# 생체 내 물의 삼투압(osmotic pressure) 조절에 관한 설명으로 가장 정확한 것은?

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> subject: 생체분자의 구조와 기능

## 문제

생체 내 물의 삼투압(osmotic pressure) 조절에 관한 설명으로 가장 정확한 것은?

세포 외액의 삼투압은 주로 나트륨 이온과 포도당 농도에 의해 결정되며, 정상 범위는 280~310 mOsm/kg이다.

## 보기

1. 저장액(hypotonic solution)에 세포를 넣으면 물이 세포 외로 이동한다
2. 신장의 항이뇨 호르몬은 세포 외액의 삼투압을 증가시킨다
3. 고장액(hypertonic solution)에 세포를 넣으면 물이 세포 내로 이동한다
4. 혈액의 삼투압 조절에서 단백질이 차지하는 기여도는 약 70%이다
5. 등장액(isotonic solution)에서는 세포와 환경 간 물의 순 이동이 없다 **✔ 정답**

**정답: 5**

## 해설

등장액은 세포 내액과 삼투압이 같아서 물의 순 이동이 일어나지 않는다. 고장액에서는 물이 세포 외로 빠져나가고, 저장액에서는 물이 세포 내로 들어온다. 혈액의 삼투압은 주로 전해질(특히 Na+)이 약 95%를 차지한다.

## 심화 해설

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 것**이에요. 혈장 삼투압이 상승하면(즉, 농축되면), ADH가 분비되어 신장 집합관(Collecting Duct)에서 물의 재흡수를 증가시켜 소변을 농축하고, 체내 수분을 보존함으로써 삼투압을 **감소**시켜 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 *안*으로 (저장고 안에 물 채우기)**"

"**고(高)장액은 고(高)삼투압, 물이 세포 *밖*으로 (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 적용형**으로 변형 출제될 수 있어요.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**
"약국에 심한 구토와 설사로 인해 탈수 증상이 의심되는 성인 환자가 방문했습니다. 의사로부터 경구 수화 보충제(Oral Rehydration Solution, ORS)를 추천받았다고 합니다. 약사는 어떤 원리로 ORS가 탈수를 교정하는지, 그리고 주의사항은 무엇인지 설명해야 합니다."

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**
핵심! 경구 수화 보충제는 저장액(Hypotonic Solution)의 원리를 활용해요. 설사로 인해 장에서 나트륨과 물이 함께 빠져나가면서 저나트륨혈증(Hyponatremia)과 탈수가 동반되는 경우가 많아요. ORS는 물과 전해질(나트륨, 칼륨)을 적절한 비율(삼투압 약 200-250 mOsm/L 정도)로 함유하여, 장에서 물과 나트륨이 **동시에(co-transport)** 효율적으로 재흡수되도록 도와줍니다. 단, 심한 탈수나 지속적인 구토로 인해 경구 섭취가 불가능한 경우에는 정맥 내 등장액(IV Isotonic Fluid) 수액 요법이 필요함을 인지하고, 해당 증상이 있으면 즉시 병원을 방문하도록 안내해야 해요.

**환자 안전 및 주의사항 (Precautions)**
ORS를 만들 때는 **정확한 양의 물**에 희석해야 합니다. 너무 진하게(농축되어) 만들면 고장액이 되어 오히려 장에서 물을 빼앗아 탈수를 악화시킬 수 있어요. 반대로 너무 묽게 만들면 저장액이 되어 나트륨 농도를 지나치게 낮출 위험이 있습니다.

복약지도 프로토콜
1.  **용법**: 제품 설명서에 기재된 정확한 양의 식수(보통 1L)에 완전히 녹여 섭취하세요.
2.  **복용 시기**: 구토/설사 증상이 있을 때마다 소량씩 자주 마시는 것이 좋습니다. 한꺼번에 많이 마시면 구토를 유발할 수 있어요.
3.  **주의사항**: 당뇨병 환자는 당분 함량을 확인하세요. 심한 신장 기능 저하 환자는 전해질 부담이 될 수 있어 의사와 상담이 필요합니다.
4.  **보관**: 용해 후에는 냉장 보관하고, 24시간 이내에 사용하세요.

선배 약사의 한마디
"삼투압은 단순한 이론 개념이 아니라, 탈수 환자에게 어떤 수액을 줄지, 고나트륨혈증 환자를 어떻게 관리할지 결정하는 **임상 판단의 근간**이에요. 약국에서 경구 수화제를 판매하거나, 병원에서 수액 처방을 검토할 때, '이 용액이 환자의 체내 환경과 비교해 어떤 삼투압을 가지는가?'를 먼저 생각하는 습관을 들이세요. 이 기본기가 튼튼해야 복잡한 전해질 장애도 이해할 수 있어요!"

## 핵심 개념

- **삼투압 (Osmotic Pressure)** — 용액 내 삼투 활성 입자의 농도에 의해 결정되는 압력. 세포 외액은 주로 Na+ 농도에 의해 지배되며, 정상 범위는 280-310 mOsm/kg.
- **등장액 (Isotonic Solution)** — 세포 내액과 삼투압이 동일한 용액. 세포와 환경 사이에 물의 순 이동이 없어 세포 부피가 유지된다. (예: 0.9% NaCl)
- **저장액 (Hypotonic Solution)** — 세포 내액보다 삼투압이 낮은 용액. 물이 세포 내로 이동하여 세포가 팽창하거나 용혈될 수 있다. (예: 0.45% NaCl)
- **고장액 (Hypertonic Solution)** — 세포 내액보다 삼투압이 높은 용액. 물이 세포 밖으로 이동하여 세포가 수축한다. (예: 3% NaCl)
- **항이뇨 호르몬 (ADH, Antidiuretic Hormone)** — 시상하부에서 생성되고 뇌하수체 후엽에서 분비되는 호르몬. 혈장 삼투압 상승 또는 혈액량 감소 시 분비되어 신장 집합관에서 물 재흡수를 촉진하여 삼투압을 낮춘다.

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