교질 수액(Colloid fluids)_The ICU Book

교질 수액(COLLOID FLUIDS, 콜로이드 수액)

화학적 의미에서 교질 수액(“현탁액”이라고도 함)이란 불용성 입자를 포함한 액체를 의미한다.
임상적 의미에서 교질 수액은 혈장에서 간질액으로 쉽게 이동하지 않는 큰 용질 분자를 포함한 수액을 말한다.
이처럼 혈관 내에 유지되는 분자들은 교질 삼투압(colloid osmotic pressure, COP)을 생성하며, 이 압력은 물을 혈관 내 공간에 머무르게 하는 역할을 한다.

 

용적 효과 (Volume Effects)

교질 수액을 이용한 용적 소생의 효과는 Figure 10.1에 제시되어 있다.
이 경우 사용된 교질 수액은 5% 알부민 용액이다.
이 용액 1리터를 주입하면 혈장 용적은 700 mL 증가하고, 간질액 용적은 300 mL 증가한다.

 

0.9% NaCl 1리터 주입 후 혈장 용적 증가량(275 mL)과 비교하면, 교질 수액은 결정질 수액보다 혈장 용적 확장 효과가 약 3배 크다.
따라서 교질 수액은 결정질 수액에 필요한 용적의 약 30%만으로 동일한 혈장 용적 증가를 달성할 수 있다.

 

교질 수액 간 비교 (Colloid Fluid Comparisons)

개별 교질 수액은 혈장 용적 확장 능력이 서로 다르며, 이는 각 수액의 COP와 혈장의 COP(정상적으로 약 28 mmHg)와의 관계에 따라 결정된다.
이는 Table 10.3에 잘 나타나 있으며, 이 표는 흔히 사용되는 교질 수액들의 COP와 혈장 용적 확장 효능을 비교한다.

 

 

COP가 높은 수액일수록 혈장 용적 증가 효과가 크며, 수액의 COP가 혈장 COP를 초과하는 경우, 혈장 용적 증가는 주입된 수액 용적을 초과한다.
이 점은 25% 알부민에서 가장 두드러지는데, 이 수액은 COP가 70 mmHg(혈장의 2.5배)에 달하며, 혈장 용적 증가량이 주입 용적의 3~4배에 이른다.

 

 

알부민 용액 (Albumin Solutions)

알부민은 혈장 COP의 약 80%를 담당하며, 이로 인해 알부민 용액은 혈장 용적 확장제로서 매우 매력적인 선택이 된다.
알부민의 추가적인 장점으로는 혈액 내 주요 운반 단백질로써의 역할(Table 10.4 참조)과 항산화 작용이 있다.

 

Table 10.4 Substances transported by albumin

 

특성 (Characteristics)

알부민 용액은 사람의 혈청 알부민을 열처리한 제제로, 0.9% NaCl에 녹인 5% 용액(5 g/100 mL)과 25% 용액(25 g/100 mL) 형태로 제공된다.

- 5% 알부민 용액은 COP가 20 mmHg로 혈장 COP와 거의 유사하다.

일반적으로 250 mL 단위로 투여되며, 혈장 용적 증가는 주입 용적의 최소 70% 이상이다.

이 용적 효과는 약 6시간 후부터 감소하기 시작하여, 보통 12시간 후에는 소실된다.

- 25% 알부민 용액은 고교질삼투압(hyperoncotic) 수액으로, COP가 혈장의 2.5배이다.
보통 50–100 mL 단위로 투여되며, 혈장 용적 증가는 주입 용적의 3~4배에 달한다.
이는 간질 공간에서 혈관 내로 체액 이동이 발생하기 때문으로, 혈장 용적이 증가하는 동시에 간질액 용적은 감소한다.
이 수액은 손실된 체액을 보충하는 것이 아니라 체액 구획 간 이동을 유도하므로, 체액 손실에 대한 소생 수액으로 사용해서는 안 된다.
주된 사용 목적은, 특히 저알부민혈증이 동반된 부종 환자에서 혈장 용적과 혈압을 빠르게 증가시키는 것이다.
모든 알부민 용액은 저알부민혈증 상태에서 혈장 용적 확장 효과가 더 크다.

 

안전성 (Safety)

초기의 종설에서는 알부민 용액 사용이 생존율에 부정적 영향을 미친다고 보고되었으나, 이후의 연구들에서는 알부민 용액이 위험하지 않다는 결과가 제시되었다.
한 가지 예외는 외상성 뇌손상으로, 대규모 연구 하나에서는 알부민 소생이 등장성 식염수에 비해 사망률 증가와 연관된 것으로 나타났다.
또한 고교질삼투압(25%) 알부민은 순환성 쇼크 환자에서 신기능 손상 위험 증가와 연관되었으나, 이 위험은 모든 고종양압 수액에 공통적으로 나타난다.

 

 

Hydroxyethyl Starches(HES, 수산화에틸전분)

Hydroxyehtyl starches(HES)는 분지 된 포도당 고분자 사슬로 이루어진 화학적으로 변형된 다당류로, 사슬 일부가 하이드록실기(OH)로 치환되어 효소적 분해에 저항성을 갖는다.
HES는 혈중 아밀레이스에 의해 분해되며, 분자 크기가 충분히 작아지면 신장을 통해 배설된다.

