산-염기 상태의 장애

신체의 주요 상수 중 하나는 세포외액 내 수소 이온(H ^{+ ) 농도의 일정함인데, 건강한 사람의 경우 이 농도는 40±5 nmol/l입니다. 편의상 H+} 농도 는 대부분 음의 대수(pH)로 표현합니다. 일반적으로 세포외액의 pH 값은 7.4입니다. pH 조절은 신체 세포의 정상적인 기능에 필수적입니다.

신체의 산염기 균형은 세 가지 주요 메커니즘으로 구성됩니다.

• 세포외 및 세포내 완충 시스템의 기능
• 호흡 조절 메커니즘
• 신장 기전

산염기 불균형은 산염기 불균형과 관련된 병리학적 반응입니다. 산증과 알칼리증은 구분됩니다.

신체의 완충 시스템

^{완충 시스템은 산이나 알칼리를 첨가할 때 H +} 농도 와 그에 따른 pH 값의 급격한 변화를 방지하는 유기 및 무기 물질입니다. 여기에는 단백질, 인산염, 중탄산염이 포함됩니다. 이러한 시스템은 신체 세포 안팎에 존재합니다. 주요 세포 내 완충 시스템은 단백질, 무기 및 유기 인산염입니다. 세포 내 완충 시스템은 탄산(H2CO3)의 거의 전량을, 다른 무기산(인산, 염산, 황산 등)의 50% 이상을 보충합니다 _.신체 의 주요 세포 외 완충 시스템은 중탄산염입니다.

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PH 조절의 호흡 기전

이러한 작용은 탄산 생성의 큰 변동에도 불구하고 혈중 이산화탄소(CO2 ₎ 분압을 필요한 수준으로 유지할 수 있는 폐의 기능에 의존합니다. CO2 방출 조절은 폐환기 속도와 용적의 변화로 인해 _{발생합니다. 호흡량이 증가하면 동맥혈의 이산화탄소 분압이 감소하고, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 폐는 CO2방출} 을 즉각적으로 조절하는 메커니즘을 제공하기 때문에 산-염기 균형을 유지하는 최전선에 있는 기관으로 간주됩니다.

산염기 균형 유지를 위한 신장 기전

신장은 산염기 균형을 유지하고, 과도한 산을 소변으로 배출하며, 체내 염기를 보존하는 역할을 합니다. 이는 여러 가지 메커니즘을 통해 이루어지는데, 주요 메커니즘은 다음과 같습니다.

• 신장에 의한 중탄산염 재흡수
• 적정산의 형성
• 신세뇨관 세포에서 암모니아가 형성됨.

신장에 의한 중탄산염 재흡수

신장의 근위세뇨관에서 HCO3의 약 90%는 막을 통한 HCO3의 직접 운반이 아닌 복잡한 교환 메커니즘을 통해 흡수되는데, 그 중 가장 중요한 것은 네프론의 루멘으로 H ^{+ 가 분비되는 것으로 여겨진다.}

근위세뇨관 세포에서는 탄산탈수효소의 영향으로 물과 이산화탄소로부터 불안정한 탄산이 생성되는데, 이 효소는 H ⁺ 와 HCO3 _로 빠르게 분해됩니다. 세뇨관 세포에서 생성된 수소 이온은 세뇨관의 내강막으로 들어가 Na ⁺ 와 교환되고, 그 결과 H ^+는 세뇨관 내강으로 들어가고 나트륨 양이온은 세포 내로 들어간 후 혈액으로 이동합니다. 이 교환은 특수 운반 단백질인 Na ⁺ -H ^{+ 교환체의 도움으로 이루어집니다. 수소 이온이 네프론 내강으로 유입되면 HCO3-의}_혈액 내 재흡수가 활성화됩니다. 동시에 세뇨관 내강에서 수소 이온은 지속적으로 여과되는 HCO3와 빠르게 결합하여 _탄산 을 형성합니다. 융모 경계의 내강 쪽에서 작용하는 탄산탈수효소의 작용으로 H2CO3 _{는 H2O와} CO 로 전환됩니다. _2. 이 경우, 이산화탄소는 근위세뇨관 세포로 다시 확산되어 H2O와 결합하여 탄산을 형성 _{하고, 이로써 순환이 완료됩니다.}

^{따라서 H +} 이온 의 분비는 동일한 양의 나트륨에서 중탄산염의 재흡수를 보장합니다.

헨레 루프에서는 여과된 중탄산염의 약 5%가 재흡수되고, 수집 튜브에서는 또 다른 5%가 재흡수되는데, 이것 역시 H ⁺ 의 활발한 분비로 인해 발생합니다.

적정산의 형성

혈장에 존재하는 일부 약산은 여과되어 소변에서 완충계 역할을 합니다. 이러한 완충 용량을 "적정산도"라고 합니다. 이러한 소변 완충액의 주요 성분은 HPO₄₁이며 _{, 수소 이온을 첨가하면}^{산도 가 낮은 이중치환} 인산 이온(HPO₄₁₂ ₊ H₁₂ =H₂PO₄₁₁ ₎ 으로 전환됩니다.

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신세뇨관 세포에서의 암모니아 형성

암모니아는 케토산, 특히 글루타민의 대사 과정 중 신장 세뇨관 세포에서 생성됩니다.

세뇨관액의 중성, 특히 낮은 pH에서 암모니아는 세뇨관 세포에서 세뇨관 내강으로 확산되어 H ⁺ 와 결합하여 암모늄 음이온(NH3+ H+ = NH4+)을 형성합니다 _. 헨 ^레고 리의 _상^행각 에서 NH4 ₊^양이온 이 재흡수되어 신수질에 축적됩니다. 소량의 암모늄 음이온은 NH+와 수소 이온으로 해리되어 재흡수됩니다. NH3 _는 집합관으로 확산되어 네프론의 이 부분에서 분비되는 H ^{+ 의 완충 역할을 합니다.}

_{NH3 의 생성을 증가시키고NH4}⁺ 의 배출을 증가시키는 능력은 산성도 증가에 대한 신장의 주요 적응 반응으로 여겨지며, 이를 통해 신장에서 수소 이온을 배출할 수 있습니다.

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산-염기 불균형

다양한 임상 조건에서 혈중 수소 이온 농도가 정상 범위를 벗어날 수 있습니다. 산-염기 균형이 깨지면 산증과 알칼리증이라는 두 가지 주요 병리학적 반응이 나타납니다.

^{산증은 낮은 혈액 pH(높은 H +} 농도)와 낮은 혈액 중탄산염 농도를 특징으로 합니다.

알칼리증은 높은 혈액 pH(낮은 H ⁺ 농도)와 높은 혈액 중탄산염 농도를 특징으로 합니다.

산-염기 불균형에는 단순형과 혼합형이 있습니다. 1차형, 즉 단순형에서는 한 가지 불균형만 관찰됩니다.

산-염기 불균형의 간단한 변형

• _{원발성 호흡성 산증. 이산화탄소} 농도 증가와 관련이 있음 _.
• 원발성 호흡성 알칼리증. 감소로 인해 발생합니다.
• 대사성 산증. HCO3_~ 농도 감소로 인해 발생합니다.
• 대사성 알칼리증. 중탄산나트륨(HCO3) 농도가 _증가할 때 발생합니다.

위에서 언급한 질환들이 한 환자에서 복합적으로 나타나는 경우가 매우 흔하며, 이를 혼합형 질환이라고 합니다. 본 교재에서는 이러한 질환의 단순 대사 형태에 초점을 맞출 것입니다.