경구 섭취가 불량하거나 할 수 없는 경우, 체액량 유지와 결핍되거나 부족한 전해질이나 수분의 보충 그리고 매일 필요한 생리적인 요구량의 수분 및 전해질 공급을 위하여 임상에서는 흔히 경정맥 수액요법을 시행한다.

Nacl 0.9g(100ml당) (Na+ 154mEq, Cl- 154mEq)

폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 다층필름플라스틱용기 또는 유리용기에 든 무색투명한 액

수분 및 전해질 결핍시의 보급(나트륨 결핍, 염소 결핍) 주사제의 용해 희석제

염화나트륨으로서 보통 20~1000mL를 피하, 정맥, 점적 정맥주사 또는 직장에 주입 투여량, 투여 속도는 연령, 체중, 증상에 따라 적절히 증감 주사제의 용해 희석에는 적정량 사용

Nacl 4.5g (Na+ 77mEq, Cl- 77mEq) 주사용수 1L

1000ml 중 포도당(KP) 50.0g, 염화나트륨(KP) 9.0g

약간 짠맛과 단맛이 있는 무색투명한 액을 무색투명한 유리 또는 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 다층필름플라스틱 재질의 용기에 충진 한 것

탈수증, 수분․전해질 보급, 수술전후의 수분․전해질 보급

성인 :1일 500-1000ml(시간당 250-500ml 또는 분당 60-120방울)을2-3회 나누어 점적IV. 유아 : 시간당 15-60ml 또는 분당 4-15방울 노인 : 시간당 250ml 또는 분당 60방울의 속도로 점적 IV. 투여랑, 투여속도는 연령, 증상에 따라 적절히 증감한다.

1000ml 중 포도당(KP) 50g

glucose 100g 주사용수 1L

glucose 150g 주사용수 1L

단맛이 있는 무색투명한 액을 무색투명한 유리 또는 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 다층 필름플라스틱 재질의 용기에 충진한 것

1. 주 효능, 효과 탈수증, 특히 수분결핍시의 수분보급 2. 기타질환 약물, 독물중독, 주사제의 용해 희석제

보통 성인은 1회 500~1000ml IV. 점적 정주하는 경우의 속도는 포도당으로서 시간당 0.5g/kg 이하로 한다. 연령, 증상에 따라 적절히 증감한다.

1000ml 중 염화나트륨(KP) 6g 염화칼륨(KP) 0.3g 염화칼슘(KP) 0.2g 젖산나트륨(USP) 6.2g (젖산나트륨으로서 3.1g)

무색투명한 유리 또는 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 다층필름플라스틱 재질의 용기에 약간의 짠 맛이 있는 무색투명한 액을 충진 한 것이다.

순환혈액량 및 조직 간 액의 감소 시에 의한 세포 외액의 보급, 보정, 대사성 acidosis의 보정

보통 성인 1회 500~1000ml 점적 IV. 투여속도는 시간당 300-500ml (분당 80-120방울)로 한다. 투여량, 투여속도는 연령증상에 따라 적절히 증감한다

정제 올리브유와 정제 대두유의 혼합물 20g (필수지방산으로서 4g)

투명한 플라스틱 백에 든 독특한 냄새를 가진 미백색의 균질한 용액

비 경구 영양 보급을 요하는 환자에 대한 칼로리 및 필수지방산 공급

IV. 포도당, 아미노산과 함께 투여할 경우 최종 혼합액의 삼투압에 따라 중심 또는 말초 정맥 을 선택하여 투여한다. 드물게 경구 또는 장관 내 영양요법의 보충유지로 단독 투여할 경 우 말초정맥으로 투여될 수 있다. 성인:1일 지질 1g~최대 2g/kg 투여. 지질 0.15g/kg/hr를 넘지 않도록 한다.

필수 아미노산 8종과 비 필수 아미노산 7종을 고농도(10%)로 함유한아미노산 수액제로서, 경구적으로 단백 섭취가 불가능한 환자, 단백소모량이 많은 만성 소모성 질환자, 장기입원환자, 화상환자 및 허약체질자의 영양보급에 적합. urea cycle에 관여하는 아르기닌을 다량 함유하여 아미노산 수액제 투여 시 나타날 수 있는 고 암모니아 혈증을 예방

무색~미황색의 투명한 액체가 충전된 주사제

저 단백 혈증, 저 영양상태, 수술 전 후의 아미노산의 보급

성인: 총 아미노산으로서 체중 kg당 1일 1~1.5g을 최대용량으로 점적 IV -투여금지- 간성혼수 도는 간성혼수의 우려가 있는 환자 중증 신 장애 환자, 고 질소혈증 환자 질소이용을 저해하는 대사 장애 환자 소모성 심부전증 환자 폐부종 환자 소변 감소증, 무뇨증 환자 고 나트륨 혈증과 염소혈증 또는 알칼리증 환자 심근경색 및 그 병력이 있는 환자

저 단백 혈증, 저 영양 상태, 수술 전 후 아미노산 보급

성인: 총 아미노산으로서 체중 당 1일 1~1.5g을 최대용량으로 점적 IV

*1957년 Wiedersheim이 전분을 히드록시에칠화한 히드록시에질전분(HES)이 a-amylase에 대해 저항성을 나타내어 그 용액이 혈장대용제로 바람직하다고 발표한 이래 HES용액이 임상적으로 사용되기 시작했다. 살린에스는 혈압유지효과와 혈중체류시간의 면을 고려해, HES의 치환도를 0.50~0.55, 분자량 70000, 극한점도를 0.09~0.14dl/g으로 조정하여 혈장과 동등한 교질삼투압을 갖도록 만든 히드록시에칠전분 6w/v%의 생리식염액으로 유효성과 안전성을 겸비한 혈장대용․체외순환희석제이다.

