서 론
영양소는 에너지를 생산하고, 인체 구성물질의 기초를 구성하는 것으로 알려져 있으며, 최근에는 특히 질병을 예방하는 역할도 널리 알려져 있다. 영양소와 특정 질환 사이의 연관성은 많은 연구들에서 보고되고 있다.
1)영양소 중 칼슘은 인체 내에서 가장 풍부한 미네랄로서 전통적으 로 골 대사와 관련 있는 주요 영양소로 알려져 있다. 그러나 최근 많 은 연구들에서 세포막을 통한 신호전달, 근육 수축, 에너지 대사, 지 질대사 및 당 대사에 관여한다고 밝혀지고 있고,
2, 3)칼슘 섭취 및 혈 청 칼슘 농도와 고혈압, 당뇨, 대사 증후군과의 연관성에 대해서 다 양한 연구 결과들이 나오고 있다.
4-10)지난 10 년간 고혈압과 당뇨를 포함한 대사 질환의 유병률은 한국 인들에서 빠르게 증가함을 보여주고 있으며, 이는 서구적 식생활과 고령화로 일으킨다고 보고 있다. 그러나 서양 백인과 대조적으로 한 국인의 2 형 당뇨 환자들 중 많은 수가 정상체중을 가지고 있는 것으 로 나타나고 있다.
11)칼슘대사가 폐경 전과 후에 따라서 다르며 성 호르몬에 영향을 받 고 있으며,
12, 13)이전 연구에 의하면 혈청 칼슘과 당뇨 관련 변수들 사이에 남성과 폐경 후 여성 사이에 따른 유의한 차이가 있었으며 이는 폐경 여성에서 에스트라디올의 수치가 남성에서보다 낮았고 이에 따라 골대사 지표들이 증가하는 것과 관련이 있다고 보고한 바 있다.
14)그러나 저자들이 고 찰한 바에 의하면 혈청칼슘 농도와 혈압 또는
폐경 전후 여성에서 혈청 칼슘과 혈압 상승 및 혈당과의 관련성
양민주, 송찬희
*, 오세중, 옥선명, 김은혜
가톨릭대학교 의과대학 가정의학교실
The association of serum calcium level with fasting serum glucose level and blood pressure in Korean women according to menopausal status
Min-Joo Yang, Chan-Hee Song
*, Se-Jung Oh, Sun-Myeong Ock, Eun-Hye Kim
Department of Family Medicine, college of medicine, The catholic University of KoreaBackground: Calcium plays an essential metabolic role in the human body. Recent studies show that it is also a significant factor in many metabolic disorders. However, calcium-related data in Korean women, focusing on hormonal status especially, are lacking. The present study was performed to assess serum calcium levels with blood pressure and fasting serum glucose levels in women according to their menopausal state.
Methods: A total of 368 women who visited an outpatient clinic at a university hospital setting were included in this study. Mean values of blood pressure and fasting serum glucose were compared with tertile values of serum calcium levels. Odds ratios (OR) were calculated to determine the association between serum calcium level and elevated blood pressure and elevated fasting serum glucose.
Results: ORs for elevated blood pressure and abnormal glucose metabolism by serum calcium level in premenopausal women were 3.47 (95% CI 1.34~9.02, p=0.011) and 3.03 (95% CI 1.15~8.01, p=0.025), respectively. Postmenopausal women showed an OR of 2.63 (95% CI 1.28~5.39, p=0.009) for abnormal glucose metabolism. However, there was no significant association between serum calcium level and elevated blood pressure in postmenopausal women.
ConclusionONCLUSION: Our results suggest that serum calcium levels may play a significant role in blood pressure, fasting serum glucose, and history of diabetes mellitus, especially in premenopausal women. Additional research is needed on the associations and mechanisms between serum calcium levels and chronic disease according to sex and menopausal state.
