Ⅰ. 서 론

우리나라에서 중년, 폐경기 이후 여성 중 성인 5명 중 1 명이 골다공증으로 보고되고 있다. 골다공증 유병률은 여 자34.9%, 남자7.4%로 연령대가 높을수록 발생률이 높고 폐경기 이후 여성에게서 발생률이 높다. 골다공증은 조골 세포와 파골세포가 조화롭지 못하다 보니 골밀도가 떨어지 고 골절의 위험이 높으며, 골절로 인해 극심한 통증을 유발 하고 신체 기능을 약화시켜 삶의 질을 저하시킨다(전은영 & 김숙영, 2016). 골다공증은 뼈의 밀도가 감소하여 뼈가 약해지는 것을 말한다. 이를 평가하기 사용되는 지표는 T-Score로 뼈의 밀도를 젊은 성인의 뼈 밀도와 비교하여 표준편차로 표현한 값이다. T- Score -1.0 이상은 정상, -1.0 ~ -2.5는 골감소증 또는 저 밀도(osteopenia), -2.5 이하의 경우 골다공증으로 분류를 한다. 미국에서는 매년 150만 명 이상이 골다공증으로 인해 골절이 많이 발생하여 심각한 상황이다(Chrischilles, Butler, Davis, & Wallace, 1991).

최근 우리나라도 인구 노화가 빠르게 진행되고 이에 따 라서 골다공증 골절 발생이 급격히 증가하고 있다. 중년, 폐경기 이후의 골다공증은 극심한 통증과 골절, 다른 질병 으로 이어질 수 있기 때문에 사망률의 증가 하고 있어 세계 각국의 관심이 높아지고 있다. 특히 고관절 골절은 1년 내 에 약 10%에서 30%가 사망하고, 생존자 중 50%는 도움이 있어야만 일상생활이 가능하다. 그렇기 때문에 그에 따른 경제적, 사회적 피해는 막대하다고 보도되고 있다(이동우, 2009).

골다공증은 주로 식이, 운동, 약물을 통해 예방과 관 리를 진행하고 있다. 예를 들어, 대퇴골 또는 척추골절 의 경험이 있는 환자나 이차성 원인을 배제한 후에도 골 다공증이 있는 환자는 약물치료의 대상이 된다. 골다공증 약물요법으로는 bisphosphonate 제제, 여성호르몬 요법, SERM(selective Estrogen Modulator), Teriparatide, denosumab, Alendronate 등이 있다. 운동은 누구에게나 쉽게 권장 가능하며, 운동은 골소실을 예방하고 뼈의 강도 를 증가시키고, 노화에 따른 근육감소, 근력약화, 균형감 각을 향상시킨다고 보도되고 있다(주수경, 2001). 이에 많 은 운동과학자들은 운동 형태에 따라 골다공증환자들에게 효과적이고 안전한지에 대한 연구를 수행하고 있다. 그 결 과 운동은 직접적으로 골밀도 개선과 근육계, 신경계 등의 기능개선을 통해 효과적으로 골다공증 예방에 도움이 된다 (Nicklas et al., 1993). 골다공증에 효과적인 운동 형태는 저항운동, 웨이트 트레이닝 등 골 조직에 물리적 스트레스 를 가하는 운동을 추천하고 있다. 이러한 운동은 골밀도 감 소율을 낮출 뿐만 아니라, 골밀도 증진까지도 가능하다고 주장하고 있다 (Rittweger, Beller, & Felsenberg, 2000). 그러나 몇개의 동적, 정적 형태의 운동이 골다공증 환자들에게 위험하여 금기 되고 있다. 대표적으로 신체 회 전 동작(스윙), 동적이고 움직임이 많은 복근 운동(싯업), 과도하게 몸통이 굴곡되는 운동은 척추 골절을 가져올 수 있기 때문에 금기해야 한다. 치료 방법 중에서도 T-score 가 -2.5 미만으로 골다공증 판정이 내려진 사람들부터 우 선적으로 약물치료를 권장하고 있다.