수액용 고무마개를 한 무색투명한 병에 든 무색의 맑은 액으로 약간의 점성이 있다.

각과 영역에서의 다량출혈에 대한 처치 혈액손실에 따른 쇽, 화상 쇽, 외과적 쇽, 폐혈증 및 외상에 의한 쇽 등 체외순환에 있어 혈액희석충진

보통 성인 1일 500~1000mL 점적 정맥주사. 1일 투여량과 투여속도, 투여기간은 환자의 혈액량 감소의 정도와 기간 및 혈액농도, 연령, 체중, 혈류역학적 상태에 따른다. 단 1일 최대용량인 체중 kg당 33mL를 초과해서는안 된다. 체외순환에 있어 혈액 희석 충진 액으로 사용 시에는 체중 당 5~10mL를 투여한다.

에너지원인 탄수화물, 아미노산, 지방과 전해질 등을 하나의 bag으로 환자에게 공급할 수 있는 제품. MCT 지방 유제를 함유하고 있는 제품.

수액용 우제, 폴리아마이드와 폴리프로필렌 재질로 구성된 무색 투명한 백이 위에 두 개,아래 하나 모두 세 개의 방으로 나뉘어져 있다.

경구 또는 위장관내 영양섭취가 불가능하거나, 불충분 또는 금지되어 정맥 영양 공급을 실시해야 하는 환자들에게 수분, 전해질, 아미노산 및 칼로리 보급

중심정맥 투여 투여속도는 총 투여량, 투여되는 최종 혼합액의 특성, 1일 투여량, 투여시간 등을 고려하여 결정한다. 통상, 투여시작 30분 동안 점차적으로 투여량을 증가시켜서 적정한 투여량에 도달시킨다. 투여기간이 한정되어 있지는 않으나, 장기간 투여할 경우에는 적절한 미네랄 및 비타민을 공급해주여야 한다. 최대 주입속도는 1.7mL/kg/hr 넘지 않도록 한다. (시간당 아미노산 0.1g/kg, 포도당 0.24g/kg, 지방 0.07g/kg 해당함)

Oliclinomel (N4, N7 1L,1.5L,2L) : 단백 아미노산 제제 이 약은 중심정맥 또는 말초정맥으로 투여한다 환자의 상태와 열량 소비 그리고 대사 요구량에 따라 용량을 결정한다 임상적 필요에 따라 계속하여 투여할 수 있다.

고용량, 너무 빠른 투여와 같이 부적절한 사용은 이상반응을 유발할 수 있다 체온상승, 발한, 오한, 두통, 구토, 호흡곤란이 나타날 경우 투여를 중단한다 고장성용액을 말초정맥으로 투여할 경우 혈전성 정맥염이 발생할 수 있다 간 비대와 황달이 아주 드물게 나타날 수 있다

조산아/신생아/영아 달걀, 대두유단백, 또는 이약의 성분에 알려진 과민반응을 나타내는 환자 혈액투석, 혈액여과를 하지 못하는 신장애 환자 중증 간질환 환자 선천성 아미노산 대사 이상 환자 중증 혈액응고 장애 한자 고지혈증 환자 시간당 인슐린 6단위 이상 필요한 고혈당증환자 이 약에 함유된 전해질의 혈청학적 수치가 병적으로 높은 환자 급성 폐부종, 수분과다공급, 대상부전성 심부전, 저장성 탈수 간성혼수 또는 간성혼수의 염려가 있는 환자 혈구포식세포 증후군 환자 부신기능부전증환자 중증 패혈증과 같은 중증 지방 대사 장애 환자, 지방 색전증 환자

경구 섭취가 불량하거나 할 수 없는 경우, 체액량 유지와 결핍되거나 부족한 전해질이나 수분의 보충 그리고 매일 필요한 생리적인 요구량의 수분 및 전해질 공급을 위하여 임상에서는 흔히 경정맥 수액요법을 시행한다.

체내의 수분은 크게 세포내액 부분과 세포외액 부분으로 나눌 수 있으며, 이 중 세포외액 부분은 다시 간질액과 혈관내액인 혈장으로 나누어진다. 투여된 수액이 이와 같은 3가지의 다른 수분 구획(fluid compartment) 사이에서 어떠한 효과를 미치는지는, 수분과 전해질의 항상성(homeostasis)에 대한 이해가 선행되지 않는다면, 정확한 이해를 하기 어렵다.

