Received: February 9, 2015 Revised: May 27, 2015 Accepted: June 10, 2015.
Corresponding author: Seon Mee Kim
Department of Family Medicine, Korea University Guro Hospital, 148 Gurodong-ro, Guro-gu, Seoul 152-703, Korea Tel: +82-2-2626-3276, Fax: +82-2-837-3966, E-mail: [email protected]
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노인의 근감소증
김은혜, 김선미
고려대학교 의과대학 구로병원 가정의학교실
Sarcopenia of the Old Age
Eun Hye Kim, Seon Mee Kim
Department of Family Medicine, Korea University Guro Hospital, Korea University College of Medicine, Seoul, Korea
One of the important changes of body composition with aging is the increase of fat mass and visceral fat and the decrease of muscle mass and strength. Sarcopenia, the age-related decline of muscle mass, strength, and quality, is associated with functional impairment, physical disability, and even mortality. However, the etiology and the pathogenesis, the diagnosis of sarcopenia are obscure. Today, sarcopenia is a matter of immense public concern for aging prevention. Its prevalence continues to rise, probably as a result of increasing elderly populations all over the world. This article provides an overview of the pathogenesis, and diagnosis, epidemiology, clinical results of sarcopenia.
Key Words: Aging, Body composition, Sarcopenia
서 론
최근 우리나라는 출산율의 감소와 평균수명의 연장으 로 급격하게 인구고령화를 경험하고 있다. 고령자가 급 속하게 증가함에 따라 사회적으로 노인 문제에 대한관 심이 증가하고 있고 또한 경제적으로도 의료 비용의 급 증이 문제시 되고 있다.
1,2)
노인에서 발생하는 생리적 변화는 다양하다고 알려져 있으며 그 중에 하나가 근육량 및 근력의 감소이다. 근 육량의 점진적인 감소는 40대 이후부터 발생하여 70대 까지 10년에 8%의 감소가 일어난다고 추정하고 있으며, 그 이후로는 더욱 급격한 감소가 발생하여 10년마다
15%까지 발생할 수 있다고 알려져 있다.
3)
하체 근력 저 하 또한 70대까지 10년마다 10∼15%씩의 저하가 발생 하며, 그 이후로는 10년마다 25∼40%로 매우 빠르게 감 소하게 된다.4)
노인에서 근감소증(sarcopenia)은 신체기능 의 감소 및 장애, 삶의 질, 의료비용 등에 심각한 영향을 미친다. 그러나 근감소증에 대한 연구는 골감소증이나 골다공증 연구에 비해 15∼20년 이상 뒤늦게 시작한데 다가 보편적으로 이용되고 있는 골다공증 및 비만과 다 르게 아직 표준화된 진단 기준이 없다.이에 본 종설에서는 노인들에게 발생하는 근감소증의 기전과 진단 및 임상적 의의에 대해 살펴보고자 한다.
Table 1. EWGSOP conceptual stages of sarcopenia
24)Stage Muscle mass Muscle strength Performance
Presarcopenia ↓
Sarcopenia ↓ ↓ Or ↓
Severe sarcopenia ↓ ↓ ↓
본 론
1. 병인론
나이가 들면서, 남녀 모두 체성분의 변화가 발생하고, 이러한 변화는 체중의 변화와 무관하게 일어난다. 노화 에 따른 체성분 변화는 지방량의 증가와 제지방조직(lean body mass) 또는 근육량의 감소가 특징이다.
5,6)
근감소증과 연관하여 관찰되는 두 가지 변화로 골격근 섬유수의 감 소와 남아있는 섬유들의 단면적의 변화가 있다.7,8)
이러한 변화의 원인은 다양하지만 영양 상태의 부족 및 불균형, 신경내분비 조절기능 저하, 만성적인 체내 염증 현상, 신체 활동량 저하가 주요한 요인으로 여겨지고 있다.9,10)
노인의 근육량 감소는 부적절한 영양 섭취와 필수 아 미노산과 같은 영양에 대한 근육의 적응 실패가 한 원인 으로 의심되고 있다.
