교신저자：김선태, 405-760 인천광역시 남동구 구월동 1198  가천의과학대학교 의학전문대학원 길병원 이비인후과학교실
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서     론

   폐쇄성수면무호흡증(obstructive sleep apnea syndrome, OSA) 환자에서 심혈관 질환들이 증가하는 기전에 대해서는 아직까지 명확히 밝혀진 바가 없지만 무호흡으로 인한 자율신경계의 이상이 관련이 있다고 알려져 있다.¹⁾
   OSA 환자에서 심혈관 교감신경계의 지속적인 자극은 고혈압, 부정맥, 심근경색 등을 유발하는 것으로 알려져 있으며²⁾ 중증의 OSA 환자들은 정상인에 비해 2~4배 정도의 부정맥을 보여준다.³⁾ 또한 기존에 심혈관 질환이 있는 환자들에서 OSA가 동반된 경우 심장 질환의 증상을 악화시키고 질병의 진행을 가속화시킬 수 있다고 하였다.⁴⁾
   심전도상에 심혈관계에 대한 교감신경 자극의 변화를 보는 측정치에는 RR 간격, QT 간격, Valsalva ratio, Baroreflex sensitivity 등이 있으나 이 중 QT 간격은 심실의 흥분과 회복여부를 측정할 수 있는 변수로써 자율 신경계의 변화를 특징지을 수 있으며 QT 간격의 연장은 심장 재분극이 지연될 때 나타나는 현상으로 부정맥의 선행 현상이라 할 수 있다.⁵⁾ 따라서 QT 간격의 측정과 그 변화는 OSA 환자 치료 전후에 교감신경계의 자극 변화를 볼 수 있는 중요한 지표이다. 따라서 본 연구는 OSA 환자들에서 고혈압의 유병률 및 정상과 OSA 환자에서 RDI에 따른 QT 간격의 변화를 통하여 교감신경에 대한 자극 정도를 비교해 보고자 하였다.

대상 및 방법

대  상
   2002년에서 2005년까지 본원 이비인후과에 내원하여 수면다원화검사를 시행한 60명의 환자를 대상으로 하였다. 이 중 남자가 50명, 여자가 10명이었고, 평균 연령은 40±3세였으며, 체질량지수(Body Mass Index, BMI)는 평균 32±6 kg/m²이었고 고혈압(수축기 혈압 140 mmHg 이상)의 과거력이 있어 혈압약을 복용하는 환자는 30명이었다(Table 1).
   모든 환자에서 수면다원화검사기(Grass Telefactor, Astro-Med, Inc., West Warwick, RI, USA)를 이용하여 시행하였고 구강과 비강을 통한 호흡기류가 10초 이상 정지하는 경우를 무호흡(apnea), 호흡기류가 완전히 정지하지는 않고 기류가 50% 이상 의미 있게 감소한 경우 저호흡(hypopnea), 무호흡 및 저호흡과 호흡 노력 관련 각성(Respiratory Effort-Related Arousal, RERA)의 총수를 RDI (Respiratory disturbance index)로 정의하였다. RDI가 5 미만인 20명을 대조군으로 선정하였다. RDI가 5 이상인 환자 중 RDI가 5~15일 때 A군(경증), RDI가 16~30일 때 B군(중등증) 그리고 RDI가 30 초과시 C군(중증)으로 구분하였다. 본 연구는 본 병원의 임상시험윤리위원회(IRB)의 심의를 통과한 연구이다.

