스탈링 방정식

스탈링 방정식 (Starling equation) 은 모세혈관을 경계로 체액이 이동하는 과정을 설명하는 방정식이다. 모세혈관 내외의 정수압과 삼투압의 차이에 의해 체액 이동량이 결정된다는 원리를 나타내며, 1896년 영국 생리학자 어니스트 스탈링(Ernest Starling)에 의해 처음 제시되었다.

기본 원리

스탈링 방정식은 다음과 같은 요인들을 고려하여 모세혈관을 통한 체액의 순 이동량 (Jv)을 계산한다.

• 모세혈관 정수압 (Pc): 모세혈관 내 혈액의 압력으로, 혈액을 모세혈관 밖으로 밀어내는 힘으로 작용한다.
• 간질액 정수압 (Pi): 모세혈관 주변 조직액의 압력으로, 체액을 모세혈관 안으로 밀어 넣는 힘으로 작용한다.
• 모세혈관 삼투압 (πc): 혈장 단백질(주로 알부민)에 의해 발생하는 삼투압으로, 체액을 모세혈관 안으로 끌어들이는 힘으로 작용한다.
• 간질액 삼투압 (πi): 간질액 내 단백질에 의해 발생하는 삼투압으로, 체액을 모세혈관 밖으로 끌어내는 힘으로 작용한다.
• 여과 계수 (Kf): 모세혈관 벽의 투과성을 나타내는 계수이다.
• 반사 계수 (σ): 모세혈관 벽의 단백질 투과도를 나타내는 계수로, 0과 1 사이의 값을 가진다. 1에 가까울수록 단백질이 투과하기 어렵다는 의미이다.

방정식

스탈링 방정식은 다음과 같이 표현된다.

Jv = Kf [(Pc - Pi) - σ (πc - πi)]

여기서 Jv가 양수이면 모세혈관에서 간질액으로 체액이 이동하는 것을 의미하며, 음수이면 간질액에서 모세혈관으로 체액이 이동하는 것을 의미한다.

임상적 의의

스탈링 방정식은 부종, 쇼크, 신장 질환 등 다양한 임상 상황에서 체액 불균형을 이해하고 치료하는 데 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 알부민 농도가 낮아지면 모세혈관 삼투압이 감소하여 부종이 발생할 수 있으며, 모세혈관 투과성이 증가하면 혈액 내 단백질이 간질액으로 유출되어 역시 부종을 유발할 수 있다. 스탈링 방정식은 이러한 현상을 설명하고 치료 전략을 수립하는 데 도움을 준다.