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주 의 1. 이 보고서는 질병관리본부에서 시행한 학술연구용역사업의 최종결과보고서입니다. 2. 이 보고서 내용을 발표할 때에는 반드시 질병관리본부에 서 시행한 학술연구용역사업의 연구결과임을 밝혀야 합 니다. 3. 국가과학기술 기밀유지에 필요한 내용은 대외적으로 발표 또는 공개하여서는 아니 됩니다.

학술연구용역사업 최종결과보고서 생애주기별 골다공증 예방관리 가이드라인 개발 Development of guideline for life cycle osteoporosis health care 주관연구기관 : 관동대학교 질병관리본부

목 차 Ⅰ. 연구개발결과 요약문 요약문(한글) ---------------------------------------------------- 1 요약문(영문) ------------------------------------------------------ 2 Ⅱ. 학술연구용역사업 연구결과 제1장 최종 연구개발 목표 ------------------------------------------------ 3 1.1 목표 ----------------------------------------------------------- 3 1.2 목표 달성도 ------------------------------------------------------4 1.3 국내 외 기술개발 현황 ---------------------------------------------- 4 제2장 최종 연구개발 내용 및 방법 ------------------------------------------ 6 2.1 연구수행체계 ----------------------------------------------------- 6 2.2 연구방법 ------------------------------------------------------- 7 제3장 최종 연구개발 결과 ------------------------------------------------ 9 3.1 골다공증과 공중보건학적 의의 ---------------------------------------- 9 1. 골다공증의 특성 ---------------------------------------------- 9 2. 골다공증의 발생현황 ------------------------------------------- 11 3. 골다공증의 의료부담 -------------------------------------------- 14 3.2 역학과 관리 ---------------------------------------------------- 17 1. 생애주기별 골다공증 --------------------------------------------- 17 1) 소아청소년기 ------------------------------------------------- 17 2) 성인기 ------------------------------------------------------ 54 3) 주산기 ------------------------------------------------------ 85 4) 폐경기 ----------------------------------------------------- 104 5) 노년기 ----------------------------------------------------- 135 2. 이차성 골다공증 ----------------------------------------------- 188 3.3 대국민 예방관리수칙 ------------------------------------------- 262 3.4 건강검진 가이드라인 --------------------------------------------- 269

1. 생애주기별 골다공증 건강검진 가이드라인 ----------------------------- 269 2. 검진항목별 검진방법 및 검진의 타당성과 근거자료 ---------------------- 271 3. 현행 국가 건강검진 체계와 비교 ------------------------------------ 273 3.5 FAQ --------------------------------------------------------- 274 제4장 연구결과 고찰 및 결론 -------------------------------------------- 282 제5장 연구성과 ----------------------------------------------------- 284 5.1 활용계획 ----------------------------------------------------- 284 제6장 참고문헌 ------------------------------------------------------ 285

요약문 과 제 명 생애주기별 골다공증 예방관리 가이드라인 개발 중심단어 골다공증, 예방관리, 가이드라인 주관연구기관 관동대학교 주관연구책임자 오한진 연구기간 2009.04.03-2009.10.02 빠른 속도로 초고령사회에 진입하고 있는 국내 현실에 비추어볼 때, 골다공증 유병 률 또한 앞으로 더욱 증가될 것이다. 따라서 이로 인한 사회경제적 부담의 증가뿐 아 니라 국민의 삶의 질 감소가 예상된다. 골량의 증가는 사춘기 전후에 가장 왕성하고 최대 골량은 20대 중반 또는 30대 초반에 형성되므로 골다공증의 예방은 일생을 걸 쳐 강조되어야 한다. 이에 본 연구에서는 골다공증의 예방관리를 위해 첫째, 대국민 대상의 교육 홍보를 위한 예방수칙을 마련하고, 둘째, 생애주기별 골다공증 검진 가 이드라인을 개발하며, 셋째, 기초자료 분석 및 문헌고찰을 통해 골다공증의 공중보건 학적 의의 및 역학과 관리방법을 체계적으로 정리하고자 하였다. 먼저 본 연구진은 골다공증 예방관리와 검진에 관련된 문헌과 논문, 연구보고서를 수집하여 체계적으로 검토, 정리한 후 골다공증 예방수칙과 생애주기별 골다공증 검 진 가이드라인을 개발하고, 골다공증의 공중보건학적 의의와 생애주기별 골다공증 역 학과 관리방법에 대해 정리하였다. 그리고 이들 연구결과를 자문위원단으로부터 검토 를 받았으며, 향 후 최종적으로 전문학회(대한골다공증학회)와의 협의를 거쳐 학회의 인증을 받을 예정이다. 본 연구는 국민을 대상으로 한 골다공증 예방관리수칙을 개발함으로 이를 통해 국 민들의 골다공증에 관한 인식을 개선시키고 지식을 증진시켜 궁극적으로 국민의 건 강과 삶의 질 향상에 기여할 수 있는 초석을 마련했다. 또한 골다공증 검진 가이드라 인을 개발하여 그동안의 통일되지 못한 골다공증 진단 및 검진방법을 정리하였으며, 이 자료는 골다공증의 예방과 관련한 국가 대책 마련의 기초 자료로도 활용될 수 있 을 것으로 기대된다. 그리고 골다공증의 역학과 관리방법을 생애주기별로 정리함으로 서 골다공증의 예방은 일생동안 이루어져야 함을 부각시켰으며, 이 자료는 지역사회 에서 이용할 수 있는 커뮤니티 가이드라인 의 역할을 할 것으로 생각된다. 1

Summary Title of Project Development of guideline for life cycle osteoporosis health care Key Words Osteoporosis, health care, guideline Kwan-Dong University Industry And Institute Academia Cooperation Foundation Project Period 2009.04.03-2009.10.02 Project Leader Han Jin, Oh As post-aged society is coming rapidly in Korea, the prevalence of osteoporosis also will be increasing. Therefore, it is expected that the social economic burden would be increasing with lowering effect of the quality of life by osteoporosis. The prevention of osteoporosis must be emphasized during the lifetime, because the increase of bone mass is most vigorous before and after adolescence, and peak bone mass is formed in mid 20-s to early 30-s. The objective of this study is to establish the osteoporosis prevention rules for the population education and public information, to develop the guideline for osteoporosis examination every life cycle, and to arrange the epidemiology and management of osteoporosis systemically. First, we gathered literatures about osteoporosis prevention and examination guideline, and then reviewed them. After developing the osteoporosis prevention rules and examination guideline, and arranging the epidemiology and management of osteoporosis, these data were reviewed by an advisory committee. Finally, these data will be certified by the Korean society of osteoporosis. We prepared a foundation for improvement of the population health and quality of life by developing the osteoporosis prevention rules. Also, based on the osteoporosis examination guideline, the policy for the prevention of osteoporosis will be established. And, the epidemiology and management of osteoporosis every life cycle will play an role as "community guideline" in a local community. 2

학술연구용역사업 연구결과 제1장 최종 연구개발 목표 1.1 목표 골다공증은 폐경 후 여성이나 노인에게서 발생하는 만성질환이다. 만성병 예방을 위한 행 태 교정의 가능성이 높은 시기는 청소년기로 알려져 있다. 골다공증의 관점에서 볼 때 일생 중 가장 골량(골밀도)이 높은 최대 골량(골밀도)을 형성하는 시기가 바로 청소년 시기이다. 골 량의 축적은 성장기에 주로 일어나며, 성장판이 융합된 시기부터 골밀도가 증가하기 시 작하여, 사춘기 말에 크게 증가한다. 사춘기 동안의 골 량 증가는 최대 골량의 약 85%~90% 에 이르는 것으로 보고되고 있다. 이 속도는 남녀 간의 차이를 보이며 여성의 경우13세에 최고 증가 속도를 보이고, 16-17세경에는 감소하며, 18세에 최대 골 량의 약 90%에 도달하 는 것으로 알려져 있다. 이렇게 형성된 골량(골밀도)은 약 25세에서 35세 사이에 최고값을 보이며, 이후 점차 감소한다. 최대 골량의 형성에는 여러 인자들이 영향을 미친다. 유전, 영 양, 운동 및 질병 등이 포함된다(대한골대사학회, 2006). 이와 관련해 외국의 경우 많은 연구 가 되어 있으나 우리는 아직 확실한 자료가 없는 실정이다. 골다공증에 의한 문제점은 바로 골절의 발생이다. 골다공증에 의한 골절은 50대에 시작하는 손목 골절을 시작으로 70세 이상에서 발생하는 대퇴부골절까지 지속적으로 발생한다. 여성 의 일생을 통해 골다공증성 골절 발생 위험성은 손목, 척추, 대퇴골을 합해 약 55%에 달한 다. 국민건강 영양조사에 따르면 골다공증의 유병건수가 1998년 인구 1000명당 2.87명에서 2002년에 11.55명으로 약 4배가량 증가하였다(보건복지부, 2006). 국민건강보험공단의 자료에 의하면 2003년 1년 동안 50세 이상의 남여에서 발생한 손목, 척추, 및 대퇴골 골절의 발생건 수는 각각 25,037건, 29,419건, 23,280건으로 2003년의 50세 이상 인구를 1,117만명으로 할 때, 10,000명당 22.4명, 26.3명, 20.8명의 발생빈도를 나타내었다(국민건강보험공단, 2001, 2002, 2003). 이런 골절 건수와 함께 치료비의 부담 역시 높아지고 있다. 2001년보다 2003년 에는 17%의 증가를 보인다(김정희 등, 2004). 골절로 인한 치료비용과 생산성 손실, 간병비, 교통비 등을 포함해 확인해 본 결과 약 1조 495억 원의 사회 경제적 손실이 발생한 것으로 추정된다(박일형 등, 2007). 이렇듯 골다공증은 노인에서 아주 흔한 질병이며, 골밀도 감소로 인해 발생하는 골절 등은 임상적으로 매우 중요함에도 불구하고 사망에 직접적 원인으로 작 용하지 않는다는 이유로 그에 대한 예방관리 대책이 매우 부실한 실정이다. 빠른 속도로 초고령화 사회에 진입하고 있는 국내 현실에 비례해 골다공증의 유병률은 더 3

욱 높아질 것이며 골다공증에 의한 치료와 사회적 비용이 심하게 부담스러워질 것으로 생각 된다. 따라서 국민의 삶의 질과 사회경제적인 부담의 감소를 위해 생애주기별로 골다공증 예방과 관리를 위한 대책이 마련되어야 할 것이다. 이에 본 연구에서는 골다공증의 예방관 리를 위해 첫째, 대국민 대상의 교육 홍보를 위한 예방수칙을 마련하고(1차 예방), 둘째, 생 애주기별 골다공증 검진 가이드라인을 개발하며(2차 예방), 셋째, 기초자료 분석 및 문헌고 찰을 통해 골다공증의 공중보건학적 의의 및 역학과 관리방법을 체계적으로 정리하고자 하 였다. 1.2 목표달성도 1. 골다공증 예방 예방관리 수칙 개발 국민들이 이해하고 알기 쉬운 용어를 사용하여 대국민 골다공증 교육 및 홍보를 위한 골다공 증 예방관리 7대 수칙을 개발하였다. 2. 골다공증 예방 검진 가이드라인 개발 소아청소년기, 성인기, 주산기, 폐경기 및 노년기의 생애주기별 골다공증 예방 검진 가이드라 인을 개발하였다. 3. 골다공증 예방 역학과 관리 개발 문헌고찰과 근거 중심적인 자료검토를 통해 골다공증의 공중보건학적 의의와 소아청소년기, 성인기, 주산기, 폐경기, 노년기의 생애주기별 및 이차성 골다공증의 역학과 관리방법에 대해 정리하였다. 1.3 국내 외 기술개발 현황 미국은 국민건강 증진을 위해 1980년대 들어 Healthy People 2000을 만든 이후 현재 Healthy People 2010을 만들어 시행중이다. Healthy People 2010은 미국인의 기대수명을 연 장하고, 삶의 질을 향상시키며 성별, 인종, 소득 및 교육수준, 지역 별 건강수준의 격차를 해 소시킨다는 목적으로 1) 보건의료서비스의 접근성 개선, 2) 관절염, 골다공증, 만성요통 3) 암 4) 만성신질환 5) 당뇨병 등의 28개 중점영역과 세부 사업 대상 및 목표를 가지고 관리 하고 있다. Healthy People 2010 운동은 21세기의 첫 10년 안에 28개 분야의 467개 특정 강 령을 달성하는 것을 목표로 하고 있으며 이에 골다공증과 골반 환자 수를 줄이고, 칼슘 섭 취와 육체활동의 증가도 포함되어 있다. 또한 미국의 의료서비스는 하나의 체계라기보다는 다양한 의료서비스를 제공하는 시스템이 모여 국민들로 하여금 적절한 예방, 진단, 치료를 받을 수 있도록 체계적인 접근이 이루어지고 있다. 골다공증의 예방과 치료에 있어서도 뼈 건강 상태를 개선시기키 위해 네 가지의 실행방안을 설정하고 있는데 첫째, 서비스를 받는 4

인구집하의 다양한 위험수준을 파악하고 각각접근위험다단계에 있는, 특히 고위험군에 초점 을 맞춰 중재전략 세우기, 둘째, 파악된 다양한 위험군의 예방, 진단, 치료를 하는 것 뿐 아 니라 의사와 대중에사와경각심을 불러일으키고 교육시키기, 셋째, 각각의 위험수준에 근거한 적절한 예방, 진단, 치료 서비스를 개개인에 보장하기, 마지막으로 문제되는 부분을 파악하 고, 골 건강을 증진시키기 위한 전략과 중재의 영향을 평가하기위해 특정 인구집단과 지역 특히서 골 건강와경과를 감시하고 평가하기 등이다. 유럽에서도 2002년 유럽 연합 골다공 증 상담 위원회를 설립한 후 2005년까지 골다공증성 골절의 의 위험수에 근을 줄이기 위해 여섯 가지 행동 단계를 개발하였는데 이에는 1) 폐경기후 여성 등 잠재적인 고위험군을 목 표로 한 경각심 유발 캠페인, 2) 정부지원 건강교육 프로그램과 정책, 공중보건 정책의 조는, 등 예방수에생활습관 전략, 3) 특욈인 주히서 지침 개발, 현재 지침의 구체화, 정부의 승인각각 의픕수에지원 등 근거중심 지침, 4) 근거중심 골절진 하는낙상 방지 프로그램, 재활에 대한 다각적인 접근, 5) 자원 필요량에 대한 조사(특히 골밀도측정기)하는중재안의 아 대 효율성 후 등 위험수준에데이터하는 후, 6) 현재 초점데이터의 설문조사, 데이터 수집방법 개발 등 유럽 골절 데이터베이스와 건강관리 자원의 위험수에모델링각각기획 등이 있다. 우리나라 의 위우 만성질환에 대한 사업으로초점한국만성병관리협회 국가고혈압사업귨거한홍보사업이 대 부분이었다가 2003년부터 만성질환 관리모형 - 감시망구축, 대상자 선정, 관리체계 설계 등 의 연구를 진행하여 2004년부터 심 혈관질환관리를 위한 감시사업 모형을 질병관리본부의 만성병조사과를 중심으로 개발하였으며 이를 바탕으로 검진체계개선, 심혈관질환의 장기 국 가대책을 개발 중에 있다. 또한 전 국민 의료보험 하에 국민의 적절한 의료 이용에 대한 태 도와 행위의 형성, 질병의 예방과 건강 증진을 위한 건강한 생활양식의 형성 등이 필요하여 1995년에 건강증진법이 제정 공포되었으며 건강증진기금에 의한 각종 보건교육 등, 보건소 의 건강증진사업을 2005년부터 전면실시 중에 있다. 한편 보건사업의 모든 부문을 건강증진 기금으로 지원하면서 2002년 수립한 국민건강증진종합계획을 수정한 국민건강증진종합계획 (Health Plan 2010)을 발표하면서 건강증진사업을 개편하고 있다. 이 계획은 향후 2010년까 지 달성해야 할 목표와 세부 계획을 수립(중점분야 4개, 중점과제 24개, 세부 추진사업 108 개, 세부 목표 169개 설정)하여 시행되고 있다. 그러나 이 국민건강증진종합계획(Health Plan 2010)의 예방중심의 건강관리 분야에 골다공증이 빠져있는 상태이다. 5

제2장 최종 연구개발 내용 및 방법 2.1 연구수행체계 골다공증의 중요성과 위험성은 이미 잘 알려져 있다. 하지만 아직도 골다공증의 예방과 진 단 및 치료방법이 통일되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구진은 전문가로 구성된 자 문위원단을 구성하고 자문위원 산하 연구위원을 위촉하여 골다공증의 예방관리에 대한 선행 연구 및 조사 통계자료를 체계적으로 고찰하고 정리하여 골다공증 예방을 위한 대국민 예방 수칙과 검진 가이드라인을 개발하고 골다공증의 공중보건학적 의의 및 역학과 관리방법을 정리하였고 자문위원단의 검토과정을 거쳤으며 대한골다공증학회와 협의 후 각각의 항목에 대해 학회의 인증을 받을 예정이다. 공중보건학적 의의 및 역학 관리방법 - 기초자료 분석 및 문헌고찰 등을 통한 체계적 정리 생애주기별 검진 가이드라인 - 광범위한 문헌고찰을 통한 근거확인 후 수정 제시 다단계 peer review 및 관련학회와의 교류를 통한 내용 합의 예방관리수칙 - 기존 수칙의 검토 및 근거보완 수정 <그림 1> 연구수행체계 모식도 6

2.2 연구방법 1. 자문위원단 구성 및 자문회의 개최 5명의 골다공증 전문가로 구성된 자문위원단을 구성하고 정기적인 자문회의를 통해 연구 자료 및 과정을 검토 받았다. 자문위원단을 이루는 자문위원은 다음과 같다(표 1). <표 1> 자문위원 명단 자문위원 임승길 소속 연세의대 교수 내과 최 훈 인제의대 교수 산부인과 정윤석 김광민 문성환 아주의대 교수 내과 아주의대 교수 가정의학 연세의대 교수 정형외과 2. 자문위원 산하 연구위원 위촉 자문위원과 함께 자료를 수집, 검토, 정리하기 위해 각 자문위원 산하 각 과별로(내과, 가 정의학과, 산부인과, 정형외과) 약간 명의 연구위원을 위촉하였다. 3. 문헌 검토 및 정리 소아청소년기, 성인기, 주산기, 폐경기, 노년기, 2차성의 영역으로 나누어 자문위원들에게 관심분야별로 나누어 일임하였고, 연구위원들과 함께 각 영역별로 골다공증 예방과 검진 가이드라인, 역학과 관리방법에 관한 문헌을 검토, 정리하도록 하였다. 영역별 담당과는 다음과 같다(표 2). <표 2> 분과별 담당영역 담당분과 가정의학과 내과 산부인과 정형외과 영역 소아청소년기, 성인기 노년기, 2차성 주산기, 폐경기 합병증, 3차 예방 4. 골다공증 예방 예방관리수칙 개발 담당분과별로 각 영역에 대한 골다공증 예방관리수칙을 만들었고 이를 취합한 후 자문위원 7

