대사성 산증과 대사성 알칼리증에 관련된 의학적 정의 및 치료

대사성 산증이란?

대사성 산증은 혈청 중탄산염 농도가 감소(24 mEq/L 이하)하면서 산혈증(pH 7.40 이하)이 나타난 상태이다. 혈청 중탄산염은 신체의 위장관이나 신장계를 통한 HCO의 소실, 고정산의 생성 과다(케톤산증, 젖산증), 고정산 부하를 배설하는 신장 능력의 장애(급성 및 만성 신부전) 등의 원인이 하나 또는 그 이상에 의해 감소할 수 있다.
급성 대사성 산증은 세포와 기관에 심각한 기능 장애를 일으킨다. 화학적 보상과 호흡 보상이 즉각적으로 이루어지지만, 급격한 산의 축적과 중탄산염의 소실에 의해 쉽게 무너져 버릴 수 있다.
신장의 보상에는 한계가 있는데, 이는 산증이 갑자기 발생하거나 신장 보상의 반응이 지연되기 때문이다. 음이온 차이(Anion gap) 검사는 대사성 산증의 특성을 규명하는데 도움이 되며, 추가적 검사(예: 독성 검사, 젖산 및 케톤산 수치)는 대사성 산증의 원인을 밝히는 데 효과적이다. 정상적인 음이온 차이(12±2)는 중탄산염 소실이나 수소이온의 신장 배설 감소를 의미하며, 음이온 차이가 큰 것은 신체가 대사하거나 배설할 수 있는 것보다 더 빠른 속도로 유기산이 생성되고 축적되고 있음을 의미한다.
만성신부전은 만성 대사성 산증의 가장 흔한 원인이다. 신장에서 수소이온을 충분히 배설하지 못하면 지속적인 산혈증(pH7.40 이하)이 초래되는데, 대부분의 경우 만성 대사성 산증은 중탄산염의 점진적 감소와 함께 서서히 발생한다. 만성신부전 환자 와 만성 대사성 산증에서는 축적된 수소이온을 완충하기 위하여 뼈 완충제가 중요한 역할을 한다.



대사성 산증의 치료

대사성 산증의 치료 방향은 기저질환에 맞추어 산-염기, 체액, 그리고 전해질의 균형을 회복시키는 것이다. 당뇨 케톤산증에서는 수분과 인슐린이 필요하며, 알코올에 기인한 케톤증은 포도당과 식염수가 필요하다. 젖산 중의 경우에는, 원인을 분명히 규명한 후 치료해야 한다.급 • 만성신부전 환자는 산-염기 균형을 회복하기 위하여 혈액투석이나 복막투석을 필요로 한다. 독극물이나 약물 중독에서도 혈액투석이 필요하다. 신세요관 산증 환자들은 다량의 중탄산염을 매일 경구로 투여하기도 한다. 중증의 급성 대사성 산증의 경우(pH 7.20 이하 또는 HCO, 6~8mEg/L), 탄산수소 나트륨(NaHCO3)의 투여가 필요할 수 있다. 중증의 산증이라도 탄산수소 나트륨의 정맥투여는 아직 논란의 여지 가 많다. 이는 기저 질환이 교정되는 동안 종종 심한 대사성 알칼리증을 일으킬 수 있기 때문이다. 탄산수소 나트륨은 체액 과다의 위험이 있을 수 있으므로 울혈성 심부전이나 폐부종 환자들에게는 매우 주의 깊게 투여하여야 한다.



대사성 알칼리증이란?

대사성 알칼리증은 pH가 7.40 이상으로 중탄산염 섭취나 수소이온 소실로 인한 혈청 중탄산염 과다 상태를 말한다. 혈청 중탄산염은 (1) 구토나 비위관 흡인에 의한 수소이온의 소실, (2) 신장에서 정상 산 부하 이상으로 수소이온 분비가 증가한 경우(이뇨제 사용 시), (3) 중탄산염 보다 염화물이 더 포함된 체액의 소실, 이는 수축 알칼리증을 유발(이뇨제 사용이나 낭성섬유증), (4) 중탄산염이나 중탄산염 전구인자(혈액내 구연산)의 과다 섭취나 투여에 의해 증가할 수 있다.
만성적인 PCO, 상승을 갑작스럽게 교정하면 만성 후 과탄산성 대사성 알칼리증(post chronic hypercapneic metabolic alkalosis) 이라는 심각한 대사성 알칼리증이 발생할 수 있다. 이 경우 중탄산염 증가로 더 이상의 신장 보상이 필요 없지만, 신장이 새로운 PCO, 수치에 반응할 수 있을 때까지(이는 보통 며칠 소요됨) 상태를 그대로 유지하기 때문에 발생한다. 대사성 알칼리증은 입원 환자들에게서 가장 흔히 발생하는 산-염기 장애로, 90%는 비위관 흡인이나 이뇨제(특히, 티아자이드계) 사용으로 인해 발생하는데 칼륨이 수소이온과 교체되면서 세포 내로 이동하기 때문에 종종 알칼리증과 함께 저칼륨혈증도 나타난다. 호흡 보상은 pH가 상승하면서 나타나며, 호흡 중추는 환기 감소에 반응하여 결국 PCO2를 상승시킨다. 이는 환기 감소로 인한 저산소혈증에서는 제한적으로, 대사성 알칼리증 환자는 보상 작용으로 40mmHg 이상의 PCO2를 유지하고 있기 때문이다. 그러나 드물게는 PCO2가 55 mmHg 이상으로 상승한 경우도 있는데, 이 경우는 호흡성 산증도 있음을 의미한다. 이러한 만성 대사성 알칼리증은 장기간 이뇨제 사용과 염류 피질호르몬 과다(쿠싱 씨 질환, 원발성 고 알데스테론증) 질환과 관련이 있다. 



대사성 알칼리증의 치료

일반적으로 경증 또는 중등도의 대사성 알칼리증은 특별히 치료가 필요하지 않으며 기저 질환에 대한 처치가 일차적인 치료접근법이다. 알칼리증의 원인을 규명하기 위해 치료 전 소변 전해질(특히, 염화물) 검사를 실시한다. 혈청 칼륨 수치는 보통 감소하여 있으며, 저칼륨혈증으로 인해 종종 근육 허약과 심부정맥이 있을 수 있고 중증 저칼륨혈증은 테타니가 발생하기도 한다. 저칼륨혈증 시 칼륨은 경구나 정맥으로 투여해 치료한다. 이뇨제나 위장관 액 소실에 의한 대사성 알칼리증의 경우 부족한 체액량을 교정하기 위해 생리 식염수를 투여하기도 한다. 대사성 알칼리증은 저혈량과 소실된 전해질이 교정되지 않으면 정상으로 회복하기가 어렵다. 아세타졸아마이드(Acetazolamide[Diam ox])는 울혈성 심부전 환자와 같이 갑작스런 체액량 증가가 위험한 환자에게 일반적으로 처방한다. 이 약제는 다량의 칼륨과 중탄산염을 소변으로 배설시키므로 치료 전에 칼륨 보충제가 필요할 수 있다.