고산지대에서 혈액 내 산소 포화도가 떨어지면 신체는 어떻게 적응하나요?
저산소 환경에 적응하는 생리학적 기전은 흥미롭지만, 혈액과 세포 수준에서의 반응은 구체적으로 잘 알려져 있지 않아요. 어떤 기저 반응이 있는건가요?
말씀하신 생리학전 변화로는 호흡량 증가, 심박수 증가, 심장 박동 가속화, 적혈구 생성 증가, 혈관 확장 등의 현상이 나타날 수 있습니다.
하지만, 그 외에도 헤모글로빈 친화력도 변화하게 됩니다. 즉, 적혈구 내 2,3-디포스포글리세레이트(2,3-DPG) 농도가 증가하면 헤모글로빈의 산소 친화력이 감소하여 조직에 산소를 더 잘 방출할 수 있도록 만들고, 세포 내 미토콘드리아는 산소를 이용하여 에너지를 생성하는 기관인데, 저산소 환경에서는 산소 효율성을 높이는 방향으로 변화하는 것이죠.
그 외에도 근육 조직은 산소 없이 에너지를 생성하는 무산소성 대사 능력을 향상시키며 뇌는 산소 부족에 대한 내성을 높이기 위해 신경회로를 재구성하기도 합니다.
고산지대에서 저산소 환경에 적응하기 위해 신체는 에리트로포이에틴(EPO) 호르몬 분비를 증가시켜 적혈구 생산을 촉진하고, 혈액 내 산소 운반 능력을 높입니다. 또한, 혈관이 확장되어 산소 공급이 증가하며, 세포 수준에서는 저산소 유도인자(HIF-1)가 활성화되어 산소 이용 효율을 높이는 단백질 합성과 에너지 대사를 조절합니다. 이러한 과정은 산소 부족 상태를 보완하며 생존을 돕는 중요한 적응 기전입니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 고도가 높은 곳에 지속해서 있으면, 좌심실의 기능이 저하돼 혈장 용량이 감소하고, 폐에 머무는 혈액량은 늘어나는 것으로 알려져 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 오현수 전문가입니다.
신장에서 EPO 가 잘 나오게 됩니다. 그로 인해 적혈구 및 Hb 수치가 증가하지요. 적은 산소 분압에도 우리 몸에 적절하게 산소를 전달하기 위함입니다.