대한소아신장학회지 : 제 14 권제 2 호 2010년 인체내에서의칼륨의균형 상으로저칼륨혈증으로나오는경우( 가성저칼륨혈 증) 를말하며다음과같은경우가있다[3]. 칼륨은혈장내에서는 4-5 meq/l 정도의소량 으로만존재하지만세포내액에서는 meq/ L 정도의높은

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1 대한소아신장학회지제 14 권제 2 호 2010년 종설 DOI /jkspn ) 칼륨대사장애 울산대학교의과대학서울아산병원소아청소년병원소아청소년과 이주훈 = Abstract = Disorders of Potassium Metabolism Joo Hoon Lee, M.D. Department of Pediatrics, University of Ulsan, College of Medicine Asan Medical Center, Children s Hospital Hypokalemia usually reflects total body potassium deficiency, but less commonly results from transcellular potassium redistribution with normal body potassium stores. The differential diagnosis of hypokalemia includes pseudohypokalemia, cellular potassium redistribution, inadequate potassium intake, excessive cutaneous or gastrointestinal potassium loss, and renal potassium wasting. To discriminate excessive renal from extrarenal potassium losses as a cause for hypokalemia, urine potassium concentration or TTKG should be measured. Decreased values are indicative of extrarenal losses or inadequate intake. In contrast, excessive renal potassium losses are expected with increased values. Renal potassium wasting with normal or low blood pressure suggests hypokalemia associated with acidosis, vomiting, tubular disorders or increased renal potassium secretion. In hypokalemia associated with hypertension, plasam renin and aldosterone should be measured to differentiated among hyperreninemic hyperaldosteronism, primary hyperaldosteronism, and mineralocorticoid excess other than aldosterone or target organ activation. Hypokalemia may manifest as weakness, seizure, myalgia, rhabdomyolysis, constipation, ileus, arrhythmia, paresthesias, etc. Therapy for hypokalemia consists of treatment of underlying disease and potassium supplementation. The evaluation of hyperkalemia is also a multistep process. The differential diagnosis of hyperkalemia includes pseudohypokalemia, redistribution, and true hyperkalemia. True hyperkalemia associated with decreased glomerular filtration rate is associated with renal failure or increased body potassium contents. When glomerular filtration rate is above 15 ml/min/1.73m 2, plasma renin and aldosterone must be measured to differentiate hyporeninemic hypoaldosteronism, primary aldosteronism, disturbance of aldosterone action or target organ dysfunction. Hyperkalemia can cause arrhythmia, paresthesias, fatigue, etc. Therapy for hyperkalemia consists of administration of calcium gluconate, insulin, beta2 agonist, bicarbonate, furosemide, resin and dialysis. Potassium intake must be restricted and associated drugs should be withdrawn. (J Korean Soc Pediatr Nephrol 2010;14: ) Key Words : Potassium, Hypokalemia, Hyperkalemia, Renin, Aldosterone 접수 : 2010년 9월 19 일, 수정 : 2010년 9월 20 일, 승인 : 2010년 9월 28일책임저자 : 이주훈, 서울송파구풍납2동 서울아산병원소아청소년과 Tel : 02) Fax : 02) pedkid@gmail.com

