잠수병

3. 증상

감압병은 증상에 따라 유형 I, 유형 II, (유형 III)으로 분류된다.^[2]

• 유형 I (경증): 피부 가려움증, 발진, 대리석 모양 피부, 사지 부종, 관절통 등이 나타난다.^[2]
• 유형 II (중증): 척수형(지각 장애, 운동 장애 등), 뇌형(의식 장애, 경련 등), 폐형(흉통, 기침 등), 내이형(어지럼증, 구역질 등), 기타 전신 권태감 및 피로감이 나타난다.^[2]
• (유형 III): 동맥 가스 색전증(AGE)을 합병한 경우를 유형 III형이라고 부르기도 하지만, 널리 받아들여지는 분류는 아니다.^[2]

• 잠수스트레스증후군: 잠수의사의 진찰 후에도 다른 질환으로 분류되지 않는 불편감
• 부비동 압력손상: 두통, 복시, 안구 주변의 멍(racoon eye sign), 시야 결손, 현훈
• 중격동 압력손상: 흉통, 쉰 목소리(hoarse voice)
• 이압성 관절염: 고관절, 견관절의 통증, 극심하고 불에 타는 듯한 무딘 통증으로 견딜 수 없는 통증이며 관절의 움직임과 상관이 없다는 점에서 잠수스트레스 증후군과 구별된다.
• 이압성 척수염: 발목 이하 피부의 따끔거림, 양말을 신은 듯한 감각 이상(light tough 소실), 배뇨 장애, 몸통에서 편측/양측 허리 벨트 이하 통증과 아래 부위의 마비, 온도 감각 이상
• 관상동맥 기체 색전증: 흉통, 호흡 곤란
• 대뇌동맥 기체 색전증: 의식 상실, 편마비, 현훈
• 이압성 현훈: 어지러움, 안구 진탕, 구토, 두통

다음은 미국 해군에서 관찰한 감압병 증상의 상대적 빈도이다.

감압병은 신체 어디에서든 발생할 수 있지만, 주로 어깨, 팔꿈치, 무릎, 발목에서 관찰된다. 관절통은 고고도 감압병 사례의 약 60~70%를 차지하며, 어깨는 고고도 및 바운스 다이빙에서, 무릎과 고관절은 포화 및 압축 공기 작업에서 가장 흔하게 나타난다. 신경계 증상은 감압병 사례의 10~15%에서 나타나며, 두통과 시각 장애가 가장 흔하다. 피부 증상은 약 10~15%의 사례에서 나타난다.

다음 표는 다양한 감압병 유형의 증상을 보여준다.

4. 대처 방안

무엇보다도 예방이 제일이다. 천천히 상승하는 것이 가장 중요하며, 수압이 높은 깊은 수심에서 오랜 잠수 후에 급하게 수면으로 상승하는 것은 잠수병의 발생 확률을 매우 높인다. 따라서 다이버는 안전 수심 이내에서 무감압 한계 시간 내에 다이빙을 마치고 안전한 속도를 지키면서 상승해야 한다.^[1]

다이버가 사용하는 공기통에 (산소+질소) 혼합 기체 대신 (산소+헬륨) 혼합 기체를 사용함으로써 잠수병을 방지할 수 있다. 헬륨의 용해도가 질소보다 훨씬 작기 때문에 심해의 높은 압력에서 헬륨이 혈액 속으로 녹아 들어가는 정도가 작기 때문이다.^[2]

감압병의 발생은 쉽게 예측할 수 없지만, 많은 위험 요소들이 알려져 있다. 이러한 요소들은 환경적 요인 또는 개인적 요인으로 간주될 수 있다.

다음과 같은 환경적 요인들이 감압병의 위험을 증가시키는 것으로 나타났다.

