산은 수소 이온(H⁺)을 내는 것이고 염기는 수소 이온을 줄이는 것이며, 우리 몸의 대표적인 산은 CO₂, 대표적인 염기는 HCO₃⁻다.
❶ 생각해 보셨나요?
산(acid)과 염기(base)를 물어보면 많은 분들이 “OH⁻가 염기”라고 답합니다. 그러나 의학에서 염기를 이렇게 정의하면 혼란이 생깁니다. 실제 임상에서 판독하는 HCO₃⁻가 왜 염기인지, 이산화탄소(CO₂)가 왜 산으로 작용하는지 — 이 두 질문에 답할 수 있어야 이후 산염기 장애를 해석할 수 있습니다.
❷ 산과 염기를 어떻게 정의하는가
**산(acid)**은 수소 이온(H⁺)을 증가시키는 것이다. H⁺ 이온 자체는 산이 아니라, H⁺를 내놓아 농도를 올리는 물질이 산이다.
**염기(base)**는 수소 이온을 감소시키는 것이다. OH⁻가 염기인 이유는 OH⁻ 자체가 특별해서가 아니라, OH⁻가 H⁺와 결합해 물(H₂O)을 만들어 H⁺ 농도를 낮추기 때문이다.
이 정의를 우리 몸의 대표적인 반응에 적용하면 다음과 같다.
- CO₂(이산화탄소) = 산 — CO₂가 물에 녹으면 H₂CO₃가 되고, 이것이 H⁺와 HCO₃⁻로 해리된다. 즉 CO₂가 늘어나면 H⁺가 증가하므로 CO₂는 산이다. 단위는 분압(mmHg, PaCO₂)으로 표시된다.
- HCO₃⁻(중탄산염) = 염기 — HCO₃⁻가 늘어나면 H⁺를 잡아먹어 H₂CO₃를 만드는 방향으로 반응이 이동하므로 H⁺가 감소한다. 그래서 HCO₃⁻는 염기다. 단위는 mEq/L로 표시된다.
이 하나의 반응식(CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻)으로 산염기 장애의 거의 전부를 해석할 수 있다.
❸ 이 반응식으로 네 가지 기본 장애를 어떻게 구분하는가
정상 pH는 7.35~7.45다. 이보다 낮으면 산증(acidosis), 높으면 알칼리증(alkalosis)이다.
pH가 어느 방향으로 벗어났는지 확인한 뒤, CO₂(PaCO₂, 정상 약 40 mmHg)와 HCO₃⁻(정상 약 24 mEq/L) 중 어느 것이 변했는지 보면 원인을 나눌 수 있다.
- CO₂ 변화 → 호흡성(respiratory) — 폐를 통한 CO₂ 조절이 원인
- HCO₃⁻ 변화 → 대사성(metabolic) — 신장·대사 과정을 통한 HCO₃⁻ 조절이 원인
이를 조합하면 네 가지 기본 장애가 된다: 호흡성 산증, 호흡성 알칼리증, 대사성 산증, 대사성 알칼리증.
예를 들어 pH 7.25, PaCO₂ 40(정상), HCO₃⁻ 16(감소)이라면 — HCO₃⁻가 줄었으므로 H⁺가 덜 잡혀 산증이 왔고, 이것은 대사적 변화이므로 **대사성 산증(metabolic acidosis)**이다.
❹ 결론적으로
산염기 장애는 이 하나의 반응식을 얼마나 깊이 이해하느냐에 달려 있다. CO₂와 HCO₃⁻의 움직임을 추적하면 장애의 원인이 호흡인지 대사인지 나눌 수 있고, pH 방향과 일치하는 쪽이 primary cause다. 이 기초 위에 보상 반응과 혼합 장애를 얹는 것이 다음 단계다.
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