Keywords: serum calcium, diabetes mellitus, fasting blood glucose, blood pressure
Received February, 27, 2015 Revised September 17, 2015 Accepted September 22, 2015 Corresponding Author Chan-Hee Song
Tel: +82-2-3779-2354, Fax: +82-2-780-1187 E-mail: chsong@catholic.ac.kr
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Min-Joo Yang, et al. The association of serum calcium level with fasting serum glucose level and blood pressure in Korean women according to menopausal status
Korean Journal of Family Practice
KJFP
혈당 사이의 연관성에 대해서 폐경 전과 후의 여성을 비교한 연구는 현재까지 거의 없는 상태이다. 임상진료에서 폐경 후 여성에서 골 다공증 예방을 위해 칼슘 보충제 복용이 비교적 흔하게 시행되고 있 는 현실을 비추어볼 때 폐경 전과 후 여성에서 혈청 칼슘농도와 혈 압 그리고 공복 혈당 및 당뇨병력 사이의 연관성과 차이점을 밝혀 보는 연구가 필요한 것으로 생각된다.
방 법
1. 연구 대상 및 연구 방법
2008 년 2 월부터 2010 년 6 월까지 서울 소재 대학부속병원 가정 의학과 외래에 내원한 환자( 18 세부터 70 세)에 대해 단면조사 연구 를 실시하였다. 대상환자들은 흡연 여부 및 운동, 알코올 소비, 폐 경 여부, 가족력을 포함한 의학적 과거 병력에 대해 설문지를 작성 하였다. 당뇨 이외의 내분비 질환, 신장 질환, 종양 등의 질환을 진 단받은 환자들은 분석에서 제외하였다.
혈압, 맥박수 및 키, 체중, 체질량 지수 등의 인체 측정학적 정보 및 혈청 공복 혈당, 칼슘, 알부민 농도 등의 혈액검사 결과를 모든 환자들에 대해 수집하였다. 체질량 지수는 체중( kg )을 키( m )의 제 곱으로 나눈 값으로 정의하였다. 폐경은 마지막 월경을 한 후 1 년이 지난 경우로 정의하였다.
총 368 명의 여성이 최종 분석에 포함되었다. 이 연구는 본 대학 병원 부족 병원에 설치된 임상시험윤리위원회의 심사 승인을 받았 으며, 통계분석은 SPSS 21 . 0 version 통계 프로그램을 사용했다.
당, 칼슘, 알부민의 혈청 농도는 8 시간 공복 후 혈액을 채취 하여 표준화된 분석방법을 이용하여 혈액자동분석 기구( Hitachi 7600 ~ 100 Automatic Analyzer , Hitachi , Japan )를 통해 측정되었 다. 혈청 칼슘 농도의 참고치는 8 . 5 ~ 10mg / dl 이다.
알부민 교정 혈청 칼슘은 다음과 같이 구한다: 혈청 칼슘 농도 + 0 . 019 × ( 46 –알부민 농도).
15)알부민 교정 혈청 칼슘은 측정치에 따라 세 분위의 군으로 나누었다. 공복혈당, 혈압, 맥박의 평균치는 나이 통제 후 공분산 분석을 이용하였다. 나이, 체질량 지수, 알코 올 소비, 운동, 당뇨의 가족력을 보정한 다중 로지스틱 회귀분석을 통해 혈청 칼슘에 따른 상승된 혈압과 혈당 이상 및 당뇨병력에 대 한 승산비를 구하였다.
여기서 상승된 혈압은 고혈압의 병력이 있거나 수축기 혈압이 140mmHg 이상 또는 이완기 혈압이 90mmHg 이상일 때로 정의하 였다. 혈당 이상은 공복혈당이 100mg / dl 이상일 때로 정의하였다.
나이, 체질량 지수, 운동횟수, 음주, 당뇨의 가족력과 흡연 여부는 교란변수로 분석에 포함하였다. 통계적 유의성은 유의 확률은 0 . 05 이하로 정하였다.
결 과
1. 연구 참여자의 일반적 특징 및 임상적 수치 (Table 1)
368 명의 여성이 연구의 최종 대상자로 선정되었다. 폐경 전과 폐 경 후 여성의 평균 나이는 각각 37 . 49 ± 0 . 7 , 66 . 6 ± 0 . 6 이었다. 나 이를 보정한 체질량 지수, 운동횟수, 알코올 소비량, 혈청 알부민과 칼슘 농도, 공복혈당, 수축기 혈압 및 이완기 혈압은 폐경 전과 후 의 여성에서 유의한 차이가 없었다.
