최근 우리나라의 저출산과 고령화 현상으로 사회적으로 노인 문제에 대한 관심이 증가하고 있다. 노화에 따른 신체적 변화는 다양하다고 알려져 있으며 그 중 하나가 근육량 및 근력의 감소이다. Oh 등1)의 연구에 따르면 근감소증의 유병률은 19세 이상 39세 미만의 연령군에서는 남성 9.8%, 여성 12.5%로, 40세 이상 59세 미만의 연령군에서는 남성 13.0%, 여성 21.7%로, 60세 이상의 연령군에서는 남성 21.6%, 여성 30.7%로 조사되었다. 이처럼 나이가 증가함에 따라 근감소증의 유병률은 증가하지만, 근감소증은 노인에게만 발병하는 것은 아니다. 이러한 중년 및 노인에서의 근감소증은 기능장애, 삶의 질, 의료비용 등에 심각한 영향을 미칠 수 있다.
근감소증은 각 단체에 따라 정의는 조금씩 다르나 근육량의 감소와 근력, 신체기능의 저하가 동반된 경우를 의미한다. 최근 연구들에서 근감소증이 기능적으로 전반적인 건강문제를 야기할 수 있으며 근육 조직의 감소가 생물학적으로 당대사와 지질대사에도 중요한 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다.2,3) 특히 근육조직은 다양한 마이오카인(interleukin-6, interleukin-8, interleukin-15, insulin-like growth factor-1, mechano-growth factor, irisin)을 생산하며 다른 조직의 생리적 조절에 영향을 미칠 수 있다.4) Brailoiu 등5)이 시행한 irisin을 이용한 in vivo 연구에서 irisin이 심박수 조절의 중요한 부위인 nucleus ambiguus의 뉴론을 조절할 수 있다는 결과가 나왔다. 또한 마이오카인으로서 irisin은 근육량과 밀접한 연관성이 있다.6) 즉 근감소증의 특징인 근육량의 감소는 irisin과 같은 다양한 마이오카인의 감소와 직결되며, 추후 심장의 미주신경성 조절, 및 심혈관계 기능에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.
심박변이도(Heart rate variability, HRV) 검사는 시간마다 변화하는 심장 박동 간 변동을 측정하여 분석하는 방법이다. 교감신경과 부교감 신경의 상호작용에 의해 조절되는 HRV를 측정함으로써 자율신경계의 활동성을 비침습적으로 평가하고 질환이나 임상적 상태와 연관된 생리적 반응에 대한 정보를 얻을 수 있다.7) HRV 분석방법 중 가장 많이 사용되는 것이 시간영역 분석(time domain analysis), 주파수영역 분석(frequency domain analysis)이다. 시간영역 분석법은 가장 간단한 분석법으로, QRS complex 사이의 간격(normal-to-normal [NN] interval)과 심박수를 분석하는 방법이다. 시간영역 분석법에서 주로 이용되는 지표로 NN간격의 표준편차인 SDNN (standard deviation of the NN interval)과 연속된 NN간격들의 변이의 제곱 평균값의 루트값인 RMSSD (the square root of the mean squared differences of successive NN intervals)가 있다.
자율신경계는 정상적으로 교감신경계와 부교감신경계가 균형을 이루고 있으며 자율신경계의 불균형은 심박수의 불안정성으로 나타나게 된다. 낮은 HRV값은 자율신경계의 불균형을 나타낼 뿐만 아니라 동맥경화, 협심증, 부정맥, 고혈압 등과 연관관계가 있음이 밝혀져 있다.8,9) RMSSD는 심장에 관여하는 자율신경계 중 부교감 신경의 활동을 평가하고자 할 때 활용되는 변수로, 심장의 안정도를 나타낸다. 일반적으로 RMSSD 값은 20–40 msec가 정상 범위인데, 40 msec 이상의 수치를 나타낼수록 심기능이 건강한 상태이고, 20 msec 이하는 질환 관리가 필요한 수준이다. 부교감 신경의 활동은 심장의 전기적인 안정에 관여하는데, 심장에 이상이 있는 경우나 이상징후가 나타나기 전에 RMSSD는 건강한 사람에 비해 저하된다. 특히 RMSSD가 10 msec 이하로 감소하면 심장 질환의 발병 위험이 매우 높다는 것을 시사한다.10)
최근 근감소증과 심혈관질환과의 연관성에 관한 연구는 많이 이루어지고 있으나11-13) 일반인을 대상으로 진행된 근감소증과 자율신경계 활성도와의 연관성에 관한 연구는 해외에서 발표된 60세 이상 노인 76명을 대상으로 한 근감소증과 HRV 연관성 1건14)이 유일하다. 이에 본 연구는 성균관대학교 삼성창원병원 건강증진센터를 내원한 성인을 대상으로 근감소증과 심장의 미주신경성 조절 및 자율신경계활성과의 연관성을 HRV 파라미터를 통해 알아보고자 한다.
2017년 10월부터 2020년 9월까지 건강검진을 목적으로 성균관대학교 삼성창원병원 건강증진센터에 내원하여 인바디(Inbody 720; Inbody, Seoul, Korea) 측정과 HRV 검사를 동시에 시행한 수검자를 대상으로 연구를 진행하였다. 특히 본 연구에서는 근감소증의 유병률이 평균보다 높다고 판단되는 중년 및 노인 대상자를 모두 포함하는 50세 이상 수검자 중에서 뇌졸중, 뇌출혈, 심근경색 등 심뇌혈관질환이 있는 자를 제외한 19,753명을 대상으로 연구를 진행하였다. 본 연구는 성균관대학교 삼성창원병원 기관연구윤리심의위원회(Institutional Review Board, IRB)의 승인을 받아 진행하였다(IRB No. SCMC 2021-03-006).
