심지어는 잘못 이해 된 적도 없지 않다.
「깊은 수심에서 공기를 호흡하는 다이버들은 질소마취의 증세와 증상을 나타낸다.
중독과 같을 수 있는 질소마취는 30미터를 초과하는 수심에서 공기를 호흡하는 모든 다이버들에게 영향을 미친다.
어떤 사람들은 보다 얕은 수심에서 질소마취를 느낄 것이고, 반면에 다른 사람들은 더 깊어질 때까지 느끼지 못할 수 있다.」
1943년 Jaque Yves Cousteau는 우리시대의 아마도 가장 매력적인 발견인 " The world under the sea”를 세상에 냈다.
이 유명한 책의 제 2장 “ The Silent World ”에서 그의 동료인 Didi는 70미터 수심까지 잠수하는 동안에 경험한 ‘ 깊은 수심의 황홀경’을 생생하게 묘사했다.
그가 수심30미터의 매듭을 통과할 때의 다이빙을 다음과 같이 묘사하였다.
“망할 놈의 로프는 반듯이 걸려 있지가 않았다. 그것은 황연 속으로 기울어져 갔으며, 그것은 점점 더 기울어져 갔다. 나는 그 라인을 걱정했으나 참으로 훌륭한 느낌이었다. 나는 더할 수 없이 행복한 색다른 느낌을 가졌으며 , 나는 취했고, 근심과 걱정이 없었다. 나의 귀는 윙윙거렸고, 입맛은 썼다. 조류는 나를 취한 것처럼 비틀거리게 했다.”
Jagues Cousteau는 질소마취로 인한 그 자신의 도취감 및 위험한 판단력 손상에 대한 인식을 요약하여 “나는 개인적으로 질소마취에 대해 매우 감수성이 크다. 나는 운명에 대한 것처럼 질소마취를 좋아하며, 또한 두려워한다. 그것은 생의 본능을 파괴한다.”라고 하였다.
내가 아는 한 이것이 질소나 다른 불활성기체를 깊은 수심에서 호흡할 때 가지는 도취적, 마취적 효과인 질소마취에 관한 최초의 문헌이다.
우리들 모두가 70미터까지 잠수하는 것은 아니다.
그러나 우리들 중 많은 사람들이 일상적으로 30미터까지 잠수한다.
그러한 다이버로서의 우리는 질소마취의 증상을 알아야할 뿐만 아니라 질소마취가 가질 수 있는 명료하게 생각하고, 어떤 상황에 신속하고, 적절하게 반응할 수 있는 능력과의 연관성에 관하여도 알아야 한다.
이 항에서 정신적 능력에 대한 질소마취의 효과들을 고찰하는 작은 실험을 보여줄 것이고,
그것을 실제로‘ 그것이 무엇을 의미하는가"하는 연관성에 결부시키고,
이 효과들의 배후에 있는 이론을 간단하게 언급할 것이다.
그 목표는 깊은 수심에서의 잠수는 판단력을 손상시키며, 가벼이 행해서는 안 될 것이라는 사실을 강조하고자 하는 것이다.
Dry‘Chamer’dive 실험
우리들 중의 많은 사람들이 질소마취에 의해 크게 영향을 받지 않는다고 믿으며, 깊은 수심에서도 지상에서와 마찬가지로 명료하게 사고한다고 확신한다.
이러한 우리의 믿음은 정확한 것인가? 혹은 그 반대를 시사하는 증거가 있는가?
우리는 1999. 11. Dvonport 해군기지의 Slark 재압챔버에서 테스트‘Dry dive’를 행하는 것을 허가받았다.
고도로 숙련된 기술자 Basil Murphy(DAN SEAP New Zealand의 매니저)의 감독 하에 훈련된 의료요원이 대기하고 있는 상태에서 그룹은 해수수심 50미터에 상당하는 압력 하로 보내졌고,
일련의 문제를 푸는 과제들이 부과되었다.
같은 과제들이 수면의 압력으로 돌아 온 후에 반복되었다.
그 그룹은 잠수경험(6회에서 3000회 이상) , 교육수준 (오픈워터에서 테크니컬 다이빙인스트럭터) 및 나이( 23세에서 58세까지)에 의해 혼합되었고 , 일부는 일상적으로 50미터를 초과하여 잠수를 하였다.
다행스럽게도 일찍이 나는 호주 브리스베인의 고압챔버를 방문했던 해에 유사한 경험을 하였다.
그 비교적 안전한 ‘Dry dive’의 제의는 내가 거부할 수 없는 유혹이었다.
50미터 수심에서 수학적 논리문제가 나에게 부과되었다.
킥킥 웃음이 나왔고, 행복감을 느끼고, 근심걱정이 없는 느낌을 느끼면서 나는 필사적으로 주어진 임무에 집중하려고 노력했다.
나는 그것이 내가 풀 수 있는 문제라는 것을 알았으나 나의 머리를 그 논리적 단계들에 집중시키고, 그 답을 계산할 수 있게 되기까지 많은 시간이 걸렸다.