11)
2009년 우리나라 국민영양통계에 따르면 65세 이상의 노인 50%가 2010년 한국인 영양섭 취기준 미만으로 단백질을 섭취하고 있었고, 이러한 단 백질 섭취량이 권장량 미만인 노인에서는 근육량과 근 력이 유의하게 감소하였다는 보고도 있다.12)
또한, 나이가 들어감에 따라 당뇨를 유발하는 인슐린 저항성이 증가 하게 된다. 인슐린은 단백질 분해를 줄임으로써, 동화작 용을 하는 것으로 생각되었으나13,14)
최근의 보고에 따르면 인슐린이 단백질의 합성도 자극하는 것으로 밝혀졌다.15)
이로 인해 노화에 따른 인슐린 저항성은 질산의 합성저 해로 단백질 합성에 중요한 역할을 하는 아미노산의 세 포 내 이동을 저해함으로써 근감소증을 유발하게 된다.노화는 성장관련 호르몬(growth hormone, GH & insulin like growth factor-1, IGF-1)과 코티솔(cortisol), 남성호르몬 (testosterone), 여성호르몬(estrogen) 생산과 감수성의 변화 와 연관이 있으며, 이러한 호르몬은 근육 단백질 대사의 동화 작용 뿐만 아니라 이화 작용에 영향을 미친다.
16)
여러 연구에서 성장관련 호르몬 감소, 코티솔 농도 증가, 성호르몬 농도의 감소는 근육량 감소와 연관이 있다고 보고되고 있다.17-19)
그리고 노화에 따른 체지방의 증가는 interleukin-6 (IL-6) 및 tumor necrosis factor- (TNF-)와 같은 염증 유발 시 토카인의 증가를 초래한다. 이는 근원섬유단백질(myofib- rillar protein)의 분해를 촉진하고 단백질 합성을 감소시 켜 직접적으로 근육 소모를 유발한다.
20,21)
근섬유는 크 게 느리게 수축하는 type I과 빠르게 수축하는 type II로 나뉘는데, 노인의 근감소증에서 관찰되는 근육의 위축과소실은 type II 근섬유의 감소와 연관 있다고 알려져 있 다. TNF-와 IL-6 신호 전달 체계의 변화는 근섬유의 종 류에 따라 다르게 나타나는데 특히 type II 섬유에서 보 다 두드러지게 나타난다고 보고되고 있다.
22)
나이가 증 가함에 따라 증가하는 내장 지방과 이와 동반되어 염증 유발 시토카인이 증가하는 만성적인 낮은 염증이 근감 소증의 원인으로 의심되고 있어 노인에서의 지방의 재 분포에 따르는 복부비만과 근감소증 간의 상호관계를 설명할 수도 있다.16)
2. 근감소증 진단
과거 근육량의 변화를 측정하는 데 기술적으로 제한 이 많았으나 지난 20년간 근육량의 변화를 측정 할 수 있는 매우 정확한 방법들이 도입되었고 다양한 진단 방 법과 정의가 제시되어 왔다. 그러나 근육량의 측정방법 이 표준화되지 않음으로 인해 아직까지 완전히 정립된 진단기준은 없는 실정이다.
European Working Group on Sarcopenia in Older People (EWGSOP)는 2009년 1월 처음 모임을 시작한 이후 2차 례의 추가 모임을 통하여, 보완된 근감소증의 정의를 제 시하였다.
23)
EWGSOP에서는 근감소증을 지속적이고, 전 신적인 골격 근육량과 근력의 감소로 정의하였고, 이는 근력이 근육량에만 의존하는 것이 아니며, 근력과 근육 량의 관계가 직선적 관계가 아니기 때문이라 하였다.24,25)
따라서 근감소증의 진단에는 근육량의 감소와 근육 기 능의 감소(근력 또는 수행기능)가 함께 있어야 한다고 하였다. 또 근감소증의 단계를 근감소증 전단계(presarco- penia), 근감소증, 중증 근감소증(severe sacropenia)의 3단 계로 구별하였는데, 근감소증 전단계는 근육량의 감소는 있지만, 근력이나 신체수행 기능에는 지장이 없는 단계 이고, 근육량을 정확히 측정하는 방법으로만 발견될 수 있다. 근감소증은 근육량의 감소와 근력의 저하 또는 신 체수행 기능이 저하된 경우로 정의하였고, 중증 근감소 증은 근육량의 감소와 근력저하, 그리고 신체수행 기능 이 모두 저하된 경우로 정의하였다(Table 1).Table 2. Measuring techniques for sarcopenia
27)Measuring techniques Measurements Comments
Muscle size
DXA scan Total skeletal muscle mass Reliable, low radiation exposure
BIA Tissue conductivity Less reliable
CT san Muscle cross-sectional area Radiation exposure, expensive
MRI scan Muscle cross-sectional area Expensive, less available
Physical performance
SPPB Lower extremity function Validated tool for older people
CT: computed tomography, MRI: magnetic resonance imaging, BIA: bioelectric impedence analysis, DXA: dual energy X-ray absorptiom- etry, SPPB: short physical performance battery.