2. 혈청 칼슘 농도와 일반적 특징 사이의 연관성 (Table 2)
회귀분석 결과 폐경 후 여성에서 나이가 많을수록 칼슘 농도가 높음을 보여준다. ( β = - 0 . 009 , p = 0 . 010 ). 그 외 체질량 지수, 운동 횟수, 알코올 소비량, 고혈압과 당뇨의 병력, 당뇨의 가족력, 흡연 여부는 나이로 교정한 다중 회귀분석 결과 폐경 전과 후의 여성 모 두에서 칼슘 농도와 유의한 연관성을 보이고 있지 않았다.
3. 혈청 칼슘 농도의 삼분위수에 따른 평균 혈압 및 공복 혈당 농도 (Table 3)
폐경 전 여성에서 수축기 혈압, 공복 혈당은 혈청 칼슘 농도가 높
Table 1. Age and age-adjusted general characteristics and clinical data of study participants
Variables
Premenopausal women (N= 166)
Postmenopausal women
(N= 202) p
Mean± SE* Mean± SE*
Age(year) 37.49± 0.7 66.6± 0.6 <0.001
Body mass index(kg/m2) 23.08± 0.43 23.72± 0.39 0.359 Exercise frequency per week 1.5± 0.3 1.2± 0.3 0.469 Alcohol use(drinks†/day) 0.55± 0.22 0.97± 0.26 0.309
Serum albumin(g/dl) 4.11± 0.03 4.17± 0.02 0.151
Serum calcium(mg/dl) 9.05± 0.05 9.12± 0.04 0.424 Albumin-corrected
serum calcium(mg/dl) 8.97± 0.05 8.97± 0.05 0.946 Fasting serum glucose(mg/dl) 105.8± 2.26 102.6± 1.92 0.379 Systolic blood pressure(mmHg) 132.8± 1.9 129.6± 1.6 0.271 Diastolic blood pressure(mmHg) 83.3± 1.2 83.2± 1.0 0.962
Pulse rate per minute 75.7± 1.7 73.7± 1.4 0.472
% % p
Family history of diabetes 30.3 19.4 0.190
Medical history of
hypertension 24.5 37.1 0.076
Medical history of diabetes 17.1 9.4 0.179
Smoking status never smokers past smokers current smokers
90.4 0.9 8.7
97.9 0.2 2.6
0.088 0.371 0.133
* Mean ±Standard error by analysis of covariance adjusting for age
† 1 glass=12g of alcohol by U.S. department of agriculture
을수록 유의하게 높았다. ( p = 0 . 010 ) 그러나 이완기 혈압과 분당 맥 박수는 혈청 칼슘 농도와 유의한 연관성이 없었다. 폐경 후 여성에 서 수축기 혈압, 이완기 혈압, 분당맥박수, 공복혈당은 혈청 칼슘 농도와 유의한 연관성이 관찰되지 않았다.
4. 폐경 전후 여성에서 혈청 칼슘 농도에 따른 혈압 상승과 혈당이상 및 당뇨병력의 승산비 (Table 4)
폐경 전 여성에서는 혈압 상승과 공복혈당 이상 및 당뇨의 병력 에 대한 승산비는 혈청 칼슘 농도가 높아질수록 유의하게 증가하였 다. 그러나 폐경 후 여성에서는 공복혈당 이상 및 당뇨의 병력만이 혈 청 칼슘 농도와의 연관성이 있었다. 혈청 칼슘 농도에 따른 상승된 혈 압 및 공복혈당 이상 및 당뇨의 병력에 대한 승산비는 폐경 전 여성 에서 3 . 47 ( 95 % CI 1 . 34 ~ 9 . 02 , p = 0 . 011 )과 3 . 03 ( 95 % CI 1 . 15 ~ 8 . 01 ,
p = 0 . 025 )이었으며, 폐경 후 여성에서 1 . 48 ( 95 % CI 0 . 72 ~ 3 . 04 , p = 0 . 293 )과 2 . 63 ( 95 % CI 1 . 28 ~ 5 . 39 , p = 0 . 009 )이었다.
고 찰
본 연구에서 폐경 전 여성의 경우 상승된 혈압은 높은 혈중 칼슘 농도와 유의한 연관성이 있었으며, 공복 혈당 이상 및 당뇨병력은 폐경 여부와 관계없이 폐경 전후 여성 모두에서 높은 혈중 칼슘농도 와 유의한 관련성을 보였다.