모든 연구대상자들은 설문 및 문진표를 작성하였으며 문진표에는 질병과거력, 흡연, 신체활동 여부에 대한 정보가 포함되었다. 운동 여부는 설문조사 문항에서 일주일에 1회 이상 가벼운 자전거 타기, 테니스 등의 중강도의 신체활동을 한다고 응답한 경우 운동하는 것으로 정의하였다. 흡연 여부는 현재 흡연하는 것으로 응답한 경우로 정의하였다. 혈압은 고혈압 과거력이 있거나 수축기 혈압 ≥140 mmHg 또는 이완기 혈압 ≥90 mmHg를 고혈압군으로 정의하였다. 체질량지수(body mass index, BMI)는 신체 계측을 통해 신장과 체중을 측정한 후 체중(kg)/(신장[m])2의 공식으로 계산하여 BMI 25를 기준으로 25 미만은 정상, 25 이상은 비만군으로 분류하였다.
혈액 채취는 최소 8시간 이상 금식한 상태에서 시행하였고 공복혈당(fasting glucose), 당화혈색소(HbA1c), 총 콜레스테롤(total cholesterol), 저밀도지단백 콜레스테롤(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C), 고밀도지단백 콜레스테롤(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C), 중성지방(triglyceride), 고감도 C-반응성 단백질(high sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)을 측정하였다. 당뇨 과거력이 있거나 HbA1c ≥6.5% 또는 공복혈당 ≥126 mg/dL를 당뇨군으로, 이상지질혈증 과거력이 있거나 LDL-C ≥130 mg/dL를 이상지질혈증군으로 정의하였다.
근감소증의 진단은 Baumgartner 등15)이 dual energy X-ray absorptionmetry (DEXA)값을 이용하여 사지 근육량(appendicular skeletal muscle mass, ASM)을 신장의 제곱으로 보정한 값(ASM/Ht2)이 젊은 기준집단의 평균값보다 2 SD 미만으로 감소되었을 경우를 근감소증으로 정의한 이후 여러 진단 기준이 이용되고 있다. Janssen 등16)은 전기저항측정법(bioelectrical impedance analysis)을 이용하여 측정한 골격근량이 체중에서 차지하는 비율로 근감소증의 진단에 이용한 것에 착안하였고, Lim 등17)은 DEXA로 측정한 ASM이 체중에서 차지하는 비율(skeletal muscle mass index, SMI; ASM [kg]/body weight [kg]×100) (%)로 근감소증의 진단에 이용하였으며 국내 노인에서 ASM과 체지방률을 반영한 의미 있는 진단 방법이라고 보고하였다.
본 연구에서는 전기저항측정법(bioelectrical impedance analysis)을 이용하여 ASM을 구하고 이를 체중으로 나눈 값(SMI; ASM/Wt [%])을 이용하여 이 값이 젊은 성인 기준집단(young reference group)의 1 SD 미만일 경우로 근감소증을 정의하였다. 또한 근감소증의 정도를 세분화하기 위해 젊은 성인 기준집단의 1 SD 미만일 경우 Class I 근감소증, 2 SD 미만일 경우 Class II 근감소증으로 설정하였다. 젊은 성인 기준집단은 20–29세 성인 중 고혈압, 뇌졸중, 심근경색, 당뇨병, 각종 암을 제외한 건강한 집단을 선정하였다. 이들 집단의 SMI의 1 SD 미만 절단값은 남자 30%, 여자 25.20%이고 2 SD 미만 절단값은 남자 27%, 여자 22.47%이다.
HRV에 영향을 줄 수 있는 음주와 흡연 및 카페인 섭취 제한을 위해 최소 2시간 이상의 금식 상태에서 검사를 실시하였다. 실내 온도를 22℃–24℃로 유지하고, 외부 환경에 의한 자율신경계 영향을 최소화하고자 강하지 않은 적절한 실내조명과 소음이 차단된 검사실에서 실시하였다. 대상자를 앙와위 자세로 침대에 눕힌 후 눈을 뜬 상태로 측정하였으며, 측정 중 움직이거나 말을 하지 않고 정상적으로 호흡하게 하였다. 분석기(SA-3000P; Medicore, Hanam, Korea)의 디스크 전극을 양쪽 손목과 왼쪽 발목에 부착하여 3분간 측정하였다.
연구 대상의 연속형 변수들은 평균 및 SD로 나타내었고, 평균 비교는 독립 t-검정으로 분석하였다. 명목형 변수들은 전체 비율을 구하였으며, chi-square 검정으로 분석하였다. 그리고 통계분석으로 도출된 교차비는 95% 신뢰구간과 함께 표기하였다.
연구대상자들을 앞에서 제시한 절단값을 기준으로 SMI에 따라 정상, Class I 근감소증, Class II 근감소증 나누어 각각 남녀 유병률을 구하였다. 또 각 군별 임상적 및 대사적 차이를 알아보기 위해 일원 분산분석(one-way ANOVA)을 하였다.
근감소증과 HRV의 연관성을 확인하기 위해, 신체활동 유무와 심혈관질환의 위험인자(연령, 비만, 고혈압, 당뇨, 이상지질혈증, 흡연), 연구에서 연관성을 확인하고자 하는 HRV 파라미터들을 위험인자로 설정하고 다변량 로지스틱 회귀분석을 하였다. 통계 프로그램은 STATA ver. 14.0 (Stata Co., College Station, TX, USA)을 이용하였고, 유의수준은 P<0.05를 기준으로 하였다.
연구대상자는 50세 이상의 성인 총 19,753명으로 여성 7,009명 남성 12,744명이었으며 전체 평균연령은 55.35±5.37세였다. SMI의 전체 평균은 30.56%±3.77%였으며 남성 32.69%±2.46%, 여성 26.71%±2.44%로 남성에서 유의하게 높았다(P<0.001).