다양한 골다공증 관리 방법 중 약물치료와 저항운동이 대표적인 중재 방법이라 할 수 있다. 그러나 약물치료를 병 행한 저항운동이 상호작용을 통해 어떠한 효과를 주는지는 아직 그 연구가 부족하다. 이러한 연구 부족은 두 중재방법 에 관한 연구자의 학문적 배경이 매우 다르기 때문에 발생 한 것으로 추측된다. 따라서 기존 연구 문헌을 바탕으로 두 중재방법의 상호작용이 존재하는지 알아볼 필요가 있다. 이러한 상호작용이 골다공증 관리에 유익한 효과가 있다 면, 관련 건강 전문가에게 학제간 연구의 필요성을 위한 기 초자료로 활용될 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 골다 공증에 효과적인 약물 처방과 운동을 제시하고, 복합중재 에 관한 이론적 근거를 제시하고자 한다.

Ⅱ. 본 론

1. 골다공증의 이해

골다공증이란 뼈의 강도가 약해져 쉽게 골절이 되고 뼈 의 양, 뼈의 질에 의해서 결정이 된다. 뚜렷한 증상이 있지 않아 골절이 일어나고서 알게 되는 경우가 많다. 골다공증 은 1차성, 2차성 골다공증으로 나뉘어진다. 1차성 골다공 증은 자연스럽게 발생하고 노화에 의한 골다공증을 말한 다. 반면 2차성 골다공증은 질환, 위장관질환, 음주, 골수 질환, 흡연, 결합조직질환, 갑상선지능저하증, 항간질제, 스테로이드 같은 약물 복용으로 발생하며, 특수한 임상적 인 장애로 인해 골 밀도 감소가 일어나는 것을 말하고 1차 성보다 발생 비중이 큰 편이다. 1차성 골다공증은 다시 Type 1, Type 2로 나누어진다. Type 1은 에스트로겐 (Estrogen) 감소로 폐경으로 인한 골다공증을 의미한다. Type 2는 연령 증가로 인해 골재 형성의 감소, 칼슘과 비타 민D의 섭취, 미네랄 조절기능, 부갑상선호르몬과 관련된 다(유재현, 2016). 골다공증을 진단할 때는 골밀도 검사로 측정하고 척추 그리고 둔부 골밀도 중 골밀도가 가장 낮은 부위 기준으로 T-score가 -2.5 미만일 때이고 T-score 가 -2.5 이상 -1.0 미만일 때를 골감소증 이라 하며, T-score -1.0 이상을 정상으로 구분할 수 있다. 현재 골다 공증 측정 방법에는 방사선 흡수 법이(dual energy X-ray absorptiometry, DXA) 가장 많이 사용된다. 골다공증의 증상은 거의 증상을 알아내지 못하고 뼈가 부러지며 발견 되는 경우가 많다. 따라서 골다공증의 주요 증상은 골절이 다. 흔히 발생하는 부위는 손목, 척추, 대퇴골 이며, 특히 척추 골절은 대부분 증상이 없이 지내다 검사 도중 발견되 기도 한다. 갑자기 등 쪽에 통증을 느끼면 척추 골절의 가능 성을 고려해야 하며, 대퇴골 골절은 사망까지 이르기 때문 에 수술을 필요로 한다. 손목 골절은 넘어질 때 몸을 보호하 기 위해 손을 땅을 짚으며 발생하며, 손목 골절은 대퇴골, 척추 골절보다 상대적으로 젊은 층에서 많이 발생된다.