수액요법과 전해질 균형에 대하여는 여전히 정확한 이해와 적절한 임상적 적용이 미흡하다. 이에 본 시간에는 전체적인 이해를 돕기 위해 먼저 각기 다른 3가지의 수분 구획 내에서 수분과 전해질의 항상성에 대한 이론적인 배경을 알아본 후, 각 수액제재별 특성을 고려한 예제를 중심으로 실제 경정맥 수액요법의 목적과 단계를 알아보고자 한다.

체내 총 수분량(total body water, TBW)은 정상성인에서 남성의 경우 체중의 약 60%를 차지하게 되며, 여성은 체중의 약 50%를 차지하게 된다. 나이가 들어감에 따라 5-10% 가량 감소하는 경향을 보인다. 이는 지방(adipose tissue)조직이 10%이하의 수분함량을 보이고 있어, 체내 총 수분량은 지방조직의 양과 반비례함이 알려져 있다. TBW는 크게 세포내액(intracellular fluid, ICF)과 세포외액(extracelluler fluid, ECF)으로 나눌 수 있으며, ECF는 다시 간질액(interstitial fluid)과 혈장(plasma)으로 나눌 수 있다.

ICF 와 ECF는 semipermeable cell membrane으로 나누어져 있으며, 이 막은 물은 통과가 가능하나 전해질은 통과가 불가능한 특성을 가진다. 전해질의 경우 능동적 운반을 필요로 하여, Na-K-ATPase를 통하여 Na:K=3:2의 비율로 세포막을 통과하게 된다. 산소와 이산화탄소, 요소 등은 다른 전해질과 달리 능동적 운반없이 세포막의 투과가 가능하다. ECF의 간질액과 혈장은 내피세포(endothelial cell layer)에 의해 구분되게 되며, slit-pores가 존재하여 전해질과 일부 단백의 통과가 가능한 구조로 되어있다. 그리하여 수분과 전해질은 간질액과 혈장사이에서 농도의 연속성을 가지게 된다. 하지만, 단백과 지단백과 같이 분자량이 큰 경우에 내피세포의 투과성은 장기와 조직에 따라 큰 차이를 보이며, o(reflection coefficient)로 정의되어 0(completely permeable)부터 1(completely impermeable)의 수치로 표시할 수 있다. 뇌조직의 경우에는 내피세포간에 tight junction을 이루고 있어, 분자량이 큰 물질은 거의 통과하지 못하여, o가 거의 1에 가까우며, 간조직의 경우에는 그 반대라 하겠다. 대부분의 systemic circulation은 o=0.95 가량으로 알려져 있다.

① 혈장 삼투압

경정맥 수액요법으로 ECF로 투여된 수분의 평형을 이해하기 위하여 혈장 삼투압(plasma osmolarity)에 대한 이해가 필수적이라 하겠다. plasma osmolarity의 major determinant는 다음과 같다.

Plasma osmolarity = sodium + other cations + anions + glucose + urea 이중에서 glucose는 1%이하의 부분만 기여하므로 무시할 만 하며, potassium, calcium, magnesium 등의 양이온 역시 무시할 만 하며, 75% 이상의 osmolality를 NaCl이 차지하여, 간략화 한다면,

Effective plasma osmolarity(tonicity) = 2 x [plasma Na+]

이와 같이 나타낼 수 있으며, 일반적인 생리적 상태에서는 ECF의 osmolality는 285~295 mOsm/kg H2O 이다. 이론적인 측면에서의 삼투압은,

osmotic pressure (mmHg) = 19.3 x osmolarity (mOsm/kg H2O)

② 총 삼투압

총 삼투압 (Total osmotic pressure, TOP)은 5600 mmHg에 이르며, 이 중 99.6%가 전해질로 이루어지며, 단지 28mmHg 가량의 매우 소량의 부분이 단백(주로 albumin)에 의해 결정되며, 이를 Colloid osmotic pressure(COP) 또는 oncotic pressure 라 부르게 된다. COP는 수치로 보면 매우 미미하게 생각될 수 있으나, 단백은 endothelial cell layer를 자유롭게 통과하지 못하므로 모세혈관에서의 수액교환에 있어서는 매우 중요한 역할을 하고 있다.

COP를 결정하는데 있어, 단백은 그 자체로써의 효과는 없다. 단백은 음전하를 띠므로 양이온(Na+)을 끌어당기고, 음이온(Cl-, HCO3-)을 밀어낸다. Na+이 단백 주위를 둘러싸면 새로운 group이 형성되게 되고 이로 인하여 새로운 equilibrium이 형성되게 된다. 양이온, 음이온과 단백의 결합은 concentration gradient와 voltage gradient의 두 가지 요소에 의하여 결정된다.

