일산화탄소와 흡연: 담배가 혈액에 하는 일

짧은 답: 담배 연기에는 일산화탄소(CO)가 들어 있고, 일산화탄소는 산소보다 약 245배 강하게 헤모글로빈과 결합해 카복시헤모글로빈(COHb)을 만들어요. 영국 보건안전청(UKHSA)은 COHb가 비흡연자에서 약 1~2%, 흡연자에서 5~10%라고 봐요. 그만큼 혈액이 산소를 실어 나르는 능력을 잃어요. 끊으면 일산화탄소는 반감 시간 약 320분으로 빠져나가요. NHS는 8시간이면 절반으로 줄어든다고 말하고, 12시간에서 며칠 사이에 비흡연자 수준이 돼요.

담배가 해롭다는 건 대부분 알지만, 일산화탄소의 영향은 가장 구체적인 영향 중 하나이면서 가장 빨리 회복되는 영향 중 하나예요.

일산화탄소란 무엇인가

일산화탄소는 물질이 불완전하게 탈 때 생기는 색도 냄새도 없는 기체예요. 일산화탄소 경보기가 알려 주는 바로 그 기체이고, 고장 난 보일러나 닫힌 차고 안에서 돌아가는 엔진을 그토록 위험하게 만드는 기체예요.

EU와 영국에서는 법으로 담배 한 개비당 일산화탄소를 흡연 기계로 측정했을 때 10mg으로 제한해요. 그리고 미국 국립암연구소(NCI)가 타르에 대해 설명하듯, 기계는 흡연자가 실제로 얼마나 들이마시는지 예측할 수 없어요.

흡연자가 급성 일산화탄소 중독에 걸리지 않는 건 연기가 희석되고 간헐적으로 들이마셔지기 때문이에요. 하지만 혈액 화학에 미치는 영향은 늘 이어져요.

일산화탄소가 산소를 막는 방식

적혈구는 헤모글로빈에 산소를 실어 날라요. 헤모글로빈은 폐에서 산소를 받아 근육, 장기, 뇌에 내줘요.

일산화탄소는 이 과정을 방해해요.

일산화탄소는 산소와 같은 자리에서 헤모글로빈과 결합해요
영국 보건안전청은 헤모글로빈이 일산화탄소와 결합하려는 힘을 산소의 245배로 봐요
그렇게 생긴 분자인 카복시헤모글로빈(COHb)은 산소를 실어 나를 수 없어요
일산화탄소는 남은 헤모글로빈이 산소를 더 꽉 붙잡게 만들어서, 조직이 산소를 필요로 하는 곳에서 덜 내놓게 해요

영국 보건안전청은 이것, 즉 "carboxyhaemoglobin induced hypoxia"(카복시헤모글로빈으로 인한 저산소증)를 일산화탄소가 해를 끼치는 주된 방식으로 꼽아요.

흡연자의 혈액에 주는 의미

영국 보건안전청은 기본 COHb를 비흡연자에서 약 1~2%, 흡연자에서 약 5~10%로 봐요. 내 수치가 얼마나 높은지는 얼마나 많이, 얼마나 깊게 피우는지에 따라 달라요. 하루 개비 수별로 정리한 믿을 만한 표는 찾지 못해서 싣지 않았어요.

같은 자료에 따르면 건강한 사람에게서 COHb 6% 미만은 최대 운동 능력이 줄어드는 것 말고는 확실하게 밝혀진 해가 없어요. 그래서 가장 느끼기 쉬운 영향은 힘을 쓸 때 나타나요. 심장질환이 있는 사람은 사정이 달라요. 산소가 적은 상태에서 심장이 더 열심히 일해야 해요.

임신 중이라면: 일산화탄소는 태반을 통과하고, 영국 보건안전청에 따르면 태아에게서의 반감기는 엄마보다 최대 4~5배 길어요. NHS는 일산화탄소가 "very harmful to a developing baby in the womb"(자궁 속에서 자라는 아기에게 매우 해롭다)라고 말해요. 임신 중이라면 담배를 끊는 건 할 수 있는 가장 중요한 일 중 하나이고, 조산사가 지원 서비스로 연결해 줄 수 있어요.

바로 오는 좋은 소식: 일산화탄소가 빠지는 속도

영국 보건안전청은 일산화탄소의 배출 반감 시간을 일반 공기를 마실 때 320분, 즉 5시간 조금 넘게 봐요. 한 약리학 문헌고찰은 COHb에 대해 4~6시간으로 봐요. 그래서 이래요.

