수액 이야기

영국의 건축학자이자 천문학자인 크리스토퍼 렌(Sir Christopher Wren, 1632~1723)은 1658년 거위 깃털과 돼지 방광을 사용해 개 정맥 내에 용액을 주입하는 실험을 했습니다. 이 방법을 통해 수혈도 실험했으나 수혈이 금지되면서 그 이후 발전하지 못했습니다.

 

▲ [그림 1] 크리스토퍼 렌의 개 정맥 실험도(출처 daily.jstor.org/first-blood-transfusion/)

▲ [그림 2] 돼지 방광과 거위 깃털을 이용한 정맥 내 용액 주입 방법

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1817년 인도를 중심으로 중국과 동남아 등지에 전염병인 ‘콜레라 cholera’1) 2)가 확산했습니다. 이후 1829년 프랑스, 영국, 독일 등 유럽 전 지역에 2차 유행으로 약 2천만명이 사망했습니다. 사망의 주요 원인은 심한 설사로 인한 탈수증상으로 당시엔 수분 보충을 위한 치료방법이 없어 수많은 생명을 잃었습니다.

 

1832년 토마스 라타(Thomas Latta)는 수액요법으로 수분을 보충해주는 치료법을 고안했습니다. 식염수와 탄산수소나트륨의 혼합액 2~3ℓ를 정맥에 주사해 콜레라 환자의 생명을 구하는 데 성공한 기록이 있습니다.

 

수액은 환자에게 수분과 포도당, 아미노산 등 인체에 필요한 영양소를 소화기관을 통하지 않고 우리 몸에 공급하는 필수 의약품으로 구분됩니다.

 

[그림 3]과 같이 체중의 약 60%는 수분으로 이뤄져 있습니다. 나이나 성별에 따라 수분량이 다릅니다. 유아기에는 수분이 생명 유지에 절대적인 영향을 주고 있습니다. 갓 태어난 아기의 몸은 80%가 수분이며 아기가 젖을 못 먹거나 수분공급이 중단된다면 생명 유지에 큰 문제가 생깁니다.

 

▲ [그림 3] 체액 분포도

▲ [그림 4] 연령별 수분량의 변화

1. 삼투압에 대한 이해

전해질의 중요성을 얘기하기 전 삼투압에 대한 이해가 필요합니다. 인체나 물 사이에 있어 분포를 결정짓는 중요한 인자는 삼투압입니다. 사람의 혈장 삼투압을 조사해보면 건강한 사람은 약 300㎜0sm/ℓ 전후의 좁은 범위를 나타냅니다.

 

만약 혈장의 삼투압이 높으면 세포 중의 수분은 세포외로 빠져나가므로 세포가 위축돼 활동력을 잃게 됩니다. 0.9%의 식염수를 생리식염수라고 부르는 건 삼투압이 혈장과 같고 혈구나 기타 세포에 나쁜 영향을 주지 않기 때문입니다. 

 

예를 들어 5% 포도당 1ℓ를 혈관에 주입하면 포도당은 혈관 내로 들어간 후 바로 이용되고 그 외 전해질이 하나도 포함되지 않은 물 성분만 남아 체내 총수분량에 분포하게 됩니다. 혈장량(피)은 체내 총수분량에 10% 가량을 차지하므로 1ℓ의 약 10%인 100㎖ 정도의 물만이 혈관 내에 주입됩니다.

 

반면 0.9% 생리식염수 1ℓ를 혈관에 주입하면 [그림 5]와 같이 식염액에 포함된 전해질이 세포외 공간에 분포하게 됩니다. 혈장(피)은 세포외 공간액의 ¼정도를 차지하기 때문에 약 250㎖ 정도의 물이 혈관에 보충됩니다. 0.9% 생리식염수 주입 시 세포외 공간으로 많은 양이 흘러 부종을 유발하게 되므로 각별히 신경 써야 합니다.

 

▲ [그림 5] 수액제(교질액, 정질액) 1천㎖ 주입 시 혈장(Plasma)과 사이질액(Interstitial)의 변화

2. 수액의 종류

▲ [표 1] 수액 종류에 따른 분류

수액 종류로는 저장성 용액과 등장성 용액, 고장성 용액이 있습니다. 피하 또는 근육 내로 수액을 투여할 때도 있었지만 현재는 투여량 조절과 부작용 문제로 인해 정맥 내 투여가 원칙입니다. 최근에는 경구 수액제 연구도 활발히 진행되고 있습니다.

