생리식염수(Normal Saline, NS)는 왜 산성일까? 그리고 다량 투여 시 발생할 수 있는 문제들

생리식염수(0.9% NaCl)는 pH가 약 5.5~6.5로 약산성을 띠며, 다량 투여 시 대사성 산증, 고염소혈증, 신장 기능 저하 등 여러 부작용이 발생할 수 있습니다.

생리식염수(Normal Saline, NS)는 왜 산성일까? 그리고 다량 투여 시 발생할 수 있는 문제들

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🔬 1. 생리식염수가 산성인 이유

✅ 1) 이산화탄소(CO₂) 용해로 인한 pH 감소

• 생리식염수는 CO₂가 쉽게 녹아들어가면서 탄산(H₂CO₃)을 형성하고, 이는 일부 H⁺를 방출하여 pH를 낮춥니다.

✅ 2) 완충능(Buffering Capacity)의 부재

• 인체 내 혈장은 중탄산염(HCO₃⁻) 등으로 pH를 유지하지만, 생리식염수에는 완충체가 없어서 상대적으로 산성화됨.

✅ 3) 제조 과정에서의 차이

• 생리식염수는 멸균 상태에서 보관되며, 시간이 지나면서 용존 CO₂가 증가하여 산성화됨.

✅ 4) 강한 이온화로 인한 약산성 특성

• Na⁺과 Cl⁻은 물에서 거의 완전히 이온화되며, Cl⁻가 상대적으로 강한 음이온으로 작용하여 H⁺의 존재를 상대적으로 증가시키면서 pH를 낮추는 경향이 있음.

📌 결론:
생리식염수 자체는 약산성이지만, 체내 투여 후에는 중탄산 완충계에 의해 pH가 빠르게 조절됩니다. 그러나 다량 투여 시에는 산-염기 균형에 영향을 미칠 수 있습니다.

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⚠️ 2. 생리식염수 다량 투여 시 발생할 수 있는 문제들

✅ 1) 고염소혈증성 대사성 산증 (Hyperchloremic Metabolic Acidosis)

• Cl⁻ 과다 공급 → 중탄산(HCO₃⁻) 희석 → 대사성 산증 발생
• 혈장 Cl⁻ 증가(>110~115 mEq/L) 시 발생 가능
• 특징적인 ABGA(동맥혈 가스 분석) 소견: pH 감소, HCO₃⁻ 감소, 정상 음이온차(Normal AG, AG 8~12)
• 증상: 오심, 구토, 호흡 증가(Kussmaul 호흡), 무력감

✅ 2) 전해질 불균형 및 신장 부담 증가

• Na⁺ 과다 공급 → 고나트륨혈증(Hypernatremia), 체액 과다(Hypervolemia)
• 신장에서 Cl⁻ 배설 증가 → HCO₃⁻ 배설 증가 → 산증 악화
• 만성 신장병(CKD) 환자에서 신기능 저하 유발 가능

✅ 3) 세포외액 과다 및 부종 (Fluid Overload & Edema)

• 생리식염수는 전적으로 세포외액(EFV)에 분포하므로, 다량 투여 시 부종 및 폐부종(Pulmonary Edema) 위험
• 심부전(Congestive Heart Failure, CHF) 환자에서 부하 증가로 심기능 악화 가능

✅ 4) 혈액응고 영향 및 산소 전달 저하

• 생리식염수 다량 투여 시 혈액 희석(Dilutional Effect) → 혈장 단백질 감소
• 적혈구 변형(RBC deformability) 감소 → 조직 산소 공급 저하
• 외상성 출혈 환자에서 NS 대량 투여 시 응고 장애(Dilutional Coagulopathy) 발생 위험 증가

📌 결론:
생리식염수는 비교적 안전하지만, 다량 투여 시 대사성 산증, 전해질 불균형, 부종, 신장 부담 증가 등의 문제를 유발할 수 있습니다.

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✅ 3. 생리식염수 과다 투여 예방 및 대체 수액

✅ 1) 대체 가능한 수액 종류

수액 종류	pH	특징	추천 상황
Ringer’s Lactate (RL, 젖산 링거)	6.5	젖산 포함, HCO₃⁻로 전환 가능	대사성 산증 예방, 외상 환자
Plasma-Lyte (플라스마 라이트)	7.4	전해질 조성 혈장과 유사	신부전 환자, 장기 수액 요법
Dextrose 5% (D5W, 포도당 수액)	4.5	체내에서 빠르게 흡수, 수분 공급	탈수 보충, 저혈당 예방

✅ 2) 생리식염수 과다 사용 방지 방법

• NS + LR(젖산 링거) 혼합 투여로 Cl⁻ 부하 감소
• Plasma-Lyte 사용 (신부전, 장기 수액 요법 환자)
• ABGA 모니터링 후 HCO₃⁻ 보충 필요 시 고려
• 심부전, 신부전 환자에서는 저나트륨 수액(NS + D5W 조합) 고려

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🧐 4. Q&A

Q1. 생리식염수를 장기간 투여하면 왜 산증이 발생하나요?
✅ Cl⁻가 증가하면 신장에서 HCO₃⁻가 배설되어 정상 음이온차 대사성 산증(Hyperchloremic Metabolic Acidosis)이 발생합니다.

Q2. 생리식염수 대신 어떤 수액을 사용할 수 있나요?
✅ 대사성 산증 예방이 필요한 경우 → Ringer's Lactate (RL) 또는 Plasma-Lyte 추천

Q3. 신부전 환자에서 생리식염수를 조심해야 하는 이유는?
✅ Na⁺, Cl⁻ 배설이 원활하지 않아 고나트륨혈증, 부종, 산증이 악화될 수 있기 때문입니다.

Q4. 생리식염수를 과량 투여하면 혈액응고에도 영향을 미치나요?
✅ 네. 희석성 응고장애(Dilutional Coagulopathy) 및 적혈구 변형 감소로 조직 산소 공급 저하가 발생할 수 있습니다.

Q5. 대량 출혈 환자에서 생리식염수를 대량 투여하면 어떤 문제가 생기나요?
✅ 희석성 응고장애, 고염소혈증, 대사성 산증, 혈압 저하 위험이 증가하므로, RL 또는 혈액 제품과 함께 투여해야 합니다.