 

특성 (Characteristics)

분자량(Molecular Weight)
HES 제제는 분자량에 따라 고분자량(450 kD), 중간 분자량(200 kD), 저분자량(70 kD)으로 구분된다.
고분자량 제제는 분해 산물 역시 삼투 활성 물질이기 때문에 작용 지속 시간이 길다. 분해 산물의 분자량이 50 kD에 도달하면 신장 배설이 가능해진다.

 

몰 치환 비율(Molar Substitution Ratio)
HES 제제는 포도당 고분자당 하이드록실기 치환 비율(OH/포도당)로도 분류되며, 이를 몰 치환 비율이라 한다(0~1 범위).
예를 들어 0.7은 헤타전분(hetastarch), 0.4는 테트라전분(tetrastarch)을 의미한다.
치환 비율이 높을수록 분해 저항성이 커져 작용 지속 시간은 길어지지만, 부작용 위험도 증가한다.

 

HES 제제
개별 HES 제제는 농도, 분자량, 몰 치환 비율로 표기되며(Table 10.5), 대부분 0.9% NaCl에 녹인 6% 용액 형태로 제공된다.
Hetastarchsms 고분자량(450 kD)·고치환비(0.7) 제제이며, tetrastarch는 최신 제제로 저분자량(130 kD)·저치환비(0.4)를 가진다.
Tetrastarch는 Voluven®(6% HES 130/0.4)으로 시판된다.

 

 

용적 효과 (Volume Effects)

6% HES 용액의 혈장 용적 확장 효과는 5% 알부민과 매우 유사하다. 교질 삼투압은 5% 알부민보다 높으며, 혈장 용적 증가도 더 클 수 있다(Table 10.3).
고분자량 제제(hetastarch)는 효과가 최대 24시간 지속될 수 있으나(34), 저분자량 제제(tetrastarch)는 6시간 이하로 짧을 수 있다.

 

응고 이상 (Altered Hemostasis)

HES는 제7인자와 von Willebrand 인자 억제, 혈소판 접착력 저하를 통해 지혈 기능을 저해할 수 있다.
이 위험은 몰 치환 비율이 높은 제제(hetastrach)에서 가장 크며, 실제로 수술 중 출혈과 수혈 요구량 증가가 보고되었다.
Tetrastarch는 대량 주입(>50 mL/kg) 전까지는 임상적으로 의미 있는 응고장애를 유발하지 않는다는 근거가 있다.

 

신독성 (Nephrotoxicity)

여러 연구에서 HES 주입과 급성 신손상(AKI) 및 사망 위험 증가 간 연관성이 보고되었으나, 이들 연구 대부분은 구형 제제(hetastarch)를 사용했고 환자들은 순환성 쇼크 상태였다.
최신 제제(tetrastarch)를 사용한 비교적 덜 중증 환자 연구에서는 AKI와의 연관성이 관찰되지 않았다.
현재 HES의 신독성 위험은 미해결 문제로 남아 있다.

 

고아밀라아제혈증 (Hyperamylasemia)

HES 분해에 관여하는 아밀레이스가 HES 분자에 결합하여 신장 배설이 감소하면, 혈청 아밀레이스 수치가 정상의 2~3배까지 상승할 수 있다.
이는 보통 투여 중단 후 1주 이내 정상화된다.
혈청 리파아제 수치는 영향을 받지 않는다.

 

 

The Dextrans

Dextran은 Leuconostoc 균을 자당 배지에서 배양하여 생성되는 포도당 중합체이다.
1940년대 도입되었으나, 부작용 우려로 현재(특히 미국에서는) 널리 사용되지 않는다.
가장 흔한 제제는 10% dextran-40과 6% dextran-70이다.

 

특성 (Characteristics)

두 제제 모두 COP는 40 mmHg이며, 혈장 용적 증가 효과는 5% 알부민이나 6% hetastarch보다 크다(Table 10.3).
Dextran-70은 작용 지속 시간이 12시간으로 dextran-40(6시간)보다 길다.

 

단점 (Disadvantages)

1. 용량 의존적 출혈 경향을 유발하며, 이는 혈소판 응집 저하, 제8인자 및 von Willebrand 인자 감소, 섬유소용해 증가와 관련된다.
하루 총 용량을 20 mL/kg 이하로 제한하면 위험을 줄일 수 있다.
2. 적혈구 표면을 코팅하여 cross-match 검사를 방해할 수 있으며, 이를 방지하려면 적혈구를 세척해야 한다.

또한 적혈구 침강속도를 증가시킨다.
3. 고교질삼투압성 신손상과 연관된 보고가 있으나 드물며, 아나필락시스 반응은 0.03%로 매우 낮다.

 

Reference

Paul L. Marino. Chapter 10. Intravenous Fluids. The ICU book 5th ed.

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 2026.01.08 - [중환자의학] - 5% 포도당 용액(5% dexrose solutions)_The ICU Book

 

5% 포도당 용액(5% dexrose solutions)_The ICU Book

2026.01.08 - [중환자의학] - 결정질 수액(Crystalloid Fluids)_The ICU Book

결정질 수액(Crystalloid Fluids)_The ICU Book