물속에 들어가면 심장과 혈액순환은 운동을 시작하기 전부터 달라진다. 몸을 둘러싼 물의 정수압이 다리와 말초조직을 압박하면서 육상에서 말초에 분포하던 혈액 일부가 흉곽과 심장 쪽으로 이동하기 때문이다. 이를 흔히 중심혈액이동이라고 한다.
이 변화는 단순히 혈액이 위쪽으로 조금 이동하는 정도가 아니다. 심장으로 돌아오는 정맥혈이 증가하고 심장의 충만 정도와 일회박출량이 달라지며, 혈압과 심박수, 신장으로 전달되는 신호와 체액조절에도 영향을 줄 수 있다. 여기에 수온과 운동, 수심, 호흡조건까지 더해지면 스쿠버다이빙의 순환계 환경은 육상운동과 상당히 달라진다.
건강한 사람에게 이러한 변화는 대부분 정상적인 생리적 적응이다. 하지만 심혈관질환이 있거나 심장의 예비능력이 낮은 사람에게는 같은 변화가 더 큰 부담이 될 수 있기 때문에 스쿠버다이빙에서 심혈관 건강을 중요하게 평가한다.
물에 잠기는 순간 혈액의 분포가 달라진다
육상에서 서 있을 때는 중력 때문에 상당한 혈액이 다리와 복부의 정맥계에 분포한다. 물속에 몸을 담그면 몸 표면에 작용하는 정수압이 말초조직과 정맥을 압박하면서 혈액을 중심부 방향으로 이동시킨다.
특히 목 부근까지 침수되면 흉곽 내부의 혈액량이 증가하고 심장으로 돌아오는 정맥환류가 커진다. 심장은 평소보다 더 많은 혈액을 받아들이게 되고 심방과 심실의 충만상태도 달라진다.
이 현상은 다이버가 특별히 운동하지 않고 가만히 있어도 발생한다. 즉 스쿠버다이빙의 심혈관 변화는 핀킥 때문에 심장이 빨리 뛰는 것에서 시작하는 것이 아니라 몸이 물에 들어가는 순간부터 이미 시작된다.
수중운동을 육상운동과 동일하게 볼 수 없는 중요한 이유도 여기에 있다. 같은 정도의 근육운동을 하더라도 심장으로 돌아오는 혈액량과 순환계의 출발조건 자체가 다르다.
심장은 한 번에 더 많은 혈액을 내보낼 수 있다
심장으로 돌아오는 혈액이 증가하면 심실은 이완기에 더 많이 채워진다. 정상적인 심장은 이러한 충만 증가에 반응해 한 번 수축할 때 내보내는 혈액량, 즉 일회박출량을 증가시킬 수 있다.
그래서 침수상태에서는 동일한 운동강도에서도 육상과 심박반응이 다르게 나타날 수 있다. 심장이 한 번에 더 많은 혈액을 내보낼 수 있다면 필요한 심박출량을 유지하기 위해 반드시 심박수를 크게 증가시킬 필요는 없다.
하지만 이 반응은 수온과 자세, 운동강도와 개인의 심혈관 상태에 따라 달라진다. 차가운 물에서는 혈관수축이 함께 발생하고 강한 운동을 하면 근육으로 더 많은 혈류를 보내야 하기 때문에 순환계의 요구가 복잡해진다.
따라서 다이빙 중 심박수가 생각보다 낮다고 해서 몸이 아무런 부담을 받지 않는다고 해석해서는 안 된다. 심박수는 전체 순환계 반응의 한 부분일 뿐이다.
정수압은 심장뿐 아니라 체액조절에도 영향을 준다
중심부로 이동한 혈액은 몸의 체액조절체계에도 영향을 준다. 심장과 큰 혈관 주변의 압력수용기가 평소보다 혈액량이 증가한 상태를 감지하면 몸은 중심부에 체액이 많아졌다고 판단할 수 있다.