HRV 파라미터 중 HR 평균은 62.13±10.04 bpm, SDNN 평균은 35.53±18.53 msec, RMSSD 평균은 28.99±21.39 msec, TP 평균은 1,066.43±1,712.28 msec2, LF/HF ratio 평균은 2.02±2.70으로 LF/HF ratio는 정상 범위를 벗어났고 나머지 파라미터는 모두 정상 범위였다. HR은 남성 평균이 61.80±10.15 bpm, 여성 평균이 62.76±9.81 bpm으로 남성이 여성보다 낮았다(P<0.001). SDNN은 남성평균이 35.81±19.22 msec, 여성평균이 34.99±17.15 msec로 여성이 남성보다 낮았으며(P=0.012), RMSSD는 남성 평균이 28.15±21.71 msec, 여성 평균이 31.58±20.70 msec로 남성이 여성보다 낮았다(P<0.001).
TP 평균의 경우 남성은 1,103.50±129.03 msec2, 여성은 996.93±1,466.25 msec2으로 여성의 경우 남성보다 낮았으며 정상 범위를 벗어났다(P<0.001). LF/HF ratio의 경우 남성 평균은 2.33±2.97로 정상 범위를 벗어났으나, 여성 평균은 1.46±1.97로 정상 범위였다(P< 0.001) (Table 1).
Clinical and biochemical characteristics of study participants
| Characteristic | Study participant | Young reference group | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Overall (n=19,753) | Male (n=12,744) | Female (n=7,009) | P-value | Overall (n=3,012) | Male (n=1,341) | Female (n=1,671) | P-value | ||
| Age (y) | 55.35±5.37 | 55.32±5.19 | 55.41±5.70 | 0.290 | 26.63±2.37 | 27.04±2.39 | 26.31±2.30 | <0.001 | |
| Obesity (BMI ≥25) (kg/m2) | 6,596 (33.39) | 4,714 (36.99) | 1,882 (26.85) | <0.001 | 820 (27.22) | 524 (39.08) | 296 (17.71) | <0.001 | |
| Systolic BP (mmHg) | 127.27±18.92 | 128.42±16.45 | 125.18±22.60 | <0.001 | 118.86±14.77 | 125.66±14.28 | 113.40±12.75 | <0.001 | |
| Diastolic BP (mmHg) | 76.73±10.99 | 77.15±10.71 | 75.95±11.44 | <0.001 | 70.46±9.95 | 72.43±10.24 | 65.88±9.43 | <0.001 | |
| hs-CRP (mg/dL) | 1.12±3.05 | 1.17±3.24 | 1.03±2.65 | 0.002 | 1.17±3.34 | 1.28±3.63 | 1.08±3.08 | 0.101 | |
| Fasting glucose (mg/dL) | 102.16±20.76 | 103.92±21.05 | 98.98±19.82 | <0.001 | 89.17±8.99 | 90.59±8.70 | 88.03±9.06 | <0.001 | |
| HbA1C (%) | 5.85±0.74 | 5.86±0.75 | 5.82±0.70 | <0.001 | 5.32±0.33 | 5.35±0.34 | 5.30±0.32 | <0.001 | |
| Total cholesterol (mg/dL) | 196.84±41.51 | 192.99±41.40 | 203.84±40.78 | <0.001 | 181.37±30.99 | 185.19±31.84 | 178.30±29.95 | <0.001 | |
| Triglyceride (mg/dL) | 125.38±89.56 | 135.57±98.91 | 106.84±65.46 | <0.001 | 93.93±62.12 | 112.79±72.29 | 78.80±47.44 | <0.001 | |
| HDL-C (mg/dL) | 59.32±15.28 | 55.99±13.89 | 65.37±15.83 | <0.001 | 65.00±16.15 | 58.79±14.47 | 69.98±15.70 | <0.001 | |
| LDL-C (mg/dL) | 130.69±37.48 | 128.47±36.29 | 134.74±39.22 | <0.001 | 115.42±30.02 | 122.41±31.03 | 109.1±27.95 | <0.001 | |
| HTN | 4,392 (22.23) | 3,128 (24.54) | 1,264 (18.03) | <0.001 | - | - | - | - | |
| Dyslipidemia | 3,083 (15.61) | 2,018 (15.83) | 1,065 (15.19) | <0.001 | - | - | - | - | |
| DM | 1,789 (9.06) | 1,389 (10.90) | 400 (5.71) | <0.001 | - | - | - | - | |
| Smoking (current) | 3,399 (17.21) | 3,332 (26.15) | 67 (0.96) | <0.001 | 604 (20.05) | 463 (34.53) | 141 (8.44) | <0.001 | |
| Physical activity | <0.001 | <0.001 | |||||||
| None | 8,273 (41.88) | 4,625 (36.29) | 3,648 (52.05) | 1,564 (51.93) | 554 (41.31) | 1,020 (61.04) | |||
| ≤Twice per week | 4,511 (22.84) | 3,589 (28.16) | 922 (13.15) | 732 (24.30) | 387 (28.86) | 345 (20.65) | |||
| ≥3 times per week | 5,397 (27.32) | 3,657 (28.70) | 1,740 (24.83) | 690 (22.91) | 397 (29.60) | 293 (17.53) | |||
| ASM (kg) | 20.27±4.75 | 22.97±3.49 | 15.37±2.07 | <0.001 | 19.73±5.19 | 24.68±3.14 | 15.75±2.28 | <0.001 | |
| SMI (%)a | 30.56±3.77 | 32.69±2.46 | 26.71±2.44 | <0.001 | 30.19±3.80 | 33.00±3.00 | 27.93±2.73 | <0.001 | |
| HRV parameter | |||||||||
| HR (bpm) | 62.13±10.04 | 61.80±10.15 | 62.76±9.81 | <0.001 | 66.11±9.87 | 64.59±10.19 | 67.25±9.48 | <0.001 | |
| SDNN (msec) | 35.53±18.53 | 35.81±19.22 | 34.99±17.15 | 0.012 | 48.87±21.32 | 49.94±22.55 | 48.08±20.32 | 0.026 | |
| RMSSD (msec) | 28.99±21.39 | 28.15±21.71 | 31.58±20.70 | <0.001 | 47.22±27.67 | 45.42±28.12 | 48.56±27.26 | 0.004 | |
| TP (msec2) | 1,066.43±1,712.28 | 1,103.50±129.03 | 996.93±1,466.25 | <0.001 | 1,896.68±2,010.87 | 1,979.37±2,078.94 | 1,835.17±1,957.12 | 0.067 | |
| LF (msec2) | 274.97±542.81 | 294.70±562.16 | 237.99±502.50 | <0.001 | 518.90±680.24 | 591.66±738.30 | 464.78±628.43 | <0.001 | |
| HF (msec2) | 218.82±353.15 | 204.39±353.26 | 248.89±351.38 | <0.001 | 601.84±675.99 | 536.97±653.02 | 650.10±688.84 | <0.001 | |
| LF/HF ratio | 2.02±2.70 | 2.33±2.97 | 1.46±1.97 | <0.001 | 1.44±1.79 | 1.85±2.11 | 1.13±1.43 | <0.001 | |
Values are presented as mean±standard deviation or number (%) by descriptive analysis, frequency analysis.
