콩팥의 산 순배설량은 암모늄 이온 배설량 + 적정 가능 산 − 중탄산염 배설량으로 구하며, 정상에서 하루 약 80 mEq로 체내 비휘발산 생성량과 균형을 이룬다.
❶ 생각해 보셨나요?
수소 이온은 소변에서 그냥 유리(free) H⁺ 형태로 측정되지 않습니다. 대부분 다른 분자에 결합해 있어서, 소변 pH 하나만 보고는 얼마나 많은 산이 배설됐는지 알 수 없습니다. 그렇다면 콩팥이 실제로 산을 얼마나 내보냈는지 어떻게 정량할 수 있을까요?
❷ 세 가지 성분으로 산 배설을 분해한다
소변에는 산 관련 성분이 세 가지 방식으로 들어있다.
1) 중탄산염(HCO₃⁻) 배설량 수소 이온 분비가 여과된 중탄산염을 다 적정하지 못할 때 소변으로 나온다. 이것은 혈액에서 염기가 손실됨을 의미하므로, 산 배설이 아니라 알칼리 손실에 해당한다.
2) 암모늄 이온(NH₄⁺) 배설량 과잉 수소 이온이 암모니아와 결합해 소변으로 나간 것이다. 과잉 산의 지표다.
3) 적정 가능 산(titratable acid, TA) 인산염, 구연산 등 소변 완충제에 결합한 수소 이온의 양이다. 소변을 NaOH로 pH 7.4까지 적정할 때 필요한 NaOH 양으로 측정한다.
적정 가능 산 측정 시 NH₄⁺를 제외하는 이유
암모늄 이온(NH₄⁺)의 pKa는 약 9.2다. pH를 7.4까지만 올리면 NH₄⁺에 결합된 수소 이온은 분리되지 않는다. 따라서 NaOH 적정으로 측정되는 적정 가능 산에 암모늄 이온이 중복 포함되지 않으며, 두 항목은 독립적으로 계산할 수 있다.
❸ 순배설량 공식과 그 의미
정상 상태에서 하루 약 80 mEq이며, 이는 대사 과정에서 생성되는 비휘발산(non-volatile acid) 양과 같다.
이 공식은 다시 이렇게 표현할 수 있다: 콩팥이 하루에 혈액에 순 추가하는 중탄산염의 총량. 산을 배설하면 그 대가로 혈액에 중탄산염이 추가되기 때문이다.
산증과 알칼리증에서의 변화
- 산증(acidosis): NH₄⁺ 배설이 주로 증가 → 순 산 배설 증가 → 최대 500 mEq/일까지 가능
- 알칼리증(alkalosis): NH₄⁺와 TA는 0으로 떨어지고, 중탄산염이 소변으로 배설 → 순 산 배설이 음수 = 중탄산염의 순 소실
❹ 결국
소변 pH나 수소 이온 농도만으로는 콩팥이 얼마나 산을 내보냈는지 알 수 없다. 암모늄 이온, 적정 가능 산, 중탄산염이라는 세 성분을 합산해야 실제 순 배설량이 나온다. 이 개념은 신세관산증(renal tubular acidosis, RTA) 진단에서 요중 음이온 차(urine anion gap)를 해석할 때 직접 활용된다.
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