# 저장성 용액에 적혈구를 오래 노출시켰을 때 예상되는 변화는?

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> language: ko  
> subject: 기초의학 (모의고사)

## 문제

저장성 용액에 적혈구를 오래 노출시켰을 때 예상되는 변화는?

## 보기

1. 호흡성 산증
2. 대사성 알칼리증
3. 세포 안으로 물 이동 **✔ 정답**
4. 혈소판 응집
5. 교감신경 흥분

**정답: 3**

## 해설

저장성 환경에서는 세포 밖 삼투압이 낮아 물이 세포 안으로 이동한다. 따라서 제시된 상황에서는 세포 안으로 물 이동이 가장 알맞다. 호흡성 산증와 대사성 알칼리증은 실제 응급상황에서 쓰이거나 볼 수 있지만, 이 문항의 핵심 소견과 우선순위에는 맞지 않는다. 혈소판 응집와 교감신경 흥분도 다른 상황에서는 고려될 수 있으나 여기서는 정답을 대체하지 못한다.

## 심화 해설

저장성 용액에서 적혈구의 운명: 삼투압과 용혈의 기전

문제의 핵심은 저장성 용액(hypotonic solution)에 적혈구가 노출되었을 때 일어나는 수동적 물 이동 현상입니다. 저장성 용액이란 세포 내부보다 용질 농도가 낮은, 즉 수분의 비율이 상대적으로 높은 용액을 의미합니다.

적혈구를 포함한 모든 세포는 반투과성 세포막(semipermeable membrane)을 경계로 삼투압 평형을 이루려는 성질이 있습니다. 세포 외부가 저장성이 되면, 세포 내외의 용질 농도 차이를 해소하기 위해 물 분자가 농도가 낮은 외부에서 농도가 높은 내부로 대량 유입됩니다. 이 현상이 바로 보기 3번에서 설명하는 세포 안으로 물 이동입니다. [1]

이러한 물 이동은 적혈구의 삼투취약성(osmotic fragility, OF)과 직접적으로 연결됩니다. 삼투취약성이란 적혈구가 저장성 환경에서 물을 흡수해 부풀어 오르다가 결국 터지는 용혈(hemolysis)에 얼마나 취약한지를 나타내는 지표입니다. 적혈구를 저장성 용액에 오래 노출시키면 세포 안으로 물이 계속 유입되어 부피가 팽창하고, 세포막이 더 이상 늘어나지 못하는 임계점에 도달하면 결국 세포막이 파열됩니다. [1]

적혈구의 부피 항상성(volume homeostasis)은 일반적으로 펌프-누출 모델(pump-leak model)로 설명됩니다. 이 모델에 따르면, 평소에는 나트륨-칼륨 펌프(Na⁺/K⁺-ATPase)가 능동적으로 이온을 교환하여 세포 내부의 용질 농도를 일정하게 유지하고, 이를 통해 수분의 분포를 조절합니다. 그러나 저장성 용액이라는 극단적인 삼투압 구배 앞에서는 이러한 능동적 조절 기전만으로 물의 대량 유입을 막을 수 없습니다. [2]

오답을 살펴보면, 저장성 용액 노출은 단순한 물리화학적 삼투 현상이므로 호흡성 산증(1번)이나 대사성 알칼리증(2번)과 같은 산-염기 평형 장애를 직접 유발하지 않습니다. 또한 혈소판 응집(4번)은 혈액응고 과정의 한 단계이며, 교감신경 흥분(5번)은 신경계 반응으로, 이들은 적혈구가 저장성 용액에 노출되었을 때 예상되는 일차적인 생물리학적 변화가 아닙니다.

결론적으로, 저장성 용액에 적혈구를 노출시키면 삼투압 차이에 의해 물이 세포 내로 이동하여 적혈구가 팽창하고, 노출 시간이 길어질수록 삼투취약성 한계를 넘어 용혈이 발생하는 것이 예상되는 변화입니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]A novel AI-coupled flow chamber method quantifying erythrocyte osmotic fragility.일반논문Fırat IS, Alaçayır Ö, Creutz T, Artmann GM, Damiati S, Artmann AT. (2026) · DOI: 10.1038/s41598-026-38322-z

- [2]Across species: A comparative perspective on red cell homeostasis and its influence on our understanding of human physiology and disease.일반논문Connolly KM, Ding P, Wadud R, Rees DC, Brewin JN, Gibson JS. (2026) · DOI: 10.1111/bjh.70297

## 임상 시나리오

저장성 용액과 적혈구 용혈삼투압 차이에 의한 세포 팽창 및 파열 기전
저장성 용액에 적혈구가 노출되면 삼투압 차이로 인해 물이 세포 내로 대량 유입됩니다. 이로 인해 적혈구 부피가 팽창하고, 삼투취약성 한계를 넘으면 용혈이 발생합니다.

정상적인 부피 조절은 펌프-누출 모델을 통해 이루어지지만, 극심한 삼투압 구배에서는 능동적 조절만으로 물 유입을 막을 수 없습니다.

주의저장성 용액 노출은 단순 물리화학적 현상이므로, 산-염기 평형 장애나 혈소판 응집 등 전신적 반응과 직접 연결하지 않도록 주의합니다.

## 핵심 개념

- **저장성 용액** — 세포 내부보다 용질 농도가 낮아 수분 비율이 상대적으로 높은 용액
- **삼투압** — 반투과성 막을 사이에 두고 용질 농도 차이에 의해 물이 이동하는 압력
- **삼투취약성** — 저장성 환경에서 적혈구가 물을 흡수해 부풀다 터지는 용혈에 대한 취약성 지표
- **용혈** — 적혈구 세포막이 파열되어 헤모글로빈이 세포 밖으로 유출되는 현상
- **펌프-누출 모델** — Na⁺/K⁺ 펌프의 능동 수송과 이온의 수동 확산으로 세포 부피를 조절하는 모델

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