삼투질농도(osmolality)

삼투압검사는 혈액(혈청), 소변 그리고 대변 안에 있는 용질 숫자에 대한 스냅사진과 같습니다. 이 검사는 체내 수분 균형을 평가하고 체내의 소변 생성과 농축 능력을 평가하고, 낮은 나트륨 농도를 조사하고, 메탄올이나 에틸렌 글리콜 같은 독성물질을 검출하고, 만니톨과 같은 삼투압적으로 활성이 있는 약을 사용하는 치료를 모니터링하는 데 사용될 수 있습니다. 또한 확인된 상태들을 치료하는 데 있어서 그 효과를 모니터링하는 데에도 사용할 수 있습니다.

혈청 삼투압은 첫째로 저나트륨혈증을 조사하는데 사용됩니다. 저나트륨혈증은 소변을 통한 나트륨의 손실이나 혈중 액체량의 증가로부터 기인할 수 있습니다. 증가한 체액량은 과다한 수분 섭취, 수분 저류, 신장의 소변 생성 능력의 감소, 혹은 포도당, 만니톨, 글리신(외과적 세척액으로 사용되는 화합물)과 같은 삼투압적으로 활성이 있는 물질의 존재 때문일 수 있습니다. 마라톤 선수들은 짧은 시간 안에 다량의 물을 마심으로써 급성 저나트륨혈증을 경함할 수 있습니다. 몇몇 증례에서 이 선수들은 사망했습니다. 본인의 선택에 의해서나 정신과적 원인에 의해 만성적으로 다량의 물을 마시는 사람들은 만성 저 나트륨혈증이 있을 수 있습니다. 또한 혈중 단백질이나 지질이 증가해서 수분의 비율이 감소하는 경우 저나트륨 상태로 나타날 수 있습니다.

만니톨, 글리신 그리고 메탄올과 프로필렌 글리콜과 같은 독성물질의 섭취는 삼투압차이 검사를 통해 검출, 평가, 모니터링이 가능합니다. 이 계산은 측정된 삼투압과 주요 용질의 측정치를 비교해줍니다. 삼투압 차이는 그 둘의 차이를 의미하고 혈중에 삼투압적으로 활성이 있는 물질이 존재한다는 것을 보여줍니다. 삼투압 차이를 계산하기 위해서는 혈중 나트륨, 혈중요소질소, 혈당에 대한 검사가 시행되어야 합니다. 몇몇 버전의 삼투압차이 공식은 에탄올 값을 포함하기도 합니다. 예시는 다음과 같습니다.

혈중 삼투압 차이 (에탄올은 항상 포함되는 것은 아님)

2 x (혈중나트륨) + (혈당/18) + (혈중요소질소/2.8) + (에탄올/3.8)

참고) 혈당, 혈중요소질소, 에탄올은 mg/dL 이나 mmol/L로 표시해야 함. 위 공식에 있는 숫자들은 mg/dL 을mmol/L로 변환하기 위해 사용되었습니다.

소변 삼투압은 종종 혈청 삼투압과 함께 검사를 요청합니다. 소변 삼투압은 체내의 수분 균형을 측정하고 소변량의 증감을 조사하는 데 사용됩니다. 소변량의 증가는 수분섭취의 증가, 적절한 항이뇨호르몬의 부족, 혹은 혈당 증가로 인해 소변량을 증가시키는 당뇨병이 원인이 될 수 있습니다. 소변량 감소는 신장으로의 혈류를 감소, 탈수에 대한 부적절한 반응, 혹은 신장의 세뇨관 세포의 손상처럼 다양한 원인이 있을 수 있습니다. 소변 나트륨과 크레아티닌은 소변 삼투압과 함께 검사가 요청됩니다. 때로 소변 삼투압차이는 신장이 산을 분비하고 중탄산염을 재흡수하는 능력을 알아보고 삼투압적으로 활성이 있는 분자의 존재를 확인하고 혈청 삼투압차이와 비교하기 위해 계산, 이용됩니다.

대변 삼투압 검사는 때로 세균, 기생충 감염이나 다른 확인 가능한 원인, 예를 들어 내장기관의 염증이나 손상이 원인이 아닌 것으로 생각되는 만성 설사를 평가하기 위해 요청할 수 있습니다. 만성적인 수액성 설사를 하는 사람들은 판매용 하제와 같이 장에서 물의 재흡수를 막는 삼투압적으로 활성이 있는 물질을 가지고 있을 수 있습니다. 때로는 대변의 삼투압차이 계산이 필요합니다.

혈청 삼투압 검사와 삼투압차이는 저나트륨혈증이 원인으로 생각되는 다음의 증상이 있을 때 요청할 수 있습니다.

• 과도한 목마름
• 혼돈
• 구역
• 두통
• 기면
• 심각한 경우 발작이나 혼수상태

이 검사들은 환자가 메탄올이나 에틸렌 글리콜과 같은 독성물질을 섭취한 것으로 의심될 때도 시행할 수 있습니다.

