Relationship between Body Mass Index and Bone Mineral Density of Lumbar Spine in Men

서  론

비만은 체지방의 과도한 증가로 인하여 대사이상이 유발된 상태 를 말하며 고혈압, 이상지질혈증, 당뇨병 등의 만성질환의 주요 위험 요인이다.¹⁾ 우리나라의 19세 이상 비만 유병률(체질량지수[body mass index, BMI] 25 kg/m² 이상)은 1998년 26%에서 2007년 31.7%까지 증가 하였으며, 2009년에는 31.3%, 2012년에는 32.8%로 점점 증가하는 추세 에 있다.²⁾

한편 최근 경제수준의 향상과 의학의 발전 등으로 노령인구가 급 속히 증가되면서 골다공증의 빈도가 높아지는 추세이며 골다공증 은 현대사회의 심각한 문제로 대두되고 있다.³⁾ 골다공증은 뼈의 무 기질과 단백질이 줄어들어 골량에 비하여 골수강의 공간이 늘어나

서 골조직이 엉성하게 되는 것으로써 골밀도(bone mineral density)의 감소 및 그에 따른 요통, 골절 등의 증상을 초래한다. 성인의 골밀도 는 연령이 증가할수록 감소된다. 골량은 30-35세에 최대를 이룬 후 골형성과 골흡수가 균형을 이루어 비교적 일정하게 유지되다가 40 세 이후부터 골소실이 상대적으로 증가하여 골밀도가 감소된다.⁴⁾

기존의 연구결과에 따르면 BMI가 증가할수록 골밀도가 증가하 는 것으로 알려져 있다.^5-9) 따라서 BMI가 큰 비만한 사람일수록 골다 공증의 위험도는 줄어든다고 할 수 있다. 그러나 비만은 심혈관질환 및 대사증후군과 사망률을 증가시키는 건강 위험요인이다.^10,11)

따라서 본 연구에서는 BMI와 골밀도 간의 상관관계를 살펴 골다 공증 예측인자로서 BMI에 대한 기존의 연구결과를 다시 한번 확인 해 보고자 한다. 또한 골다공증은 신체의 어느 부위에서도 생길 수

Original Article

20세 이상 건강한 성인 남성에서 체질량지수와 골밀도 간의 관계

장용희, 안영준, 조성훈, 주진용, 한승헌*

대림성모병원 가정의학과

Relationship between Body Mass Index and Bone Mineral Density of Lumbar Spine in Men

Yong-Hee Jang, Young-Jun An, Song-Hun Cho, Jin-Yong Ju, Seung-Heon Han*

Department of Family Medicine, Daerim Saint Mary’s Hospital, Seoul, Korea

Background: This study aimed to determine the relationship between bone mineral density (BMD) of lumbar spine and body mass index (BMI) in men.

Methods: The subjects were 335 men who participated in a medical check-up program held at Daerim Saint Mary’s Hospital during January-July 2014.

BMD (T-score), height, and weight were measured. Men who had a previous history of endocrine disorders or were taking medication, which could influence BMD, were excluded. Factors affecting BMD were analyzed using Pearson correlation.

Results: BMI was positively correlated with BMD in underweight and normal-weight men (r= 0.253, P= 0.006). However, no significant association was found between BMD and BMI in overweight and obese men. Although not significantly, BMI was negatively correlated with BMD in obese men aged 20-39 years (r= -0.181, P= 0.418).

Conclusion: BMI was positively associated with BMD in normal-weight men. However, no significant association was found between BMD and BMI in overweight and obese men.

Keywords: Bone Density; Body Mass Index; Men

http://www.kafm.or.kr/kjfp.2015.5.3.327 pISSN 2233-9019 · eISSN 2233-9116 Korean J Fam Pract. 2015;5(3):327-331

KJFP

Received February 25, 2015 Accepted August 28, 2015 Corresponding author Seung-Heon Han

Tel: +82-2-829-9350, Fax: +82-2-829-9320 E-mail: [email protected]

Copyright © 2015 The Korean Academy of Family Medicine

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Yong-Hee Jang, et al. Body Mass Index and Bone Mineral Density of Lumbar Spine in Men

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있으나, 골다공증성 척추압박골절의 경우에 활동의 제한을 가져오 고 전신질환으로 이어질 수 있기 때문에 무엇보다 일찍 치료받는 것 이 중요하며 이를 예방하는 것이 치료에 따른 비용 절감에 효과적이 라 할 수 있어 이번 연구는 신체부위 중 요추 부위의 골밀도로 그 범 위를 한정하였다.

