배설 — 약동학
핵심 포인트
- **배설(Excretion)**은 ADME의 네 번째이자 마지막 단계로, 남아 있는 모약물과 대사산물을 전신순환에서 제거하는 과정입니다.
- 신장이 주 경로이며, 사구체 여과, 세뇨관 분비, 부분 세뇨관 재흡수가 소변 배설 효율을 결정합니다.
- 신장 기능은 혈청 크레아티닌, GFR, 크레아티닌 청소율로 평가하며, 신기능 저하 시 용량 조정이 필요합니다.
- 간은 약물 대사산물을 담즙으로 배출해 장을 거쳐 대변으로 제거합니다. 일부 약물은 장간순환으로 재흡수됩니다.
- 기타 경로에는 폐(알코올, 마취 가스), 모유, 땀, 생식기 분비액이 포함됩니다.
- 모유에는 약물과 대사산물이 포함될 수 있으므로, 수유 환자 투약 전 반드시 약물 참고자료를 확인해야 합니다.
- 생애주기 측면에서 신생아는 신장이 미성숙해(↓GFR → ↓배설 → 약물 농도 상승) 위험이 높고, 고령자는 신장·간 기능이 감소하므로 “Start low and go slow.” 원칙이 필요합니다.
병태생리
**배설(Excretion)**은 약동학(ADME)의 마지막 단계입니다. 약물이 흡수, 분포, 대사를 거친 뒤에는 남아 있는 모약물 분자와 대사산물을 제거해야 합니다. 주요 배설 기관은 신장이며, 이차 경로로는 간(담즙), 폐, 그리고 소경로(땀, 눈물, 모유, 생식기 분비액)가 있습니다.
분류
신장 배설(주 경로)
신장은 다음의 세 가지 연속 과정으로 혈액을 여과합니다.
- 사구체 여과: 비결합 약물과 작은 대사산물이 혈액에서 여과액으로 이동합니다.
- 세뇨관 분비: 신세뇨관의 능동 수송계가 혈액의 추가 약물 분자를 여과액으로 분비합니다.
- 세뇨관 재흡수: 여과된 약물 일부가 혈류로 재흡수되며, 재흡수되지 않은 분획만 소변으로 배설됩니다.
신장 약물 배설 속도는 위 세 과정의 균형에 의해 결정됩니다. 알려진 성별 차이도 있으며, 생물학적 남성의 신장 청소율(사구체 여과, 세뇨관 분비, 세뇨관 재흡수)은 일반적으로 여성보다 높아 신장 배설 약물의 약동학에 영향을 줄 수 있습니다.
신장 배설을 감소시키는 요인:
- [kidney-disease|만성 신질환]: GFR의 진행성 감소 → 약물 제거 지연 → 약물 축적 → 용량 감량 또는 투약 간격 연장 필요.
- 노화: 명확한 신질환이 없어도 나이와 함께 GFR이 자연 감소하여 약물 배설 효율이 떨어집니다.
- 심부전: 심박출량 감소 → 신장 관류 감소 → 사구체 여과 저하 → 약물 축적.
- 신장 혈류를 감소시키는 기타 상태: 쇼크, 저혈량증, 저혈압은 모두 신장 관류와 약물 제거를 저하시켜 용량 조정이 필요합니다.
신기능 검사: 혈청 크레아티닌, 사구체 여과율(GFR), 크레아티닌 청소율 — 배설 능력 추정 및 용량 조정 지침에 사용됩니다.
간(담즙) 배설
간은 간세포의 능동 수송을 통해 약물과 대사산물을 담즙으로 배출합니다.
- 담즙은 담관 → 담낭 → 소장으로 이동합니다.
- 장에서 일부 약물은 부분적으로 혈류로 재흡수되어(장간순환) 약물 작용을 연장합니다.
- 다른 약물은 장내 세균에 의해 대사된 뒤 재흡수되기도 합니다.
- 흡수되지 않은 약물, 부산물, 대사산물은 대변으로 배설됩니다.
간 배설을 감소시키는 요인: 간질환(간경변, 간염)은 간세포 기능을 저하시켜 담즙 배설을 감소시키므로 용량 조정이 필요합니다. 쇼크, 저혈량증, 저혈압처럼 간 혈류를 감소시키는 상태도 간 배설을 저하시킵니다.
간기능 평가: Alanine transaminase(ALT), aspartate aminotransferase(AST) 상승은 간 손상을 시사하며 배설 능력 저하 신호가 됩니다.
폐 배설
일부 휘발성 약물은 폐를 통해 제거됩니다.
- 예시: Ethanol(알코올), 마취 가스(예: isoflurane, desflurane).
- 배설은 호기를 통해 이루어지며, 속도는 폐 혈류와 약물 휘발성에 좌우됩니다.
기타 경로
약물과 대사산물은 다음 경로로도 배설될 수 있습니다.
