소음성난청과약국경영 (1) 저자김성철영남대학교임상약학대학원겸임교수약학정보원학술자문위원 개요 소음성난청은노화와관련된난청다음으로유병률이높은난청유형으로환경적요인과유전적소인의복합적인작용으로발생된다. 우리나라의통계는없지만많은문헌에따르면전인구의약 1.7% 가소음성난청에의한장애를가지고있는것으로알려져있다. 그러나산업현장뿐아니라일상생활에서노출되는생활소음도꾸준히축적될경우소음성난청을유발할수있기때문에정확한유병률을산정하는것은불가능하다. 소음성난청은난청이외에이명, 이충만감, 청각과민등의증상을수반하기도한다. 소음성난청을예방하기위한약물들에대한연구가꾸준히이루어지고있고인간에게적용된예도있지만근본적으로포유류의유모세포는일단손상을받아사멸하고나면재생이불가능하기때문에그치료에는한계가있다. 또한개인에따라소음에대한민감도가다르다는것은알려져있지만그민감한정도를미리검사할수있는도구는아직없는실정이다. 그러므로소음성난청을예방하기위해서는소음에노출되지않도록노력하고반드시소음에노출되어야되는현장에서는소음차폐를위한최선의노력을다하는것이가장중요하다. 특히산업현장이나총기류를다루는군대뿐만아니라최근급속히증가된디지털음향기기로인하여청소년층에서소음성난청이증가되고있음은매우우려스러운현상이다. 금호에서는난청중에특히소음성난청을중심으로약국경영에도움을줄수있는제품들에대하여알아본다. 키워드 청각의생리, 난청, 난청의종류, 청각신경, 유모신경, 마그네슘 1. 청각의생리귀는소리를듣는기능과균형을유지하는기능을가진기관이다. 귀는바깥쪽부터외이 중이 내이로구별된다. 외이와중이는청각을위한구조이지만내이는아래쪽에있는달팽이관 (cochlea : 蝸 ) 만이청각기로, 위쪽의전정기관 (vestible) 및반고리관 (semicircular canal) 은평형감각기관이다. 내이신경은달팽이관에서온전정신경과합쳐진것으로능뇌 (rhombencephali : 菱腦 ) 의협부 (isthmus) 에들어간다. ( 그림 ) 귀의구조도 ( 출처 : 대한이과학회 ) 1
음파를감각세포까지유도하는각종구조를총칭하여청각기라고한다. 외이 중이 내이 ( 달팽이관 ) 가여기에해당한다. 외이에들어온공기진동은그대로진행하여고막을진동시키고, 그런다음중이의귓속뼈의지레운동에의해내이에기계적으로전달된다. 내이에서는기계적운동이바깥림프에전해져림프에파동을가져오며이것이코르티기관에도달하면청각세포를자극하여흥분을일으킨다. 이와같이공기의진동은직접청각세포에작용하는것이아니라도중에있는장치에서증폭되어액체진동으로바뀐다음감각세포에도달한다. 1) 외이 ( 外 ) 이개 ( 介 : 귓바퀴 ) 와외이도 ( 外 道 ) 로이루어진다. 보통귀라고불리는것은이개로내부에연골이있다. 외이도는이개중앙의외이공 ( 孔 ) 에서고막까지이어져있는데, 곧지않고약간구부러져있으며, 벽의바깥절반은연골이고안쪽절반은뼈로되어있다. 외이에는외이도선 ( 腺 ) 이있어그분비물이귀지의주성분이다. 2) 중이 ( 中 ) 외이에이어지는골성 ( 性 ) 의방으로, 고실 ( 室 : tympanic cavity) 이라고도한다. 바깥쪽은고막에서외이도와, 안쪽은두겹의막이내이와접해있으며아래쪽으로는이관 ( 管 ; 귀인두관 ) 이인두 ( 咽頭 ) 로통한다. 고실에는세개의귓속뼈 (ossicles : malleus, incus, stapes) 이있다. 고막의진동은이귓속뼈에의해강도가약 22배정도증폭되어내이에전달된다. 귓속뼈에는두가지작은근육이붙어있는데, 이것은강한소리 ( 특히저음 ) 로인해내이가손상되는것을막아주는작용을한다. 