2 대한소아신장학회지 : 제 14 권제 2 호 2010년 인체내에서의칼륨의균형 상으로저칼륨혈증으로나오는경우( 가성저칼륨혈 증) 를말하며다음과같은경우가있다[3]. 칼륨은혈장내에서는 4-5 meq/l 정도의소량 으로만존재하지만세포내액에서는 meq/ L 정도의높은농도로주된양이온으로서존재한다 [1]. 이와같은세포내외의높은농도차이는세포막 에존재하면서 3:2의비율로나트륨을세포밖으로 내보내고칼륨을세포내로받아들이는 Na-K- ATPase 펌프에의해서유지된다 [1]. 건강한성인 의경우체중 kg당 50 meq의칼륨을갖고있는데 이중근세포에 3,000 meq, 간세포에 200 meq, 적 혈구에 235 meq, 그리고세포외액에 65 meq 정도 로분포하고있다[2]. 하루칼륨을 100 meq 섭취 한다고할때 meq는소변으로빠져나가고 5-10 meq 는대변으로빠져나간다 [2]. 신장의기 능이감소하였을경우에는대변으로빠져나가는칼 륨의양이 에서 50 meq 까지증가할수있다[2]. 칼륨은사구체를통하여여과된후에근위세뇨관 60% 정도가재흡수되고, 헨레고리에서 20-30% 가재흡수되며, 나머지 10-20% 정도가소변 을통하여빠져나간다 [2]. 집합관의주세포에서는 알도스테론의작용에의해서능동적인칼륨의분비 가일어나며, 집합관의사이세포에서는 H-K- ATPase 펌프에의해서능동적인칼륨의재흡수가 일어난다 [2]. 이와같은능동적인칼륨의분비와재 흡수과정을통하여인체내의칼륨의농도가균형을 이룰수있게된다. (1) 백혈구가 10 5 /ul 이상인경우: 혈장내의칼 륨이백혈구세포내로이동한다 [3]. (2) 인슐린을맞고바로혈액검사를한경우: 혈 장내에남아있는인슐린에의해서칼륨이세포내 로이동한다 [3]. 2) In vivo: 칼륨의세포내로의이동을촉진시키 는인자들에는다음과같은경우들이있다[3]: 인슐 린, 알도스테론, 세포외부의알칼리증, 스트레스에 의한카테콜라민분비막전위 ( 탈분극 ), 베타2 작용제, 도부타민, 도파민, 테오필린, 바륨중독, 클로로퀸중 독, 저체온증, 급성단백동화상태, 영양결핍환자에 서총정맥영양을하는경우, 악성빈혈을치료하는 경우, 백혈병이나림프종이급격하게자라는경우 2. 칼륨의결핍에의한저칼륨혈증 칼륨의결핍이신장을통한칼륨의손실때문인지 아니면신장외의손실인지를감별하기위하여소변 칼륨농도와 transtubular potassium gradient (TTKG) 를구한다 [3]. TTKG=[ 소변칼륨농도 / 혈청칼륨농도 ]/[ 소변삼 투질농도 / 혈장삼투질농도 ] 저칼륨혈증혈청의칼륨농도가 3.5 meq/l 미만일때저칼륨혈증이라고정의한다 [3] (Fig. 1). 1) 신장외성칼륨손실: 소변칼륨농도가 20 meq/l 미만또는 TTKG 가 4 미만인경우칼륨섭 취의부족또는신장이외의경로를통한칼륨의손 실( 구토, 설사, 심한발한등) 을감별해야한다[3]. 1. 재분포에의한저칼륨혈증 1) In vitro: 실제로는저칼륨혈증이없지만검사 2) 신장을통한칼륨의손실: 소변칼륨농도가 20 meq/l 이상또는 TTKG 가 5 이상인경우신장 을통한칼륨의손실을의심할수있다 [3].

3 이주훈 : 칼륨대사장애 Fig. 1. Differential diagnosis of hypokalemia is shown [15]. Hypokalemia resulting from transcellular potassium shift due to drugs or leukocytosis must be differentiated first. Then, check urine potassium concentration or transtubular potassium gradient to differentiate among causes of hypokalemia with depleted potassium stores. Decreased values represent non-renal potassium loss or inadequate potassium intake, and increased values represent renal potassium loss. Non-hypertensive renal potassium wasting is further differentiated into disease associated with metabolic acidosis, hypokalemia due to vomiting, or renal tubular dysfunction. Check plasma renin and aldosterone when hypokalemia is accompanied with hypertension. Hyperreninemic hyperaldosteronism, hyporeninemic hyperaldosteronism, and hyporeninemic hypoaldosteronism associated with other mineralocorticoid excess or increased target organ activation must be differentiated according to the laboratory results. TTKG: transtubular potassium gradient. Abbreviations: GRA, glucocorticoid remediable aldosteronism; CAH, congenital adrenal hyperplasia; HSD, hydroxysteroid dehydrogenase. (1) 혈압이정상일경우: 광물부신겉질호르몬 (mineralocorticoid) 의작용과무관한신성칼륨의 소실을의심할수있다. 