단을 통해 이중 7가지만 선정하여 골다공증 예방관리 7대 수칙으로 최종 정리하였다. 5. 골다공증 예방 검진 가이드라인 개발 담당분과에서 각 영역별로 골다공증 예방 검진 가이드라인을 개발하여 자문위원단의 검토 를 받아 최종 정리하였다. 6. 골다공증 예방 역학과 관리 개발 담당분과에서 각 영역별로 골다공증 예방 역학과 관리방법에 대해 정리한 후 자문위원단의 검토를 받은 후 최종 정리하였다. 연구 전체 일정은 표 3과 같았다. <표 3> 연구 전체 일정 연 구 내 용 추 진 일 정 (월) 3 4 5 6 7 8 예방관리수칙 정리 기존 수칙 검토 및 수정보완 전문가 및 관련학회 검토 및 협의 검진 가이드라인 정리 검진 도구의 타당성 검토 생애주기별 골다공증 건강검진 틀 개발 전문가 및 관련학회 검토 및 협의 공중보건학적 의의, 역학, 관리방법 정리 자료 수집 및 문헌고찰을 통한 내용정리 전문가 및 관련학회 검토 및 협의 관련 학 협회 및 자문위원회 회의 개최 최종 보고서 작성 8

제3장 최종 연구개발 결과 골다공증의 공중보건학적 의의 및 역학과 관리에 대한 내용을 정리하였고, 골다공증 예 방관리 수칙과 검진 가이드라인을 개발하였다. 그 내용은 다음과 같다. 3.1 골다공증과 공중보건학적 의의 1. 골다공증의 특성 골다공증과 같은 생활질병은 위중도에 있어 아급성 질환이고 사망에 직접적으로 기인하지 않는다는 인식으로 인하여 그에 대한 관심과 질병에 대한 인지도가 매우 적은 편이다. 그러 나 삶의 질적인 측면에서 수명연장보다는 건강수명연장이 중요하다는 점과 골다공증의 유병 률 증가 및 사회적 부담의 정도를 고려한다면 더 이상 외면해서는 안 될 질병으로 생각된다 (표 4). 또한 저소득층에서의 골다공증에 대한 본인 인지도가 낮은 것으로 확인되어 건강형 평성의 문제도 나타난다. <표 4> 사회경제적 수준별 골다공증 유병률 전체 대도시 38.0 (34.1-41.9) 중소도시 32.6 (28.4-36.7) 농어촌 64.1 (54.3-73.9) 남자 대도시 4.7 (2.9-6.5) 중소도시 4.1 (2.1-6.2) 농어촌 8.4 (4.2-1.3) 여자 대도시 70.8 (63.5-78.0) 중소도시 61.0 (52.9-69.2) 농어촌 117.8 (99.9-135.7) [ 주 ] 단위 : 명/1,000명(95% 신뢰구간) [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. 골다공증은 뼈의 강도와 질적인 부분이 약해져서 일상적인 충격에도 쉽게 골절이 유발되는 질환 상태라 정의한다. 따라서 골다공증의 결과인 골절로 인해 개인적으로는 통증, 체형의 9

변화 및 이로 인한 신체 기능의 저하가 유발되고, 생활의 질이 많이 감소하는 질병이다. 또 한 가정적으로는 간병에 필요한 경제적, 정신적 경비가 수반되고, 이로 인한 경제적 부담이 크게 늘어 가정적으로는 어려움을 겪을 수 있으며, 이런 문제가 모여 궁극적으로는 사회 전 체의 문제점으로 나타날 수 있다. 골다공증은 골절이 발생하기 전까지는 임상적인 증상이 전혀 없다. 따라서 환자의 생활의 질에 미치는 영향이 없으나 골다공증이 진행되고 그 결과 로 골절이 발생하면 전혀 다른 상황이 된다. 골다공증으로 인한 골절은 척추, 고관절, 손목 에서 주로 발생한다(Lips and Schoor, 2005). 고관절의 골절은 급성 통증을 유발하고, 행동 에 장애를 초래하며, 대부분 입원치료를 받아야 하고 많은 수에 있어서는 완전한 회복이 어 렵고, 영구적인 장애가 남아 다른 사람의 협조가 필요해진다. 이들 중 상당수는 보호시설에 입원하거나 1년 내에 사망하는 경우도 매우 높다. 즉, 고관절 골절은 골다공증성 골절 중 가 장 심각한 형태이다. 손목 골절도 심한 급성 통증과 손목 활동의 장애를 유발하지만 고관절 골절과 달리 회복이 잘되고, 후유증도 크게 남지 않아 골다공증성 골절 중 예후가 가장 좋 다. 세계보건기구(WHO)는 1994년 골다공증을 "골량의 감소와 미세구조의 이상을 특징으로 하 는 전신적인 골격계 질환이며, 결과적으로 뼈의 강도가 약해져 부러지기 쉬운 상태인 질환" 으로 정의하고 있다(표 5). 또한 2001년 미국 국립보건원(NIH)에서는 "뼈의 강도 약화로 골 절의 위험성이 증가한 골격계 질환"으로 규정하였다. 뼈의 강도는 뼈의 양(골량)과 뼈의 질 적인 부분(골질)에 의해 결정된다. 뼈의 양은 주로 골밀도(Bone mineral density)에 의해 표 현되며, 뼈의 강도는 약 80%까지 골밀도에 의해 결정된다. 뼈의 질적인 부분은 뼈의 구조, 뼈의 교체정도, 무기질화, 미세 손상의 축적 등에 의해 결정된다. 하지만 현재까지 뼈의 질 적인 부분을 구체적인 수치로 표현할 수 없기 때문에 골밀도의 측정이 골다공증의 진단에 이용되고 있다. <표 5> 골밀도 정의에 대한 세계보건기구의 기준 상태 설명 정상 골밀도가 젊은 성인 평균치의 -1 표준편차 이상인 경우. (T -1.0 SD) 골감소증 골밀도가 젊은 성인 평균치에서 -1 표준편차 미만이고 -2.5 표준편 차보다 큰 경우. (-1.0 > T > -2.5) 골다공증 골밀도가 젊은 성인 평균치의 - 2.5 표준편차 이상인 경우. (T -2.5 SD) 확립된 혹은 골밀도가 골다공증 범주이고 1개 이상의 골다공증성 골절이 동반된 심한 골다공증 경우. (T -2.5 SD) [출처] World Health Organization. Assessment of fracture risk and application to screening for postmenopausal osteoporosis. Geneva, Switzerland: World Health Organization. World Health Organ Tech Rep Ser 1994;843:1-129. 10

2. 골다공증의 발생 현황 미국에서는 현재 약 1000만 명의 골다공증 환자가 있으며, 2020년에는 50세 이상의 성인 남녀에서 약 1400만 명 정도가 골다공증에 이환될 것으로 보고 있다(Lane, 2006). 현재 전 세계적으로는 약 2억 명의 골다공증 환자가 있을 것으로 추산하고 있다. 이러한 골다공증의 이환률은 현재는 노령 인구가 많은 북미 및 유럽에 편중된 경향이 있으나 향후 노령화가 전 세계적인 추세이므로 개발도상국과 같은 나라에서 노령화로 인한 골다공증의 이환은 폭발적 으로 증가될 것으로 기대하고 있다. 골다공증의 국내 발생에 대한 광범위한 연구조사는 국 민건강영양조사에 질병관리본부와 대한골다공증학회가 공동으로 골다공증에 대한 조사를 하 기로 결정하고 2008년 전반기부터 시작하여 진행 중이다. 따라서 국민을 대상으로 한 대규 모 연구결과가 없어 골다공증의 유병율과 치료율 등에 대한 자료는 부족한 실정이다. 하지 만 국민건강영양조사 결과에 따르면 골다공증 유병건수가 1998년에 인구 1000명당 2.87명에 서 2002년에 11.55명으로 약 4배의 증가를 보였다. 또한 골다공증으로 치료받는 환자수가 (ICD code M80, M81) 2003년에 약 44만 명에 달하며 이는 2001년에 비해 27% 증가한 것 이다. 또한 질병관리본부의 2005년 통계에 따르면 한국의 19세 이상의 성인 연령에서의 골 다공증 유병률은 한번이라도 의사로부터 골다공증이라고 진단을 받은 사람은 인구 1000명당 전체적으로는 39.7명, 남자 4.9명 및 여자 74명이었으며, 연간 의사 진단 유병률은 인구 1000 명당 전체 38.6명, 남자 4.9명 및 여자 71.9명으로 연령이 높을수록 증가하는 추세였으며 특 히 50대 이후에 뚜렷하였다(표 6). 국내 소규모 연구결과 확인된 골다공증의 발생 빈도는 표 7과 같다. <표 6> 우리나라의 의사의 진단에 따른 골다공증의 유병률 평생 의사진단 유병률 연간 의사진단 유병률 성별 전체 39.7 38.6 남자 4.9 4.9 여자 74.0 71.9 연령(세) 19-29 1.2 1.0 30-39 3.9 3.9 40-49 11.4 10.5 50-59 64.9 62.7 60-69 140.6 137.0 70 175.8 173.5 [ 주 ] 단위 : 1,000명 당 [출처] 보건복지부. 국민건강영양조사 제3기. 2005. 11

<표 7> 국내 소규모 연구에서의 골다공증 유병률 측정 결과(%) 대상 지역 모집단수(명) 측정 기기 발표자 골감소증 골다공증 50세 이상 여성 정읍 552 QUS 김철희 34.2 11.8 35~65세 여성 태안 289 QUS 윤현구 40.9 3.0 49~54세 30.7(요추) 9.8(요추) 울산 1,629 DXA 김영일 여성 24.4(대퇴) 1.4(대퇴) 60세 이상 장성 138 DXA 신민호 63.0 34.8 50세 이상 남성 여성 안성 516 641 DXA 조남한 39.7 42.7 15.2 29.6 [출처: 대한골대사학회. 골다공증 진단 및 치료지침 2008. 2008.] 경상대학교에서 주관하여 질병관리본부과제로 2008년 시행한 연구용역사업인 삶의 질 관 련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축방안 및 정책개발 결과보고서에 따르면 50 세 이상 골다공증으로 인한 총 진료건수는 82,952건으로 2002년 이후로 지속적으로 증가하 였으며, 총 진료비용의 경우에도 2002년 25억 원이었던 것이 2007년 66억 원으로 지속적으 로 증가하였다(그림 2, 3). [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 2> 연도별 골다공증으로 인한 진료건수 12

[출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 3> 연도별 골다공증으로 인한 총 진료비 2007년 성별 연령별 골다공증 총 진료건수와 총 진료비를 50세 이상에서 살펴보면, 남녀모 두 연령이 증가할수록 증가하는 양상을 보였으며, 여자에서 총 진료건수와 진료비가 월등히 높은 경향을 나타냈다(그림 4, 5). [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 4> 2007년 성별 연령별 골다공증 진료건수 [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 5> 2007년 성별 연령별 골다공증 총 진료비 13

3. 골다공증의 의료부담 골다공증으로 인한 사회적 비용의 증가는 매우 가파르게 증가하고 있다. 골다공증성 골절 의 증가는 의료비의 증가를 유발한다. 미국보건당국에 의하면 매년 골다공증으로 인한 직접 적인 의료비용이 1억7천만 달러가 소요되고, 매년 증가세가 지속되어 2040년에는 약 50억 달러 정도의 의료비용이 소요될 것으로 전망하고 있다(Lane, 2006). 이에 따른 의료비용의 증가는 뇌졸중, 유방암, 당뇨병, 만성 폐질환 등으로 인한 의료비용의 증가보다 훨씬 더 많 이 증가하고 있으며, 모든 나라에서 골다공증에 의한 의료비용의 증가는 미국의 경향과 비 슷하다. 이에 따라 골다공증성 골절로 인한 이환율이나 사망률도 증가하여 간접적인 의료비 용 또한 매우 빠르게 천문학적인 숫자로 늘어나고 있다. 2002년 독일의 경우는 골다공증성 고관절 골절로 인한 사회비용이 약 30억 유로가 발생하였다고 하며, 2050년에는 2배의 증가 를 추정하고 있다(Konnopka, Jerusel, and König, 2009). 한국의 경우는 아직 완벽한 전체 인구에 대한 통계는 부족한 실정이다. 우선 의료보험 청 구 자료에 기초한 척추골절로 인해 2002년 7월부터 2004년 동안 지급된 보험급여 진료비의 총액은 약 661.82억 원이었으며(표 8), 보험급여에 해당하지 않는 비급여 진료비, 의료기관 방문 교통비, 입원 및 외래방문 시 작업손실 비용, 간병인 비용, 보조기 구매 및 임대 비용 등을 모두 포함한 환자 1인 당 총 비용은 190만원으로 나타났다(강혜영 등, 2008). 이와 다 르게 국민건강 보험공단의 자료를 분석한 결과로는 2001년부터 2004년까지 국가가 부담한 의료비 지출은 2001년 62,707,697달러에서 2004년 65,200,035달러로 약 4.5% 증가한 것으로 보고하였다(Lim, et al., 2008). <표 8> 우리나라의 연간 척추골절에 따른 보험 지급에 따른 국가적 비용 (단위: 억원) 연령 입원 외래방문 총액 50-54 923 214 1,137 55-59 2,825 764 3,589 60-64 6,525 2,010 8,535 65-69 10,532 3,092 13,624 70-74 12,107 3,128 15,235 75-79 10,554 2,419 12,973 80-84 6,523 1,218 7,741 85 2,923 426 3,349 50 52,912 13,271 66,813 [ 주 ] 모든 비용은 2006년 물가에 따라 계산되었음. [출처] 강혜영, 강대룡, 장영화 외. 우리나라 노인여성의 골다공증성 척추골절로 인한 경제적 부담 추계. 예방의학회지 2008;41:287-94. 골다공증의 합병증으로 발생하는 주요 합병증으로서 대퇴경부골절, 손목골절, 척추골절 등 이 있어 이들에 대한 2002년부터 2007년까지 건강보험공단의 자료를 분석한 결과 대퇴경부 골절을 비롯한 모든 골절에서 2006년까지 증가하다가 2007년 급속하게 감소하는 경향이 있 다. 이는 이후 추가적인 분석을 통하여 원인을 조사하여야 할 것이다. 50세 이상 대퇴경부골 14

절로 인한 총 진료건수는 5,040건으로 2002년 이후로 2005년까지 지속적으로 증가하다가 그 이후로 급격히 감소하였으며, 총 진료비용의 경우에도 2002년 131억 원이었던 것이 2005년 221억 원 정점을 이룬 후 2007년 급격히 감소하였다(그림 6. 7). [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 6> 연도별 대퇴경부골절로 인한 진료건수 [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 7> 연도별 대퇴경부골절로 인한 총 진료비 50세 이상 손목골절로 인한 총 진료건수는 2007년 49,988건으로 2002년 이후로 지속적으로 증가하였으며, 총 진료비용의 경우에도 2002년 3,703,552,480원이었던 것이 2006년 정점을 이 룬 후 2007년 6,172,435,950원으로 2002년 이후로 2006년까지 지속적으로 증가하다가 그 이 후로 감소하였다(그림 8, 9). 15

[출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 8> 연도별 손목골절로 인한 진료건수 [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 9> 연도별 손목골절로 인한 총 진료비 50세 이상 척추골절로 인한 총 진료건수는 2007년 27,039건으로 2002년 이후로 2006년 정 점을 이룬 후 감소하였으며, 총 진료비의 경우 2002년 64억 원이었던 것이 2006년 정점을 이룬 후 2007년 86억 원으로 감소하였다(그림 10, 11). [출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 10> 연도별 척추골절로 인한 진료건수 16

[출처] 질병관리본부. 삶의 질 관련 질환(안질환, 이질환, 골다공증) 감시체계 구축 방안 및 정책개발. 2008. <그림 11> 연도별 척추골절로 인한 총 진료비 이렇게 통계적인 결과를 보아서 알 수 있듯이 골다공증에 의한 골절의 의료비용이 증가하 는 것을 가장 확실하게 줄일 수 있는 방법은 바로 골다공증의 예방을 통한 골절의 예방이라 할 수 있다. 3.2 역학과 관리 1. 생애주기별 골다공증 1) 소아청소년기 (1) 개요 Juvenile idiopathic osteoporosis와 골형성 부전증(osteogenesis imperfecta)이 소아청소년에 서 일차성 골다공증의 예들이지만, 청소년기의 골다공증은 매우 드문 질환이며, 주로 다른 만성질환의 경과 또는 치료에 의해 2차적으로 골다공증이 발생하게 된다(Steelman and Zeitler, 2001). 소아청소년에서 골량의 감소와 골절의 위험이 증가할 수 있는 이유로는 유전 질환, 내분비질환, 만성질환의 합병증 등이 있으며, 이를 일차성과 이차성 골질환으로 나누 어 보면 아래 표 9와 같다. 17

<표 9> ISCD(International Society for Clinical Densitometry)의 소아용 PDC(Position Developing Conference) 에서 청소년기 골격에 영향을 미치며 골절 위험의 증가와 관련 있 다고 여긴 질환들 일차성 골 질환 Idiopathic juvenile osteoporosis Osteogenesis imperfecta 이차성 골 질환 Inflammatory diseases Inflammatory bowel disease Juvenile idiopathic arthritis Cystic fibrosis Chronic immobilization Cerebral palsy Myopathic disease Epidermolysis bullosa Endocrine disturbances Turner syndromes Anorexia nervosa Cancer and therapies with adverse effects on bone health ALL and following chemotherapy for childhood cancer Transplant bone disease Hematologic disorders Thalassemia [출처] Bianchi, M.L., Baim, S., Bishop, N.J., et al. Official positions of the International Society for Clinical Densitometry (ISCD) on DXA evaluation in children and adolescents. Pediatric Nephrology 2009, Jul 15.[Epub ahead of print] 비록 골다공증이 일차적으로 노인성 질환으로 여겨지지만, 청소년기의 영향이 선행하는 질 환이라는 것에도 동의가 되고 있다. 골다공증에는 여러 위험인자들이 있지만, 가장 중요한 것은 소아청소년기에 최대 골량을 획득하지 못하는데 있다(Melton, et al., 1988; Gelfand and DiMeglio, 2005). (가) 골의 성장과 발달 골은 매우 역동적인 조직으로, 인체활동 중의 골절을 예방하기에 충분한 힘을 가진 구조를 18

지속적으로 만들어 내고 있다. 청소년기가 특별히 중요한 것은, 성장과 모델링 및 리모델링 의 결과로 골격이 빠르게 변화하는 시기이기 때문이다. 남녀 모두에서 사춘기 후반이나 초 기 성년기에 골량은 정점에 도달하게 되며(최대 골량), 남성이 골격의 크기가 더 큰 이유로 여성보다 더 많은 최대 골량에 이르게 된다. 벌써 20년도 전에 우리는 소아에서 골량의 증가와 성인 초기에서 최대 골량을 결정하는 인자들에 대한 더 많은 지식이 필요합니다. 혈압을 낮추는 것이 심혈관 질환의 빈도를 줄이 는 것과 같이, 골량과 강도를 증가시키는 것이 골다공증에 따른 골절을 줄일 것으로 보입니 다 라는 얘기가 있었지만(Raisz, 1988), 지금까지 대부분의 연구들은 성장기골밀도의 증가보 다는 성인기 골소실의 기전을 이해하는 것에 초점이 맞추어져 있었다. 하지만, 근래에 와서 는 어려서의 경험들이 향후 골다공증의 위험을 줄이는 데 중요하며(Heaney, et al., 2000), 골다공증에 소아청소년기가 중요하다는 인식이 확산되고 있다(Bachrachm, 2005). 최대 골량은 노년기 골밀도 상태의 제일 중요한 예측 인자로 잘 알려져 있으며(Hui, Johnston, and Mazess, 1985), 사춘기 동안 골밀도의 축적이 최대 골량의 주된 결정 인자라 는 분명한 증거들이 있다(Saggese, Baroncelli, and Bertelloni, 2002). 성인 골밀도의 25% 이 상이 최대 성장시기의 2년 동안에 축적된다는 사실은, 적절한 골량의 증가에 사춘기의 중요 성을 강조하게 한다(Bailey, et al., 1999)(그림 12). [ 주 ] 1. PBMCV = peak bone mineral content velocity. 2. 그림자는 PMMCV 부근의 2년임. [출처] Bailey D.A., McKay H.A., Mirwald R.L., et al. A six-year longitudinal study of the relationship of physical activity to bone mineral accrual in growing children: the university of Saskatchewan bone mineral accrual study. Journal of Bone and Mineral Research 1999;14:1672-9. <그림 12> 역연령(chronological age)에 따른 청소년 남녀의 최대 골량 축적 19

