숨을 참으면 왜 괴로운가. 산소가 모자라서가 아니다. 숨 참기 1분이 지나도 피의 산소는 아직 넉넉하지만, 이산화탄소가 쌓여 뇌가 "숨 쉬라"고 아우성친다. 이 장은 숨의 깊이와 빠르기를 정하는 조절 고리, 그 고리가 지키는 피의 산성도(pH), 그리고 고리를 속였을 때(숨 참기 전 과호흡) 생기는 위험과, 달리기 막판에 숨이 거칠어지는 이유를 돌려 본다.
중추·말초 화학 수용체가 PaCO2와 PaO2를 감지해 환기를 정하는 고리를 설명한다.
CO2 반응 곡선과 저산소의 상승 효과를 읽고, 운동 중 앞먹임 조절의 역할을 이해한다.
숨 참기 전 과호흡이 왜 의식 소실을 부르는지 PaCO2·SaO2 곡선으로 설명한다.
헨더슨-하셀바흐 식으로 pH를 계산하고, 네 가지 산염기 장애와 보상을 구별한다.
운동 강도가 오를 때 젖산이 중탄산을 소모해 환기가 산소 섭취보다 빨리 느는 이유를 설명한다.
숨을 쉬게 하는 것은 이산화탄소다
숨은 저절로 쉬어진다. 뇌줄기의 숨뇌(Medulla oblongata)와 다리뇌에 있는 신경 무리가 리듬을 만들고, 가로막신경을 통해 횡격막을 1분에 12~16번 수축시킨다. 얼마나 깊고 빠르게 쉴지는 피의 화학 성분을 재는 두 종류의 감지기가 정한다.
중추 화학 수용체(Central chemoreceptors)는 숨뇌의 표면에서 뇌척수액의 수소 이온을 잰다. 이산화탄소는 혈액-뇌 장벽을 쉽게 건너 뇌척수액에서 수소 이온을 만들므로, 사실상 PaCO2를 재는 셈이다. 환기 조절의 약 70~80 %를 맡는다. 말초 화학 수용체(Peripheral chemoreceptors)인 목동맥 소체와 대동맥 소체는 PaO2가 60 mmHg 아래로 떨어질 때 강하게 반응하고, PaCO2와 pH에도 빠르게 반응한다.
호흡 조절은 음성 피드백 고리다. 환기가 줄면 PaCO2가 올라 두 수용체가 호흡 중추를 재촉하고, 환기가 늘면 PaCO2가 내려 재촉이 줄어든다. 신호가 혈액을 타고 수용체까지 가는 데 몇 초에서 십수 초가 걸린다. 이 지연이 이 장 끝의 주기성 호흡을 만든다.
PaCO2를 조금만 올려도 환기는 크게 는다. PaCO2 1 mmHg당 분당 환기량이 약 2 L씩 는다. 반면 PaO2는 60 mmHg 아래로 떨어지기 전까지 환기를 거의 바꾸지 않는다. 두 신호는 서로를 키운다. 산소가 모자라면 같은 이산화탄소에 더 민감해진다. 아래 그래프 위의 점을 끌어 PaCO2를 바꾸고, PaO2를 낮춰 곡선이 가팔라지는 것을 본다.
SIMULATOR
CO2 반응 곡선과 저산소
곡선 위의 점을 좌우로 끈다
지금 PaO2의 곡선PaO2 100 · 60 · 45 기준 곡선
PaCO2—
분당 환기량—
곡선의 기울기—
해볼 것: ① 점을 PaCO2 45로 끈다. 5 mmHg 올랐을 뿐인데 환기가 6에서 약 17 L/min, 세 배 가까이 는다. ② PaO2를 50으로 내린다. 곡선이 가팔라지고 위로 올라간다. 산소가 모자라면 같은 이산화탄소에 훨씬 세게 반응한다. ③ 말초 수용체를 끄고 PaO2를 50에 둔다. 저산소 반응이 사라져 PaO2가 낮아도 환기가 늘지 않는다. 목동맥 소체를 수술로 잃은 사람이나 일부 만성 폐질환에서 이런 일이 생긴다. (BD.ventDrive: VE = 6 + 기울기 × 저산소 배율 × (PaCO2 − 40) + 저산소 항. 약 37 mmHg 아래에서 환기 0은 깨어 있을 때가 아니라 잠들었을 때의 모습에 가깝다.)