1 혈장중탄산염이낮은경우 산혈증이동반되는여러임상질환들을의심해야 한다. ㆍ염분소실신염: 염분 재흡수의장애를일으키 는여러종류의만성간질성신염에서나트륨이재흡 수되지않고집합관에도달하면주세포에서나트륨 이재흡수되면서칼륨의분비가증가되어소변을통 한칼륨의소실이증가하게된다 [1]. ㆍ당뇨케톤혈증 : 당과함께 β-hydroxybutyrate, acetoacetate 와같은여러음이온들이사구체를통 하여여과되는데이러한음이온들이신세뇨관에서 재흡수가되지않으므로양이온인나트륨과함께집 합관에도달하면주세포에서나트륨이재흡수되면 서칼륨의분비가증가되어소변을통한칼륨의소실 이증가하게된다 [1]. ㆍ근위신세뇨관산증: 근위세뇨관에서재흡수 되지못한중탄산염과같은음이온들이신세뇨관에 서재흡수가되지않으므로양이온인나트륨과함께

4 대한소아신장학회지 : 제 14 권제 2 호 2010년 집합관에도달하면주세포에서나트륨이재흡수되 면서칼륨의분비가증가되어소변을통한칼륨의소 실이증가하게된다 [1]. ㆍ원위신세뇨관산증: 집합관의 A형사이세포에 서수소이온의분비장애가있으므로집합관내의 양이온이감소하여주세포의칼륨통로를통한칼륨 의분비가증가하게된다 [1]. ㆍAcetazolamide: 근위신세뇨관에서 carbonic anhydrase 의작용을억제하여중탄산염의소실을 유발하기때문에근위신세뇨관산증과같은기전으 로저칼륨혈증을유발한다 [4]. 2 혈장중탄산염이정상이거나높은( 대사성알 칼리증이동반되는 ) 경우 수분소실상태인지여부를판단하기위하여소변 염소(Cl) 의농도를측정한다. 수분상태를평가하기 위해서는소변의나트륨이나염소의농도를측정할 수있다. 저혈량증이있을경우소변의나트륨이나 염소의농도가사구체여과량의감소와세뇨관재흡 수의증가로인하여 15 meq/l 미만으로감소하게 되고, 체내수분량이충분할경우반대로 20 meq/l 이상으로상승하게된다[1]. 단, 임상적으로고려해 야할두가지상황이있다. 첫째, 구토가심하여대 사성알칼리증이동반된경우요중염소농도를측 정하여야하는데, 그이유는혈중중탄산염농도가 상승하므로소변을통한중탄산염의소변을통한배 설이증가하게되고이러한요중음이온의증가로 인하여수분소실상태에서도양이온인다량의나트 륨이함께나올수있기때문이다 [1]. 둘째, 설사가 심하여대사성산증이동반된경우에는요중나트륨 농도를측정하여야한다. 그이유는산증을보상하기 위하여요중암모늄이온의분비가증가하게되는 데, 이러한양이온을따라서수분소실상태에서도 음이온인다량의염소가함께나올수있기때문이다 [1]. ㆍ소변염소(Cl) 가 20 meq/l 미만인경우 구토가심한경우구토물에포함된칼륨의손실도 있지만, 초반에는대부분신장을통하여칼륨이소실 된다[1]. 위액에있는높은농도의염산을소실하면 서대사성알칼리증이동반되고, 따라서혈장중탄산 염농도가상승하게되어소변을통한중탄산염여과 량도증가하게된다. 중탄산염이양이온인나트륨과 함께집합관에도달하면주세포에서나트륨이재흡 수되면서칼륨의분비가증가되어소변을통한칼륨 의소실이증가하게된다 [1]. ㆍ소변염소(Cl) 가 20 meq/l 이상인경우 -Bartter 증후군 : 헨레고리의굵은오름부분 (thick ascending limb) 에서의이온전달체또는 이온통로의선천성결손으로인하여염소와나트륨, 칼륨, 칼슘등의양이온흡수장애가동반되는질환 이다 [5]. -Gitelman 증후군 : 원위곡세뇨관에있는 Na- Cl cotransporter 의변이에의해서나트륨, 염소, 마그네슘등의이온의소변을통한손실이생기는질 환으로증가된요중나트륨이집합관에도달하면주 세포에서재흡수되면서칼륨의분비가증가되어소 변을통한칼륨의소실이증가하게된다 [1, 5]. - 이뇨제사용중: 다량의나트륨, 염소, 물이집 합관으로가게되어주세포에서의칼륨의분비를촉 진시킨다 [1]. 또한이뇨제사용에의해서체내수분 이감소하게될경우알도스테론의분비가증가하여 칼륨의분비가증가한다 [1]. 헨레고리의굵은오름 부분(thick ascending limb) 에있는 Na-K-2Cl cotransporter 를억제하는 furosemide 를사용할 경우염소와나트륨, 칼륨, 칼슘등의양이온의손실 이동반된다 [6]. 원위곡세뇨관에있는 Na-Cl co- transporter 를억제하는 thiazide 를사용할경우나 트륨, 염소, 마그네슘등의소변을통한이온의손실 이동반되고증가된요중나트륨이집합관에도달하 면주세포에서재흡수되면서칼륨의분비가증가되 어소변을통한칼륨의소실이증가하게된다 [6]. -Carbenicillin 등의약제사용: carbenicillin 은사구체에서여과된후세뇨관에서재흡수되지않 고음이온으로작용하여집합관까지다량의나트륨

이주훈 : 칼륨대사장애 을끌고가게된다[7]. 증가된요중나트륨이집합 관에도달하면주세포에서재흡수되면서칼륨의분 비가증가되어소변을통한칼륨의소실이증가하게 된다 [1]. (2) 혈압이높을경우: 알도스테론의작용이증가 하거나알도스테론의작용을하는다른광물부신겉 질호르몬이있거나알도스테론의목표기관의기능 이비정상적으로증가되어있는상태를의심해야한 다.

