개념 한 쪽
대기환경기사 인체 영향 — 일산화탄소 중독과 중금속별 표적 장기
인체 영향 세트는 「어느 물질이 어느 장기에 어떻게 작용하는가」를 묻는다. 물질별 고유 증상을 다른 물질의 것과 바꿔 놓는 형태가 기본이고, 일산화탄소의 헤모글로빈 결합력 수치와 납 중독의 기전이 반복 출제된다.
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뜻
일산화탄소는 혈액에서 작용한다. 무색·무취의 기체로 혈액 중 헤모글로빈과 강하게 결합해 산소 운반 능력을 떨어뜨리며, 이때 친화력은 산소보다 약 200~300배에 이른다 — 이 수치를 10배로 적은 선지가 대표적인 함정이다. 혈액 중 일산화탄소헤모글로빈(HbCO) 포화율이 1% 미만일 때는 인체에 거의 영향이 없고, 감수성은 적혈구 수나 혈색소량 같은 개인의 건강 상태에 따라 달라진다. 만성 영향으로는 성장장애, 만성 호흡기질환, 심장비대 등이 거론된다.
질소산화물은 호흡기를 자극한다. 일산화질소(NO)는 이산화질소(NO2)보다 독성이 약하고, 대기 중에서 산화되어 NO2로 바뀌면서 실제 유해 작용을 나타낸다. NO2는 적갈색의 자극성 기체로 독성이 강하고, 아산화질소(N2O)는 무색·무취여서 마취제 등으로 쓰인다. NOx의 인체 영향은 기침·천식·폐기능 저하 같은 호흡기 장애이고 위장 장애는 주요 영향이 아니다. 오존은 호흡기 점막을 자극하고 폐 기능을 저하시키며 섬모 운동을 방해하고, 장기 노출 시 적혈구 노화나 염색체 이상이 거론된다.
중금속은 표적 장기로 갈린다. 납은 포르피린 고리 형성을 방해해 빈혈을 일으키고 세포 내 SH기와 결합해 효소 작용을 저해하며, 복통·변비·두통과 손목·발목의 말초신경 마비, 잇몸의 Burton 선이 나타난다. 체내에서는 주로 뼈와 치아에 축적되고, 해독제로 칼슘-EDTA·페니실아민·DMSA가 쓰인다. 크롬은 피부 궤양과 코 중격 천공을 일으키고 간·신장에 쌓여 대변으로 배설되며, 비소는 피부 각화증·색소침착·피부암, 카드뮴은 신장 축적과 단백뇨, 니켈은 호흡기 흡수가 주요 경로다. 알킬수은은 지용성이 강해 생체막을 통과하고 중추신경계에 축적되며 배설이 느리다. 베릴륨은 폐에 축적되어 베릴리오시스를 일으키고 발암성도 있다. 석면폐증은 석면 섬유 흡입으로 폐 조직이 섬유화되는 질환이고, 망간 중독은 신경계 손상을 보인다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 수치 바꾸기 — 일산화탄소의 헤모글로빈 친화력을 10배로, 납 노출량의 99% 이상이 뇌에 축적된다고 적은 선지가 오답이다. ② 증상 옮겨 붙이기 — 납 중독에 근위부 근육 위축이나 Hunter-Russell 증후군을 붙이거나, 석면폐증을 용혈작용과 연결한 선지가 틀린다. ③ 독성 순서 뒤집기 — NO가 NO2보다 독성이 강하다고 적거나, NOx의 주요 영향으로 위장 장애를 든 선지가 함정이다.
자주 묻는 물음
- 일산화탄소의 헤모글로빈 결합력은 어느 정도인가요?
- 산소보다 약 200~300배 강합니다. 그래서 혈액의 산소 운반 능력이 떨어져 중독을 일으킵니다. HbCO 포화율이 1% 미만일 때는 인체에 거의 영향이 없고, 감수성은 적혈구 수나 혈색소량 같은 개인 건강 상태에 따라 다릅니다.
- 납 중독의 주요 증상과 해독제는 무엇인가요?
- 포르피린 고리 형성을 방해해 빈혈을 일으키고 SH기와 결합해 효소 작용을 저해합니다. 복통·변비·두통, 말초신경 마비, 잇몸의 Burton 선이 나타나고 체내에서는 주로 뼈와 치아에 축적됩니다. 해독제로는 칼슘-EDTA·페니실아민·DMSA가 쓰입니다.
- 질소산화물의 독성은 일산화질소와 이산화질소 중 어느 쪽이 강한가요?
- 이산화질소(NO2)입니다. 일산화질소(NO)는 NO2보다 독성이 약하고 대기 중에서 산화되어 NO2로 바뀌면서 유해 작용을 나타냅니다. NO2는 적갈색의 자극성 기체로 독성이 강하고, NOx의 인체 영향은 호흡기 장애가 중심이며 위장 장애는 주요 영향이 아닙니다.
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