바닷물을 마시면 왜 탈수가 일어나는가

바닷물의 삼투 농도(약 1,200 mOsm/L)는 인간 콩팥의 최대 농축 능력과 같아서, 마신 바닷물 속 용질을 배출하는 데 마신 물 이상의 소변이 필요하다.

❶ 생각해 보셨나요?

목이 마를 때 바닷물을 마시면 오히려 더 빨리 탈수가 된다는 말은 익히 알려져 있다. 그런데 바닷물을 1L 마시고 소변으로 1L를 내보낸다면 결국 수지가 맞는 것 아닌가? 왜 탈수가 되는지 정확히 알려면 콩팥의 최대 농축 능력이라는 개념이 필요하다.

콩팥은 소변을 무한정 진하게 만들 수 없다. 인간 콩팥이 만들 수 있는 소변의 최대 삼투 농도는 약 1,200 mOsm/L이다. 이는 혈장 삼투 농도(300 mOsm/L)의 약 4배 수준이다.

반면 사막쥐처럼 극한 환경에 적응한 동물은 최대 10,000 mOsm/L까지 농축할 수 있다. 반대로 물가에 사는 비버는 약 500 mOsm/L가 최대다. 각 동물의 최대 농축 능력은 서식 환경에 따라 진화적으로 결정된다.

바닷물의 삼투 농도는 약 1,200 mOsm/L다. 바닷물 1L에는 약 1,200 mOsm의 용질이 들어 있다.

이 용질을 전부 배출하려면, 최대 농축 소변(1,200 mOsm/L)으로 내보낸다고 해도 소변 1L가 필요하다. 여기까지는 수지가 맞아 보인다.

그러나 콩팥은 바닷물 속 용질 외에도 기본적으로 대사 노폐물을 하루 약 600 mOsm씩 배출해야 한다. 이것만으로도 최대 농축 기준 500 mL의 소변이 필요하다(최소 기본 요량).

따라서 바닷물 1L를 마신 날의 총 배출 부담은 1,200 + 600 = 1,800 mOsm이고, 이를 최대 농축으로 내보내도 1.5L의 물이 필요하다. 바닷물로 들어온 물은 1L뿐이므로 결국 하루 500 mL씩 수분이 적자가 된다.

바닷물을 마실수록 탈수가 진행되는 것은 인간 콩팥의 최대 농축 능력이 1,200 mOsm/L로 제한되어 있기 때문이다. 사막쥐라면 바닷물을 마셔도 탈수 없이 용질을 배출할 수 있다. 콩팥의 최대 농축 능력은 수분 균형 계산의 하한선을 결정한다.