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호흡이 곤란한 환자에게 산소만 공급해주면 살 수 있나요? 목록

⊙ 호흡이 곤란한 환자에게 산소만 공급하면 살 수 있을까?

산소는 우리의 생존에 꼭 필요한 것이다. 그러나 놀랍게도 산소는 어떤 상
황에서는 우리를 해칠 수도 있다. 생명을 지탱하는 이 기체는 해면에서의
분압이 0.21기압이다. 인간이 정상적으로 숨쉴 경우 한 번에 대략 0.02몰
분자를 들이쉰다. 우리의 몸은 이러한 상태에서 대단히 효율적으로 움직이
지만 더 큰 압력과 접촉할 때, 예를 들면 깊은 물 속에 잠수할 때는 상황
이 바뀐다.

수중 호흡기를 휴대한 잠수부는 100피트의 깊이에서 약 3기압의 압력을 느
낀다. 300피트에서는 압력이 거의 10기압에 가까워진다. 압력이 증가하면
귀에 영향을 주고 폐를 압박한다. 이러한 압력에서 호흡하면 공기 중의 산
소 분압이 증가한다. 그 이유는 아직까지 밝혀지지 않았지만 산소의 농도
가 증가하면 우리 몸에 매우 해롭다.

산소에 중독되면 불쾌한 느낌이 들고 시력과 청력에 장애가 오며, 심하면
의식불명에 빠지기도 한다. 해면으로부터 300피트 깊이에서 압축된 공기를
호흡하는 잠수부에게 산소의 분압은 약 2기압(0.21 10기압이다. 이것은 너
무 높으므로 산소를 다른 기체로 희석해야 한다. 이때 질소는 사용할 수 없
다. 왜냐하면 높은 압력에서 질소가 과량으로 피 속에 용해되면 다량의 마
타니(술)을 마신 것과 같은 '깊은 환희'라 불리는 질소 마취 상태가 나타나
기 때문이다.

또한 높은 압력에서 피 속의 질소 용해도가 증가하면 '잠수병'의 원인이 되
기도 한다. 잠수병(bends)이라는 이름은 잠수부의 관절이 구부러진 채 고착
된다는 데서 유래했다. 마치 탄산소다병의 뚜껑을 열 때 병 속의 압력이 방
출되면서 소리가 나는 것과 같이 피 속에 과량 용해된 질소도 피의 흐름을
멈추게 하고 신경 계통에 해를 줄 수 있는 기포를 형성한다.

헬륨은 잠수 탱크에 종종 사용되는 희석제이다. 헬륨은 비활성이며 피 속에
서의 용해도는 산소나 질소보다 훤씬 작다. 헬륨은 사람의 음성의 크기를
상승시켜 마치 도날드덕과 같은 목소리 효과를 낸다.
이것은 음성의 크기가 성대를 둘러싸고 있는 기체의 밀도에 의존하기 때문
에 나타나는 현상이다. 즉, 밀도가 낮을수록 더 높은 음도를 나타낸다. 헬
륨 원자의 질량이 N2나 O2 의 질량보다 훨씬 작으므로 헬륨 가스의 밀도는
공기의 밀도보다 훨씬 작다.

깊은 물 속에 들어가 있던 잠수부들은 물 위로 상승할 때 서서히 올라와야
한다. 즉 압력이 감소하는 속도를 느리게 하면 잠수병에 걸리는 것을 예방
할 수 있다.

◆ 네이버 과학-오픈사전에 anma99 님께서 올려주셨습니다

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