# 혈액투석에서 요소가 혈액에서 투석액으로 이동하는 주된 원리는?

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> subject: 가톨릭대 서울성모병원 필기시험대비 모의고사 5회

## 문제

혈액투석에서 요소가 혈액에서 투석액으로 이동하는 주된 원리는?

## 보기

1. 농도차에 의한 확산 **✔ 정답**
2. 전기차에 의한 능동수송
3. 단백결합에 의한 흡착
4. 삼투차에 의한 물 이동
5. 압력차에 의한 초여과

**정답: 1**

## 해설

요소 같은 작은 용질은 농도차에 따라 반투과막을 통과한다. 수분 제거의 초여과와 구분한다.

## 심화 해설

혈액투석에서 요소(urea)가 혈액에서 투석액으로 이동하는 주된 원리는 농도차에 의한 확산(diffusion)입니다. 반투과성 다공성 막(semipermeable porous membrane)을 사이에 두고, 혈액 쪽 요소 농도가 투석액 쪽보다 높기 때문에 요소 분자가 농도가 낮은 투석액 쪽으로 이동합니다[1].

투석기(dialyzer) 내부에서 혈액과 투석액은 반대 방향으로 흐르면서 막을 경계로 요소의 농도 기울기(concentration gradient)를 유지합니다. 혈액이 투석기를 통과하는 동안 요소는 지속적으로 확산되어 제거되며, 투석액은 계속 새 것으로 교체되므로 농도차가 사라지지 않습니다[1].

혼동 주의! 보기 5번의 압력차에 의한 초여과(ultrafiltration)는 혈액투석에서 수분을 제거하는 기전입니다. 초여과는 정수압 차이로 물과 작은 용질이 함께 이동하는 방식이므로, 요소 제거의 주된 원리인 확산과 구분해야 합니다. 보기 4번의 삼투차에 의한 물 이동은 복막투석에서 포도당 투석액으로 수분을 제거할 때 주로 적용되는 개념입니다.

확산에 의한 용질 제거는 분자량이 작을수록, 막의 기공 크기가 클수록, 혈액과 투석액의 농도차가 클수록 효율적입니다. 요소는 분자량이 60 Da으로 작은 수용성 물질이므로 확산으로 잘 제거됩니다. 반면 크레아티닌(113 Da)이나 비타민 B12(1355 Da)처럼 분자량이 클수록 확산 속도가 느려집니다[1].

휴대형 또는 웨어러블 인공신장을 만들려면 투석액을 적게 사용하는 폐쇄회로가 필요한데, 이 경우 투석액 안에 확산되어 나온 요소를 다시 제거해 주어야 농도 기울기가 유지됩니다. 투석액 재생 시스템(dialysate regenerative system)에서는 흡착(adsorption)이 보조적으로 사용되지만, 이는 투석액 속 요소를 붙잡아 제거하는 방식으로 혈액에서 투석액으로의 초기 이동 원리인 확산과는 다릅니다[1].

핵심! 혈액투석에서 요소 제거의 첫 단계는 반투과성 막을 통한 확산이며, 초여과는 수분 제거, 흡착은 투석액 재생이나 특정 독소 제거에 쓰이는 보조 기전입니다. 국시 문제에서는 ‘요소 제거 = 확산’, ‘수분 제거 = 초여과’로 연결해 기억하면 혼동을 줄일 수 있습니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Nanoporous biomaterials for uremic toxin adsorption in artificial kidney systems: A review.일반논문Cheah WK, Ishikawa K, Othman R, Yeoh FY (2017) · DOI: 10.1002/jbm.b.33475

## 임상 시나리오

혈액투석 용질 제거 원리확산 vs 초여과, 국시 포인트 정리
혈액투석에서 요소 제거의 주된 원리는 농도차에 의한 확산이다. 반투과성 막을 사이에 두고 혈액 쪽 요소 농도가 높아 투석액 쪽으로 이동한다.

확산 효율은 분자량이 작을수록, 막 기공이 클수록, 농도차가 클수록 증가한다. 요소는 분자량 60 Da으로 작아 확산이 잘 된다.

초여과는 압력차로 수분을 제거하는 기전이며, 삼투차에 의한 물 이동은 복막투석에서 주로 적용된다.

주의국시에서 요소 제거 = 확산, 수분 제거 = 초여과로 연결해 기억하라. 흡착은 투석액 재생 등 보조 기전이다.

## 핵심 개념

- **확산** — 농도차에 의해 용질이 높은 농도에서 낮은 농도로 이동하는 현상
- **초여과** — 정수압 차이로 물과 작은 용질이 반투과성 막을 통과하여 제거되는 기전
- **투석기** — 혈액과 투석액이 반투과성 막을 사이에 두고 물질 교환을 하는 장치
- **농도 기울기** — 두 지점 간 용질 농도의 차이로, 확산의 원동력이 됨
- **투석액 재생 시스템** — 폐쇄회로에서 투석액 속 노폐물을 제거하여 재사용하는 시스템

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