방  법
   모든 환자는 외래에서 고혈압(수축기 혈압 140 mmHg 이상) 유무를 3회 이상 측정하였고 현재 고혈압 약을 복용 중인 환자는 계속해서 항고혈압제를 평소대로 복용하도록 지도하였다. 심전상의 이상소견은 EKG상 부정맥, ST 변화, 서맥, 빈맥 등으로 정의하고 내과의와 상의하에 결정하였다.
   심전도상 QT 간격을 측정하였으며 QT 간격의 연장은 QTc가 420 msec 이상인 경우로 정의하였다. 모든 환자에서 치료전 심전도상 QT 간격을 측정하였으며, OSA군은 수면다원화검사 중에 무호흡 시작시, 무호흡 최고조시, 무호흡 이후 자각시에 각각 3군데서 QT 간격을 측정하여 평균을 구하였다. 심전도는 100 mm/sec으로 측정되었으며 QT 간격은 수동으로 계산하였다. QT 간격은 QRS complex에서 T wave가 baseline으로 돌아오는 시점까지의 거리를 측정하였다. 개인의 RR 간격에 차이가 있기 때문에 QT 간격을 객관적으로 비교하기 위하여 QTc 간격을 구하여 자료를 비교하였다. QTc 간격은 Bazett's formula QTc=QT(sec)/√RR(sec)에 의해 계산되었다.^6,7)

통계 분석
   각각의 결과는 paired t-test(Figs. 1 and 2), 상관관계의 비교분석은 던의 다중비교 방법(Fig. 3), chi-square test(Figs. 4 and 5), (SPSS, version 10, Chicago)를 이용하였으며 p<0.05일 때 유의한 것으로 정의하였다.

결     과

   고혈압 유무를 분석한 결과 대조군(15%)에 비하여 OSA군(67%)에서 고혈압이 통계적으로 유의하게 많은 것으로 나타났다. OSA군에서 RDI에 따른 고혈압 유병율의 차이는 없었다(p=0.0004)(Fig. 1). 또한 OSA군에서 심전도의 이상이 있었던 경우가 20명(50%)으로 대조군 4명(20%)에 비하여 의미 있게 많았으며(p<0.05) OSA군에서는 group D가 group B에 비하여 유의하게 높았다(p<0.05)(Fig. 2).
   OSA 환자에서 무호흡이 시작될 때, 무호흡이 가장 심할 때, 무호흡이 끝난 후, 각성시의 QTc의 평균값은 각각 441.2±11.8 msec, 449±12.2 msec, 443.5±17.5 msec, 435.5±13.4 msec로 무호흡이 있을 때 가장 증가되는 것을 보여주었다(Table 2). 정상 대조군과 OSA 환자에서 QTc 간격을 비교한 결과 RDI가 증가할수록 QTc 간격이 연장되는 것으로 나타났다(p=0.0001)(Fig. 3).
   또한 OSA 환자에서 낮 동안의 각성시와 수면무호흡이 시작시와 최대일 때 측정한 QTc 간격의 비교에서 각성시의 QTc에 비해 유의하게 증가되었다(p=0.031)(Fig. 4). 이를 RDI에 따라 세 군으로 분류한 후 각각의 군에서 각성시와 무호흡시의 QTc의 평균값을 비교한 결과 세 군 모두에서 각성시에 비해 무호흡시 QTc의 평균값이 유의하게 연장되었다(p<0.001)(Fig. 5).

