뇌부종 감소를 위한 만니톨(mannitol) 사용과 osmolality 이해하기

osmolality와 mannitol

안녕하세요. 형이입니다. 오늘은 중환자실에서 혹은 응급실에서 많이 사용하는 약물인 만니톨에 대해서 작성하려고 합니다. 정확히는 mannitol을 사용하면서 우리가 모니터링하는 lab들과 osmolality에 대해서 이해해보고 어떤것을 모니터링하면 좋을지 보여드리려고 합니다. 

 

 1.만니톨(mannitol)이란?

먼저 Osmolality를 어떻게 모니터링 해야 할지 설명하기 위해서 만니톨에 대해서 알아보겠습니다. 만니톨(mannitol)은 강력한 삼투성 이뇨제입니다. 임상 상황에 맞게 효과적인 치료를 위한 옵션으로 선택되는데요. 오늘 이 글에서는 만니톨에 대해서는 간단하게 설명하겠습니다.

1) 만니톨의 원리와 목적

 만니톨의 원리

만니톨은 삼투압(osmotic pressure)를 증가하는 물질입니다. 만니톨은 혈관 내에서 농도를 증가시켜, 세포 외액과 세포 내액에서 혈관 내로 물을 끌어당깁니다. 만니톨은 신장에서 여과된 후 재흡수되지 않으므로, 신세뇨관 내 삼투압을 증가시키게 되고, 높아진 삼투압으로 인해 물이 세뇨관내료 더 많이 끌려들어오게 됩니다. 이로 인해 이뇨작용이 촉진됩니다. 

만니톨이 정맥으로 주입되면 혈장 삼투압이 급격히 상승하면서 조직에서 혈관으로 물이 이동하며 조직부종이 감소합니다. 혈관 내 체액증가로 인해 뇌압이나 안구 내압 감소효과가 나타나기도합니다.

 만니톨의 사용목적

• 두개내압 감소 
• 급성 신손상 예방(AKI)
• 급성 녹내장 치료
• 독성 물질의 제거

삼투압의 차이를 이용하여 외상성 내손상(Traumatic Brain injury, TBI), 뇌출혈, 뇌부종(Brain edema), 뇌수술 후 관리 등 뇌 조직내 수분을 혈관으로 이동시키며 두개내압을 감소시켜 뇌 허혈위험을 감소시킵니다. 같은 원리로 소변량을 늘려 신세뇨관의 폐쇄를 예방하거나 안구의 방수와 유리체의 체액을 혈관으로 이동시켜 치료합니다.

2) 삼투성 이뇨제 만니톨(mannitol) 사용 시 monitoring lab

만니톨을 투약하는 환자에게는 주기적으로 Serum osmolality, Electrolyte lab(Sodium, potassium), Creatinune, BUN osmolality gab을 측정하기 위한 glucose 등을 확인해야 합니다. 삼투성이뇨제를 사용하면 Osmolality가 상승하게 됩니다. Serum osmolality가 320mOsm/kg H₂O이상이거나 Na>160, Cr>1.3 이 세가지 수치가 하나라도 해당된다면 mannitol 투약은 적절하지 않을 수 있습니다. 

Hypernatremia & Hyponatremia

삼투성 이뇨제인 만니톨 투약시 이뇨효과가 과도해지면 체내 나트륨 농도가 감소하게 되고, 심한 경우 저삼투압성 상태로 진행됩니다. 반대로 만니톨로 인해 세포외액이 혈장으로 들어와 혈장 농축 효과를 얻게되면 상대적으로 나트륨 농도가 증가할 수 있습니다.

Renal test(BUN, Creatinine)

고삼투압성 상태를 유발하기 때문에 신장으로의 혈류를 감소시키고 급성신손장을 초래 할 수 있습니다. 소변량과 함께 잘 모니터링 해야합니다. 만니톨 사용 후 탈수로 인해 BUN과 Creatinine의 비율이 증가하면 신기능 저하의 신호일 수 있습니다.

이 외에도..

만니톨의 이뇨 효과로 인해 급격한 체액 손실이 이루어지게 되면 Hypovolemia(저혈량증)을 유발합니다. 즉, 투약 전 환자의 혈압상태가 저혈압이거나 저혈압으로 될 위험이 있다면 신중히 투여가 필요합니다. 이 외에도 만니톨 투여후 전해질 불균형이 생겼다면 대사성 산증이나 대사성 알칼리증으로 이어질 수 있으니 ABGA를 f/u하는것도 필요합니다.

 

3.Osmolality 

1) Osmolality의 개념 (vs Osmolarity)

Osmolality는 체액 1kg당 용질 입자의 총수를 나타내는 값으로, 체내 수분 및 전해질 균형을 평가하는 데 중요한 지표입니다. 단위는 mOsm/kg H₂O입니다. 이 수치는 혈청, 소변, 뇌척수액과 같은 체액에서 측정할 수 있으며, 특히 혈청 osmolality는 중환자실(ICU)에서 신속한 진단과 치료 결정을 지원합니다. 

• 정상 혈청 Osmolality: 275~295 mOsm/kg H₂O.
• 소변 Osmolality: 일반적으로 50~1200 mOsm/kg H₂O 범위로, 신장 기능과 수분 섭취에 따라 변동합니다.

 

2) Osmolality Gab(OP)

Osmolality Gap은 측정된 serum osmolality와 계산된 osmolality의 차이를 의미합니다

계산된 osmolality

위의 serum omsmolality에서 Calculated Osm을 빼면 Osmolality gap이 됩니다. 정상 범위는 일반적으로 <10 mOsm/kg입니다. Osmolality Gap은 혈청 osmolality가 예상보다 높은 경우는 sodium, glocuse, BUN이외의 삼투성 물질(예를들면 만니톨)이 축적 되어있다고 평가합니다. 단, Mannitol을 투여중이라면 보통 20이하인 두개내압 감소 효과가 유지된다면 안전한 허용범위로 두기도 합니다.