그러면 New Zealand 다이버들의 경험은 어떻게 대조되었는가?
우리는 하강하는 동안 모두 침착하고, 근심걱정 없는 상태로 긴장을 풀었다.
한 다이버가 50미터 수심에서 농담을 내뱉었을 때 우리는 모두 웃었다.
수면에서 했다면 아마도 북극곰의 농담(Polar bear joke) 보다도 재미없었을 것이다.
사교적인 파티분위기가 전개되었다.
거기서 우리의 테스트가 시작되었다.
우리들에게 모양과 단어의 배합들과 수열을 포함하는 일련의 논리적 문제들이 부과되었다.
다음의 수학문제도 부과되었다.
“16명의 남자가 9개의 목초지의 풀을 베는데 3일이 걸린다면 4명의 남자가 9개의 목초지의 풀을 베는데 얼마나 걸리겠는가?”
(당신 자신을 테스트 해 보라-그렇게 어렵지 않을 것이다)
대부분의 사람들이 제한시간 내에 그 논리문제들을 풀었다.
그러나 75%만이 정확한 답을 했다.(62.5%에서 87.5%)
수학적 문제를 정확히 푼 사람은 없었다.
(오직 나만 예외였는데, 그 문제를 낸 사람이므로 계산할 가치가 없다)
수면에서 그 테스트들을 다시 부과했을 때 모든 사람이 논리적 문제들을 100% 정확히 풀었고, 모두 수학문제를 풀 수 있었다.
실험 후에 그 그룹의 의견들은 두개의 일반적인 맥락을 드러냈다.
첫째는 그들이 문제에 집중하는 것이 어려웠다는 것이고,(자주 그 문장의 반을 읽은 후에 문제를 읽고, 다시 읽고, 해야 했다.),
둘째로 그 문제를 푸는데 요구되는 논리적 사고 과정을 수행하는데 상당한 정신적 노력이 필요했다는 것이다.
이 결과들을 어떻게 해석할 것인가?
어떤 사람들은 명료하게 사고하고, 반응을 하는 그들의 능력이 깊은 수심에서 손상되지 않는다고 믿는다.
우리의 기억 속에 뿌리 깊게 스며 들어 자연스런 반응으로 된 임무에서는 그럴 수 있다.
그러나 위 실험은 증가된 분압 하에서 공기를 호흡하면 우리의 명료한 사고와 신속한 반응능력에 대하여 잠재적인 위험한 효과가 생긴다는 점을 강조한다.
수중상황에서 만일 예기치 않은 일이 발생하여, 이를 해결하기 위한 사고가 요구되는 경우에 정보의 처리와 적절한 행동 과정 결정이 늦어지는 것은 사태의 성공적인 관리냐, 참사의 진행이냐의 차이를 의미할 수 있다.
‘Dry Dive’가 수중환경에 어느 정도 적용할 수 있는가?
수면에서 공기중의 질소의 분압은 0.79기압이고 눈에 띄는 마취를 일으키지 않는다.
챔버에서 그 압력을 2배로 하여도 거의 효과가 없으나 3기압(20미터)에서는 정신적 처리가 뚜렷이 느려진다.
인간에 대한 실험에서 학습이 느려지고, 단순한 임무들에서 더 많은 실수가 범해지는 것이 보인다.
대부분의 사람들이 3기압에서 손상을 느끼지 않지만, 4기압(30미터)에서는 대부분이 정신적으로 어느 정도 둔해지는 것을 인지한다.
실제로 45미터에서는 모든 사람이 영향을 받는다.
그보다 깊은 수심에서는 다이버들의 판단과 수행을 믿을 수 없게 된다.
수중에서 마취는 어느 정도 다르게 작용한다.
사회화가 없이 다이버는 사고가 느려지고, 행동이 느려지며, 주의의 폭이 짧아지고, 경계심이 감소하는 것이 더 심할 것 같다.
그 다이버는 충분히 배운 절차들을 잊을 수 있고 개인적인 안전에 무관심해 질 수 있다.
다이버들은 그들의 레귤레이터를 지나가는 물고기에게 주는 것으로까지 알려졌다.
당신 자신을 테스트 해 보라.
당신이 적절한 Deep Diver 교육을 받았고 Deep Diving의 숙련자라면 깊은 수심에서 버디에게 다이브테이블 계산을 하도록 해 보라.
비록 그들이 그것을 할 수는 있을지라도 그것이 얼마나 오래 걸리는지를 보라.
(이것을 시도하려한다면 잔압계를 주의 깊게 지켜 보라, 30미터에서는 수면에서 보다 약 4배의 공기를 소모할 것이다)
DAN의 사망자 통계들은 무엇을 나타내는가?
오스트레일리아에서의 다이빙으로 인한 사망에 관한 DAN SEAP의 최근보고(1972∼1993)에서 질소마취는 178건의 SCUBA사망 중 14건(8%)에서 그 기여요인으로 기록되었다.
