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장동립 교수 칼럼 장 트레이너   |   2014-03-0 0 1711 목록
초과호흡(hyperventilation)과 얕은 물에서의 기절(shallow water blackout)

 

 

* 초과호흡과 얕은 물에서의 기절 *

 

 

몇 년 전 스타킹이라는 TV프로그램에서 친한 친구이자 강사동기인 제주 수중·핀수영 협회 이한영회장이 나와서 제주해녀를 알리고 보존하기위해 직접 해남1호가 되어 숨을 참는 모습을 방영한 적이 있습니다. 지금도 제주도 해녀를 유네스코에 등재하기위해 고군분투하는 친구의 모습에 도움이 못 되어 항상 미안한 마음입니다.

 

여하튼 다시 본론으로 들어가서 숨을 오랫동안 참기위해 그 친구는 초과호흡을 하였습니다.

초과호흡(Hyperventilation)이란 심호흡 보다 숨을 깊고 빠르게 내쉬고 들이쉬는 호흡 형태를 말합니다. 산소를 받아들이고 이산화탄소를 배출하는 과정을 호흡이라고 하는데 초과호흡을 하면 폐 속의 공기를 맑은 공기로 충분히 환기시켜 폐 속의 탄산가스의 수준을 최대한 떨어뜨리고 산소의 분압을 대기 중의 산소분압인 0.21기압까지 올릴 수 있게 됩니다.

 

호흡은 뇌의 호흡중추의 지령에 의하여 작용하는데 혈액 속의 이산화탄소 농도가 어느 정도까지 짙어지면 이산화탄소는 이 호흡중추를 자극하고, 호흡중추는 호흡충동을 일으켜서 흉부의 근육신경을 자극하여, 흉부의 근육으로 하여금 늑골을 끌어올리게도 하고 내리게도 하게되는 것입니다. 즉 탄산가스의 분압(PCO2)이 낮아지면 인간은 호흡욕구가 감소하게 됩니다.

 

좀 더 자세히 설명하면 혈액 속의 산소량과 탄산 가스량을 감지하는 두 개의 감각 기관에서 숨 쉬라는 자극을 보내기 때문인데, 이 두 감각기관은 산소의 양이 떨어지거나 이산화탄소의 양이 많아지면 숨을 쉬도록 뇌의 호흡 중추로 자극을 보내게 되어 있습니다. 그런데 인체에서 숨 쉬고 싶은 자극은 이 두 가지 감각기관 중에 혈중 산소 농도의 양에 의한 자극은 그 역할이 미약하지만, 혈중 이산화탄소 농도의 양에 의한 자극이 주된 요인으로 “호흡충동"을 일으키게 됩니다. 그래서 숨을 참기 전에 미리 몇 차례의 초과호흡을 통해 혈중 이산화탄소를 많이 배출하여, 체내의 이산화탄소의 양을 평균치보다 상당히 떨어뜨리게 되면 한참을 지나야 중추를 자극할 수 있는 혈중 이산화탄소 농도에 도달하기 때문에 호흡 욕구가 빨리 나타나는 것을 어느 정도 오래 참을 수 있게 되는 것입니다.

 

 

 

 

 

그러나 초과호흡을 너무 많이 한 후 물속에서 숨을 참으면 위험하게 됩니다. 왜냐하면 초과호흡은 탄산가스의 수준을 정상치 보다 낮게 떨어뜨리며 이러한 조건은 인체를 저탄산 상태(hypocapnia)로 만들게 되어 이로 인해 수중에서 숨을 참고 견디는 시간은 증가하지만 무리한 초과호흡을 하면 지나치게 낮아진 탄산가스의 분압으로 인해 산소의 분압이 의식을 잃을 정도로 결핍수준에 도달하였음에도 불구하고 호흡을 하라는 명령이 체내에서 일어나지 않아 얕은 물로 상승 중 갑자기 의식을 잃게 될 수도 있기 때문입니다.

다시말해 수중에서 이미 호흡으로 산소를 써 버려서 혈중 산소 농도가 많이 떨어진 상태로 얕은 수심으로 상승할 때는 반대로 압력이 감소하면서 혈중 분압이 급격히 떨어지게 되므로 산소 결핍증(Hypoxia)을 일으켜서 뇌에 산소 공급이 안 되는 현상이 발생하여 혼절하는 원인이 됩니다.

 

따라서 얕은 물에서의 기절(shallow water blackout)을 예방하려면 무리한 초과호흡을 삼가야 합니다. 즉, 스킨 다이빙전에는 초과호흡을 3~4회로 제한하여 동맥혈내의 탄산가스의 분압이 크게 떨어지지 않도록 해야 합니다. 그리고 물속에서도 숨을 쉬고 싶은 충동이 생기게 되면 무리해서 참지 말고 물위로 올라 와야 합니다.

만일 이렇게 하여 의식을 잃을 경우에는 바로 조치를 하여야 하며, 이미 물을 먹은 잠수인 이라면 2차 익사의 위험이 있으므로 필요하면 심폐 소생술(CPR)도 시행하여야 합니다.

또 정상적으로 의식을 회복하였더라도 반드시 의사에게 데려가서 검진을 하여야 합니다.

 

요즈음에는 초과호흡을 하면 호흡충동이 줄어들기는 하지만 심박수를 낮추는데에는 복식(요가)호흡이 더 효과적이라고 하여 프리다이빙을 즐기는 사람들에게서 복식호흡 방법이 꾸준히 발전되고 있습니다.

 

 

 

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