심박수 및 심박동수 변이와 염증 표지자로서 백혈구 수와의 연관성

[원저]

심박수 및 심박동수 변이와 염증 표지자로서 백혈구 수와의 연관성

김범만

, 이성희

, 황의경

, 고재무

, 우종민

인제대학교 서울백병원 가정의학과¹, 신경정신과²

- 요 약 -

연구배경 심박동수 변이는 심혈관계질환을 비롯한 다양한 질환에서 위험의 표지자로서 대두되고 있으며, 안정시의 심박수 증가 역시

심혈관 질환의 위험요인이다. 백혈구 수는 염증의 표지자로서 심혈관 질환의 위험인자로 알려지고 있다. 본 연구에서는 이들 표지자간의 연관성을 알아보고자 하였다.

방 법 2003년 일개 종합병원의 건강검진 수진자 중 심박동수 변이 검사를 받았고 급성질환이나 약물 복용력이 없는 40세 이상의 남자 146명, 여자 77명을 대상으로 하였다. 심박동수 변이는 SA-2000E를 이용하여 5분 동안 측정하였다. 백혈구 수는 3분위 수를 이용하여 범주화하였으며 카이제곱 검정과 일원배치분산분석을 통해 범주간의 특성을 비교하였다. 백혈구 수와의 상관 관계를 보기 위해 연령을 통제한 편상관계수를 구하였다. 이상에서 유의한 변수들을 독립변수로, 백혈구 수를 종속변수로 하 여 다중선형회귀분석을 시행하였다.

결 과 삼분위수에 의한 백혈구 수의 범주에 따라 성별, 흡연력, 체질량 지수, 고밀도 콜레스테롤, 중성 지방이 유의한 차이를 보였

다. 연령을 통제한 편상관계수는 수축기 혈압, 체질량 지수, 고밀도 콜레스테롤과 평균 심박수가 백혈구 수와 유의한 상관성 을 보였으며, 심박동수 변이의 지표들은 백혈구 수와 유의한 상관성을 보이지 않았다. 연령, 성별, 흡연력, 수축기 혈압, 체질 량지수, 고밀도 콜레스테롤과 중성지방을 모델에 포함시켜 다중선형회귀분석을 시행하였을 때 평균 심박수는 40세 이상 전 연령에서 백혈구 수와 유의한 연관성을 보였으며, SDNN은 50세 이상에서 유의한 연관성을 보였다.

결 론 평균 심박수와 심박동수 변이는 50세 이상에서 염증의 표지자와 유의한 연관성을 갖는 것으로 보이지만, 임상적으로 동맥경

화도의 지표로 이용되기 위해서는 추후 더 연구가 필요하다.

(대한임상건강증진학회지 2006;6(2):106~113)

중심단어 심박수, 심박동수 변이, 백혈구, 염증

7서 론

안정 시 심박수의 증가는 심혈관 질환으로 인한 사망의 위 험인자이며, 일반인에서도 고혈압이나 심혈관 질환의 발생과 의 연관성이 여러 연구에서 보고되고 있으며 다른 위험인자 의 존재를 예측하는 지표로서도 사용될 수 있다.

심박동수 변이(Heart rate variability, HRV)는 자율신경계의 이상을 검 사하는 가장 비침습적인 방법으로, 1970년대 후반 심근경색 후 생존자에서 심박동수 변이의 감소와 부정맥으로 인한 사

∙교신저자 : 이 성 희 인제대학교 서울백병원 가정의학과

∙주 소 : 서울 중구 저동 2가 인제대학교 서울백병원

∙전 화 : 02-2270-0097

∙E-mail : [email protected]

∙접 수 일 : 2006년 6월 2일 ∙채 택 일 : 2006년 6월 23일

망률의 증가와의 연관성이 밝혀진 후 최근에는 심근경색이나 심부전 등의 심장질환뿐만 아니라 고혈압, 당뇨병성 신경병 증, 직업성 건강 평가 등 다양한 질환에서 위험의 표지자로 서 대두되고 있으며 현재 그 사용이 확대되고 있다.