이 비대칭이 중요하다. 우리 몸은 산소를 직접 지키지 않고 이산화탄소를 지킨다. 건강한 폐에서는 이산화탄소를 정상으로 지키면 산소도 저절로 정상에 가깝기 때문에 대개는 문제가 없다. 그러나 이산화탄소와 산소가 따로 노는 상황(과호흡 뒤 숨 참기, 고지대, 일산화탄소)에서는 이 감지 방식이 위험을 놓친다.
닫힌 고리: 운동을 시작하면
고리 전체를 돌려 보자. 몸이 만드는 이산화탄소(VCO2)가 폐포 환기로 빠져나가는 양보다 많으면 PaCO2가 오르고, 수용체가 그것을 감지해 환기를 늘린다. 달리기를 시작해 VCO2가 열 배로 늘면 이 고리만으로 따라잡을 수 있을까.
SIMULATOR
호흡 조절 고리와 운동
PaCO2분당 환기량CO2 생성(VCO2)
CO2 생성—
분당 환기량—
PaCO2—
해볼 것: ① 앞먹임을 끈 채 "대회 속도"를 누른다. 환기는 PaCO2가 올라야만 늘기 때문에 PaCO2가 약 58 mmHg까지 오른 채 버틴다. 피드백만 있는 조절은 오차가 남아야 일을 한다. ② 앞먹임을 켜고 다시 해 본다. 운동이 시작되는 순간 환기가 먼저 뛰어오르고 PaCO2는 40 근처에 머문다. 실제 사람이 그렇다. ③ 앞먹임을 끄고 CO2 민감도를 4로 올린다. 오차가 줄지만 사라지지는 않는다. (CO2 저장고 25 mL/mmHg, 폐포 환기 = 0.7 × 분당 환기량, 수용체까지의 지연 8초. 앞먹임은 CO2 생성에 비례하는 환기 증가로 단순화했다. 시간은 빠르게 돌린다.)
운동할 때 환기가 PaCO2의 오차 없이 바로 느는 것은, 운동을 명령하는 뇌의 신호가 호흡 중추에도 함께 가고(중추 명령), 움직이는 근육과 관절의 감각 신경이 호흡 중추를 재촉하기 때문이다. 이런 신호를 앞먹임(Feedforward)이라 한다. 오차를 기다리지 않고 미리 움직이는 조절이다(2장). 화학 반사는 그 위에서 남은 오차를 다듬는다.
숨 참기와 과호흡
숨을 참으면 PaCO2가 쌓이고 PaO2가 떨어진다. 참기 어려워지는 순간(한계점(Breaking point))은 대개 PaCO2가 약 48~50 mmHg에 닿을 때다. 이때 포화도는 아직 90 % 안팎이다. 이산화탄소 경보가 산소 경보보다 먼저 울리는 덕분에, 보통의 숨 참기는 위험한 저산소에 이르기 전에 끝난다.
그런데 숨을 참기 전에 몇 분 동안 깊고 빠르게 숨을 몰아쉬면(과호흡) 이산화탄소가 미리 빠져나가 PaCO2가 20~25 mmHg로 낮아진다. 경보가 울릴 때까지 훨씬 오래 걸리고, 그동안 산소는 평소와 같은 속도로 줄어든다. 산소가 의식을 잃을 수준까지 떨어져도 경보가 아직 울리지 않을 수 있다.