또한 골다공증에 관한 국내외의 연구들은 대부분 성인 여성들을 중심으로 이루어졌으며, 남성에서의 골다공증에 관한 연구는 아직 까지 부족한 실정이다. 이에 저자들은 남성의 골다공증에도 관심을 갖고 건강한 성인 남성에서 BMI와 골밀도 사이에 어떠한 관련성이 있는가를 알아보고자 본 연구를 시행하였다.

방  법

1. 연구대상

서울 대림성모병원 종합검진센터에서 2014년 1월부터 7월까지 건 강검진을 받은 20세 이상의 성인 남성 중 골대사에 영향을 미칠 수 있는 대사성 질환이나 부갑상선질환, 갑상선질환, 만성신부전, 만성 간질환 등의 특이병력이 없는 335명을 대상으로 하였다.

2. 연구방법 1) 신체계측

키와 몸무게는 전자측정기로 직접 측정하였으며, 신장과 체중의 실측치로 BMI를 산출하였다. BMI 범주의 구분을 위해서 아시아 성 인을 위한 ‘World Health Organization Asia-Pacific guideline’을 기준으 로 하였다. BMI<18.5인 경우는 저체중(underweight), 18.5≤BMI<23.0 인 경우는 정상체중(normal weight), 23.0≤BMI<25.0인 경우는 과체 중(overweight), BMI≥25.0인 경우는 비만(obesity)으로 분류한다.¹²⁾

2) 골밀도의 측정

골밀도 측정에는 이중 에너지 X-선 흡수계측기인 Lunar Prodigy dual energy X-ray absorptiometry bone densitometer (GE Medical Sys- tem, Madison, WI, USA)가 사용되었다. 골밀도는 1, 2, 3, 4번 요추 전후 면 및 양측 대퇴 경부에서 측정하였으며 요추부 부위(요추L1-L4 평 균 골밀도 측정값 중 가장 낮은 값)의 T-score를 수치로 이용하였다.

L5는 척추의 구조와 자세에 따라 오차가 매우 크게 나타나므로 판정 에서 제외하였고 The International Society for Clinical Densitometry가 정밀도 향상을 위해 L1에서 L4까지의 골밀도 평균치를 기준으로 판 정하도록 권고한 것을 따랐다. T≥-1.0이면 정상(normal), -1.0>T>-2.5 이면 골감소증(osteopenia), T≤-2.5이면 골다공증(osteoporosis)에 속 한다.¹³⁾

3) 통계분석

BMI와 골밀도로 대상자를 구분한 후 BMI와 골밀도 간의 관계를 확인하기 위해 Pearson 상관관계를 이용하였으며, 나이, BMI와 요추 골밀도와의 관계를 알아보기 위해 다중회기분석을 시행하였다. 골 량은 40세 이후부터 골소실이 상대적으로 증가하여 골밀도가 감소 된다. 특히 여성에서는 그 속도가 남성에 비해 2배 정도 빠르게 된다.

폐경 전까지 매해 0.5-1%씩 골소실이 일어나고, 폐경이 되면 보통 10 년 이내에 모든 부위에서의 골소실 속도가 세 배 더 빨라진다.⁴⁾ 이러 한 골밀도의 감소가 누적됨에 따라 요추 및 대퇴부의 골절의 가능성 을 증대시킨다. 또한 연령의 증가에 따라 환경적 또는 생활습관과 관 련된 요인은 골밀도에 중요한 영향을 미친다. 운동은 골밀도를 증가 시키고 흡연은 골밀도를 감소시키는 것으로 알려져 있다.¹⁴⁾ 또 이러한 생활습관요인은 연령이 증가함에 따라 누적효과가 나타날 수 있다 는 점이다. 따라서 40세 이후의 경우에는 연령과 생활습관 등 골다공 증과 관련된 요인들이 40세 이전보다 영향력이 크다고 할 수 있다. 따 라서 본 연구에서는 40세 미만과 40세 이상으로 대상군을 나누어 두 군 간의 모든 측정인자를 T-검정하였고, 40세 미만과 40세 이상의 비 만군에서 BMI와 골밀도와의 Pearson 상관관계를 분석하였다. 모든 데이터는 평균±표준편차로 표시하였으며 통계학적인 분석은 Win- dow용 IBM SPSS ver. 22.0 (IBM Co., Armonk, NY, USA)을 사용하였다.