1) 근육량의 측정
현재 가장 정확하게 근육량을 측정하는 방법은 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MRI)이나 경제적 으로 매우 비현실적이다. 최근 이중에너지 방사선흡수법 (dual energy X-ray absorptiometry, DXA)에 의한 근육량 측정
26)
은 MRI로 측정한 값과 높은 상관관계가 있다고 알려져 있고, 낮은 방사선 조사량과 검사 편의성으로 근 감소증의 진단 방법으로 각광 받고 있다. 그러나 DXA 측정은 근육의 부종이나 근육 내 지방 침착 시 근육량을 최대 8% 과대 평가되는 제한점도 있다. 다른 근육량 측 정 방법인 전기저항측정법(bioelectrical impedance analysis, BIA)은 빠르고 손쉽게 근육량을 측정할 수 있는 방법이 지만 나이와 인종, 탈수 정도에 따라 근육량 값이 크게 영향을 받기 때문에 신뢰성이 매우 부족한 제한점이 있 다(Table 2).초기 연구에서 사지 근육량(appendicular skeletal muscle mass, ASM)을 DXA로 측정하는 방법을 제시하였다. DXA 로 측정된 값 중 사지의 뼈와 지방을 제외한 값을 사지 근육량(appendicular skeletal muscle mass, ASM)이라 정의 하였고, 신장의 제곱으로 나누어 신장이 증가할수록 사 지근육량이 증가하는 것을 보정하였다.
27)
ASM/height2
을 측정지표로 하여 20∼40세 젊은 남녀의 평균값보다 2 표준편차 이하로 감소한 경우에 근감소증으로 정의하였 다. ASM/height2
는 현재 가장 보편적으로 사용되는 근감 소증의 측정지표이나, 비만에 의해서 영향을 받아 비만 한 환자에서 근감소증을 진단하는데 적합하지 않다는 한계점을 안고 있다.또 다른 비슷한 연구에서는 전기저항측정법(bioelectrical impedance analysis, BIA)으로 측정된 값과 신장 제곱, 성 별, 나이를 이용하여 근육량([(height
2
/bioelectrical impedanceanalysis resistance×0.401)+(gender×3.825)+(age×−0.071)]+
5.102)을 추정하였다. 그리고 신장과 근육을 제외한 체구 성 성분을 보정하기 위하여 체중에 대한 백분율 값을 변 환하여 이 값이 젊은 기준 집단의 평균값보다 1∼2 표준 편차 사이는 class I 근감소증이라고 정의하였고 2 표준 편차 미만으로 감소된 경우를 class II 감소증이라고 정의 하였다.
28)
하지만 체중에 대한 근육량의 비는 지방량에 따라 크게 영향을 받는 잠재적인 단점이 있다고 알려져 있다.2003년에 발표된 연구에서는 기존의 사지 근육량을 신장의 제곱으로 나눈 ASM/height
2
가 비만한 환자에서 적절한 지표가 될 수 있는지에 대한 검증을 하였으며, 키와 체지방량을 동시에 고려한 기준을 제시하였다.DXA로 측정된 사지 근육량과 신장과 지방량을 고려한 상대적인 사지근육량 즉,
남자: −22.48+24.14×height (m)+0.21×total fat mass (kg) 여자: −13.19+14.74×height (m)+0.23×total fat mass (kg)
사이의 잔차 값이 20 백분위수 미만인 경우를 근감소증 으로 정의하였다.
29)
2) 근육 기능 평가
최근에는 절대적 근육량 이외에, 근육 기능 평가가 근 감소증 진단에 매우 중요하다는 견해가 우세하다. 따라 서 임상에서 근감소증 평가를 위해 BIA, DXA 등의 양 적 평가와 함께, 악력, 간편 신체 수행평가(short physical performance battery, SPPB), 통상 보행 속도 측정, 그리고 일어서서 걷기(Get up and go) 검사 등을 활용하여 근육 기능을 함께 평가할 것을 권고하고 있다.
23)
근력의 측정은 근감소증의 진단의 중요한 요소로 신 체 한 부위의 근력은 다른 부위의 근력과 밀접한 연관이 있어 손의 힘 측정기로 측정된 악력은 하지 근력의 측정 을 대용할 수 있다.