SIMULATOR
숨 참기 모니터
포화도 SpO2PaCO2PaO2숨 쉬고 싶은 충동
참은 시간—
한계점(충동 100 %)—
한계점까지 최저 포화도—
결말—
해볼 것: ① "그냥 참기"로 시작한다. 약 60초에 PaCO2가 약 48 mmHg가 되며 충동이 100 %에 닿고, 그때 포화도는 아직 약 90 %다. ② "긴 과호흡 뒤"(시작 PaCO2 20)로 바꾼다. 충동은 약 150초에야 오는데, 포화도는 약 130초에 이미 60 % 아래(의식 소실 위험선)로 내려간다. 모니터가 경보를 울리는 동안에도 본인은 괴로움을 느끼지 못한다. ③ "짧은 과호흡 뒤"(시작 PaCO2 30)는 그 중간이다. 한계점은 약 100초로 늘고 그때 포화도는 약 76 %다. (BD.breathHold: 숨 참을 때 폐 부피 5 L, 산소 소비 300 mL/min. 충동은 PaCO2와 저산소의 함수로 1에 닿으면 숨을 쉰다고 본다. 의식 소실선 SaO2 60 %는 어림값이며 사람마다 다르다.)
숨 참기 전에 과호흡하지 않는다. 물속에서는 특히 절대로
과호흡 뒤 숨 참기는 경고 없이 의식을 잃게 만들 수 있다. 물속에서 이런 일이 생기면 몇 분 안에 익사로 이어진다(얕은 물 의식 소실). 수영장이나 바다에서 오래 잠수하기 시합, 숨 참기 놀이, 기절 놀이는 하지 말고, 이 시뮬레이터는 원리를 보기 위한 것으로만 쓴다. 혼자 숨 참기 연습을 하지 않는다.
pH와 중탄산 완충
피의 pH는 7.35~7.45의 아주 좁은 범위에 묶여 있다. 수소 이온 농도로는 약 40 나노몰/L, 소금 한 알갱이를 욕조에 푼 것보다도 묽다. 이 미세한 농도가 조금만 바뀌어도 단백질의 모양과 효소의 작동이 달라지므로, 몸은 여러 겹의 완충 장치로 pH를 지킨다. 가장 중요한 것이 9장에서 본 이산화탄소-중탄산 짝이다.
열린 완충계. 산이 들어오면 H⁺가 HCO₃⁻와 만나 CO₂가 되고, 그 CO₂는 폐로 빠져나간다. 반응의 한쪽 끝을 폐가, 다른 쪽 끝을 콩팥이 조절하므로 이 짝은 닫힌 시험관 속 완충액보다 훨씬 강하다.
pH는 이 짝의 두 끝의 비율로 정해진다. 이것이 헨더슨-하셀바흐 식(Henderson–Hasselbalch equation)이다.
분자(HCO₃⁻)는 콩팥이, 분모(PaCO2)는 폐가 맡는다. 아래 지도는 가로가 pH, 세로가 HCO₃⁻이고, 휘어진 선 하나하나가 같은 PaCO2를 이은 등압선이다. 점을 끌어 지도 위를 돌아다녀 보자.
SIMULATOR
pH 지도: 헨더슨-하셀바흐
점을 끌어 지도 위를 움직인다
PaCO2 등압선혈액 완충선(호흡만 바뀔 때)산증알칼리증
pH—
HCO₃⁻—
PaCO2—
판정—
해볼 것: ① 점을 정상(pH 7.40, HCO₃⁻ 24)에서 완충선을 따라 왼쪽 위로 끈다. PaCO2 등압선을 하나씩 넘으며 pH가 떨어진다. 숨을 덜 쉬어 CO₂가 쌓인 호흡성 산증이다. ② 이번에는 PaCO2 40 등압선을 따라 아래로 끈다. HCO₃⁻가 줄어 pH가 떨어지는 대사성 산증이다. ③ HCO₃⁻ 12, PaCO2 25 근처로 끈다. pH가 7.30 남짓으로, 대사성 산증을 숨을 몰아쉬어 일부 메운 모습이다. (BD.ph, BD.acidBase. 완충선 기울기는 헤모글로빈 15 g/dL 혈액의 약 −25 mEq/L/pH로 두었다.)