이러한 균형은 다음의 법칙을 만족하게 되는데,

- electroneutrality on both sides

- equilibrium of electrochemical potential on both sides, generated by the diffusional ions, according to the following formula

[cations] plasma x [anions] plasma = [cations] interstitium x [anions] interstitium

예를 들어 Albumin이 10 negative charge을 띤다고 가정하면, 정상 pH인 7.4에서 1개의 albumin molecule은 17 negative charge를 띄게 되어, 소수의 albumin molecule이 새로운 균형을 유발한다. 이를 Donnan effect 또는 Gibbs-Donnan effect라 한다. 언급한 바와 같이 혈장내 평균 COP는 28 mmHg이고 이 중 21 mmHg는 albumin에 의해서(이 중 40% 가량인 9 mmHg는 Gibbs-Donnan effect에 의한 것임), 나머지 9 mmHg는 immunoglobulins와 fibrinogen 등의 다른 혈장 내 단백에 의해서 형성되게 된다. 이러한 단백에 의한 COP는 exponential 관계를 가지고 있어, hypo-albuminemia가 있는 환자에 경우 Donnan effect 역시 exponential하게 감소함에 따라, COP 역시 매우 감소하게 된다.

(3) Starling forces

확산(diffusion)은 capillary를 통한 수액의 이동에 있어 가장 중요한 부분을 차지하고 있으며, 이는 정수압(hydrostatic pressure)과 삼투압(oncotic pressure)에 의해 결정되는데, 이를 Starling의 법칙이라 부른다.

capillary를 통한 수액의 이동은 위의 두 가지 힘의 산술적인 합에 의해 결정되게 되며, 동맥혈 부분은 정수압이 주가 되어 interstitium으로 수액이 이동하게 되며, 정맥혈 부분은(실제로 capillary가 아니라 post-capillary venule에서) 정수압이 10mmHg로 감소하게 됨에 따라 삼투압이 주가 되어 역의 방향으로 수액이 이동하게 된다. 동맥 부분에서 이동한 수액의 10% 가량은 정맥 부분이 아닌 림프 부분으로 재흡수 되게 된다.

수액 요법은 다음과 같은 3가지 목적을 가지고 시행하게 된다.

첫째. 체액량의 유지 (volume replacement), 둘째. 결핍되거나 부족한 전해질이나 수분의 보충 (deficit replacement), 셋째. 매일 필요한 생리적 요구량의 수분 및 전해질 공급 (maintenance replacement) 을 위하여 시행하게 되며, 넓은 의미의 수액 요법을 시행함에 있어서는 경구 혹은 경비위관 (nasogastric tube), 경정맥 (intravenous ;IV-말초 혹은 중심 정맥), 경피 (subcutaneous; hypodermoclysis)의 방법이 있겠으나, 이 글에서는 병실에서 매일 시행하고 있는 경정맥 수액 요법을 좁은 의미의 수액 요법으로 정의하고, 수액요법의 실제적인 적용에 대하여 알아보고자 한다.

(일반적으로 경정맥 투여 시 15 drop (guttage: gtt)가 1ml에 해당한다. 즉, 분당 15 gtt 일 때 1 분에 1ml가 주입된다.)

gtt

등장성 생리 식염 용액 (isotonic saline, 0.9% NaCl, normal saline)이 가장 기본적인 치료법이다. 출혈이 심하거나 저혈량성 쇽(hypovolemic shock)의 치료에 전혈 (whole blood), 혈장 (plasmanate) 이나 albumin 등 혈액성분을 사용하였으나, 급성 출혈시 전혈의 사용 외에는 혈장이나 albumin이 등장성 생리 식염 용액보다 나은 점이 없고, 값이 비싸고, 혈액 성분의 투여에 따르는 부작용이 많아, 극히 제한하여 사용한다. Dextran도 과거 많이 사용하였으나 등장성 생리 식염 용액보다 나은 점이 없다

질병의 경과, 치료를 위하여 금식을 하는 경우에도 매일 1일 요구되는 양을 보충하고, 그 외 경비위관을 통한 배액 (nasogastric drainage), 구토, 발한, 설사 등이 있으면 그 구성 성분에 따라 추가로 보충하여야 한다. 여기서는 매일 기본적으로 요구되는 최소한의 양을 제시하고자 한다.

매일 체중 1 kg 당 30ml의 수분이 필요하다 (1일 2,000 ml). 발열이 있는 때에는 체온이 1℃ 증가할 때마다 10-15 %의 수분을 추가로 공급하여야 한다. 1일 100-150 mEq의 소디움 (6-9g NaCl)이 필요하고, 발열과 발한이 심할 때는 발한 양만큼 수분에 추가로 소디움을 공급한다 (isotonic saline으로 1/3 양을 dextrose in water로 2/3양을 공급한다.) 1일 60-80 mEq의 포타슘(4.5-6g KCl)이 필요하며, 발열과 발한이 심한 때는 발한 양만큼 4mEq씩 추가로 필요하다.