P값이 0.05 미만인 경우 통계학적으로 유의한 것으로 판단하였다.

결  과

1. 대상자의 일반적 특성

전체 대상자들의 나이, 키, 체중 및 BMI, 요추 골밀도는 Table 1과 같다. 평균 나이는 50.37±11.48세, 평균 키는 170.40±6.58 cm, 평균 체 중은 70.12±10.63 kg, 평균 BMI는 24.10±3.01 kg/m², 평균 요추 골밀 도는 -0.371±1.32이었다.

2. 40세 미만군과 40세 이상군의 특성

40세 미만군의 평균 신장은 175.72±6.40 cm이고 40세 이상군의 평 균 신장은 169.11±5.96 cm으로 통계적으로 유의한 차이(P<0.001)가 있었으며, 40세 미만군의 평균 체중은 74.50±12.38 kg이고 40세 이상 군의 평균 체중은 69.06 ±9.90 kg으로 통계적으로 유의한 차이 (<0.001)가 있었다. 그러나 40세 미만군의 BMI 평균은 24.07±3.35 kg/

m²이고 40세 이상군의 BMI 평균은 24.11±2.93 kg/m²으로 40세 이상 군의 BMI가 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(P= 0.918). 또 한 40세 미만군의 평균 요추 골밀도는 -0.118±1.14이고 40세 이상군의 평균 요추 골밀도는 -0.43±1.36로 40세 이상군의 평균 요추 골밀도가

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낮았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(P= 0.087) (Table 2).

3. 전체 대상자들의 체질량지수에 따른 요추 골밀도와의 관계 BMI 23 kg/m² 미만에서는 골밀도와 BMI는 양의 상관관계를 보였 고 통계학적인 유의성이 있었다(r= 0.253, P= 0.006). 과체중군, 비만 이상군에서는 골밀도와 BMI는 유의적인 상관관계를 보이지 않았고 통계학적인 유의성도 없었다(r= 0.049, P= 0.627; r= 0.017, P= 0.857). 고 도비만군에서는 골밀도와 BMI는 음의 상관관계를 보였으나 통계학 적인 유의성은 없었다(r=-0.369, P= 0.237) (Table 3).

4. 40세 이상 및 40세 미만의 비만군에서 체질량지수에 따른 요추 골밀도와의 관계

40세 이상에서 BMI가 25 kg/m² 이상인 군에서는 골밀도와 BMI는 상관관계가 없었고 통계학적인 유의성도 없었다(r= 0.047, P= 0.653).

40세 이상에서 BMI가 30 kg/m² 이상인 군에서는 골밀도와 BMI는 음 의 상관관계를 보였으나, 통계학적인 유의성은 없었다(r=-0.609, P= 0.082). 40세 미만에서 BMI가 25 kg/m² 이상인 군에서는 골밀도와

BMI는 음의 상관관계를 보였으나, 통계학적인 유의성은 없었다(r=

-0.181, P= 0.408) (Table 4).

5. 나이, 체질량지수에 따른 요추부 골밀도의 다중선형회귀분석 결과 40세 미만의 비만군의 경우 단순회귀분석 결과 BMI가 1 kg/m2 증 가 시 요추부 골밀도는 0.09 감소(즉 음의 상관관계)하였다. 나이와 BMI를 포함한 다중회귀분석에 의하면 BMI가 1 kg/m2 증가 시 요추 부 골밀도는 0.082 감소(즉 음의 상관관계)하였으며, 나이는 요추부 골밀도와 유의한 음의 상관관계를 보였다(P= 0.019). 나이와 BMI의 coefficient에 따른 골밀도 식은 y= 8.919-0.177×나이-0.082×BMI로 나타난다(Table 5).