같은 pH도 여러 길로 만들어진다. pH만 보면 원인을 모르고, PaCO2와 HCO₃⁻를 함께 봐야 어느 쪽이 먼저 움직였는지 알 수 있다. 동맥혈 가스 검사가 세 숫자를 함께 보고하는 이유다.
네 가지 산염기 장애와 보상
산염기 장애는 무엇이 먼저 움직였느냐로 넷으로 나뉜다. 폐의 문제로 PaCO2가 먼저 바뀌면 호흡성, 대사의 문제로 HCO₃⁻가 먼저 바뀌면 대사성이다. 한쪽이 흔들리면 다른 쪽이 반대 방향으로 움직여 비율을 되돌리려 한다. 이것이 보상(Compensation)이다. 폐의 보상은 몇 분~몇 시간, 콩팥의 보상은 3~5일이 걸리며, 보상은 pH를 정상 쪽으로 데려가지만 대개 정상을 완전히 회복하지는 않는다.
SIMULATOR
산염기 장애와 보상의 화살표
pH—
PaCO2—
HCO₃⁻—
판정—
해볼 것: ① "대사성 산증"에서 보상을 0에서 1로 민다. 점이 PaCO2가 낮아지는 쪽으로 움직여 pH가 정상 쪽으로 돌아오지만 7.35에는 못 미친다. 이것이 막 달리기를 끝낸 몸의 모습이다. ② "호흡성 산증"은 보상 화살표가 위로 간다. 콩팥이 며칠에 걸쳐 HCO₃⁻를 늘린다. 같은 PaCO2라도 급성(보상 0)과 만성(보상 1)의 pH가 크게 다르다. ③ 정도를 0.3으로 낮추고 보상을 1로 하면 판정이 "정상 pH(보상된 장애 가능)"로 바뀐다. pH가 정상이라고 문제가 없는 것은 아니다. (기대 보상: 대사성 산증 PaCO2 = 1.5 × HCO₃⁻ + 8(윈터 식), 대사성 알칼리증 ΔPaCO2 = 0.7 × ΔHCO₃⁻, 호흡성 산증 ΔHCO₃⁻ = 0.1(급성)~0.35(만성) × ΔPaCO2, 호흡성 알칼리증 0.2~0.4 × ΔPaCO2. 판정은 BD.acidBase.)
이 장의 수치와 시뮬레이터는 원리를 보여 주기 위한 교육용 모델입니다. 정상 범위와 판정 기준은 검사실과 학회, 시기에 따라 조금씩 다르고, 실제 산염기 판독에는 음이온 차이 등 더 많은 정보가 필요합니다. 숨가쁨, 손발 저림, 의식 변화 같은 증상이 있거나 검사 결과가 걱정되면 의료진과 상담하세요.
운동, 젖산, 그리고 환기 역치
운동 강도를 조금씩 올리면 처음에는 분당 환기량이 산소 섭취량과 나란히 직선으로 는다. 그러다 어느 강도를 넘으면 환기가 산소보다 빨리 늘기 시작한다. 근육이 만든 젖산의 수소 이온이 중탄산과 만나 여분의 CO₂를 만들기 때문이다(H⁺ + HCO₃⁻ → H₂O + CO₂). 몸은 이 CO₂를 내보내려 숨을 더 쉰다. 이 꺾이는 지점이 환기 역치(Ventilatory threshold)로, 젖산 역치(12장)와 거의 겹친다. 더 올라가면 숨을 더 몰아쉬어 PaCO2를 떨어뜨리며 산을 보상하는 구간(호흡 보상점)이 나온다.