소변 삼투압 검사는 의사가 소변검사와 혈청 삼투압을 비교하고 싶거나 환자의 소변량에 증가 또는 감소가 있을 때 혈액검사와 함께 할 수 있습니다. 의사는 환자가 당뇨병을 앓고 있다고 의심할 때 두 가지 검사 모두 시행할 수 있습니다.

삼투압 검사는 다른 이유로 검사를 시행 중에 낮은 혈중 나트륨이 발견될 때, 설명할 수 없는 저나튜륨혈증을 보이는, 증상이 없는 환자에게 처방될 수 있습니다. 혈청과 소변 삼투압 검사는 이러한 증상을 치료할 때의 효과를 모니터링 하거나 만니톨을 투여받는 경우 일정한 간격으로 모니터링할 때 시행할 수 있습니다.

대변 삼투압 검사는 환자의 만성 설사가 삼투압적으로 활성이 있는 물질 때문인 것으로 의심될 때도 시행할 수 있습니다.

삼투압은 역동적이고 신체가 일시적인 수분 불균형에 반응하고 교정을 할 때마다 변동이 있습니다. 혈청과 소변 삼투압 검사는 환자의 임상 증세와 함께, 나트륨, 혈당, 혈중요소질소와 같은 다른 검사 결과들을 토대로 해석되어야 합니다. 삼투압 검사 결과는 진단적인 것이 아니며 환자가 불균형 상태에 있다는 것을 말해줄 뿐 원인을 좁혀주는 것은 아닙니다.

일반적으로, 혈청 삼투압이 증가하는 것은 혈중 수분이 감소했거나 용질이 증가했기 때문입니다. 혈청 삼투압이 감소했다면 그것은 체액량이 증가했기 때문입니다. 삼투압차이가 증가했고 메탄올과 같은 독성물질 섭취가 의심된다면 그 차이의 크기가 독소의 양과 연관이 있을 것입니다. 모니터링 기간에 삼투압, 삼투압 차이, 저나트륨 등과 같은 소견이 정상으로 돌아온다면 그 치료가 효과가 있다는 것입니다. 만니톨 치료에서 모니터링의 목표는 안정적인 “치료적” 삼투압 차를 유지하고 대뇌부종을 완화하는 것입니다.

 혈청 삼투압은 다음과 같은 상황에서 증가할 수 있습니다.

• 탈수
• 당뇨
• 고혈당증
• 고나트륨혈증
• 에탄올, 메탄올, 에틸렌 글리콜의 섭취
• 신장 손상
• 만니톨 치료
• 쇼크

혈청 삼투압은 다음과 같은 경우 감소할 수 있습니다.

• 과도한 수분공급
• 저나트륨혈증
• 부적절한 항이뇨호르몬 분비

소변량이 증가하고 삼투압은 낮은 경우 체내에 과도한 수분을 제거하고 있거나 소변을 제대로 농축하는 능력이 없습니다를 의미합니다. 증가한 소변량과 높은 삼투압은 당뇨병에서 과잉의 포도당을 내보낼 때처럼 체내에서 어떤 물질을 내보낼 때 나타날 수 있습니다. 소변량이 감소하고 삼투압은 증가한 경우는 탈수를 의미하고 삼투압이 낮거나 정상인 경우 신장 손상이 있을 수 있습니다.

뇨삼투질농도는 다음과 같은 경우 증가할 수 있습니다

• 울혈성 심부전증
• 고나트륨혈증
• 부적절한 항이뇨호르몬 분비
• 간손상
• 쇼크

뇨삼투질농도는 다음과 같은 경우 감소할 수 있습니다:

• 요붕증
• 과도한 수분섭취
• 고칼슘혈증
• 고칼륨혈증
• 신세뇨관 손상

대변 삼투압차이가 증가한 경우 삼투압적으로 활성이 있는 물질이 만성 수액성 설사를 유발하고 있을 가능성이 높다. 이러한 현상은 흡수장애나 하제남용에서 보일 수 있습니다. 

신장 세뇨관(tubules)이 적절히 소변을 농축시키고 희석시키는 능력을 평가하기 위해 때로는 “유리 수분 청소율” 계산을 내기도 합니다. 소변 삼투압이 혈장 삼투압과 같을 때, 유리수분청소율은 제로입니다. 혈액량이 줄고 요가 농축될 때, 유리 수분 청소율은 음의 값이 됩니다. 수액 레벨이 증가하고 소변이 희석되며, 유리 수분 청소율은 양의 값이 됩니다.

비중은 요검사에 일반적으로 포함됩니다. 액체 속에 고체의 무게를 보여줍니다. 삼투질농도와 비중은 대개 서로 나란히 변화합니다. 그러나 소변에 크고 무거운 분자들 (포도당, 단백질)이 존재하면, 결과는 달라집니다. 비중은 분자의 무게에 의해 많이 증가하는 반면, 삼투질농도는 분자수를 반영하므로, 값이 조금 증가하게 됩니다.