염증(inflammation)은 심혈관 질환의 위험인자로 동맥경 화와 그 진행에 있어 중요한 역할을 하며

, 정상인에서도 심 혈관 질환과 관련된 사망률이나 이환율과의 연관성이 보고되 고 있다.

이러한 염증의 표지자 중 백혈구 수의 증가와 심 혈관 질환의 사망률 간의 연관성은 잘 알려져 있으며, 백혈 구 수의 증가는 또한 급성 심근 경색과 그 합병증, 관상동맥 질환, 뇌졸중 등의 위험인자로 알려지고 있다.

국내에서도 자율신경계의 활성도와 심혈관계 질환 관심

증가로 심박동수 변이를 이용한 연구들이 수행되고 있으며,

대사증후군, 고혈압 및 허혈성 심질환 환자에서 심박동수 변 이의 감소가 있음이 보고된 바 있다.

그러나 이러한 심박동수 변이가 심혈관질환, 특히 동맥경화성 변화의의 간 접 지표인 염증의 표지자와 어떠한 연관성을 갖는지에 대한 연구는 많지 않은 상태이므로, 심박동수 변이의 감소가 향후 심혈관질환을 예측할 수 있는 염증 표지자로서 사용될 수 있 는지 불분명하다. 따라서 본 연구는 심박동수 변이와 심혈관 질환의 예측인자인 염증의 표지자와의 연관성을 고찰하고, 그 임상적 유용성을 검토하고자 수행되었다.

방 법

1. 연구 대상

2003년 일개 종합병원의 건강검진 수진자 중 394명이 심 박동수 변이 검사를 받았으며 이중 40세 이상 성인 257명 을 대상으로 하였다. 문진표에 감기 등의 급성 질환을 기재 한 예는 없었으며, 약물을 복용 중이라고 기재한 33명을 제 외하였다. 혈액 검사 상 백혈구 수치가 18,370/㎕인 1명을 제외하여 최종 223명(남성 146명, 여성 77명)을 대상으로 하였다.

2. 연구 방법

모든 대상자들은 수진자들은 검사 전 최소 8시간 금식을 한 상태에서 신체계측, 혈압 측정, 생화학적 표지자 검사를 위한 채혈을 시행하였다. 신장 및 체중은 자동계측기를 통 해 측정하였으며 이를 통해 체질량 지수를 계산하였다. 자 기기입식 설문지를 통해 급성 질환의 이환 여부, 과거력, 약 물 복용력, 흡연력, 음주력 및 운동 여부를 조사하였다. 흡 연력의 경우 현재 흡연자, 과거 흡연자, 비흡연자로 분류하 여 문진표를 받았으나 과거 흡연자의 경우 금연 기간이 기 재되어 있지 않아 분석 시에는 과거흡연자와 비흡연자를 과 거 또는 비흡연자로 같이 분류하였으며, 운동여부는 일주일 에 2회 이하 운동을 하는 경우와 3회 이상 하는 경우로 분 류하였다.

심박동수 변이 측정은 SA-2000E(medi-core, 2002)를 이용하 였고, 의자에 앉은 상태에서 좌우측 손목과 좌측 발목 부분에 각각 전극을 부착시킨 후 안정 상태에서 5분간 측정하였다.

검진의 검사 항목 중 심박동수 변이에 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 위내시경 검사를 받기 전에 심박동수 변이 검사를 받도록 하였다.

심박동수 변이의 측정은 크게 시간 영역 분석과 주파수 영 역 분석을 사용하는데 시간 영역 분석에서는 주로 평균 심박 수(mean heart rate), SDNN(the standard deviation of all normal R-R intervals), rMSDD(the square root of the mean of the sum of the squares of differences between successive NN intervals) 등이 사용되며, SDNN은 전체적인 변이도를 나타내고 rMSDD는 부교감신경(미주신경)의 활성도를 나타낸 다. 주파수 영역 분석에서는 주로 LF(low-frequency band), HF(high-frequency band) 그리고 LF/HF ratio가 사용되는데, HF는 원심성 미주신경의 활성을 나타내며 LF는 교감신경과 미주신경의 활성을, LF/HF ratio는 교감/미주신경의 균형을 반영한다고 한다. 그리고 TP(total power)는 VLF(very low- frequency band), LF, HF를 포함한 전체 대역 성분으로서 전 체 심박동수 변이를 알 수 있다.