BMI, body mass index; BP, blood pressure; hs-CRP, high sensitive C-reactive protein; HbA1c, glycated hemoglobin; HDL-C, high-density lipoprotein cholesterol; LDL-C, low-density lipoprotein cholesterol; HTN, hypertension; DM, diabetes mellitus; ASM, appendicular skeletal muscle mass; SMI, skeletal muscle mass index; HRV, heart rate variability; SDNN, standard deviation of normal-to-normal interval; RMSSD, root mean square of successive normal-to-normal interval differences; TP, total power; LF, low frequency; HF, high frequency.
aASM (kg)/body weight (kg)×100.
P-values were calculated using the independent t-test or Pearson’s chi-square test.
남성에서는 SMI 정상군은 11,139명(87.4%), Class I 근감소증 1,495명(11.7%), Class II 근감소증은 110명(0.86%)이었고, 여성에서는 SMI 정상군 5,161명(74%), Class I 근감소증 1,573명(22.4%), Class II 근감소증 275명(3.92%)으로 나타났다.
남성과 여성 모두 연령, 비만, 수축기 혈압, 이완기 혈압, hs-CRP, 중성지방, 공복혈당, 당화혈색소, 고혈압, 당뇨, 이상지질혈증 질환력은 SMI가 감소할수록 유의하게 증가하는 것으로 나타났으며(P<0.001), 그와 반대로 HDL-C와 신체활동은 SMI가 감소할수록 유의하게 감소하는 경향을 보였다(P<0.001).
남성에서는 HRV 파라미터 중 LF를 제외한 SDNN, RMSSD, TP, HF는 SMI가 감소할수록 유의하게 감소하였으나(P<0.001), LF/HF ratio는 반대로 유의하게 증가하였다(P<0.001).
여성에서는 HRV 파라미터 중 SDNN, RMSSD, TP, LF, HF에서 SMI가 감소할수록 유의한 감소를 보였으며(P=0.003) 남성과 동일하게 LF/HF ratio는 유의하게 증가하였다(P<0.001) (Table 2).
Clinical and biochemical characteristics according to SMI (normal, Class I, and Class II)
| Characteristic | Male | Female | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Overall (n=12,744) | Normal (n=11,139) | Class I (n=1,495) | Class II (n=110) | P-value | Overall (n=7,009) | Normal (n=5,161) | Class I (n=1,573) | Class II (n=275) | P-value | ||
| Age (y) | 55.32±5.18 | 55.14±4.93 | 56.58±6.45 | 56.64±7.87 | <0.001 | 55.41±5.70 | 54.67±5.03 | 57.27±6.66 | 58.65±7.72 | <0.001 | |
| Obesity (BMI ≥25) (kg/m2) | 4,712 (36.98) | 3,393 (30.47) | 1,217 (81.40) | 102 (92.73) | <0.001 | 1,882 (26.85) | 759 (14.71) | 885 (56.26) | 238 (86.55) | <0.001 | |
| Systolic BP (mmHg) | 128.41±16.45 | 127.90±16.39 | 131.75±16.35 | 134.92±17.23 | <0.001 | 125.18±22.60 | 123.18±23.84 | 130.28±17.71 | 133.46±16.25 | <0.001 | |
| Diastolic BP (mmHg) | 77.15±10.71 | 76.87±10.69 | 79.01±10.74 | 79.79±9.94 | <0.001 | 75.95±11.44 | 74.98±11.29 | 78.45±11.52 | 79.95±10.73 | <0.001 | |
| hs-CRP (mg/dL) | 1.17±3.25 | 1.12±3.16 | 1.44±2.32 | 3.46±11.23 | <0.001 | 1.03±2.65 | 0.84±2.02 | 1.45±3.97 | 2.19±3.17 | <0.001 | |
| Fasting glucose (mg/dL) | 103.92±21.06 | 102.84±19.84 | 111.11±26.55 | 115.51±31.67 | <0.001 | 98.98±19.82 | 97.22±17.48 | 103.25±24.42 | 107.49±25.06 | <0.001 | |
| HbA1C (%) | 5.86±0.75 | 5.82±0.71 | 6.13±0.93 | 6.29±1.06 | <0.001 | 5.82±0.70 | 5.76±0.64 | 5.95±0.83 | 6.08±0.80 | <0.001 | |
| Total cholesterol (mg/dL) | 193.00±41.40 | 193.21±37.06 | 191.91±65.22 | 186.93±41.04 | 0.158 | 203.84±40.78 | 203.22±40.19 | 206.56±42.29 | 202.12±42.37 | 0.010 | |
| Triglyceride (mg/dL) | 135.57±98.91 | 132.30±98.15 | 157.70±101.72 | 165.85±94.31 | <0.001 | 106.84±65.46 | 102.55±63.41 | 118.92±69.64 | 118.32±68.76 | <0.001 | |
| HDL-C (mg/dL) | 55.99±13.88 | 56.58±14.02 | 51.95±12.21 | 50.87±10.40 | <0.001 | 65.37±15.83 | 66.28±16.07 | 63.00±15.04 | 61.94±13.60 | <0.001 | |