 

1) 링거액(ringer solution)

영국의 의사이자 생리학자, 약리학자인 시드니 링거(Sydney Ringer, 1835~1910)는 동물의 심장을 관류하기 위해선 생리식염수로는 불충분하다는 걸 발견했습니다. 따라서 1910년 여러 전해질을 첨가해 온혈동물과 냉혈동물에 투여하는 수액을 개발했습니다.

 

온혈동물에 투여하는 수액은 NaCl 0.9, KCl 0.042, CaCl2 0.034, NaHCO3 0.01~0.03, glucose 0.1~0.26에 증류수를 넣어 100으로 맞춘 것입니다. 이는 보통 링거액이라 불리며 NaCl 외 K(4mEq/ℓ)과 Ca(4.5mEq/ℓ)을 첨가한 용액을 말합니다.

 

우리나라에서는 흔히 모든 종류의 수액을 총칭해 링거(Ringer) 또는 일본식 발음인 링겔, 링게루(=溶液(ようえき), リンゲル) 등으로 부르고 있으나 이는 적합한 표현이 아닙니다. 우리나라에서 수액(輸液)*이란 용어는 국내 수액제조 회사 연구진인 이한표 박사가 수액요법의 개념과 함께 홍보하면서 사용하기 시작했습니다(수액(輸液)* 輸(나를 수) 液(진 액) : 물 뿐만 아니라 몸에 필요한 다양한 약물을 나르는 역할을 한다는 뜻. 출처 JW웹진).

 

수액에는 다양한 종류가 있지만 우리 구급대에서 흔하게 접할 수 있는 수액을 구분해 보면 다음과 같습니다.

ㆍN/S : 염화나트륨

ㆍD/S : 포도당 + 염화나트륨

ㆍDW : 포도당이 함유된 수액(5ㆍ10ㆍ50%)

ㆍH/S : 염화나트륨 + 염화칼륨 + 염화칼슘수화물 + 젖산나트륨액

ㆍH/D : 염화나트륨 + 염화칼륨 + 염화칼슘수화물 + 젖산나트륨액 + 포도당(H/S+DW)

ㆍS/D : 포도당 + 염화나트륨(영아, 유아, 소아 1~4 각각 함유량의 차이)

 

3. 수액 종류와 요법

1) 수액 종류와 적응증

2) 증상에 따른 수액제제

ㆍ정맥로 확보 : N/S

ㆍ탈수 증상이 심할 때 : H/D

ㆍ저혈당 환자 : 50% DW 50㎖(100㎖) 주입 후 10%(5%) 500㎖(환자ㆍ구급지도의사에 따라 상이함)

ㆍ당뇨 환자 금기 : DW, H/D

 

3) 수액 치료 반응에 따른 분류(20㎖/㎏ 수액 주입 후)

4. 수액과 관련된 합볍증

수액 투여 시 발생할 수 있는 전신 합병증은 다음과 같습니다.

 

1) 패혈증(septicemia) : 혈류 내로 병원균이 침범해 발생하는 전신 질병 → 응급처치 : 발견 즉시 IV 제거하고 다른 정맥 확보, 발열 확인

2)폐부종(pulmonary edema) : 수액을 너무 빨리 주입해 폐포에 수분이 축적되면서 발생 → 응급처치 : 주입속도 조절, 산소 공급

3)공기 색전(Air embolism) : 수액이 들어가는 과정에서 공기가 혈관에 들어가 폐 모세혈관이 막히는 것 → 응급처치 : 공기가 좌심실에 들어가지 않도록 좌측 반좌위 체위를 해줌. 산소공급 2㏄ 미만의 공기 방울은 혈액 내에 녹아들어 숨을 쉬면서 배출되므로 아주 작은 공기 방울은 괜찮다는 전문가의 소견이 있음.

4)카테터 색전(Catheter embolism) : 카테터 조각이 순환 혈류를 떠도는 것 → 응급처치 : 주사 부위 위쪽을 토니 켓으로 묶고 혈관 조형술을 통해 제거

5)속도 쇼크(speed shock) : 약물이 순환계로 너무 빨리 주입돼 나타나는 전신반응 → 응급처치 : 수액 주입 중지, 증상에 따른 쇼크 처치

 

▲ [그림 6] 비심인성 폐부종의 흉부 방사선 소견

▲ [그림 7] 공기 색전(Air embolism)

▲ [그림 8] 패혈증(septicemia)

위와 같은 전신 합병증을 막기 위해서 무균술 준수, 적절한 주입속도, 정맥로 확보 전 카테터 결함 여부를 확인해야 합니다. 혹 의문점이 있다면 즉시 구급지도의사에게 의료지도를 요청해 조치하도록 합니다.

