안과에서 처방받는 인공눈물이 일반 맹물과 달리 눈에 넣었을 때 따갑지 않은 이유가 무엇인가요?

Question

안과에서 처방받는 인공눈물이 일반 맹물과 달리 눈에 넣었을 때 따갑지 않은 이유를, 사람 눈물 속의 전해질 농도 및 삼투압과 동일하도록 염화나트륨 등의 염류 농도를 맞추어 세포막 전위의 급격한 변화를 방지하는 원리로 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

안과에서 처방받는 인공눈물은 일반 맹물과 달리 눈에 넣었을 때 따갑지 않습니다. 그 이유는 인공눈물이 사람 눈물의 전해질 농도 및 삼투압과 일치하도록 정밀하게 제조되어 세포막의 전기적 안정성을 유지해주기 때문입니다.

​만약 인공눈물 대신 염류가 없는 순수한 맹물을 눈에 넣게 되면 심각한 삼투압 차이가 발생합니다. 농도가 낮은 맹물이 농도가 높은 눈 세포 안으로 급격히 흡수되면서 세포가 부풀어 오르고, 이 과정에서 세포막을 경계로 안팎의 이온 농도 차이에 의해 유지되는 세포막 전위의 급격한 변화가 일어납니다. 나트륨과 칼륨 등 전해질 균형이 순식간에 깨지면서 발생하는 전위의 급격한 변화는 눈 표면의 감각 신경세포를 강하게 자극하여 뇌에 통증 신호를 보내게 되고, 이로 인해 우리는 눈이 찔리는 듯한 강한 따가움을 느끼게 됩니다.

​이를 방지하기 위해 인공눈물은 염화나트륨 등의 염류 농도를 조절하여 실제 눈물과 똑같은 전해질 농도로 만듭니다. 세포 안팎의 농도를 같게 하여 삼투압을 동일하게 유지해 주는 것입니다. 결과적으로 인공눈물을 넣어도 세포 안팎으로 물이나 이온이 비정상적으로 이동하지 않으며, 세포막 전위가 안정적으로 유지되어 감각 신경이 자극을 받지 않으므로 통증 없이 편안하고 촉촉한 느낌만 받게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 안과에서 처방받는 인공눈물이 일반 맹물과 달리 눈에 넣었을 때 따갑지 않은 이유는, 인공눈물이 사람의 자연 눈물과 매우 비슷한 전해질 농도와 삼투압을 갖도록 제조되기 때문입니다. 사람의 눈물우 단순히 물이 아니라 염화나트륨, 염화칼륨, 중탄산이온 등의 전해질이 녹아 있는데요, 이들 전해질은 눈물의 삼투압을 일정하게 유지하여 각막과 결막 세포가 정상적인 상태를 유지하도록 돕습니다.

반면 맹물은 전해질 농도가 거의 없는 저삼투성 용액이다보니 만약 맹물이 눈 표면에 닿으면 세포 내부와 외부의 농도 차이가 발생하여 물이 세포 안으로 과도하게 이동하면서 각막 상피세포가 일시적으로 팽창하고 세포막의 이온 균형이 흔들리면서 따가움이나 이물감을 느끼게 됩니다. 따라서 인공눈물은 이러한 문제를 막기 위해 눈물과 비슷한 농도로 염화나트륨 등의 염류를 첨가하여 등장액상태로 만드는데요, 결과적으로 눈물과 인공눈물 사이에 큰 삼투압 차이가 생기지 않아 세포 내외의 물 이동이 최소화됩니다. 또한 세포막에는 막전위가 존재하는데 맹물이 닿으면 세포 주변의 이온 환경이 급격히 변하여 신경 말단이 자극될 수 있습니다. 반면 인공눈물은 눈물과 유사한 이온 조성을 유지하므로 세포막 전위의 급격한 변화를 방지하여 자극을 최소화하는 것입니다. 감사합니다.