5 이주훈 : 칼륨대사장애 을끌고가게된다[7]. 증가된요중나트륨이집합 관에도달하면주세포에서재흡수되면서칼륨의분 비가증가되어소변을통한칼륨의소실이증가하게 된다 [1]. (2) 혈압이높을경우: 알도스테론의작용이증가 하거나알도스테론의작용을하는다른광물부신겉 질호르몬이있거나알도스테론의목표기관의기능 이비정상적으로증가되어있는상태를의심해야한 다. 1 혈장레닌이높은경우 (hyperreninemic hy- peraldosteronism) 신혈관고혈압이나레닌분비종양과같이레닌이 증가하는경우, 레닌-안지오텐신 -알도스테론축이 활성화되어알도스테론이증가한다 [1]. 집합관에 있는주세포에작용하여나트륨통로의발현이증가 하여나트륨재흡수가증가하면서칼륨통로를통한 칼륨의소실이증가한다 [1]. 론합성효소의합성이증가하여알도스테론의생산 이증가하게된다[9]. 또한부신겉질자극호르몬 (ACTH, adrenocorticotropic hormone) 에의해 서 CYP11B1 의 promoter sequence 가자극을받 게되면 coding sequence 에서의 11β-hydroxy - lase 의합성이증가하여코르티솔의생산이증가하 게된다[9]. 하지만 GRA에서는 CYP11B2 와 CYP 11B1 의비대칭염기짝짓기 (unequal pairing) 및 ter sequence 와 CYP11B1 의 coding sequence 가 결합하고 CYP11B1 의 promoter sequence 와 CY P11B2 의 coding sequence 가결합하게된다[9]. 교차(crossover) 가일어나서 CYP11B2 의 promo- 이러한경우안지오텐신에의해서 CYP11B2 의 pro- 2 혈장레닌이낮고혈장알도스테론이높은경 우 (hyporeninemic hyperaldosteronism) ㆍ일차성알도스테론증 : 레닌의증가없이알도스 테론만증가되는경우를말하며, 알도스테론의분비 가증가되어있는부신과다형성또는부신샘종이나 부신암종과같이알도스테론을분비하는종양이있 는경우등이있다 [1, 8]. 혈장알도스테론의농도가 높기때문에음성되먹임기전에의하여혈장레닌 농도는감소하게된다 [1]. ㆍ Glucocorticoid remediable aldosteronism (GRA) (Fig. 2): 알도스테론합성효소를만들어내 는유전자 (CYP11B2) 와 11β-hydroxylase 를만 들어내는유전자 (CYP11B1) 는서로 95% 정도의 상동성을갖고있으며 8번염색체의서로인접한부 위에위치하고있다[9]. 정상적으로는안지오텐신에 의해서 CYP11B2 의 promoter sequence 가자극 을받게되면 coding sequence 에의해서알도스테 Fig. 2. Pathogenesis of glucocorticoid remediable aldosteronism is shown [9]. Aldosterone synthase is an enzyme involved in the generation of aldosterone activated by angiotensin II. The synthesis of cortisol requires 11β-hydroxylation of 11-deoxycortisol by 11β-hydroxylase which is regulated by adrenocorticotropin (ACTH). Unequal pairing and crossing over results in the fusion of 5 promoter region of the 11-hydro- xylase gene to the coding region of the aldosterone synthase. The product of this hybrid gene is aldosterone synthase that is ACTH sensitive.