이 기간 동안 축적되는 골밀도는 50-80세 동안 소실하는 양 정도라고 한다(Bailey, et al., 2000; Arlot, et al., 1997). 따라서, 성장기 골밀도의 축적은 이후 골다공증을 예방하는 필수 요인으로 생각된다. 이러한 배경에서 보면, 노년기 골절의 위험은 청소년기의 선행 상태에 따른 것이라고 하는 것도 무리가 아니다. 비록 최대 골량의 많은 부분들이 유전적으로 결정 되지만, 50% 이상은 개인적인 차이에 의해 결정되며(Krall and Dawson-Hughes, 1993), 생 활습관 인자들 또한 성장기의 적절한 골량의 증가와 연결되어 있다. (나) 최대 골량(peak bone mass)의 중요성 최대 골량은 생애동안 획득하게 되는 최대의 골량 또는 골밀도로 뼈 크기의 증가와 뼈 미 네랄 축적이 안정되는 시기에 도달한다. 최대 골량에 도달하는 시기는 골격의 부위에 따라 달라 대퇴골 천자는 10대 중반, 경부는 10대 후반, 척추는 20대 초반으로 알려져 있다(Lin, et al., 2003). 이는 최대 골량이 유전요인에 의해 결정되기는 하나 이후 골량의 변화는 환경 요인의 영향을 받아 변화할 수 있다는 것을 의미한다. 한편 아프리카계 미국 여성은 백인 여성에 비해 최대골밀도가 더 높고 골 소실율은 더 느리기 때문에 대퇴골 골절의 빈도도 더 낮은(Daniels, et al. 1997; Harris, Wood, and Dawson-Hughes, 1995) 반면, 아시아계 미국 여성은 백인 여성에 비해 최대골밀도가 낮음에도 불구하고 대퇴골 골절빈도는 더 낮아 (Lauderdale, et al. 1997), 인종과 민족에 따른 차이가 있음을 알 수 있다. 한편 뼈에 영향을 줄 것으로 생각되는 후보 유전자에는 비타민 D 수용체(vitamin D receptor; VDR) 유전자, 에스트로겐 수용체(.estrogen receptor; ER) 유전자, 1형 콜라겐 알파 1 (collagen type 1 alpha1, COL1A1) 유전자, 성장호르몬-인슐린양 성장인자(insulin-like growth factor 1) 축을 조절하는 유전자들이 있다(Gourlay and Brown. 2004). 최대 골량은 유전요인 외에 최대 골 량이 형성되는 시기의 호르몬과 생리 상태, 칼슘섭취와 영양상태, 체 구성과 체중, 운동, 흡 연과 같은 호르몬과 환경요인에 의해 영향을 받는다. (다) 최대 골량 도달 후 폐경 전까지 골량의 변화 최대 골량에 도달하면 이후 일시적으로 고원을 유지하다 폐경 전까지 매 해 0.5-1%의 골 소실이 일어나며, 폐경 직후인 50-59세에서는 모든 부위에서 골 소실의 속도가 3배 더 빨라 지고 이후에는 다시 원래 폐경 전 골 소실 속도로 되돌아가는 것으로 알려져 있다. 골격의 각 부위에서 동일한 속도로 골 소실이 일어난다 하더라도 부위마다 최대 골밀도에 도달하는 시기가 다르므로 각 부위에서 측정한 골밀도는 서로 일치하지 않을 수 있다. 폐경 전 여성 의 골밀도를 측정했던 한 연구에서는 20-29세 여성의 20-24%, 30-45세 여성의 32-46%에서 부위 별 골밀도가 1 표준편차 이상 차이가 있는 것으로 나타났다(Bonnick, et al., 1997). 한 편, 성인 여성에서 최대 골량 도달 후 골 소실은 배란장애와 관련되는 경우가 대부분이다. 31-59세의 폐경 전후 여성 272명을 대상으로 하였던 한 연구에서는 골 표지자(bone marker)와 골밀도를 3년간 추적 관찰한 결과를 발표하였는데, 난포자극호르몬(follicular stimulating hormone, FSH)이 증가된 폐경 전후 여성은 알칼리인산효소와 오스테오칼신 20

(osteocalcin) 농도가 더 높았고, 이러한 현상이 대퇴골 경부의 골 소실율이 높은 것과 관련 이 있는 것으로 나타났다. 한편, 3년 동안 혈중 에스트라디올(estradiol)이 감소하는 것은 대 퇴골 천자와 척추의 골 소실과 밀접한 연관을 보였다(Chapurlat, et al., 2000). (라) 폐경 전 여성에서 낮은 골밀도와 골절 위험 일생동안 골절 발생률은 15-25세와 45세 이후, 두 번에 걸쳐 최고조에 도달하는 쌍봉분포 (bimodal distribution)를 보인다. 젊은 성인에서 골절은 주로 장골에서 손상 후 일어나는 것 이 대부분이며 남성에서 주로 발생하는 반면, 45세 이후부터는 여성의 골절 발생률이 증가 하기 시작하여 남성의 2배가 되며 대부분이 유약골절이다. 젊은 성인 여성은 골밀도가 낮더라도 폐경 후 여성이나 나이든 여성에서처럼 골절위험이 증가하지는 않으며 유약골절은 더욱 드문데, 이는 젊은 여성의 경우 낙상위험이 낮고 설령 넘어지더라도 넘어질 때 충격으로부터 신체를 보호하는 기민함을 발휘하기 때문이다 (Gourlay and Brown. 2004). 또한 상대적으로 근육량이 많고 근력도 좋으며, 에스트로겐이 충분한 상태이므로 골재형성도 낮게 유지되므로 골밀도가 낮더라도 뼈 강도가 유지된다. 폐경 전 여성을 대상으로 골밀도와 골절위험에 대해 이루어진 연구는 거의 없다. 47-59세 의 폐경 전후 여성 3,222명을 대상으로 하였던 한 전향 연구에서, 요추 골밀도와 대퇴골 골 밀도가 가장 낮은 사분위수에 해당하였던 여성은 가장 높은 사분위수에 해당하는 여성에 비 해 골절위험이 각각 2.9배와 2.2배 높은 것으로 나타나, 골밀도가 폐경 전후의 여성에서 골 절위험을 예측할 수 있다는 것을 알 수 있다(Kroger, et al., 1995). 폐경 전 골절병력이 있었던 여성은 폐경 후 골절위험이 증가한다. 한 전향 연구에서 폐경 전 골절병력이 있었던 여성은 나이, 골밀도, 골절의 가족력에 상관없이 폐경 후 골절발생 위 험이 1.33배 증가한 것으로 나타났다(Hosmer, et al., 2002). 단면 연구에서도 이와 유사한 결과를 보였는데, 폐경 전 골절병력이 있었던 여성은 이러한 병력이 없었던 여성에 비해 나 이, 골밀도, 체중, 음주, 흡연, 골절의 가족력을 보정하더라도 50세 이후 골절위험이 74% 더 높았던 것으로 나타나, 폐경 전 골절은 골밀도에 상관없이 폐경 후 골절의 강력한 예측인자 라는 것을 알 수 있다(Wu, et al., 2002). (마) 발생기전 출생이후부터 사춘기 이전의 골량은 계속 증가한다. 골밀도는 이 시기에 순 소실은 없고 지속적으로 순 증가를 일으킨다. 이 시기에 골량의 순 소실은 병적인 상태를 보여주는 지표 이다. 이 시기의 골량 증가는 골밀도의 증가와 골 크기의 증가를 동시에 동반한다. 골은 형 성과 재형성을 통해 지속적으로 커지며, 이때 나타나는 골의 형태학적 특성이 골밀도의 증 가를 일으킨다. 이런 골 형성과 재형성의 이상은 골의 형태학적, 재료적인 변형을 가져와 골 절에 감수성을 증가시키게 된다. 이런 특성들은 일생을 통해 유지되는 경향이 있어 사춘기 이전에 골량의 감소는 나중에 골 소실이 일어나는 폐경 후에 골다공증과 골다공증성 골절 의 위험을 증가시킨다. 따라서 이 시기의 골량을 증가시키기 위해서 노력하는 것은 가장 중 21

요한 예방 전략이 될 수 있다. 이 시기에는 골다공증이란 질환이 존재하지 않는다. 골다공증은 정의상 골밀도의 감소와 골 미세구조의 변형으로 골절 위험이 증가하는 것으로, 골밀도는 낮지만 계속 증가하고 있 고 골의 미세구조는 점점 향상되고 있으며, 골절 위험은 거의 없는 시기이므로 이 시기에 골다공증이라는 진단을 붙이기는 어렵다. a. 최대 골량의 중요성 기존의 골다공증과 골다공증성 골절의 발생은 주로 폐경 후 또는 노년기의 골밀도의 감소 때문으로 생각해 왔다. 그러나 최근 골다공증 발생에 대한 연구들은 노년기의 골소실의 증 가보다는 성장기의 골량 증가가 감소되는 것이 더 중요한 요소라는 것을 뒷받침하고 있다. 노년기에 낮아진 골밀도는 이미 성장 중의 골밀도 증가가 줄어들어서 생기는 것이라는 것이 다(Kim, et al., 2003; Bailey and McCulloch, et al., 1992; Heaney, et al., 2000). 이를 뒷받 침하는 것이 남녀간의 골밀도차이에 대한 연구이다. 남성은 여성보다 골밀도가 높고 이 차 이는 남성보다 여성에서 골절률이 증가하는 것을 설명하는 기초가 된다. 이런 남녀간의 골 밀도 차이는 기존에는 노년기에 골 소실이 일어나는 속도가 여성이 남성보다 빠르기 때문이 라고 생각했는데, 오히려 이것은 최대 골 량의 남녀간의 차이 때문이다. 실제로 남녀간의 노 년기 골 량의 차이 430gm중 130gm만이 노년기의 골 소실 속도 차이에 의한 것이고 300gm 은 성장기의 골 량 증가가 남성에서 더 빠르게 나타나기 때문에 생기는 차이이다(그림 13). [출처] Kim BT, Mosekilde L, Duan Y, et al. Differences in Peak Appendicular Bone Strength in Rats. J Bone Miner Res 2003;18:150-155. <그림 13> 성장기의 골 량 증가와 노년기의 골 소실이 남녀간의 최대 골량과 노년기의 차이를 만들어 내는 기전 따라서 성장기에 최대 골량을 얼마나 증가시키는 가가 노년기의 골다공증이 생기지 않도록 하는 가장 중요한 수단이다. 22

b. 최대 골량이 형성되는 과정 골량은 골막(periosteum)안에 쌓여있는 무기질의 양이다. 이 골량의 80%는 피질골에 분포 하고 있다. 특히 골간(diaphysis)은 대부분 피질골로 되어있다. 따라서 피질골의 성장과 형성 을 살펴보면 최대 골량의 형성을 이해할 수 있다. 장골(long bone)은 골단에 있는 성장판을 통해서 길이 성장(longitudinal growth)을 한다. 이 부분은 골간보다 넓으므로 길이 성장 중 골간단(metaphysis)은 외부는 골흡수가 일어나 골간과 같은 넓이를 가지게 되는 반면 골간의 골막에서는 골형성이 일어나 골간은 넓어지게 된다(Orwoll ES, 2003). 뼈의 넓이가 성장판에서는 넓었다가 골간단을 지나면서 좁아졌다가 다시 골간에서는 넓어지는 모순적인 행동을 보이는 것이다(그림 14). [출처] Orwoll ES. Toward an Expanded Understanding of the Role of the Periosteum in Skeletal Health. J Bone Mineral Res 2003;18:949-954. <그림 14> 길이 성장(longitudinal growth)에 따른 골 구조와 골밀도의 변화 이렇게 형성된 골간은 골막의 골형성을 통해 점점 넓어지게 된다. 사춘기가 되면 여기에 골의 안팎으로 변화가 일어나게 된다. 피질골 외부에는 골형성이 촉진되면서 피질골이 넓어 지고, 피질골 내부에는 변화가 없거나(남성) 또는 골형성이 촉진되면서(여성) 피질골의 두께 도 넓어진다. 이때 피질골 외부에 골형성이 촉진되는 속도는 남성이 여성보다 몇 배 빠르다. 따라서 남성이 피질골이 더 넓으면서도 두꺼워진다. 남성의 골밀도가 여성보다 증가되는 것 이다. 이것이 남성과 여성에서 최대 골량이 차이가 나는 이유이다(Kim, et al., 2003)(그림 15). 노화에 있어서도 마찬가지로 남성과 여성간에 차이가 있어서 골 내부에서의 골 소실은 남녀간에 차이가 없지만, 남성에서는 작지만 지속적으로 골막에서 골형성이 계속되어 피질 골이 넓어져서 골 내부의 골 소실을 보충해 주므로 골 소실은 남성에서 작은 것으로 보인다 (Duan, Kim, and Seeman, et al., 2001). 23

[출처] Kim BT, Mosekilde L, Duan Y, et al. Differences in Peak Appendicular Bone Strength in Rats. J Bone Miner Res 2003;18:150-155. <그림 15> 넓이 성장과 노화(radial growth and aging)에 따른 피질골 구조와 골밀도의 변화 c. 최대 골량에 영향을 주는 요소들 성장기는 운동이나 영양을 통해 골밀도를 증가시킬 수 있는 시기이다. 환경적인 요인으로 인한 이득을 극대화할 수 있는 시기가 언제인가는 알아서 골밀도를 향상시킬 수 있는 요소 들을 자극하는 것은 향후 최대 골량 생성에 있어서 중요할 것이다(Bass, 2000). 비록 유전적인 영향이 골격의 성장과 발달에 가장 중요한 변수이지만, 다양한 직간접적인 환경적인 요소들이 이 유전적인 청사진을 적절하게 혹은 최소화시킬 수 있다. 출생체중 및 영아기 체중이 골량과 관계가 있다. 어머니의 흡연력과 식이 및 신체 활동이 출생 전 골밀도의 축적에 관여할 수 있다(Javaid and Cooper, et al., 2002). 낮은 출산 시 체 중과 소아기 성장이 안 좋을 경우 나중에 골반 골절의 위험과 직접 관련이 있으며, 어머니 의 비타민D 부족이 출산 전과 출산 이후 낮은 골밀도의 축적과 연관이 있다(Cooper, et al. 2005). 소아 질환들 또한 골 건강에 영향을 미친다. 소아기 성장호르몬 부족은 골대사와 골량을 감소시키고, 이 경우 성장호르몬의 보충은 골 대사를 자극하며 골 건강을 향상시킨다 (Baroncelli et al., 2003). 젊은 anorexia nervosa 여성은 향후 골절의 위험이 증가하며, 이는 최대 골량에 제대로 이르지 못한 것과 낮은 에스트로겐 상태에 따른 조기 골소실의 결과에 의한 것으로 생각된다(Lucas, et al, 1999). 소아기 장기적인 스테로이드의 사용은 향후 골절 의 위험성을 증가시킨다(Melton, et al., 2005). 일반적으로 소아기 만성질환들은 골밀도의 축 적에 부정적인 영향을 주므로, 골다공증에 이르게 하는 질환들을 조기에 발견하고 치료할 필요가 있다(Sochett and Mäkitie, 2005). 비록 소아기의 여러 인자들이 골의 성장과 축적에 영향을 주지만, 적절한 골 발달에 가장 크게 영향을 미치는 시기는 사춘기이다. 사춘기 골 성장의 주된 영향인자들은 다음과 같다: 성호르몬(테스토스테론, 에스트로겐), 성장호르몬, 인슐린양 성장인자, 비타민D, 칼슘, 신체활 동(Saggese, et al., 2002). 하지만, 이러한 변수들 사이의 상호작용에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 24

