# 35세 남성이 농약 창고에서 작업 후 구역, 구토, 과도한 분비물(타액·눈물·기관지 분비물), 동공 축소, 근육 연축, 발한을 주소로 응급실에 내원하였다. 혈장 콜린에스터라제 활성이 정상의 20%로 저하되어 있었다. 이 독성물질의 기전에서 최종적으로 나타나는 신경전달 변화로 가장 적절한 것은?

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> language: ko  
> subject: 독성학 총론

## 문제

35세 남성이 농약 창고에서 작업 후 구역, 구토, 과도한 분비물(타액·눈물·기관지 분비물), 동공 축소, 근육 연축, 발한을 주소로 응급실에 내원하였다. 혈장 콜린에스터라제 활성이 정상의 20%로 저하되어 있었다. 이 독성물질의 기전에서 최종적으로 나타나는 신경전달 변화로 가장 적절한 것은?

## 보기

1. 아세틸콜린 합성 효소인 콜린아세틸전달효소가 억제되어 아세틸콜린 생성이 감소한다.
2. 무스카린성 수용체가 직접 차단되어 콜린성 신호가 전달되지 않고 교감신경계가 우세해진다.
3. 시냅스 전 말단에서 아세틸콜린 분비가 억제되어 콜린성 신경전달이 전반적으로 차단된다.
4. 시냅스 간격에서 아세틸콜린이 축적되어 무스카린성 및 니코틴성 수용체가 지속적으로 활성화된다. **✔ 정답**
5. 노르에피네프린 재흡수가 억제되어 교감신경 시냅스에서 노르에피네프린이 과잉 축적된다.

**정답: 4**

## 해설

유기인계 농약은 아세틸콜린에스터라제(AChE)를 비가역적으로 인산화하여 억제한다. AChE가 억제되면 시냅스 간격에서 아세틸콜린이 분해되지 않고 축적되어 무스카린성 수용체(분비 증가, 동공 축소, 서맥 등)와 니코틴성 수용체(근육 연축, 근력 약화)가 지속적으로 활성화된다. 혈장 콜린에스터라제 20% 저하는 심각한 노출을 의미한다. 2번은 보툴리눔 독소 기전, 3번은 코카인/삼환계 항우울제 기전, 4번은 아세틸콜린 합성 저해(다른 기전), 5번은 아트로핀 기전이다.

## 심화 해설

핵심 해설
이 문제는 유기인계(Organophosphate) 농약 중독의 병태생리와 약리 기전을 이해하고 있는지 평가해요. 환자의 증상(과도한 분비물, 동공 축소, 근육 연축 등)과 혈장 콜린에스터라제 활성 20%라는 검사 소견은 콜린성 위기(Cholinergic crisis)의 전형적인 징후입니다.

**1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)**: 유기인계 화합물은 아세틸콜린에스터라제(Acetylcholinesterase, AChE)를 비가역적으로(Irreversibly) 억제하는 강력한 신경독소예요. 정상적으로 AChE는 시냅스 간격(Synaptic cleft)에서 신경전달물질인 아세틸콜린(Acetylcholine, ACh)을 콜린(Choline)과 아세트산(Acetate)으로 신속히 분해하여 신호 전달을 종료시키는 역할을 합니다. 이 효소가 억제되면 ACh의 분해가 차단되어 핵심! 시냅스 간격에 ACh가 과도하게 축적되고, 결과적으로 콜린성 수용체가 지속적이고 과도하게 자극받게 됩니다.

**2. 정답 근거 (Answer Rationale)**: 보기 4번은 이러한 병태생리를 가장 정확하게 설명하고 있어요. 축적된 ACh는 무스카린성 수용체(Muscarinic receptor)를 자극하여 분비물 증가, 동공 축소(Miosis), 서맥(Bradycardia), 기관지 수축 등의 증상을 유발하고, 니코틴성 수용체(Nicotinic receptor)를 지속적으로 자극하여 초기에는 근육 연축(Fasciculation)을, 이후에는 탈분극성 차단으로 인한 근력 약화 및 마비를 초래합니다.

**3. 오답 분석 (Distractor Analysis)**:

- **보기 1번**: 아세틸콜린 합성 효소인 콜린아세틸전달효소(Choline acetyltransferase, ChAT)를 억제하는 물질은 따로 있으며, 이는 콜린성 신경전달을 감소시키므로 본 증례와 반대의 결과를 초래합니다.

- **보기 2번**: 무스카린성 수용체를 직접 차단하는 것은 아트로핀(Atropine)의 작용 기전입니다. 아트로핀은 이 환자의 치료제로 사용되지만, 독성 물질의 기전과는 정반대입니다. 혼동 주의!