평균 심박수는 심박동수 변이의 지표들과 함께 제시하였다.

3. 통 계

백혈구 수의 삼분위 수에 따라 세 군으로 분류하여 각 군 간의 독립변수들의 차이를 분석하였다. 독립변수가 범주형 변수인 경우에는 카이제곱 검정을 하였고, 연속형 변수인 경 우에는 일원배치분산분석을 사용하여 백혈구 수의 범주에 따른 평균을 비교하였다. 각 변수들과 백혈구 수와의 상관관 계를 파악하기 위해 피어슨 상관계수와 연령을 통제한 편상 관계수를 구하였다. 이상의 분석을 통해 통계적으로 유의한 변수들을 독립변수로 하고 백혈구 수를 종속변수로 하여 다 중선형회귀분석을 시행하였다. 통계는 SPSS for windows 10.0을 사용하였으며 유의 수준은 P<0.05로 정의하였다.

결 과

1. 연구대상자의 일반적 특성(표 1)

전체 대상자중 남성은 146(65.5%)명, 여성은 77(34.5%)이 었으며, 평균 연령은 50.1±6.5세(남성: 50.0±6.7세, 여성:

50.3±6.1세)이었으며 40대는 117명(52.5%), 50대 이상은 106명

(47.5%)이었다. 체질량 지수는 평균 24.3(±2.8)이었으며, 25

미만인 경우가 145명(65.0%), 25 이상인 경우가 78명(35.0%)

이었다. 흡연력의 경우 현재 흡연자는 73명(32.7%), 과거 또

는 비흡연자는 150명(67.3%)이었다. 운동 횟수는 주 2회 이

하인 경우가 134명(60.1%), 주 3회 이상인 경우가 89명(39.9%)

이었다.

Table 1. General characteristics of study subjects.

Unit: N (%)

Variables Category Total (N=223)

Sex

Male 146(65.5)

Female 77(34.5)

Age(years)

40~49 117(52.5)

≥50 106(47.5)

Body mass index(kg/m²)

<25 145(65.0)

≥25 78(35.0)

Smoking

Current smoker 73(32.7) Non or Ex-smoker 150(67.3) Alcohol

Yes 122(54.7)

No 101(45.3)

Exercise

≤ 2 times/week 134(60.1)

≥ 3 times/week 89(39.9) Education

Middle school or less 28(12.5)

High school 94(42.2)

College or more 101(45.3) Past History

No 196(87.9)

Hypertension 9( 4.0)

Diabetes 5( 2.2)

Others 13( 5.8)

Table 2. Characteristics according to WBC counts.

Variables

WBC counts(×10³/㎕) Lowest third ≤5.36

(N=74)

Middle third 5.37~6.62 (N=75)

Highest third ≥6.63

(N=74) P value*

Categorical variables Number(%)

Sex Male 39(26.7) 49(33.6) 58(39.7) 0.005

Female 35(45.5) 26(33.8) 16(20.8)

Smoking Current 12(16.4) 19(26.0) 42(57.5) <0.001

Non or Ex-smoker 62(41.3) 56(37.3) 32(21.3)

Alcohol Yes 36(29.5) 42(34.4) 44(36.1) 0.402

No 38(37.6) 33(32.7) 30(29.7)

Exercise ≤ 2 times/week 42(31.3) 44(32.8) 48(35.8) 0.574

≥ 3 times/week 32(36.0) 31(34.8) 26(29.2)

Continuous variables Mean(±Standard Deviation)

Age 51.3(± 6.4) 49.8(± 5.9) 49.2(± 7.0) 0.137

Body mass index(kg/m²) 23.6(± 2.3) 24.7(± 2.6) 24.6(± 3.3) 0.021

Systolic blood pressure(mmHg) 114.5(±14.6) 115.7(± 13.0) 117.2(± 14.2) 0.500

Diastolic blood pressure(mmHg) 72.8(±10.1) 73.2(± 10.2) 74.9(± 9.8) 0.425

Fasting glucose(mg/dL) 94.3(±15.0) 97.6(± 28.6) 94.5(± 11.7) 0.513

Total cholesterol(mg/dL) 204.2(±38.4) 205.7(± 39.1) 205.4(± 39.6) 0.969

HDL Cholesterol(mg/dL) 52.8(±13.2) 50.8(± 11.4) 46.6(± 10.7) 0.005

Triglyceride(mg/dL) 125.3(±73.7) 158.1(±131.8) 172.0(±107.3) 0.026

*calculated from chi square test for categorical variables, and one way ANOVA test for continuous variables