양쪽고막은기압이같아야하며, 이관은기압을조정하기위한기관이다. 기압에차이가생기면고막이심하게긴장하여정확하게공명을할수없게된다. 3) 내이 ( 內 ) 청각기로서의내이는달팽이관 (cochlea : 蝸 ) 이다. 인간의달팽이관은두바퀴반의나선형터널로되어있다. 이터널은 2층으로되어있는데위쪽은막 ( 膜 ) 미로 ( 안쪽림프가있다 ), 아래쪽은골 ( ) 미로 ( 바깥림프가있다 ) 로구성되어있다. 등자뼈 (stapes) 는위쪽의골미로 ( 전정층 ) 입구에붙어있기때문에음파는먼저이곳바깥림프에전해진다. 이터널은맨앞에서아래쪽골미로 ( 고실층 ) 에연락을하여음파는이곳바깥림프를전달하고되돌아온다. 이터널의출구는달팽이창 (round window) 이라불리는중이에펼쳐지고, 여기에는제 2 고막이라는막이있다. 음파는여기서중이의공기속으로사라진다. 막미로에서만들어진터널 ( 달팽이관또는소용돌이관 ) 과아래쪽터널과의경계가되는막 < 기저막 ( 基底膜 )> 위에는코르티기관 (organ of Corti) 이라는청각기관이있다. 코르티기관은길이가약 3cm인달팽이관전체에제방모양으로발달해있다. 청각세포는유모 ( 有 ) 세포 (hair cells) 라불리며, 안쪽에 1열, 바깥쪽에 3-4열로나뉘어늘어서있다. 세포아래끝부분은지지세포에의해지탱되며, 앞쪽끝은지지세포가만들어낸가느다란섬유에의해유지되고있다. 세포끝에는일정한배열에따라소모 ( ) 가나는데, 이소모가까이에개막 ( 蓋膜 ) 이라는투명하고엷은막이코르티기관전체를덮고있다. 음파는직접적으로는바깥림프에전해지며, 코르티기관을적시고있는안쪽림프에는간접적으로전해질뿐이다. 바깥림프의진동이청각세포에전해지는구조는그진동이기저막을진동시킴으로써유모세포를자극한다고추정할수있다. 기저막은음파의진동수에따라진동하는장소가다르다. 낮은음에서는달팽이관의전체길이에걸쳐진동하지만, 높은음이될수록중이에가까운위치의기저막이강하게진동하고, 그보다앞에있는기저막은거의진동하지않는다. 2
A. 상한털이거의없는건강한달팽이관, B. 털이거의없음 ( 난청을의미 ) 4) 내이신경과청각령달팽이관의청각세포에는지각신경이결합되어있다. 이신경의세포체는달팽이관의내축부에있으며, 그축색돌기는달팽이관신경이되어달팽이관을나와전정신경과합류하고, 내이신경이되어연수와교 (pons) 의경계에들어간다. 여기에서중뇌, 간뇌등을거쳐대뇌피질의청각령에도달하면 ' 들린다 ' 라는감각을느끼게된다. 그러나들리는것이무엇인지, 위험한것인지, 바람직한것인지등의판단은측두엽의기억 해석기능이나두정엽의인식기능등에따라일어난다. 5) 평형감각기관신체의중력에대한위치관계나가속도의변화를느끼는감각기관이평형감각기관이다. 거의의식할수없고, 정보는소뇌를통해반사적조절의도움을받는다. 두개의주머니로된전정기와세개의고리모양관으로된반고리관이있다. 2. 난청 1) 난청의정의난청이란말이나소리를듣는것에어려움이있는것을일컫는다. 난청은진단명이라기보다는잘들리지않는증상그자체를말하고난청을일으키는매우다양한원인들이있다. 진단결과난청의원인이무엇인가에따라여러가지종류로진단된다. 2) 난청의종류외부의소리는귀를지나고달팽이관과신경을거쳐뇌에서인식되는데, 소리가잘들리지않는다면이과정중어딘가에문제가있기때문이다. 문제의원인은매우다양하지만외부소리를인식하게되는과정중어느부분에문제가있느냐에따라크게두종류로대별된다. (1) 전음성난청 소리는귓바퀴에서모아져외이도를지나고막을울리고, 고막의울림은다시고막에붙어있는귓속뼈의 3