영양상태는 성장기 골 건강을 최적화 하는데 가장 중요한 요소 중 하나로 여겨지고 있다 (Heaney, et al., 2000). 이중 칼슘, 비타민 D, 그리고 단백질의 섭취가 골을 축적하고 유지하 는데 역할이 있다는 많은 증거들이 있다(Bonjour, et al., 2003). 하지만, 청소년기의 골의 축 적과 영양 요소들과의 관계는 성숙 과정의 시작과 지속 기간에 있어서 개인적인 차이가 심 한 이유로 인해 복잡하다. 게다가 이런 영양 평가 방법들, 특히 소아에서의 그 정확성에 대 해 많은 논란이 남아 있다. 그럼에도 불구하고 청소년기, 특히 사춘기 소녀들의 골 건강을 유지하기 위한 식이 칼슘의 정도가 부족하다는 주장들이 있다(Flynn, 2003). 성장기 골량과 강도를 최적화하는데 있어서 신체활동을 통한 기계적인 부하는 결정적인 요 소이다(Bailey, Faulkner, and McKay, 1996). 운동에 의한 골량의 변화가 DXA에서 미미하 게 보일 정도의 적은 변화라도, 골에 긍정적인 변화를 통해 골의 강도를 의미 있게 좋아지 게 할 수 있다(Turner and Robling, 2003). 하지만, 성장기 골 구조에 미치는 운동의 영향에 대한 연구들은 적당한 영상기법(정량적 CT나 MRI)을 사용한 연구의 부족으로 인해 아직까 지 제한적인 수준이다. 성장기와 사춘기 동안 운동의 시기 또한 중요한 요소이다. 한 예로, 골격이 기계적인 부하(mechanical loading)에 대해 최고로 반응을 보이는 시기는 사춘기 직 전과 사춘기 초반으로 생각된다(Petit, et al., 2002; Lorentzon, et al., 2005). 이 추측은 골의 표면이 더 많은 조골세포로 덮여 있을 때가 운동이 최고의 효과를 보일 것이라는 가설에 기 인한다(Turner and Robling, 2003). 하지만, 골의 양과 구조에 있어서 운동이 최고의 효과를 보이는 window of opportunity 가 성장기의 특정 시기에 있는 지에 대해서는 아직까지 분 명치가 않다. 게다가 비록 골의 양과 구조가 성장기 운동을 통해 최적의 상태가 되었더라도, 이러한 변화들의 임상적인 중요성은 골격의 유익들이 골절이 일어나는 노년기까지 유지되느 냐에 달려 있다(Modlesky and Lewis, 2002). 아직까지 운동이나 생활습관 인자(예, 영양)들 의 노년기 골 건강에 대한 장기적인 유익성에 대한 연구는 거의 없다. 비록 다양한 생활습관 인자들이 골격에 영향을 주지만, 유전적인 영향은 여전히 우선적인 고려대상으로 남아 있으며, 골격의 발달과 골절에 있어서 유전적인 요인의 역할에 대한 정 보들이 늘어가고 있다. 부모의 골절력, 특이 골반 골절의 가족력은 골밀도와 상관없이 골절 의 위험을 증가시킨다(Kanis, et al., 2004). 최근의 연구는 소아기 척추와 골반골의 크기, 밀 도, 강도가 성조숙기 동안의 변화들을 예측할 수 있고, 향후 노년기 골절을 예측하는데 도움 이 될 수 있음을 보여준다(Loro, et al., 2000). 가족 및 쌍둥이 연구는 최대 골량과 골대사의 많은 부분들이 유전적인 요소에 의해 조절됨을 보여 준다(Görtz and Fassbender, 2001). 그 렇지만, 골 발달에 영향을 주는 유전적인 요소들을 찾는 일은 복잡한데, 이는 여러 유전자들 이 관여되어 있기 때문이다. 그럼에도 불구하구 골에 영향을 미치는 유전자들에 대한 이해 가 쌓여가면서, 향후 가장 많은 영향을 주는 인자들을 밝혀내고, 보다 구체적인 치료제들을 개발하는 방법들을 알게 될 날이 올 것이다. c-1. 유전 최대 골량이 유전의 영향은 받는다는 것은 인종 연구, 민족 연구, 가족유사성(familial 25

resemblance)연구, 쌍둥이 연구 등을 통해 뒷받침되고 있다. 어머니와 딸의 골밀도가 밀접한 상관관계가 있는 것은 널리 알려진 사실이다(Seeman, et al., 1989; Ferrari, et al., 1998; Gilsanz, et al., 1988). 이런 관계는 아주 어릴 때부터 나타나서 사춘기 이전의 소아의 골밀 도는 어머니의 골밀도와 밀접한 관련이 있다. 이런 상관관계는 딸과 어머니 사이에서도 나 타나지만, 아들과 어머니 사이에서도 나타나서 성에 관계없이 나타난다(Jones and Nguyen, 2000). 쌍둥이를 대상으로 한 연구를 보면, 유전은 골밀도의 약 75%이상을 결정한다. 실제로 운동이나 식사로 변화시킬 수 있는 골량은 25%에 불과하다. 따라서 환경적인 조작이 얼마 나 유전적인 가능성을 최대한 극대화해서 실현되게 하느냐에 달려 있다. 성장기는 운동이나 영양을 통해 골밀도를 증가시키는 것이 가능한 시기이고 거의 유일한 기회이다. 다른 시기의 운동이나 영양이 골소실의 강도를 감소시키는 것에 불과하다면, 이 시기에는 골밀도를 증가시킬 수 있는 적극적인 시기인 것이다. 특히 환경적인 요인으로 인 한 이득을 극대화할 수 있는 시기가 언제인가는 알아낼 수 있다면, 이 시기에 자원을 집중 하여 투여함으로서 골밀도를 향상시킬 수 있는 최대의 효과를 거둘 수 있을 것이다. c-2. 후생 유전자설 (epigenetic theory of bone mass accrual) 골밀도는 평생 특정한 분포를 따라서 움직인다(Newton John, 1970; Ferrari, et al., 1998). 이를 트랙킹(Tracking)이라고 한다. 트랙킹을 쉽게 설명하면, 어렸을 때 골밀도가 낮았던 사 람들은 나이가 들어서도 골밀도가 낮고, 어렸을 때 골밀도가 높았던 사람들은 나이가 들어 서도 골밀도가 높다는 것이다. 이런 현상은 키와 같은 신체적인 특성에서 잘 나타난다. 유치 원 때 키가 컸던 사람들은 성인이 되어서 키가 크다. 이런 트랙킹 현상은 질병에서도 잘 나 타나서 태어날 때 체중이 작았던 사람들은 나중에 관상동맥질환이 발생할 확률이 높아졌다 (Barker and Osmond, 1986). 이것은 영양과 후천적인 요소와 유전자가 밀접하게 상호작용 을 하고 있어 단순히 유전자가 환경에 대한 신체의 반응을 조절할 뿐만 아니라 환경적인 요 인이 유전자의 발현을 조절하고 이런 효과는 일생을 통해 나타난다는 것을 보여준다. 이렇 게 출생 후 얼마 안 된 시기에 일어난 환경의 영향이 각 개인의 일생 동안 영향을 주는 것 을 프로그래밍(programming) 이라고 한다( Lucas, 1991). 이런 프로그래밍이 언제 일어나 느냐에 대해서는 많은 논쟁이 있어왔다. 기존의 유전적 기질을 중요하게 생각하는 사람들은 프로그래밍을 인정하지 않았고, 환경적인 요소를 중요하게 생각하는 사람들은 특정시기에만 환경적인 요소가 일어난다는 것을 못 마땅하게 생각했다. 그러나 특히 태아 시기와 출생 초 기는 환경적인 요인에 매우 민감한 시기이고 이때의 영향은 일생을 지속할 수 있다는 것이 고혈압, 당뇨병, 고지혈증에서 밝혀졌다(Barker, 1995). 태아 시기는 첫 3개월과 장기가 커지 는 나중 6개월이다. 특히 마지막 3개월에는 매우 빠른 성장이 일어나는데 이는 세포분열이 많이 일어나기 때문이다. 이 시기의 영양 결핍은 세포분열 속도를 줄여서 장년기 노년기의 질환 발생에 영향을 준다. 태아기와 신생아기의 칼슘과 비타민 D 결핍은 뼈에 칼슘이 침착 되는 속도를 감소시킬 수 있다(Cooper, et al., 2005). 태아기와 출생 직후 골량은 매우 빠르 게 늘어난다. 태아는 자궁 안에 머무르는 동안 30gm의 칼슘을 자신의 뼈에 비축한다. 이 중 26

3분의 2는 마지막 3개월에 저장된다. 태아의 혈중 칼슘농도는 임신 20주 이후에는 어머니보 다 높게 유지된다. 이것은 태반을 통해 엄마에게서 태아에게로 칼슘이 활발하게 전해지기 때문이다. 탯줄에 있는 혈액의 칼슘농도는 태아의 골량과 밀접한 관련이 있다(Godfrey, et al., 2001). 이런 엄마와 태아의 칼슘 농도 차이가 유지되려면, 엄마의 부갑상선관련 펩타이 드와 1,25 (OH) 2 vitamin D 농도가 높게 유지되어야 한다. 따라서, 이 시기에 영양 부족은 신생아의 골밀도에 영향을 주며, 이런 영향은 향후 구루병을 일으킬 수 있고, 노년기 골다공 증의 위험을 증가시킬 수도 있을 것이다. 생후 1년 되었을 때의 체중은 21살 때의 요추 골 밀도와 대퇴골 경부 골밀도와 관련성이 높다(Cooper, et al., 1995). c-3. 호르몬 관련 요인 남녀간에는 제2의 성장 촉진기(growth spurt)가 다르고, 골밀도가 증가하는 시기가 다르다. 남성은 여성보다 사춘기가 2년 늦게 나타나고 그에 따라 성장이 완성되는 시기가 2년 늦어 진다. 다시 말해서 남성은 여성보다 사춘기 전 소아기가 2년 길다는 것을 뜻한다. 이는 남녀 간에 많은 차이를 가져온다. 이런 차이들은 발달 단계(태너 분류)를 보정하고 나면, 아무런 차이가 나타나지 않는다. 다시 말해서 모든 변화는 남녀간에 사춘기가 나타나는 시기가 다 르기 때문이다. 남녀 간에는 체간의 길이는 차이가 없지만, 사지의 길이는 차이가 난다 (Seeman, 2002). 이는 사춘기 이전에는 사지와 체간이 같이 성장하지만, 사춘기 이후에는 체간의 길이만이 늘어나기 때문이다. 제2의 성장 촉진기 전후 2년 간 그들의 최대 골 량의 4분의 1이 형성된다. 이 골 량은 노년기에 일어난 골소실의 총량과 같다(Bailey, 1997). 이 시기에 영양의 부족이 생기거나 운동을 못하게 되면, 최대 골량 형성에 심각한 문제가 생기 게 된다. 이 시기는 여성에서는 11.5-13.5세(태너 단계 2-4) 이고, 남성에서는 13.05-15.05세 (태너 단계 3-5)이다. 골량 증가 속도가 최대가 되는 시점과 신장의 증가가 최대가 되는 시점은 약 1년 정도 차 이가 난다. 여성에서는 12.5세, 남성에서는 14.1세이다(Bailey, et al. 1999 ). 신장의 증가가 최대가 되는 시점은 성장호르몬의 분비가 최대가 되는 시점과 유사하고 골량 증가 속도가 최대가 되는 시점은 성호르몬의 농도가 최대가 되는 시점과 유사하다. 이는 이런 호르몬들 의 영향을 간접적으로 시사한다(Klein, et al. 1996). 아마도 사춘기 이전의 신장의 증가와 골 량의 증가는 성장호르몬과 관련이 있는 반면, 사춘기 이후의 성장과 골량의 증가는 성장 호 르몬과 더불어 여성, 남성 호르몬이 중요한 역할을 할 것이다. 체조 선수를 대상으로 한 연구에 의하면, 성장호르몬의 작용을 매개하는 IGF-1의 농도는 사춘기 초기의 남성의 골밀도를 예측할 수 있는 인자였다. 이는 체중 부하 운동의 효과가 아마도 IGF-1 농도가 최고가 되는 태너 단계 2-4일 것이라고 추정하게 한다. c-4. 영양 관련 요인 영양, 특히 칼슘은 뼈의 건강에 필수적인 영양소이다. 젊은이들에서 칼슘 부족은 최대 골량 의 5-10%를 감소시킬 수 있으며 노년기에 대퇴골 골절의 위험을 증가시킬 수 있는 것으로 27

나타났다. 한 통계에 의하면 미국에서 9세에서 17까지의 소녀 중 10%만 필요한 칼슘을 섭 취하는 것으로 나타났다(Looker, 2003). 사춘기 전 소아에서 칼슘의 보충은 최대 골량을 늘 리는 데에 도움이 된다는 많은 관찰 연구가 있었다(MacKelvie, et al., 2001). 여러 개의 무작위 임상연구가 칼슘의 보충이 사춘기 전 소아에서 골밀도를 증가시킨다는 보고를 하였다(Bonjour, et al., 2001; Lee, et al., 1994; Lee, et al., 1995). 메타 분석도 칼슘 섭취량의 증가는 소아에서 골밀도를 증가시킨다고 결론을 내렸다(Wosje and Specker, 2000). 칼슘 섭취로 인한 골밀도의 증가는 주로 피질골에서 나타나며, 정상인보다는 칼슘 섭취가 적었던 사람들에서 나타났다. 이런 칼슘 섭취의 골밀도 증가 효과는 칼슘 섭취를 중단하면 없어져 버렸다(Lee, et al., 1996; Slemenda, et al., 1997). 칼슘 섭취는 운동의 효과를 극대화 시키는 데에 중요하다(Specker, 1996; Specker and Binkley, 2003). 운동만 한 군에 비해 칼 슘을 같이 섭취한 군은 골밀도의 증가가 더 컸다. 이런 칼슘의 효과는 하루 800mg의 칼슘 을 주었을 때 극대화되었다(Iuliano-Burns, et al., 2006). 칼슘의 활발한 연구에 비해 비타민 D의 효과에 관하여는 아직 무작위 임상연구가 없다. 하 지만, 비타민 D의 결핍은 성장하고 있는 뼈에 무기질 침착을 감소시키고 구루병을 일으킨다 (Goldring, Krane, and Aviolo, 1995). 한 작은 관찰연구에서 유아기에 비타민 D를 보충하면 나중에 사춘기 전 소녀들의 골밀도 가 증가한다는 보고가 있다(Zamora, et al., 1999). 비타민 D를 강화시킨 오렌지 쥬스가 도움이 된다는 보고도 있었다(Economos, et al., 2007). c-5. 신체활동, 운동 신체활동의 증가와 운동은 사춘기 전 소아에서 골밀도를 크게 증가시키고 그 효과 또한 계 속 지속되는 좋은 도구이다(MacKelvie and McKay, 2002). 사춘기 전 소아에서 운동은 비교적 7-9개월 정도의 짧은 기간만 해도 대조군에 비해 골밀 도를 획기적으로 증가시킨다(Bradney, et al., 1998; McKay, et al., 2000). 그러나, 운동의 효 과는 오래할수록 더욱 좋아서 20개월을 실시하면 7개월 운동 효과의 2배를 볼 수 있다 (MacKelvie, et al., 2002). 운동의 효과는 운동을 그만 두더라도 오래 지속된다(Bass, et al., 1998; Haapasalo, et al., 1998). 최근 무작위 대조군 임상 연구에 의하면 7개월 운동의 효과 는 8년까지도 지속된다(Gunter, et al., 2008). 체중부하운동의 효과는 주로 척추와 대퇴 경부 의 골밀도에서 많이 나타났다. 2년간의 교육과정 내 운동 프로그램은 사춘기 전 소녀에서 3 번 요추의 골밀도를 7.8%, 다리의 골밀도를 3% 증가시켰다. 운동은 단순히 운동을 하였냐 하지 않았냐 보다는 하중의 부하 여부가 중요하다. 고강도의 반복적인 박스에서 뛰어내리기 (그림 16)는 사춘기 전 소아에서 골밀도를 성공적으로 증가시켰다. 이때 다리에 가해지는 충 격은 체중의 9배이다. 이 프로그램은 60cm 정도 높이의 박스에서 학생들이 일주일에 3회 10분씩 뛰어내리기 7개월을 실시하였다(Fuchs, Baser, and Snow, 2001). 골밀도를 증가시키 28

기 위해서는 복잡한 운동도 필요 없고 제자리 높이뛰기 같은 간단한 운동이면 충분하였다 (McKay, et al., 2005). 제자리 높이뛰기는 신체에 가해지는 하중이 체중의 3-5배정도에 불 과하지만 골밀도 증가에는 매우 효과적이었다. 이는 운동의 강도가 심하지 않아도 골밀도증 가에는 효과적이라는 것을 보여 주는 증거이다. [출처] Fuchs RK, Baser JJ, Snow CM. Jumping improves hip and lumbar spine bone mass in prepubescent children: a randomized controlled trial. J Bone Miner Res 2001;16:148-56. <그림 16> 골밀도를 증가시키기 위한 고강도의 반복적인 박스에서 뛰어내리기 프로그램 운동의 강도가 크게 크지 않은 에어로빅, 축구, 배구, 무용, 체조, 농구 등은 사춘기 전 소 년과 소녀들에서 모두 골밀도 증가에 효과가 있었다. 학교에서 실시하는 게임, 무용, 집단 체조 등도 30분 이상만 시행하면 효과가 있다(Morris, et al., 1997). 운동의 효과는 일주일에 3회 이상만 되면 문제가 없었다. 운동의 효과는 주로 사춘기 이전과 초기 사춘기에서 나타 났고 후기 사춘기에는 효과가 없었다(Blimkie, et al., 1996; Witzke and Snow, 2000). c-6. 동반질환 소아의 골밀도는 여러 질환에 영향을 받는다. 잘못된 신체이미지와 함께 자발적인 음식거 부를 특징으로 하는 신경성 식욕부진은 에스트로겐 농도 감소와 더불어 무월경과 체중감소 를 동반하고, 이는 골밀도의 감소를 초래할 뿐 아니라, 향후 골절의 위험을 증가시킨다. 신 경성 식욕부진은 생기는 시기에 따라 골밀도와 골 크기에 미치는 영향이 다르다. 사춘기 전 과 초기 사춘기에는 척추골과 대퇴골에 골소실이 비슷하게 나타나지만, 사춘기 후기에는 주 로 척추골의 골밀도가 감소되며, 사춘기 이후 척추골의 골밀도가 감소되지만 그 크기가 매 우 작았다. 이는 신경성 식욕부진에 노출되는 시기에 따라 그 시기에 일어나는 성장을 저해 한나지만것을 보여주는 증거로, 초기 사춘기에는 척추와 대퇴골의 성장이 동시에 일어나지만, 29

후기 사춘기에는 척추골의 성장이 주로한 역할에 골며, 사춘기 이후에는 성장이 늦어지는 것을 보여주는 증거이다(Seeman, et al., 2000). 신경성 식욕 부진도 여성호르몬은 투여하면 골밀도의 감소를 막을 수 있고 뼈의 크기가 감소되는 것도 막을 수 있다(Karlsson, et al., 2000). 골 형성을 떨어뜨려 골밀도를 감소시키는 질환에는 터너 증후군, 클라인펠터 증후군, 골이 형성증, 불완전 골형성증, 가족성 저인산혈증과 같은 유전질환과 구루병 등이 있다. 골 소실 을 유발함으로써 골절 위험을 크게 증가시키는 질환에는 1형 당뇨병, 갑상선기능항진증, 류 마티스관절염, 전신 홍반성 루프스 등이 있다(Espallargues, et al., 2001). 유당불내증은 칼슘 과 비타민 D 섭취와 흡수에 장애를 초래하여 뼈 건강에 영향을 줄 수 있다. 성장호르몬 결핍 성장호르몬은 골의 모델링과 리모델링에 동화 효과가 있다. 성장호르몬은 직접적으로 1,25 비타민 D 의 생성을 증가시켜 칼슘의 흡수에 관여하며, 간접적으로 근육량의 증가와 운동 능력들 증가시켜 골량의 증가에 도움이 되므로, 성장호르몬 결핍 시 골다공증이 발생한다. 성선기능 저하증 남성호르몬은 조골세포의 증식과 분화 그리고 유전화 발현을 조절한다. 또한 남성호르몬과 여성호르몬은 성장호르몬의 분비, 인슐린양 성장인자(IGF)-1의 생성, 그리고 성장판에서 성 장인자의 생성에 관여한다(Saggese, et al., 1997). 유전 질환 골형성 부전증(osteogenesis imperfecta)은 대표적인 골밀도 감소 질환이며, 제 1형 콜라겐의 α 사슬의 형성에 관여하는 COL1A1 또는 COL1A2 유전자의 돌연변이에 의해 발생한다. 만성질환 뇌성마비, anorexia nervosa, 만성 소화장애(celiac disease), 염증장병(inflammatory bowel disease), cystic fibrosis, 신증후군, 백혈병 등의 악성종양 그리고 류마티스 질환 등이 해당 된다(Ward and Glorieux, 2003). 만성질환에서 골밀도가 감소하는 이유는 만성 염증, 질환 자체, 영양 결핍 또는 흡수 장애, 부동화, 그리고 치료에 의한 의인성(iatrogenic) 등의 다양 한 조합에 의한다. - 염증장병(Inflammatory bowel disease, IBD) 성인에서 약 30-50% 의 골감소를 보이며, 이러한 골감소는 골절율을 높이는 것으로 알려 져 있다(Semeao, et al., 1997). 스테로이드 치료, 영양 결핍, 사춘기의 지연 또는 성선기능 저하증, 비타민 D 부족, 운동 부족 등의 여러 가지 원인에 기인한다. 30