30,31)
악력은 고령화에 따른 체력의 변 화를 평가하기에 매우 유용한 지표이며 악력이 떨어지 는 사람은 조기에 사망한다는 연구도 있다.32)
EWGSOP는 근감소증의 진단기준에서 악력 남자 30 kg, 여자 20 kg 미만을 근감소증 위험군으로 하여 DXA 등을 통한 근육 량을 측정하여 진단하도록 제시하였다.27)
또한, 신체수행기능도 근감소증과 상관성인 높은 것 으로 나타났으며, 질병 유병과 사망 등 건강과 연관된 예후인자를 예측한다.
30)
여러 측정 방법 중 최근에는 SPPB와 보행속도 측정이 권장되고 있다. SPPB는 보행 속도, 의자에서 일어나기, 균형 등의 항목을 묶어서 만 든 평가 항목으로33)
European Working Group에서는 8점 미만은 근감소증으로 제시하고 있다. 보행속도 측정은 평소 때의 속도로 걸으라고 지시하고 4 m 또는 6 m를 몇 초 만에 걸어가느냐로 평가하는데 European Working Group에서는 4 m의 경우는 ＜0.8 m/s, 6 m의 경우 ＜1 m/s일 때 근감소증으로 제시되고 있다.3. 역학
서구의 연구들에서는 서로 다른 근감소증의 진단기준 을 사용하여 지역사회 노인에서 연령이 증가할수록 근 감소증은 증가하며, 근감소증과 신체 및 기능장애와 연 관성을 증명하였다.
29,34)
그러나 한국을 비롯한 아시아 노인을 대상으로 한 근감소증 연구는 아직 부족한 실정 이다.65세 이상의 지역사회 노인 565명을 대상으로 한 Korean longitudinal study on health and aging (KLoSHA) 연구에서는 근감소증의 지표로 ASM/height
2
을 이용하고 한계치를 남자 7.09 kg/m2
, 여자 5.27 kg/m2
로 하였을 때, 근감소증의 유병률은 남자 노인에서 35.3%, 여자 노인 에서 13.4%였다.35)
그러나 근감소증 지표로 ASM/ weight 을 이용하고 한계치를 남자는 29.9%, 여자는 25.1%로 근 감소증을 진단하였을 때, 근감소증 유병률은 남자 노인 에서 38.3%, 여자 노인에서 62.6%였다. 따라서 근감소증 의 유병률은 남녀에 따라, 또 측정지표 및 한계치에 따 라 많은 차이를 나타내었다. 또한 상대적 근육량을 나타 내는 ASM/weight 지표가 ASM/height2
지표보다 대사장애 및 심혈관질환의 연관성을 나타내는데 더 효율적이라는점을 제시하였다. 또한, 최근 National Health and Nutrition Examination Survey IV 연구에서도 ASM/height
2
지표는 노인에서 이동 능력의 감소를 예측하는데 한계 가 있음을 보고하였다.23)
서울 강북지역에서 시행한 역학 연구에서는 ASM/height
2
지표를 이용하여 근감소증의 유병률을 조사하였을 때, 60세 이상 노인에서 남자는 6.3%, 여자는 4.1%였다.36)
KLoSHA 연구와 비교하여 낮은 유병률을 보이는 것은 연구 대상의 연령 차이와 진단 한계치가 다르기 때문으 로 보여진다.4. 임상적 의의
근감소증의 임상적 의미는 근육량의 감소로 인한 근 력의 저하, 그리고 이에 수반되는 신체장애와 사망률 증 가로 요약할 수 있다. 신체 활동에 필요한 근력을 유지 하기 위해서는 적정한 근육량이 있어야 한다. 다양한 연 구에서 골격근육량과 근력의 상관관계는 매우 유의하고 상관계수가 0.5∼0.7에 이른다고 하였다.
37)
이때 근력이 신체기능을 유지하기 위한 최소역치 이하로 감소하게 되면 다양한 신체적 장애가 발생하게 된다. 대부분의 연 구에서 근육량의 감소와 신체장애 간의 연관성은 없었으나,
38-41)
근력의 저하와 신체 기능 저하와의 관계는 많은 관찰 연구를 통해 알려져 있다. 최근에 발표된 미국 국민보건영양조사(NHANES) 자료를 이용한 단면 연구에 따르면 낮은 다리의 근력은 나이와 성별, 음주, 만성질 환, 신체 활동 정도, 흡연을 보정하여도 신체 장애의 정 도와 연관 있었다.