금식으로 공복상태가 지속되면, 체중 kg 당 1-1.2의 체단백이 분해되어 소실된다. 1일 100-50g 이상의 포도당 (340-510kcal)을 공급함으로써 체단백 소실을 절반 이하로 줄일 수 있다. 금식이 4-8일간 지속되면 반드시 케톤산증이나 체단백 소실을 막기 위하여 고농도의 포도당용액을 사용해야 하는데, 이때는 말초 정맥의 혈전이나 정맥염을 피하기 위하여 중심 정맥을 사용하고, 고혈당증, 당의 요배설을 줄이기 위하여 포도당 4g당 1 unit의 regular insulin을 공급한다. 또한, 고농도 포도당액을 끊은 후에도 5-10% 포도당액을 지속적으로 정주하거나 경구 투여를 하여 이차적인 저혈당 (reactive hypoglycemia)을 예방하여야 한다.

장기적인 금식이 불가피할 때에는 magnesium은 1일 8-20mEq(1-3g MgSO4)이 필요하며, 단백은 40g/day (5% amino acids in 5% D/W 1000ml )이 필요하고, 비타민은 2ml vitamin B complex와 500mg의 vitamin C가 추가로 공급이 필요하다.

어떠한 환자라도 쇽이나 쇽 전단계의 체액량 부족이 있으면 가장 먼저 체액량을 보충하여 유지하여야 한다. 즉, 뚜렷한 급격한 500 ml 이상의 출혈이 있을 때 전혈을 사용하며, 그 이외는 등장성 식염수로 체액 부족 분의 2.5 배를 공급한다. 체액량 (혈장량) 부족은 다음과 같이 계산한다.

체액 부족량 (ml) = 70 x 체중 x [1 -정상 Hct / 현재의 Hct]

예) 70 Kg의 급성 장폐쇄 환자가 측정된 Hct 55%일 때 체액 부족량 (ml) = 70 x 70 (1 - 45/55) = 900ml

모든 상태가 안정되고, 결핍된 성분이 충분히 보충되었더라도, 지속하여 금식이 될 때에는 1일 유지에 필수적인 양과 배액이나 계속 손실되는 만큼을 추가로 보충한다.

수분 부족이면 5, 10 %의 포도당액을 사용하고, sodium 부족이면 식염 용액을 사용한다. 소디움과 수분 부족이 함께 있으며, 당뇨, 고질소혈증 등의 심한 고장성 상태에서는 1/2 -1/4 식염 용액을 사용하고, 심한 sodium결핍이나 심한 수분과잉으로 hyponatremia가 심하면 3, 5 % 식염 용액을 사용한다.

- 위액 손실(구토나 Nasogastric tube 배액) : 5% Dextrose/half saline 1 liter 에 KCl 20 mEq를 첨가한 용액으로 손실량만큼 보충

- 십이지장의 손실 : Hartmann 1 liter에 NaHCO3- 20 mEq를 첨가한 용액으로 손실량만큼 보충

- 췌장의 손실 : Hartmann 1 liter에 NaHCO3- 50 mEq를 첨가한 용액으로 손실량 만큼 보충

- 대장의 손실(설사) : half saline 1 liter에 K acetate 20 mEq를 첨가한 용액으로 손실량만큼 보충

- 매일 체중의 변화를 확인한다.

- 매일 수분과 전해질의 투여량과 배설 및 배액된 양을 기록한다.

- 요량과 필요하면 요중 성분을 측정한다.

- 안정이 되기 전까지는 1-4 시간마다 1일 간 그 후는 매일 2-3 일 동안 serum Na+, K+, HCO3-, Cl-, 및 Osm(삼투질 농도)을 측정하고, BUN, creatinine, 혈당 등도 매일 확인한다.

- 정맥 주사 부위를 매일 확인하고, 최소 2일마다 위치를 변경하며, 혈전증이나 정맥염이 생기지 않도록 움직이지 못하는 환자는 절대로 하지나 움직이지 못하는 팔에 주사하지 않는다

① 개요

포도당 용액은 수분의 공급과 칼로리 공급에 사용된다. insulin 분비와 기능이 정상인 환자에게 있어서는 glucose는 즉시 cell내로 uptake되어 대사되기 때문에, 당용액을 주입한다는 것은 생리적으로 순수한 수분을 공급하는 것과 같은 의미를 가진다. 그러므로 주입된 당용액은 체내 수분 분포에 따라 2:1의 비율로 ICF와 ECF에 균일하게 분포 하게되어 혈관내 체액량 유지(volume replacement) 목적으로는 적절하지 않으며, 이러한 목적으로는 사용하여서도 안될 것이다.

② 수분 공급

증류수를 직접 투여하면 적혈구가 파괴되는 용혈 현상이 나타나므로, 당을 추가하여 등장성이나 고장성 용액을 만들어 사용한다. 이때 함유된 포도당은 체내에서 대사되어 1 g 당 0.6ml의 수분을 생성하므로, 만일 1 liter의10% dextrose를 주입하면 1,060 ml의 수분을 공급한 셈이 된다.

③ 칼로리 공급과 체단백의 분해 억제

1 g의 포도당에는 4.1 Kcal이 함유되어 있고 1일 100-150g의 포도당 공급은 체단백 분해를 억제한다. 체단백 분해를 억제하여, 신장으로 배설된 노폐물의 양과 케톤산의 생성을 억제한다.