SIMULATOR
환기 역치 찾기
세로 커서를 좌우로 끈다
분당 환기량VO2에 비례하는 환기VCO2(오른쪽 축)젖산HCO₃⁻
강도(최대 대비)—
VO2 · VCO2—
분당 환기량—
젖산 · HCO₃⁻ · pH—
해볼 것: ① 커서를 0에서 오른쪽으로 끌며 분당 환기량(굵은 선)이 점선(산소 섭취에 비례하는 환기)을 따라가다 약 60 % 근처에서 위로 벗어나는 지점을 찾는다. 젖산이 2 mmol/L를 넘는 곳과 겹친다. ② 다온의 대회 강도(약 79 %)에 커서를 둔다. 젖산 약 4 mmol/L, HCO₃⁻ 약 21, PaCO2를 조금 낮춰 pH는 아직 7.40 근처다. ③ 100 %까지 끈다. 젖산 약 11 mmol/L, HCO₃⁻ 약 14로 떨어지고, 숨을 몰아쉬어도 pH가 7.25 근처로 내려간다. (VO2·젖산·호흡 교환율은 BD.steady(다온 VO2max 38, 젖산 역치 60 %). 젖산 1 mmol/L가 HCO₃⁻ 1 mEq/L를 소모하고, 그만큼 VCO2가 더해진다고 두었다. PaCO2는 젖산이 2 mmol/L를 넘으면 낮아지기 시작하고, 분당 환기량 = 0.863 × VCO2 / (PaCO2 × (1 − 사강 비율)).)
환기 역치는 숨소리로도 느낄 수 있다. 그 아래에서는 달리며 짧은 문장으로 말할 수 있지만, 위로 넘어가면 숨이 차서 말이 끊긴다. 지구력 훈련은 이 역치를 오른쪽으로 민다. 같은 속도에서 젖산이 덜 쌓이고, 숨도 덜 거칠어진다.
과호흡: 숨을 너무 많이 쉬면
긴장하거나 놀랐을 때 숨을 몰아쉬면 이산화탄소가 필요 이상으로 빠져나간다. PaCO2가 떨어지면 pH가 올라 호흡성 알칼리증(Respiratory alkalosis)이 된다. 두 가지 일이 함께 생긴다. 뇌혈관은 이산화탄소에 민감해 PaCO2가 1 mmHg 떨어질 때마다 뇌혈류가 약 2~4 % 준다. 그래서 어지럽고 머리가 멍해진다. 또 알칼리 쪽으로 가면 혈장 단백질이 칼슘을 더 붙잡아 이온화 칼슘이 줄고 신경이 과흥분해, 입 주위와 손끝이 저리고 손이 오그라들기도 한다.
SIMULATOR
과호흡과 호흡성 알칼리증
PaCO2pH뇌혈류저림
PaCO2—
pH—
뇌혈류(평소 대비)—
이온화 칼슘—
해볼 것: ① 환기를 3배로 올린다. 1분이 채 안 되어 PaCO2가 20 mmHg 가까이 떨어지고 pH가 7.6을 넘는다. 뇌가 창백해지고(뇌혈류가 절반 가까이 준다) 손끝과 입 주위에 저림 표시가 뜬다. ② "1분 과호흡 뒤 평소로"를 누른다. 평소대로 숨 쉬어도 PaCO2가 돌아오는 데 몇 분이 걸린다. 몸이 하루 종일 만드는 CO₂가 빈 저장고를 다시 채워야 하기 때문이다. ③ 환기를 0.6배로 내린다(호흡 억제). 반대로 PaCO2가 오르고 pH가 떨어지는 호흡성 산증이다. (빠르게 섞이는 CO₂ 저장고 8 mL/mmHg, CO₂ 생성 200 mL/min, HCO₃⁻는 급성 완충만(ΔHCO₃⁻ = 0.2 × ΔPaCO2). 뇌혈류는 PaCO2 1 mmHg당 3 %(최대 −50 %), 이온화 칼슘은 pH 0.1당 0.05 mmol/L 바뀐다고 두었다. 시간은 3배 빠르게 돌린다.)
불안이 과호흡을 부르고, 과호흡이 만든 어지러움과 저림이 다시 불안을 키우는 고리에 빠질 수 있다. 이럴 때 천천히 숨을 내쉬며 호흡수를 줄이면 PaCO2가 서서히 돌아온다. 다만 숨이 가쁜 원인이 폐나 심장의 병일 수도 있으므로, 처음 겪거나 가슴 통증이 함께 있으면 과호흡이라고 스스로 단정하지 않는다.