- 소아암 백혈병, 임파종, 뇌종양이 소아암의 90%를 차지하는데, 이들의 치료 후 성인기의 골감소는 잘 알려져 있다. 백혈병은 진단 시 이미 7% 정도에서 병적 척추 골절이 발견되며, 2년간의 항암 치료 후 83% 에서 골밀도 감소 소견을 보이고, 약 37%에서 골절이 일어난다(Blatt, et al., 1984; Atkinson, et al., 1998). 이는 항암 치료 과정 중 영양과 운동 저하 뿐 아니라, 항 암 치료 자체의 독성으로 골밀도의 증가가 나타나지 않는 것으로 생각된다. - 의인성(Iatrogenic) 골다공증 글루코코티코이드 외에 질병 치료에 사용되는 methotrexate, 사이클로스포린, 헤파린, 항경 련제, GnRH 유사체 와 방사선 치료는 골밀도를 감소시킬 수 있다(Ward and Glorieux, 2003). c-7. 약물 경구로 프레드니솔론을 1일 5mg 이상 복용하는 경우 골밀도를 떨어뜨리고 골절의 위험을 증가시킨다. 골절위험은 첫 6개월부터 증가되기 시작한다. 부신피질호르몬제는 골 형성을 억 제하여 골밀도를 감소시킬 뿐 아니라, 골의 질도 악화시켜 골밀도 감소에 비해 골절위험이 상대적으로 더 높다(Gourlay and Brown, 2004). 흡입용 부신피질 호르몬제도 장기간 사용할 때 골 소실을 유발할 것으로 추정된다. 흡입성 부신피질호르몬제의 장기 사용은 근육량을 감소시키고 근력도 저하시켜 때문에 낙상의 위험이 높아진다. 미국류마티스학회(American College of Rheumatology)에서 장기간 코르티코스테로이드 치료를 하는 환자에서 골밀도를 감시하고 골 감소를 예방, 관리하는 방법에 대해 지침을(Arthritis Rheum. 2001)제시하였음 에도 불구하고 여전히 대다수의 류마치스 질환 환자들은 예방치료를 받지 않고 있다(Yood, et al., 2001). 항전간제는 나이와 간질 발작으로 인한 낙상을 보정한 후에도 대퇴골 골절을 2.8배 증가시 킨다. 이는 대개의 항전간제가 간에서 비타민 D 합성에 부정적인 것으로 나타났다 (Vestergaard P. 2005). c-8. 부모의 요소 임신기간 중 태아가 필요한 칼슘은 모체에서 공급된다. 칼슘의 필요량은 임신 후기가 될 수록 늘어나서 임신 20주에 하루 50mg에서 임신 35주에 하루 330mg이 된다. 이론적으로 산모의 골밀도는 임신으로 인해 낮아져야겠지만 임신 중에는 장에서 칼슘 흡수가 증가되고 신장에서 칼슘배설이 감소하여 산모의 골밀도는 변화가 없다. 임신 중의 칼슘 섭취가 정상 이상이면 산모와 태아의 골밀도에는 큰 영향이 없지만, 칼슘섭취가 적은 여성은 따로 칼슘 을 섭취하는 것이 자신과 태아에게 도움이 될 수 있다. 임신을 하면 많은 여성들은 금연, 금 주를 하고, 커피나 청량음료의 섭취를 줄인다. 임신 중에 증가하는 체중과 지방량은 뼈에 기 계적 부하를 늘려주며 혈액 중에서 에스트로겐 농도가 증가되는데 이는 뼈에 긍정적인 영향 을 미친다(Lindsay, at al., 1992). 31

부모의 생활 습관이 소아의 발달에 영향을 줄 수 있다. 특히 어머니의 흡연은 소아의 골밀 도에 영향을 주는 데, 단순히 소아가 모체로부터 칼슘을 공급받는 태아기뿐 아니라 소아가 나중에 자라나서 8세가 되어도 여전히 5%정도 골밀도가 흡연하지 않는 어머니의 자녀들보 다 낮다. 특히 골절에 민감한 척추와 대퇴골에서 골밀도가 낮아진다(Jones, et al. 1999). 흡 연은 태반의 크기를 감소시키고 태반으로 가는 혈류를 감소시켜 태아의 출생 시 체중을 감 소시킨다. 흡연 또한 칼슘의 흡수에 영향을 주는 호르몬을 교란시켜서 골밀도에 영향을 주 며 이런 현상은 8세까지 영향을 나타낸다. 그러나 간접흡연이 소아의 골밀도에 영향을 미친 다는 증거는 아직까지 없다(Meredith, 1975; Eskenazi and Bergmann, 1995). 흡연뿐만 아니 라 부모의 음주도 영향을 미쳐서 임신 중 음주를 하는 어머니의 자녀들은 그렇지 않은 어머 니의 자녀들보다 초음파도 측정한 종족골의 골밀도가 낮다(Micklesfield, et al., 2006). 소아에서 골강도의 저하를 일으키는 질환이나 약물을 정리하면 다음의 표 10과 같다. <표 10> 소아에서 골강도의 저하를 일으키는 질환이나 약물 질환 터너 증후군, 클라인펠터 증후군 비타민 D 결핍 - 구루병, 골연화증 가족형 저인산혈증 성장호르몬 저하 제 1형 당뇨병 갑상선기능항진증 성선기능저하증 골경화증 결체조직질환 - 류마치스 관절염, 전신성 홍반성 루프스 등 간 질환(일차성 담관성간경화증) 만성 신장 질환 고칼슘뇨증 불완전골생성증 골이형성증 약물 부신피질 호르몬제 과도한 갑상선호르몬 투여 항전간제 세포독성 화학요법제 면역억제제 (2) 역학 골다공증은 폐경 이후와 노년기의 질환이다. 단순히 낮은 골밀도를 가지고 있다고 해서 골 절의 위험이 증가되지는 않으며, 골밀도의 감소와 골의 미세구조의 변형이 같이 일어날 때 골 강도가 감소되면서 골절이 발생하게 된다. 골 량은 호르몬, 영양, 운동, 생활습관에 의해 좌우 되지만, 낮은 골 량을 가졌다고 해도 골의 모양과 구조가 건전하고 골의 물질적인 성 상이 양호하며, 낙상이 생기지 않고, 이를 예방할 수 있는 신경-근 반사가 있으며, 설사 낙 상이 되었다고 하더라도 충격을 흡수할 수 있는 연부조직의 보호를 받을 수 있다면, 골절은 32

일어나지 않을 수 있다(Heaney, 2003)(그림 17). [출처] Heaney RP. Is the paradigm shifting? Bone 2003 Oct;33(4):457-65. <그림 17> 골절이 일어나는 과정 골밀도는 골절을 일으키는 이들 요소들 중의 하나이므로 골밀도만을 가지고 골절을 논하는 것은 바람직하지 않다. 노년기의 성인에서는 낮은 골밀도에서 골절의 발생이 증가된다. 따라서 낮은 골밀도를 가 지고 있는 폐경 후 여성이나 노인은 미래에 골절이 발생할 위험이 크다고 예측할 수 있지 만, 소아에서는 이런 결론이 어렵다. 출생부터 사춘기 이전까지의 소아기에는 골밀도는 낮지 만 골절 발생이 많지 않다. 이 시기의 골절은 대부분 부러질 때 뼈에 가해지는 하중이 높 은 고강도 골절로 저강도 골절인 골다공증성 골절과는 관련이 적다. 골다공증성 골절은 주 로 넘어지면서 생기는 낙상과 관련이 있는데, 이 시기의 골절은 낙상과 관련이 없고 큰 힘 이 가해질 때 나타나는 골절이 대부분이다. 이런 고강도 골절의 예가 교통사고로 나타나는 골절이다. 이런 고강도 골절은 대개 골밀도와 관련이 없다. 이 시기의 골밀도는 성인기보다 는 작으며 이는 주로 골 크기가 성인기보다 작기 때문이다. 이 시기의 골량을 부피로 보정 한 부피골밀도는 성인기와 큰 차이가 없다. 따라서 소아와 성인의 골밀도 차이는 주로 골 크기에 의한다. 골다공증은 골밀도에 기초한 진단명이므로 출생 후부터 사춘기 이전까지 소아의 골밀도는 대개 성인에서의 골밀도로 따지면, 골다공증의 범위에 해당된다. 그럼에도 불구하고 골다공 증이라고 하지 않는 이유는 이 시기의 골밀도가 위와 같은 이유로 골절을 전혀 반영하지 않 기 때문이다. 이것은 젊은 성인에서도 마찬가지이다. 건강한 젊은 여성의 골밀도는 측정방법 에 상관없이 정규분포를 하므로 30-40세 여성의 약 15%는 T-값이 -1.0 미만에 해당되며, 5% 가량은 T-값이 -2.5 미만에 속하게 된다(Kanis, et al., 1994). 이렇게 낮은 골밀도를 가 진 사람도 이 연령 군에서는 골다공증이라고 하지 않고 T-값이 -2.0이하인 경우는 나이에 비해 낮은 골밀도(low bone mass for age)라고 이야기 한다. 이 경우 낮은 골밀도는 골절의 위험을 반영하지 못한다. 단지 이렇게 낮은 골밀도를 가진 사람들이 폐경 후 또는 노년에 골 소실로 골절위험이 증가될 것으로 추정되므로 예방 차원에서 관리의 대상이 될 수 있다. 33

그러므로, 아직 성인이 되지 않은 소아에서 골다공증을 논하기는 어렵다. 사춘기 전 소아기는 폐경 후 또는 노년기를 제외하고는 가장의 골절의 발생이 많은 시기이 다. 소아의 근골격계 질환 중 감염이나 유전 질환은 감소되는 반면, 사고나 외상으로 인한 골절은 증가하는 추세이다. 이 시기의 골절은 고강도 골절인 경우가 대부분이며, 저강도 골 절의 발생은 드물다. 이 시기의 저강도 골절이나 반복적인 골절은 골 형성에 문제가 있는 유전질환이나 대사성 질환때문일 가능성이 있다. 이 시기에 골절이 2회 이상 반복되거나 호 발하는 부위가 아닌 곳에 생기는 경우는 기저 질환에 대한 검사를 시행하는 것이 좋다. 소아의 골절은 75% 상지에서 발생한다(Cheng, et al. 1999; Cheng, et al., 1993). 청년기와 장년기 성인의 골절이 교통사고나 산업재해로 나타나는 반면, 소아의 골절은 일상 활동이나 여가 활동 중 넘어지거나 놀이터나 가구에서 떨어져서 발생한다. 소아에서 상기 골절이 많 은 이유는 이 때 반사적으로 팔로 바닥을 짚거나 바닥에 떨어질 때 상지 쪽으로 충격을 받 게 되기 때문이다. 우리나라뿐 아니라 외국에서도 경우 아직 인구 집단을 대상으로 소아 골절의 유병률을 조 사한 경우는 드물다. 우리나라의 경우, 2007년 7개의 3차 기관을 대상으로 상지 골절을 조사 한 자료가 있다(이순혁 등, 2007). 이 조사에 의하면, 소아의 상지 골절 중 가장 흔한 골절은 외국과는 달리 상관골 과상부골절(32.6%)이었다. 그 다음은 요골 원위부(18.2%), 상완골 외 과(15.8%), 척골 간부(8%), 쇄골(4.2%), 상완골 근위부(2.6%), 상완골 간부(2.4%)의 순이었 다. 외국의 경우 가장 흔한 골절은 요골 원위부 골절(20%)이었는데, 이는 이 연구가 3차 병 원에서 역학 연구를 실시하여 요골 원위부 골절이 상대적으로 1,2차 의료 기관보다 적었기 때문이라고 생각된다. 호발하는 연령은 4세에서 7세 사이였고, 남녀 비는 2.1: 1로 남아에서 호발하였다. 연중으로는 5월 (14.1%)과 8월(12.2%)에 많이 발생하여 야외활동이 많은 계절 에 발생한다는 것을 보여 주었다. 그러나 다시 말하지만 이런 소아의 골절은 대부분이 골다 공증과는 관련이 없는 고하중 골절(high impact fracture)이다. 소아에서 낮은 골밀도가 골다공증과 같은 질환과 관련이 있는지, 골절의 위험 예측할 수 있는지에 대하여 아직까지 정립된 바가 없으며, 이를 진단하고 치료하는데 필요한 권고사항 이나 지침도 마련되어 있지 않은 상태이다. (3) 임상양상 낮은 골밀도는 골절이 발생하지 않는 한, 그 자체만으로 뚜렷한 임상증상을 동반하지 않는 다. 특히 성장기에는 골밀도가 낮더라도 뼈의 미세구조는 좋아서 작은 충격에 골절이 일어 나는 경우는 적다. 소아는 낮은 골밀도에도 불구하고 체중이 작아 뼈에 가해지는 하중이 작 으므로 골절의 위험이 낮다. 또한 소아는 빠른 신경-근 반사와 상대적으로 근력을 이용하여 낙상이 생기지 않도록 함으로써 골절이 생기지 않도록 한다. 소아의 골절은 성인과 골절과는 다른 특징이 있는데, 첫째는 생기는 부위가 다르다. 소아에 서 골절이 잘 생기는 부위는 손목과 앞팔뼈(요골, 척골), 팔꿈치, 빗장뼈(쇄골)이다. 그 이유 34

는 소아는 골절이 생기는 이유가 놀이나 운동 중에 넘어지거나 뛰어내리다가 손을 지면에 짚으면서 골절을 당하기 때문이다. 하지 골절이나 척추압박골절은 매우 드물어서 발생하는 경우, 골다공증이나 다른 대상성 질환을 고려해 보아야 한다. 팔다리 골절과 두개골, 안면 골(얼굴뼈)이 동반되는 경우 반드시 어떻게 골절이 되었는가 확인하고 골절의 원인이 불분 명한 경우, 소아 학대를 의심해 보아야 한다. 소아의 경우, 골의 무기질 침착률이 성인보다 적어서 완전골절이 되지 않고 휘거나 (Green-stick fracture), 융기를 만드는 불완전 골절이 많다. 소아의 장골(long-bone)에는 끝 에 연골로 되어 있는 성장판이 있어 길이 방향으로 성장이 이곳에서 일어나는데, 연골로 되 어 있고 무기질이 침착되어 있지 않아 외력에 취약하여 골절이 잘 된다. 대개는 잘 회복되 지만, 성장판에 손상이 있는 경우, 뼈의 길이 성장에 장애가 올 수 있으므로 주의한다. 소아의 경우, 골 재형성이 활발하기 때문에 골절이 되어도 뼈가 빨리 붙고 정확하게 뼈를 붙이지 않아도 뼈가 원래 모양을 회복하는 경우가 많다. 정확한 도수 정복은 오히려 뼈의 과성장을 일으킬 수 있다. 소아의 골절은 불유합이나 지연 유합은 드물고 반대로 잘못된 방 향으로 붙어서 변형을 일으키는 경우가 있으므로 주의한다. 소아는 골막이 두터워 골절이 일어나도 뼈가 탈골이 되는 경우가 적고 뼈가 빨리 붙으므로 골절 치료를 위해 수술을 하는 경우는 드물고 주로 도수 정복을 하고 석고 고정을 하는 경우가 대부분이다. 소아는 석고 고정의 기간도 성인보다 짧고 설사 장기간 석고 고정을 해도 관절에 강직이 생기는 경우가 적다. 구루병은 비타민 D의 결핍, 유전적 장애(가족형 저인산혈증, 비타민 의존성 구루병)에 의해 서 생기는 대사성 골질환이다. 구루병 염주, 해리슨 이랑, 심한 근무력증을 보일 수 있다. 그 러나 요즘은 영양의 향상으로 최근에는 찾아보기 힘들다. 낮은 사회경제적 계층의 아동 중 4개월에서 2살의 아동이 물렁한 두개골을 가지고, 늑골의 연골, 늑골 접합부가 튀어나오며 두 무릎이 심하게 안쪽으로 휘는 내반슬이 있는 경우 의심해 볼 수 있다. (4) 진단 (가) 선별검사 일반적으로 소아 집단을 대상으로는 선별검사를 권고하지 않는다. 미국예방의학특별위원회 (US Preventive Services Task Force, USPSTF)는 60세 미만 여성에서의 선별검사를 C등 급으로 정하고 있으며(US Preventive Services Task Force, 2002), 국제골다공증협회 (National Osteoporosis Foundation, NOF)에서도 소아나 청소년을 위한 특별한 권고사항을 공식화하기에는 아직 자료가 충분하지 않다고 하였다(http://www.nof.org). 그러나 국제임상 골밀도측정학회(International Society for Clinical Densitometry, ISCD)에서는 특정 골절과 골밀도의 저하가 같이 나타나는 경우, 개개인의 위험인자를 고려하여 골다공증 진단을 고려 해 볼 수 있다고 하였다(http://www.iscd.org.). 골밀도의 측정은 치료의 절대적인 기준은 아 니며, 치료 여부를 결정하기 위해서는 전반적이고 포괄적인 골절 위험의 사정이 필요하다. 35

그러므로, 무증상 환자를 대상으로 한 선별검사로 골밀도를 측정하는 것은 임상적으로 별다 른 의미가 없다. 골밀도 측정은 골절이 반복적으로 있는 환자나 골절이 잘생기지 않은 부위 에 골절이 생겼을 때 시행하도록 한다. 이 시기의 반복적인 골절은 골 형성에 문제가 있는 유전질환이나 대사성 질환 때문일 가능성이 있으므로, 이 시기에 특정 골절이 반복해서 발 생하는 경우 기저 질환에 대한 검사를 시행하는 것이 좋다. (나) 골다공증의 평가 출생부터 사춘기 이전의 소아기에서 골다공증의 진단과 평가는 단순히 골밀도에 의해서 이 루어져서는 안 되며, 임상적으로 의미를 가지는 저하중 골절(low impact fracture)과 낮은 골밀도가 같이 있는 경우 고려해 볼 수 있다. 소아는 세계보건기구의 진단기준을 적용할 수 있으며, 골절에 대한 임상적인 위험요인이 있는 경우에만 골밀도 측정의 적응증이 될 수 있 다. 골밀도를 측정하는 가장 중요한 목적은 골다공증의 진단보다는 골밀도를 증가시키는 치 료를 하기 전에 기초 자료를 확보하고 치료 후에 치료 반응을 보기 위해서이다. a. 골다공증을 의심해 보아야 하는 골절 다음의 골절이 있는 경우 골다공증이 있지 않은 지 검사를 해보는 것이 좋다. 하지의 장골(Long bone) 골절 척추의 압박 골절 상지의 장골(long-bone)이 2개 이상 골절된 경우 이런 경우 골다공증을 의심해 보아야 하며, 특히 반복적으로 나타나는 골절은 다른 유전성 또는 대상성 기저 질환이 있는 지 확인해 보는 것이 좋다. b. 낮은 골량 또는 골밀도 낮은 골량 또는 골밀도는 뼈의 미네랄 양 또는 이를 뼈의 면적으로 나눈 면적 골밀도 (areal BMD)를 기준으로 한다. 이 경우 T-값 대신 Z-값을 사용하며, Z-값을 나이, 성별, 신 체 크기(body size)로 보정하여 -2.0이하인 경우, 골량이 낮다고 한다. Z-값이 -2.0 이하면 " 연령으로 기대되는 범위보다 낮은(below the expected rangebelowage)" 골밀도로, -2.0을 초 과하면 "연령으로 기대되는 범위 내의(within the expected range for age)" 골밀도로 정의 한다. c. 골밀도 측정 출생 후부터 사춘기이전의 소아를 대상으로 골밀도를 측정할 때는 성인과는 다른 측정부위 를 선택한다. 척추와 전신(Total body less head)의 골 량과 골밀도를 측정한다. 이 골량과 골밀도는 골밀도를 증가시키기 위한 치료를 하기 전과 치료 후의 치료 반응을 보기 위해서 시행한다. 치료 후의 반응 볼 때는 골밀도 하나만을 가지고 판단해서는 안 되며, 다른 임상 적인 자료들을 같이 사용하여 판단하는 것이 좋다. 소아에서 골밀도를 측정하여야 하는 상 36