6 대한소아신장학회지 : 제 14 권제 2 호 2010년 moter sequence 가자극을받게되면 CYP11B1 의 coding sequence 에서의 11β-hydroxylase 의합 성이증가하여코르티솔의생산이증가하게된다 [9]. 또한 ACTH 에의해서 CYP11B1 의 promoter se- quence 가자극을받게되면 CYP11B2 의 coding sequence 에의해서알도스테론합성효소의합성이 증가하여알도스테론의생산이증가하게된다 [9]. 혈중코르티솔이감소되어있는경우 ACTH 의분비 가증가되지만결과적으로혈중알도스테론의농도 가증가되기때문에저칼륨혈증이생기게된다 [9]. 이러한환자들의경우코르티솔을투여할경우 ACTH 가증가되지않아서혈중알도스테론농도가정상화 되면저칼륨혈증이호전되기때문에 glucocorticoid remediable aldosteronism 이라고부르게되었다 [9]. 3 혈장레닌, 알도스테론모두정상이거나낮은 경우 (hyporeninemic hypoaldosteronism) ㆍ광물부신겉질호르몬 (mineralocorticoid) 이증 가하는경우: Cushing 증후군, 선천성부신과다형성 ( 비염분소실형 ), 고용량의스테로이드를투여한경 우, 감초등. ㆍLiddle 증후군 : 알도스테론의목표기관의기능 이비정상적으로증가되어있는상태라고볼수있 다. 집합관의상피나트륨통로(epithelial Na chan- nel, ENaC) 의 β- 소단위 (subunit) 의변이에의해 서상피나트륨통로가분해되지않고계속발현되는 질환이다 [10]. 상피나트륨통로가계속발현된상 태일경우집합관에있는나트륨이지속적으로흡수 되고칼륨이지속적으로분비되어저칼륨혈증이생 기게된다 [1]. ㆍ11β -hydroxysteroid dehydrogenase 결핍 증: 11β-hydroxysteroid dehydrogenase 는코 르티졸을코르티손 (cortisone) 으로전환시키는효 소이다 [11]. 코르티졸은혈중에알도스테론보다 100-1,000 배의농도로존재하면서광물부신겉질 호르몬수용체를자극할수있는데 11β-hydroxy - steroid dehydrogenase 가세포내수용체주변에 존재하면서코르티졸을코르티손으로전환시켜서 이러한코르티졸의광물부신겉질호르몬으로서의작 용을억제한다 [11]. 11β-hydroxysteroid dehy - drogenase 가없을경우코르티졸이코르티손으로 전환되지못하여광물부신겉질호르몬수용체를자 극하게되고알도스테론처럼작용하여저칼륨혈증 을일으킨다 [11]. 1. 증상 저칼륨혈증의증상및치료 경도의저칼륨혈증일경우대부분증상이없다 [3]. 1) 심근 (1) 심전도소견: 초기에는 ST 분절의하강, T파 진폭의감소, U파의발생이동반되고저칼륨혈증이 심한경우에는 P 파진폭의감소, QRS 간격의연장 등의소견을보일수있으나이러한반응은환자에 따라서다양하게나타날수있으므로지속적인심전 도관찰이필요하다 [3]. (2) 부정맥 : 심방성빈맥, 방실차단, 방실해리, 조 기심실수축, torsade de pointes, 심실성빈맥, 심실 세종등이동반될수있다 [3]. 2) 근골격계 : 무기력, 경련, 근육통, 횡문근융해 증등이동반될수있다 [3]. 3) 신경계 : 반사가저하되고마비, 지각이상이동 반될수있다 [3]. 4) 위장관계 : 오심, 구토, 변비, 마비성장폐쇄등 이동반될수있다 [3]. 5) 신장계 : 소변농축력이저하되어다뇨, 야간빈 뇨등이동반될수있다 [3].

7 이주훈 : 칼륨대사장애 Fig. 3. Differential diagnosis of hyperkalemia is shown [15]. Hyperkalemia is defined as a serum potassium level above 5.5 meq/l. Transcellular potassium shifts, pseudohyperkalemia, and true hyperkalemia must be differentiated first. Inadequate renal potassium excretion or excessive body potassium loading can be causes of true hyperkalemia with decreased glomerular filtration rate (GFR). Check plasma renin and aldosterone when GFR is above 15 ml/min/1.73m 2. Hyporeninemic hypoaldosteronism, hyperreninemic hypoaldosteronism and aldosterone dysfunction with normal aldosterone level must be differentiated according to the laboratory results. Abbreviations: ACE, angiotensin converting enzyme; PHA, pseudohypoaldosteronism. 2. 치료 1. 재분포에의한고칼륨혈증 원인질환을치료하고칼륨을보충해준다 [3] 혈청칼륨이 다 [3] (Fig. 3). 고칼륨혈증 5.5 meq/l 를초과하는경우를말한 체내칼륨의양은정상이지만세포내액의칼륨이 세포외액으로나오는상황이다 [12]. 1) 산증: 산증이있을경우세포에의한양성자 (proton) 섭취가증가하여세포내산성화가진행되 고세포막의탈분극이유도되어세포밖으로칼륨을 내보내기쉬운상태가된다 [12]. 2) 조직의분해대사가증가하는경우: 외상, 세포

