고장성 수액에 해당하는 것은?

고장성 수액은 세포보다 삼투압이 높아 진한 용액으로 3% 식염수와 고농도 포도당이 해당하며, 물을 세포 밖으로 끌어내 세포를 수축시킨다. 0.9% 생리식염수와 하트만액은 등장성, 0.45% 식염수는 저장성이다. 5% 포도당액은 백 안에서는 등장성이지만 체내에서는 저장성으로 작용한다는 점이 자주 혼동된다. 백 안의 농도와 체내에서의 작용을 나누어 기억한다.

고장성 수액은 혈장 삼투압(약 290 mOsm/L)보다 높은 삼투압을 가진 수액을 말합니다. 삼투압이 높다는 것은 혈관 내로 수분을 끌어당기는 힘이 강하다는 뜻이므로, 세포 내 혹은 간질액의 수분이 혈관 내로 이동하게 됩니다. 이러한 원리 때문에 고장성 수액은 뇌부종이나 두개내압 상승 환자에서 뇌세포의 수분을 혈관 내로 이동시켜 뇌압을 낮추는 삼투요법(osmotherapy)의 핵심 약물로 사용됩니다.

보기별 삼투압 분류

3% 식염수(3% NaCl)는 대표적인 고장성 수액입니다. 0.9% 생리식염수의 삼투압이 약 308 mOsm/L인 것에 비해, 3% 식염수는 나트륨 농도가 약 513 mEq/L로 혈장보다 훨씬 높아 삼투압이 약 1,026 mOsm/L에 달합니다. 근거 자료 ^[1]에서는 노인 신경외과 환자에게 3% 고장성 식염수(HTS)를 투여했을 때 뇌에서 수분을 끌어내 혈관 내 용적을 증가시키는 효과를 확인했으며, ^[2]에서는 중증 뇌손상 환자에서 3% 식염수 지속 주입이 두개내압 조절에 사용되었다고 보고하고 있습니다. 고농도 포도당액 역시 포도당 분자가 삼투압을 형성하므로 고장성 수액에 해당합니다. 근거 자료 ^[4]에서는 고장성 포도당(hypertonic dextrose)을 턱관절 장애의 프로로테라피(prolotherapy)에 주사하여 삼투압 자극을 통해 조직 재생을 유도했다고 기술하고 있습니다.

0.9% 생리식염수와 하트만액은 등장성 수액입니다. 0.9% 생리식염수의 삼투압은 308 mOsm/L로 혈장과 거의 같아 혈관 내에 머물러 순환 혈량을 유지하는 데 주로 사용됩니다. 하트만액(젖산링거액)도 삼투압이 약 273 mOsm/L로 등장성에 가깝습니다. 근거 자료 에서 식염수(saline)가 대조군으로 사용된 것도 이러한 등장성 특성 때문입니다.

0.45% 식염수는 반장성(half-saline) 수액입니다. 나트륨 농도가 77 mEq/L로 혈장의 절반 수준이므로 삼투압이 혈장보다 낮아, 투여 시 수분이 세포 내로 이동합니다. 고나트륨혈증 교정이나 수분 공급 목적으로 사용됩니다.

5% 포도당액은 백(bag) 안에서는 포도당 분자가 삼투압을 형성하므로 삼투압이 약 252~278 mOsm/L로 혈장과 비슷한 등장성입니다. 그러나 체내에 들어가면 포도당이 빠르게 대사되어 수분만 남게 되므로, 결과적으로는 저장성 수액처럼 작용합니다. 따라서 "백에서 그대로 본 상태"라는 조건은 등장성에 가깝지만, 체내 대사 후 효과는 저장성이라는 점에서 고장성 수액으로 분류되지 않습니다.

증류수는 전해질이나 삼투압을 형성하는 용질이 전혀 없는 저장성(hypotonic) 용액입니다. 삼투압이 0 mOsm/L에 가까워 정맥으로 직접 투여하면 적혈구가 삼투압 차이로 파괴되는 용혈(hemolysis)이 발생할 수 있어 절대 정맥 투여해서는 안 됩니다.

임상 적용 포인트

고장성 수액은 혈관 내 삼투압을 급격히 높여 세포 내 수분을 혈관 쪽으로 이동시키므로, 투여 속도와 나트륨 농도 변화를 주의 깊게 모니터링해야 합니다. 근거 자료 ^[1]에서는 3% 고장성 식염수가 이뇨를 유발하여 상대적 저혈량(relative hypovolemia)을 일으킬 수 있고, 이로 인해 좌심실 유출로 속도 시간 적분(LVOT-VTI)과 심박출량(CO) 같은 혈역학 지표가 변할 수 있음을 보고했습니다. 특히 노인 환자에서는 이러한 혈역학 변화가 부정적인 결과로 이어질 수 있어 경식도 심초음파(TEE)를 통한 감시가 필요하다는 점을 시사합니다. 근거 자료 ^[2]에서도 7.5% 고장성 식염수 볼루스 투여가 나트륨 수치의 급격한 변동을 유발할 수 있어, 3% 식염수 지속 주입을 병행하여 삼투압 기울기를 유지하는 전략이 사망률 감소와 연관되었다고 보고하고 있습니다. 이는 고장성 수액의 삼투 효과가 일시적일 수 있으므로, 농도와 투여 방식을 환자 상태에 따라 조절해야 함을 보여줍니다.