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숨을 계속해서 참고 있으면 어떻게 될까?

살아있는 사람이라면 평생을 해야 하는 활동이 있습니다. 바로 숨을 쉬는 것이죠. 호흡은 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내뱉는 활동이에요. 영양물질을 산화시켜 에너지를 얻는 것이 호흡의 목적이죠. 생명 활동의 기본인 호흡이 정상적으로 이루어지지 않는다면 생명체는 죽음을 맞이해야 합니다. 즉, 호흡은 매우 중요한 활동이라는 뜻이죠.

 

그런데 우리는 중요한 활동인 호흡을 인위적으로 중단할 수 있습니다. 의지를 갖고 숨을 멈추면 되는데 통상적으로 30초에서 90초 정도를 참고 버틸 수 있죠. 하지만 만약 의지가 강한 사람이 숨을 계속 참는다면 어떻게 될까요?

 

 

의문을 해결하기 위해서는 호흡에 대한 이해가 필요해요. 호흡은 사용자의 의지에 따라 조절되기도 하지만 의지를 갖지 않아도 이루어지는 행위입니다. 만약 의지에 따라서만 호흡이 이루어진다면 수면은 곧 죽음을 뜻하게 되겠죠. 하지만 다행히 살아있는 이유는 호흡에 관여하는 기관이 의지와 상관없이 주기적으로 호흡할 수 있는 곳에 따로 있기 때문입니다.

 

인간의 뇌는 크게 세 부위로 나눌 수 있어요. 가장 바깥쪽은 이성을 주관하는 대뇌피질로 영장류의 뇌라고 불리는 곳이에요. 대질 피질 안쪽은 본능 또는 감정에 관여하는 대뇌변연계로 포유류의 뇌라고도 불리는 곳입니다. 그리고 가장 안쪽은 생명 유지에 필수적인 역할을 하는 뇌간과 소뇌가 있으며 파충류의 뇌라고도 불리는 곳이 있어요.

 

이렇게 세 부위를 살펴보면 바깥으로 갈수록 고차원적인 기능을 담당하고, 안쪽으로 갈수록 단순하나 생명 유지에 필수적인 기능을 한다는 것을 알 수 있습니다. 이중 사용자가 의지를 갖고 호흡을 할 수 있도록 도와주는 곳은 대뇌피질과 변연계 일부 신경세포인데, 의지에 따라 척수를 직접 자극해 숨을 천천히 쉬거나 가쁘게 내쉴 수 있도록 해줍니다.

 

그리고 사용자의 의지가 없어도 호흡할 수 있도록 해주는 곳은 뇌의 가장 깊숙이 자리 잡은 뇌간의 연수 부위입니다. 그렇다면 우리는 어떻게 의지와 상관없이 자동으로 호흡할 수 있을까요? 호흡은 산소를 받아들이고 이산화탄소를 내보내는 과정이므로 혈액 내 산소 또는 이산화탄소가 얼마큼 있는지가 중요해요.

 

체내에는 산소 또는 이산화탄소가 얼마나 있는 감지하는 센서가 있습니다. 바로 말초 화학수용체로 총경동맥 분지부의 경동맥체와 대동맥체에 존재해요. 말초 화학수용체는 혈액 내의 산소 분압이 60mmHg 이하로 떨어지거나 이산화탄소 분압이 40mmHg 이상으로 올라가면 자극을 받아 호흡중추인 연수를 자극합니다. 이로써 내 의지와 상관없이 호흡 근육을 작동 시켜 숨을 쉬도록 합니다.

 

그리고 호흡중추인 연수 자체에도 센서가 있는데, 연수 표면의 미주신경과 설인신경 출구 부위에 수소이온 농도를 감지하는 중추 화학수용체가 존재해 감지할 수 있어요. 호흡과 수소이온이 무슨 연관인지 궁금하신 분들도 많으실 거예요. 호흡이 멈추면 이산화탄소 배출되지 않아 이산화탄소 농도는 혈액 내 수소이온 농도가 증가하게 되기 때문입니다.

 

정리해보자면 수소이온 농도를 감지해 간접적으로 호흡이 필요한 상황임을 판단해, 호흡 근육을 작동 시켜 숨을 쉬도록 해주는 장치가 연수에 있다는 것이죠.

 

하지만 의지가 강한 사람이 연수에 의한 자극을 버틴다면 어떻게 될까요? 통상적으로 불가능에 가까운 일입니다. 만약에 자극을 버틴다고 해도 결국 기절할 거예요. 기절하면 의지력이 더는 관여할 수 없음으로 연수에서 자유롭게 호흡 조절을 할 수 있게 됩니다. 결국, 본인 의지로 숨을 계속해서 참는다고 해서 호흡 정지는 일어나지 않는다는 것입니다.

 

 

오늘의 궁금증 해결되셨나요? 우리가 의식하지 않아도 호흡은 이루어지기에 평상시에는 중요하게 생각하지 않았던 호흡! 사실은 생명 유지를 위해 필수적인 활동이라는 것 잊지 마세요.