이에 따라 항이뇨호르몬과 레닌-안지오텐신-알도스테론계 등 체액조절에 관여하는 신호가 변화하고 신장을 통한 수분배출이 증가할 수 있다. 물속에 오래 있으면 소변이 마려워지는 현상인 침수이뇨가 나타나는 이유 가운데 하나다.
차가운 물에서는 말초혈관 수축으로 중심혈액이동이 더 증가할 수 있어 이러한 반응이 강화될 수 있다. 다이빙 전후의 수분상태가 육상에서 가만히 있을 때와 동일하게 유지되는 것은 아니다.
이 과정은 대부분 정상적인 적응이지만 다이빙 후 수분을 무조건 과도하게 섭취해야 한다는 의미는 아니다. 중요한 것은 장시간의 다이빙과 반복다이빙에서 체액상태가 변할 수 있다는 사실을 이해하고 적절한 수분섭취를 유지하는 것이다.
차가운 물에서는 혈관과 심장이 추가로 반응한다
수온이 낮아지면 몸은 열손실을 줄이기 위해 피부와 말초의 혈관을 수축시킨다. 혈액을 몸의 중심부에 더 많이 유지해 중요한 장기의 온도를 보호하려는 반응이다.
이 과정에서 말초혈관저항과 혈압이 증가할 수 있고 심장은 달라진 순환조건에서 혈액을 내보내야 한다. 갑작스럽게 차가운 물에 들어갈 경우에는 교감신경계가 강하게 활성화되면서 심박과 혈압, 호흡이 급격하게 변할 수도 있다.
반면 얼굴의 침수와 같은 자극은 심박수를 낮추는 방향의 반사와 관련될 수 있다. 즉 차가운 물에서는 심박을 증가시키려는 반응과 감소시키려는 반응이 동시에 나타날 가능성이 있으며 심장 전기적 안정성 측면에서도 복잡한 환경이 만들어질 수 있다.
건강한 다이버에게 대부분의 이러한 변화는 잘 적응되지만 심혈관질환이 있거나 부정맥 위험이 높은 사람에게는 차가운 물과 갑작스러운 입수가 더 중요한 고려사항이 된다.
수중운동이 더해지면 순환계의 요구가 커진다
가만히 떠 있는 다이버와 강한 조류를 거슬러 수영하는 다이버의 심혈관 부담은 같지 않다. 근육운동이 증가하면 산소와 영양분을 공급하고 이산화탄소와 대사산물을 제거하기 위해 더 많은 혈류가 필요하다.
정상적인 상황에서는 심박출량이 증가하면서 이러한 요구를 충족한다. 문제는 다이빙에서는 이미 침수에 의한 중심혈액이동과 수온에 따른 혈관변화가 발생한 상태에서 운동이 추가된다는 점이다.
장비가 만들어내는 저항과 잘못된 트림, 과도한 웨이트는 같은 이동속도에서도 운동량을 증가시킬 수 있다. 조류까지 강하면 평소 낮은 강도로 다이빙하던 사람이 짧은 시간에 높은 심혈관 부하를 경험할 수도 있다.
평상시의 편안한 다이빙만을 기준으로 자신의 체력을 판단하면 안 되는 이유다. 다이버에게 필요한 심폐능력은 정상적인 다이빙을 수행하는 능력뿐 아니라 예상하지 못한 운동부하가 발생했을 때 대응할 예비능력까지 포함한다.
혈압은 단순히 올라가거나 내려가는 하나의 반응이 아니다
침수 중 혈압은 정수압에 의한 중심혈액이동과 심박출량의 변화, 말초혈관저항, 수온과 운동강도 등 여러 요인의 영향을 동시에 받는다. 그래서 “물에 들어가면 혈압이 내려간다”거나 “차가운 물에서는 무조건 올라간다”는 식의 하나의 공식으로 설명하기 어렵다.
특히 차가운 환경에서는 말초혈관 수축으로 혈압이 상승하는 방향의 반응이 나타날 수 있다. 반대로 운동이 끝나거나 체온과 혈관상태가 변하면서 혈압반응도 달라질 수 있다.