8 대한소아신장학회지 : 제 14 권제 2 호 2010년 독성제의투여, 심한용혈, 심한저체온증등의경우 에조직의붕괴에의해서세포내의다량의칼륨이 세포외액으로방출된다 [1]. 3) 고장성 (hyperosmolarity): 세포외액의삼투 압농도가증가하게되면삼투압차이에의해서세포 내수분이밖으로빠져나가면서세포가쭈그러들게 되고, 감소된세포내수분량과비교하여상대적으로 세포내칼륨농도가증가하게되어칼륨이세포밖으 로배출된다 [12]. 4) 당뇨병 : 첫째, 인슐린결핍과인슐린저항성에 의해서인슐린에의해서촉진되는세포의칼륨섭취 가감소한다 [12]. 둘째, 당뇨병에의해서유발되는 저알도스테론혈증에의해서세포외액으로의칼륨재 분포및신장집합관에서의칼륨배출의감소에의해 서고칼륨혈증이생긴다 [12]. 셋째, 고혈당에의해 서고장성상태가되어세포내칼륨이세포밖으로 배출된다 [12]. 넷째, 당뇨병성신증이진행될경우 사구체여과율이감소하여신장의칼륨배출능력이 감소한다 [12]. 5) 베타2 길항제 : 신장의치밀반 (macula densa) 에서의레닌의분비를감소시켜서알도스테론의생 산을감소시킨다 [12]. 또한세포내칼륨을세포밖 으로내보내고세포에의한칼륨의섭취를억제한다 [12]. 2. 가성고칼륨혈증 액을응고시키지않은혈장검사를동시에시행하여 칼륨농도를비교해서혈청칼륨이혈장칼륨에비하 여 0.3 meq/l 이상높을때진단할수있다[12]. 실제로고칼륨혈증이있는것이아니기때문에불필 요한치료에의해서저칼륨혈증을유발시키지않도 록주의해야한다 [12]. 1) 가족성가성고칼륨혈증 : 유전성구형적혈구증 (spherocytosis) 또는유전성입모양적혈구증가증 (stomatocytosis) 과같은질환이있는일부의가족 에서, 37 의체온에서는정상이지만혈액이채취되 어실온에노출될경우적혈구막의투과성이비정상 적으로증가되어적혈구내칼륨이혈청으로방출되 는경우이다 [12]. 3. 진성고칼륨혈증 1) 사구체여과율이 15 ml/min/1.73m 2 미만으 로감소한경우: 신장을통한칼륨의배출이감소하 는경우이다 [12]. (1) 소변을통한칼륨배출이저하된경우: 급성 또는만성신부전 [12] (2) 신기능이감소된상태에서칼륨의부하가증 가하는경우: 칼륨의투여, 수혈, 종양융해, 횡문근 융해등 [12] 2) 사구체여과율이 15 ml/min/1.73m 2 이상인 경우: 저알도스테론증또는알도스테론의목표기관 의기능이저하되는경우이다 [12]. 혈청검사시칼륨농도가높으면서검체의용혈이 있거나백혈구증가증 (>70,000/ ul) 또는혈소판증가 증(>500,000/uL) 이있을경우가성고칼륨혈증을 의심해야한다[12]. 단, 고칼륨혈증을유발할수있 는다른원인이없고, 심전도검사상이상소견이없 어야한다[12]. 가성고칼륨혈증을감별하는방법은 혈액을응고시키는혈청검사와헤파린에의해서혈 (1) 혈장알도스테론이감소되어있는경우: 신장 의집합관에서알도스테론의영향을받는칼륨통로 의발현이감소하여칼륨의배출이감소된다 [12]. 1 혈장레닌이낮은경우 (hyporeninemic hypo- aldosteronism): 간질신염, 당뇨신병증또는폐쇄 요로질환과같이사구체옆장치 (Juxtaglomerular

9 이주훈 : 칼륨대사장애 apparatus) 가손상되어레닌의분비가감소하는경 우를말한다 [12]. 2 혈장레닌이정상이거나높은경우 (hyperre- ninemic hypoaldosteronism): 레닌은정상적으로 분비되지만염분소실형선천부신과다형성이나일 차성저알도스테론증또는애디슨병 (Addison dis- ease) 과같이부신의사구층 (zona glomerulosa) 에서알도스테론의분비가감소하는경우이다 [12]. 안지오텐신전환효소억제제또는안지오텐신수용 체억제제와같은약물을사용할경우에도레닌- 안 지오텐신 -알도스테론축이억제되어알도스테론의 생산이감소하게된다[12]. 이와같이혈장알도스 테론이감소하면음성되먹임기전에의해서혈장레 닌은증가할수있다 [12]. (2) 혈장알도스테론이정상또는상승되어있는 경우( 가성저알도스테론증, Pseudohypoaldoste- ronism): 알도스테론수용체또는집합관의나트륨 통로또는칼륨통로의기능이저하되는경우이다 [12]. 1 제1 형가성저알도스테론증 (Pseudohypoal - dosteronism type I, PHAI) ㆍ상염색체열성 PHAI: 주세포의나트륨통로의 변이에의해서집합관에서나트륨재흡수및칼륨의 분비가저해되어고칼륨혈증이동반된다 [13]. ㆍ상염색체우성 PHAI: 주세포내의광물부신겉 질호르몬수용체의변이에의해서알도스테론이작 용하지못하여고칼륨혈증이동반된다 [13]. ㆍ칼륨보전이뇨제 -Amiloride: 주세포의나트륨통로를억제하 여나트륨배설을증가시켜서이뇨작용을하므로상 염색체열성 PHAI 과같은기전에의해서고칼륨혈 증이동반될수있다 [1]. 