혈중 칼슘 농도가 증가할 때 혈압 증가가 일어날 수 있음이 기존 의 여러 연구들에서 보고되었다.
4-10, 15)FIN - D2D 연구에서 여성의 혈청 칼슘농도는 고혈압 및 당뇨와 연관성이 있다고 보고된 바 있으 나
10)본 연구와는 대상 인종의 차이가 있고 폐경 여부를 교란 요인 으로 고려하지 않아 그에 따라 데이터를 나누어 분석하지 않았다는 차이점이 있다.
고령의 한국 여성을 대상으로 한 연구로는 조 등
4)이 혈청 칼슘농 도는 혈압과는 연관성이 없으나 공복 혈당과는 양의 상관 관계가 있 음을 보고한 연구가 있으며, 김 등
6)도 폐경 후의 여성을 대상으로 한 연구에서 동일한 결과를 보고하였던 바가 있다. 본 연구는 이 두 연구와 동일하게 폐경 후의 혈중 칼슘 농도가 공복 혈당과 연관성이 있음을 보여주고 있으며 본 연구는 폐경 전의 여성에서 혈청 칼슘 농도와 고혈압 사이의 연관성이 있음을 첫 번째로 제시한 연구라는 점에서 의의를 찾을 수 있다.
한 메타 연구에서 비타민 D 와 칼슘의 섭취 부족은 혈당 감소효 과를 야기할 수 있으며 두 영양소의 복합적인 보충이 혈당 대사를 최적화하는 데에 도움이 될 수 있음이 보고된 바 있다.
17)하지만 식 이로써 섭취된 칼슘은 단백질, 인산, 아연, 마그네슘, 식이섬유소와 같은 다른 영양소와의 상호 작용과 생물학적의 영향 및 칼슘 항상성 을 유지하고자 하는 여러 메커니즘의 영향을 받으므로 칼슘 섭취 부
Table 2. Associations of age and age-adjusted general characteristicswith albumin-corrected serum calcium level
Variables
Premenopausal women
Postmenopausal women
β P β P
Age(year) 0.003 0.066 0.009 0.010
Body mass index(kg/m2) 0.008 0.304 - 0.004 0.748 Exercise frequency per week 0.014 0.280 0.025 0.126 Alcohol use(drinks*/day) - 0.015 0.441 0.001 0.983 Medical history of hypertension†
(No history= 0) 0.117 0.058 0.024 0.734
Medical history of diabetes†
(No history= 0) 0.088 0.370 - 0.005 0.966
Family history of diabetes†
(No history= 0) 0.122 0.053 0.105 0.298
Smoking status† (Never smokers= 0)
Current smokers 0.045 0.697 0.056 0.847
* 1 glass=12g of alcohol by U.S. department of agriculture By multiple regression analysis adjusting for age
† Dummy variables(reference group=0)
Table 3. Comparisons of age-adjusted* mean blood pressure and fasting serum glucose level by tertile of albumin-corrected serum calcium level
Variables
Tertile of serum calcium level
Low Middle High
p for trend
Mean± SE Mean± SE Mean± SE
Premenopausal women Serum calcium level(mg/dl) Systolic blood pressure(mmHg) Diastolic blood pressure(mmHg) Pulse rate per minute Fasting serum glucose(mg/dl)
8.51± 0.03 120.7± 2.3 80.0± 1.5 77.7± 2.3 92.6± 1.8
8.94± 0.03 123.3± 2.2 80.3± 1.5 75.9± 2.1 98.9± 1.91
9.36± 0.03 129.0± 2.3 83.7± 1.5 76.4± 2.1 99.9± 1.81
0.010 0.089 0.696 0.013 Postmenopausal women
Serum calcium level(mg/dl) Systolic blood pressure(mg/dl) Diastolic blood pressure(mmHg) Pulse rate per minute Fasting serum glucose(mg/dl)
8.56± 0.03 137.8± 2.3 85.3± 1.5 73.2± 2.0 100.4± 3.1
9.01± 0.03 133.8± 2.4 83.1± 1.5 72.0± 2.2 107.0± 3.1
9.44± 0.03 136.4± 2.3 85.8± 1.5 74.1± 2.0 107.9± 3.1
0.671 0.796 0.741 0.090 By analysis of covariance controlling for age
Min-Joo Yang, et al. The association of serum calcium level with fasting serum glucose level and blood pressure in Korean women according to menopausal status
Korean Journal of Family Practice
KJFP
족이 혈청 칼슘 농도 저하에 직접적인 비례관계를 갖는다고는 할 수 는 없다.