늦게 닿는 신호: 주기성 호흡
피드백 고리에 지연이 있고 이득이 크면 출렁인다(2장). 호흡 조절도 예외가 아니다. 폐에서 PaCO2가 바뀐 피가 목동맥과 뇌의 수용체에 닿기까지 건강한 사람은 몇 초에서 10초 남짓 걸린다. 심장이 약해 피가 느리게 돌면 이 지연이 길어진다. 그러면 수용체는 늘 "지나간" PaCO2에 반응해, 이미 충분히 쉰 뒤에도 계속 숨을 몰아쉬고, 이미 CO₂가 쌓인 뒤에도 숨을 멈춘다. 숨이 점점 깊어졌다 얕아져 멈추기를 되풀이하는 체인-스토크스 호흡(Cheyne–Stokes respiration)이다.
SIMULATOR
지연과 이득이 만드는 주기성 호흡
호흡(폐 부피)폐의 PaCO2수용체가 느끼는 PaCO2
분당 환기량—
PaCO2—
최근 2분의 모습—
해볼 것: ① 건강한 값(지연 8초, 민감도 2)에서 "한숨 쉬기"를 누른다. PaCO2가 잠깐 떨어졌다가 몇 번 출렁이지 않고 돌아온다. ② "심부전처럼"(지연 30초, 민감도 3.5)을 누른다. 점점 깊어졌다 얕아져 멈추는 숨이 1분 남짓의 주기로 되풀이된다. 무호흡 동안 모니터가 경보를 울린다. ③ 지연은 30초로 두고 민감도만 1로 낮춘다. 출렁임이 잦아든다. 지연이 길어도 이득이 작으면 고리는 안정된다. (CO₂ 저장고 25 mL/mmHg, CO₂ 생성 200 mL/min, 환기 = max(0, 6 + 민감도 × (지연된 PaCO2 − 40)), 폐포 환기 = 0.7 × 환기. 지연은 BD.delayLine. 시간은 4배 빠르게 돌린다.)
체인-스토크스 호흡은 심부전 환자의 잠든 밤에 흔하고, 고지대에 처음 올라간 건강한 사람에게도 생긴다. 고지대에서는 저산소가 CO₂ 민감도(이득)를 키우기 때문이다. 잠들면 깨어 있을 때의 "숨 쉬려는 의지"가 빠져 고리만 남으므로, 주기성 호흡은 주로 잠잘 때 드러난다.
다온의 대회 막판: 거칠어지는 숨
다온의 검진 동맥혈 값은 교과서 그대로다. pH 7.40, PaCO2 40 mmHg, HCO₃⁻ 24 mEq/L. 10 km 대회의 대부분을 다온은 젖산 약 4 mmol/L의 속도로 달린다. 마지막 몇 분, 결승선을 보고 속도를 끌어올리면 젖산이 빠르게 쌓인다. 그 산을 누가, 어떻게 받아 낼까. 아래 모니터에서 대회를 처음부터 재생해 보자.
SIMULATOR
다온의 대회 막판, 산과 숨
분당 환기량젖산PaCO2pH
경과—
젖산—
HCO₃⁻ · PaCO2—
pH—
해볼 것: ① "결승선으로"를 누른다. 스퍼트 3분(최대 산소 섭취량의 100 %) 끝에 젖산이 약 9.4 mmol/L, HCO₃⁻가 약 15.5으로 떨어지고, 환기가 약 110 L/min으로 치솟아 PaCO2를 약 33으로 낮춘 덕분에 pH는 약 7.30에 머문다. ② 호흡 보상을 끈다. 같은 젖산에서 PaCO2가 40에 머물면 pH가 약 7.21까지 떨어진다. 거친 숨은 고장이 아니라 산을 내보내는 일이다. ③ 스퍼트를 6분으로 늘리거나 강도를 105 %로 올려 본다. 젖산과 산성도가 더 깊어지고, 결승 뒤 회복도 길어진다. (강도: 출발~스퍼트 전 최대의 79 %, 결승 뒤 5분 걷기. 젖산은 BD.steady의 정상 상태 값(최대 14 mmol/L)으로 시간 상수 2분에 다가간다. HCO₃⁻ = 24 − (젖산 − 1). 보상을 켜면 PaCO2 = 40 − 8 × (1 − e^(−(젖산 − 2)/3)), 분당 환기량 = 0.863 × VCO2 / (PaCO2 × 0.88). 대회 58분은 화면에서 빠르게 돌린다.)