고혈압이 잘 조절되는 사람 가운데 의학적으로 다이빙이 가능한 경우도 있지만 혈압수치 하나만으로 적합성을 판단하지 않는다. 고혈압으로 인해 심장과 혈관에 이미 어떤 변화가 발생했는지, 사용하는 약물이 운동능력이나 체액조절에 어떤 영향을 주는지도 함께 고려해야 한다.
스쿠버다이빙에서 중요한 것은 단순히 육상 안정시 혈압이 정상인지가 아니라 침수와 운동, 수온변화에 대응할 수 있는 심혈관계의 전체적인 상태다.
침수폐부종은 심장과 폐가 만나는 중요한 문제다
다이빙 중 또는 수영 중 갑자기 심한 호흡곤란과 기침이 발생하는 경우 침수폐부종을 고려해야 한다. 이는 물을 흡인해서 폐에 물이 들어가는 익수와는 다른 기전으로 발생할 수 있다.
침수에 따른 중심혈액이동으로 폐혈관계의 혈액량과 압력이 증가하고 차가운 물의 혈관수축, 운동, 높은 혈압 등의 요소가 더해지면 폐모세혈관에서 폐조직으로 체액이 이동할 수 있다. 일부 사람에게서는 이러한 변화가 임상적인 폐부종으로 이어진다.
증상으로는 갑작스러운 호흡곤란과 기침, 운동능력의 급격한 저하가 나타날 수 있으며 심한 경우 거품 섞인 객담이나 저산소증이 발생할 수 있다. 수중에서 발생하면 다이버가 호흡기나 기체공급 문제로 오인할 수도 있다.
이런 증상이 나타나면 다이빙을 중단하고 안전하게 수면으로 이동해 적절한 응급조치와 의료평가를 받아야 한다. 한 번 발생했던 사람은 재발 가능성을 포함해 다이빙의학적인 평가가 중요하다.
심혈관질환이 다이빙에서 중요한 이유가 있다
다이빙 중 사망사고를 분석한 연구에서는 심혈관질환이 특히 중·고령 다이버의 중요한 내재적 요인 가운데 하나로 반복해서 나타난다. 이는 스쿠버다이빙이 항상 심장에 극심한 운동부하를 준다는 뜻은 아니다.
문제는 평소에는 낮은 강도로 진행되던 다이빙이 갑작스럽게 높은 운동을 요구할 수 있다는 데 있다. 조류와 파도, 장비문제나 버디 구조 같은 상황에서 심장이 짧은 시간에 높은 출력을 요구받을 수 있다.
육상에서는 몸이 불편하면 운동을 즉시 멈추고 앉을 수 있지만 수중에서는 안전한 장소로 이동하고 부력을 관리하며 수면까지 상승해야 한다. 심혈관 사건이 발생했을 때 환경 자체가 결과를 악화시킬 가능성이 있는 것이다.
따라서 다이버의 건강평가는 평균적인 펀다이빙을 할 수 있는가보다 예상하지 못한 상황에서도 충분한 심혈관 예비능력이 있는가를 보는 것이 중요하다.
나이가 들수록 숫자보다 심혈관 위험요인을 봐야 한다
나이가 많다는 이유만으로 스쿠버다이빙을 할 수 없는 것은 아니다. 실제로 높은 연령까지 활동적인 다이빙을 계속하는 사람도 많다. 문제는 연령이 증가하면서 관상동맥질환과 고혈압, 부정맥 등 심혈관질환의 유병률도 증가한다는 것이다.
평소 증상이 없다고 심혈관질환이 반드시 없는 것도 아니다. 특히 운동량이 적었던 사람이 중년 이후 처음 다이빙을 시작하거나 오랜 공백 뒤 복귀한다면 자신의 실제 운동능력을 확인할 필요가 있다.
흡연과 고혈압, 당뇨, 이상지질혈증, 가족력 등 심혈관 위험요인이 여러 개 존재하거나 운동 중 흉통과 비정상적인 호흡곤란, 실신이나 심계항진을 경험했다면 다이빙 전에 의료평가가 필요할 수 있다.
