산증이 발생하면 완충계 → 호흡계 → 신장 순으로 보상이 작동하며, 각 경로는 속도와 방식이 다르다.
❶ 생각해 보셨나요?
보상이 일어난다고 하는데, 구체적으로 몸 안에서 무엇이 어떻게 움직이는 것일까요? 보상 버튼이 따로 있는 것이 아닌 이상, 실질적인 생리 과정이 있어야 합니다.
❷ 산증 보상을 담당하는 세 가지 경로는 무엇인가
수소 이온이 증가한 상태(산증)에서 이를 줄이는 방법은 세 가지다.
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완충계(buffer system): 수소 이온이 증가하자마자 즉각적으로 작동한다. 음이온(A⁻)이 수소 이온을 결합해 고정시키는 방식이다. 대표적인 것이 중탄산염(HCO₃⁻) 완충계이고, 그 외 인산염(phosphate) 완충계, 단백질(protein) 완충계가 있다. 헤모글로빈과 알부민은 표면에 강한 음전하를 띠어 수소 이온을 부착·중화한다. 이 경로는 즉각적이지만 근본적인 산 제거는 아니다.
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호흡계(respiratory system): 산증이 있으면 CO₂를 빠르게 내보내 HCO₃⁻-CO₂ 평형을 조절한다. 과호흡으로 CO₂를 배출하면 반응이 CO₂ 감소 방향으로 이동해 수소 이온이 줄어든다. 분 단위로 반응이 시작된다.
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신장(kidney): 실질적인 산 제거가 이루어지는 경로다. 단순히 HCO₃⁻를 재흡수하는 것은 산 제거가 아니라 여과된 HCO₃⁻가 되돌아오는 것에 불과하다. 실제 보상은 집합관(collecting duct)에서 수소 이온을 소변으로 배출하는 것이며, 이때 NH₃와 결합해 암모늄 이온(NH₄⁺)의 형태로 배설된다. 이 과정은 에너지를 소모하며 24~48시간이 필요하다.
❸ 그렇긴 하지만 타입 2 신세관 산증에서는 왜 HCO₃⁻ 재흡수가 문제가 되는가
앞서 HCO₃⁻ 재흡수 자체는 산 제거가 아니라고 했다. 그런데 이 재흡수조차 이루어지지 않으면 산증이 생긴다. 타입 2 신세관 산증(type 2 RTA, proximal RTA)에서는 근위세뇨관(proximal tubule)에서 HCO₃⁻ 재흡수가 실패해 소변으로 다량 소실된다. 이 경우 수소 이온을 잡아줄 HCO₃⁻가 줄어드는 효과가 생긴다. 즉, 재흡수 실패가 대사성 산증을 유발하는 것이다.
❹ 결국
세 경로는 속도가 다르다. 완충계는 즉각적, 호흡계는 수분시간 단위, 신장은 12일이 필요하다. 급성 산증에서는 신장 보상이 아직 충분히 작동하지 못한다. 이 차이가 호흡성 산증에서 급성과 만성의 보상 정도가 다르게 나타나는 이유이기도 하다.
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