Ⅲ. 골다공증 약물

1. Bisphosphonate

Bisphosphonate는 강력한 골 흡수 억제제며 세계적으 로도 가장 많이 처방이 되고 세계 곳곳에 알려져 있는 약제 이다(임영욱 & 김용식, 2009). 칼슘과 결합력이 높고 파골 세포의 기능을 억제하는 두 가지의 기능을 가지고 있으며 (장재석, 2010). 골 흡수와 골 형성의 불균형을 해결하는 데 가장 필요한 약제로 알려져 있다. Bisphosphonate는 경구 또는 정맥에 투여가 가능하며, 가격이 저렴한 편이다. Bisphosphonate의 작용 기전은 골 흡수력이 활발한 골 표 면에 부착되고 파골 세포에서 골 흡수가 시작이 되면 유출 되고 파골세포의 ruffled border를 형성 하고 골 표면에 부 착된다. 또한 지속적인 골 흡수에 절대적으로 필요한 양자 의 생성을 막는다. 그리고 파골 모세포의 증식 억제로 인한 파골세포의 수가 감소하고, 조 골 모세포의 형성 증가를 통 하여 파골 세포의 활성화를 막는다(윤소정, 2014). 현재 국 내에서 시판되는 bisphosphonate 제제는 alendronate, risedronate, ibandronate, pamidronate, zoledronate 등 5개 성분이 시판 중이며 각각 다양한 제형으로 시판 중이 다(이유림, 2015). 이 중 alendronate는 골다공증, 골결핍 증에서 가장 많이 사용되는 경구용 약물이고, risedronate 는 다른 경구용 약물로 골다공증에는 두 번째로 많이 사용 된다. Pamidronate는 유방암, 전립선 암과 관련된 골 흡수 치료제로 사용되는 정맥 주사제이며, zoledronate는 다른 질소를 포함하는 정주용 약물이다(이윤경, 2013). 이들 약 물은 아침 식사 하기 전 최소30분 전에 충분한 물과 함께 복용해야한다. Bisphosphonate의 부작용으로는 위장관 계가 흔하다. 복통, 위산 역류, 식도염, 위염, 구토 등이 있 으며, 그 외 골격계 부작용으로 경련, 뼈의 통증을 느낄 수 있다. 체내에 대사되지 않고 골격계 조직에 축적이 되므로 장기간 사용 시 골격계에 부정적인 영향을 미칠 수 있다(이 윤경, 2013).

2. Teriparatide

Teriparatide는 인체의 호르몬인 부갑상선 호르몬 (parathyroid hormone, PTH)의 활성 부분 아미노 말단 34개의 아미노산으로 구성된다(서현숙, 2011). Triparatide 치료는 골의 동화작용을 촉진시키며, 골밀도를 증가시켜주 는 약물이다. 약 50세 이후 (폐경 후) 골다공증, 골절 위험이 있는 환자의 치료제로 쓰이고 있다. 사용 후 경미한 고칼슘 혈증은 보도되었으나 중증은 매우 드물다. 골다공증 치료제 중 골흡수억제제와 골형성촉진제로 나뉘는데, denosumab, SERM, bisphosphonate는 대표적인 골흡수억제제이다. 하지만 teriparatide는 현재 골형성촉진제로 승인되어 사용되고 있다. 골흡수억제제와 골 형성을 촉진하는 teriparatide를 함께 투여하면 더 좋은 효과를 낸다. Teriparatide, 랄록시펜의 적용은 teriparatide를 단독으 로 투여했을 때 그 이상으로 BMD (bone mineral density, 골밀도)를 향상시킨다. 한 연구에서는 alendronate를 함 께 투여했을 시 BMD의 증가는 보이지 않았다(Reeve et al., 1987). 다른 연구에서는 risedronate를 복용한 환자에 서 teriparatide 투여시 이전에 alendronate로만 치료한 환자보다 BMD가 더 나은 효과를 나타냈다(Miller et al., 2008).

3. denosumab

Denosumab은 RANKL에 대한 단일클론항체이며, RANKL는 RANK와 결합하여 파골세포를 형성하고 활성 을 촉진한다. denosumab은 RANK, RANK의 결합을 억 제하여 골흡수 억제 작용을 한다(Jamal et al., 2011). 신 장을 통해 배설이 되지 않아 신기능 저하가 된 환자들에게 는 용량을 조절 하지 않아도 되며, 뼈에 오랜 기간 붙어있으 면서 작용하는 bisphosphonate와는 다르게 denosumab 은 약제 중단 하고, 1년까지 골밀도가 기준 이하로 감소한 다. 때문에 약물 휴지기는 권장되지 않는다. 따라서 골밀도 감소와 척추 골절을 예방하기 위해서는 골흡수 억제제 사 용을 권하고 있다. Denosumab은 폐경 후 여성에서 효과 를 볼 수 있다. 척추, 고관절 골절의 위험을 현저히 감소시 키며, 뼈 미네랄 밀도를 증가시키고, desnomab주사는 6 개월마다 골밀도를 증가시키고, 골 흡수를 감소시키는 실 험이 되었다(Block, Bone, Fang, Lee, & Padhi, 2012). dnosumab은 미국과 유럽에서 판매가 되고 있지만 전 세 계 많은 나라에서도 사용할 수 있다(Lewiecki, 2018).

