운동과 환경: 고온 환경에서 생리적 반응과 열 관련 장애, 열순응

이번 글에서는 고온 환경에서 운동 시 생리적 반응과 열 관련 장애, 그리고 열순응 등에 대해 알아보겠습니다. 매년 더워지는 여름철, 고온 환경에서 운동을 하는 경우 신체는 어떻게 반응할까요? 운동에 따른 생리적 변화 및 발생 가능한 열 관련 문제들을 예방하고 대처하는 방법들을 알아보도록 하겠습니다. 

 

고온 환경에서 생리적 반응 

고온 환경에서 운동하는 동안 인체는 체온을 조절하고 최적의 기능을 유지하기 위해 몇 가지 생리적 변화를 겪습니다. 첫째, 심부 체온이 증가합니다. 우리 몸은 열을 방출하고 체온을 조절하기 위해 생리적 반응을 합니다. 둘째, 발한량이 증가합니다. 고온에서 신체는 열 손실을 증가시키기 위해 땀 생산을 증가시킵니다. 땀은 피부의 땀샘에서 생성되며 증발하며 몸을 식힙니다. 셋째, 피부로의 혈류량이 증가합니다. 심장 혈관 시스템이 열 발산을 돕기 위해 적응하는 과정으로 열 전달을 향상시키기 위해 혈류가 피부로 전달됩니다. 피부 표면 근처의 혈관이 확장하여 더 많은 혈액이 혈관을 통해 흐르게 됩니다. 넷째, 심박수가 증가합니다. 신체가 증가하는 운동 요구를 충족시키기 위해 더 열심히 일함에 따라 심장은 더 빨리 뛰고 산소와 영양분을 근육에 전달하며 열 발산을 촉진합니다. 다섯째, 호흡수가 증가합니다. 운동하는 근육의 산소요구량을 충족하기 위해 호흡량과 호흡수가 증가합니다. 증가한 호흡수는 열을 배출하는 데 도움이 됩니다. 여섯째, 에너지 소비량이 증가합니다. 증가된 신진대사 요구는 신체의 전반적인 열 생성에 기여합니다. 

 

열 관련 장애 

고온 환경에서 운동하는 동안 열 관련 장애의 위험이 크게 증가합니다. 이러한 장애는 열을 효율적으로 발산하고 안전한 한계 내에서 신부 온도를 유지하려는 신체의 노력의 결과입니다. 고온에서 운동하는 동안 발생할 수 있는 가장 일반적인 열관련 장애는 열경련, 열탈진, 열사병이 있습니다. 첫째, 열경련입니다. 열경련은 가장 가벼운 손상으로 골격근의 심한 경련을 의미합니다. 일반적으로 다리, 팔 또는 복부에서 발생하는 고통스러운 근육 경련입니다. 과도한 발한으로 인해 전해질 불균형 및 탈수로 인해 종종 발생합니다. 치료법은 서늘한 곳으로 옮기고 휴식, 냉각 및 전해질이 포함된 액체로 수분을 보충하여 완화할 수 있습니다. 둘째, 열탈진입니다. 열탈진은 고온에 장기간 노출되어 발생하는 더 심각한 상태입니다. 과다한 수분 상실이나 무기질 상실로 혈액량이 감소될 때 주로 발생합니다. 체온조절 장치가 작동하지만 피부까지 적절하게 분배될 혈액량이 불충분하기 때문에 열 발산을 제때에 할 수 없어 발생합니다. 과도한 발한, 창백한 피부, 피로, 현기증, 두통, 메스꺼움, 빠른 심장 박동, 직립자세에서의 혈압저하가 특징입니다. 치료법은 환자를 시원한 환경으로 옮기고 휴식을 취하고 의식이 있다면 소금이 포함된 음료를 섭취합니다. 의식이 없다면 정맥의 생리식염수를 주입합니다. 열탈진이 계속 진행되면 열사병으로 악화될 수 있습니다. 셋째, 열사병입니다. 열사병은 생명을 위협하는 열 손상으로 가장 심각한 열 관련 장애입니다. 이는 지난친 체온 증가에 의해 체온조절 기전이 작동하지 못하는 상태로 심부 온도가 40도를 초과하는 위험 수준으로로 순환계에 큰 부담을 줍니다. 열사병은 장기 손상을 일으킬 수 있으며 높은 체온, 정신 상태 변화, 착란, 빠른 호흡, 빠른 심박수 뜨겁고 건조한 피부와 같은 증상을 동반할 수 있습니다. 치료법은 의학적 도움을 기다리는 동안 서늘한 곳으로 옮기고, 과도한 옷을 벗고 시원한 물이나 얼음찜질을 하여 신속하게 체온을 나주는 것이 중요합니다. 

 

열순응 

고온 환경에서 운동하는 동안 인체는 열적응이라는 과정을 거칩니다. 이 현상은 신체가 증가된 열 스트레스에 대처하고 안전한 범위 내에서 심부 온도를 유지할 수 있도록 하는 일련의 생리적 조정을 포합니다. 이러한 적응 현상을 순환계, 근육계, 발한 기전의 측면에서 알아보겠습니다. 순환계는 열순응을 통해 피부로의 혈류량이 감소하고, 심박수가 감소합니다. 반면에 1회 박출량과 혈장량은 증가하여 심혈관 기능이 개선됩니다. 근육계는 혈장 단백질의 증가로 근조직의 근글리코겐 사용량이 감소합니다. 지속적인 고온에서의 운동은 열상해 단백질을 증가시킵니다. 열상해 단백질은 스트레스 단백질로 세포의 손상을 막아줍니다. 발한기전은 발한역치가 증가합니다. 운동을 하는 동안 땀 생산이 증가하게 됩니다. 땀은 피부 표면의 땀 증발이 열 발산을 돕기 때문에 중요합니다. 열 적응을 통해 신체는 더 낮은 온도에서 더 효율적으로 땀 생산을 시작하고 더 많은 양의 땀을 생산하게 됩니다. 이러한 적응은 보다 효과적인 냉각을 하게 하고 신체의 온도를 유지하는데 도움이 됩니다. 이러한 현상을 발한역치의 조기화, 땀 속 염분 농도가 감소되었다고 하며 농도 희석 발한 시점 조기화라고 합니다. 이러한 적응은 열 스트레스를 처리하는 신체의 능력을 향상시키고, 운동 성능을 향상시키며, 열 관련 질병의 위험을 줄입니다.