.18-22)혈청 칼슘은 췌장의 베타세포에 존재하는 칼슘 수용체를 자극함 으로써 인슐린 분비와 당 대사에 작용하는 것으로 추측되고 있다.
세포외 칼슘 수용체( extracellular Ca receptor )는 인간의 인슐린종 ( insulinoma )와 이자섬( pancreatic islet ) 세포를 포함하여 인체의 다 양한 세포에서 발현되며 칼슘수용체는 베타세포의 증식과 분화에 관여하여 영양소에 의한 인슐린분비를 조절하는 것으로 보인다.
23)또한 많은 연구에서 혈중 마그네슘 농도 또는 마그네슘 섭취량이 당 대사에 영향을 줄 수 있음이 명백히 밝혀지고 있다. 마그네슘은 인슐린 수용체에서 타이로신 인산화효소의 보조인자 역할을 하므 로 마그네슘 결핍은 인슐린 저항성을 야기할 수 있다. 세포 내에서 칼슘은 마그네슘에 대해 직접적인 길항작용을 가지므로 세포 내 칼 슘 농도의 증가는 상대적 마그네슘 결핍을 통해 인슐린 저항성을 일 으킬 수 있다.
24)또한 50 세 이상의 폐경 여성에서 칼슘제 복용이 혈 관 질환의 위험성을 낮춘다는 보고가 있는
25)반면 한 코호트 연구에 따르면 건강한 노인여성에서 칼슘제 복용이 심근경색과 같은 심혈 관 질환을 증가시켰다는 보고도 있어
26)폐경 후 여성에서 골다공증 예방을 위해 흔히 시행되는 칼슘제 처방에 있어서 골밀도 외에 좀 더 다른 여러 가지 요인들을 함께 고려하는 것이 필요할 것으로 생 각된다.
본 연구에서 폐경 전후에 따라서 혈중 칼슘 농도가 혈압과 혈당 이상 및 당뇨병력 사이의 관련성은 약간 상이한 결과를 보였는데, 여성 호르몬이 정상적으로 작용하는 폐경 전 여성에서 혈중 칼슘 농 도의 상승은 상승된 혈압 그리고 혈당 이상 및 당뇨병력 모두와 유 의한 관련성이 있는 반면, 폐경 후 여성에서는 혈당 이상 및 당뇨병 력에서만 관련성이 있는 것으로 나타나 폐경 전 여성에서 혈중 칼슘 농도의 상승이 만성 질환과 더 많은 관련성이 있는 것으로 관찰되었 다. 그러나 여성 호르몬이 정상적으로 작용하는 폐경 전 여성에서 혈중 칼슘 농도의 상승 및 만성질환과 관련된 정확한 기전에 대해서
는 아직까지 밝혀진 바가 없으며 이에 대한 추가적인 연구들이 필요 한 것으로 사료된다.
이전의 연구결과에 의하면 혈청 칼슘과 당뇨 관련 변수들 사이에 남성과 폐경 후 여성 사이에 따른 유의한 차이가 있었으며 이는 폐 경 여성에서 에스트라디올의 수치가 남성에서보다 낮았고 이에 따 라 골대사 지표들이 증가하는 것과 관련이 있었다. 이러한 관련성 은 골대사 지표들과 에스트라디올 수치를 보정한 후에도 유의성이 지속되어 호르몬 이외에 성별에 따라 다르게 작용하는 추가적인 기 전이 있을 것으로 추측된다고 보고하였다.
14)본 연구의 제한점으로는 단면조사 연구로서 요인과 변수 사이의 인과관계가 불분명하고 대학병원의 외래 방문 환자만을 대상으로 하여 한국 여성 전체에서의 결과로 일반화하기 어려운 점을 들 수 있다. 또한 혈중 칼슘의 전체 농도만을 측정하였기 때문에 유리 칼 슘 또는 이온화 칼슘의 영향을 따로 분석하지 못하였다.