다이빙 적합성을 결정하는 핵심은 주민등록상의 나이가 아니라 심장과 혈관이 침수와 운동이라는 환경에 어느 정도의 여유를 가지고 대응할 수 있는가다.
좋은 체력은 심장이 최대출력으로 일하지 않게 만든다
심폐체력이 좋은 사람에게 일반적인 다이빙은 최대운동능력의 작은 비율만 사용하는 활동이 될 수 있다. 반대로 체력이 낮은 사람에게는 동일한 조류와 수면수영이 자신의 최대능력에 가까운 운동이 될 수 있다.
이 차이는 비상상황에서 특히 중요하다. 자신의 최대능력에 가까운 상태에서는 호흡이 급격히 증가하고 피로와 이산화탄소 생성이 커지며 판단과 장비조작까지 어려워질 수 있다.
규칙적인 유산소운동은 심혈관계의 운동능력을 유지하고 같은 작업을 더 낮은 상대강도에서 수행할 수 있도록 해준다. 근력과 전신체력 역시 장비운반과 입출수, 구조상황에서 중요한 기반이 된다.
다이빙을 위해 필요한 체력은 물속에서 계속 강하게 운동하기 위한 것이 아니다. 오히려 평소 다이빙에서는 심장과 호흡에 충분한 여유를 남기고 예상하지 못한 상황에서 그 여유를 사용할 수 있게 하는 안전자원이다.
물속의 심장은 육상과 다른 조건에서 일한다
스쿠버다이빙에서 심장은 단순히 핀을 찰 때 빨리 뛰는 펌프가 아니다. 몸이 물에 잠기는 순간부터 혈액의 분포가 바뀌고 정맥환류와 일회박출량, 혈압과 체액조절이 달라진다. 수온이 낮아지면 말초혈관 수축이 추가되고 운동을 하면 근육의 혈류요구까지 증가한다.
건강한 사람의 심혈관계는 이러한 변화에 대부분 잘 적응하며 적절한 강도의 다이빙은 충분히 수행할 수 있다. 하지만 심혈관질환이나 낮은 운동능력이 있는 사람에게는 같은 환경이 훨씬 큰 부담이 될 수 있다.
그래서 다이빙 건강관리에서 심장을 보는 기준은 “평소 생활에 문제가 없는가”만이 아니다. 침수와 추위, 운동과 스트레스가 동시에 발생했을 때에도 안전하게 대응할 능력이 있는지를 함께 보아야 한다.
스쿠버다이빙의 심혈관 생리학을 이해하면 체력관리와 건강검진이 자격증을 위한 형식적인 조건이 아니라는 사실도 분명해진다. 물속에서는 심장이 육상과 다른 환경에서 일하고 있으며, 충분한 심혈관 예비능력은 다이버에게 기체와 장비만큼 중요한 안전여유가 된다.
참고 연구
Pendergast DR, Moon RE, Krasney JJ, Held HE, Zamparo P. Human Physiology in an Aquatic Environment. Comprehensive Physiology. 2015;5(4):1705-1750.
Pendergast DR, Lundgren CEG. The Underwater Environment: Cardiopulmonary, Thermal, and Energetic Demands. Journal of Applied Physiology. 2009;106(1):276-283.
Wester TE, Cherry AD, Pollock NW, et al. Effects of Head and Body Cooling on Hemodynamics during Immersed Prone Exercise at 1 ATA. Journal of Applied Physiology. 2009;106(2):691-700.
Peacher DF, Martina SD, Otteni CE, Wester TE, Potter JF, Moon RE. Immersion Pulmonary Edema and Comorbidities: Case Series and Updated Review. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2015;47(6):1128-1134.
Moon RE, Martina SD, Peacher DF, Kraus WE. Swimming-Induced Pulmonary Edema: Pathophysiology and Risk Reduction with Sildenafil. Circulation. 2016;133(10):988-996.
Denoble PJ, Caruso JL, Dear GdeL, Pieper CF, Vann RD. Common Causes of Open-Circuit Recreational Diving Fatalities. Undersea & Hyperbaric Medicine. 2008;35(6):393-406.