상 PaCO₂는
35~45 mmHg인데, 측정값은
30 mmHg로 감소되어 있습니다. PaCO₂는 호흡성 요소를 반영하며, PaCO₂가 감소하면 체내 수소이온 농도가 낮아져 pH를 상승(알칼리화)시키는 방향으로 작용합니다. 즉, 현재의 낮은 PaCO₂는 원래의 산증 상태를 보상하기 위한
호흡성 보상(respiratory compensation)을 의미합니다.
HCO₃⁻를 보면 정상 범위(
22~26 mEq/L)보다 현저히 낮은
18 mEq/L입니다. HCO₃⁻는 대사성 요소를 반영하는데, 이 수치가 낮다는 것은 체내에서 염기(base)가 소실되었거나 산(acid)이 과도하게 축적되었음을 의미합니다. 따라서 일차적인 문제는
대사성 산증(metabolic acidosis)입니다.
마지막으로 보상 정도를 평가합니다. 대사성 산증이 발생하면 신체는 호흡을 통해 PaCO₂를 낮추어 pH를 정상으로 되돌리려고 합니다. 현재 pH가
7.37로 정상 범위 내에 진입했으므로, 호흡성 보상이 성공적으로 이루어져 pH가 정상화된
완전히 보상된(fully compensated) 상태로 판단할 수 있습니다.
만성 신부전과 대사성 산증의 병태생리
만성 신부전(CKD) 환자에서 대사성 산증은 매우 흔하게 발생하는 합병증입니다. 신장은 체내 산-염기 평형을 유지하는 핵심 기관으로, 주로 세 가지 기전을 통해 pH를 정상 범위로 유지합니다. 첫째, 근위세뇨관에서 여과된 중탄산염(HCO₃⁻)을 재흡수하고, 둘째, 원위세뇨관에서 암모니아 생성(ammoniagenesis)을 통해 수소이온(H⁺)을 배설하며, 셋째, 적정 산도(titratable acidity)를 통해 인산염 형태로 H⁺를 배설하는 것입니다
[1].
사구체여과율(eGFR)이 감소함에 따라 신장의 산 배설 능력이 저하되고, 체내에는 불휘발성 산(non-volatile acid)이 축적됩니다. 이 과정에서 완충 작용으로 인해 혈중 HCO₃⁻가 소모되면서 농도가 감소하게 됩니다. 또한 eGFR 감소는 HCO₃⁻ 재흡수 능력의 저하로도 이어집니다. 특히 CKD 4기(G4)와 5기(G5)로 진행될수록 HCO₃⁻ 농도는 더욱 감소하고, 이에 대한 보상 기전으로 염소(Cl⁻) 이온의 재흡수가 증가하여 혈중 염소 농도가 상승하는 경향을 보입니다
[2]. 이 환자의 경우 투석 치료를 받고 있음에도 HCO₃⁻가
18 mEq/L로 낮은 것은 신장의 산 배설 기능이 심각하게 저하된 말기 신부전 상태임을 반영합니다.
음이온차(Anion Gap)와 대사성 산증의 분류
대사성 산증은
음이온차(anion gap, AG)에 따라 정상 음이온차 대사성 산증과 고음이온차 대사성 산증으로 분류됩니다. 음이온차는 혈중 주요 양이온인 나트륨(Na⁺) 농도에서 주요 음이온인 염소(Cl⁻)와 중탄산염(HCO₃⁻) 농도의 합을 뺀 값으로 계산하며, 측정되지 않은 음이온(unmeasured anions)의 양을 반영합니다
[1]. CKD 환자에서 초기에는 주로 HCO₃⁻ 소실에 의한 정상 음이온차 대사성 산증이 나타나지만, 신기능이 더욱 악화되면 황산염(sulfate), 인산염(phosphate), 요산염(urate)과 같은 불휘발성 산이 축적되어 고음이온차 대사성 산증으로 진행될 수 있습니다.
최근 연구에 따르면, CKD G4 및 G5 환자에서 염소(Cl⁻)와 HCO₃⁻의 비율(Cl⁻/HCO₃⁻ ratio)은 pH 감소를 동반한 진행된 대사성 산증을 예측하는 유용한 지표로 제시되고 있습니다
[2]. 이는 eGFR이 감소할수록 HCO₃⁻는 감소하고 Cl⁻는 증가하는 상호보완적 관계를 정량적으로 평가할 수 있기 때문입니다. 따라서 ABGA 해석 시 단순히 HCO₃⁻ 수치만 확인하는 것을 넘어, 음이온차나 Cl⁻/HCO₃⁻ 비율을 함께 고려하면 산-염기 장애의 원인과 중증도를 더 정확하게 파악할 수 있습니다.
참고 문헌 (논문 출처)
- [1]
Metabolic Acidosis in Patients with Chronic Kidney Disease: Diagnosis, Pathogenesis, and Treatment-A Narrative Review.일반논문Korus J, Szymczak M, Gołębiowski M, Rydzek J, Majcherczyk K, Wilk J, Bułdyś K, Zmonarski S, Gołębiowski T. (2025) · DOI: 10.3390/diagnostics15162052
- [2]
The ratio of chloride to bicarbonate is a predictor of advanced metabolic acidosis in CKD stages G4 and G5.일반논문Korus J, Gołębiowski M, Stojanowski J, Szymczak M, Żabińska M, Bartoszek D, Kościelska-Kasprzak K, Banasik M, Ściskalska M, Kusztal M, Gołębiowski T. (2025) · DOI: 10.1038/s41598-025-05633-6