열이 나면서 숨을 헐떡입니다. 왜 그러는 걸까요?

호흡기계통 질환

작년부터 음식점, 병원 등 공공장소를 출입할 때 ‘체온 확인’을 하는 게 일상이 됐다. 몸에 열이 나면 보통 숨을 헐떡거린다. 혹시 코로나가 아닐까 걱정되기도 한다. 과연 열이 나면 몸에 어떤 변화가 일어나길래 숨이 차는 것일까? ‘적혈구, 산소와 관련된 호흡 기전’ 몇 가지 사실을 이해하고 있다면, 그 이유를 쉽게 찾을 수 있다.

산소를 배달하는 적혈구
인체를 구성하는 세포는 각각의 기능을 발휘, 항상성을 유지하기 위해 ‘ATP’라는 에너지가 꼭 필요하다. 산소가 없으면 포도당 한 분자에 ATP 2개, 산소가 있으면 30~32개의 ATP를 만들 수 있다. 혈액에서 적혈구(RBC)는 산소운반을 담당한다. 헤모글로빈(Hb)은 적혈구를 구성하는 단백질로 산소와 결합, 거의 모든 조직과 세포에 ATP 생산에 필요한 산소를 공급하게 된다.

열이 나면 ‘헤모글로빈 분자 모양이 변하게 된다.’ 그로 인해 충분한 산소를 전달할 수 없게 돼 전신은 저산소증(hypoxia)에 빠지게 되고 심각하면 사망에 이를 수 있다. 적혈구를 ‘산소 배달 트럭’이라 생각하면 쉽다. 열이 나면 원래 10개의 산소를 싣는 트럭의 짐칸 모양이 변하면서 5개밖에 싣지 못하게 된다. 정해진 양을 전달하기 위해서는 한 번 더 배달 가야 한다. 산소도 한 번 더 실어야만 하니까 호흡 횟수도 증가한다. 열이 나면 마치 마라톤 하듯 심장 박동수와 호흡이 늘어나는 것이다. 계속 그대로 놔두면 결국, 심장은 지쳐서 멈추게 된다.

세포와 조직의 대사량
임상적으로 체온이 올라가면 조직과 세포는 많은 에너지가 필요하다. 즉, ‘대사량 증가’로 산소가 많이 필요하다고 해석할 수 있다. 사실 감염이나 염증처럼 대사가 활발한 상태에서는 산소가 좀 더 쉽게 헤모글로빈에서 떨어져 나온다. 체온이 상승하면 헤모글로빈 산소포화도는 감소, 산소해리곡선(oxygen dissociation curve)이 오른쪽으로 이동하면서 산소 전달이 불리해진다. 혈액에 녹아있는 산소와 헤모글로빈의 산소포화도(%, 얼마나 많은 산소가 헤모글로빈에 결합하는지) 사이의 물리적인 상관관계를 나타낸 것이 ‘산소해리곡선’이다. 적혈구 변화가 없는 상태에서도 산소요구량을 충족하기 위해서는 심장 박동수와 호흡수(한 번 더 뛰고, 한 번 더 숨 쉬는)가 증가한다.

정자와 난자를 오랫동안 보관하기 위해서는 따뜻하기보다 냉동시킨다. 전신 마취로 수술하는 수술방 온도도 대체로 낮게 유지한다. 음식이 상하지 않도록 냉동, 냉장해서 보관하는 것도 모두 ‘대사량’을 낮추기 위한 다양한 방법들이다.

* 본 칼럼의 내용은 헬스조선의 편집방향과 일치하지 않을 수도 있습니다.

의사에게 듣는 '질환' 이야기

병리학을 토대로 질병에 대한 이야기를 알기 쉽게 풀어서 설명

서울부민병원 응급의료센터 /박억숭 과장

현, 서울부민병원 응급의료기관
고신대학교 의과대학 생리학교실 외래교수

고신대학교 의과대학 졸업
고신대학교 복음병원 흉부외과 전공의
분당서울대학교병원 흉부외과 폐, 식도 전임의
고신대학교 흉부외과 의학박사
국립부경대학교 경영학석사
테트라시그넘 이사
헬스온클라우드 대표이사

유튜브 “박억숭강의”

2014 “Samuel Dung Detective”, 좋은땅
2018 “해부학”, 수문사
2019 “생리학”, 수문사
2019 “병리학”, 수문사
2020 “약리학”, 수문사
2021 “해부생리학”, 수문사
2023 “병태생리학”, 수문사

2005 “친절한 의사상” 곽병원
2011 “이영균 학술상” 제14회 대한흉부심장혈관외과학회
2018, 2019 “최우수 강의상” 동원과학기술대학교
2022 “부산시장 표창장”