바닷속에 사는 고래와 같은 동물이 잠수병에 걸리지 않는 이유는 무엇인가요?

Question

사람은 수심이 깊은 바닷속에 들어갔다가 빠른 시간에 수면으로 올라오면 잠수병에 걸릴 수 있다고 하는데요. 바닷속에 사는 고래와 같은 동물이 잠수병에 걸리지 않는 이유는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.

고래는 많은 양의 산소를 보관할 수 있는 폐의 용량을 가지고 있습니다. 이에 따라 잠수하는 동안 잠수병에 걸리지 않고 심해에서 생활이 가능하죠.

Answer 2

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

고래와 같은 바다에서 사는 동물들이 잠수병에 걸리지 않는 이유는 그들의 폐에 있습니다. 잠수병은 수면으로 급격히 떠오를 때 혈액 속에 녹아있던 질소와 기체로 바뀌면서 만들어진 거품이 혈관의 흐름을 막아 생기는 병입니다.

고래는 오랜 수중 생활을 통해 잠수병에 걸리지 않는 생체 조직과 보호 메커니즘을 갖고 있습니다. 특히 심해에서 혈액의 산소 교환을 중단시켜 질소가 녹아들지 않도록 합니다. 이를 위해 고래는 한쪽 폐를 수축시켜 혈액 내 질소 유입량을 최소화합니다. 또한 고래는 혈액이나 근육에 많은 양의 산소를 저장하고 있어 한쪽 폐가 수축해도 걱정 없이 잠수를 할 수 있습니다.

다만, 인간에 의해 만들어진 소리가 고래들에게 스트레스를 줄 수 있어 잠수병에 걸릴 수도 있습니다. 따라서 우리는 환경을 보호하고 소음을 최소화하여 바다 동물들을 지켜야 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 깊은 물 속에서 오래 잠수를 한 경우, 수면으로 복귀 후에 몸에 이상을 느끼는 직업병. 잠수병, 벤즈, 케이슨 병, DCS 이라고도 하며, 당연히 잠수부와 해녀가 이 직업병에 자주 걸린다. 발병 원리는 다음과 같다. 우리가 호흡하는 공기의 구성성분은 질소 78% 산소 21% 나머지 기타 1%인데, 잠수를 하면 수압의 증가로 인해 질소 기체가 몸안으로 녹아들게 된다. 정상적으로 천천히 수면으로 올라온다면 질소는 다시 몸 밖으로 빠져나가지만, 잠수를 오래하여 체내에 녹아있는 질소의 양이 많은 경우에 빠른 속도로 수면 위에 올라온다면 질소가 정상적으로 빠져나가지 못하고 체내 오만구석에서 질소 기포가 만들어지는데, 이것이 체내에서 매우 고통스럽게 통증을 유발하게 된다.

고래도 감압병에 걸린다는 연구 결과가 나온 적도 있다. 심해에 사는 향유고래가 이 병에 자주 시달린다고 한다. 아무리 심해에 살더라도 고래인 이상 물 위로 올라올 수 밖에 없기 때문에 감압병에서 자유로울 수가 없다는 것. 고래의 경우는 자연 상태에서 질소 거품이 생기기는 하지만 고래들은 심해에 머무르는 시간과 수면으로 떠오르는 속도를 조절해 혈관과 조직 내의 질소 거품발생을 예방시키는 능력이 있어 치명적인 수준은 아니다. 그러나 잠수함 등에서 발사하는 초음파가 고래들로 하여금 지나치게 오랫동안 잠수하도록 만들거나 너무 급히 수면으로 떠오르게 만들어 감압병을 심화시켜 고래의 수명을 빨리 단축시킬 수 있다는 연구 결과가 발표된 적이 있다.

출처 : 나무위키 - 감압병

Answer 4

안녕하세요. 바다 수심 1,500m 깊이까지 잠수하는 고래가 잠수병에 걸리지 않는 이유는 해양포유류의 '폐'에 있습니다. 미국 우즈홀 해양학 협회 연구자들은 돌고래, 물개, 돼지를 고압실에 넣은 후 컴퓨터단층촬영(CT)을 진행했는데요. 돌고래와 물개의 한쪽 폐는 공기로 채워지고, 한쪽 폐는 수축하는 모습을 보였습니다. 반면 돼지에게는 아무 반응도 일어나지 않았습니다.

잠수병은 헨리의 법칙(기체의 용매에 대한 용해도가 기체의 부븐압력에 비례한다는 법칙)에 따라 기압이 높은 물속에 노출되어 있을때 몸속에 녹아있던 질소가 수면위로 급격히 올라오면서 낮아진 기압때문에(질소 용해도 감소) 체내의 질소가 기화되면서 체내에서 공기방울을 형성하게 되고 이로 인한 모든 증상들을 말합니다.

우즈홀 해양학협회 연구자들의 결과처럼 폐가 수축하게 되면 혈액과 공기 사이의 교환이 억제되어, 공기 중에 포함된 질소가 혈액에 적게 녹아들게 됩니다. 즉, 해양포유류는 수축한 한쪽 폐를 이용해 수심 깊은곳에서 질소의 체내 유입을 최소화하는 것입니다. 해양 포유류, 특히 돌고래는 혈액, 근육에 많은 양의 산소를 저장할 수 있어 한쪽 폐가 수축해도 걱정없다고 합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

사람은 깊은 바닷속에서 빠르게 수면으로 올라올 때 혈액에 용해된 질소가 기포로 변해 잠수병에 걸릴 수 있습니다. 하지만 고래는 잠수하는 동안 호흡을 멈추고 혈액 순환을 조절하여 혈액에 용해되는 질소를 최소화합니다. 또한, 기관지에 특수한 거품을 가지고 있어 질소를 흡수하고 혈액으로 들어가는 것을 막습니다. 이러한 생리적 특징 덕분에 고래는 잠수병에 걸리지 않고 심해에서도 자유롭게 생활할 수 있습니다.

Answer 6

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

해양포유류가 잠수병에 걸리지 않는 이유는 폐때문입니다.

한쪽은 수축하는데 이 수축한 폐를 이용해 질소의 체내 유입을 최소화하기 때문입니다.

Answer 7

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

사람은 폐가 하나이기 때문에 심해에 오래머물다고 올라오면 잠수병에 걸리지만 고래가 심해로 내려갈 때 허파 속의 공기는 매우 작게 압축되는데 고래는 이 압축된 질소를 산소교환이 일어나지 않는 기관으로 이동시킵니다. 압축된 질소를 흡입하지 않기 때문에 잠수병이 나타나지 않습니다.

Answer 8

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.

이들은 잠수 중에 폐를 사용하여 산소를 효율적으로 공급하며, 혈액에 산소를 효율적으로 운반하는 능력이 뛰어나기 때문에 잠수병에 걸릴 가능성이 낮습니다. 또한, 고래의 심장은 잠수 중에 혈액을 효율적으로 분배하여 산소를 중요한 장기에 공급하도록 도와주는 특수한 구조를 가지며 이러한 생리적인 적응 덕분에 고래와 같은 해양 동물은 잠수병에 걸릴 가능성이 적습니다.