당뇨병성 케톤산증(DKA)에서 칼륨은 감소할 수도, 증가할 수도 있다. 방향은 어느 기전이 우세하느냐에 따라 결정된다.
❶ 생각해 보셨나요?
혈당이 올라가면 칼륨도 함께 빠져나갈 것 같다. 삼투 이뇨로 소변이 늘어나니까. 그런데 실제 DKA 환자에서 혈중 칼륨을 측정해보면 오히려 높은 경우도 있다. 왜 같은 상황에서 칼륨이 낮기도 하고 높기도 한 것일까?
❷ 칼륨을 감소시키는 세 가지 경로
DKA에서 칼륨이 소변으로 빠져나가는 경로는 세 가지다.
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삼투 이뇨(osmotic diuresis): 혈당이 높아지면 소변에 포도당이 넘친다. 포도당은 물을 끌고 나가고, 이 흐름에 나트륨도 후반부 세뇨관으로 대량 전달된다. 집합관에서 나트륨이 흡수될 때 내강이 음전하를 띠면서 칼륨이 끌려 나간다.
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2차성 알도스테론증: 소변량 증가로 체액량이 줄면 알도스테론이 상승한다. 알도스테론은 집합관 나트륨 통로를 증가시켜 나트륨 흡수를 강화하고, 그에 따라 칼륨 분비도 더 늘어난다.
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베타하이드록시뷰티레이트(beta-hydroxybutyrate): DKA에서 생성되는 이 케톤체는 음이온이다. 소변으로 나갈 때 나트륨의 짝꿍 역할을 한다. 보통은 클로라이드가 나트륨과 함께 이동해 집합관 내강의 음전하를 어느 정도 완화시키는데, 베타하이드록시뷰티레이트는 분자가 커서 재흡수되지 못한다. 그 결과 내강 음전하가 더 강해져 칼륨 소실이 가속된다.
❸ 그렇다면 왜 칼륨이 올라가기도 하는가
DKA는 인슐린 결핍으로 생기는 질환이다. 인슐린은 세포가 칼륨을 안으로 끌어들이는 Na⁺-K⁺-ATPase의 활성도를 올린다. 인슐린이 부족하면 이 기능이 떨어져, 세포 안에 있던 칼륨이 세포 밖으로 빠져나온다. 소변으로의 손실과 무관하게 세포 내→외 이동만으로도 혈중 칼륨이 올라갈 수 있다.
즉 같은 DKA 환자에서도 어느 기전이 더 우세하느냐에 따라 칼륨이 낮을 수도, 높을 수도 있다. 소변 손실이 우세하면 저칼륨혈증, 세포 외 이동이 우세하면 고칼륨혈증이 나타난다.
❹ 결국 임상에서 무엇을 해야 하는가
DKA에서 칼륨을 “낮을 것이다” 혹은 “높을 것이다”로 미리 단정할 수 없다. 반드시 혈중 칼륨을 측정해 상태를 확인한 뒤 치료 방향을 결정해야 한다.
특히 인슐린 투여 시 주의가 필요하다. 인슐린을 투여하면 세포 밖에 있던 칼륨이 세포 안으로 급격히 이동한다. 이미 전체 칼륨이 고갈된 상태에서 인슐린을 쓰면 혈중 칼륨이 위험 수준까지 떨어질 수 있어 칼륨 보충이 함께 필요하다.
당 조절과 전해질 조절은 서로 맞물려 있다.
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