2. 백혈구 수와 다른 심혈관계 질환의 위험요인들과의 연관성(표 2)

백혈구 수는 2.88~11.03(×10

/㎕)의 범위였으며, 성별에 따 라 다른 분포 양상을 보였다. 남자의 평균과 표준편차는 6.44±1.52(×10

/㎕) 였고, 여자의 경우에는 5.67±1.52(×10

/㎕) 였다. 백혈구 수를 삼분위수에 따라 5.36×103/㎕ 이하, 5.37×10

/㎕~6.62×10

/㎕, 6.63×10

/㎕ 이상의 세 군으로 분류 하였다.

성별(P=0.005)과 흡연력(P=0.000)의 경우 백혈구 수의 범주 에 따라 유의한 차이를 보였으나 음주력과 운동은 차이가 없 었다. 백혈구의 범주에 따른 연속 변수들의 평균 비교에서는 체질량 지수(P=0.021), 고밀도 콜레스테롤(P=0.005), 중성 지방 (P=0.026)이 유의한 차이를 보였으며 상위 삼분위수 범주에서 고밀도 콜레스테롤은 가장 낮았으며, 중성지방은 가장 높았 다. 수축기 및 이완기 혈압, 공복시 혈당, 총콜레스테롤은 통 계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다.

3. 백혈구 수와 심박수 및 심박동수 변이와의 연관성(표 3)

평균 심박수는 남자의 경우 68.5±9.9 bpm, 여자의 경우

69.1±9.6 bpm이었으며, 백혈구 수 상위 삼분위의 범주에서

통계적으로 유의하게 높았다(P=0.002). SDNN은 남자의 경우

평균 32.5±12.8 ms, 여자의 경우 33.8±10.9 ms였으며, 백혈구

수의 분포에 따라 유의한 차이를 보이지 않았다. rMSDD는

Table 4. Correlations between WBC counts and other variables.

Variables Pearson correlation

coefficients P-value Partial correlation

coefficients* P-value

Age -0.099 0.142

Body mass index(kg/m2) 0.107 0.111 0.1337 0.047

Systolic blood pressure(mmHg) 0.082 0.222 0.1068 0.112

Diastolic blood pressure(mmHg) -0.204 0.719 -0.0279 0.680

Fasting glucose(mg/dL) 0.160 0.017 0.1535 0.022

Total cholesterol(mg/dL) 0.044 0.518 0.0518 0.442

HDL Cholesterol(mg/dL) -0.196 0.003 -0.1927 0.004

Triglyceride(mg/dL) 0.132 0.050 0.1311 0.051

Heart rate variability indices

Mean heart rate (bpm) 0.221 0.001 0.2182 0.001

SDNN^† (ms) -0.092 0.171 -0.1106 0.100

rMSDD^‡(ms) -0.078 0.244 -0.0846 0.209

TP^§ (ms²) -0.084 0.209 -0.0955 0.156

LF^∥ (ms²) -0.055 0.415 -0.0730 0.279

HF^¶ (ms²) -0.027 0.691 -0.0393 0.560

LF/HF Ratio -0.040 0.557 -0.0539 0.425

* adjusted by age

†SDNN：the standard deviation of all normal R-R intervals

‡rMSDD：the square root of the mean of the sum of the squares of differences between successive Normal to Normal intervals

§ TP：total power

∥LF：low-frequency band

¶ HF：high-frequency band

Table 3. Heart rate & Heart rate variability indices according to WBC counts.

