Ⅰ. 서 론

흡연으로 인해 발생하는 60여 가지의 발암물질과 여러 화학물질은 호흡기계를 비롯한 신경계, 소화기계, 감각기 계 등 인체에 유해한 영향을 미치며, 그 중에서도 흡연은 폐의 구조적 변화를 일으켜서 만성폐쇄성폐질환과 같은 다양한 호흡기질환을 발생시키는 주요한 요인이다(황영 희와 오지현, 2018). 그리고 장기간 흡연은 가로막 근육의 중심핵과 세포질의 비정상적 변화 및 근섬유의 크기와 모 양의 변화와 같은 조직 병리학적 변화가 나타나고, 가로 막 근육 내에 콜라겐 섬유가 증가한다(Nucci et al, 2019). 따라서 흡연은 폐기능을 감소시킬 뿐만 아니라, 주요 호 흡근인 가로막의 구조적, 기능적 변화를 야기한다.

따라서 흡연습관은 건강한 젊은 성인의 호흡계 기능에 영향을 줄 수 있다. 흡연기간과 흡연량은 폐기능과 밀접 하게 연관되어 있고, 나이와 흡연 갑년의 증가와 비례해 폐기능이 현저히 감소된다고 알려져 있다. 하지만 흡연 청소년의 폐기능 변화에 관한 연구에서 대부분 흡연기간 이 3년 미만이고 하루 흡연량이 10개피 이하인 흡연 청소 년의 폐기능과 호흡근의 근력, 흉곽의 확장성이 비흡연 청소년에 비해 유의하게 낮게 나타났다(Tantisuwat & Thaveeratitham, 2014).

그리고 흡연에 의해서 손상된 폐세포와 폐조직은 회복 시키는 능력이 매우 뛰어나지만 완벽하게 재생되진 않는 다(Nierenberg, 2017). 흡연은 흡연량에 따라 폐기능을 만 성적으로 서서히 감소시키고, 금연 후에는 일부 폐기능 지표가 회복되지만 금연을 한다하더라도 비흡연자보다 폐기능이 좋아질 수 없다고 보고되었다(Lee et al, 2000). 따라서 흡연을 중단한 이후에도 폐기능이 완전히 회복되 지 못하고 기능저하가 나타날 수 있다. 흡연자의 흡연량, 흡연기간, 흡연나이가 모두 적을 때 금연을 시작하면 폐 기능 저하가 가장 적은 것으로 보고되고 있지만(Camilli et al, 1987), 흡연기간과 하루 평균 흡연량 및 금연기간 등이 호흡기능에 영향을 미치는 정도가 다를 것이다.

또한 흡연은 들숨의 주동근인 가로막의 구조적 변화와 기능 저하를 유발하여 호흡기능의 감소와 각종 질병의 원 인이 될 수 있다(Nucci et al, 2019). 가로막의 형태학적 및 기능적 변화를 가로막의 두께와 수축률로 평가할 수 있 다(Feletti et al, 2020). 만성 폐쇄성 폐질환의 중증도와 호흡기능의 연관성을 확인한 연구에서도 초음파검사로 가로막의 두께로 측정하여 호흡기능의 변화를 확인하였 다(Elsawy, 2017). 따라서 흡연으로 인해 가로막의 구조 적, 기능적 변화와 호흡기능이 저하되면 초음파 검사에서 가로막의 두께의 변화가 나타날 것이다.

흡연과 호흡기능은 밀접한 관계를 가질 수 있다. 하지만 기존 연구에서는 대부분 50세 이상의 대상자들이며, 20-30 대의 흡연과 폐기능을 포함한 호흡기능의 상관관계를 확인 하기는 어렵다. 그리고 흡연은 심혈관계 질환, 만성 폐쇄성 폐질환 및 폐암의 주요 위험 요소일 뿐만 아니라 근감소증 과 관련되어 있다(Steffl et al, 2015). 흡연과 근감소증의 관계에 대한 체계적 문헌고찰 및 메타분석에서 근감소증과 흡연에 대한 기준이 달라 명확한 결론을 내지 못했지만, 흡 연은 근감소증에 영향을 미친다고 보고되었다(김수경 등, 2017;Steffl et al, 2015). 이는 흡연이 근력과 연관되어 있 음을 의미한다. 하지만 이러한 선행연구는 대부분 중장년 또는 노년의 성인을 대상으로 했고, 이는 20-30대의 흡연 이 근력에 미치는 영향을 확인하기는 어렵다.