- Dextrose in water (D/W): 5, 10, 20, 50%

- Fructose in water: 10%

수분 결핍은 임상적으로 고나트륨 혈증이나 헤마토크릿 (Hct)의 상승으로 나타난다. 이는 총수분량 (total body water: TBW)과 그 당시의 삼투질농도(osmolality: Osm)의 곱(체내 총삼투질량)이 일정한 원리를 이용하여 아래와 같이 계산할 수 있다.

경정맥으로만 사용하고 경피적 투여는 하지 않아야 한다. 포도당액은 pH가 4-5이므로 정맥 천자 부위를 3일에 한 번은 바꿔 주어야 정맥염을 예방할 수 있다. 포도당액은 시간 당 0.5g/kg 이하의 속도로 주입하여야 요당이 검출되지 않으며 이에 따른 삼투성 이뇨에 의한 수분 손실이 없다(10%인 경우 3 시간). 5% D/W나 10% fructose는 2배의 속도로 정주가 가능(666 ml/hr하다. 너무 빠른 속도로 포도당을 주면 일시적인 hyperinsulinism을 초래하여 쇄약감, 발한, 의식 및 지남력 장애, 저혈압 등이 발생할 수도 있다. 20% 및 50% 포도당액은 탄수화물이 필요할 경우에 정주 (1L/6hrs)하는데 정맥염이나 혈전을 예방하기 위해서 중심 정맥에 정주해야 한다

식염수 (소금) 용액은 말 그대로 소금 (NaCl) 결핍이나 이에 따른 체액량 부족이 있는 때에만 사용하고 단순히 수분 결핍 만 있을 때에는 절대로 사용하면 아니 된다. 등장성 식염수(isotonic sodium chloride solution, normal saline, physiological saline)는 혈장 내의 Cl보다 많은 Cl를 함유하고 있어, Cl보다 Na 손실이 많은 신장이 Cl를 배설하지 못하는 때에는 과량을 투여하면 hyperchloremic metabolic acidosis (소위 dilutional acidosis)가 발생할 수 있다. 이를 보완하기 위하여 혈장 조성과 같이 중탄산염을 첨가한 Hartmann 용액이 개발되었다. 저장성 식염수는 1/2, 1/3, 1/4 saline이 사용되고 있으며, 혈압이나 맥박 등이 안정된 상태에서, 소디움의 결핍이 있으며 혈중에 혈당, BUN 등이 높은 고장성인 상태에서 이용되며 (예. 당뇨병성 혼수, 급성 신부전의 이뇨기), 단순한 수분 결핍이 아니고 소디움 결핍이 동반된 때 사용한다.

- Normal saline: 0.9% NaCl: 5 혹은 10% dextrose에 혼합하기도 함.

- Half saline: 0.45% NaCl : 5 혹은 10% dextrose에 혼합하기도 함.

- 1/3 saline: 0.33% NaCl : 5 % dextrose에 혼합하기도 함

생리 식염수는 최대 시간 당 400 - 500 ml를 사용하며, 쇽이 있는 때에는 15-30분에 250-500 ml를 주입하여 1시간에 2,000 ml를 투여하기도 한다.

매우 극심한 소디움 소실이나, 극심한 수분 과잉으로 심한 증상이 있는 저나트륨 혈증이 있을 때 (serum Na+ 110-115 mEq/l 미만) 뇌부종의 발생을 예방하기 위하여 사용한다.

3% 와 5% NaCl 용액이 사용된다.

① 목표

- 혈청 소디움 : 120-125mEq/L

- 증상이나 징후의 소실

② 교정 속도

- 혈청 소디움의 농도를 1 시간에 0.5-1mEq/L씩 상승

- 혈청 소디움의 농도를 24 시간에 12mEq/L 이내, 48시간에 18mEq/L 이내의 상승

③ 혈청 소디움을 1시간에 1 mEq/L 상승시키는데 필요한 3% Na의 양

체중 x [원하는 혈청 Na 농도 (120) - 현재의 혈청 NA 농도] ml

위와 같은 공식 이외에 최근에는 다음과 같은 공식이 추천된다.

(4) 링거 및 유산 링거 용액

링거(Ringer) 용액은 등장성 식염수에 생리적인 농도의 potassium과 calcium을 첨가한 용액이다. 유산 링거 (lactated Ringer) 용액은 등장성 식염수에서 문제가 되는 과잉의 Cl- 대신 중탄산염으로 전환되는 유산을 첨가한 수액제로 potassium이나 calcium도 첨가되어 있다. 대사성 산증이 있는 때에 사용할 수 있다. 하지만, 대사성 산증이 있을 때 이러한 buffer effect에 대해서는 명맥한 장점이 증명된 적은 없다. 또한, calcium이 첨가되어 있기에, 특정 약물과 결합하여 bioavailability를 약화시킬 수 있으며, 수혈을 할 경우 calcium이 clotting 과정을 활성화시켜 혈전 생성을 자극할 수 있어 주의가 요구된다.