8시간: NHS에 따르면 산소 수치가 회복되고 혈액 속 일산화탄소가 절반으로 줄어요
12시간에서 며칠: 일산화탄소가 비흡연자 수준이 돼요. WHO는 12시간, NHS는 48시간, CDC는 "며칠"로 봐요

이 때문에 '24시간 안에 심장마비 위험이 줄어든다'는 글을 읽었을 수도 있어요. 심장마비 위험이 언제 줄어드는지에 대해서는 보건 기관들의 의견이 다르고, 하루 시점에서 측정한 곳은 없어요. CDC는 크게 떨어지는 시점을 1~2년으로 봐요. 그래서 저희는 그 말을 되풀이하지 않아요.

비교하자면, 영국 보건안전청은 100% 산소를 마실 때의 반감 시간을 80분, 고압 산소에서는 23분으로 봐요. 병원에서 일산화탄소 중독에 산소를 주는 이유예요.

일산화탄소와 심혈관 위험

혈액에 산소가 적으면 같은 일을 할 때도 심장이 더 열심히 일해야 해요. 약리학 문헌고찰은 일산화탄소가 혈관을 넓혀서 니코틴이 혈관을 좁히는 효과를 일부 상쇄할 수도 있다고 시사해요. 더 큰 그림은 2020년 미국 공중보건위생국장 보고서에서 나와요. 금연은 염증 지표와 혈액이 응고되려는 경향의 지표를 낮추고, 흡연으로 늘어난 관상동맥 심장질환 위험은 1년(NHS, WHO)에서 3~6년(CDC) 사이 어딘가에서 절반으로 줄어요.

내 일산화탄소 수치 재 보기

금연 서비스(Stop Smoking Services)는 상담할 때 날숨 속 일산화탄소를 재요. NHS는 지원의 일부로 일산화탄소 수치를 측정한다고 말해요. 개인용 휴대 측정기도 팔려요.

금연하는 사람들을 살펴본 한 연구에서는 날숨 속 일산화탄소가 7일째부터 측정할 수 있을 만큼 낮아졌어요. 수치가 떨어지는 걸 보면 동기가 된다는 사람이 많아요.

Burnout은 첫날부터 금연한 시간을 기록해요. 일산화탄소가 빠져나가는 건 몸속에서 눈에 보이지 않게 일어나는 첫 변화 중 하나예요.

출처

UK Health Security Agency. "Carbon monoxide: toxicological overview", 2022. gov.uk
Ernst A, Zibrak JD. "Carbon monoxide poisoning." New England Journal of Medicine, 1998. PubMed
Benowitz NL, Hukkanen J, Jacob P. "Nicotine chemistry, metabolism, kinetics and biomarkers." Handbook of Experimental Pharmacology, 2009. PMC
Ambrose JA, Barua RS. "The pathophysiology of cigarette smoking and cardiovascular disease: an update." Journal of the American College of Cardiology, 2004. PubMed

자주 묻는 질문

담배 연기에는 일산화탄소가 얼마나 들어 있나요?

EU와 영국에서는 표준 기계 검사에서 담배 한 개비당 일산화탄소가 10mg을 넘으면 안 돼요. 실제로 들이마시는 양은 피우는 방식에 따라 달라요. 더 깊게, 더 길게, 더 자주 빨수록 늘어나요. 그래서 흡연자마다 혈중 수치가 크게 달라요(영국 보건안전청은 흡연자의 COHb를 약 5~10%로 봐요).

일산화탄소가 폐암을 일으키나요?

미국 국립암연구소는 일산화탄소를 담배 연기 속 독성 화학물질로 분류하지, 발암물질로 분류하지 않아요. 일산화탄소의 해는 주로 산소 운반과 심혈관계에 미쳐요.

끊은 뒤 호흡이 나아지기까지 얼마나 걸리나요?

일산화탄소는 몇 시간에서 며칠 안에 혈액에서 빠져나가요. NHS에 따르면 72시간부터 기관지가 이완되면서 숨쉬기가 더 편하게 느껴질 수 있고, 3~9개월 사이에 폐 기능이 최대 10% 좋아져요. 금연 후 좋아지는 호흡을 보세요.

저타르 담배는 일산화탄소가 더 적나요?

실제로는 그렇다고 믿기 어려워요. 미국 국립암연구소에 따르면 '라이트' 담배를 피우는 사람은 더 깊게, 더 길게, 더 자주 빨거나 필터의 환기 구멍을 막아요. 그래서 기계로 잰 수치는 실제 노출을 낮춰 잡아요.