황에 대하여는 표 11에 정리하였다. <표 11> 사춘기 전 소아에서 골밀도 측정의 적응증 유약골절(비외상성 골절) 반복적인 골절 하지 골절이나 척추압박골절 성장 장애 글루코코르티코이드나 항전간제 치료를 받는 경우 골량 저하나 골 소실을 동반하는 유전 질환이나 대사질환(표 7 참고) 골밀도 검사 방법에는 정량적 CT(quantitative computed tomography, qct), 정량적 초음 파(quantitative ultrasound, qus), DXA(Dual energy X-ray absorptiometry)가 있다. qct 는 3차원 측정법으로 진정한 의미의 정량적 골밀도를 측정할 수 있으며, 검사 대상의 피질 골과 수질골을 따로 측정할 수 있는 장점이 있으나, 방산선 노출량이 많고 소아에서 정상 표준 데이터가 매우 부족하다. qus도 안전하고 간편하나, 기기의 종류에 따른 소아에서 표 준 데이터가 없다. DXA는 단지 areal BMD 결과(g/cm 2 ) 만을 제공하기에, 성장에 따라 더 긴 골의 경우 같 은volumetric density를 가진 짧은 골보다 수치가 더 많이 나오게 된다. 이러한 혼란과 제한 점에도 불구하고, DXA는 소아의 골 상태를 측정함에 있어 주된 방법으로 남아있다. 최근 미국 골대사학회(American Society of Bone and Mineral Research)의 Pediatric Bone Initiative Group은 다른 여러 방법들이 개발 중에 있지만, 아직까지는 DXA가 최우선의 방 법이라고 하였다(Klein, et al., 2005). 아래는 지난 2007년 6월, 캐나다 몬트리올에서 열린 국제임상골밀도측정학회 (International Society for Clinical Densitometry, ISCD)의 소아영역 PDC(Position Development Conferences) 내용이며(Lewiecki, et al., 2008), ISCD 홈페이지(www.iscd.org) 에 전문이 실려 있다. < 소아청소년에서의 골격계 건강 평가(남녀 5-19세) - 2007년 ISCD Position > * 골절 예측과 골다공증의 정의 1. 골절 예측은 임상적으로 중요한 골절(하지의 장골, 척추 압박골절, 혹은 상지의 2개 이상 의 장골 골절)의 위험이 있는 소아를 우선적으로 선별하여야 한다. 2. 소아청소년의 골다공증의 진단은 골밀도만으로 내려져서는 안된다. - 골다공증의 진단은 임상적으로 중요한 골절력과 낮은 골량이 함께 있을 때 내릴 수 있다. - 임상적으로 중요한 골절력은 아래 중 하나 이상을 말한다. 하지 장골 골절 37

척추 압박 골절 상지 2개 이상의 장골 골절 - 낮은 골량 혹은 골밀도는 나이, 성별 및 체형으로 보정한 BMC(bone mineral content) 혹 은 areal BMD의 Z-값이 -2.0 이하인 경우를 말한다. * 골격에 영향을 미치는 질환이 있는 소아청소년의 DXA 평가 1. DXA 는 골절 위험이 증가된 환자의 종합적인 골격 건강 평가의 한 부분이다. 2. DXA 결과만으로 치료를 시작해서는 안된다. 3. 기술적으로 가능하다면, 모든 환자에서 spine and total body less head(tblh) BMC 및 areal BMD를 측정하여야 한다. - 골에 직접 영향을 주는 치료(bone-active treatment) 시작 전 - 다른 임상 데이터와 함께 골에 직접 영향을 주는 치료를 평가하기 위해 4. 일차성 골질환이 있거나 이차성 골질환(예, 만성 염증성 질환, 내분비 장애, 소아암의 과 거력, 이식수술 전(신장이식은 아님)의 위험이 있을 경우에는 spine and TBLH BMC 및 areal BMD를 측정하여야 한다. 5. Thalassemia major 환자의 경우 spine and TBLH BMC 및 areal BMD를 골절이 발생했 을 때 혹은 10세에 측정하여야 한다. 6. 오래 부동자세로 있는 소아(예, 뇌성마비)에서 골절 발생시 spine and TBLH BMC 및 areal BMD를 측정하여야 한다. 긴축상태들이 소아에게 안전과 적절한 자세를 유지하고 있 는 경우에는 DXA를 시행하지 않아야 한다. 7. 골에 직접 영향을 주는 약제의 치료나 질환의 진행을 모니터 하기 위해 골량을 측정하는 최소한의 간격은 6개월이다. * 소아청소년에서의 DXA 해석과 보고 1. DXA는 BMC와 areal BMD평가에 선호되는 방법이다. 2. 척추 PA 사진과 TBLH는 BMC와 areal BMD측정에 있어 가장 정확하고 재현성이 높은 곳이다. 3. 전신 스캔과 함께 연조직(soft tissue)측정을 하는 것은 영양결핍(예, anorexia nervosa, 염증장병, cystic fibrosis)이나 근육과 골격이 동시에 문제가 있는 경우(예, idiopathic juvenile osteoporosis)와 관련된 환자의 만성적인 상태를 평가하는데 도움이 된다. 4. 골반(골반 전체와 대퇴골 근위부 포함) 부위는 골격 발달의 차이가 심하고 재현성이 부족 해서 성장 중인 소아에서는 적절한 측정 부위가 아니다. 5. 키가 자라고 있거나 성숙이 지연된 소아의 경우, spine and TBLH BMC 및 areal BMD 결과는 절대 키(absolute height)나 키 연령으로 보정하거나, 혹은 나이와 성별 및 키에 맞 38

춘 Z-값을 제공하는 소아 측정치와 비교되어야 한다. 6. 적절한 참고 데이터는 성별, 나이 및 인종을 고려한 골 측정의 정상적인 다양성의 특성을 나타내도록, 전체적으로 건강한 인구수를 충분히 포함하여야 한다. 7. 골밀도 측정 기구나 소프트웨어를 업그레이드할 때에는, 최신 참고 자료를 사용하는 것이 꼭 필요하다. 8. 처음 DXA 결과지에는 아래의 정보들이 포함되어야 한다 - DXA 제조사, 모델, 소프트웨어 버전(version) - 의뢰 의사 - 환자 나이, 성별, 인종, 체중과 키 - 과거 골절력을 포함한 관련 병력 - 검사 적응증 - 골 나이 결과(가능하다면) - technical quality - BMD and areal BMD - BMC and areal BMD Z-값 - Z-값 계산용 참고치의 근거 - 성장과 성숙에 따른 보정 - 해석 - 다음 DXA 검사의 필요성과 적절한 시기에 대한 권고 9. DXA 추적 검사 - 예상되는 areal BMD의 변화가 최소한의 임상적인 변화와 같거나 그 이상으로 기대될 때에만 시행하도록 한다. - 처음 DXA 결과지와 같은 정보에 다음을 추가한다. 추적 검사의 적응증 결과들의 비교 키, 체중의 변화 BMC와 areal BMD Z-값들의 키와 그 밖의 인자들에 따른 보정 유무 BMC와 areal BMD의 % 변화와 Z-값의 변화 다음 검사의 필요성과 적절한 시기에 대한 권고 10. 추적 DXA 결과에 대한 정확한 해석은, 모든 측정 부위와 DXA 측정 기기의 최소한의 의미 있는 변화(LSC)에 대한 지식을 필요로 한다. 11. 용어 - T-값은 소아용 DXA 결과지에 쓰지 말아야 한다. - 골감소증이라는 용어는 소아용 DXA 결과지에 쓰지 말아야 한다. - 골다공증이라는 용어는, 임상적인 골절력에 대한 지식이 없이 소아용 DXA 결과지에 쓰 지 말아야 한다. 39

- 역연령(chronologic age)보다 낮은 골 량은 BMC나 BMD Z-값이 -2.0 이하인 경우를 말 한다. * 소아청소년에서 pqct(peripheral quantitative CT) 1. 골절의 예측과 낮은 골 량의 진단에 있어서 pqct를 임상적으로 사용하기에는 참고 자료 가 충분하지 않다. 2. 상지에서 측정 시에는, 주로 사용하지 않는 쪽을 검사하여야 한다. 3. 측정 부위에 골간단부(metaphysic)와 골간부(diaphysis)를 포함하여야 한다. d. 병력청취와 검사실 검사 소아에서는 반드시 유전성 골질환이나 대상성 골질환을 염두에 두고 이에 대한 평가를 해 야 한다. 병력청취에서 가장 중요한 점은 소아가 성장과 발달상에서 제 자리에 위치하고 있 는 지를 확인해야 한다. 성장이 원래 위치하고 있던 백분위수에서 점점 떨어지고 있다면, 성 장 지연을 일으킬 수 있는 다른 질환이 있는 지 확인해 보아야 한다. 소아를 평가할 때는 영양, 운동, 생활 습관을 다 같이 확인해야 하고 부모의 생활 습관이 소아의 발달에 영향을 줄 수 있으므로 부모의 생활습관도 같이 확인한다(Jones, Malcolm, and Terence, 1999). 병력 청취에는 칼슘을 포함한 영양 상태 특히 섭식장애의 유무, 체중감량 여부, 운동과 같 이 생활습관을 조사해야 한다. 과거병력에서는 골절 유무(원인 포함-고강도 골절인지, 저강 도 골절인지), 유전성 질환, 대사성 질환, 알레르기 질환이나 천식, 류마티스 질환, 간질 등 을 포함해야 하며, 약물 복용은 부신피질 호르몬제, 항전간제, 항암 화학요법제, 면역억제제, 갑상선호르몬 등을 복용하고 있는지 확인해야 한다. 대개 검사실 검사는 필요 없으나 필요 한 경우 표 12와 같은 검사를 해볼 수 있다. 검사에서 혈청 칼슘 농도가 높으면 이온화 칼슘(ionized calcium)을 측정하고, 이 수치가 높으면 부갑상선 호르몬을 측정해 본다. 고칼슘혈증은 부갑상선기능항진증이나 악성질환을 의심해 볼 수 있으나 이 연령에서는 드물다. 반대로 혈청 칼슘 농도가 낮은 경우는 종종 보 게 되는데, 이는 주로 비타민 D 결핍 때문이다. 이런 경우, 임상 증상과 혈중 25 hydroxyvitamine D 농도를 참조하여 진단을 내린다. 이 시기의 진단 검사에서 특징적인 소견은 혈 중 alkaline phosphatase 농도의 증가이다. 이는 간 질환 때문이 아니라 뼈에서 골의 형성과 재형성이 활발히 이루어지고 있다는 것을 보여주는 지표이다. 저 충격에 의한 골절의 발생시, 골절부위와 TL spine x-ray를 찍고, 병력 청취와 신체검진 상 골밀도 감소를 동반할 수 있는 질환을 확인한다. 허리 통증이나 골부위의 압통이 있는 경우에는 골 스캔(bone scan)을 시행한다. 골다공증을 일으킬 수 있는 질환을 가지고 있거나 스테로이드 등 골밀도 감소를 동반할 수 있는 치료가 예정일 때 골밀도 검사를 시행한다. 이때 골연령을 함께 측정하여 골밀도를 해 석할 것을 권한다. 40

<표 12> 사춘기 전 소아에서 낮은 골밀도를 평가하기 위한 검사실 검사 기본검사 Serum calcium/phosphorous Complete blood count with ESR B-sugar TSH BUN/Creatinine 24시간 소변검사 Calcium/creatinine 추가 검사 25(OH)Vitamin D Liver function tests (alkaline phosphatase 포함) Bone marker PTH Chromosome study (염색체 이상이 의심되는 경우) (5) 치료 소아청소년기 골다공증의 치료에 대한 근거 중심의 분명한 지침은 아직 없다. 현재까지 단 지 몇 개의 연구를 제외하고는 언제, 어떤 방법으로 누구를 대상으로 얼마동안 치료할 것인 가에 대한 분명한 해답을 제공하고 있지 않기 때문이다. 소아청소년기 골다공증의 합리적 치료는 무엇보다도 골다공증에 대한 분명한 진단에서 시 작된다. 다음은 낮은 골 량에 대한 기존의 위험요인들을 감소시키거나 제거하는 노력들이며 마지막이 약물치료이다(Bianchi, 2007). 소아청소년기 골다공증은 다양한 요인(multifactorial) 들이 관련되어 있고 여러 형태(heterogenous)의 임상양상을 보이므로 예방과 치료 모두가 복합적으로 이루어져야하고, 생애 후반기 골다공증 치료에서 확립된 약물치료의 효과가 소 아청소년기로 일반화되어 적용되지 않아야 한다. 그럼에도 불구하고 소아청소년기 골다공증 치료에 사용되는 약물들, 심지어 수 년 동안 사용되어온 칼슘과 비타민 D에서 조차도 그 안 전성과 효과를 규명하기 위한 대규모의 장기간, 전향적 무작위 조절 연구들이 아직 이루어 져 있지 않아 약물치료와 관련된 자료는 성인 자료에 근거하고 있는 실정이다(Bianchi, 2005). 이 원칙에 따르면 소아청소년기는 골량 획득의 가장 중요한 시기이고, 이 시기에 적절하지 않게 형성된 최대 골량은 생애 후반기의 골절을 동반한 조기 골다공증의 주요 위험요인이기 때문에 최대 골량을 획득하기 위해 Z-값 < 2 SD인 모든 소아청소년기 환자에게 적절한 치 료가 권고된다(Baroncelli, 2005; Lindsay and Meunier, 1998). 골절을 동반한 일차성, 이차성 골다공증 환자에서의 약물치료에 대한 일반적인 동의는 이루어져있지만, 골절을 동반하지 41

않은 골다공증과 -1 < Z-값 < -2의 낮은 골밀도 환자에 대한 예방적 약물치료는 여전히 논란의 대상이다(Steelman, 2003; Bacharach, 2004). 약물치료가 고려되기 전에 최대 골 량 획득을 위해 칼슘, 비타민 D 보충, 체중부하 신체활 동, 골 대사에 영향을 미치는 약물에 대한 신중한 고려와 같은 간단하면서도 안전한 일반적 인 방법들이 우선 적용되어야 한다(Leonard and Zemel, 2002; Mushtaq and Ahmed, 2002; Hochberg, et al, 2002). 성장지체, 사춘기 지연 혹은 성선기능저하증에 대한 적절한 호르몬 치료가 행해져야하며, 기저 질환에 대한 효과적인 조절을 통해 이차성 골다공증을 예방이 이루어져야한다(Bianchi, 2007). (가) 신체활동 다양한 신체활동의 골밀도 축적에 대한 장기적인 효과를 정량화하기는 어렵지만 신체활동 이 다양한 병적상태에 관계없이 골 량에 긍정적인 효과를 가진다는 것은 의심의 여지가 없 다(Bachrach, 2000; Marcus, 1998; Janz, et al., 2001). 달리기, 줄넘기와 같은 중등도의 체중 부하 활동은 수영과 같은 체중부하가 없는 활동에 비해 뼈 건강에 더 많은 긍정적인 영향을 미친다. 뇌성마비 혹은 만성질환을 가진 환자에서의 체중부하 신체활동은 신체활동능력의 제한정도와 무관하게 골밀도를 증가시킨다(Whalen and Carter, 1988, Slemenda, et al., 1991). 그러므로 골격 취약성(skeletal fragility), 골절 감수성(susceptibility to fracture)을 줄 이기 위한 체중부하 활동은 치료의 기본 목표가 되어야한다(Baroncelli, 2005). (나) 칼슘 소아청소년기의 하루 권장량에 근거한 칼슘 보충은 비록 중단 후의 효과의 지속성에 대한 논란은 있을 수 있더라도 골량을 증가시킨다(Johnston, et al., 1992; Bonjour, et al., 1997; Nowson, et al., 1997; Lee, et al., 1997). 장기간의 자료에 근거하면 최대 골량이 축적되는 2 년 동안에는 소녀 하루 1500mg, 소년 하루 1700mg의 칼슘이 필요한 것으로 보고된다 (Whiting, et al., 2004). 최근에 맛을 첨가한 칼슘제제가 개발되었지만 복부팽만감, 변비, 복 통 등의 칼슘제의 부작용은 장기간의 약물 순응도를 낮추므로 이에 대한 충분한 설명과 상 담이 권고된다. (다) 비타민 D 비타민 D 보충은 생애 후반기에 연령군에서 골밀도를 증가시키고, 근골격 기능, 칼슘대사 를 향상시키며, 낙상률을 줄이고 골절의 위험을 감소시킨다(Holick and Sunlight, 2001; Bischoff, et al., 2003). 비록 소아청소년기에 적용되는 자료는 없지만 적절한 칼슘과 비타민 D가 뼈 건강을 위해 제공되어져야한다. 사춘기 소녀를 대상으로 한 연구에서 비타민 D 섭 취가 최하위 군에 비해 최상위 군이 척추 골밀도가 27% 높았다(Lehtonen-Veromaa, et al., 2002). 고용량의 항경련제 치료를 받고 있는 뇌성마비와 간질 환자, 그리고 특발성 소아 골 다공증 환자, 스테로이드 치료를 받고 있는 류마티스성 환자에서 비타민 D와 칼슘은 골밀도 42