• 압력 감소 비율의 크기: 큰 압력 감소 비율은 작은 압력 감소 비율보다 감압병을 일으킬 가능성이 더 높다.
• 반복 노출: 짧은 시간(몇 시간) 내에 반복되는 잠수는 감압병 발생 위험을 증가시킨다. 비슷하게 짧은 시간 내에 5500m 이상의 고도로 반복적으로 상승하는 것도 고고도 감압병 발생 위험을 증가시킨다.
• 상승 속도: 상승 속도가 빠를수록 감압병 발생 위험이 커진다. ''미 해군 잠수 매뉴얼(U.S. Navy Diving Manual)''에 따르면 잠수 시 20m/min보다 빠른 상승 속도는 감압병의 가능성을 증가시키는 반면, 뷔흘만 표(Bühlmann tables)와 같은 레크리에이션 다이빙 표에서는 마지막 6m에 최소 1분을 사용하여 10m/min의 상승 속도를 요구한다. 5500m 이상의 고속 감압(빠른 상승 속도)에 노출된 개인은 같은 고도에 노출되더라도 상승 속도가 느릴 때보다 고고도 감압병의 위험이 더 크다.
• 노출 시간: 잠수 시간이 길수록 감압병의 위험이 커진다. 특히 5500m 이상의 고도로의 장시간 비행은 고고도 감압병의 위험을 증가시킨다.
• 비행 전 수중 잠수: 잠수 후 곧 고도로 상승하는 잠수부는 잠수 자체가 다이빙 표의 안전 제한 내에 있더라도 감압병 발생 위험이 증가한다. 다이빙 표는 잔류 과량 질소가 배출될 수 있도록 비행 전 수면 수준에서의 잠수 후 시간을 고려한다. 그러나 가압된 항공기 내부의 압력조차도 해수면 위 2400m 고도와 같은 압력일 수 있다. 따라서 다이빙 표의 수면 간격이 정상 대기압에서 발생한다는 가정은 해당 수면 간격 동안 비행함으로써 무효화되며, 그렇지 않으면 안전한 잠수가 다이빙 표의 제한을 초과할 수 있다.
• 고도 여행 전 잠수: 예를 들어, 해안에서 2400m의 아스마라(Asmara) 고원으로 이동하는 에리트리아(Eritrea)의 스쿠버 다이버처럼, 잠수 직후 육지의 고지대 지역으로 이동하면 비행 없이도 감압병이 발생할 수 있다. 이 경우 감압병의 위험이 증가한다.
• 고고도 잠수(Altitude diving): 해수면 압력보다 훨씬 낮은 수면 압력의 물에서 잠수하는 것 – 예를 들어, 티티카카 호수(Lake Titicaca)는 3800m에 있다. 300m를 초과하는 고도의 감압표(decompression table) 버전 또는 고고도 설정 또는 수면 압력 센서가 있는 다이브 컴퓨터(dive computer)를 사용하여 이러한 위험을 줄일 수 있다.