Heart rate variability indices

WBC counts(×10³/㎕)

P value*

Lowest third

≤5.36 N=74

Middle third 5.37~6.62

N=75

Highest third

≥6.63 N=74 Mean(±Standard Deviation)

Mean heart rate (bpm) 66.8(± 8.7) 67.5(± 9.3) 72.0(± 10.7) 0.002

SDNN^† (ms) 34.2(± 12.2) 33.3(± 12.0) 31.4(± 12.2) 0.367

rMSDD^‡ (ms) 29.1(± 15.5) 25.4(± 13.1) 26.0(± 14.1) 0.247

TP^§ (ms²) 1030.6(±997.1) 1004.2(±915.5) 842.5(±715.8) 0.376

LF^∥ (ms²) 269.4(±333.3) 250.4(±351.4) 204.9(±230.4) 0.430

HF^¶ (ms²) 182.5(±143.7) 160.2(±173.6) 179.4(±213.2) 0.712

LF/HF Ratio 2.4(± 4.0) 2.1(± 2.3) 2.0(± 2.4) 0.817

* calculated by one way ANOVA

†SDNN：the standard deviation of all normal R-R intervals

‡rMSDD：the square root of the mean of the sum of the squares of differences between successive Normal to Normal intervals

§ TP：total power

∥LF：low-frequency band

¶ HF：high-frequency band

남자의 경우 평균 26.4±15.6 ms, 여자의 경우 평균 27.6±11.4 ms 였고, 백혈구 수 분포에 따라 유의한 차이가 관찰되지 않 았다. 그 외 TP, LF, HF 및 LF/HF ratio 역시 백혈구 수의 분포에 따른 유의한 차이를 보이지 않았다.

4. 백혈구 수와 기타 요인들 간의 상관관계 분석(표 4, 표 5) 연속 변수들의 경우 백혈구 수와의 상관관계를 파악하기 위

해 피어슨 상관계수를 구하였다. 체질량 지수(r=0.160, P=0.017), 고밀도 콜레스테롤(r=-0.196, P=0.003), 평균 심박수(r=0.221, P=0.001) 가 통계적으로 유의하였다.

연령을 통제한 편상관계 수를 구했을 때 수축기 혈압, 체

질량지수, 고밀도 콜레스테롤과 평균 심박수는 유의한 상관성

을 보였으며(P<0.05), 중성 지방의 경우 경계적 유의성(P=0.051)

을 보였다. SDNN(P=0.100)과 기타 심박동수 변이의 지표들은

유의한 상관관계를 보이지 않았다(표4). SDNN의 경우 40대와

Table 5. Comparison of SDNN* according to age groups.

Age group WBC counts(×10³/㎕)^†

P value^‡ Partial Correlation

Coefficient^§ P value Lowest third Middle third Highest third

Mean(±SD)^∥

40~49 years 33.3(±9.6) 35.5(±13.5) 34.6(±11.4) 0.723 0.0082 0.931

≥ 50 years 36.7(±14.0) 28.2(±9.4) 29.1(±12.5) 0.007 -0.2413 0.018

*SDNN: the standard deviation of all normal R-R intervals

†by tertile values according to age groups, each third is as follows;

for 40-49 years: ≤5.68, 5.69~7.05, ≥ 7.06, for ≥ 50 years: ≤ 5.20, 5.21~6.18, ≥ 6.19

‡calculated by one way ANOVA

§ partial correlation coeffcient between SDNN and WBC count adjusted by age

∥mean of SDNN

Table 6. Factors associated with WBC count*

Total

≥40 years (N=223)

Age groups 40~49 years

(N=117)

≥50 years (N=106)

