운동을 하면 혈관이 이완되고 혈압이 낮아지는 이유는 무엇인가?

운동을 하면 혈관이 이완되는 이유는 여러 생리적 변화와 신경, 화학적 요인에 의해 혈관이 확장되기 때문입니다. 운동 중 혈관 이완은 산소 공급, 영양 전달, 체온 조절, 심혈관 부담 감소 등을 통해 신체가 운동 요구에 적응하도록 돕는 필수적인 과정입니다. 또한 혈관이 이완되면 혈관에 미치는 압력인 혈압이 낮아지게 됩니다.

1. 혈관 확장 물질의 분비

운동을 하면 근육이 수축하고 이완을 반복해야 하기 때문에 에너지원인 ATP를 생산하기 위해서 더 많은 혈액을 공급하기 위해 혈관 내피세포에서 혈관 확장 물질(예: 산화질소, 아세틸콜린)이 분비됩니다. 산화질소(Nitric Oxide)는 근육세포로 이동하여 평활근의 이완시킵니다. 산화질소는 활성산소(reactive oxygen species)를 억제하는 항산화제(anti-oxidant)로 작용할 수 있으며, 산화 스트레스(oxidative stress)를 완화합니다  부교감신경에서 유리되어 평활근을 이완시킬 수 있습니다. 이러한 물질이 평활근 근육세포안에서 신호 전달 체계를 거쳐서 칼슘의 감소를 통해 혈관을 확장하고 혈류를 증가시킵니다.

2. 산소 요구량 증가

운동 시 활동 근육은 평소보다 10~20배 더 많은 산소를 소비합니다. 낮은 산소 농도는 혈관 확장을 유도하여 산소와 영양분 공급을 최적화합니다.

3. 교감신경 및 부교감신경의 조절

운동은 자율신경계에 영향을 미칩니다. 초기에는 교감신경이 활성화되어 심박출량과 혈압이 증가할수 있지만, 규칙적인 유산소 운동이 지속되면 부교감신경이 활성화되어 혈관 이완과 말초 저항 감소가 발생합니다.

4. 체온 증가

운동으로 인해 체온이 상승하면 열을 방출하기 위해 피부와 말초 혈관이 확장됩니다. 말초혈관의 확장으로 혈압이 낮아지게 됩니다. 

5. 혈류 재분배

운동 중에는 수축하는 근육으로의 혈류가 증가하는 반면, 내장 기관으로 가는 혈류는 감소합니다. 이를 위해 근육으로 혈액을 박출하는 관상동맥을 이완시키고, 근육으로 혈액을 공급하는 세동맥과 모세혈관이 확장됩니다.

6. 심혈관 저항 감소

혈관 확장은 심장에서 혈액을 박출할때 혈관의 저항 즉 후부하를 줄여 심장의 부담을 덜어줍니다. 이는 운동 중 심장이 과부하를 받지 않도록 하는 기전으로 작용하기도 합니다.