| LDL-C (mg/dL) | 128.48±36.29 | 128.73±35.77 | 126.95±39.73 | 123.0±38.72 | 0.060 | 134.74±39.22 | 133.73±38.07 | 138.26±42.23 | 133.70±41.65 | <0.001 | |
| HTN | 3,126 (25.18) | 2,463 (22.64) | 607 (42.30) | 56 (56.57) | <0.001 | 1,264 (18.59) | 715 (14.25) | 431 (28.45) | 118 (44.19) | <0.001 | |
| Dyslipidemia | 2,017 (35.93) | 1,678 (34.71) | 316 (43.59) | 23 (43.40) | <0.001 | 1,065 (30.07) | 706 (28.32) | 291 (32.73) | 68 (42.50) | <0.001 | |
| DM | 1,389 (11.27) | 1,119 (10.35) | 250 (17.67) | 20 (20.20) | <0.001 | 400 (5.95) | 239 (4.81) | 129 (8.61) | 32 (12.40) | <0.001 | |
| Smoking (current) | 3,331 (29.84) | 2,922 (29.90) | 389 (29.76) | 20 (23.53) | 0.441 | 67 (1.10) | 46 (1.01) | 18 (1.37) | 3 (1.31) | 0.440 | |
| Physical activity | <0.001 | <0.001 | |||||||||
| None | 4,625 (38.97) | 3,970 (38.13) | 608 (44.67) | 47 (48.96) | 3,648 (57.81) | 2,652 (56.09) | 840 (62.04) | 156 (68.42) | |||
| ≤Twice per week | 3,588 (30.23) | 3,155 (30.30) | 405 (29.76) | 28 (29.17) | 922 (14.61) | 710 (15.02) | 184 (13.59) | 28 (12.28) | |||
| ≥3 times per week | 3,656 (30.80) | 3,287 (31.57) | 348 (25.57) | 21 (21.88) | 1,740 (27.58) | 1,366 (28.89) | 330 (24.37) | 44 (19.30) | |||
| ASM (kg) | 22.94±2.76 | 23.06±2.71 | 22.10±2.90 | 21.75±3.39 | <0.001 | 15.37±2.07 | 15.62±1.98 | 14.70±2.09 | 14.49±2.42 | <0.001 | |
| SMI (%)a | 32.69±2.46 | 33.24±2.08 | 29.03±0.74 | 26.07±0.90 | <0.001 | 26.71±2.44 | 27.77±1.80 | 24.13±0.73 | 21.44±0.95 | <0.001 | |
| HRV parameter | |||||||||||
| HR (bpm) | 61.80±10.15 | 61.23±9.96 | 65.75±10.31 | 71.68±11.93 | <0.001 | 62.76±9.81 | 61.78±9.14 | 65.41±11.15 | 67.64±10.56 | <0.001 | |
| SDNN (msec) | 35.81±19.23 | 36.20±19.37 | 32.90±17.93 | 32.40±15.92 | <0.001 | 34.99±17.15 | 35.98±17.43 | 32.42±16.18 | 29.61±13.79 | <0.001 | |
| RMSSD (msec) | 28.15±21.71 | 28.69±21.97 | 24.13±19.27 | 22.07±16.38 | <0.001 | 30.58±20.70 | 31.99±21.34 | 26.90±18.28 | 22.74±15.84 | <0.001 | |
| TP (msec2) | 1,103.76±1,829.26 | 1,132.81±1,879.66 | 885.15±1,394.11 | 823.21±836.56 | <0.001 | 996.93±1,466.24 | 1,043.34±1,518.98 | 880.23±1,331.83 | 713.99±937.98 | <0.001 | |
| LF (msec2) | 294.78±562.23 | 304.71±584.88 | 216.98±332.88 | 239.84±323.32 | <0.001 | 237.99±502.50 | 250.52±528.67 | 208.59±433.14 | 148.99±234.86 | 0.003 | |
| HF (msec2) | 204.43±353.31 | 211.91±365.24 | 147.82±231.53 | 136.35±284.65 | <0.001 | 245.89±351.38 | 264.63±368.25 | 196.09±297.67 | 147.57±210.73 | <0.001 | |
| LF/HF ratio | 2.33±2.97 | 2.28±2.92 | 2.59±3.17 | 4.14±4.66 | <0.001 | 1.46±1.97 | 1.39±1.90 | 1.62±2.01 | 2.03±2.83 | <0.001 | |
Values are presented as mean±standard deviation or unweighted number (weighted %) by descriptive analysis, frequency analysis.
BMI, body mass index; BP, blood pressure; hs-CRP, high sensitive C-reactive protein; HbA1c, glycated hemoglobin; HDL-C, high-density lipoprotein cholesterol; LDL-C, low-density lipoprotein cholesterol; HTN, hypertension; DM, diabetes mellitus; ASM, appendicular skeletal muscle mass; SMI, skeletal muscle mass index; HRV, heart rate variability; SDNN, standard deviation of normal-to-normal interval; RMSSD, root mean square of successive NN interval differences; TP, total power; LF, low frequency; HF, high frequency.
aASM (kg)/body weight (kg)×100.