고  찰

건강한 성인 남성에서는 일반적으로 연령이 증가함에 따라 골밀 도는 감소하며, 체중이 높을수록 골밀도는 증가한다. 여러 연구들을 통하여 골다공증이나 골다공증에 의한 골절이 인종을 비롯하여 식 생활이나, 흡연, 운동, 골다공증의 가족력, 칼슘 섭취 등과 깊은 관련 이 있다는 것이 증명되었다.^15-18)

본 연구결과에서 BMI 23 kg/m² 미만의 정상체중군에서는 골밀도 와 BMI는 양의 상관관계를 보였고 통계학적인 유의성이 있었다. 그 러나 과체중군, 비만이상군에서는 골밀도와 BMI는 유의적인 상관 관계를 보이지 않았고 통계학적인 유의성도 없었다. 더 나아가서 비 록 통계학적인 유의성은 없었지만 고도비만군에서는 골밀도와 BMI 는 음의 상관관계를 보였다. 연령을 구분하여 살펴보았을 때 40세 이 상의 비만군에서 골밀도와 BMI는 유의적인 상관관계를 보이지 않 았다. 그러나 40세 미만 비만군의 경우 통계학적인 유의성은 없었지 Table 1. Characteristics of the study populations (n= 335)

Variable Value

Age (y) 50.37± 11.48

Height (cm) 170.40± 6.58

Weight (kg) 70.12± 10.63

Body mass index(kg/m²) 24.10± 3.01

L-spine bone mineral density (T-score) -0.371± 1.32 Values are presented as mean± standard deviation.

Table 2. Characteristics of the study populations (n= 335)

Variable Ae^<40 (n= 65) Age≥ 40 (n= 270) P-value

Age (y) 33.44± 3.95 54.44± 8.61 <0.001

Height (cm) 175.72± 6.40 169.11± 5.96 <0.001

Weight (kg) 74.50± 12.38 69.06± 9.90 <0.001

Body mass index (kg/m²) 24.07± 3.35 24.11± 2.93 0.918 L-spine bone mineral density -0.118± 1.14 -0.43± 1.36 0.087 Values are presented as mean± standard deviation.

Table 3. Relationship between L-spine BMD and BMI BMI (kg/m²) L-spine BMD (T score)

r P-value

<23 (n= 119) 0.253 0.006

23≤ BMI <25 (n= 100) 0.049 0.627

≥ 25 (n= 115) 0.017 0.857

≥ 30 (n= 12) -0.369 0.237

P-values and r were from the Pearson correlation analysis.

BMD, bone mineral density; BMI, body mass index.

Table 4. Relationship between L-spine BMD and BMI for obesity in two age groups

Age (y) BMI (kg/m²) L-spine BMD (T-value)

r P-value

Age (≥ 40) BMI≥ 25 (n= 92) 0.047 0.653

BMI≥ 30 (n= 9) -0.609 0.082

Age (<40) BMI≥ 25 (n= 23) -0.181 0.408

BMD, bone mineral density; BMI, body mass index.

Table 5. Relationship between bone mineral density and variables for obese men younger than 40*

Variable Coefficient Standard error P-value

Body mass index -0.082 0.094 0.393

Age -0.177 0.070 0.019

*Calculated from multiple linear regression analysis.

Yong-Hee Jang, et al. Body Mass Index and Bone Mineral Density of Lumbar Spine in Men

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만 골밀도와 BMI는 음의 상관관계가 나타났다.

그 원인을 생각해 보면 비만도에 따라 골대사에 미치는 정도가 영 향받을 수 있음을 시사하는 것으로 지방량의 증가 그 자체로 또는 지방세포에서 분비되는 물질에 의해 과도한 골밀도의 증가가 일어나 지 않도록 예방하거나 방해하는 역할을 수행할 것이라고 생각할 수 있다. 즉 지방량이 어느 수준까지는 골밀도를 증가시키지만 과도할 경우 골밀도에 나쁜 영향을 가질 가능성이 있다는 것이다.

40세 이상의 비만이상군에서 골밀도와 BMI는 상관관계를 보이지 않았으나, 40세 미만의 비만이상군에서 골밀도와 BMI는(비록 통계 학적인 유의성은 없었지만) 음의 상관관계가 나타났다. 그 이유에 대 해 생각해 보면, 골밀도에 영향을 줄 수 있는 비만 이외의 요인들, 예 를 들면 영양상태, 생활방식, 운동 정도, 흡연, 음주 등의 요인이 연령 증가에 따라 누적효과가 나타날 수 있다는 점이다. 또 30대까지는 신 체의 전반적인 골량이 일정하게 유지되지만 40세 이후에는 골소실이 점차 증가하여 골 양이 감소된다¹⁹⁾고 알려져 있는데, 30대까지는 흡 연과 같이 골밀도를 감소시키는 요인에도 불구하고 골재형성에 의해 신체의 전반적인 골량이 일정하게 유지되던 것이 40세 이후에는 그 러한 골재형성기능이 감소되는 것도 한 원인일 수 있다고 생각된다.

