우리 몸은 늘 여러 가지 측면에서 항상성을 유지하려 한다.
일정한 체온, 일정한 pH 등 체내 환경을 일정하게 유지하기 위해 다양한 기전들이 작동한다.
생체 내 정상 pH는 7.4정도이다. 이 범위를 벗어나면 다음과 같은 4가지 이상 증상이 발생하게 된다.
원인에 따라 대사성, 호흡성으로 나누고 정상 pH보다 낮으면 산증, 높으면 알칼리증으로 나눈다.
1) 대사성 산증
체내에 [HCO3-]이온의 비율이 [H+]이온의 비율에 비해 상대적으로 낮아지면 대사성 산증의 원인이 된다.
왜냐하면 이 둘은 서로를 완충하는 역할을 하는데, 중탄산이온이 상대적으로 부족하게 되면 수소이온이 충분히 완충되지 않아 산성이 되기 때문이다.
예를 들어 설사를 많이 하게 되면 HCO3-이온이 장을 통해 바깥으로 배출되기 때문에 대사성 산증이 발생할 수 있다.
또는 수소이온이 많아지게 되는 경우에도 대사성 산증이 발생하게 된다.
당뇨의 경우 세포 자체가 포도당 흡수를 못하기 때문에 케톤체를 만들게 되는데
이 케톤체는 산성이기 때문에 당뇨 또한 대사성 산증을 일으키는 원인이 된다.
격렬한 운동을 하는 경우에도 젖산이 축적되어 이 또한 혈장의 수소이온을 증가시킬 수 있다.
우리 몸의 pH를 조절하는 기구 중 하나인 신장이 제기능을 하지 못하는 경우에도 수소이온이 축적되어 대사성 산증이 발생할 수 있다.
2) 대사성 알칼리증
대사성 알칼리증은 체내에 [HCO3-]이온의 비율이 [H+]이온의 비율에 비해 상대적으로 높아져 발생한다.
대표적으로 구토를 하게 되는 경우 수소이온이 체외로 배출되어 대사성 알칼리증이 발생할 수 있다.
3) 호흡성 산증
호흡성 산증의 경우 이산화탄소의 증가가 원인이 된다.
저호흡 시 상대적으로 산소가 부족하고 이산화탄소가 증가하게 된다.
이산화탄소는 체내에서 수소이온으로 해리될 수 있기 때문에 이산화탄소가 증가하면 산증이 발생할 수 있다.
폐에 질환이 있거나 호흡근의 능력이 저하되면 호흡이 저하될 수 있고 이로 인해 호흡성 산증이 발생할 수 있다.
4) 호흡성 알칼리증
반면 호흡성 알칼리증의 경우 이산화탄소의 감소가 원인이 된다.
과호흡 시 상대적으로 이산화탄소의 양이 부족하게 되어 체내에 pH가 올라갈 수 있다.
과호흡 같은 경우 열이 나거나 심리적 요인으로 인한 불안, 아스피린 중독에 의해 발생할 수 있다.
[보상기전]
체내 pH를 조절하는 기전이 호흡성, 대사성 2가지 종류이기 때문에 이 둘은 서로 상호보완적인 역할을 하게 된다.
대사성 산증이라면 대사에 이상이 생긴 것이므로 호흡성 기전을 통해(호흡을 빠르게 함으로써) pH가 정상화될 수 있다.
호흡성 산증이라면 대사성 기전을 통해(체내에서 중탄산이온의 흡수를 증가하거나 수소이온의 배출을 증가시킴으로써) pH조절을 할 수 있다.
이렇게 다른 기전을 통해 항상성을 유지하게 되는 것이다. 그러나 어떤 경우에는 두 기전에 모두 문제가 생겨 보상기전이 일어나지 못하는 경우도 있다.