일반적으로 생체세포는 고분자에서 단분자로 될 때 산화, 분해되는 과정 중에서 에너지를 얻게 된다. 그런데 이런 과정에서 반드시 필요로 하는 물질이 산소이고 대사의 최종산물인 이산화탄소는 제거된다. 이런 가스의 교환을 호흡이라 하는데 호흡은 생체 내에서 대류와 확산에 의해 전 과정이 이루어집니다.

예를 들면 폐내의 폐포에서의 산소분압은 100mmHg 정도로 높게 유지되는데 반해 폐모세혈관을 통과하는 정맥혈의 산소분압은 40mmHg 정도로 낮습니다. 이산화탄소의 경우는 반대로 폐 모세혈관에선 46mmHg 인데 반해 폐포에서는 40mmHg 입니다. 이러한 분압의 차이로 인해 산소와 이산화탄소는 확산작용이 일어나게 되고 폐에서 가스교환의 원동력이 되는 것입니다.

그리고 액체 속에 기체가 물리적으로 어느 정도 녹아 들어갈 수 있는데 기체의 녹는 양은 분압에 의해 좌우된다. 가스의 분압(Pgas)는 어떤 가스가 액체에 녹을 수 있는 가스의 농도를 결정하는 인자인데 이외에도 Bunsen계수(용해계수) α가 있다. 이는 1기압(760mmHg=101 kPa)에서 액체 1ml에 녹을 수 있는 가스를 ml로 나타낸 것입니다. 용해된 가스의 농도는 위의 두 인자를 이용하여 Hanry-Dalton의 법칙을 따라 구할 수 있다.

아래의 표는 물과 혈액에 용해되어 있는 대기가스의 특징적인 a 값을 나타낸 것이다. 특정적인 a 값을 알고 있으면 용액 속의 가스의 농도를 Hanry-Dalton의 법칙에 의해서 계산될 수 있다.

예를 들어 산소의 분압이 95mmHg이고 이산화탄소의 분압이 40mmHg인 동맥혈에서 이 법칙을 이용하여 혈액 속의 산소의 농도가 0.003ml O2/ml이고 이산화탄소의 농도는 0.026ml CO2/ml임을 알 수 있다. 이산화탄소는 그 Bunsen계수가 산소보다 200배나 커서 그 낮은 분압에도 불구하고 산소보다 9배나 더 용액에 녹아 있을 수 있다.

위의 표에서 용해되는 가스, 용매의 성질, 온도에 따라 Bunsen의 계수가 달라지며 특히 심부온도가 낮아짐에 따라 혈액내의 이산화탄소의 양이 산소에 비해 용해되는 비율이 많아짐을 알 수 있다. 이는 혈액속에 녹아 있는 이산화탄소의 양이 비교적 적다고 하지만 생물학에서 용액에 어떤 가스가 녹아 있다는 것은 매우 중요하다.

왜냐하면 가스가 다른 물질과 결합하기 전에 그들이 먼저 용해된 상태로 결합할 물질이 있는 곳까지 이동해야 하기 때문이다. 즉 산소나 이산화탄소는 조직내외로 확산될 때 용해된 상태로 이동한다.

심부온도의 저하로 용액 내에 산소보다 이산화탄소의 용해계수가 더 높아지는 것을 알 수 있다. 이는 상대적으로 혈액 내에 산소의 용해계수가 낮아져서 혈색소와 결합할 수 있는 산소용량이 부족할 수 있다.

하지만 심부온도의 저하로 인해 혈액내의 산소보다는 이산화탄소의 용해비율이 높다면 더 작은 산소의 양과 결합할 수밖에 없다는 것이다.

이는 바로 적혈구 내의 산소의 함량이 적음을 의미하며 피부말초혈관으로의 충분한 산소공급에 장애를 일으킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 그리고 실제 혈색소 1g은 생체내에서 1.34ml의 산소와 결합하는데(이를 Hufner's number라 함) 이러한 Hufner's number 또한 낮아질 수 있다는 것이다. 이러한 것을 기초로 동맥과 정맥에서의 산소의 양을 측정할 수 있다. 하지만 산소의 양은 그때의 산소의 포화도(SO2)에 결정적 영향을 받지만 산소의 농도(ℓO2/ℓblood)는 Hufner's number를 기초한 포화도로부터 다음과 같이 계산할 수 있다.

이는 정상적으로 혈액 중 전체 산소의 25%만이 조직의 모세혈관을 통과하면서 이용됨을 알 수 있는데 만약 심부온도가 떨어져 Hufner's number의 수가 낮아지거나 산소의 포화도가 낮아질 경우에는 혈액 속의 산소농도 또한 떨어진다는 것을 알 수 있다.