진동을일으키고이진동이달팽이관으로전달된다. 소리의전달과정에서여기까지의과정의어디든지문제가 발생하는것을전음성난청이라고한다. 전음성난청의원인은외이도의염증이나귀지로인한막힘, 고막의 손상, 삼출성중이염, 만성중이염, 귓속뼈의기능이상등매우다양한원인이존재한다. (2) 감각신경성난청혹은신경성난청달팽이관까지소리의진동이잘전달되었다면달팽이관은이진동을감각신경세포를이용해신경신호로바꾸어신경을통해뇌로전달하게되는데, 이과정에서문제가있다면감각신경성난청혹은신경성난청이라고일컫는다. 감각신경성난청의원인은태어날때부터소리의신경전달과정에문제가있는선천성난청, 강력한소음에의해신경세포가손상되는소음성난청, 갑자기원인모르게청력이크게감소하는돌발성난청, 서서히청력이감퇴되는노인성난청, 달팽이관신경세포를파괴하는약물에의한약물독성난청, 메니에르병이나만성중이염에의한합병증, 뇌종양에의한신경손상등으로역시매우다양하다. 3) 난청의원인외부의소리는귀를지나고달팽이관과신경을거쳐뇌에서인식되는데, 소리가잘들리지않는다면이과정중어딘가에문제가있기때문이다. 문제의원인은매우다양하지만외부소리를인식하게되는과정중어느부분에문제가있느냐에따라크게두종류로대별된다. (1) 전음성난청 (conductive hearing loss) 의원인들은다음과같다. 1 바깥귀 (external canal) 관련질병 과다한귀지로인해 (cerumen impaction) - 난청의가장흔한원인이다. 외이염 (external otitis) 외골종증 (exostoses) - 바깥귀쪽에뼈가자라면서난청이발생하는질병. 특히잠수부및수영선수등에게서자주보이게된다. 2 고막천공 (tympanic membrane perforation) 은주로외상에의해발생하는질병. 주로통증과더불어전형적인전음성난청증상이보여지게되며, 이명 (tinnitus) 이보여지기도한다. 신체검사시귀에서피가나거나, 혈떡 (clots) 이보여지기도하며, 특히고막에서액체가보여질수도있다. 대부분의경우 6주안에청력이정상으로돌아오게된다. 하지만손상의범위가클경우수술을하기도한다. 3 중이 (middle ear) 관련 중이염 (otitis media) 이나비염 (rhinitis) 등의원인으로인해중이에서삼출액 (effusion) 이발생하면서전음성난청이발생하게된다. 귀경화증 (otosclerosis) 은귓속뼈중등골 (stapes) 이난원창 (oval window) 과융합하면서발생하는질환이다. 염색체우성질환 (AD) 으로, 수술을통해증상을완화시키게된다. 그외신생물 (neoplasm) 이나구조적기형으로인해발생할수있다. 4
(2) 감각신경성난청 (sensorineural hearing loss) 의원인들은다음과같다. 1 노인성난청 (presbycusis) 은감각신경성난청의가장흔한원인으로, 청각을담당하는감각세포및신경세포의퇴행성질환으로인해발생하게된다. 우선적으로고주파수소리를듣는데어려움이발생하다가서서히저주파수소리에난청이보여지게된다. 2 소음난청 (noise-induced) 은장기간, 지속적으로 80~90dB 이상의소음에노출되어코르티기관 (organ of Corti) 에손상이발생해난청이보여지게된다. 3 약물성난청 (drug induced) - 특히항생제중 Aminoglycoside 계열이나, 이뇨제인 Furosemide, 그외 Cisplatin, Quinidine 등으로인해난청이발생하기도한다. 또한아스피린은귀울림 (tinnitus) 과산성혈증이동반되어나타나게된다. 