• 탈수: 월더(Walder)의 연구에 따르면, 등장성 식염수를 마셔 혈청 표면 장력을 높이면 조종사의 감압병을 줄일 수 있으며, 물의 높은 표면 장력은 일반적으로 기포 크기를 조절하는 데 도움이 되는 것으로 간주된다. 적절한 수분 유지를 권장한다. 과다 수분 섭취가 어떤 이점이 있는지에 대한 확실한 증거는 없으며, 침수성 폐부종과 관련이 있다.
• 난원공 개존: 태아의 심장 심방 사이의 구멍은 일반적으로 출생 시 첫 호흡과 함께 덮개에 의해 닫힌다. 그러나 성인의 약 20%에서는 덮개가 완전히 닫히지 않아 기침을 하거나 가슴 압력을 높이는 활동 중에 구멍을 통해 혈액이 통과할 수 있다. 잠수 중에는 이로 인해 불활성 기체의 미세 기포가 포함된 정맥혈이 폐를 우회하여(폐 모세혈관계에서 기포가 걸러지는 것을 우회하여) 직접 동맥계(뇌, 척수 및 심장으로 가는 동맥 포함)로 돌아갈 수 있다. 동맥계에서 기포(동맥 가스 색전증)는 훨씬 더 위험한데, 순환을 차단하고 경색(국소적인 혈류 손실로 인한 조직괴사)을 유발하기 때문입니다. 뇌에서 경색은 뇌졸중을 유발하고, 척수에서는 마비를 유발할 수 있다.
• 나이: 고도 감압병의 위험이 나이가 들수록 높아진다는 몇몇 보고서가 있다.
• 이전 부상: 최근 관절이나 사지 부상이 감압 관련 기포 발생에 영향을 미칠 수 있다는 징후가 있다.
• 주변 온도: 매우 차가운 주변 온도에 노출되면 고도 감압병의 위험이 증가할 수 있다는 몇 가지 증거가 있다. 차가운 물에서의 잠수 후 감압 중 주변 온도를 높이면 감압병 위험을 줄일 수 있지만, 잠수부가 따뜻하고 말초 혈액 순환이 잘 될 때 기체를 흡입하고 잠수부가 차가울 때 감압하면 위험이 증가한다.
• 체형: 일반적으로 체지방 함량이 높은 사람은 감압병 위험이 더 크다. 질소는 물보다 지방에 5배 더 잘 녹기 때문에 압력이 가해지는 동안 체내에 용해된 질소의 총량이 많아진다. 지방은 건강한 성인의 체중의 약 15~25%를 차지하지만, 정상 압력에서 총 질소량(약 1리터)의 약 절반을 저장한다.
• 알코올 섭취: 알코올 섭취는 탈수를 증가시키므로 감압병에 대한 감수성을 높일 수 있지만, 2005년 연구에서는 알코올 섭취가 감압병 발생률을 증가시킨다는 증거를 찾지 못했다.

5. 치료

고압산소탱크나 고압산소방에서 치료한다. 두통, 골관절 통증에는 진통제를 투여한다.^[2] 고압산소 치료는 모든 의료기관에서 시행 가능한 것은 아니며, 관련 설비는 대학병원, 노동재해병원, 연안 지역 공립병원 등 잠수병 환자 방문 빈도가 높은 곳에 주로 설치되어 있다. 덕수회, 청인회 계열 의료법인처럼 경영 방침에 따라 고압산소치료 설비를 갖춘 곳도 있다. 한 번에 여러 환자를 치료하기 어려우므로, 방문 전 해당 기관의 수용 가능 여부를 확인하는 것이 좋다.^[2]

고압산소치료가 유일한 근본 치료법이며, 자연 치유는 되지 않는다. 후유증 최소화를 위해 발병 후 최대한 빨리, 특히 중증일 경우 즉시 치료를 시작해야 한다. 응급 처치로 다시 잠수하여 기포를 줄이는 방법(후카시)도 있지만 권장되지 않는다.^[2]

응급 처치로 (상압) 순수 산소를 호흡시키면 혈관 폐쇄로 인한 저산소 상태에서 발생하는 장애와 후유증을 어느 정도 완화할 수 있다. 잠수병이 의심되면 최대한 빨리 가까운 의료기관을 방문하거나 구급차를 불러 산소 흡입을 시작하고, 고압산소치료가 가능한 곳으로 이송해야 한다.^[2]

국내에서 고압산소 탱크나 고압산소방을 운영하는 병원은 검색을 통해 알 수 있으며, 주로 남해안에 인접한 병·의원에 많다.

6. 관련 연구 및 역사

로버트 보일은 1670년에 주변 압력 감소가 생체 조직에서 기포 형성을 유발할 수 있음을 증명했다. 진공 상태에 놓인 살무사의 눈에서 기포가 형성되는 것을 관찰했는데, 이는 감압병에 대한 최초의 기록이다. 1803년, 윌리엄 헨리는 헨리의 법칙을 발견했다.

