병태생리학 - 칼륨 불균형, 전해질 불균형 / 저칼륨혈증 원인 증상 징후 식이요법 진단검사 약물요법

저칼륨혈증

 

1. 칼륨 불균형

칼륨은 세포 내에 가장 많은 전해질로 약 96%(150 mEq/L)가 세포 내에 존재하고 나머지 4%(5 mEq/L)가 혈관 내에 존재한다.

특히 칼륨은 위장관계에 풍부하다.

비록 칼륨의 대부분이 세포 내에 있지만 체내 칼륨 농도는 혈청 내 칼륨 농도로 측정한다.

혈청 내 칼륨량의 정상 범위는 3.5~5.0 mEq/L로 그 범위가 아주 좁다.

따라서 이 비좁은 범위 내로 칼륨을 유지하는 것이 아주 중요하다.

혈청 내 칼륨량이 2.5 mEq/L 이하 거나 7.0 mEq/L 이상이면 심장마비를 초래할 수 있다.



칼륨은 세포 내 삼투질 농도를 조절하는데 중요한 역할을 하고 신경 자극의 전도와 골격근, 심장, 평활근의 수축을 돕는다.

칼륨은 세포대사에서 효소활동과 간에 글리코겐 저장을 돕는다.

칼륨은 또한 수소이온과 세포 교환을 통해 산염기 균형 유지에 기여한다.

특별히 칼륨의 손실이 없는 사람의 하루 칼륨 요구량은 40~60 mEq/L 정도이다.

칼륨은 체내에 저장이 잘 되지 않으므로 매일 섭취하는 것이 중요하다.

표준 식이에 약 50~100 mEq/L의 칼륨이 포함되어 있다.

칼륨을 많이 함유하고 있는 식품으로는 야채, 마른 과일, 견과류, 고기류가 있다.



80~90%의 칼륨은 콩팥을 통해 배설되고 나머지는 대변으로 배설된다.

콩팥에서 칼륨을 배설할 때 혈청 칼륨 농도, 콩팥으로 가는 혈류량, 산염기 상태, 여러 종류의 호르몬의 영향을 받는다.

나트륨을 많이 섭취하면 칼륨의 손실이 증가한다.

혈청과 세포 내 칼륨은 산염기 불균형에 의해 영향을 받는다.

알칼리증은 저칼륨혈증을 일으킬 수 있다.

알칼리 상태에서 알칼리증을 교정하기 위해 수소이온이 세포 밖으로 이동하고 칼륨이온이 세포 내로 이동하여 혈청 칼륨 농도가 낮아진다.

산증인 경우에는 반대로 칼륨이 세포 밖으로 나와서 세포 외액의 칼륨 농도가 높아진다.



인슐린이 세포 내 칼륨 흡수를 도모한다.

따라서 인슐린이 부족한 환자에게 종종 고칼륨혈증이 나타난다.

이러한 현상은 인슐린이 나트륨-칼륨 펌프를 자극하여 칼륨이 세포 내로 이동하여 생기는 것으로 알려져 있다.

글루카곤은 혈청 칼륨 농도를 상승시킨다.

이러한 현상은 글루카곤이 간에서 칼륨이 유리되는 것을 자극하고 근육세포로부터 칼륨이 이동하는 것을 도와서 생기는 것으로 알려져 있다.



코티솔, 알도스테론과 같은 부신피질호르몬은 콩팥에서 칼륨이 배설되고 나트륨은 정체되는 것을 돕는다.

스트레스를 받으면 코티솔과 알도스테론량이 증가하여 칼륨이 배설되어 저칼륨혈증이 생길 수 있다.

카테콜라민과 β-아드레날린성 촉진제는 세포로 칼륨이 흡수되는 것을 도모한다.

β -아드레날린성 자극제와 반대로 α -아드네날린성 촉진제는 혈청 칼륨 농도를 상승시킨다.

간과 근육에 저장된 칼륨을 유리시킨다.

α 와 β -아드레날린성 성질을 모두 가지고 있는 에피네프린은 초기에 일시적으로 칼륨량을 상승시키고, 나중에 β-아드레날린이 우세하게 되면 혈장 내 칼륨량을 감소시킨다.



1) 저칼륨혈증

저칼륨혈증은 혈청 칼륨 농도가 3.5 mEq/L 이하인 상태를 말한다.

