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COPD 역학과 환경적 원인- 조용숙 한림의대 교수(강동성심병원 호흡기알레르기내과)

1. 서론 

만성폐쇄성폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD)은 완전히 회복되지 않는 기류제한을 특징으로 하는 만성 폐질환이다. 대개 흡연에 의해 발생한다고 알려져 있으나 흡연하지 않는 사람에서도 일부 발생하며 대기오염, 직업성 분진과 화학물질, 호흡기 감염 등이 위험인자로 알려져 있다. 질환의 발생과 임상양상은 개개인의 질환에 대한 감수성 및 환경적인 노출과의 상호 작용에 의해 다양하게 나타날 수 있다.

2-1. 국내 COPD의 역학 및 경향 

COPD의 유병률은 각 연구에 적용된 진단기준에 따라 연구별로 차이를 보이나 전 세계적으로 약 11.7% 정도로 보고된다. 한국의 경우, 국민건강영양조사에서 40세 이상의 성인을 대상으로 기관지확장제 사용 전 폐활량 측정을 시행하고 있어 유병률을 예측하는데 도움이 되고 있다. 2015년 자료에 의하면 기관지 확장제 사용 전 forced expiratory volume in 1 second(FEV₁)/forced vital capacity(FVC) <0.7 기준의 기류 폐쇄가 있는 사람의 비율이 13.4%로 보고되며 남성, 고령에서 유병률이 높았다. COPD의 발생에 대해 최근 genome wide association 연구들에서 관련이 있는 유전자가 보고되기도 했는데 가장 잘 알려진 유전적 위험인자는 선천성 알파-1 항트립신 결핍증이지만, 국내에는 거의 없는 것으로 알려져 있다. 흡연은 COPD의 가장 잘 알려진 위험인자이나, COPD의 20~30%는 흡연과 관련 없는 경우로 환경적인 요인이 중요하다고 여겨지고 있다. 이외에도 한국의 경우, 과거 결핵으로 인한 폐 실질의 파괴 또한 COPD의 위험요인으로 손꼽히고 있다.

2-2. 환경적인 요인: 미세먼지를 중심으로 

최근 전향적 코호트를 대상으로 한 연구에서 COPD의 50%는 시간 경과에 따른 FEV1 의 감소에 의하며, 나머지 50%는 비정상적인 폐 성장과 관련이 있다고 보고된 바 있다. 즉 고령화와 더불어 각종 유해인자에 대한 노출로 점진적인 폐기능 저하가 COPD로 진행하기도하며, 선천적인 폐 성장 저하뿐만 아니라 자궁 내 태아의 유해인자 노출이 폐 성장 저하로 이어져 COPD로 진행될 수도 있다.

유전적 영향, 나이, 성별, 폐 성장 등의 개개인의 인자를 제외한 외부 인자 중 전세계적으로 COPD의 가장 잘 알려진 흔한 위험인자는 흡연이다. 비흡연자에 비해 흡연자에서 기침, 가래, 호흡곤란 등의 증상이 더 흔하며 폐기능 감소 정도 및 사망률도 증가하는 것으로 알려져 있다.

또 임신중 흡연이 태아의 폐 성장에도 영향을 줄 수 있다고 알려져 있다. 흡연 이외에 직업성 분진과 화학물질에 대한 장기적인 노출이 폐기능 감소를 초래해 COPD로 이어지기도 하는데, 탄광부, 채석작업자, 콘크리트 작업자에서 근무기간과 폐기능 저하가 관련이 있음이 보고되기도 했다. 과거 나무나 석탄 등을 요리나 난방용 땔감으로 사용해 노출되는 실내 오염이 흡연 이외의 COPD의 위험인자로 여겨져 왔으며 최근 , 이산화질소등의 실외 대기 오염 또한 COPD의 발생 및 악화와 연관이 있다고 보고되고 있어 이에 대한 관심이 급증하고 있다.

폐를 포함한 기도는 대기오염이 신체로 유입되는 첫 기관으로, 직경에 따라 기도에 침착되는 정도는 달라진다. 미세먼지는 대기 중에 떠다니는 입자상 물질로 크기가 매우 작은 먼지를 일컫는데, 그 중에서도 직경이 2.5µm 이하를 초미세먼지(particulate matter less than 2.5µm PM2.5)라고 하며, 자동차 배기가스, 발전소와 산업공정 등에 의해 발생하며, 입자의 크기가 작아 소기도와 폐포까지 침전될 수 있어 호흡기에 미치는 영향이 크다고 알려져 있다. 

최근 여러 역학연구들을 통해 대기오염에 의한 폐기능 감소, 폐의 성숙과 발달의 저해, 급성 악화 및 사망률 증가와 관련된다는 보고들이 잇따르고 있다. 35년간 추적 관찰한 코호트 연구에서 NO₂가 5.8µg/㎥ 증가할수록 COPD 발생이 1.08배 증가한다고 보고됐다. 또한 최근 자궁내 태아 시기에 대기오염의 노출이 출생 이후 유아기 폐기능 저하와 관련이 있다는 결과가 보고되기도 했고, 임신 기간 중 산모가 높은 농도의 PM2.5에 노출된 경우 전학령기의 폐기능 저하와 연관 있다는 보고도 있었다. 아직 정확한 기전은 밝혀지지 않았으나, 기관지 형성이 이루어지는 시기가 임신 2분기부터 출생 후 3년까지임을 고려하면, 이 시기의 대기오염 노출이 기관지 및 폐 발달 저하와 관련이 있고, 학령기까지 장기적인 영향을 줄 수 있음을 짐작해볼 수 있다. 더욱이 이산화질소, 미세먼지의 농도가 감소함에 따라 유의한 폐기능 개선이 또한 보고되기도 해, 폐 기능 발달에 대기오염이 상당한 영향을 끼침이 확인되기도 했다.

마찬가지로 대기오염은 성인의 폐기능에도 유의한 영향을 주는 것이 보고됐는데, 큰 도로에 가까이 거주할 경우 연간 FEV₁ 감소가 더 빠르게 발생하며 PM2.5 농도가 2µg/㎥ 증가할수록 FEV₁의 감소 속도는 2.1mL/yr씩 빨라진다고 보고되기도 했다. 또한, 스위스에서 11년간 추적 관찰한 코호트 연구에서 PM10의 농도가 10µg/㎥ 감소할수록 매년 FEV₁ 감소속도를 9% 줄일 수 있음을 보고해, 성인에서의 대기오염이 폐기능에 끼치는 영향을 보고하기도 했다.

2-3. 맺음말 

COPD 발생에는 유전적, 환경적 요인이 영향을 미치게 된다. 환경적인 요인 중 미세먼지를 포함한 대기오염이 폐성장 저하 및 폐기능 감소에 영향을 미쳐 COPD 발생을 증가시킬 수 있고, COPD 의 급성 악화를 유발할 수 있음이 보고돼왔다. 이에 대기 오염이 장․단기적 영향을 통해 COPD에 미치는 악영향에 대해 주의가 필요하며, 아직까지는 주로 역학 결과 보고를 통해 연관성에 대해 알려져 있으나, 이를 뒷받침하는 기전에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 대기오염을 조절하고 규제하려는 사회적인 기준의 확립 및 정책으로 이어져야 할 것으로 생각된다.

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