4 메니에르병 (Meniere disease) 는귀한쪽에감각신경성난청과더불어이명과어지럼증이동반되는질병이다. 치료는나트륨섭취를줄이고 Meclizine을복용해어지럼증을치료할수있으나, 난청 (hearing loss) 에는딱히차도가없다. 5 중추신경계관련 - 청신경종 (acoustic neuroma), 뇌수막염, 매독 (syphillis), 다발경화증 (MS) 등으로인해. 3. 소음성난청 (Noise-induced Hearing Loss) 1) 정의괴롭고원치않는큰소리를소음이라하는데이러한소음에의해서발생하는난청을 소음성난청 이라고한다. 소리를감지하는기관, 즉달팽이관이손상된경우이며특히외유모세포가주로손상받게된다. 보통 75db 이하의소리는난청을유발하지않는다. 사무실이나대화환경이 60dB 정도이며버스, 지하철, 식당내의소음이 80dB 정도, MP3나휴대용 CD플레이어를이어폰으로들을경우최대음량이 100dB 정도이고, 모터사이클은 120dB, 비행기소음이 140dB, 총소리가 170dB 정도이다. 옆사람이다들릴정도로이어폰듣는것은 100-115dB 정도가된다. 85dB 이상소음에지속적으로노출될때는귀에손상을줄수있다. 100dB에서보호장치없이 15분이상노출될때, 110dB에서 1분이상규칙적으로노출될때청력손실의위험에도달한다. 버스, 지하철내의소음이보통 80dB 정도인데, 이러한장소에서청소년들이음악소리를들으려고 90dB이상의소리크기를유지해야하는데, 이를반복적으로되풀이하면난청에이르게된다. 국민건강보험공단발표에따르면소음성난청진료환자는 2008년부터 2012년까지지속적으로감소해왔으나 10대이하진료환자는같은기간 7% 증가한것으로나타났다. 손상된청력은복구가불가능하기때문에청소년기의소음성난청을예방해야한다. ( 표 ) 데시벨별실제상황 ( 출처 : 삼성의료원이비인후과 ) db( 데시벨 ) 실제상황 25 새소리, 시냇물소리, 눈밟는소리 40-50 냉장고소리, 조용한방 60 일상생활, 사무실 80 지하철, 버스, 도로, 레스토랑, 식당 90 개인휴대용녹음기 100-115 나이트클럽, 노래방 120-140 모터사이클, 폭죽 140 비행기 140-170 총기 5
2) 소음에대한인체반응소음은크기를나타내는데시벨에도영향을받지만연구에의하면주파수에도매우큰영향을받는것으로알려지고있다. 저주파 (200Hz 이하 ) 의소음에계속노출이되면신체전반에걸쳐서악영향을미친다. 즉심박수에영향을미치고스트레스반응이높아지며, 눈의깜빡임이증가될뿐만아니라수면의심도도얕아진다. ( 표 ) 소음에대한인체반응 ( 출처 : 한국표준과학연구원 ) 3) 귀부위에따른난청중이염또는압력 ( 과도한코풀기등 ) 등으로고막부위가손상을받으면전음성난청이발생할수있고, 달팽이관의유모세포가손상을받으면돌발성소음성난청또는유모세포의노화로노인성난청이야기된다. 임파액등으로내이의압력이증가하면어지러움증과난청을동시에초래하는메니에르병이일어날수있다. 6