β P-value β P-value β P-value

Model with mean heart rate R²=0.248 R²=0.232 R²=0.289

Mean heart rate 0.0354 0.000 0.0309 0.027 0.0389 0.008

Age -0.0077 0.609 0.0415 0.027 0.0296 0.441

Sex(male/female) -0.231 0.307 -0.0086 0.802 -0.376 0.221

Smoking(non or ex/current) 1.162 0.000 1.226 0.000 1.043 0.003

Systolic blood pressure 0.0084 0.272 0.0029 0.796 0.0121 0.261

Body mass index 0.0558 0.117 0.0269 0.584 0.118 0.030

HDL cholesterol -0.0175 0.046 -0.0268 0.033 -0.0065 0.625

Triglycerides -0.0008 0.356 -0.0008 0.543 -0.0012 0.430

Model with SDNN^† R²=0.211 R²=0.198 R²=0.270

SDNN -0.0138 0.089 -0.0006 0.606 -0.023 0.034

Age -0.0157 0.312 0.0224 0.672 0.0294 0.450

Sex(male/female) -0.151 0.514 0.0264 0.939 -0.345 0.267

Smoking(non or ex/current) 1.198 0.000 1.222 0.000 1.116 0.001

Systolic blood pressure 0.0116 0.134 0.0059 0.598 0.0128 0.239

Body mass index 0.0441 0.223 0.0151 0.764 0.122 0.028

HDL cholesterol -0.0173 0.055 -0.0291 0.024 0.0008 0.951

Triglycerides -0.0006 0.492 -0.0004 0.741 -0.0012 0.437

* results of multivariate linear regression

†SDNN: the standard deviation of all normal R-R intervals

50대 이상의 연령군으로 나누어 분석한 결과, 50세 이상에서 백혈구 수의 범주에 따라 유의한 차이를 보였으며(P=0.007), 연령을 통제한 편상관계수 역시 유의한 상관성을 보였다 (P=0.008)(표 5).

5. 백혈구 수에 영향을 미치는 변수들에 대한 다중선형회귀 분석 결과(표 6)

백혈구 수를 종속변수로 하고, 연령, 성별, 흡연력과 상관 분석에서 연관성을 보인 수축기 혈압, 체질량 지수, 고밀도 콜레스테롤, 중성 지방 및 평균 심박수를 독립변수로 하는

모델을 이용하여 다중선형회귀분석을 시행하였다. 그 결과 평균 심박수(β=0.0354, P=0.000), 흡연력(β=1.162, P=0.000)과 고밀도 콜레스테롤(β=-0.0175, P=0.046)이 통계적으로 유의하 였다. 이 모델을 40대와 50대 이상의 연령군으로 나누어 별 도로 시행한 분석에서도 평균 심박수는 모두 유의한 결과를 보였다.

평균 심박수 대신 50대 이상의 연령군에서만 유의한 결과

를 보였던 SDNN을 독립변수로 하는 별도의 모델을 구성하

여 다중선형회귀분석을 시행하였을 때, SDNN은 다른 변수의

영향을 보정한 뒤에도 50대 이상에서 여전히 통계적으로 유

의하였다(β=-0.0231, P=0.034).

고 찰

많은 연구에서 높은 안정시의 심박수는 동맥경화와 심혈관 질환의 발생과 연관되어 있으며, 이는 동맥경화의 다른 위험 인자와는 독립적이며 고혈압 환자뿐만 아니라 일반인에서도 관찰된다.

안정시의 심박수가 높은 경우 다른 심혈관 질환 의 위험인자를 군집적으로 가지고 있는 경우가 많으며 교감 신경의 우세가 심박수와 혈압의 증가 그리고 중성지방과 공 복 시 인슐린의 증가 등 대사 이상을 초래하는 것으로 생각 되고 있다. 동물 실험에서 심박수의 증가는 혈관벽의 스트레 스를 증가시켜 직접적으로 동맥경화를 유발하는 작용을 할 수 있다고 보고되었다.

심박동수 변이의 감소는 서론에서 밝힌 바와 같이 급성심 근경색에서의 사망률, 돌연 심장사, 심혈관 질환의 발생의 위 험인자이며 고혈압, 당뇨병 등에서도 심박동수 변이의 감소 가 보고되고 있다.

또한 동맥경화와의 연관성도 보고되고 있는데 Heikki 등

은 SDNN이 관상동맥의 국소적인 동맥경 화의 진행을 예측하는 인자라고 하였다. 또한 Kacem 등

은 동물실험에서 교감신경절제가 혈관 평활근 세포의 표현형을 변화시켜 말초 혈관에서 동맥경화의 진행을 조장한다고 하였 으며, Jensen 등

은 심박동수 변이의 감소가 혈관벽의 경직 성과 관련된다고 하였다. 이용제 등

은 비대사증후군 집단에 비해 대사증후군 집단에서 심박동수 변이가 감소되어 있다고 하였다.