피레토의학에서는 저하된 심부온도를 올려주어 최적의 심부온도가 유지될 때 생명체가 정상적으로 자기의 기능을 수행할 수 있다고 보고 있다. 그리하여 뇌를 포함한 오장육부의 심부온도가 저하되어 있을 경우에는 혈관이 수축되고 이는 위에서 살펴본 봐와 같이 혈관 반지름의 4승배 만큼 혈류량이 줄어든다는 것이다.

심부와 떨어져 있는 말초혈관의 저항은 높아지게 되어 모세혈관의 혈류량은 더욱더 감소하게 된다.

피레토세라피는 모든 질병발생의 원인을 심부온도의 저하에 의한 혈류량의 감소로 각 장부조직의 기능이 저하되어 발생하는 것으로 보고 있다. 하지만 심부온도의 저하는 생명체의 생명력을 보존하기 위해 자기의 피부혈관을 이용하여 피부기능에 있어 심부온도를 올리려는 기전이 발생하게 되며 이는 피부의 모공을 닫아서 심부온도를 보존하려고 한다.

또한 산소와 혈색소의 반응은 질량작용의 법칙에 따르며 혈액속에 녹아 있는 산소의 농도는 Hanry-Dalton의 법칙을 따르므로 산소의 분압에 비례하고 또 탈산소 혈색소와 산화 혈색소의 비율을 결정한다. 전체 혈색소 중에서 산화혈색소가 차지하는 비율을 백분율로 표시한 것이 산소포화도(oxygen satura tion, SO2)라고 한다. 이러한 산소포화도에 대한 수식은 아래와 같다.

그리고 액체 속에 기체가 물리적으로 어느 정도 녹아 들어갈 수 있는데 기체의 녹는 양은 분압에 의해 좌우된다. 가스의 분압(Pgas)는 어떤 가스가 액체에 녹을 수 있는 가스의 농도를 결정하는 인자인데 이외에도 Bunsen계수(용해계수) α가 있다. 이는 1기압(760mmHg=101 kPa)에서 액체 1ml에 녹을 수 있는 가스를 ml로 나타낸 것입니다. 용해된 가스의 농도는 위의 두 인자를 이용하여 Hanry-Dalton의 법칙을 따라 구할 수 있다.

달리 표현하면 온도가 낮아지는 만큼 더 많은 산소를 해리하려는 생리현상을 가진다는 것인데 이는 온도가 낮아짐으로해서 급격한 혈류량의 감소로 혈액 내에서는 더 빨리 산소를 해리하려는 경향이 있다고 보면 된다. 그래서 약간의 혈류량의 감소는 산소의 해리율를 높여 감소된 혈액으로 인한 가스교환을 보상하려는 것으로 보고 있다.

그리하여 혈액이 알칼리화되거나 산성화되거나 하는 것은 결코 바람직하지 않으며 적절한 pH(정상범위 : pH 7.37~7.43)만이 가스교환을 원활히 할 수 있다는 것이다.

앞에서 살펴보았듯이 Bunsen 용해계수에서 온도가 낮아짐에 따라 이산화탄소의 용해계수가 산소의 용해계수보다 월등히 높아진다는 사실이다. 그리하여 이산화탄소의 용해율이 높아짐으로 해서 혈액내에 이산화탄소량이 많아지게 되고 이는 결과적으로 이산화탄소의 분압을 높이는 결과를 초래하게 된다. 그리하여 산소해리도 또한 떨어지게 되어 혈액 속에 활성산소가 많아지게 되고 이는 여러 노화 및 난치성 질병을 일으킬 수 원초적 단추를 만들 수 있다.

그리하여 심부온도의 저하는 산소의 분압을 낮춤과 동시에 이산화탄소의 분압을 높이는 결과를 가져오게 되며 이는 흡기와 호기에 따른 미세한 호흡의 불균형이 생기게 되어 결국 여러 질병발생의 근원이 된다는 것이다. 이상의 예에서 산소해리곡선에 영향을 주는 인자 외에도 여러 환경호르몬이 호흡기를 통해 폐로 들어와 혈액 내에서 용해된다면 이 또한 호흡의 불균형이 발생되어 질병이 발생하게 되는 것이다.

이상으로 기도로 들어오는 기체의 종류와 그 기체의 성질, 온도 그 외에도 혈액의 pH 등에 따라 혈액에서의 가스교환시 여러 작용과 반작용을 하게 된다. 그런데 특히 온도의 저하는 가스교환시 이산화탄소가 혈액내에 용해되는 양이 산소에 비해 더 많아지는 경향을 가지고 있다는 것이다. 이것이 바로 전신 혈액순환 과정 중에서 그만큼의 산고공급에 어려움을 갖게 되며 피부말초혈관으로 갈수록 혈류량의 저하로 피부세포에서는 더 산소공급에 장애를 일으켜 피부세포가 정상적인 기능을 할 수 없게 되는 것으로 보고 있다.