4. SERM (Selective estrogen receptor modulator)

SERM은 표적 세포의 에스트로겐수용체에 선택적으로 반응하는 화합물로 일부 표적 세포에서는 효능제로 작용하 고, 다른 표적 세포에는 길항제로 작용하게 된다 (박지은, 2009). SERM은 다양한 에스트로겐 표적 조직에서 선택적 작용제나 길항제 효과를 발휘한다 (Riggs & Hartmann, 2003). SERM의 종류에서 이전에 항에스트로겐으로 알려 진 16-epiestriol, ethamoxytriphetol, clomi-phene, tamoxifen등과, 19-nortestosterone 계열인 tibolone, raloxifene과 그 유사체인 LY117018, 그리고 새로운 triphenylethylene 유사체인 droloxifene, toremifene, idoxifene, levormeloxifene등이 있다(Brzozowski et al., 1997). 에스트로겐 수용체는 에스트로겐과 결합하여 유전자인 estrogen response element (ERE) 또는 다른 hormone response element (HRE)와 결합하여 genomic effect를 나타내고 조직 외 다른 부위 에스트로겐 수용체 와 결합하여 non genomic effect를 나타내기도 한다 (Brzozowski et al., 1997).

Ⅳ. 골다공증 저항운동

저항운동은 바벨, 덤벨 등, 다양한 기구를 이용하여 근 육을 자극하고 근육과 근력, 파워, 체력까지 다양하게 단 련시켜주는 무산소 운동이다. 쉽게 웨이트 트레이닝, 헬 스라는 유사 용어로 사용된다. 저항운동은 남녀노소 누구 나 즐길 수 있는 운동이다. 이유는 실내, 외에서 단기간 내 에 신체를 단련하고 근육을 만들 수 있기 때문이다. 또한, 자신이 원하고자 하는 신체 부위의 지방을 제거하며 근력 을 강화해 몸매, 체형을 가꿀 수 있다(강해주, 2011). 저항 운동은 뼈의 무기질을 증가시키기 때문에 골다공증 예방 에 도움이 되고 근육, 뼈의 질량, 제지방량을 증가시키고 안정 시 하루 소비 에너지를 증가시켜준다(Gornall & Villani, 1996). 저항운동도 프로그램 변화에 따라서 효과 는 다양하다고 주장한 바 있다. 운동의 강도나 빈도, 반복 횟수는 물론 각 세트 간 휴식 시간, 형태의 따라서 심폐 지 구력 및 근 비대가 각각 향상 되며 신체 구성 변화도 다양 한 차이가 있다(강해주, 2011). 이 외에도 조깅, 점핑, 서 킷트레이닝, 등산, 계단 오르기 등 골격에 충격이 가해지 는 운동도 있다. 이 운동들은 근의 기능과 골밀도를 향상 시키고 유지하는데 효과가 좋다고 알려져 있다(Hind & Burrows, 2007). 걷기, 조깅운동으로 지방을 연소시킨 다거나 뼈를 강화시키기에는 다소 부족하다고 알려져 있 다(Yoo, Park, & Yoo, 2011). 걷기, 조깅 운동보다는 러 닝이 심폐기능을 향상시킬 뿐만 아니라 골격과 뼈 건강에 유의한 영향을 준다고 알려진다(Yoo et al., 2011). 폐경 이 진행된 여성을 대상으로 15주간 러닝을 시킨 결과 다리 뿐만 아니라 전체적인 골밀도가 증가하였다. 또한 55세 이후 폐경기 여성에게 수준이 낮은 걷기 운동을 시행했을 시 척추골밀도의 변화에 영향을 주지 못했다(Cavanaugh & Cann, 1988). 79세 남자 노인 대상으로 5개월 정도 진 동 운동을 시켰다. 그 결과 골밀도가 증가하였다고 보도되 고 있다(Ezenwa, Burns, & Wilson, 2008). 근육, 뼈에 부하를 주는 운동을 이용한 저항운동은 골밀도를 증가시 키는 것은 물론 근력과 골 형성을 증가시키며, 쉽게 골절 이 일어나지 않게 된다(Yuan et al., 2016). 이처럼 웨이 트 트레이닝, 러닝 머신, 탄력 밴드를 이용한 저항운동은 근력, 뼈의 질량을 증가시키기 때문에 골다공증 환자에게 많이 권장되며 처방이 내려지고 있다.

