Oxygen–Hemoglobin Dissociation Curve · 산소-헤모글로빈 해리곡선
산소해리곡선은 혈액의 산소분압(PO₂)에 따라 헤모글로빈이 산소로 얼마나 채워지는지(산소포화도)를 나타낸 그래프로, 직선이 아니라 S자(시그모이드) 모양을 이룬다. 이 모양은 폐에서는 산소를 잘 싣고 조직에서는 잘 내려놓게 만드는 성질에서 나온다. 곡선은 이산화탄소·산도·온도 등에 따라 좌우로 이동하며(보어 효과 등), 과호흡으로 이산화탄소가 급격히 낮아지면 곡선이 왼쪽으로 이동해 조직으로의 산소 방출이 어려워지는 것이 급성 과호흡 증상의 생리적 배경 중 하나로 설명된다.
혈액 속 산소의 대부분은 적혈구의 헤모글로빈에 결합해 운반된다. 헤모글로빈 한 분자는 산소 네 분자까지 붙일 수 있는데, 이 결합이 서로 독립적이지 않다는 점이 곡선 모양을 결정한다. 산소 하나가 붙으면 헤모글로빈의 형태가 바뀌어 다음 산소가 더 쉽게 붙고, 하나가 떨어지면 나머지도 더 쉽게 떨어진다. 이를 협동 결합(cooperative binding)이라 하며, 그 결과가 가운데가 가파르고 양 끝이 완만한 S자 곡선이다.
가로축은 산소분압(mmHg), 세로축은 산소포화도(%)다. 사람의 정상 성인 헤모글로빈에서 포화도가 50%가 되는 산소분압을 P50이라 하고 대략 26~27 mmHg 부근으로 알려져 있다. P50은 곡선의 위치를 나타내는 대표값이어서, P50이 커지면 곡선이 오른쪽으로, 작아지면 왼쪽으로 이동한 것이다.
오른쪽 이동(산소를 더 잘 내놓음) — 이산화탄소 분압 상승, 산도 증가(pH 하강), 체온 상승, 적혈구 내 2,3-DPG(2,3-비스포스포글리세르산) 증가. 운동 중인 근육 주변은 이 조건이 모두 갖춰지기 쉬워, 마침 산소가 더 필요한 곳에서 산소가 더 잘 방출되는 방향으로 작용한다. 이 중 pH·이산화탄소에 의한 이동을 특히 보어 효과라 부른다.
왼쪽 이동(산소를 더 붙잡음) — 이산화탄소 분압 하강, 알칼리(pH 상승), 저체온, 2,3-DPG 감소. 태아 헤모글로빈(HbF)은 성인형보다 곡선이 왼쪽에 있어 모체 혈액에서 산소를 받아오기 유리하다. 일산화탄소는 헤모글로빈과의 결합력이 훨씬 커 포화도를 떨어뜨릴 뿐 아니라 남은 결합 부위의 곡선도 왼쪽으로 밀어, 산소 방출을 이중으로 방해한다.
숨을 대사 요구 이상으로 몰아쉬면 혈중 이산화탄소가 낮아지고(저이산화탄소) 혈액이 알칼리 쪽으로 기운다. 이때 곡선이 왼쪽으로 이동해 헤모글로빈이 조직에 산소를 내주기 어려워진다. 동시에 이산화탄소는 뇌혈관을 넓히는 인자이므로, 급격히 낮아지면 뇌 세동맥이 수축해 뇌혈류가 줄어든다. 혈류도 줄고 산소 방출도 어려워지는 조합이 급성 과호흡에서 어지럼·저림 같은 감각이 나타나는 배경으로 설명된다.
여기서 중요한 구분이 하나 있다. 이 급성 생리는 확립된 사실이지만, 이를 확장한 "현대인은 만성적으로 이산화탄소가 낮고 그것이 여러 병의 근원"이라는 주장은 검증되지 않은 비약이다. 호흡재훈련 문서에서 다루는 논쟁 지점이다.
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