를 증가시켰으며, 부작용은 무시할 만큼 사소하였다(Warady, et al., 1994; Fischer, et al., 1988; Hunt, et al., 1986; Jekovec-Vrhovs, et al., 2000). 비타민 D 대사와 직접적인 관련이 없는 만성질환을 가진 소아청소년기 환자에서 조차도 기능적 비타민 D 결핍증의 위험이 증 가하기 때문에 이들에게 적절한 칼슘 섭취와 더불어 하루 권장량의 2-3배의 비타민 D 보충 은 합리적인 것으로 여겨진다(Hochberg, et al., 2002). (라) 비스포스포네이트 골흡수 억제제 중에서는 비스포스포네이트 제제만이 소아청소년기에 성공적으로 사용되어 져왔다. 현재는 반복되는 골절로 인해 삶의 질과 기대수명에 심각하게 영향을 주는 중증의 골형성부전증, 뇌성마비에 동반된 골다공증에서는 통상적으로 사용된다(Vetter, et al., 1992; Brunner and Doderlein, 1996). 그러나 골밀도가 낮기는 하지만 골절의 경험이 없는 경우, 경증 질환(낮은 골절율의 골형성부전증)이나 대부분의 특발성 소아 골다공증처럼 자연 회복 되는 질환에서의 사용은 논란의 여지를 남긴다. 주사용 파미드로네이트, 경구용 알렌드로네이드와 같은 비스포스포네이트는 골형성부전증, 스테로이드 유발 골다공증, 다른 이차성 골다공증에서 골밀도를 증가시키고 통증을 감소시 키며 취약골절(fragility fracture)을 감소시키는 것으로 알려져 있다(Glorieux, et al., 1998; Bianchi, et al., 2000; Shaw and Bishop, 2005). 장기간 사용에 대한 안전성은 지난 10년 동 안 여전히 지속적인 관찰 중에 있다. 비스포스포네이트는 골절치유, 성장판의 출현, 골격의 성장률, 사춘기의 시작과 경과에 영향을 주지 않는다. 조직학적으로 뼈의 세포구성(bone cellularity), 구조에 영향을 미치지는 않지만 골흡수는 감소시킨다. 성인에서와 같이 약물 부 작용은 드물며, 비교적 가벼울 뿐만 아니라 가역적이다. 하지만 임신에 대한 안전성은 확립 되지 않아 약물을 복용중인 가임 여성의 경우 임신이 허락되지 않는다(Bianchi, 2007; Shaw and Bishop, 2005). 현재까지의 자료를 근거로 올바르게 사용된다면 비스포스포네이트는 최대 골량이 형성되는 소아청소년기 골다공증의 치료에 효과적이지만, 다른 대체적 치료방법들이 모두 실패했을 경우 사용하는 것이 권고된다. 또한 적절한 용량, 치료기간, 효과의 추적관찰 등 아직 확립 되지 않은 지침으로 인해 비스포스포네이트는 소아청소년기 골다공증에 대한 전문 기관에서 의 조심스러운 사용이 권유된다(Bachrach and Leanne, 2009; Batch, et al., 2003; Rauch and Glorieux, 2005; Ward, et al., 2007). (마) 칼시토닌 단지 몇 개의 연구에서 소아청소년기 골다공증에 있어 칼시토닌의 사용이 보고되었다. 칼 시토닌은 심한 코르티코스테로이드 유발 골다공증 환자에서 골밀도를 증가시키고 더불어 골 절에 의한 통증 및 만성적인 뼈의 통증에 대한 진통효과를 나타내며, 적어도 단기간 동안은 별 문제없이 사용되어졌다(Ledford, et al., 1998; Nishioka, et al., 1991). 다소 상충되는 결과 를 보이기는 하지만 골형성부전증, 몇몇 뼈 융해질환(osteolitic diseases), 특발성 소아 골다 43

공증에서 골밀도를 증가시켰다(Rebelo, et al., 1989; Jackson, 1988). 칼시토닌은 비스포스포 네이트에 금기증인 환자에서 유용할 것으로 기대된다(Ledford, et al., 1998). (바) 성장호르몬 성장호르몬 결핍환자에서 성장호르몬 치료는 골격의 성장뿐만 아니라 골량 획득 (acquisition of bone mass))을 향상시킨다(Baroncelli, et al., 2003). 골형성부전증 환자에서 성장호르몬 투여는 골밀도와 골 성장률을 증가시키지만 골절율도 증가시키기 때문에 이들 환자에서 최선의 치료법은 아닌 것으로 여겨진다(Wright, 2000; Antroniazzi, et al., 1996; Marini, et al., 2003). 코르티코스테로이드 유발 골다공증, 소아 특발성 관절염 환자에서 성 장호르몬 치료의 골밀도 증가효과는 분명하지 않지만(Rooney, et al., 2000; Bechtold, et al., 2004), 최근의 연구는 피질골의 골막성장(periosteal apposition)과 근육 단면적을 증가시켜 뼈의 안정성에 기여하는 것으로 보고하였다(Bechtold, et al., 2005). 소아청소년기 골다공증 에서 성장호르몬 치료가 권고되기 위해서는 여전히 더 많은 장기간의 연구가 필요하다. (사) Teriparatide 골형성 촉진제인 부갑상선호르몬(PTH 1-34)은 현재까지 소아청소년기의 골다공증치료제 로서의 효과와 안전성에 대한 보고가 없으며, 특히 성장기 동안에 투여되는 골형성 촉진제 는 골육종의 위험으로 인해 그 사용에 있어 철저한 주의를 요한다(Bianchi, 2005). (6) 예방 최적 최대 골량을 달성함으써 시작되는 골다공증의 예방은 소아기부터 시작되어져야한다. 최대 골량은 골격의 부위에 따라 10대 중반에서 20대 초반에 획득하게 된다. 낮은 최대 골 량은 생애 후반기 골절의 주요 위험요인이 될 수 있으므로, 이 시기에 골량을 최적화하고 골 소실을 억제하는 것은 매우 중요하다. 골량을 최적화하고 골 소실을 최소화하기 위해서 는 교정 가능한 위험요인을 파악하고 이를 교정하여야 한다. 이들 위험요인으로는 음주, 흡 연, 운동과 같은 생활습관 관련 요인과 과도한 체중감량, 신경성식욕부진과 같은 영양관련 요인 들이 있다. 특히 칼슘과 비타민 D 섭취나 규칙적 신체활동과 운동은 뼈 건강 유지에 필수적이다. 사춘기의 발현과 발달, 체중변화, 무월경이나 희발월경, 불규칙한 생리주기, 골 대사에 영향을 미치는 약물들은 골량 획득에 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 병력에 대한 적절한 평가와 치료가 이루어져야한다. (가) 칼슘 칼슘은 골다공증의 치료와 예방에 있어서 가장 잘 알려져 있으며, 가장 논의가 많이 되고 있는 영양소이다. 칼슘은 뼈의 중요한 구성 요소이며 뼈의 무기질화 감소는 뼈의 칼슘 손실 때문이다. 칼슘 배설에 영향을 주는 요인으로는 카페인과 식이단백질, 소금섭취 등이 있다. 우유는 칼슘의 훌륭한 원천이어서, 골다공증성 뼈 손실과 골절의 위험을 감소시킨다고 알려 44

져왔다. 유제품에 포함된 칼슘은 식물에 포함된 칼슘에 비해 생체이용률이 높은데, 이는 식 물에 포함되어 있는 다량의 섬유질이 칼슘의 흡수를 저해하기 때문이다. 현재까지 알려진 칼슘의 또 다른 효과적인 공급원은 브로콜리(broccoli), 양배추(kale), 콜라 드(collard greens), 겨자(mustard greens), 호박(squash), 바다 채소(sea vegetables), 두부 및 각종 녹황색 채소이다. 칼슘은 저지방, 단백질과 섭취 시 흡수량이 증가하지만, 다량의 섬유질이나 고지방식이 시 는 흡수가 방해되며 철분과 같이 섭취하는 것은 피해야 한다. 짠 음식은 신장 칼슘 배설을 증가시키고 단백질은 IGF-1을 증가시키며 청소년이나 장년기 성인이 충분히 섭취할 경우 뼈의 건강에 유익한 점도 있으나 많이 섭취할 경우 칼슘의 신장 배설이 증가된다. 반면, 낮 은 단백질 섭취 역시 골밀도 감소와 관련된다. 그러나 아직 청소년기 단백질 섭취량과 관련 된 골밀도 관련 연구는 부족한 실정이다. 반면, 칼슘 보충제 단독만으로는 뼈 기질의 붕괴, 칼슘 손실, 외상성 골절을 예방하지 못한 다. 칼슘 보충물을 사용하면, 골소실율은 감소시키지만, 척추 또는 비척추 골절의 발생률을 감소시킨다는 증거는 아직까지는 없다. (나) Vitamin D(비타민 D) 비타민 D는 뼈의 성장, 건강에 있어서 필수요소이다. 1, 25[OH]2D는 장에서의 칼슘 흡수를 조절하고, 콜라젠 기질의 무기질화에 작용한다. 비타민 D는 식이(salmon, cod liver oil, liver, sun-exposed mush room, fortified milk, fortified soy milk)로부터 얻어지고, 피부에 존재하며 자외선 B에 의해 반응하는 7-dehydrocholesterol에 의해 생성된다. 완전히 생성되 려면 간에서의 hydroxylation과 그 후 신장에서의 hydroxylation이 필요하다. 비타민 D 대사 는 생활 습관, 노화, 위장 질환, 신장 질환, 간 질환에 의해 변화될 수 있다. 비타민 D 부족은 실내에서 일하는 사람, 햇빛에의 노출이 부족한 사람, 자외선 차단제를 사용하는 사람들에게서 의심해야 한다. 비타민 D 부족은 2차성 부갑상선 기능 항진증, 골 교체율 증가 및 골 소실이 동반된다. 비 타민 D의 치료 목표는 비타민 D의 섭취를 증가시키는 것이 아니라 적절한 혈중 비타민 D 의 농도를 달성하는 것이다. 비타민 D의 상태를 평가하는 것은 혈중 25-OH vitamin D를 측정하는 것이다(Vieth, 1999). 정상 비타민 D의 수치는 32 ng/dl(800nm/l) 이상이다. 비 타민 D는 근육의 힘도 증가시키고, 낙상과 대퇴골 골절도 감소시킬 수 있다. Type II muscle fiber의 수와 크기의 상대적인 증가를 통해서 이러한 효과가 있다고 생각농도를 다. 체중 부하 운동과 근력의 향상 없이, 비타민 D 자체만으로도 기능과 반응 시간, 균형을 잡 는 능력을 향상시킬 수 있다(Sato, et al., 2005). 국내 비타민 D 강화 식품은 우유, 두유 등이며 강화 우유 200gm에 80IU, 강화 두유 200gm에 160IU 정도 들어있다. 비타민 D2(ergocalciferol)는 비타민 D3(cholecalciferol)보다 반감기가 짧기 때문에 선호되는 형태는 아니다. 45

(다) Vitamin C(비타민 C) 비타민 C는 collagen 합성 과정 중 lycine과 proline의 hydroxylation에 있어서 필요한 조효 소이다. Postmenopausal Estrogen/Progestin Interventio Trial(PEPI)에서, 칼슘을 500mg/day 이상 섭취하는 여성에서 비타민 C와 골밀도의 증가와 양의 상관관계가 있다는 것을 증명하였다(Hall and Greendale, 1998). 그러나 청소년기 및 폐경 전 여성, 성인 남성 등에 대한 연구는 활발히 진행되지 못했다. (라) Phosphorus(인) 인은 뼈를 형성하는 주요한 무기질의 하나이며 칼슘과 함께 골격의 무기질화에 필요하다. 인의 부족은 뼈의 무기질화를 약화시켜 조골세포의 작용을 억제한다. 반면 탄산음료 등을 과다하게 섭취하는 서구식 음식 문화에서 오는 인의 과다 섭취는 오히려 칼슘 대사의 흐름 을 막고 부갑상선 대사를 교란시켜 골밀도에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다. 하지만 직접적인 골절률과의 관계는 아직 밝혀지지 않았다(Heaney and Rafferty, 2001). (마) Fluorine(붕소) 남아프리카, 탄자니아, 인도 등의 일부에서는 붕소가 과다한 물 섭취에 의한 관절 강직, 사 지 기형, 치아 색소 침착 등이 나타난다. 또한 장골의 골감소증, 어린이의 구루병, 뼈의 과다 한 석회화와 중추 관절의 강직 등의 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 이는 붕소의 뼈의 조골 세포를 활성화하고 뼈의 결정화의 융해를 막아주는 성질 때문인데 역으로 이용하면 오히려 골다공증을 치료하는 데 도움이 되고 있어 연구가 이루어지고 있다(World Health Organization, 1990). 만일 칼슘을 적게 섭취하면서 붕소를 섭취한다면 소변으로 칼슘이 배 출되며 뼈의 공동화, 골밀도 감소, 골격의 피질골부터 진행되는 골다공증이 유발될 것이다. 그러나 적당한 양 이상의 칼슘과 함께 섭취한 붕소는 골밀도 증가에 유익할 것으로 생각된 다(Gordon and Corbin, 1992). 그러나 아직 정확한 붕소의 권장량 혹은 한계량 등은 밝혀지 지 않았다. (바) The Acid-Base Balanced Diet(산-염기 균형 식이) 현대 서양 식이는 산을 많이 포함한다. 이것을 중화시키고 안정된 ph를 유지하기 위해서 는 칼슘이 뼈에서 분비되어야 한다. 그렇지 않으면, 식이에 의한 산은 파골 세포의 활동을 자극하고 조골 세포의 활동을 억제한다. 이것은 결국 뼈 건강 균형에 왜곡을 가져온다 (Krieger, et al., 1992). 산이 풍부한 음식은 빨간색 육류, 닭고기, 생선, 계란, 치즈, 땅콩, 곡류이다. 단백질을 적게 섭취(74mg/day) 할 때는 산-염기의 균형을 위해서 칼슘이 500~1400mg/day이 필요하 다(Kerstetter, et al., 1989). 그러나, 많은 단백질 섭취는 음의 칼슘 균형을 가져온다. 따라서 추가의 칼슘이 필요하다. 칼슘 손실은 동물성 단백질 섭취율과 대퇴골 골절 발생율과 강한 양의 상관관계에 있다. 46

즉 동물성 단백질 소비를 감소하는 것이 골흡수를 감소시키고 칼슘 균형에 이로운 효과를 가져온다(Frassetto, et al., 2000). 또, 식물성 단백질이 동물성 단백질에 비해 비율이 높고 칼슘이 풍부한 식이를 하는 것이 골다공증을 예방할 수 있다. (가) Protein(단백질) 고관절 골절이 많은 나라의 사람들이 육류나 낙농제품 등으로부터 섭취하는 단백질의 양이 많다는 것은 결코 우연이 아니다. 단백질의 과다한 섭취는 소변으로의 칼슘의 배설을 증가 시키며 특히 황 성분을 함유한 동물성 단백질은 신체의 산염기 균형 상태를 산성 상태로 바 꾸어 놓는다. 몇몇 연구들은 단백질의 총량보다는 동물성 단백질을 식물성 단백질에 비해 얼마나 많이 섭취했느냐의 비율이 골밀도 감소나 고관절 골절의 위험과 직결된다고 하였다. 단백질은 IGF-1을 증가시키며 청소년이나 장년기 성인이 충분히 섭취할 경우 뼈의 건강에 유익한 점도 있으나 권장량보다 많이 섭취할 경우 칼슘의 신장 배설이 증가된다. 반면, 낮은 단백질 섭취 역시 골밀도 감소와 관련된다. 그러나 아직 청소년기 단백질 섭취량과 관련된 골밀도 관련 연구는 부족한 실정이다. (아) Fermented Soy and Soy Isoflavones(이소플라본) Isoflavone(phytoestrogen)과 필수 지방산을 함유한 저지방, 저콜레스테롤 식품인 콩은 식 물성 단백질을 많이 함유하고 있다. 콩의 phytoestrogen은 에스트로젠 수용제와 결합하여 골흡수를 방해하는 역할을 한다고 믿어지고 있다. 66명의 폐경 여성을 대상으로 한 연구에 서 isoflavone을 함유한 콩 단백질을 90mg/day로 복용한 그룹에서 골밀도가 2% 증가하였 다. Natto(낫또) 또는 tempeh(템페)와 같은 발효된 콩 음식이 좋은 원천이 될 수 있다. 그러 나, 아직까지 골절 예방 효과를 확인한 연구는 없다. (자) Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid 오메가-6 지방산과 오메가-3 지방산과의 현저한 불균형은 남녀 모두에서 낮은 골밀도와 관련이 있다. 식이 오메가-3 고도 지방산(Omega-3 polyunsaturated fatty acid)은 파골 세 포를 활성시키는 interleukin(il)-beta, IL-1-alpha, IL-6, tumor necrosis factor-alpha와 같 은 싸이토카인의 생성을 억제한다. 오메가-3 지방산은 콩 기름, 캐놀라 기름, 아마씨 기름에 많이 포함되어 있다. 고등어(Mackerel), 청어(herring), 정어리(sardine), 참치(albacone tuna), 연어(salmon) 같은 생선과 녹색 잎 채소, 호두에도 들어있다. (차) 금연 1996년 영국에서 시행된 시민 대상 역학 조사에 따르면 비흡연자에 비해 현재 흡연을 하고 있는 사람은 요추 골밀도가 7.3% 가량 낮은 것으로 나타났다. 매 10년이 흐를 때마다 흡연 은 골밀도를 0.015g/cm 2 감소시키는 것으로 보여진다(Egger, et al., 1996). Framingham 연 구에 따르면 40대의 남성 흡연가가 남성 비흡연가에 비해 골밀도가 4-15.3% 가량 낮게 측 47

정되었다(Kiel, et al, 1996). 51-85세 남자를 대상으로 한 프랑스 연구의 경우 담배를 피우다 가 끊은 상태에 있는 사람들에 비해 계속 담배를 피우고 있는 사람들이 골교체율 특히, 골 흡수를 나타내는 지표가 높은 것으로 나타났다. 흡연 기간과의 관련성을 봤을 때 10년당 골 절률은 10-30% 까지 증가하는 것으로 보인다. 5049명의 캘리포니아 주민을 대상으로 한 연 구에서, 현재 흡연을 하고 있는 사람은 흡연력이 없는 사람에 비해 고관절 골절률이 유의하 게 증가하는 것으로 나타났다. 9-18세 남자 청소년을 대상으로 한 Finnish 연구에서 11년간 추적 관찰한 결과, 요추와 고관절 골밀도에서 흡연력과의 음의 상관관계를 나타내었다. 호주의 폐경 전 여성을 대상으로 한 연구에 따르면 대퇴 경부, 요추 등에서 흡연자가 비흡 연자에 비해 골밀도가 4-5% 더 낮게 나타났으며 이는 체질량지수가 25kg/m 2 미만이며 모 유 수유의 경험이 있는 여성에서 더욱 두드러졌다. 20-39세 여성을 2년간 추적 관찰한 결과 흡연 여성자의 척추 골밀도 감소 속도가 훨씬 빠른 것으로 나타났다(Mazess and Barden, 1991). 대체로 여성이 성인기에 흡연을 하면 폐경기에 가서 골밀도가 평균 5-10% 가량 낮 아지는 것으로 추정된다. 쌍둥이를 대상으로 한 연구에서도 흡연을 하는 형제의 골밀도가 요추에서 2%, 대퇴 경부 에서 0.9% 가량 낮은 것으로 보고되었다(Hopper and Seeman, 1994). 30-65세의 여성 쌍둥 이를 대상으로 한 연구에 따르면 흡연은 고관절이나 요추 골밀도에 중요한 영향을 미치는 독립 요인임을 알 수 있었다(MacInnis, et al., 2003). 흡연은 낙상의 위험을 높임으로써 간접적인 골절의 증가와도 연관된다. 오랜 흡연은 감각 신경의 둔화, 근골격계의 구조 및 기능 이상, 균형 감각의 둔화를 가져온다. Nelson 등의 연 구에 따르면 흡연자는 육체적 활동 및 신경근육학적 기능이 비흡연자에 비해 5년 정도 노화 가 빨리 된다고 하였다(Nelson, et al., 1994). 이는 담배의 혈관 순환 방해 작용과 연관된 것 으로 보여진다. 최근 캐나다의 한 연구에서도 흡연은 집안 활동 중 발생하는 외상이나 골절 의 주요인으로 지적되었다(Fletcher and Hirdes, 2005). 흡연이 골밀도 감소에 영향을 미치는 이유는 여러 가지로 설명되고 있다. 우선 흡연은 식 욕을 억제하고 체중을 감소시키는 역할을 하며 이렇게 발생한 저체중 혹은 낮은 체질량 지 수는 골밀도 감소와 관련된다(Daniel, et al., 1992). 또한 여자 쌍둥이를 대상으로 한 연구에 서 신체의 지방량에 따라 흡연이 미칠 수 있는 해로운 정도에 차이가 있음이 입증된 바 있 다. 신체의 지방 세포에서 만들어지는 leptin은 척추 및 고관절의 골밀도에 영향을 미치는데 정상 체질량 지수를 가진 20-91세 여성을 대상으로 한 연구에 따르면 leptin은 골밀도와 척 추 골절률에 상관관계를 갖는 것으로 나타났다(Lindsay, et al., 1992). 또한 흡연은 여성호르 몬을 낮추며 조골세포의 활성을 저해한다. 여성의 경우 흡연력이 있는 여성이 폐경도 대략 2년 정도 빠른 것으로 생각된다. 폐경 전 흡연 여성을 대상으로 한 연구에서 니코틴, 코티 닌, 아나바신 등의 흡연 시 발생하는 물질이 에스트로겐의 역할을 방해하는 것으로 나타났 다. 또한 흡연은 부신호르몬의 분비를 비정상적으로 만든다. 흡연자는 비흡연자에 비해 androstenedione, DHEA, cortisol 등의 수치가 높아진다(Baron, et al., 1995). 또한 25-OH 48