P-values were calculated using Kruskal–Wallis test, Pearson’s chi-square test, and Fisher’s exact test.
Cutoff-value; male: 27.00; 30.00, female:22.47; 25.20.
근감소증에 영향을 미치는 위험인자를 확인하기 위해 정상군과 근감소증군으로 나누어 다변량 로지스틱 회귀분석을 시행하였다. 남녀 모두에서 흡연을 제외한 심혈관질환의 위험인자들과 신체활동은 근감소증과 유의한 연관성을 보였다. 남성에서 각각의 교차비(odds ratio, OR)는 연령(OR 1.05, 95% confidence interval [CI] 1.04–1.06; P<0.001), 비만(OR 10.52, 95% CI 9.20–12.03; P<0.001), 신체활동 없음(OR 1.33, 95% CI 1.19–1.48; P<0.001), 고혈압(OR 2.60, 95% CI 2.33–2.91; P<0.001), 당뇨(OR 1.88, 95% CI 1.63–2.17; P<0.001), 이상지질혈증(OR 1.45, 95% CI 1.25–1.69; P<0.001)으로 나타났으며, 비만이 가장 높은 위험도를 보였다. 여성에서는 연령(OR 1.08, 95% CI 1.07–1.09; P<0.001), 비만(OR 8.98, 95% CI 7.96–10.14; P<0.001), 신체활동 없음(OR 1.33, 95% CI 1.18–1.50; P=0.001), 고혈압(OR 2.68, 95% CI 2.36–3.05; P<0.001), 당뇨(OR 2.00, 95% CI 1.62–2.46; P<0.001), 이상지질혈증(OR 1.32, 95% CI 1.13–1.54; P<0.001)으로 나타났으며, 남성에서와 같이 비만이 가장 높은 위험도를 보였다.
남녀 모두에서 HRV 파라미터 중 SDNN 감소(≤20 msec), RMSSD 감소(≤10 msec), TP 감소(<1,000 msec2), LF/HF ratio >2.0은 근감소증과 통계적으로 유의하게 높은 교차비를 보였다(P=0.009).
근감소증과 HRV의 연관성을 보다 확실하게 확인하기 위해서, 근감소증과 연관성을 보인 신체활동 및 모든 심혈관질환의 위험인자들을 보정하였다. 보정 후에도 남성의 경우 RMSSD 감소(≤10 msec)는 OR 1.60 (95% CI 1.16–2.21; P=0.004), 여성에서 RMSSD 감소(≤10 msec)는 OR 1.64 (95% CI 1.08–2.49; P=0.021)로 통계적으로 유의하게 높았다(Table 3).
Multivariable logistic regression analysis of HRV parameters for sarcopenia (normal, Class I, and Class II)
| Variable | Model 1 | Model 2 | Model 3 | Model 4 | Model 5 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OR (95% CI) | P-value | OR (95% CI) | P-value | OR (95% CI) | P-value | OR (95% CI) | P-value | OR (95% CI) | P-value | ||||||
| Age (y) | M | 1.05 (1.04–1.06) | <0.001 | 1.06 (1.04–1.09) | <0.001 | 1.06 (1.04–1.09) | <0.001 | 1.06 (1.04–1.09) | <0.001 | 1.06 (1.04–1.09) | <0.001 | ||||
| F | 1.08 (1.07–1.09) | <0.001 | 1.08 (1.06–1.10) | <0.001 | 1.08 (1.06–1.10) | <0.001 | 1.08 (1.06–1.10) | <0.001 | 1.08 (1.06–1.10) | <0.001 | |||||
| Obesity (BMI ≥25) | M | 10.52 (9.20–12.03) | <0.001 | 9.25 (7.07–12.11) | <0.001 | 9.22 (7.04–12.08) | <0.001 | 9.24 (7.06–12.10) | <0.001 | 9.26 (7.0–12.13) | <0.001 | ||||
| F | 8.98 (7.96–10.14) | <0.001 | 8.52 (6.72–10.81) | <0.001 | 8.57 (6.76–10.88) | <0.001 | 8.48 (6.69–10.76) | <0.001 | 8.50 (6.70–10.78) | <0.001 | |||||
| Physical activity (none) | M | 1.33 (1.19–1.48) | <0.001 | 1.38 (1.11–1.73) | 0.005 | 1.38 (1.10–1.72) | 0.005 | 1.38 (1.10–1.73) | 0.005 | 1.38 (1.10–1.73) | 0.005 | ||||
| F | 1.33 (1.18–1.50) | <0.001 | 1.14 (0.90–1.43) | 0.274 | 1.13 (0.89–1.42) | 0.312 | 1.13 (0.90–1.43) | 0.287 | 1.13 (0.90–1.43) | 0.291 | |||||
| HTN | M | 2.60 (2.33–2.91) | <0.001 | 1.67 (1.33–2.10) | <0.001 | 1.65 (1.31–2.08) | <0.001 | 1.67 (1.33–2.10) | <0.001 | 1.67 (1.33–2.10) | <0.001 | ||||
| F | 2.68 (2.36–3.05) | <0.001 | 1.34 (1.02–1.77) | 0.036 | 1.33 (1.01–1.76) | 0.041 | 1.34 (1.02–1.76) | 0.039 | 1.34 (1.02–1.76) | 0.038 | |||||
| Dyslipidemia | M | 1.45 (1.25–1.69) | <0.001 | 1.47 (1.17–1.84) | 0.001 | 1.46 (1.16–1.83) | 0.001 | 1.46 (1.17–1.83) | 0.001 | 1.47 (1.17–1.84) | 0.001 | ||||
