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기술/과학

[수액이야기 1편] 수분을 알아야 수액이 보인다

2020-11-17

수액은 JW그룹을 대표하는 제품이다. 수술을 앞둔 환자, 식사를 하지 못하는 환자에게 없어서는 안 될 ‘생명을 살리는 물’ 수액. 하지만 그 기능과 종류에 대해 제대로 알려진 바는 많지 않다. ‘수분’과 ‘삼투압’ 등 수액을 이해하기 위한 과학적 상식에서부터 수액의 분류와 간략한 쓰임까지 수액의 기초 개념을 알아본다.

 

우리 몸의 70%를 구성하는 물 … 수분을 지켜라!

  1.  1817년 인도와 함께 중국과 동남아 등지에 전염병 콜레라가 확산됐다. 이후 콜레라는 파리, 영국, 독일 등 유럽 전 지역에 2차 대유행을 일으켜 전 세계 약 2천만 명을 죽음으로 몰아넣었다. 콜레라에 감염된 환자는 심한 설사를 겪고 탈수증상으로 사망에 이르렀다.
     ‘수분’은 인간의 생명유지를 위해 필요한 신체구성 요소다. 인체는 약 70%가 수분으로 구성돼 있다. 몸속 장기에 따라 차지하는 비중이 각각 다른데, 나이에 따라 필요한 수분양도 다르다. 특히 유아기에는 수분이 생명유지에 절대적인 영향을 미친다.
     체내에 수분 양이 급격히 떨어지면 탈수가 일어나고, 혈압과 심장·뇌 기능이 떨어진다. 우리 몸의 장기는 수분이 1~2%만 부족해도 이를 경고하는 신호를 보내는데, 갈증과 통증을 경험하게 되는 이유다. 이때 수분을 보충하지 않으면 장기는 제 기능을 하지 못하고 손상되며, 질병과 노화, 사망의 원인이 된다.

 

내 몸에 정말로 가까운 물, 수액(輸液)

1831년, 의학자 토마스 라타(Thomas Latta)는 식염수와 탄산수소나트륨의 혼합액 2~3L를 정맥 주사하여 콜레라 환자의 생명을 구하는 데 성공했다. 이처럼 탈수 문제를 해결하기 위해 구세주처럼 등장한 치료법이 바로 ‘수액요법’이다. ‘수액요법’이란 장기를 통하지 않고 정맥을 통해 수분, 전해질, 영양분을 직접 공급하고 체액의 비정상적인 상태를 교정하는 치료방법이다.

수액제는 용도에 따라 포도당이나 아미노산 등 영양분을 첨가하여 제조한다. 예를 들어 ‘5% 포도당’ 제품에는 물 100mL에 5% 농도로 포도당이 용해돼 있는 것을 의미한다. 또 5% 포도당은 298mOsm/L으로 혈액의 농도와 비슷해 등장액(Isotonic Solution)이라고 불리는데 0.9% 생리식염액도 마찬가지다. ‘생리식염’에서 ‘생리’란 혈액의 농도와 똑같은 삼투압을 지닌다는 의미다. 이밖에도 수액제는 Na, K, Cl 등 전해질과 아미노산, 지방, 미량 원소 등을 첨가해 만든다. 큰 갈래로 ‘기초수액’과 ‘영양수액’ 두 종류로 나뉜다.

 

‘수액’을 알기 위해 반드시 필요한 상식, ‘삼투압’

정맥주사로 인체에 물을 주입하면 어떻게 될까? 혈액에는 적혈구, 백혈구 등 혈구와 수분, 각종 전해질 등이 포함된 혈장으로 구성되어 있다. 외부에서 혈액에 액체를 주사하려면 주입하려는 액체와 혈액의 농도가 서로 같아야 한다. 그래야 혈관에 손상을 주지 않고 장시간 주사를 맞아도 통증이 없기 때문이다.

혈액과 농도가 다른 액체가 체내 주입되면 삼투압 현상이 발생한다. 삼투압은 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 수분이 이동해 서로 농도가 같게 만드는 현상을 말한다. 김치를 담그기 위해 싱싱한 배추를 소금에 절일 때에도 삼투압 현상이 발생하는데, 농도가 더 높은 소금물이 배추의 수분을 흡수하여 배추의 부피가 줄어들게 된다. 이 원리는 매실을 설탕에 절여 매실액을 만든다거나, 목욕탕에 한동안 있다 나왔을 때 몸이 퉁퉁 불게 되는 현상을 겪을 때도 확인할 수 있다.

만약 혈액에 물을 주입한다면 농도가 높은 적혈구가 수분을 빨아들여 결국 터져버리게 된다. 이와 같은 ‘용혈현상’이 발생하면 헤모글로빈이 파괴되어 황달이 발생하거나 심하면 생명을 잃을 수도 있다.

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