- **보기 3번**: 시냅스 전 말단에서 ACh 분비를 억제하는 것은 보툴리눔 독소(Botulinum toxin)의 기전입니다. 이 역시 ACh 과잉 상태가 아닌 부족 상태를 유발하므로 답이 될 수 없습니다.

- **보기 5번**: 노르에피네프린(Norepinephrine) 재흡수 억제는 코카인이나 삼환계 항우울제(TCA)의 기전으로, 교감신경계를 항진시키는 독성 물질에 해당합니다. 유기인계 중독과는 무관합니다.

**4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)**: 유기인계 중독의 해독제로는 아트로핀(Atropine)과 프랄리독심(Pralidoxime, 2-PAM)이 사용됩니다. 아트로핀은 무스카린성 수용체를 차단하여 과도한 분비물과 서맥을 개선하고, 프랄리독심은 '노화(Aging)'가 일어나기 전에 AChE로부터 인산기를 떼어내어 효소 활성을 재활성화시키는 역할을 합니다.

개념 정리

| 구분 | 정상 생리 | 유기인계 중독 시 변화 |
| --- | --- | --- |
| 핵심 효소 | 아세틸콜린에스터라제(AChE)가 ACh를 분해 | AChE가 비가역적으로 억제됨 |
| 시냅스 내 ACh | 신속히 제거되어 신호 종료 | 분해되지 못하고 과잉 축적 |
| 수용체 상태 | 일시적 활성화 후 휴지기 | 무스카린성 및 니코틴성 수용체의 지속적 과활성화 |
| 임상 결과 | 정상적인 부교감신경 및 운동신경 조절 | 콜린성 위기(분비과다, 동공축소, 근육연축, 호흡곤란 등) |

한눈에 비교!

| 독성 물질 | 작용 기전 | 결과 |
| --- | --- | --- |
| 유기인계(Organophosphate) | AChE 억제 | ACh 증가 (콜린성 위기) |
| 아트로핀(Atropine) | 무스카린성 수용체 차단 | ACh 작용 차단 (항콜린 효과) |
| 보툴리눔 독소(Botulinum toxin) | 시냅스전 ACh 분비 억제 | ACh 감소 (이완성 마비) |
| 네오스티그민(Neostigmine) | 가역적 AChE 억제 | ACh 증가 (중증근무력증 치료) |

약리기전 포인트
콜린성 시냅스에서 ACh는 시냅스전 뉴런의 소포에서 방출되어 시냅스 간격으로 확산된 후, 시냅스후 뉴런 또는 효과기 세포의 무스카린성(M1~M5) 및 니코틴성(Nm, Nn) 수용체에 결합합니다. AChE는 시냅스 기저막에 고정되어 있어 방출된 ACh의 작용을 신속히 종료시키는 핵심 효소입니다.

암기 팁
유기인계 농약 중독의 주요 증상을 외울 때는 **'DUMBBELLS'**라는 앞글자 암기법을 사용하면 좋아요. D(설사, Diarrhea), U(배뇨, Urination), M(동공축소, Miosis), B(서맥, Bradycardia), B(기관지수축, Bronchoconstriction), E(구토, Emesis), L(눈물흘림, Lacrimation), L(타액분비, Lethargy? S는 발한 Sweating) - 중독시 분비물과 배설이 항진되고 좁아지는(동공, 기관지) 증상으로 나타나는 것을 기억하세요.

국시 빈출 포인트
유기인계 중독은 약리학, 병태생리학, 임상독성학에서 매우 빈출되는 주제입니다. 특히 중독 증상을 통해 **콜린성 위기(Cholinergic crisis)**를 중증근무력증의 콜린성 위기와 감별하는 문제, 해독제인 **아트로핀(Atropine)과 프랄리독심(Pralidoxime)**의 작용 기전과 투여 시점에 관한 문제가 자주 출제되니 반드시 숙지하세요.

기출 변형 주의!
단순 기전 암기를 넘어, "유기인계에 노출된 환자에게 아트로핀만 투여했을 때 개선되지 않는 증상은 무엇이며, 그 이유는 무엇인가?"와 같이 니코틴성 수용체 관련 증상(근육 마비)과 프랄리독심의 필요성을 묻는 사례형 문제로 변형될 수 있습니다.

## 임상 시나리오

약국/임상 실무 가이드
**임상 시나리오 (Clinical Scenario)**: 응급실에 유기인계 농약 중독이 의심되는 환자가 내원했습니다. 환자는 의식이 저하되어 있고, 전신에서 악취가 나며, 다량의 분비물로 인해 호흡이 거칠고 폐에서 수포음(Rale)이 들립니다. 혈압은 80/50 mmHg, 맥박은 45회/분으로 느립니다. 보호자는 환자가 마신 것으로 의심되는 농약 병을 가져왔습니다.

