등압 상호 확산(Isobaric Counterdiffusion)에 의한 내이감압병(IEDCS)

ICD(Isobaric counterdiffusion)는 고비율의 헬륨 기체(헬리옥스, 트라이믹스)에서 고비율의 질소가 포함된 기체(에어, 나이트록스)로 전환하였을 때 일어날 수 있는 현상이다.

이와 같은 기체 교환 방법은 대심도 테크니컬 다이빙에서 감압을 가속 시키는 방법으로 사용되고 있으며 질소가 혈액에서 조직으로 확산하는 것보다 헬륨이 조직에서 혈액으로 확산하는 속도가 더 빠르다는 이론에 기인한다.

예를 들어보자, 수심 100m에서 트라이믹스 10/60 기체를 사용하다가 30m로 상승하여 32% 나이트록스로 전환하였다고 가정하면 질소 성분의 차이가 30%에서 68%로 매우 크다.

이런 경우 ICD 현상이 발생할 수 있으며 결과적으로는 내이 감압병(IEDCS / Inner Ear Decompression Sickness)을 일으킬 수 있다(여기서 사용한 기체들은 이해를 돋기 위한 극단적인 예이며 실제 다이빙에서는 약 60~30미터 까지는 다른 기체를 사용할 것이다!).

이러한 내이 감압병의 가장 나쁜 증상으로는 현기증과 구토 증상이 있을 수 있으며 감압을 끝내기 힘든 경우도 있다.

그렇다면 왜 다른 신체 조직에는 문제가 없고 내이에만 문제가 되는 걸까?

이것은 내이의 독특한 구조와 민감한 조직이 그 이유라고 추정된다. 내이에는 외림프액(perilymph)이 있는데 다이버가 헬륨 성분이 많은 기체를 호흡하면 이곳에 다량으로 흡수되어 저장된다.

버텀 타임이 끝나고 다이버가 헬륨 기체에서 질소 기체로 전환하는 시점은 이미 내이 조직에 다량의 헬륨이 포화되어 있는 상태이다.

이때 외림프액에 있던 헬륨이 조직을 통해 배출되려고 하고 다이버가 호흡하여 혈액에서 조직으로 확산하는 질소 그리고 이미 조직에 흡수되었던 헬륨이 모두 합쳐지면서 조직은 과포화 상태(over M-value)가 되는 것이다.

이것을 그림으로 표현하면 아래와 같다.

결론적으로 잘못된 기체 전환이 ICD에 의한 내이 감압병을 유발할 수 있다는 이론이 된다. 이러한 ICD를 피하려면 감압을 위한 기체 선택 시 불활성 기체의 성분 변화가 급격하지 않도록 해야 한다.

일반적으로 안전하다고 생각되는 성분 변화의 폭은 20%에서 최대 32%이다.

참고로 몇몇 감압 다이빙 플래너 프로그램들이 이러한 ICD를 미리 경고하는 기능을 가지고 있다.

예를 들어 CCR로 100m를 10/60 트라이믹스 기체로 다이빙하고 상승하고 있는 상황에서 개방식 26%로 베일 아웃 했다고 가정 해 보면 질소 성분의 차이가 44%로 급격하다.

이 시나리오를 감압 프로그램에 입력 해 보면 다음과 같이 ICD 경고가 나타나는 것을 알 수 있다.

ICD 경고 / 42m

* 제가 의학을 전공한 것이 아니라서 잘못된 단어 선택이나 이해가 있을 수 있습니다. 틀린 것이나 의견이 있으시면 알려주세요.

참고한 글:

3 Replies to “등압 상호 확산(Isobaric Counterdiffusion)에 의한 내이감압병(IEDCS)”

  1. 참고로 이러한 내이 구조때문에 상대적으로 높은 산소 함량을 지속적으로 호흡하는 재호흡기 다이버에게는 산소 귀 압착(o2 ear)이라는 현상도 발생합니다. 산소가 내이쪽에 다량 흡수되어 상승후에 역압착 현상이 발생하여 통증이 생기는 현상입니다.

    1. 다이빙이 끝나고 육상에서도 계속 이퀄라이징을 해줘야 하는 신기한 경험이었는데 통증이 없어서 다행이었네요. 통증 여부는 사람마다 차소 차이가 있나 봅니다.

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