저칼륨혈증은 특히 노인에게 많이 나타나는 전해질 불균형 상태이다.



(1) 원인

노인과 어린이들은 저칼륨혈증의 위험이 높다.

신체가 칼륨을 저장하지 않기 때문에 음식을 통해 칼륨을 충분히 섭취하지 않으면 칼륨 결핍이 생길 수 있다.

칼륨을 내보내는 이뇨제나 설사약을 복용하거나 회장루를 가지고 있는 사람들이 많은 양의 칼륨을 손실하게 된다.

심한 조직 손상이나 암의 회복기에 있는 환자도 쉽게 저칼륨혈증이 생긴다.

수술 환자의 경우 스트레스 적응 시기에 코티솔이 증가하여 저칼륨혈증이 생길 수 있고, 전신마취와 척수마취의 소모 효과로 인해 저칼륨혈증이 생길 수 있다.

최근 연구에 의하면 알코올 중독 시 나타나는 저칼륨혈증은 알코올로 인해 발생한 신독성에 의해서 생기는 것으로 밝혀졌다.

알코올 중독자가 몇 주간 알코올을 섭취하지 않으면 전해질이 정상 상태로 돌아오는 것으로 나타났다.



(2) 병태생리

혈청 칼륨량이 감소하면 세포와 혈장 사이의 칼륨 기울기가 증가한다.

낮아진 칼륨 기울기에는 안정 상태에 있는 세포막의 전압을 감소시켜 흥분성을 감소시킨다.



(3) 증상과 징후

저칼륨혈증 증상과 징후에는 비정상적인 심전도, 위장관계, 심장계, 콩팥계, 호흡기계, 신경계 증상고 ㅏ징후가 포함된다.

저칼륨혈증이 경미하고 감소가 서서히 일어나면 증상이 뚜렷하게 나타나지 않는다.

이런 경우는 혈청 칼륨 농도가 계속 떨어질 때까지 칼륨 불균형 상태가 파악되지 않을 수도 있다.

저칼륨혈증이 심하면 심전도에 변화가 생긴다.

심하면 심장마비가 생길 수도 있다.

혈청 칼륨 농도가 중요한 정보이지만 심전도가 세포 내 칼륨 농도를 나타내는데 더 유용한 정보이다.

칼륨 불균형 시의 심전도의 변화

(4) 약물요법

저칼륨혈증이 경미하면 경구로 칼륨을 투여한다.

경구용 칼륨제제는 위점막을 자극하므로 물, 주스 또는 음식과 같이 섭취한다.

저칼륨혈증이 심하면 염화칼륨을 정맥으로 투여한다.

정맥으로 투여할 때는 반드시 수액에 희석시킨 다음에 투여한다.

정맥으로 투여하는 칼륨의 농도는 주로 20~40 mEq/L이다.

칼륨은 절대로 원액 그대로 근육 주사하거나 정맥으로 주사하면 안 된다.

정맥으로 희석되지 않은 칼륨을 주입하면 심장마비를 일으킬 수 있다.

심한 칼륨 결핍 시 희석된 칼륨을 시간당 10~20 mEq/L 정도 투여할 수 있다.

그러나 이때 반드시 심전도를 모니터 한다.

칼륨을 희석할 때는 생리식염수를 사용한다.

포도당 용액을 사용하면 세포 내 칼륨 이동이 생길 수 있다.

정맥으로 칼륨을 투여할 때 칼륨이 정맥을 자극하여 정맥염이 쉽게 발생한다.

혈청 칼륨 농도가 3.0~3.4 mEq/L 정도이면 혈청 칼륨 농도 1mEq/L를 높이는데 약 100~200mEq/L 정도의 칼륨이 정맥으로 주입되어야 한다.

혈청 칼륨 농도가 3.0mEq/L 이하이면 1mEq/L 높이기 위해 약 200~400mEq/L 의 칼륨을 정맥으로 투여하여야 한다.

고농도의 칼륨은 심장 근육에 심한 자극을 주므로 칼륨 부족을 교정하는데 며칠이 소요된다.



(5) 식이요법

저칼륨혈증으로 인해 발생하는 문제를 교정하고 칼륨이 추가로 손실되는 것을 예방하기 위해 칼륨이 많이 들어있는 음식을 섭취하도록 한다.

성인이 하루 섭취해야 할 칼륨의 양은 1,875~5,625mg이다.