Ⅴ. 약물치료를 병행한 저항운동

골다공증의 치료는 보통 약물치료와 운동 치료 둘로 나 누어 볼 수 있다. 하지만 약물치료를 병행한 운동 치료는 선 행연구가 많이 진행되지 않아 약물과 운동이 골다공증 개 선에 효과적인지 분명하지 않다. 한 선행연구에서는 1년간 알론드로네이트 제제를 투여하고 운동치료를 진행하였을 때 신체 부위별 골밀도의 수준에 어떤 변화가 있는지 실험 을 진행하였다(지용석 et al., 2003). 이 연구는 준비운동, 본 운동, 정리운동으로 구성했으며, 본 운동으로는 근력 및 골밀도, 심폐기능 향상 목적으로 진행됐고 주당 5일 참여 하도록 지시하였다. 저항운동은 Leg press, Shoulder dumbbell press, leg extension, leg curl, arm curl, back extension, abdominal flexion, 로타리토르소 순으 로 격일 실시했다. 그 결과 약물치료와 운동을 병행한 실험 군은 중재 후 부위별 골밀도에서 유의한 차이를 나타냈다. 구체적으로 T-score는 실험 -3.05(1.11)g/㎠ 이었지만 실험 후 -2.57(0.86)g/㎠로 약 15.73% 감소하였다(지용 석 et al., 2003). 해당 연구는 정확도와 민감도가 대체적 으로 높은 Dual Energy X-ray absorptiometry에 의한 DPX-L(Dual Energy X-ray bone densitometer)를 이 용하여 전신을 스캔하고 칼슘의 차이를 확인했다는 점에서 의미를 둘 수 있다. 이와 함께 해당 연구에서 혈중 칼슘량 이 실험 전 588(145.67)g에서 실험 후 618.23(153.89)g으 로 유의하게 증가한 것을 보여주었다.

동물실험에서도 약물치료와 운동의 병행이 골다공증 관 리에 유익한 것으로 나타났다(윤석주 et al., 2008). 해당 연구에서 1군은 골다공증 상태에서 아무런 처치를 하지 않 았고, 2군에서는 트레드밀 운동만 실시했다. 3군에서는 두 충 투여를 했고 4군에서는 두충과 트레드밀 운동을 병행하 였다. 트레드밀 운동은 6주간 진행되었다. 실험 후 대퇴골 의 골밀도는 1군이 1.21 ± 0.03g/㎠이었고 2군에서는 1.26 ± 0.04g/㎠이었으며 3군에서는 1.25 ± 0.02g/㎠, 4군은 1.29 ± 0.04g/㎠이라는 결과를 나타냈고 1군에서 골밀도가 가장 낮게 나왔다. 집단 간 비교에서 약물치료와 운동을 병행한 4군이 다른 집단과 비교하여 통계적으로 유 의하게 높은 골밀도를 보여주었다. 골강도는 1군이 14.41 ± 1.95kg/N, 2군에서는 19.15 ± 1.82kg/N, 3군은 19.76 ± 2.64kg/N, 4군은 21.35 ± 1.41kg/N이라는 결과를 나 타냈고 골밀도와 마찬가지로 약물치료와 운동 병행 집단에 서 골강도가 가장 높게 나왔다(윤석주 et al., 2008).

