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대한의학회 E-NEWSLETTER No.75 August 2016

ISSN 2287-9390 (Online)

대한의학회(Korean Academy of Medical Sciences). The enhancement of medical specialties through education, research and training

기후변화와 심혈관질환

이상 고온 현상으로 심혈관 질환 증가

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우 종 신
경희의대 내과학

최근 전세계적으로 나타나는 기후변화는 기온의 변화뿐 아니라 폭설, 폭우, 폭염, 폭풍 등의 이상기후의 발생, 해수면의 상승, 수자원이나 식량자원의 고갈을 포함하는 개념으로 심혈관 질환에도 중대한 영향을 미치는 것이 보고되고 있다.

1930년 프랑스 뫼즈계곡의 안개와 1952년 런던의 스모그 같은 끔찍한 공해가 발생한 뒤 공해와 조기 사망의 관계에 대한 연구가 시작되었다. 이 당시는 추운 12월이었지만 공해 물질로 가득 차 오히려 온도가 증가하면서 1주일간에 4,000명 이상의 조기 사망이 발생하였고, 대부분은 급성 심폐 기능부전에 의한 사망이었다.

비록 흡연같이 잘 알려진 위험인자에 비해 기후나 환경인자가 각 개인에게 미치는 영향은 상대적으로 작을 수 있다. 하지만 환경인자는 동시다발적으로 수억 명의 사람들에게 원치 않는 노출로 방대한 영향을 끼칠 수 있으므로 경각심을 가지고 접근해야 한다. 특히 대기 오염은 직접적인 오염물질 흡입뿐 아니라 기후 온난화를 야기하여 간접적으로 심혈관 건강에 영향을 줄 수 있다. 때문에 고령환자나 당뇨병, 이미 심혈관 질환이 있는 환자의 경우는 대기 오염에 좀 더 취약하다.

대기오염은 다양한 미세먼지와 이산화질소, 일산화탄소, 이산화황, 오존 등 다양한 기상 오염원들의 혼합물로 일부는 화석연료의 연소과정에서 생기기도 하고, 자외선과 오염원의 광화학 반응으로 발생한다. 이 중 미세먼지 농도는 공기 중에 떠다니는 먼지 중 지름이 10마이크로미터(μm) 보다 작은 입자를 미세먼지라 하고, 2.5μm 이하의 입자를 초미세먼지라 한다.

미세먼지에 흡착된 중금속, 유기탄화수소, 질산염, 황산염 등은 크기가 매우 작아 호흡기의 깊숙한 곳까지 도달할 수 있고, 폐포의 내피세포를 통해 전신 순환을 하여 전신 염증을 유발하게 된다. 또한 미세먼지는 혈액 응고를 진행시키면서 혈소판을 활성화시켜 혈전증을 유발하고, 혈관수축으로 혈압을 높이고 NO의 작용을 억제하며 산화 스트레스를 증가시켜 혈관 내피세포의 기능 장애를 유발하여 동맥경화반을 불안정하게 만드는 원인이 된다. 아직 명확한 기전은 밝혀지지 않았지만 교감신경계를 활성화시키는 작용으로 부정맥을 유발하기도 한다.

대기 오염물질에 영향을 받는 기후변화 역시 심혈관 질환 및 사망률에 영향을 미치게 된다. 실제로 온실효과로 인해 지구의 평균온도는 0.85℃ 증가하였고, 지구 온난화는 1975년 이후에 주로 발생되어 지난 30년간 10년에 0.18℃씩 증가하고 있다. 따라서 이상 고온 현상은 앞으로도 더 자주 발생하고, 그 기간이 길어질 것으로 예상된다. 지구 온난화로 추위와 관련된 심근경색증 등 심혈관 질환이 감소될 것이라고 생각할 수 있으나 실제 연구들에서는 대기 온도와 사망률 사이에는 U자 모양의 명확한 상관관계가 있다고 보고되고 있다. 사망률은 적정 온도를 넘어 올라가거나 낮아지면 증가하게 되는데, 우리나라의 자료는 없는 상태이나 런던의 경우 19.3~22.3℃일 때, 아테네의 경우는 22.7~25.7℃일 때 사망률이 가장 낮았다. 반면 이상 고온 현상이 발생하였던 1976년 런던에서는 관상동맥질환에 의한 사망률이 2배 증가하였고, 기온이 10℃ 떨어질 때마다 심근경색의 위험도는 9% 증가시킨다는 연구결과가 발표되면서 온도와 사망률의 U자 모양의 상관관계를 증명하였다. 특히 여성이나 65세 이상의 환자에서 이런 온도변화에 취약했다.

또한 이상 고온 현상은 일사병, 열사병 등 폭염 관련 증상을 초래하는데, 이상 고온이 지속되면 일상적인 활동에도 열사병을 유발할 수 있다. 열사병은 고체온으로 인해 전신 염증 작용이 발생하여 뇌병변 장애를 동반한 다장기 부전으로 정의한다. 폭염은 중심체온을 올려 말초 혈관에서 발열을 위해 심박출량을 증가시키는데, 이 과정에서 이상이 발생하면 폭염 관련 증상이 발생하게 된다.

폭염이 심혈관 질환에 미치는 기전에 대한 연구들은 다음과 같다. 건강한 지원자를 대상으로 한 연구에서 체온의 상승은 심박수와 심박출량을 7~10L/min 증가시키고, 중심 혈류량과 우심방압력, 평균 폐동맥압력, 폐 모세혈관 쐐기압력, 좌심방 용적, 총 말초 저항을 감소시켰다. 또한 이뇨제처럼 혈중 소금-물의 균형에 영향을 줄 수 있는 약제는 열사병을 더욱 초래하게 된다. 정상 온도에 비해 고온은 프랭크-스탈링 커브를 가파른 부분으로 이동시켜 폐 모세혈관 쐐기압력이 조금만 변해도 심박출량에는 큰 변화를 초래하게 된다. 심박출량의 증가를 맞추기 위해서는 좌심실 수축력이 증가하게 되는데, 이는 승모판 유입 속도의 증가와 최신 심초음파 기법들로 증가를 확인할 수 있었다. 요약하면 좌심실 구출률이 증가되나 심박출량은 감소하게되어 심박수의 증가를 초래하게 되는 것이다.

심혈관계 약제와 이상 고온현상과의 관계에 대한 연구는 비록 거의 없지만, 프랑스에서 약물부작용 감시기구의 보고를 살펴보면, 이뇨제, 세로토닌계 항우울제, 안지오텐신 효소 억제제(ACE inhibitor), 프로톤 펌프 억제제(PPI)가 고온 현상이 심할 때 부작용 발생도 많음을 보고하여 이런 약제 투약 시에는 환자의 모니터링과 용량 조절이 필요할 것이다.


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