즉, 20-30대의 흡연이 호흡기능과 근력에 미치는 영향 에 관한 연구는 부족한 실정이다. 특히, 20-30대 남성의 흡연력이 호흡근과 근력에 미치는 영향에 대한 국내 연구는 거의 없다. 따라서 흡연력에 따른 20-30대 남성 흡연자 및 비흡연자의 호흡기능과 근력의 변화를 확인하고자 한다.

Ⅱ. 연구 방법

1. 연구 대상자

본 연구는 B시에 거주하는 건강한 20-30대 성인 남성을 20명을 대상으로 실시하였다. 모든 대상자는 실험 전 본 연구에 관한 설명을 듣고 연구의 목적과 방법을 이해하고 본 연구에 참여하기로 자발적으로 동의하였다. 대상자로 부터 개인정보 수집 및 활용에 관한 동의서와 연구 참여 동의서에 서명을 받고 실험을 진행하였다. 실험 중 연구 대상자가 개인적 사유로 연구에 참여가 어려울 경우나 불 편함을 느낄 때 중단할 수 있다는 것을 고지하였다. 연구 대상자는 흡연 경험이 없는 비흡연 집단과 흡연력이 있는 흡연 집단으로 분류하였다.

연구의 대상자의 참여기준은 과거 특이 병력이나 약물 복 용력이 없는 자로 하였다. 제외기준은 선천적 흉곽의 변 형이나 늑골 골절 및 폐, 신장, 내분비계, 정형 또는 류마 티스 질환으로 인해 폐기능 검사가 제한되거나, 심혈관계 질환이나 폐질환과 흉곽 외의 합병증을 가진 자, 복부수 술을 받은 대상자들과 시진 및 문진을 통하여 최근 3개월 이내 손목 수술 병력이나 통증 등으로 악력을 측정하기 어려운 기능의 제한이 있는 자로 하였다. 그리고 연구에 영 향을 줄 수 있는 이해관계를 가진 대상자는 제외할 것이다. 본 연구는 부산가톨릭대학교 생명윤리위원회(institutional review board, IRB)의 심의를 거쳐 연구윤리승인을 받아 진행하였다(IRB No. BUIRB-2020-039).

2. 측정방법

1) 흡연력

흡연력은 세계보건기구와 질병예방통제센터(centers for disease control and prevention)가 개발한 흡연설문지(Core questions global youth tobacco survey)를 수정·보완하 여 내용타당도를 검정한 측정도구(Jeong, 2006)를 활용 하여 흡연기간과 하루 흡연량, 흡연기간 동안 흡연량 등 을 조사하였다.

2) 가로막 두께

가로막 두께는 초음파 영상장비(MicrUs EXT-1H, telemed, Lithuania)를 사용하여 측정하였다. 초음파 영상은 직선 형 탐촉자(5.0-12.0MHz)를 사용해 B-mode로 측정하였 다. 모든 대상자는 초음파 측정법을 교육을 받은 한 사람 의 전문가 측정하였다. 바로 선 대상자의 양쪽 8번∼9번 째 갈비뼈사이와 겨드랑이선을 지면과 수직으로 내려 교 차한 부분을 표시하였다. 측정시 대상자의 움직임을 통제 하기 위해 측정과 동일한 조건에서 최대 흡기 및 안정시 호흡의 적절한 몸통의 움직임을 충분히 교육하였다. 등받 이가 없는 의자에 바로 앉은 자세에서 표시점 위에 탐촉자 를 직각 방향으로 가슴벽에 비추어서 8번∼9번째 갈비뼈 사이를 2차원 영상으로 확인하였다. 가로막 두께는 가슴 막과 배막 중간에 밝게 보이는 2개의 평행한 선의 거리로 측정하였으며, 3회 측정하여 평균값을 구하였다(정주현, 2018;Souza et al, 2014). 대상자의 휴식 시 가로막 두께 (Tdi.rel)를 측정하기 위해 집게로 코를 막고 폐활량계의 마우스피스를 입에 물고 안정된 호흡 상태에서 측정하고 (Figure 1), 최대 흡기시 가로막 두께(Tdi.con)를 측정하기 위해 폐 활량계의 마우스피스를 착용 후 최대흡기압 (Maximal Inspiratory Pressure, MIP)을 2초 동안 유지한 상태에서 측정하였다(Figure 2)(정주현, 2018). 가로막의 표준화된 수축률(Thickening ratio, TR)은 선행연구의 공 식을 이용하여 산출하였다(Ueki et al., 1995).