사망한 7인의 동굴/함락공(sink-hole)다이버들의 잠수수심은 35-65미터에 걸쳐 있었고, 6명의 난파선 다이버들의 잠수수심은 36-54미터에 걸쳐 있었다.
( 밝혀지지 않은 한 명의 신체는 발견되지 않았으나 마지막으로 보인 것은 400미터 이상의 수심에서 바닥에서 벗어난 모래톱 너머로 하강하는 것이었다.)
이것은 비극적인 재난들이었다.
하지만 약한 마취 정도는 그밖에 생존한 다른 사람들의 원인을 알 수 없는 사고들 중에 기여했을 수도 있다.
레크레이션 다이빙의 권장 최대수심(30∼40미터)에서의 효과를 고려하고, 그것이 다이버의 안전에 대해 무엇을 의미하는지를 숙지하라.
계기를 읽는데 통상보다 조금 더 시간이 걸릴 수 있고,
그로인해 발생되는 임무고착(Task Fixation)은 공기압에 과도하게 집중하다보면,
부력에 주의하지 않게 되고, 그래서 더 깊은 수심으로 가라 앉을 수 있다는 것이다.
그리고 우리의 반사작용과 사고는 느려질 것이다.
시간이 있고, 침착성을 유지한다면 대부분의 문제들은 해결될 수 있기는 하나,
손상된 판단력과 느려진 반응은 비참한 결과를 가져올 수 있다.
다른 기여요인들
사람들은 감수성의 정도가 다르며 동일인에 있어서 조차 같은 형태의 다이빙들이 매우 다른 효과를 줄 수 있다.
질소마취의 효과를 증가시키는 다른 요인들은
● 불안 /무경험
● 알콜섭취 / 특정의 약물복용
● 피로 , 육체적으로 힘든 일
● 찬물
● 빠른 하강
● 나쁜 시야(감각입력의 감소)
● 이산화탄소 과잉
● 임무부하( Task loading)
질소마취의 메커니즘은 무엇인가?
질소는 생리적으로 불활성기체다.
그것은 질소가 산화과정인 신진대사에 참여하지 않는 것을 의미한다.
그러나 그 불활성이 해가 없다는 것을 의미하지는 않는다.
깊은 수심에서 질소(그리고 모든 기체들)의 분압은 증가하고 그렇면 조직들은 더 많은 질소를 흡수할 수 있다.
만약 그 질소가 용해상태에서 너무 빨리 벗어나면 그것은 기포를 형성하고 감압병을 일으킨다는 것을 우리는 모두 알고 있다.
이것과 마찬가지로 뇌조직에 용해된 질소는 직접적이고 즉각적인 효과를 가지며, 마취제와 같은 작용을 한다.
마취가 되는 정확한 과정은 복잡하며, 완전히 규명되지는 않았다.
가장 일반적으로 받아들여지고 있는 이론은 질소분압의 증가가 신경조직내의 질소흡수량에 대하여 미치는 영향과 이것이 뇌로 가는 신경자극의 전달에 미치는 효과에 주안한다.
질소는 지방조직에 대한 용해도가 매우 크다.
신경세포들(뉴런)은 높은 비율의 지질(지방)을 함유한다.
그리하여 질소는 신경세포로 들어간다.
마취는 신경점막과 기체자체간의 상호작용으로부터 일어난다고 믿어진다.
신경들은 수백만의 뉴런들의 네트워크를 따라 뇌와 다른 신체기관들로 그리고 그것들로부터 메시지를 전달하기 위해 전기적 자극을 사용한다.
질소는 신경세포 점막의 팽창을 일으키는 것으로 보인다.
마취는 두개의 신경세포의 접합점(연접부라 부른다), 후연접부점막(post-synaptic membrane)안에서 일어난다고 생각된다.
점막이 팽창함에 따라 그것은 신호전달을 방해하고, 그리하여 하나의 뉴런에서 다른 것으로의 정보전달을 느리게 한다.
뇌 안에 있는 이 가장 일반적인 효과들을 가진 뉴런들이 근육운동의 조화기능과 경각심을 책임지고 있다.
요약
깊은 수심에서 질소를 호흡하면 더 많은 질소가 몸 속으로 흡수된다.
질소는 뇌에 영향을 미치는데, 그것은 신경자극을 느리게 하고, 뇌로 보내는 그리고 뇌로부터 보내진 메시지의 처리능력의 손상을 초래한다.
이 효과들은 정신적인 수행과 판단의 손상으로 나타난다.
하지만 이 효과들은 잠수 중에 모든 일이 잘 진행되면 대부분 인지되지 않은 채 지나친다.
그러나 만약 신속한 해결을 위한 사고가 요구되는 상황이 발생하면 그 손상은 오판과 행동의 지연을 야기할 수 있다.
그 결과는 매우 심각할 수 있다.
그러므로 이 이론과 정보를 어떻게 사용하는가에 대한 것은 각 다이버에게 달려 있다.
그리고 이런 질소 마취현상은 보다 얕은 수심으로 상승하게 되면 경감 또는 해소하게 될 것이다.