( 자료 : 한국건강관리협회 ) 4) 소음에대한유모세포의손상외유모세포는달팽이관내에서가장취약한세포로소음에가장먼저손상받게되는것으로알려져있다. 소음은먼저부동섬모 (stereocilia) 의골절과뒤틀림을유발함으로써덮개막과의연결에문제가생겨전단력 (shearing force) 의전달을떨어뜨리고, 부동섬모 (stereocilia) 사이의말단연결부위 (tip link) 가깨어지게되면기계적전도 (mechanotransduction) 에문제가유발된다. 소음은감각세포뿐아니라지지세포에도영향을미치는데강력한소음은코르티기의지주역할을하고있는기둥세포들을기저막에서떨어져나오게하여기저부가첨부보다 200배더딱딱한기저막의임피던스분포에영향을주어소리에대한민감도와주파수분별력을떨어뜨리게된다. 유모세포의결손은소음노출후 30일간계속지속되고, 외유모세포의결손부위는수일내로기저부방향으로진행하면서세포괴사 (necrosis) 와세포자멸사 (apoptosis) 의두가지세포사멸의병리형태를모두보이게된다. 음향외상과같은매우큰강도의소음의경우에는혈관계의작용이일어나기전에심한기계적손상에의해세포가대부분사멸하게되지만오랜기간지속되는소음노출은달팽이관혈류량의변화를유발하고이변화가세포의사멸에역할을하게된다. 달팽이관혈류량은소음의매우초기에는다소증가하였다가시간이흐르면서떨어져한동안코르티기의허혈을가져오고그이후다시재관류 (reperfusion) 가일어나는일련의과정을겪게되는데허혈과재관류모두활성산소 (reactive oxygen species, ROS) 를다량생성함으로써세포사멸을유발하게된다. 또한소음에노출되었을때마그네슘을투여하여달팽이관혈류량을증가시킴으로써소음성난청을감소시킬수있다는연구결과도발표되었다. 상당한시간동안소음에노출되면서발생한영구역치변동의경우기계적인손상이손상의방아쇠역할을하고거기에이어지는대사성손상이세포사멸을결정하는것으로보인다. 대사성손상은첫째, 미토콘드리아에서 ROS나 reactive nitrogen species(rns) 같은자유라디칼 (free radical) 의과다생성으로인한손상이다. 과다생성된 ROS는세포막에축적되어세포막을지질과산화 (lipid peroxidation) 시키면서 4-hydroxy-2-noneal(4-HNE) 같은인지질막과산화물 (phospholipids membrane peroxidation product) 이 DNA와세포막에직접손상을일으키면서세포괴사를일으키거나세포자멸사를유발한다. 정상반응에서 98% 의 O 2 는미토콘드리아에서소비되어 ATP를만들어내고나머지 2% 는소모되지않고미토콘드리아또는그밖에서과산화물 (superoxide :O 2 -) 이나과산화수소 (hydrogen peroxide : H 2 O 2 ) 로변하게되는데소음노출과같은병적인상태에서는달팽이관의대사를매우빠르게하여몇배나많은 7
양의 ROS가미토콘드리아에서생성되게된다. 소음손상에의해달팽이관혈류량이줄어들면서미토콘드리아대사에필요한 O 2 는부족하게되지만 ROS는오히려증가되는결과를초래한다. 달팽이관혈류량감소로코르티기의허혈이오게되고뒤에따라오는재관류 (reperfusion) 는또다른 ROS 증가의원인으로작용할수있다. 또한세포손상으로세포밖으로나오게되는물질중 Fe 성분은펜톤반응 (Fenton reaction) 을통하여 H 2 O 2 를과잉반응시키고 (highly reactive) 독성수소기 (toxic hydroxyl radical, OH-) 로변화시킨다. 여러연구에서소음노출후 ROS가유모세포내에서지속적으로증가하는것이관찰되었다. 약사 Point 1. 청각의해부생리를이해하여야하고, 청각은한번손상을입으면회복이어렵다는점을숙지하여야한다. 2. 청각의생리를이해하여야하고유모세포의생리를이해하여야한다. 3. 특히청소년들에있어서소음성난청이헤드폰때문임을강조하여야한다. 8
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