3) 근력

악력은 전반적인 근력을 평가할 수 있고 근감소증을 진 단하는 간단하고 효율적인 지표이다(오윤환 등, 2017). 근 력은 휴대용 악력계(T.T.K.5401, Takei, Japan)를 사용하 여 측정하였다. 정면을 응시하고 선 자세에서 허리를 세 우며, 팔꿈치와 손목을 구부리지 말고 바로 선 자세를 취 하고, 팔이 몸통에 닿지 않도록 하였다. 양다리는 골반너 비만큼 벌리고 양발은 바로 서서, 측정하는 동안 자세를 유지하도록 하였다. 악력계를 쥐었을 때 검지손가락의 제 2관절이 직각이 되도록 조정나사를 조절하여 폭을 맞추 고, 최대의 힘을 발휘하여 쥐도록 하였다. 오른쪽과 왼쪽 손을 교대로 이전 측정이 영향을 주지 않도록 측정 사이에 1분의 간격을 두어 3번 측정하였다. 각 손에서 측정된 가 장 높은 값을 사용하였다.

3. 실험절차

대상자에게 설문을 통해 흡연력을 조사한 후 초음파를 이용하여 가로막 두께를 측정하고, 악력계를 근력을 측정 하였다.

4. 자료분석

본 연구에서 수집된 자료는 SPSS version 24.0 통계 프 로그램을 이용해서 분석하였다. 수집된 자료의 정규분포 여 부를 검증하기 위해 콜모고로프-스미르노프(kolmogorovsmirnov) 검정을 실시하였다. 그리고 흡연군과 비흡연군 사이의 일반적 특성을 조사하기 위해 기술통계를 이용하 여 평균과 표준편차를 산출하고, 흡연 유무에 따른 가로 막 두께와 근력의 차이는 독립표본 t-test로 분석하였다. 그리고 흡연력과 가로막 두께, 근력의 상관관계는 Pearson 상관분석으로 분석하였다. 통계적 유의성을 검정하기 위 해 유의수준은 α= .05로 정하였다.

Ⅲ. 연구 결과

1. 대상자의 일반적 특성

본 연구의 대상자 20명을 흡연 유무에 따라 분류한 결 과 흡연 집단은 11명, 비흡연 집단은 9명이었다. 연구 대 상자의 일반적 특성은 Table 1과 같다. 연구를 실시하기 전 동질성을 분석에서 연령, 신장, 체중, 신체질량지수에 서 두 집단의 유의한 차이가 없었다.

2. 흡연 집단의 흡연력

흡연 집단의 습관적인 흡연기간(smonking duration)은 평균 6.63±1.44년이었고, 하루 흡연하는 담배 개피(number of cigarettes/day)는 평균 9.00±1.50개이었고, 흡연기간에 하루 흡연 개피를 곱한 값(cigarettes year)인 브링크만 지수 (Brinkman index)는 평균 63.53±16.88이었다(Table 2).

3. 흡연 유무에 따른 가로막과 근력의 차이

흡연 유무에 따라 휴식 시 가로막 두께(Tdi.rel)와 최대 흡기시 가로막 두께(Tdi.con), 가로막의 표준화된 수축률 (TR), 오른손과 왼손의 악력은 유의한 차이가 없었다 (Table 3). 그러나 흡연 집단보다 비흡연 집단의 가로막 수축률이 더욱 크게 나타났다.

4. 흡연력과 가로막 두께 및 근력의 관계

가로막 수축률은 흡연기간과 유의한 음의 상관계가 있 어, 흡연기간이 길수록 가로막 수축률이 낮았다(p<.05) (Table 4). 하루 흡연량 및 흡연기간 동안 총 흡연량과 유 의한 상관관계가 없었다. 그러나 흡연기간 동안 흡연량이 많을수록 가로막 수축률이 낮은 음의 관계가 나타났다. 오른손과 왼손의 악력으로 측정한 근력과 흡연력은 유의 한 상관관계는 나타나지 않았다. 그러나 흡연기간이 길고 하루 흡연량이 많을수록 가로막의 수축률이 낮아지는 경 향이 나타났다.