42)
같은 연구에서 컴퓨터 촬영으로 측 정된 근육량 역시 신체 장애와 연관이 있었으나 무릎의 신근력을 보정하면 그 연관 관계가 사라졌다. 다른 관찰 연구에서도 신체 기능 장애는 근육량 보다는 근력이 강 한 연관이 있다고 보고되었다.43,44)
이를 통해 근력이 근 육량보다 더 신체 장애를 잘 예측한다고 할 수 있다.New Mexico 연구에서 근감소증이 있으면 일상생활에서 3가지 이상의 신체장애를 동반할 위험도가 4배 증가하 며, 신체균형의 장애는 2∼3배, 보행장애와 지팡이 등 보조기를 이용하게 되는 경우 및 낙상의 위험이 약 2배 높았다. 30개 코호트 연구 결과를 분석한 메타 분석에서 도 하지 근력 약화는 넘어짐의 위험이 1.76배, 반복적인 넘어짐 위험은 3.06배, 손상성 넘어짐은 1.52배 증가하였 다.
45)
근감소증과 그에 수반되는 근력의 저하는 신체장애
뿐만 아니라 사망률과도 밀접한 연관이 있다.
The Framingham Heart Study의 398명의 72∼92세 노 인을 대상으로 한 연구에서는 2년간의 근육량(SMI)이 1 kg/m
2
씩 감소할 때마다 사망 위험이 2배 증가하였다.46)
715명의 노인을 7.5년 추적관찰한 the MINOS study 연 구에서도 사지근육량의 감소 속도가 1 표준 편차 증가할 때마다 사망의 위험이 1.61배 증가하였다.47)
과거 많은 연구에서 근력의 감소와 사망 간의 연관 관계는 근육량 과 사망간의 관계보다 확고한 결과를 보여 주었다. 65∼101세 이상의 노인 여성 919명을 대상으로 한 연구에서 는 악력이 가장 낮은 삼분위 군은 가장 높은 삼분위 군 에 비하여 심혈관 질환에 의한 사망이 교란 인자를 보정 하여도 2.17배 증가하였다.
48)
또한 나이의 증가에 따른 근육량과 강도, 지구력의 감 소는 신체활동의 감소를 일으킬 수 있는데 이는 에너지 소비를 감소시키고 그 결과로 비만과 내장 비만을 유발 한다고 볼 수 있다. 이러한 변화는 노인에서 흔히 관찰 되는 인슐린 저항성과 2형 당뇨병, 고지혈증, 고혈압과 연관이 있고, 근육량의 감소는 골밀도와도 연관이 있 다.
16)
2010년 국민 건강영양자료에 따르면 ASM/height2
은 나이, 운동량, 칼슘을 포함한 영양분 섭취 등을 보정 하여도 남자와 여자에서 모두 골밀도와 양의 상관 관계 가 있었다.결 론
노인에서 발생하는 생리적 변화 중 하나인 근육량 및 근력의 감소는 근감소증을 유발하고, 이는 신체기능의 장애 및 사망의 위험을 증가시킨다. 최근 우리나라의 인 구고령화가 점차 심각해짐에 따라 질병 이환에 따른 장 애가 발생하지 않거나 사망 직전까지 건강한 상태를 최 대한 유지하려는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 따라 서 근감소증에 대한 연구가 아직은 부족하지만 중요한 건강문제로 대두될 것으로 보인다.
근감소증의 병태 생리는 아직 명확하지 않으나, 영양 상태의 부족, 신체 활동량 저하가 원인이 될 수 있으며, 성장관련 호르몬과 코티솔, 성호르몬의 변화 및 염증 유 발 시토카인의 증가가 원인이 된다. 현재 근감소증의 정 의 및 진단기준에 대해 세계적으로 표준화된 것은 없으 나, 유럽을 중심으로 한 EWGSOP에서 수정된 근감소증 의 정의와 진단 방법을 제시하였다.
아직 근감소증에 대하여 명확하지 않은 부분이 많지 만 우리나라는 물론 서구의 여러 역학 연구를 통해 근감 소증이 노인에 미치는 건강상의 영향은 매우 명확하다.
따라서 우리나라 노인에서의 진단기준 확립이 필요하겠 으며, 근감소증의 예방을 위한 프로그램 및 치료에 대한 관심과 함께 활발한 연구가 이루어져야 하겠다.
REFERENCES