**복약지도 및 중재 전략 (Counseling & Intervention)**:

1. **처방 검수 및 평가 (DUR & Assessment)**: 약사는 환자 상태(콜린성 위기 증상), 혈액 검사 결과(저하된 콜린에스터라제 활성), 그리고 약병 정보를 토대로 유기인계 중독임을 신속히 파악합니다. 이는 즉각적인 해독제 투여가 필요한 응급 상황입니다.

2. **중재 및 약물 준비 (Intervention & Preparation)**: 응급 처방에 따라 아트로핀(Atropine)을 준비합니다. 핵심! 아트로핀은 무스카린성 증상(서맥, 분비물 과다, 기관지 수축)을 차단하기 위해 아트로핀화(Atropinization)가 될 때까지(분비물 감소, 동공 확대, 심박수 정상화) 반복 정맥 투여합니다. 이와 함께, '노화'가 진행되기 전에(가급적 24~48시간 이내) 프랄리독심(Pralidoxime, 2-PAM)을 정맥 투여하여 억제된 AChE 효소 활성을 되살려야 합니다. 이때 2-PAM은 니코틴성 증상(근육 약화 및 마비) 개선에 필수적입니다.

3. **복약지도 (Counseling)**: 환자가 의식을 회복하고 급성기가 지나면, 환자와 보호자에게 이번 중독 사건의 원인이 되었던 물질이 아세틸콜린에스터라제를 비가역적으로 억제하여 발생한 일임을 이해하기 쉽게 설명합니다. 퇴원 후에도 수주에서 수개월간 나타날 수 있는 '중간 증후군(Intermediate syndrome, 근력 약화 및 호흡 곤란의 재발)'에 대해 반드시 교육하고, 유사 증상 발생 시 즉시 응급실을 방문하도록 당부합니다. 재발 방지를 위한 작업 환경 안전 수칙 준수의 중요성도 강조합니다.

복약지도 프로토콜

| 해독제 | 적응증 | 작용기전 및 특징 | 주의사항 |
| --- | --- | --- | --- |
| 아트로핀(Atropine) | 무스카린성 증상(서맥, 분비물 과다 등) | 무스카린성 수용체 길항, AChE에는 영향 없음. 아트로핀화(분비물 감소)까지 증량. | 니코틴성 증상(근마비)에는 효과 없음. 과량 투여 시 항콜린성 섬망 발생 가능. |
| 프랄리독심(2-PAM) | 니코틴성 증상(근육 약화) 및 효소 재활성화 | 인산화된 AChE로부터 인산기를 제거하여 효소 재활성화. 노화 전에 조기 투여 필수. | 노화가 진행된 후에는 효과 없음. 신속 정맥 투여 시 빈맥, 고혈압, 후두 경련 등 유발 가능하므로 주의. |

선배 약사의 한마디
"약사가 응급 해독제의 작용 기전과 투여 타이밍을 정확히 아는 것은 환자의 생명을 구하는 결정적인 열쇠입니다. 유기인계 중독에서 아트로핀은 '증상을 가라앉히는 방패' 역할을, 프랄리독심은 '고장 난 효소를 고치는 기술자' 역할을 한다고 기억하세요. 국시에서도 이 두 약물의 역할과 한계를 구분하여 묻는 문제가 출제되니, 항상 '왜 이 약을 지금 투여해야 하는가'를 생각하며 공부하세요!"

## 핵심 개념

- **콜린에스터라제** — 아세틸콜린을 콜린과 아세트산으로 가수분해하는 효소입니다. 유기인계 및 카바메이트계 농약에 의해 억제되어 콜린성 위기를 유발합니다.
- **무스카린성 수용체(Muscarinic receptor)** — 부교감신경절후섬유 말단에서 방출되는 ACh에 의해 활성화되는 G단백질 연결 수용체입니다. 심장 억제, 평활근 수축, 분비샘 분비 촉진 등의 작용을 매개합니다.
- **아트로핀화** — 유기인계 중독 치료 시 아트로핀을 투여하여 분비물이 감소하고 동공이 확대되며 심박수가 정상화된 상태를 의미합니다. 아트로핀 적정 용량 투여의 임상적 지표입니다.
- **프랄리독심(Pralidoxime, 2-PAM)** — 유기인계에 의해 인산화되어 억제된 아세틸콜린에스터라제를 재활성화시키는 해독제입니다. 니코틴성 수용체 과활성으로 인한 근육 마비 회복에 중요하며, 노화(Aging) 전에 투여해야 합니다.
- **니코틴성 수용체(Nicotinic receptor)** — 자율신경절 및 신경근 접합부에 존재하는 이온채널 내장형 수용체입니다. ACh 결합 시 나트륨 이온이 유입되어 신경절 전도 또는 근수축을 일으킵니다. 지속적 자극 시 탈분극성 차단을 유발할 수 있습니다.

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