Ⅳ. 고 찰

본 연구는 건강한 젊은 남성에게 흡연력이 들숨의 주동 근인 가로막의 두께와 근력에 미치는 영향을 확인하기 위 해 실시되었다. 그 결과 흡연자와 비흡연자보다 최대 흡 기시 가로막 두께(Tdi.con)의 평균의 차이는 없었다. 그러 나 휴식 시 가로막 두께(Tdi.rel)의 평균과 휴식 시 가로막 두께에 대한 최대 흡기 시 가로막 두께에 대한 비율로 측 정한 가로막 수축률(TR)의 평균은 흡연자가 비흡연자보 다 통계적으로 유의하지는 않았으나 낮게 나타났다. 이러 한 연구 결과는 담배 연기 성분이 단백질 분해를 촉진하면 서 단백질 합성을 억제하여 근육량을 감소시키고(Degens et al., 2015), 흡연은 호흡근의 근력도 감소시킬 수 있다 는(Formiga et al., 2018) 선행 연구와 차이가 있다. 선행 연구와 본 연구의 결과가 다른 것은 흡연 집단은 평균 연 령이 28.45±5.57세로 건강하고 젊은 대상자이었고, 흡연 기간이 3.41년에서 9.86년으로 3년 이상이었으나 하루 흡 연하는 담배 개피도 5.64개에서 12.36개로 대상자 사이에 차이가 많이 났기 때문에 흡연의 가로막 근육의 두께에 미치는 효과가 유의하게 나타나지 않은 것으로 사료된다. 그러나 나이와 갑년이 증가할수록 폐기능이 현저하게 감 소될 수 있다(Lubin et al., 2009). 연령이 증가함에 따라 근육량과 근력이 감소되는 근감소증이 발생하면 가로막 에서도 근감소증이 발생할 수 있다(Greising et al., 2015). 따라서 대상자들이 흡연을 지속한다면 이러한 감 소는 유의한 차이를 보여줄 것으로 생각된다.

흡연은 호흡기능 외에도 골격근 기능에도 부정적인 영 향을 줄 수 있다(Degens et al., 2015). 본 연구에서 악력 으로 측정한 근력에서 흡연 집단이 비흡연 집단보다 오른 쪽 및 왼쪽 모두 다소 낮았으나 유의하지 않았다. 이런 결과는 노인의 흡연 상태와 악력으로 측정한 근력의 관계 가 유의하지 않았다는 연구(Wiener et al., 2020)와 일치 한다. 그러나 브링크만 지수 400의 고흡연군이 저흡연군 보다 근력이 유의하게 낮았다(Saito et al., 2012). 본 연구 에서는 연구 대상자가 건강하고 젊은 대상자들이고 브링 크만 지수가 평균 63.53으로 낮았기 때문에 흡연력과 근 력의 관계가 나타나지 않은 것으로 사료된다.

흡연력과 가로막 두께 및 근력과의 관계에서는 가로막 의 수축률이 흡연기간과 유의한 음의 상관관계 나타났다. 상관계수가 크지는 않았으나 흡연기간이 길수록 가로막의 수축률이 감소하는 관계에 있었다. 이런 결과는 담배 연기 에 대한 총 노출시간에 따라 흡연 관련 질병이 발생할 위험 이 증가한다는 것을 의미한다. 즉 하루 흡연하는 담배 개 피와 흡연 년도가 질병 발생에 영향을 줄 수 있다는 연구 (Lubin et al., 2009)와 흡연이 주 원인인 만성폐쇄성폐질 환 환자의 호흡근 근력이 감소한다 연구(Formiga et al., 2018) 결과와 일치한다. 그러나 하루 흡연하는 담배 개피 의 수가 소수의 연구대상자 사이에 상대적으로 큰 차이를 보여 유의한 상관관계가 나타나지 않은 것으로 사료된다.

본 연구에서는 대상자의 수가 적어 흡연력의 개인 차이 가 연구결과에 영향을 미칠 수 있어 연구결과를 일반화하 는 것에 제한이 있고, 대상자가 체력 수준이 생애 가장 우수한 건강한 젊은 성인이어서 흡연의 지속적인 영향을 살펴보는 것에도 제한이 있었다. 본 연구에서는 건강한 젊은 남성이 연구대상이었기 때문에 흡연으로 인한 호흡 근 및 근력의 감소가 아직 뚜렷하게 나타나지 않은 것으로 사료되며, 연령이 증가할수록 흡연의 부정적 영향이 증가 할 것으로 사료된다. 따라서 향후 연구에서는 이런 제한 점을 개선하여 중년 이상의 흡연자를 대상으로 흡연기간 과 흡연량이 호흡근과 근력에 미치는 효과를 살펴보는 것 이 필요하다.

Ⅴ. 결 론

본 연구는 20-30대 건강한 남성을 대상으로 흡연력과 들 숨의 주동근인 가로막의 두께 및 근력의 관계를 알아보았 다. 그 결과 흡연에 따른 가로막의 두께와 근력의 유의한 차이는 나타나지 않았으나, 흡연 집단에서 가로막 수축률과 근력이 낮은 경향이 나타났다. 그리고 흡연기간이 길수록 가로막의 수축률이 낮아지는 음의 관계가 있었다. 따라서 장기간 흡연을 지속하는 사람에게 호흡근 강화훈련이 필요 할 수 있고, 중년 이상의 흡연자를 대상으로 흡연력이 호흡 근과 근력에 미치는 영향을 검증하는 연구가 필요하다.