 

5. 쇼크 치료에서의 수액요법

쇼크 치료에서 수액은 필수입니다. 구급현장에서 쇼크 시 가장 효과가 큰 건 수액을 이용한 응급처치입니다. 쇼크는 앞서 말한 혈압 저하, 의식 장애 등 순환부전 상태를 말하며 생명이 굉장히 위험한 상태입니다.

 

우린 현장에서 저혈량성 쇼크 환자를 만났을 때 많은 고민을 하게 됩니다. 현장에서 안정시키지 않고 즉각 병원으로 이송해야 하는가, 아니면 현장에서 머물며 최선의 응급처치를 해야 하는가…. 

 

저혈량성 쇼크 징후가 보이면 즉각 정맥로를 확보하고 맥박과 혈압의 변화를 감지해 수축기 혈압 90㎜Hg 이상일 경우 수액 투여를 권장하지 않습니다. 침습적인 외상을 동반한 환자는 수축기 혈압 60~70㎜Hg를 목표로 합니다. 뇌 손상을 동반하지 않는 외상성 둔상이나 흉부 손상은 80~90㎜Hg를, 두부외상을 동반한 둔상이나 흉부 손상은 100~110㎜Hg를 목표로 수축기 혈압을 유지하도록 수액을 투여해야 합니다.

 

그럼 어떤 수액을 투여해야 할까요? 답은 ‘어디에도 완벽한 수액은 없다!’입니다. 다만 ▲혈액의 pH를 정상적으로 유지해 줄 수 있는가? ▲체내에 젖산(lactate) 생성이 적은가? ▲혈장의 전해질 균형을 유지할 수 있는가? ▲출혈 시 효과가 있는가? 등 네 가지를 고려해 선택하는 게 가장 이상적이라고 봅니다.

 

저혈량성 쇼크 현장에서 두 개의 정맥로 확보는 필수입니다. 정맥로 확보 시 이송이 지연되면 안 되고 Blood loss에 의한 arrest를 주의해야 합니다. 혈압변화에 의존하지 말고 최소한의 혈압 유지만을 목표로 환자를 치료해야 합니다. 

 

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1) 콜레라는 인도 갠지스 강 유역에서 발병. 유럽에 최초로 알려진 것은 1642년 동인도 제도에서 이 병을 본 네덜란드 동인도회사 소속 의사 카리브 드 본트(Jakob de Bondt)가 자신의 ‘De medicina Indorum(인도 의학기)’라는 책에 기록한 게 최초. 콜레라라는 이름은 담즙, 분노 등을 뜻하는 그리스어 χολή (kholē)에서 유래.

2) 비브리오 콜레라균에 의한 급성 세균성 장내감염증/제2급 법정감염병, 구토와 설사가 주 증상이며 위생시설이나 환경위생이 나쁜 곳에서 발생. 오염된 식수, 음식물, 어패류를 먹은 후 감염.

 

참고문헌 

1.Yasuhiko Iino. (2017) 그림으로 쉽게 알 수 있는 수액요법. 신흥메드싸이언스

2.중앙소방학교. (2012) 응급구조사 임상수련과정 강의교재. 중앙소방학교

3.jw-웹진. (2014) 수액 이야기. 중외제약 출판부

4.대한응급의학회. (2011) 응급 의학. 군자출판사

5.김기운. (2011) Practical Emergency Medicine. 군자출판사

6.Guidelines for prehospitalfluid resuscitation in the injured patient. J Trauma. 2009

7.Prehospitalhypertonic fluid resuscitation for trauma patients: A systematic review and meta-analysis. J Trauma Acute Care Surg. 2017

 

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경남소방교육대_ 반명준

 

<본 내용은 소방 조직의 소통과 발전을 위해 베테랑 소방관 등 분야 전문가들이 함께 2019년 5월 창간한 신개념 소방전문 월간 매거진 ‘119플러스’ 2020년 6월 호에서도 만나볼 수 있습니다.>

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