염증은 포말세포의 생성부터 혈전증에 이르기까지 동맥경 화의 모든 단계에서 중요한 역할을 하며 백혈구의 동원과 전 염증성 사이토카인의 분비는 초기 동맥경화의 특징이다. 염 증은 혈전증을 조장하며 결국 동맥경화의 합병증인 심근경색 과 뇌졸중 등을 일으키게 된다.

백혈구 수는 C 반응 단백 등과 함께 이러한 염증의 표지자로 알려져 있으며 심혈관 질 환, 뇌졸중 등의 위험인자이다.

백혈구가 미세혈관 손상과 동맥경화의 중요한 요인이며 만성 백혈구 증다증은 직접적으 로 허혈성 위험을 반영한다는 가설은 최근 미세혈관 손상, 백혈구 활성화와 혈류학에 대한 이해가 발전하면서 더욱 뒷 받침되고 있다.

또한 Anoop 등

은 백혈구의 증가가 흡연이 나 기타 심혈관 질환의 위험인자와는 독립적으로 고혈압과 관련이 있다고 하였으며 만성적인 염증과의 관련

을 기전으 로 제시하였다. 최태순 등

은 증가된 백혈구 수는 대사증후 군의 군집성과 연관이 있으며 대사증후군의 또 다른 특징이 될 수 있다고 하였다.

이처럼 심박수의 증가와 심박동수 변이의 감소, 그리고 염 증과 염증 표지자는 심혈관 질환이나 고혈압, 뇌졸중 등의 여러 질환에서 공통적으로 보고되고 있지만 이들 간의 연관

성에 대한 연구는 많지 않다. 염증과 심박동수 변이의 감소 는 두 가지로 설명될 수 있는데 첫째는 골수와 림프망상계가 자율신경의 지배를 받기 때문에 이론적으로 교감신경이 우세 해지는 자율신경계의 불균형이 염증반응에 영향을 주거나 증 가시킬 수 있다는 것이며, 둘째는 심박동수 변이의 감소와 심 박수의 증가, 그리고 염증이 동맥경화의 부수현상(epiphenomena) 일 수 있다는 것이다.

본 연구에서 백혈구 수를 종속 변수로 하고 연령, 성별, 흡 연력, 체질량 지수, 고밀도 콜레스테롤, 중성지방을 포함하여 시행한 다중회귀분석에서 평균 심박수와 백혈구 수의 관계는 유의하였으며, 40대와 50대 이상의 연령대별 분석에서도 모 두 유의하였다. 안정시 심박수의 증가는 교감신경 활성의 증 가, 미주 신경 활성의 감소 또는 양자 모두가 원인으로 거론 되고 있으며

, Palatini

는 심박수의 증가는 고혈압과 관련 성이 있으며, 심박수의 증가와 혈압의 증가는 기저 교감신경 의 활성도 증가에 기인할 것이라고 하였다.

SDNN은 교감신경과 부교감신경의 활성을 모두 반영하는 지표로서 SDNN의 감소는 교감신경의 상대적인 우세를 나타 낸다.

Ahmed Sajadieh 등

은 55~75세의 건강한 성인을 대 상으로 한 연구에서 심박수의 증가/심박동수 변이(SDNN)의 감소는 백혈구 수와 유의한 상관을 보였다고 하였으며 이는 본 연구의 결과와 일치하는 것이다. 본 연구에서는 SDNN의 경우 50대 이상을 대상으로 하여 분석하였을 때만 유의하였 다. 연령군에 따라 다른 결과를 보이는 이유를 찾아보고자 연구대상자를 40대와 50대 이상 두 군으로 나누어 백혈구 수 에 유의한 영향을 미치는 성별, 흡연력, HDL 콜레스테롤치의 분포가 다른지 분석해보았다. 먼저 성별의 경우 40대에서 남 자가 68.4%, 50대에서 62.3%로 유의한 차이가 없었으며, HDL 콜레스테롤치의 평균값이 40대에서 49.5mg/dl, 50대에 서 50.7mg/dl 로 역시 유의한 차이가 없었다. 그러나 흡연률 의 분포의 경우 현재 흡연자가 40대에서 40.2%, 50대에서 24.5%로 유의한 차이를 보였다. 다중회귀분석에서도 나타났 듯이 현재 흡연 여부는 백혈구 수에 영향을 미치는 매우 중 요한 변수이므로 연령에 따른 차이는 바로 이러한 현재 흡연 자의 비율의 차이에서 기인한 것으로 추정할 수 있다.