또는 - 알도스테론수용체길항제 : spironolactone eplerenone 과같은약들은알도스테론과경쟁 적으로알도스테론수용체에결합하여알도스테론 의작용을억제하게되므로고칼륨혈증이동반될수 있다 [14]. - 폐쇄요로질환이나신우신염과같은경우기 전이확실하지는않지만집합관의주세포에있는상 피나트륨통로가손상되거나광물부신겉질호르몬 수용체의손상에의해서가성저알도스테론증이동 반되어고칼륨혈증이생길수있다 [12]. 2 제2 형가성저알도스테론증 (Pseudohypoaldosteronism type II, PHAII or Gordon s syn - drome): ㆍWNK 인산화효소는 ATP가결합하는촉매영 역(catalytic domain) 에리신이없다(with no ly- sine, WNK) 고하여붙여진이름이다 [13]. WNK1 또는 WNK4 는원위곡세뇨관의 Na-Cl cotrans- porter 의작용을억제하는역할을한다[13]. PHAII 는 WNK1 또는 WNK4 의변이가생겨서 Na-Cl cotransporter 의작용이항진되어원위곡세뇨관에 서의나트륨과염소의재흡수가증가되는경우이다 [13]. 결과적으로집합관까지전달되는세뇨관내의 나트륨의양이감소하게되고, 주세포에서나트륨통 로를통하여재흡수되는나트륨의양또한감소하게 됨에따라서칼륨통로를통한칼륨의분비가함께 감소하게된다[13]. WNK1 또는 WNK4 의변이는 또한헨레고리의굵은오름부분에서 Na-K-2Cl cotransporter 에의해서흡수된칼륨을다시세뇨 관으로분비하는역할을하는 ROMK 통로를억제하 는역할을하게된다 [13]. 1. 증상 고칼륨혈증의증상및치료 고칼륨혈증의정도에따라서미세한증상부터생 명이위태로운경우까지다양하게나타날수있다. 대부분의세포에서막전위는세포안과밖의칼륨농 도의비에의해서결정된다. 정상적으로세포밖의 칼륨농도는 4 meq/l 정도로낮기때문에혈청칼

10 대한소아신장학회지 : 제 14 권제 2 호 2010년 륨농도가조금만상승하더라도세포안과밖의칼륨 농도의비는크게변하여안정막전위도크게변하게 된다 [12]. 있는방법이다. 인슐린, 베타2 작용제, 중탄산염등을 투여하여세포의칼륨섭취를증가시키고혈중칼륨 의농도를낮추도록한다 [12]. 1) 심근: 고칼륨혈증에의해서안정막전위가낮아 지게되면심근세포의신경전도속도가감소하고 재분극의빈도가증가한다 [12]. 심전도상에서신경 전도속도가감소한결과 PR 간격과 QRS복합의넓 이가증가하고, 재분극의빈도가증가한결과 T파의 높이가증가한다 [12]. 심해질경우심실세동이발생 하여사망할수있다 [12]. 2) 근골격계 : 신경근전도의감소에의해서무력 감, 허약, 피로등이유발될수있다[12]. 3) 칼륨의체외배출을통한칼륨의제거: 궁극적 인치료방법이다. (1) 소변을보는환자의경우 furosemide 또는 thiazide 와같은이뇨제를투여한다 [12]. (2) Kalimate (Polystyrene sulfonate calcium) 와같은 resin을경구로투여하거나관장을하여위 장관을통하여분비되는칼륨을제거하도록한다 [12]. 3) 신경계 : 감각이상, 이완마비[12] 4) 위장관계 : 구역, 구토, 복통, 장마비 [12] (3) 상기의치료방법이효과가없을경우투석을시행한다 [12]. 투석기법중혈액투석이가장빠르게혈중칼륨을제거할수있다 [12]. 2. 치료 1) 글루콘산칼슘 (calcium gluconate) 의정맥주 사: 심전도이상이동반되었을경우혈청칼슘이정 상이더라도가장먼저칼슘제제를정맥으로투여하 여심근전도및재분극을안정시킨다 [12]. 효과는 1-3분내에나타나서 분간지속된다 [12] 분내에효과가나타나지않을경우다시투여 하도록한다[12]. 단, 중탄산염과같이정맥으로투 여할경우탄산칼슘의침착이생길수있으므로절대 로함께투여하면안되며, 칼슘투여에의해서고칼 슘혈증이동반될경우디기탈리스 (digitalis) 의심근 독성이증가할수있으므로디곡신 (digoxin) 을복용 중인환자에서는칼슘을 투여하여야한다 [12] 분에걸쳐서천천히 2) 세포외액의칼륨을세포내로이동시키는치료 들: 응급상황에서일시적으로혈중칼륨을낮출수 4) 칼륨을제한하고원인약물이있을경우이를 중단해야한다 [12]. 요 저칼륨혈증의경우약제또는백혈구증가증등에 의해서칼륨이일시적으로세포내로이동하는재분 포에의해서생기는저칼륨혈증을먼저감별한다. 칼 륨소실에의한결핍의경우소변칼륨농도또는 TTKG 를구하고, 감소되어있는경우에는칼륨의 신외성손실, 칼륨섭취의부족등을감별한다. 증가 되어있는경우신장을통한칼륨의소실을생각하 고, 고혈압이동반되어있지않을경우산증과관련 된경우, 구토에의한경우, 세뇨관에서의칼륨재흡 수장애또는칼륨의분비가증가되는경우를생각할 수있다. 고혈압이동반되어있을경우혈장레닌과 알도스테론을측정하여레닌이증가되어있을경우, 혈장레닌이정상또는낮으면서혈장알도스테론만 약