27, 28)비타 민 D 와 부갑상선 호르몬의 영향도 분석에 포함시키지 못하였으나 김 등
6)이 한국인에서의 대사 증후군 또는 당뇨와 혈청 칼슘 농도와 의 연관성이 25 ( OH ) D 또는 부갑상선 호르몬 수치를 보정한 후에도 변하지 않았다는 결과를 얻었음을 고려할 때 연구 결과에 의미 있는 영향을 미치지는 않을 것으로 생각된다.
결론적으로 혈청 칼슘 농도는 초기 혈액 검사에 있어서 대부분 기본 검사로서 포함되므로 혈압 상승이나 혈당과 관련이 있는 인자 로서 관심을 가져야 할 것으로 생각된다. 앞으로의 연구에서는 혈 중 칼슘과 혈압 및 혈당 사이의 생리적 기전 및 인과관계를 명확히 밝히기 위한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
요 약
연구배경: 칼슘은 우리 몸의 주요 대사작용에 주요한 역할을 한다.
최근 연구에 다르면 많은 대사 질환의 주요한 요인으로도 알려져 있 다. 하지만 한국 여성 특히 호르몬 상태에 초점을 둔 연구는 부족한
Table 4. Odds ratios for elevated blood pressure and abnormal glucose metabolism by albumin-corrected serum calcium level in women by menopausal statuselevated blood pressure† abnormal glucose metabolism† Odds ratio
(95% confidence interval) p Odds ratio
(95% confidence interval) p
Premenopausal women
Age adjusted Age and BMI adjusted
Multiply adjusted*
3.14(1.33~7.41) 3.01(1.20~7.56) 3.47(1.34~9.02)
0.009 0.019 0.011
2.75(1.13~6.71) 2.77(1.07~7.17) 3.03(1.15~8.01)
0.026 0.035 0.025 Postmenopausal
women
Age adjusted Age and BMI adjusted
Multiply adjusted*
1.44(0.72~2.91) 1.43(0.70~2.92) 1.48(0.72~3.04)
0.306 0.330 0.293
2.74(1.36~5.51) 2.77(1.37~5.61) 2.63(1.28~5.39)
0.005 0.005 0.009 By logistic regression analysis
* adjusted for age, body mass index(BMI), alcohol consumption, exercise, family history of diabetes, and in men, smoking status
† Medical history of hypertension or systolic blood pressure ≥140mmHg, or diastolic blood pressure≥90mmHg
‡ Medical history of diabetes or fasting serum glucose≥100mg/dl
실정이다. 본 연구는 한국 여성을 폐경 유무로 나누어 혈압 및 공복 혈당과 혈청 칼슘농도와의 연관성을 밝히고자 하였다.
방법: 본 연구는 대학병원 외래를 방문한 368 명을 대상으로 하였 다. 혈압과 공복 혈당의 평균치는 혈청 칼슘 농도의 삼분위수와 비 교하였다. 혈청 칼슘 농도와 고혈압 및 고혈당의 관계를 알기 위해 승산비를 계산하였다.
결과: 폐경 전 여성에서 고칼슘혈증에 따른 고혈압과 고혈당의 승 산비는 각각 3 . 47 ( 95 % CI 1 . 34 ~ 9 . 02 , p = 0 . 011 ) 및 3 . 03 ( 95 % CI 1 . 15 ~ 8 . 01 , p = 0 . 025 )이었다. 폐경 후 여성에서는 고칼슘혈증에 따른 고혈당의 승산비가 2 . 63 ( 95 % CI 1 . 28 ~ 5 . 39 , p = 0 . 009 )이었 지만 고혈압과 고칼슘 혈증의 유의한 연관성은 보이지 않았다.
결론: 혈청 칼슘 농도는 특히 폐경 전 여성에서 혈압과 혈당 및 당 뇨병력과 유의한 관련성이 있었다. 향후 성별, 폐경 여부에 따른 칼 슘과 만성질환의 인과 관계와 기전을 밝힐 수 있는 추가적인 연구가 필요한 것으로 보인다.
중심단어: 혈청 칼슘, 당뇨, 공복혈당, 혈압
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