고     찰

   본 연구에서 고혈압의 유무를 분석한 결과 대조군에 비하여 OSA군에서 고혈압이 통계적으로 유의하게 많았으며 심전도 이상의 빈도도 높음을 보여주었다. 이는 수면무호흡증 환자들에서 교감신경 자극에 의한 심혈관계의 합병증이 높게 증가하며 무호흡이 이와 관련 있음을 보여주는 결과이다.
   OSA 환자들의 심혈관계의 합병증의 병인은 아직 확실히 알려져 있지 않지만 교감신경계의 과자극, 염증과정에서 선택적인 활성화, 내피세포의 부작용, 지혈과정의 이상, 대사 장애 등의 여러 기전들이 관여하는 것으로 알려져 있다.⁸⁾ OSA 환자들에서 교감신경 활동이 매우 높게 증가되는 것은 수면시 반복적인 저산소 스트레스가 교감신경 화학반사 기능에 변화를 주어 저산소 화학반사 자극에 대한 자율신경의 반응이 증가되기 때문이다.⁹⁾ 또한 화학 수용체의 부적절한 자동반사나 baroreflex 등도 교감 신경계의 자극을 증가시켜 교감신경계의 활동이 증가한다고 보고되었다. 이러한 높은 자율신경계의 자극은 낮 동안에 정상적으로 호흡을 하는 동안에도 지속되게 된다.⁵⁾
   OSA 환자들에 있어 교감신경계는 혈장에서 norepinephrine을 상승시키고 β-adrenergic receptor의 민감도를 감소시키는데 이는 심박수와 심근 수축력를 증가시켜 심장의 전기적, 물리적 수축력에 영향을 미친다.^{10,11,12,13,14)} 따라서 교감신경의 흥분은 혈압을 상승시키는 역할을 하게 되며 이러한 이유로 OSA가 호전된 환자에게서 혈압과 심전도의 추적 관찰은 자율 신경계의 심장에 대한 영향을 보여주는 지표로 사용될 수 있다.^15,16)
   본 연구에서 OSA 환자에서 QT 간격이 RDI가 증가하는 것에 비례하여 점차 연장되는 것을 보여주어 무호흡으로 인한 심혈관계에 대한 교감신경계의 자극이 RDI에 따라 증가됨을 보여주었다. 보고에 의하면 치료 전에 수면 중에 QT 간격은 AHI 및 혈중산소농도가 90% 이하로 내려간 시간 비율(desaturation index)과 관련이 있었고, QT 간격은 고혈압이 없는 폐쇄성 수면 무호흡증 환자들에서 증가되었다고 하였다.^5,17) 따라서 저자들의 결과에서도 QT 간격의 변화가 이러한 OSA 환자의 심장의 자율신경계의 변화를 특징짓는 요소가 될 수 있음을 보여주었으며 QT 간격은 수면무호흡증의 정도를 반영할 수 있는 하나의 지표라고 생각한다.⁵⁾
   본 연구에서 수면다원화검사시 무호흡이 시작될 때에 비해 무호흡이 최대일 때 QTc 간격이 유의하게 증가된 양상을 보였다. 이는 무호흡으로 인한 심혈관계에 대한 교감 신경계의 자극이 증가되어 있음을 직접적으로 보여주는 것으로 이러한 QTc 간격의 연장이 반복됨으로써 향후 부정맥으로 발전할 수 있으며 이후 다른 심장 질환의 발생에 기여할 수 있을 것으로 생각된다. Nakamura 등¹⁵⁾은 환자가 각성 상태일 때보다 무호흡이 발생하는 시점에서 QT 간격의 연장이 발생하여 폐쇄성 무호흡 기간 동안 QT 간격이 더욱 연장되고 QT 간격의 연장은 부정맥을 유발하여 환자들의 건강에도 치명적인 영향을 미치게 된다고 보고하였다.
   최근 지속적 양압기(continuous positive airway pressure, CPAP)의 치료로 저산소에 의한 화학 반사 자극을 줄여주어 자율신경계 반응의 증가를 부분적으로 정상화할 수 있다고 하였고^9,18) 부교감 신경의 자극 감소를 통해 서맥을 개선하였다는 보고가 있다.¹⁹⁾ 그러나 또한 CPAP 치료 후 측정한 QT 간격이 전혀 변화가 없다는 보고도 있어¹⁹⁾ 심장 자율 신경계의 자극활동의 변화를 보여줄 수 있는 여러 가지 지표들에 대한 논란의 여지가 있다. 향후 이러한 교감신경자극에 관련된 지표들에 대한 추가 연구를 통해 OSA 환자에서 심장병의 발병 가능성을 예측할 수 있는 인자들에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 생각한다.
   따라서 본 연구 결과는 수면 무호흡증이 있는 환자에서 심혈관계의 교감신경 자극에 대한 지표로 QTc 간격의 검사가 필요하며 이를 통해 향후 심폐합병증의 발생가능성을 예측하는 데 도움을 줄 수 있다고 생각한다.

결     론

   향후 폐쇄성 수면 무호흡 환자에서 교감신경 활동에 관한 평가로 QTc를 비롯한 여러 인자들에 대한 폭넓은 연구로 심혈관계의 합병증을 미리 예측할 수 있는 인자들에 연구가 필요하며, 무호흡 환자의 치료 후에 무호흡 지수의 개선과 QTc 개선에 관한 연관성을 평가를 할 필요가 있다고 생각한다.

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