| F | 1.32 (1.13–1.54) | <0.001 | 0.88 (0.69–1.13) | 0.330 | 0.88 (0.68–1.12) | 0.297 | 0.88 (0.69–1.13) | 0.319 | 0.89 (0.70–1.15) | 0.376 | |||||
| DM | M | 1.88 (1.63–2.17) | <0.001 | 1.11 (0.83–1.50) | 0.479 | 1.07 (0.79–1.44) | 0.655 | 1.13 (0.84–1.51) | 0.430 | 1.13 (0.85–1.52) | 0.399 | ||||
| F | 2.00 (1.62–2.46) | <0.001 | 0.86 (0.54–1.38) | 0.525 | 0.83 (0.52–1.33) | 0.435 | 0.87 (0.54–1.39) | 0.548 | 0.87 (0.54–1.39) | 0.548 | |||||
| Smoking (current) | M | 0.98 (0.86–1.10) | 0.692 | ||||||||||||
| F | 1.35 (0.81–2.28) | 0.252 | |||||||||||||
| HRV parameters | |||||||||||||||
| SDNN (≤20 msec) | M | 1.54 (1.31–1.81) | <0.001 | 1.15 (0.86–1.53) | 0.346 | ||||||||||
| F | 1.91 (1.60–2.28) | <0.001 | 1.15 (0.85–1.56) | 0.366 | |||||||||||
| RMSSD (≤10 msec) | M | 2.05 (1.70–2.47) | <0.001 | 1.60 (1.16–2.21) | 0.004 | ||||||||||
| F | 2.81 (2.22–3.55) | <0.001 | 1.64 (1.08–2.49) | 0.021 | |||||||||||
| TP (<1,000 msec2) | M | 1.33 (1.15–1.53) | <0.001 | 1.26 (0.98–1.62) | 0.074 | ||||||||||
| F | 1.48 (1.28–1.72) | <0.001 | 1.30 (1.00–1.68) | 0.049 | |||||||||||
| LF/HF ratio | |||||||||||||||
| <0.5 | M | 0.86 (0.71–1.04) | 0.125 | 1.06 (0.77–1.45) | 0.725 | ||||||||||
| F | 0.76 (0.66–0.89) | 0.001 | 0.93 (0.71–1.22) | 0.601 | |||||||||||
| >2.0 | M | 1.20 (1.05–1.38) | 0.008 | 1.08 (0.85–1.37) | 0.545 | ||||||||||
| F | 1.24 (1.06–1.46) | 0.009 | 1.01 (0.76–1.35) | 0.934 | |||||||||||
OR, odds ratio; CI, confidence interval; BMI, body mass index; HTN, hypertension; DM, diabetes mellitus; HRV, heart rate variability; SDNN, standard deviation of normal-to-normal interval; RMSSD, root mean square of successive NN interval differences; TP, total power; LF, low frequency; HF, high frequency; M, male; F, female.
Model 1 are Crude data. Model 2 are adjusted age, obesity, physical activity, hypertension, dyslipidemia, diabetes and SDNN. Model 3 are adjusted age, obesity, physical activity, hypertension, dyslipidemia, diabetes and RMSSD. Model 4 are adjusted age, obesity, physical activity, hypertension, dyslipidemia, diabetes and TP. Model 5 are adjusted age, obesity, physical activity, hypertension, dyslipidemia, diabetes and LF/HF ratio.
OR and P-values were calculated using logistic regression.
본 연구에서는 근감소증과 자율신경활성도와의 연관성을 알아보고자 하였다. 그 결과, 근감소증이 있는 군에서 정상군에 비해 SDNN, RMSSD, TP, LF/HF ratio >2.0에서 낮은 HRV값과의 연관성이 확인되었고, 이는 이전 연구결과와 일치한다.14) 또한 심혈관위험인자와 신체활동을 보정한 후에도 근감소증군에서 부교감신경활성도와 관련 있는 RMSSD와 독립적 연관성이 확인되었다.
지금까지 근감소증과 심혈관질환 및 대사증후군의 연관성에 관한 연구는 많이 이루어져 왔으며 많은 연구가 노화에 따른 근육량 감소가 심혈관질환과 대사증후군의 위험성을 높일 수 있음을 보여주고 있다.11-13) 본 연구에서도 근감소증은 심혈관위험인자인 연령, 비만, 고혈압, 당뇨, 이상지질혈증과 유의한 연관성이 확인되었다.
낮은 HRV값과 심혈관질환의 연관성에 관한 연구도 많이 이루어지고 있다. Curtis와 O’Keefe18)는 안정 시 심박수의 증가가 심혈관계질환의 발병과 사망의 위험인자라고 하였으며 교감신경계활성도 증가 및 부교감 신경계활성도 감소가 심혈관질환의 위험을 높인다고 하였다. Tsuji 등19)은 LF/HF ratio를 제외한 모든 심박수 변이 지표가 심혈관질환의 위험인자라고 하였다. 특히 미주신경은 심근허혈이 생길 경우 심박수 감소, 관상동맥의 혈류흐름을 증가 및 심근을 안정화하여 심실세동을 예방하는 데 주요한 역할을 하기도 한다.20) 그러므로 부교감신경활성도는 심혈관질환의 발생위험도 및 예후 평가에 있어서 주요한 요소가 될 수 있다.
