삼투와 저장성 수액의 이동 원리
수액의 삼투압(osmolarity)은 세포막을 사이에 둔 물의 이동 방향을 결정하는 핵심 변수입니다. 물은 삼투압이 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 이동하여 양쪽의 삼투압 농도를 같게 맞추려는 성질이 있습니다. 저장성 수액(hypotonic fluid)은 혈장보다 삼투압이 낮은 용액으로, 혈관 내에 투여되면 혈장이 희석되어 세포외액의 삼투압이 세포내액보다 상대적으로 낮아집니다. 그 결과 물은 삼투압이 더 높은
세포 안으로 이동하게 됩니다
[3].
세포 팽창의 기전
세포막은 물은 통과시키지만 나트륨(Na+)과 같은 주요 용질은 자유롭게 통과시키지 못하는
선택적 투과성을 가집니다. 저장성 수액 투여로 세포외액의 나트륨 농도가 낮아지면, 세포내액의 삼투압이 상대적으로 높은 상태가 됩니다. 물은 세포내액 쪽으로 이동하고, 세포는 부피가 커지면서
팽창(swelling)합니다. 적혈구의 경우 이러한 변화가 지속되면 세포막이 파열되는 용혈(hemolysis)이 발생할 수 있습니다. 이는 저장성 수액이 말초정맥으로 빠르게 투여될 때 특히 위험한 이유입니다
[3].
임상에서의 저장성 수액 사용과 주의
소아 마취 유지 수액으로 0.2% 저장성 식염수를 사용한 무작위 대조군 연구에서는, 등장성 균형 수액에 비해 혈청 나트륨 농도가 더 크게 감소하는 결과가 나타났습니다
[4]. 이는 저장성 수액이 세포외액의 나트륨을 희석시키고, 물이 세포 안으로 이동하여
저나트륨혈증(hyponatremia)을 유발할 수 있음을 보여줍니다. 저장성 수액은 탈수 상태에서 세포내 수분 보충이 필요할 때 제한적으로 사용되지만, 뇌부종이나 두개내압 상승 위험이 있는 환자에서는 세포 팽창이 치명적일 수 있어 투여에 신중해야 합니다
[2][4].
오답 분석
1번은 물이 이동하지 않는다고 했지만, 삼투압 차이가 존재하면 물은 반드시 이동합니다. 2번은 물이 세포 밖으로 이동한다고 했는데, 이는 고장성 수액(hypertonic fluid) 투여 시 나타나는 현상입니다. 4번은 물이 혈관 밖으로만 이동한다고 했지만, 저장성 수액에서 물은 혈관 내에서 세포외액 전체로 분포한 뒤 삼투압 차이에 따라 세포 안으로 이동합니다. 5번은 물이 신장으로 직접 이동한다고 했으나, 수액은 혈류를 따라 전신에 분포하며 신장은 여과와 재흡수를 통해 수분 균형을 조절할 뿐 직접적인 이동 경로가 아닙니다. 저장성 수액 투여로 세포외액이 희석되면 항이뇨호르몬 분비가 억제되어 오히려 소변량이 증가할 수 있습니다
[2][3].
참고 문헌 (논문 출처)
- [2]
Perioperative fluid therapy in adults and children: a narrative review.일반논문Lorente JV, Hervías Sanz M, Ripollés-Melchor J, Hahn RG. (2025) · DOI: 10.3389/fmed.2025.1607670
- [3]
Osmolality (mosmol/kg H<sub>2</sub>O) versus osmolarity (mosmol/L): applied physiology to improve patient safety.일반논문Zander R, Ziegenfuß T, Sümpelmann R. (2025) · DOI: 10.1186/s40001-025-03652-7
- [4]
Intraoperative isotonic balanced versus hypotonic crystalloids on postoperative sodium homeostasis in small children undergoing major neurosurgery: a randomized controlled trial.RCT/임상시험Xing MW, Zhang Y, Zhu HT, Liu C, Geng ZY, Song LL, Wang DX. (2025) · DOI: 10.1186/s12887-025-05543-6