11 이주훈 : 칼륨대사장애 증가한경우, 혈장알도스테론은증가되어있지않지 만알도스테론이외에광물부신겉질호르몬의작용 이증가하는경우를감별한다. 증상은무기력, 경련, 근육통, 횡문근융해증, 변비, 장폐쇄, 부정맥, 지각 이상등이있다. 치료는원인질환의치료및칼륨 공급이다. 고칼륨혈증은재분포에의한경우, 가성고칼륨혈 증, 진성고칼륨혈증을감별해야한다. 진성고칼륨 혈증이면서사구체여과율이감소되어있는경우신 부전또는체내칼륨부하가증가하는경우를감별한 다. 사구체여과율이 15 ml/min/1.73m 2 이상인경 우에는혈장레닌과알도스테론을검사한다. 모두낮 을경우, 혈장레닌은정상이지만알도스테론만낮은 경우, 혈장알도스테론의농도는정상이지만알도스 테론의작용을저해되는경우등을감별해야한다. 증상은부정맥, 감각이상, 허약등이있다. 치료는 calcium gluconate, 인슐린, 베타2 작용제, 중탄산염, furosemide, resin, 투석등이있으며, 칼륨을제한 하고원인약물이있을경우이를중단해야한다. References 1) Rose BD. Clinical physiology of acid-base and electrolyte disorders. 5th. New York: McGraw-Hill, 2001: ) Schwalbe RA, Weiner D, Wingo CS. Regulation of renla potassium transport. In: TD DuBose, LL Hamm, editors. Acid-base and electrolyte disorders. 1st. Philadelphia: Saunders, 2002: ) Kone BC. Hypokalemia. In: TD DuBose, LL Hamm, editors. Acid-base and electrolyte disorders. 1st. Philadelphia: Saunders, 2002: ) Gennari FJ. Hypokalemia. N Engl J Med 1998;339: ) Ellison DH. Salt-wasting disorders. In: TD DuBose, LL Hamm, editors. Acid-base and electrolyte disorders. 1st. Philadelphia: Saunders, 2002: ) Jackson EK. Diuretics. In: LL Brunton, JS Lazo, KL Parker, editors. Goodman and Gilman's The pharmacological basis of therapeutics. 11th. New York: McGraw-Hill, 2006: ) Cabizuca SV, Desser KB. Carbenicillinassociated hypokalemic alkalosis. JAMA 1976;236: ) Ganguly A. Primary aldosteronism. N Engl J Med 1998;339: ) McMahon GT, Dluhy RG. Glucocorticoidremediable aldosteronism. Cardiol Rev 2004; 12: ) Warnock DG. Liddle syndrome: genetics and mechanisms of Na+ channel defects. Am J Med Sci 2001;322: ) White PC. 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase and its role in the syndrome of apparent mineralocorticoid excess. Am J Med Sci 2001;322: ) Weiner ID, Wingo CS. Hyperkalemia. In: TD DuBose, LL Hamm, editors. Acid-base and electrolyte disorders. 1st. Philadelphia: Saunders, 2002: ) Furgeson SB, Linas S. Mechanisms of Type I and Type II Pseudohypoaldosteronism. J Am Soc Nephrol 2010; doi: /ASN ) Sica DA. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of mineralocorticoid blocking agents and their effects on potassium homeostasis. Heart Fail Rev 2005;10: ) 안효섭. 홍창의소아과학. 제9 판. 대한교과서 2007:133-6.

10. Interpretation of diagnostic test.hwp

10. Interpretation of diagnostic test.hwp 대한내과학회지 : 제 92 권제 4 호 2017 https://doi.org/10.3904/kjm.2017.92.4.387 Interpretation of diagnostic test 저칼륨혈증을동반한고혈압환자에대한접근 한림대학교의과대학내과학교실 김윤정 류옥현 Approach to the Patient with Hypertension Accompanied by