K 칼륨 포타슘(potassium). 신부전증 환자에서 발생한 고칼륨혈증(hyperkalemia)의 치료.

혈관외과 입원 환자 중에는 만성 신부전증으로 동정맥루 조성술을 받고

주기적으로 혈액투석을 받는 분들이 있다.

신부전증 때문에 신장 기능이 저하되어 전해질 수치가 이상이 있는 경우가 많다.

나트륨, 칼륨, 칼슘 등의 전해질은 혈중에 일정한 농도로 존재해야 하는데,

그 중에서 칼륨(K⁺, potassium) 수치가 중요하고 고칼륨혈증이 발생할 경우 응급질환으로

치료에 대해서 꼭 알아두어야 한다.

 

얼마 전 경동맥협착 수술을 위해 입원하신 환자분은

만성신부전 3기의 기저질환이 있는 분이었다.

이 환자분은 주기적으로 투석하는 분은 아니었지만

kalimate를 복용하는 분이었다.

 

환자분은 입원 시에 potassium 수치가 6.3mEq/L로 고칼륨혈증이 있어서

이를 교정하기 위한 치료를 시행했다.

 

 

 

체내 칼륨이온의 특성과 고칼륨혈증의 치료에 대해서 공부해보고자 한다.

 

* 칼륨 : 주된 세포 내 양이온으로, 정상 혈중 칼륨 수치는 약 4.5mEq/L 이다.

 

① Na⁺/K⁺-ATPase 의 활동을 통해 세포 내외의 K+ 농도가 조절된다.

* Na⁺/K⁺-ATPase 는 Na⁺을 세포 외로, K⁺을 세포 내로 이동시키는 역할을 하고

이 활동을 증가시키는 물질(즉, 세포 외 K⁺ 농도 낮춤)은 인슐린, beta-adrenergic agent 등이 있다.

 

② 세포외액에서 H+와 K⁺는 reciprocal manner로 작용한다.

즉, 산혈증이 발생하면 혈장 칼륨 농도가 증가한다. 반면, 알칼리혈증이 발생시 혈장 칼륨 농도가 감소한다.

pH 감소(acidosis)시 -> 고칼륨혈증 발생

pH 증가(alkalosis)시 -> 저칼륨혈증 발생

 

③ 전반적인 K⁺의 농도조절은 aldosterone에 의한다.

즉, 고칼륨혈증으로 인해 분비된 aldosterone이 distal collecting tubule에서 Na⁺를 재흡수하고 K⁺를 배출시킨다.

 

④ 세포외액의 K⁺ 농도가 너무 높거나 너무 낮은 경우 치명적인 심장 리듬장애를 일으키게 된다. 저칼륨혈증이 발생하면 처음에는 심전도 상 depressed T파 및 U파가 나타나다가 진행되면 빈맥, 심실세동 등으로 진행된다. 저칼륨혈증으로 인한 부정맥은 특히 digoxin을 복용하는 환자들에게서 위험하다.

 

-> 이 때문에 고칼륨혈증이 발생한 환자는 치료를 시작함과 동시에 ekg를 확인해야 한다.

 

정상 심전도와 potassium 수치에 따른 ekg 리듬의 변화. T wave의 변화가 두드러진다.

 

# Na⁺/K⁺-ATPase pump : 세포막에 존재하는 막 단백질로서 Na+/K+-ATPase, Na+/K+ 펌프, 또는 나트륨-칼륨 펌프라고도 한다. 아데노신 삼인산(ATP)을 가수분해하는 효소의 기능을 가지고 있다. 하나의 ATP를 분해할 때 나오는 에너지를 이용(능동 수송)하여 3개의 나트륨을 세포 밖으로 2개의 칼륨을 세포 안으로 이동시킨다. 세포막 전압을 발생 유지시키며 세포의 부피가 커지는 것을 막는다.

 

# 알도스테론(Aldosterone) : 집합관과 네프론의 원위세뇨관에서 일어나는 나트륨 이온의 재흡수와 칼륨 이온의 방출을 증가시키는 호르몬이다. 이 호르몬은 혈액량을 증가시켜 혈압을 높이기 때문에 알도스테론의 분비나 작용과정을 방해하는 약은 혈압을 낮추는 데 쓰일 수 있다. 이런 고혈압과 관련된 약 중 하나인 스피로노락톤은 알도스테론 수용체를 막아 혈압을 낮춘다. 알도스테론은 레닌 안지오텐신계의 일부분이다.

 

알도스테론은 부신의 피질 바깥층에서 생산되는 미네랄코르티코이드계의 노란색 스테로이드 호르몬이다. 애디슨 병은 알도스테론의 활동이 감소된 경우이고, 콘 증후군에서는 그 활동이 증가된 경우다. 이 호르몬은 1953년에 심슨과 타이트가 처음으로 분리했다.

 

 

* 고칼륨혈증 (K⁺ > 5mEq/L)

 

1. 증상

K⁺ 6-7mEq/L 일 때 대칭적이고 크기가 큰 T파가 나타난다.

 

2. 원인

- 신부전

- 신장 기능을 저하시키는 약제들 (ex. spironolactone, triamterene, beta-blocker, cyclosporine, tacrolimus 등)

- 근위축, 화상 및 근육 외상환자에 succinylcholine을 투여했을 때

- 부신 기능 장애 (ex. 양쪽 부신의 출혈성 경색)

- 허혈성골격근의 재관류 증후군 (reperfusion of ischemic skeletal muscle) : 허혈이 왔던 근육에 재관류가 되면서 횡문근 융해(rhabdomyolysis) 등의 증상이 나타나며 고칼륨혈증이 발생할 수 있다.

 

3. 치료

① IV calcium salt 주입 (calcium gluconate 등) : 심근세포의 막전위를 안정화시킴으로써 고칼륨혈증으로 인한 심장부정맥 위험을 감소시킨다.

② sodium bicarbonate : K⁺를 세포 내로 이동시킨다. 특히 대사성산증이 있는 환자에서 유용하다.

③ insulin + glucose mix fluid : insulin의 작용기전에 의해 K⁺를 세포 내로 이동시킨다.

④ 혈액투석 : 가장 빠르고 확실한 방법이다. 최후의 보루

⑤ K⁺-binding resins (sodium polystyrene sulfonate ex. kalimate 경구 혹은 관장)

 

 

 

위의 환자에서 적용한 치료법은 ①, ③, ⑤ 였다.

calcium gluconate의 경우 고칼륨혈증 자체의 치료라기보다는 고칼륨혈증으로 인한 심장 합병증을 막기 위해 쓴다.

insulin + glucose mix fluid는 세포 내로 K⁺를 이동시켜서 고칼륨혈증이 악화되어 부정맥이 생기지 않도록 하기 위해서 썼다.

K⁺-binding resins은 K⁺을 몸 밖으로 배출시키는 방법이다.

 

 

 

위와 같은 방법으로 고칼륨혈증이 발생한 환자는 속히 혈중 칼륨 수치를 낮춰야 한다.

 

 

 

* reference

 wikipedia

 Sabiston

 power surgery