1841년에는 광산 기술자가 물을 막기 위해 가압된 갱도에서 작업하는 탄광부들 사이에서 통증과 근육 경련을 관찰했는데, 이는 감압병의 최초 기록 사례이다.

1870년대 브루클린 다리 건설 중에는 "케이슨병"이라 불리는 감압병이 발생하여, 프로젝트 책임자였던 워싱턴 루블링도 이 병에 걸려 무능력하게 되었다. 1878년, 폴 베르는 감압병의 기전이 질소 기포 형성에 의한 것임을 제시하였다.

1908년, 존 스콧 홀데인은 단계적 감압법을 제안했다.

1930년대에 앨버트 R. 벤케는 동맥 가스 색전증(AGE)의 증상을 감압병(DCS)의 증상과 구분했으며, 재압축 치료에 산소를 사용하는 실험을 했다.

1960년, F. C. 골딩(Golding) 등은 감압병(DCS)의 분류를 유형 1과 유형 2로 나누었다.

1980년대 이후, 다이브 컴퓨터가 개발 및 보급되면서 감압 상태 추적이 용이해졌고, 다양한 감압 모델에 대한 연구가 진행되었다.

2023년, 동물 권리 단체인 PETA는 해군에 동물 대상 감압병 실험 중단을 요구하는 로비를 벌였다.^[1]

7. 기타

사회문화적 측면:감압병은 매년 미국 스쿠버 다이버 약 1,000명에게 영향을 미친다. 1999년, 다이버 알림 네트워크(Divers Alert Network, DAN)는 잠수 프로필 및 사고에 대한 데이터를 수집하기 위해 "프로젝트 다이브 탐험"을 만들었다. 1998년부터 2002년까지 50,150회의 잠수를 기록했으며, 그중 28회의 재압치료가 필요했다. 발생률은 약 0.05%이다.

2013년경, 온두라스는 원주민 미스키토족의 바닷가재 잠수에서 안전하지 않은 관행으로 인해 세계에서 감압 관련 사망 및 장애자 수가 가장 많았다. 이들은 심각한 경제적 압박에 직면해 있다. 당시 이 나라에서는 1970년대 이후 2,000명 이상의 잠수부가 부상을 입고 300명 이상이 사망한 것으로 추산되었다.
경제적 측면:미국에서는 의료보험이 레크리에이션 다이빙으로 인한 잠수병 치료를 보장하지 않는 경우가 일반적이다. 스쿠버 다이빙은 선택적이고 "고위험" 활동으로 간주되며 감압병 치료는 비용이 많이 들기 때문이다. 재압 챔버에서의 일반적인 체류는 응급 수송 비용을 포함하기 전에도 수천 달러가 쉽게 소요된다.

영국에서는 국민건강보험(NHS)이 DCS 치료를 제공한다. 이는 전문 시설이나 일반 병원 내 고압 산소 치료 센터에서 이루어질 수 있다.
동물:동물들 또한 감압병에 걸릴 수 있으며, 특히 그물에 걸려 빠르게 수면으로 끌어올려진 동물들에게서 흔히 발생한다. 이는 바다거북에서 기록되었으며, 선사시대 해양 동물에게서도 발생했을 가능성이 있다. 현대 파충류는 감압병에 취약하며, 고래류와 물개와 같은 해양 포유류도 영향을 받을 수 있다는 증거가 있다. A. W. Carlsen은 우-좌 단락이 파충류의 심장에 존재하는 것이 인간의 난원공 개존과 같은 방식으로 파충류의 감압병 발생 위험을 높이는 원인이 될 수 있다고 제안했다.

참조

_[1] 뉴스 Navy Ends 'Gruesome' Testing on Sheep After PETA Protests https://www.military[...] 2023-02-03
_[2] 웹사이트 潜水による障害、再圧治療 http://www.jshm.net/[...] 一般社団法人 日本高気圧環境・潜水医学会 2020-01-02
_[3] 서적 잠수의학