- 땀과 눈물 — 소경로이며 일반적으로 임상적 영향은 크지 않지만(예: 피부 약물 잔류물 접촉), 상황에 따라 고려가 필요합니다.
- 모유 — 임상적으로 중요합니다. 수유아는 모체가 복용한 약물 또는 독성 대사산물에 노출될 수 있습니다. 간호사는 수유 환자에게 어떤 약물을 투여하기 전에도 반드시 최신 근거 기반 약물 참고자료(예: LactMed)를 확인하고, 잠재적 우려를 처방자에게 보고해야 합니다.
- 생식기 분비액(정액) — 파트너가 약물 분자에 노출될 가능성이 있습니다.
간호 사정
NCLEX Focus
약물 배설의 주 경로(신장), 신기능 평가 검사(GFR, 크레아티닌 청소율, 혈청 크레아티닌), 신장·간 기능 저하 시 용량 조정 필요성을 이해해야 합니다. 모유 안전성 확인 의무와 고령자 “Start low and go slow” 원칙도 알아야 합니다.
- 신장 배설 약물 투여 전 신기능을 사정합니다: 혈청 크레아티닌, BUN, GFR, 크레아티닌 청소율.
- 담즙 배설 약물에 대해 간기능을 사정합니다: ALT, AST, 간질환 임상 징후(황달, 복수, 혼돈).
- 심혈관 상태를 사정합니다. 심부전 또는 쇼크는 신장·간 관류를 감소시켜 약물 제거를 저해합니다.
- 약물 투여 전 수유 여부를 사정하고 LactMed 또는 동등 참고자료를 확인합니다.
- 신장·간 기능의 연령 관련 변화를 사정합니다. 고령자는 검사 수치가 정상이어도 기능 저하가 있을 수 있어 특히 주의가 필요합니다.
- 소아 환자에서는 체중(kg)을 사정해 체중기반 용량을 적용하고, 미성숙한 신장 배설로 인한 초기 독성 징후를 사정합니다.
간호 중재
- 신장 배설 약물 투여 환자에서 신기능 검사(GFR, 크레아티닌 청소율, 혈청 크레아티닌)를 확보하고 추세를 모니터링하며, 수치 저하 시 약사와 협력해 용량을 조정합니다.
- 간기능 검사(ALT, AST, bilirubin)를 확보하고 임상적 간기능 저하를 사정하며, 처방자·약사와 상의해 용량을 조정합니다.
- 소변량을 신장 관류와 배설 능력의 대리지표로 모니터링합니다. 핍뇨는 약물 제거 저하를 시사합니다.
- 수유모 투약 전 최신 약물 참고자료를 확인하고 우려가 있으면 처방자와 논의한 내용을 기록합니다.
- 소아 체중기반 용량 계산을 투여 전 독립적으로 재확인하고, 영아·소아의 이상반응과 독성을 면밀히 모니터링합니다.
- 신장 또는 간 배설 약물을 투여받는 고령자에게 “Start low and go slow” 원칙을 적용합니다. 더 낮은 치료 용량과 더 긴 투약 간격이 필요할 수 있음을 예상합니다.
신기능 저하와 약물 축적
CKD 또는 급성 신손상 환자에서는 표준 용량에서도 신장 배설 약물이 빠르게 축적될 수 있습니다. 이는 치료역이 좁은 약물(예: digoxin, aminoglycoside antibiotics, lithium)에서 특히 위험합니다. 치료 시작 전 GFR과 크레아티닌 청소율을 반드시 확인하고, 처방자·약사와 모니터링 계획을 수립해야 합니다.
생애주기 고려사항
신생아 및 소아
- 미성숙한 신장은 출생 시 사구체 여과, 세뇨관 재흡수, 세뇨관 분비가 감소되어 있어 약물을 효율적으로 배설하지 못합니다.
- 감소된 배설 능력을 고려해 용량은 보통 **체중기반(per kilogram)**으로 계산하고 총 용량을 더 작게 설정합니다.
- 신생아/영아에서는 유리 순환 약물 농도가 높아질 수 있어 독성이 빠르게 발생할 수 있습니다.
- 간호사는 투여 전 모든 체중기반 용량을 재확인하고, 초기 이상반응과 독성 징후를 면밀히 모니터링해야 합니다.
- 신장 기능은 생후 첫 1년 동안 점진적으로 성숙합니다.
고령자
- 노화로 신장과 간 기능이 감소하여 신장 및 담즙 배설이 모두 저하됩니다.
- 약물 반감기가 연장되어 표준 성인 용량에서도 약물 축적과 독성 위험이 커집니다.
- 지도 원칙: “Start low and go slow” — 낮은 용량으로 시작하고, 신중히 증량하며, 투약 간격을 연장합니다.
- 일부 약물은 배설 능력 부족으로 고령자에서 금기일 수 있습니다(Beers Criteria for Potentially Inappropriate Medications in Older Adults 참고).