본 연구의 제한점은 첫째, 여성의 대상자 수가 77명에 불

과하여 성별 분석을 시행할 수 없었다는 점이다. 백혈구 수

는 성별에 따라 다른 분포를 보이지만 여성 대상자의 수가

부족하여 별도의 분석을 시행하기 어려웠다. 둘째, 본 연구의

주요 변수인 백혈구 수, 심박동수 및 심박동수 변이의 지표

를 1회 측정한 값을 이용하였다는 점을 들 수 있다. 백혈구

수의 경우 문진표를 통하여 급성 감염의 이환여부를 묻고 극

단값을 보인 대상자를 제외하였으나, 급성 감염의 영향력을

완전히 배제했다고 보기 어렵다. 심박수 및 심박동수 변이 검사 역시 대상자의 급성 스트레스 또는 우울증 등의 정서 상태, 채혈, 검사 전 흡연 등 심박동수 변이의 결과에 영향을 줄 수 있는 요인들을 1회 측정값을 사용한 경우 완전히 통제 하였다고 보기 어렵다. 셋째, 본 연구는 단면 연구이므로 심 박수 또는 심박동수 변이와 백혈구 수간의 연관성을 보는데 그쳤으며, 인과관계까지 밝힐 수는 없다는 점을 들 수 있다.

결론적으로 50세 이상에서 평균 심박수와 SDNN은 성별, 흡연력, 수축기혈압, 고밀도 콜레스테롤, 체질량 지수와 중성 지방을 보정한 후에도 백혈구 수와 유의한 연관성을 보였으 며, 이는 교감신경의 활성도 증가 또는 교감신경의 상대적 우세에 기인할 것으로 생각된다. 심박수는 간단한 신체검사 이며 심박동수 변이의 측정은 단시간의 비침습적인 검사로서 이들의 동맥경화증 및 심혈관 질환의 위험요인으로서의 가능 성을 보았다고 할 수 있으나 향후 더 많은 연구가 필요할 것 으로 생각된다.

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[ Abstract ]

The Relationship between Heart Rate/Heart Rate Variability and WBC Count as an Inflammatory Marker

Bum Man Kim

, Sung Hee Lee

, Ue Kyoung Hwang

, Jae Moo Ko

, Jong Min Woo

Background Heart rate variability (HRV) is a non-invasive marker of autonomic nervous dysfunction and is being used in myocardial infarction, hypertension, and diabetic neuropathy. Also an association between elevated resting heart rate and risk of development of hypertension or cardiovascular disease is frequently reported. WBC count is a marker of inflammation and is a risk factor of cardiovascular diseases and stroke. In this study, we investigated the associations of these markers.

Methods The study population comprised of 223 adults who aged 40 years old or more. HRV was measured with SA-2000E for 5 minutes. We categorized WBC count by its tertile values, and evaluated variables with chi square test and one way ANOVA.

The correlations between WBC count and continuous variables were evaluated by Pearson and partial correlation coefficient.

Statistically significant variables were examined in multivariate linear regression with WBC count as dependent variable.

Results There was a statistically significant difference in sex, smoking, body mass index (BMI), HDL cholesterol, triglycerides among 3 groups of WBC count. The partial correlation coefficient after controlling age was significant for systolic blood pressure, BMI, HDL cholesterol and mean heart rate, but not for HRV indices. In multivariate linear regression analysis, mean heart rate was statistically significant in all age groups, but SDNN was significant in age group of 50 years or more

Conclusions It is suggested that meanheart rate could be used as marker of inflammation which is a risk factor of atherosclerosis, but more study is required. (Korean J Health Promot Dis Prev 2006 ; 6(2) : 106~113) Key words Heart rate, Heart rate variability, HRV, Inflammation, WBC

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∙Address for correspondence : Sung Hee Lee Inje University Seoul Paik Hospital

∙T e l : 02-2270-0097

∙E-mail : [email protected]