일반인을 대상으로 진행된 근감소증과 낮은 자율신경 활성도와의 연관성에 관한 연구는 해외에서 발표된 논문 1건14)이 유일하나 Baek 등21)이 진행한 연구에서도 근육량감소성 비만과 낮은 부교감신경활성도와의 연관성이 확인된 바 있다. 또한 irisin이 근육량과의 연관성이 있음을 제시한 연구6)와 함께 Brailoiu 등5)이 시행한 마이오카인 중 하나인 irisin과 심장의 부교감신경활성도의 연관성에 관한 연구는 근육량감소가 심장의 낮은 부교감 신경활성도와 관련성이 있다는 가설을 뒷받침한다. 본 연구에서는 이전 연구14)와 달리 ASM/Wt 지표를 이용하여 SMI에 따른 근감소정도를 세분화였으며 SMI와 HRV의 파라미터의 상관관계를 확인하였다.
근감소증 진단기준은 아시아 근감소증 평가위원회(Asian Working Group for Sarcopenia, AWGS)에서 발표한 기준으로 주로 이용되나, 단체별로 제시하는 임상적 진단기준이 서로 다르다. 특히 AWGS에서 근육량의 절단값은 bioelectrical impedance analysis로 측정 시 남자 7.0 kg/m2, 여자 5.7 kg/m2로 제시했으나 절단값 결정 기준에 대해서는 아직 논란이 많다. 실제로 정상 청년의 평균값의 -2.5 SD를 적용하여 절단값을 정하면 신장으로 보정할 때와 체중으로 보정할 때 각각 근감소증 유병률의 차이가 나타나고, 특히 여성 노인에서 그 차이가 두드러졌다.22) 또한 Kim과 Sohn23)은 Baumgartner 등15)이 제시한 ASM을 키의 제곱으로 나누는 방법은 체중을 보정하지 않은 지표로 심혈관계 대사질환의 위험인자 분석 시 유용하지 못하므로 ASM을 체중으로 나누는 방법을 제안하고 있다. 이뿐만 아니라, National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) IV study에서 ASM/Ht 지표는 노인에서 이동능력의 감소를 예측하는 데 한계가 있음이 보고된 바도 있다.24) 본 연구에서는 근감소증과 부교감신경활성도 및 심혈관질환 위험도와의 관련성 연구이므로 선행 연구인 Kim과 Sohn23)의 연구를 참고하여 ASM을 체중으로 나눈 지표를 사용하여 연구결과를 도출하였다. 또한 한국인 내에서 새로이 성별을 나눈 표준집단을 선정하여 근감소증의 지표에 따라 분리점을 정하였음에 큰 의미가 있다. 그리고 심혈관위험인자 및 신체활동을 보정한 후에도 HRV 시간영역에서 부교감신경활성도를 나타내는 RMSSD가 ≤10 msec로 감소한 성인에서 정상인에 비해 근감소증의 위험률이 남성은 1.60배, 여성은 1.64배 높음을 확인하였다. 본 연구를 통해 근감소증과 낮은 자율신경활성도와의 연관성을 확인함과 동시에 RMSSD와 독립적 연관성을 확인함으로써 앞서 시행된 연구5,6,14)들과 함께 근감소증과 낮은 부교감신경 활성도의 연관성을 확인할 수 있었다.
본 연구의 한계점은 다음과 같다. 첫째, 단면적 연구의 한계로 근감소증과 HRV 간의 인과관계는 알기 어렵다는 점이 있다. 둘째, EWGSOP (European Working Group on Sarcopenia in Older People)에서 근육량, 근육기능에 따라 진단기준을 제시하고 있지만 본 연구에서는 건강검진 수검자만을 대상으로 하였으므로 근육기능에 관한 자료는 얻을 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 근육량과 체중만을 이용하여 근감소증을 정의하였고 근육기능을 포함한 분석을 하지 못하였다. 셋째, 성균관대학교 삼성창원병원 건강증진센터에서 건강검진을 위해 내원한 사람들 중 인바디 검사와 HRV 검사를 동시에 시행한 50세 이상 수검자만 대상으로 하였기 때문에 전체 인구를 대표하지는 못하며 연구결과를 일반화하는 데 한계가 있다. 넷째, HRV 검사의 최소 권고 시간은 5분이나, 본 연구에서는 3분 동안 시행하였다. 하지만 Choi 등25)에 의하면 최소 3분 이상 검사 시 대부분의 지표가 5분 검사 시와 통계적으로 유의하게 차이가 없었으므로, 본 연구의 결과는 무리 없는 해석이 가능하다. 그러나 3–5분 측정 검사의 경우 교감신경 관련 지표의 정확도가 떨어질 수 있으므로 추후 대규모 연구를 통해 24시간 HRV 검사와 비교할 수 있다면 보다 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
이번 연구를 통해 근감소증과 낮은 자율신경활성도의 연관성을 확인하였으며 RMSSD와의 독립적 연관성을 확인하였다. 본 연구는 해외에서 60세 이상 성인 76명을 대상으로 한 소규모 연구 외에 국내외에서 최초로 진행된 50세 이상 성인 19,753명을 대상으로 한 대규모 연구라는 점에서 의의가 있다. 노화로 인한 근감소증과 심혈관질환의 연관성에 관한 연구들과 함께 본 연구를 통해 근감소증과 RMSSD의 독립적 연관성을 확인함으로써 근감소증이 심장의 미주신경성 조절에 영향을 주며 추후 심혈관질환 발생률을 높일 수 있음을 보여준다. 그러므로 노화에 있어서 심혈관질환 예방을 위해 적절한 신체활동을 통해 근육량을 유지하는 것이 중요할 수 있다. 또한 근감소증을 보이는 중년 및 노인에서 심박수 변이를 이용한 부교감신경활성도 측정을 통해 심장질환의 위험도를 평가해 볼 수 있을 것이고, 향후 잘 계획된 전향적 연구를 통해 이에 대한 추적 관찰도 가능할 것으로 생각된다.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
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Jeong-Min Ji Hyun-Min Koh Ji-Yong Jang Jin-Sook Moon Hye-Rang Bak Hye-Jin Jang An-Na Lee Nak-Gyeong Ko |
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