CASE 다온다온의 기록 · 10장
정상 pH 7.40 · PaCO2 40 · HCO₃⁻ 24. 막판 스퍼트 뒤 pH 약 7.30을 지킨 것은 숨이다
다온의 동맥혈은 pH 7.40, PaCO2 40 mmHg, HCO₃⁻ 24 mEq/L로 정상이다. 숨 참기 모델로 보면 다온은 그냥 참을 때 약 60초에 PaCO2가 약 48 mmHg에 닿아 숨을 쉬고, 그때 포화도는 약 90 %로 안전하다. 그러나 과호흡으로 PaCO2를 20까지 낮춘 뒤 참으면 충동은 약 150초에야 오고, 포화도는 그보다 앞선 약 130초에 60 % 아래로 떨어진다. 다온이 해서는 안 되는 실험이다. 대회에서는 대부분의 구간을 젖산 약 4 mmol/L, pH 7.40 근처로 달린다. 결승 전 3분을 최대 강도로 스퍼트하면 젖산이 약 9.4 mmol/L, HCO₃⁻가 약 15.5 mEq/L로 떨어진다. 이때 숨이 거칠어져 PaCO2를 약 33 mmHg로 낮추므로 pH는 약 7.30에 머문다. 숨으로 보상하지 않았다면 약 7.21이었다.
이 장에서 확인한 것다온의 산염기는 정상이고, 막판 스퍼트의 대사성 산은 호흡 보상으로 일부 메워진다. 숨 참기 전 과호흡은 다온에게도 위험하다.
아직 모르는 것젖산을 만드는 근육 쪽 이야기. 다리 근육이 어떤 섬유로 힘을 내고, 스퍼트에서 무엇이 더 동원되는가.
pH = 6.1 + log(24 / (0.03 × 20)) = 6.1 + log(24 / 0.6) = 6.1 + log 40 = 6.1 + 1.60 = 7.70. PaCO2가 절반이 되면 비율이 두 배가 되어 pH가 0.30 오른다. 급성 과호흡의 호흡성 알칼리증이다(실제로는 완충 때문에 HCO₃⁻도 조금 내려가 이보다 약간 낮다).
숨 참기 전에 과호흡을 하면 위험한 이유로 가장 알맞은 것은?
과호흡은 산소 저장을 거의 늘리지 못하고(포화도는 이미 97 % 남짓) 이산화탄소만 빼낸다. 경보 역할을 하는 CO₂가 한계점에 닿기 전에 산소가 먼저 위험 수준으로 떨어질 수 있다.
pH 7.30, PaCO2 30 mmHg, HCO₃⁻ 14 mEq/L인 동맥혈 검사의 해석으로 가장 알맞은 것은?
pH가 낮고(산증) HCO₃⁻가 낮으므로 대사성 산증이다. PaCO2가 40보다 낮은 것은 숨을 더 쉬어 보상한 결과다. 윈터 식의 기대 PaCO2 = 1.5 × 14 + 8 = 29 ± 2로 보상이 알맞다.
운동 강도를 올릴 때 분당 환기량이 산소 섭취량보다 빨리 늘기 시작하는 주된 이유는?
H⁺ + HCO₃⁻ → H₂O + CO₂. 젖산이 쌓이는 강도에서는 대사로 생기는 CO₂에 완충으로 생긴 CO₂가 더해져 VCO2와 환기가 VO2보다 빨리 는다. 건강한 사람의 PaO2는 운동 중에도 거의 떨어지지 않는다.