본 연구에는 몇 가지 제한점이 있다. 첫째, 요추 골밀도만을 측정 하여 분석결과에 제한이 있을 수 있다는 점이다. 또한 체중은 동일하 더라도 근육량과 체지방량의 비율이 다를 수 있고 그 결과 BMI와 요 추 골밀도와의 상관성이 달라질 수 있다. 둘째, 연구대상자가 적었다 는 것을 지적할 수 있다. BMI로 대상자를 세분하여 분석하였을 때, 특히 40세 미만의 비만이상군의 수가 23명에 불과하여 단면연구로 는 숫자가 적었다고 판단된다. 셋째, 자발적으로 건강검진센터를 내 원한 사람을 연구대상으로 설정하였고 제외기준을 검진센터기록에 의존해 적용하였기 때문에, 대상자가 모두 건강한 사람이 아닐 가능 성이 있으며, 파악되지 않은 질병이 있을 가능성이 있다. 넷째, 골밀도 에 영향을 줄 수 있는 요인들을 고려하지 못했다. 골밀도가 영양상 태, 생활방식, 운동 정도, 흡연, 음주 등 여러 가지 요인에 의해 영향받 는 것으로 알려져 있는데, 본 연구에서는 이와 같은 교란변수를 보정 하지 못한 점을 들 수 있다.

앞으로 비만을 포함하여 40세 이후의 골밀도에 영향을 주는 여러 요인의 기여도에 대한 연구가 있다면 성인 남성에서 골다공증을 예 방하는 데 큰 도움을 줄 수 있을 것이라고 생각한다. 또한 남성 골밀 도에 대한 체계적인 연구가 지속되어 고령층뿐만 아니라 중장년층 에서도 발생하고 있는 골감소증 및 골다공증에 대한 중요성을 인식 하고 골다공증과 그 합병증에 대해 적극적으로 진단 및 치료에 대처 해야 하겠다.

요  약

연구배경: 20세 이상 한국 성인 남성의 체질량지수와 골밀도와의 관 계를 알아보고자 본 연구를 수행하였다.

방법: 서울 대림성모병원 종합검진센터에서 2014년 1월부터 7월까지 건강검진을 받은 20세 이상의 성인 남성 중 과거력상 특이병력이 없 는 335명을 대상으로 하였다. 체질량지수와 연령으로 대상자를 구분 한 후 체질량지수와 골밀도 간의 관계를 확인하기 위해 Pearson 상관 관계를 이용하였으며, 나이, 체질량지수와 요추부 골밀도와의 관계 를 알아보기 위해 다중회기분석을 시행하였다.

결과: 체질량지수 23 kg/m² 미만에서 요추부 골밀도는 체질량지수 와 유의한 양의 상관관계가 있었다(r= 0.253, P= 0.006). 그러나 과체 중군, 비만이상군에서는 골밀도와 체질량지수는 유의적인 상관관 계를 보이지 않았고 통계학적인 유의성도 없었다. 연령을 구분하여 살펴보았을 때 40세 이상의 비만군에서 골밀도와 체질량지수는 유 의적인 상관관계를 보이지 않았다. 그러나 40세 미만의 비만군 및 40 세 이상의 고도비만군의 경우 통계학적인 유의성은 없었지만 골밀 도와 체질량지수는 음의 상관관계가 나타났다(r=-0.181, P= 0.418;

r=-0.609, P= 0.082).

결론: 정상 이하의 체질량지수를 가진 남성의 경우 요추부 골밀도는 체질량지수와 유의한 양의 상관관계가 있으나, 과체중군 및 비만이 상군에서는 유의한 상관관계가 없다. 이는 비만도에 따라 골대사에 미치는 정도가 영향받을 수 있음을 시사하는 것으로 앞으로 이에 관 한 대규모 연구가 필요하며 골다공증 예방을 위해 적정체중을 유지 하는 것이 중요하다 하겠다.

중심단어: 체질량지수; 골밀도; 성인 남성 REFERENCES

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