그러나 이와 달리 약물치료와 운동의 병행이 다른 집단 과 비교하여 유의한 차이를 보이지 않은 연구도 있었다. 예 를 들어 이소플라본 보충과 운동을 병행한 연구에서는 골 밀도에 유의한 변화를 관찰하지 못하였다(윤미은, 2004). 이러한 연구 결과는 단순히 모든 약물치료와 운동의 병행 이 골다공증에 유익하다고 볼 수 없다는 것을 나타낸다. 약 물 치료 기전이 다양하고 운동 형태에 따른 생리적 효과가 다르다는 것을 고려한다면, 복합중재 방법에 관한 이론적 원리와 과학적 근거 마련이 반드시 선행되어야 한다는 것 을 알 수 있다.

Ⅵ. 논의 및 결론

본 논문은 약물치료와 저항운동을 병행했을 때 골다공증 환자에게 어떻게 미치는지, 골다공증 관리를 위해 약물치 료, 저항운동의 상승 효과가 연구에서 많이 적용되었는지 알아보고자 했다. 현재 골다공증 관리, 약물치료와 저항운 동의 상승에 관한 연구는 많이 진행되고 있지만, 약물치료 를 병행한 골다공증 관리에 대한 연구는 많이 진행되지 않아 국내외 연구에 대한 문헌고찰을 시행하였다. 골다공증은 저항운동, 점프, 등산, 웨이트 트레이닝 같은 뼈에 저항을 주는 운동을 포함한 규칙적이고 안정적인 운동을 통해 골밀 도와 골 강도, 파골세포와 조골세포의 조화가 필요하다. 노 년기 이후 낙상으로 인해 골절이 이루어지며 개인 특성에 맞지 않는 운동 처방이나 약물로 인해 위험요소가 생길 수 있다. 전 세계적으로 골다공증은 급증하고 있지만, 아직 약 물치료와 병행한 저항운동은 많이 알려지지 않았고, 연구 또한 진행되지 않았다. 추후 연구에서는 bisphosphonate 제제, SERM, denosumap, terapiratide 등 약물과 운동을 병행한다면 골다공증 개선 및 긍정적인 영향을 미칠 것이 다. 저항운동은 체지방 감소 이외에도 근력의 유지와 향상 을 동시에 할 수 있다. 그뿐만 아니라 혈중지질의 감소에 긍 정적인 효과를 보여주며, 내장에 축적된 지방도 감소시킬 수 있다. 약물치료에는 현재 bisphosphonate 제제가 가장 많이 사용되고 있다. 또한 SERM, denosumap, terapiratide 등 여러 약물이 있다. 하지만 약물만 처방하기에는 부작용 도 따른다. 현재 전 세계적으로 골다공증은 약물치료, 운동 을 많이 권장하고 있다. 질병의 특성상 노인, 폐경기 후 여성 에게서 많이 발생하지만 모든 연령에서도 나타날 수 있기 때문에 보완이 필요하다. 질병 특성상 운동을 하기에는 다 소 무리가 될 수 있으며, 위험요소로 작용이 될 수 있다. 그 러므로 개인의 특성에 맞게 고려하여 운동프로그램을 개발 하거나 적용하는 것이 중요하다.

본 연구에서는 약물치료와 저항운동의 병행이 대체로 골다공증에 유익한 것으로 보이나 이와 관련한 학술연구의 결과들이 모두 일치하지 않는 것을 확인하였다. 이러한 연 구 결과는 단순히 약물치료와 운동을 병행하는 것이 골다 공증에 유익하다고 판단할 수 없으며, 해당 주제와 관련한 심도 깊은 연구가 필요하다는 것을 보여준다. 약물치료의 기전이 다양하고, 운동의 생리적 효과가 형태에 따라 상이 하므로 약물과 운동의 병행 연구에 있어 이론적 기전의 논 리성이 분명해야 할 것이다. 본 연구는 기존 연구결과로 문 헌고찰을 시행하였기에 다소 한계가 있다. 향후 본 연구결 과를 바탕으로 골다공증 관리에 대한 연구가 시행되어 새 로운 복합중재 방법이 개발되기를 기대한다.