대개 KCl의 형태로 1 ml 당 2-4 mEq의 형태로 사용된다. hypokalemia의 치료에 사용되며, 다른 기본 수액제에 혼합하여 사용한다. 유지 수액 요법이 아닌 긴급한 hypokalemia의 치료 시에는, 당분이 세포로 유입될 때 potassium도 끌고 들어가기 때문에 당용액에 첨가하여서는 안되고, 식염수를 사용하는 것이 좋다.

potassium을 공급하는 수액 내의 potassium 농도는 80 mEq/L이하로 하여 1시간에 20 mEq 정도 (급한 경우에는 40 mEq 까지도 가능)를 공급하며, 1일 80-120 mEq 이내를 공급한다. 반드시 이 경우 혈청 potassium 및 ionizes calcium의 측정과 심전도의 감시가 필요하다

교질 용액(Colloidal solutions)은 모두 혈관내에 국한하여 삼투질 농도를 올려 간질(interstitium)로부터 수분을 끌어들이며, 이에 따라 체액량을 증가시킨다.

① 전혈

뚜렷한 급격한 500 ml 이상의 출혈이 있을 때 사용하며, 간염의 전파, 수혈반응, 급성 폐부 종, 저칼슘 혈증 등 수혈에 따르는 문제가 발생한다. 혈액을 이용하지 못할 때에는 혈액 손실양의 2.5배를 등장성 식염수나 lactated Ringer's solution과 같은 용액으로 보충한다. 단, 혈액 손실양이 1,000 ml를 초과하면 추가로 plasma 또는 다른 colloid solution을 투여해야 한다.

② 농축 적혈구

③ plasmanate (혈장)

④ albumin

심한 부종이나 저혈량성 쇽이 있을 때 등 급격한 혈액량 보충이 꼭 필요할 경우에만 사용한다.

⑤ Dextran & Hydroxyethyl Starches (HES)

macromolecules을 plasma와 비슷한 농도를 가지는 sodium solution에 섞은 것으로, 정상적인 상태에서는 endothelial layer를 통과하지 못한다. 그러므로 출혈 또는 폐혈증에 의한 shock 상태에서 intravascular volume을 늘이기 위하여 사용한다. 일반적인 단백(albumin 등)과는 달리 electroneutrality를 가지고 있어, Gibbs-Donnan effect에 의한 osmotic pressure 의 추가적인 증가는 없다.

문제 1.

70% 정상 남성에게 normal saline(0.9% NaCl) 1 liter 를 주입하는 경우 세포내액량(ICF)과 세포외액량(ECF; 혈장과 간질) 변화는? (ECF 의 20%를 intravascular volume으로 가정한다.)

답>

ICF : 변화 없음.

ECF: 증가 (intravascular space로 0.2 liter, interstitium으로 0.8 liter가 분포함)

해설>

a. TBW(total body water)를 계산한다.

b. TBW를 ICF와 ECF로 나눈다. (2:1)

c. 각 부분별 total amount of osmoles 을 계산한다.

: Total milli-osmoles = osmolality[mOsm/kg] x volume[liter] x 1000

d. 평형을 이루는 새로운 osmolality를 계산한다.

: 주입하게되는 수액의 total osmoles을 원래의 osmoles에 더하여 계산한다.

0.9% NaCl은 실제로 308 mOsm/kg로 다소 hypertonic하나 plasma와 isotonic한 것으로 가정하고 계산한다.

위와 같이 생각하면

a. 70kg 남성의 TBW: 70 x 0.6 = 42 liter

b. ICF: ECF = 28 liter: 14 liter

c, d. plasma와 isotonic하므로, ECF에만 머물게 된다.

그러므로, 1 liter의 20%인 0.2 x 1 = 0.2 liter만이 intravascular space에 머무르게 된다.

문제 2.

70 kg 정상 남성에게 2.5 % NaCl 1 liter 를 주입하는 경우와 0.6% NaCl 1 liter를 주입하는 경우 각각 세포내액량(ICF)과 세포외액량(ECF; 혈장과 간질)의 변화는?

답>

① 2.5% NaCl 1 liter 주입시

ICF : 감소 (1.2 liter)

ECF: 증가 (intravascular space는 0.44 liter, interstitium은 0.96 liter)

② 0.6% NaCl 1 liter 주입시

ICF : 증가 (0.22 liter)

ECF: 증가 (intravascular space는 0.16 liter, interstitium은 0.62 liter)

해설>

① 2.5% NaCl 1 liter 주입시

NaCl의 molecular weight = 58.5g, 2.5% NaCl solution 1 liter에는 25g가 NaCl 포함되어 있어, 25/58.5=0.427 mol = 427 mmol 이며, Na+와 Cl-로 분리되므로 실제로는 854 mosM 로 계산된다. 앞의 문제와 같이

a. 42 liter

b. 28 : 14 liter

c. total amount of osmoles: 42 x 289(정상범위 가정) = 12138 mosM 로 계산되며, ICF와 ECF는 각각 2:1의 비율로 8092 mosM 과 4046 mosM으로 계산할 수 있다.

d. 혈관내로 주입되는 수액의 osmole 이 854이므로 ECF의 osmole은 854+4046 = 4900 mosM 이며, 1 liter가 주입되었으로 TBW는 43 liter가 된다. 그리하여 몸 전체의 새로운 평형을 이루는 osmole을 계산하면, (8092 + 4900)/43 = 302 mosM 이 된다.