약리학
| Excretion Factor | Mechanism | Clinical Example | Nursing Implication |
|---|---|---|---|
| Renal impairment (CKD) | ↓GFR → ↓drug filtration → accumulation | CKD에서 digoxin 사용 시 표준 용량에서도 독성 발생 가능 | GFR/크레아티닌 청소율 모니터링, 약사와 용량 조정 |
| Heart failure | ↓Cardiac output → ↓renal perfusion → ↓drug elimination | 진행성 심부전에서 loop diuretic 축적 | 소변량·신기능 검사 모니터링, 혈역학 상태 사정 |
| Hepatic impairment | ↓Hepatocyte function → ↓biliary excretion → drug accumulation | 간경변에서 morphine 축적 → 호흡억제 | ALT/AST 확인, 용량 감량 협력, 진정 모니터링 |
| Enterohepatic recirculation | Intestinal reabsorption → prolonged drug action | 일부 경구 피임약 장간순환 → 작용 연장 및 상호작용 위험 | 장간순환에 영향을 주는 약물 상호작용 교육 |
| Pulmonary excretion | Volatile drugs exhaled via lungs | 호기 중 ethanol 검출, 수술 후 마취 가스 제거 | 호흡 기능 사정, 직접적 용량 중재는 보통 필요 없음 |
| Breast milk excretion | Lipid-soluble/ionizable drugs concentrate in breast milk | codeine 대사산물(morphine)로 인한 수유아 호흡억제 | LactMed/약물 참고자료 확인, 처방자 보고, 대체약 고려 |
| Neonatal immature kidneys | ↓GFR → ↓excretion → ↑free drug | 신생아에서 gentamicin 사용 시 성인 mg/kg 용량 적용하면 독성 위험 | 체중기반 용량 사용, 계산 재확인, 약물 농도 모니터링 |
| Older adult ↓renal function | Age-related GFR decline → prolonged drug half-life | 신기능 저하 고령자에서 metformin 사용 시 lactic acidosis 위험 증가 | ”Start low and go slow” 적용, 신기능 정기 모니터링 |
임상 판단 적용
임상 시나리오
만성 신질환(GFR 28 mL/min/1.73 m²)인 68세 환자가 요로감염으로 입원해 aminoglycoside 항생제를 표준 성인 용량으로 처방받았습니다. 3일 후 환자는 이명과 청력 저하를 호소합니다.
- Recognize Cues: CKD 환자에서 표준 aminoglycoside 용량 투여 중 이명과 청력 저하(aminoglycoside 이독성 징후) 발생.
- Analyze Cues: Aminoglycoside는 신장 배설됩니다. GFR 28 mL/min은 배설 능력의 유의한 저하를 의미하므로 표준 용량 시 약물 축적이 발생하고 혈장 농도가 독성 역치를 초과해 이독성이 나타납니다.
- Prioritize Hypotheses: 신장 배설 저하에 의한 aminoglycoside 독성(이독성)이 우선 문제이며, 신독성도 동반될 수 있습니다.
- Generate Solutions: 다음 aminoglycoside 용량을 보류하고 처방자에게 즉시 보고하며, 혈청 trough 농도와 GFR을 확인하고 신기능 추세를 평가하며, 신장 용량 조정 프로토콜이 있는 대체 항생제를 검토합니다.
- Take Action: 용량을 보류하고 청각 소견과 신기능 검사 결과를 기록한 뒤, 즉시 제공자에게 보고하고 크레아티닌 청소율 기반 개별화 용량 조정을 위해 약사와 협의합니다.
- Evaluate Outcomes: 약동학 계산에 따라 처방자가 투약 간격을 연장하고, 청력 추적 계획이 수립되며, 환자는 즉시 보고가 필요한 증상 교육을 받습니다.
관련 개념
- 약동학과 약력학 — 배설은 ADME의 네 번째이자 마지막 단계입니다.
- 대사 약동학 — 간 대사는 담즙 배설에 선행하며, 두 과정 모두 간질환에서 저하됩니다.
- 분포 약동학 — 약물 단백결합은 사구체 여과 가능한 유리 분획에 영향을 줍니다.
- 고리이뇨제 — furosemide는 신장 배설되고 신장에 작용하므로 신기능 저하 시 제거와 반응이 변화합니다.
- 항응고제 — 일부 항응고제(예: dabigatran)는 주로 신장 배설되어 CKD에서 출혈 위험이 크게 증가합니다.
자가 점검
- 소변으로 배설되는 약물량을 결정하는 신장 과정 3가지는 무엇이며, 서로 어떻게 작용합니까?
- GFR 25 mL/min 환자에게 digoxin을 표준 성인 용량으로 처방했습니다. 간호사의 배설 관련 우려와 즉시 취해야 할 조치는 무엇입니까?
- 수유 중인 산모에게 새로운 진통제가 처방되었습니다. 투여 전 간호사의 의무는 무엇이며, 그 이유는 무엇입니까?