새로운 평형을 이룬 osmole로 변화된 ICF, ECF 의 각 부분별 volume을 역산할 수 있다. 새로운 ICF volume: 8092 / 302 = 26.8 liter 로 계산되며, 새로운 ECF volume: 4900/302 = 16.2 liter 로 계산된다. 그러므로 ICF volume은 28 liter에서 26.8 liter로 1.2 liter 감소하여 cell로부터 1.2 liter의 수분이 ECF로 나오게 된다. ECF volume의 20%가 intravascular volume이라고 생각할 때 1.2 liter x 0.2 = 0.44 liter의 volume이 증가하게 된다.

② 0.6% NaCl 1 liter 주입시

0.9% NaCl 주입 예로부터 추론해 보면, 0.6% NaCl은 normal saline의 2/3에 해당하는 isotonic 수액부분과 와 1/3은 수분으로 나누어 생각할 수 있다. 그러므로, 2/3에 해당하는 0.67 liter는 isotonic 부분으로 모두 ECF에 남게되고, 순수한 수분에 해당하는 0.33 liter는 ICF와 ECF에 고르게 분포하게되어 2:1 비율로 0.22: 0.11 liter가 분포하게 된다. ECF는 0.67 + 0.11 = 0.78 liter만큼의 증가를 보이게 되고, 이 중 20%인 0.2 x 0.78 = 0.16 liter 가 intravascular volume 증가를 가져오게 된다.

문제 3.

발열이나 배액이 없는 안정된 70kg 남성 금식 환자의 기본적인 유지 수액요법을 처방하시오.

답> D5Na77K30 (NAK1) 혹은 D5Na77K20 (NAK2)로 2 liter

해설>

수분 요구량 –> 30 ml/kg (2 liter) –> 5% D/W로 1,000 ml x 2

Sodium 요구량 –> 100-150 mEq –> 77 mEq/L x 2

Potassium 요구량 –> 40-80 mEq –> 20-40 mEq/L x 2

따라서 D5Na77K30 (NAK1) 혹은 D5Na77K20 (NAK2)으로 하루 2 liter면 된다

문제 4.

70kg남성이 급성 장폐쇄로 입원하였다. 측정된 Hct는 55% 였다. 채액 부족량을 계산하시오.

답> 900 ml

해설>

체액 부족량(ml) = 70 x 체중 x [1- 정상 Hct/현재 Hct = 70 x 70 x [1- 45/55] = 900 ml

문제 5.

52세 남자 환자가 고혈압으로 thiazide와 저염식으로 치료한지 2주 후에 기립성 저혈압과 근육 경축이 있으며 hematocrit 51%, Na+ 118 mEq/L, K+ 2.5 mEq/L 이었다. 결핍의 종류

와 치료할 적절할 수액을 제시하시오.

해설>

- 결핍의 종류: Na 결핍 » 수분과잉

- Sodium 부족량 = 0.6 x 70 x (140-118) = 924mEq

- 가장 중요한 것은 체액량의 보충과 K+의 보충이다. Isotonic saline 1 liter에 KCl 40 mEq를 혼합하여 보충한다. 절대 hypotonic saline 이나 Dextrose water를 주입해서는 안 된다.

• 이상의 예제를 정리해 보면,

volume depletion과 hyponatremia 가 함께 있는 경우(sodium deficit + water excess)

–> isotonic or hypertonic saline

volume depletion과 hypernatremia 가 함께 있는 경우(sodium deficit + water deficit)

–> 5% dextrose water till serum sodium < 155 mEq/L

–> hypotonic or isotonic saline

volume excess와 hyponatremia 가 함께 있는 경우(sodium excess + water excess)

–> restrict water & salt

–> hypertonic saline

이와 같은 수액요법을 시행하는 것이 적절할 것이다.

Hans C. Ablij. Intravenous fluid therapy taken into theoretical and practical consideration: physiology revisited. The Netherlands Journal of Medicine 2001;58:111-122

수액요법의 내과적 원칙. 한진석. 일차 진료의를 위한 약처방가이드. 대한내과학회편 176-182

Horacio J. Adrogue, Nicolas E. Madias. Hyponatremia. N Engl J Med 2000;342(21):1581-1589

Horacio J. Adrogue, Nicolas E. Madias. Hypernatremia.. N Engl J Med 2000;342(20):1493-1499

Joachim Boldt. Volume therapy in the intensive care patient-we are still confused,but․Intensive Care Med 2000;26:1181-1192

Jerry Nolan. Fluid resuscitation for the trauma patient. Resuscitation 2001;48:57-69

Maximilian J.R. Ragaller. Volume replacement in critically ill patients with acute renal failure. J Am Soc Nephrol 2001;12:S33-S39