비타민 D의 수치도 흡연자의 경우 비흡연자에 비해 낮은 것으로 나타났다. 하지만 그 기전 은 아직 밝혀지지 않았다. 흡연은 장으로부터의 칼슘의 흡수를 방해한다. 흡연자의 경우 비흡연자에 비해 소변에 보 이는 칼슘이나 비타민 D 대사물들이 더 적게 나타났다. 이는 흡연이 장의 혈액 순환을 방해 하며 칼슘의 흡수를 저해하는 데서 비롯된다. 이는 하루 20개비 이상을 흡연하는 사람에게 더욱 뚜렷이 나타난다. 부갑상선 호르몬은 흡연과 음의 상관관계를 나타내는 것으로 보이며 폐경 전 흡연 여성의 경우 osteocalcin 등 골 생성 표지자가 낮게 나타났으며 흡연 성인 남 성의 경우 골 흡수 표지자가 높게 상승하였다. 또한 흡연은 노화 현상에서 나타나는 자유 유리기 생성을 증대시켜 골 흡수를 촉진하는 것 으로 알려졌다. 비타민 C와 E를 공급받지 않은 흡연자의 경우 고관절 골절의 상대 위험도 가 비흡연자에 비해 3배가량 증가하였다. 아직까지 담배의 어떤 성분이 뼈에 나쁜 영향을 미치는지 명확히 구분되지는 못하였다. 동 물 실험 연구에서는 니코틴 성분과 비니코틴 성분 모두가 조골세포의 콜라겐 합성을 방해하 며 증식을 억제하는 것으로 나타났다. 뼈를 이식한 쥐 실험 연구에서는 새로이 이식된 대퇴 골 원위부의 혈액 공급이 담배 연기를 맡음으로써 차단되는 것으로 밝혀졌다. Kanis 등의 메타 분석 연구에 따르면 흡연과 연관된 고관절 골절 증가의 23%만인 골밀도 감소와 연관 되어 있다고 밝혔다. 이 외의 관련율은 흡연과 골 교체율 변화, 화학 성분의 작용 등 다양한 요소와 관련이 있을 것으로 추정된다. 흡연을 16-18년 이상 지속한 남성과 여성을 대상으로 한 연구의 경우 고관절 골밀도의 변화율은 흡연량과 강한 상관성을 보였다. 흡연을 멈추고 금연하는 것이야말로 골밀도 소실 방지의 기초가 될 것이다. (카) 금주 음주와 골밀도 변화에 관한 연구는 대부분 부정적인 결과를 도출하며 진행되어 왔다. 하지 만, 이는 대부분 폐경 후 여성이나 남성 노인들을 대상으로 하였다(de Lorimier, 2000, Klatshy, and Udaltsova, 2007). 한편 Wosje와 Kalkwarf 등이 20세 이상의 남성과 여성을 대상으로 1988년에서 1994년까지 조사한 국민건강영양조사 결과에 따르면 대퇴부 골밀도의 경우 한 달에 5회 이상 술을 마신 남성 노인과 29회 이상 술을 마신 폐경 후 여성의 경우 오히려 높게 나타났다(Wosje and Kalkwarf, 2007). 반면 폐경 전 여성이나 성인기 남성을 대상으로 한 연구는 전반적으로 매우 부족하다. 소수의 연구들에서 폐경 전 여성의 경우 음 주력과 골밀도의 관련성은 유의하지 않았으며 Cardiovascular Health Study(2007)의 경우 하루 2잔을 기준으로 U-shape 곡선의 골밀도와의 관련성을 보여 2잔 미만은 보호 효과를 갖고 2잔 이상은 해롭다는 결과를 도출하기도 하였다. 술의 종류별 골밀도에 미치는 영향을 밝히려는 시도도 진행되었는데 대표적인 연구가 Framingham Offspring Osteoporosis Study이다. 여기서는 폐경 전, 폐경 후 여성, 성인기 남성 등으로 군을 나누어 1996년에서 2001년까지 식이 습관과 골밀도 등에 대한 조사가 이루어졌는데 술의 종류는 맥주, 와인, 양 주로 구분되어졌다. 남성의 경우 대퇴골 전체, 대퇴 경부의 골밀도와 전체 술의 양이 관련을 49

보였는데 흥미롭게도 전혀 술을 마시지 않는 사람이나 하루 반잔의 술을 마시는 사람의 경 우 매일 1-2잔 마시는 사람보다 골밀도가 낮게 나타났으며, 2잔 이상의 맥주나 양주를 마시 는 남성의 경우 유의하진 않지만 골밀도가 낮아지는 성향을 보였다. 폐경 전 여성의 경우 술의 종류에 따른 차이나 양에 대한 결과가 명백하지 않았다. 그러나 연령이나 술의 종류 등을 보정해보면 매일 2잔 이상의 술을 마시는 것은 골밀도에 대한 보호 효과보다는 해로운 작용을 초래하는 것으로 나타났다(Jugdaohsingh, et al., 2006). 아직까지 술이 골밀도를 감소시키는 기전이 정확히 무엇인지는 알려지지 않았다. 반면 골 밀도에 대한 보호 작용이 있다면 이는 부신의 안드로겐이나 에스트로겐 농도의 작용과 관련 이 있을 것이라 추정되며 이는 폐경 후 여성이나 남성 노인에게만 적용될 것으로 생각된다. 또 다른 최근 연구에서 중등도 이상의 음주가 뼈의 흡수를 급성으로 차단하는 것이 관찰되 었다. 그러나 이러한 양상은 폐경 전 여성이나 남성의 경우 보이지 않았다. 또한 폐경 후 여 성이나 남성 노인의 경우에도 음주에 의한 골절의 위험도 증가, 즉 낙상 위험 증가 부분 등 을 간과해서는 안 될 것이다(Carthon, et al., 2006). 술을 종류별로 살펴봤을 때 결론은 명확하지 않다. 실리콘, 즉 orthosilicic acid 등의 성분 은 맥주의 주 구성 요소이며 이는 뼈의 생성을 촉진하는 성분이다(Jugdaohsingh, et al., 2002). 하지만, 식이 silicon의 다량 섭취가 폐경 전 여성과 성인 남성에서 골밀도를 보호하 는 효과가 있다는 것은 증명되었지만, 맥주로 얻어지는 silicon의 효과에는 의문점이 제시된 다. 왜냐하면 맥주의 경우 silicon의 보호 효과 이전에 ethanol 자체의 해로운 효과가 능가하 는 것으로 보이기 때문이다(MacDonald, et al., 2005). 와인은 심장을 보호해주는 성분으로 알려진 resveratrol이 있다(King, et al., 2006). 최근 난소를 절제한 쥐 실험에서 골밀도 증가 효과가 관찰되었다. 이는 폐경 후 여성에서 보호 효과를 나타내는 점을 설명할 수 있게 한 다. 하지만 폐경 전 여성이나 남성의 경우 이는 명확하지 않으며 실제로 와인에서 얼마나 활성화된 resveratrol이 인체에 흡수되는지도 명확하게 밝혀지지 않았다. 하루 2잔 이상의 양주의 경우, 전 연령대에 걸쳐서 골밀도에 해로운 영향만을 보여주었다. 다섯 개의 성별에 따른 골밀도와 음주와의 관련을 살펴본 전향적 연구에서는 성별에 따라 다른 결과를 나타내었다. 여성의 경우 음주량이 많을수록 더욱 많은 골밀도의 감소를 보였 는데 그 중 하나의 연구에서는 매일 0.2-1.7 잔의 음주를 한 여성이 전혀 술을 마시지 않거 나 1.7잔 이상의 술을 마시는 여성들보다 골밀도가 더 높게 나타났다. 남성의 경우는 세 개 의 연구에서는 음주량과 골밀도의 감소가 비례하는 것으로 보였으나 2개의 연구에서는 전혀 술을 마시지 않거나 매일 1.7잔 이상으로 마시는 남성이 매일 0.4-1.7잔 마시는 남성에 비해 골밀도가 낮은 것으로 나타났다. 골 교체율 표지자의 경우, 골 생성지표의 하나인 osteocalcin은 술을 끊은 후부터 급속히 증가하는 것으로 관찰되었다. 다른 건강한 남성을 대상으로 한 연구에서도 음주를 하면서 osteocalcin이 감소하는 것을 확인하였다. 이는 또 다른 표지자인 carboxy-terminal propeptide of type I procollagen의 경우도 마찬가지로 관찰되었다. 골 흡수 표지자인 hydroxyproline의 경우는 연구마다 결과의 차이를 보였으나 대체로 음주와 뚜렷한 관련성을 50

나타내지는 않았다. 결론적으로 많은 연구들이 다소 다른 결과들을 제시한다 하더라도, 청장년기 여성의 경우 술의 섭취량이 증가할수록 골밀도가 저하될 확률이 높으며 남성 또한, 비록 전혀 마시지 않 거나 중등도 이상의 술을 마시는 사람이 약간의 술을 마시는 남성에 비해 골밀도가 나쁘다 는 보고들을 고려해도, 많은 양의 음주는 골밀도를 저하시키게 될 것이다. 음주의 해로움은 조골세포에 직접적인 저해를 유발함으로써 발생한다고 생각되며 만일 보호 효과를 가질 수 있다면 이는 호르몬의 영향을 통한 간접 작용일 뿐이다. 따라서, 청소년기 및 성인기의 과도 한 음주는 피해야 할 것이다. (타) Caffeine(카페인) 커피와 콜라에는 카페인이 포함되어 있다. 커피의 카페인은 잘 알고 있지만 콜라에도 카페 인이 포함되어 있다는 사실은 잘 모르는 경우가 많다. 물론 콜라에는 인산(H3PO4) 성분도 포함되어 있다. 카페인의 신체 내 작용으로는 먼저 칼슘의 흡수를 방해하고, 소변으로의 칼 슘 배설을 증가시켜 골밀도의 감소를 유발한다고 알려져 있다(Kiel, et al., 1990). 대퇴골 골 절과 연관된 위험요인을 확인하고자 한 일본에서의 연구 결과에서도 하루 3컵 이상의 커피 는 골밀도 감소의 한 요인이라고 보고하였다(Yoshimura, 2005). 또한 1222명의 여성을 대상 으로 한 생활습관과 골밀도와의 관계에 대한 연구 결과에서도 커피섭취는 골밀도 감소의 요 인으로 확인되고 있다(Rapuri, 2001). 뿐만 아니라 폐경 노인 여성에서 하루 500그램의 커피 를 마시면 골밀도 감소를 증가시킨다는 보고도 있다. 반면 녹차에 포함된 카페인에 대한 연구는 부족한 실정이다. 발표된 내용을 살펴보면 녹차 에 포함된 카페인은 커피에 비해 농도가 적고, 또한 골밀도 감소와 연관된 연구결과에서도 많은 골밀도의 감소를 나타내지 않았다. 카페인은 여러 경로를 통해 골밀도의 감소를 유발하는 원인으로 생각된다. 그러나 적절한 칼슘의 섭취와 비타민 D의 보충에 의해 일반적으로 섭취하는 정도의 커피섭취는 해가 되지 않는다고 할 수 있다. 그러나 폐경으로 인해 다가올 급격한 골 소실을 대비하여 카페인의 섭취를 줄일 필요가 있으며, 따라서 커피와 콜라 등의 과도한 섭취를 삼가는 것이 필요하다 고 생각된다. (파) 운 동 물리적인 스트레스, 즉 신체활동은 골세포의 재형성과 강화에 있어서 중요한 자극이 된다 (Aloia, et al., 1978). 따라서 이러한 자극들은 어린이와 청소년기에는 뼈의 질량을 극대화하 고, 성인기에는 극대화된 뼈의 질량을 유지하는데 중요하다. 또한 점점 나이가 들어감에 따 라 뼈의 소실을 줄이고 낙상을 예방하기 위해 신체적 활동 또는 운동은 사람의 일생에서 중 요한 의미를 갖는다(Kohrt, et al., 2004). 골다공증에서 운동의 효과는 크게 5가지로 나눠볼 수 있다. 첫째, 운동은 특이성을 가져서 부하를 받는 뼈에만 골밀도 상승효과를 가져오게 된다(Aloia, 51

et al., 1978). 둘째, 운동은 과부하가 되어야 효과가 발생한다. 자극이 정상부하보다 강해야 효과를 볼 수 있다. 셋째, 최초 골밀도가 낮을수록 향상되는 정도는 높다. 넷째, 골밀도 향상 은 어느 정도까지 효과가 있지만 한계에 이르면 효율이 떨어진다. 다섯째, 운동을 중단하면 골밀도 강화효과가 소실되는 가역성이 있다(Kohrt, et al., 2004). 미국 스포츠의학회에서 정리한 골다공증과 운동과의 관계를 보면 다음과 같다. 골다공증을 위한 운동에는 체중부하 활동이 필수적이며 근력강화 운동도 필요한데 특히 체중부하 없이 골밀도를 향상시키기 위해서는 근력강화 운동이 더욱 필요하다. 신체 활동이 적은 여성에서 활동량을 증가시키면 골 소실이 예방되며 골 량의 증가가 일어난다. 운동은 폐경기 여성 호 르몬 치료의 대체 요법이 될 수 없고 보조요법으로 생각해야 한다. 노인 여성에서 근력강화, 유연성, 협응능력향상 운동을 하면 낙상의 위험이 저하되므로 골절의 위험도 감소한다. 성인이 되어 나이가 들수록 골절의 위험이 증가하는데 골절은 distal radius, 척추, femur neck 등에서 발생률이 높다. 운동이 이러한 골절을 감소시키는지에 대한 대규모 연구는 없 으나 몇몇 연구에서 골절을 감소시켰다는 보고가 있다. 신체 활동을 잘 하지 않는 것 자체 가 엉덩이 골절의 위험요소가 된다고 역학연구에서 알려져 있고 신체활동을 활발히 하는 경 우 엉덩이 골절의 위험을 20-40% 감소시켰다는 보고가 있다(Gregg, et al., 2000). 3만 명 이상의 덴마크 사람을 대상으로 활동적이었던 사람이 비활동적으로 변했을 때 엉덩 이 골절이 지속적으로 활동을 유지한 사람에 비해 체질량 지수, 담배, 음주 등을 고려해도 2 배 이상 높다고 발표되었고(Hoidrup, et al., 2001). 핀란드의 쌍둥이 연구에서도 격렬한 신체 활동을 했던 남자들에서 엉덩이 골절의 상대위험도를 62% 낮추었다고 알려졌다(Kujala, et al., 2000). 미국 간호사 건강 연구에서 6만 명 이상의 폐경 여성을 대상으로 한 연구에서 일주일에 한 시간 정도의 걷기 운동을 한 것과 같은 양의 운동을 한 사람들에서 골절의 상대 위험도를 6% 낮추었다(Feskanich, et al., 2002). 평균 나이 59세의 폐경 여성 672명을 대상으로 시행한 연구에서는 신체활동이 적을수록 골절위험이 높아진다고 하였는데 단지 일주일에 한 시간씩 저강도로 걷기만 해도 엉덩이 골절 위험도를 6%까지 낮추어 준다고 하였다. 강도를 더 높여서 운동하는 경우 골절위험도를 최대 50%까지 낮출 수 있다는 보고가 있다(Feskanich, et al., 2002). 운동, 특히 체중부하 운동은 전 연령대를 통틀어 좋은 영향을 미친다. 몇몇 연구에서는 소 아청소년기에 증가된 골밀도가 일시적인 효과를 보여 성인기까지 영향을 주지 않을 것이라 는 보고가 있었지만(Gafni and Baron, 2007), 대부분의 연구에서는 비교적 높은 강도의 운동 과 고강도의 저항성 운동은 어린이와 청소년의 뼈에 미네랄을 증가시키고 이러한 골 량은 성인기까지 유지가 된다. 이러한 것은 청소년기의 운동 습관이 평생을 좌우한다고 말할 수 있을 것이다. 어린이와 청소년기에서 골다공증의 위험과 가장 연관이 높은 요인은 최대 골 량이다. 많은 단면연구에서 피질골의 소실은 더 늦게까지 유지를 하고는 있지만 수질골의 소실이 30 대 초반에 시작된다고 하였다. 이러한 골 량은 신체적으로 왕성한 활동을 하는 아이들에서 52

더 높게 증가된다고 보고되었다(Slemenda, et al., 1991). 아직까지 구체적으로 어떤 종류의 운동이 어린이와 청소년기에 골량을 극대화시키는지 대규모의 연구는 없지만 몇몇 소규모 연구들에서 어린이과 청소년기의 골량을 증가시키는 것으로 알려진 운동은 점프나 고강도의 운동인데 걷거나 뛰는 것이 자기 체중의 1-2배정도 뼈에 작용을 하는 것에 비해 점프를 하 는 경우 자기 체중의 6-8배까지 뼈에 작용을 하는 것으로 알려져 있다(Fuchs, et al., 2001; Mackelvie, et al,. 2002; Morris, et al., 1997). 또한 대부분의 아이들이 대략 2년간의 초기 사춘기(Tanner stage II~IV)에 뼈의 미네랄 증 가율이 최고조에 달하는 것으로 알려져 있는데 성인 뼈의 총 미네랄 함량의 26%가 이 시기 에 이루어진다(Bailey, et al., 2000). 스웨덴에서 7-9세의 남자아이들 80명을 대상으로 일주 일에 200분(하루에 40분)의 운동을 2년간 시킨 결과 일상적인 학교 신체 활동(일주일에 60 분)을 한 학생들에 비해 뼈의 미네랄 함량이 의미 있게 증가하였고 요추의 미네랄 함량과 크기 증가에 관련이 있다는 연구가 있다(Alwis, et al., 2008). 이러한 결과는 같은 또래의 여학생들에서도 마찬가지 결과를 보여주었다(Linden, et al., 2006). 이런 것들을 고려하면 초기 사춘기나 그 이전부터 근력운동이나 체조, 축구, 배구, 저항성 운동을 하게 되면 뼈의 미네랄 함량을 효과적으로 증가시키고 골량을 최대로 증가시킬 수 있을 것이다. 미국에서 청소년여학생들을 대상으로 운동과 뼈의 건강과 관련된 요인을 조사한 결과, 신 체활동에 참여하여 성과를 거두는 것, 신체활동에 대한 가족들의 응원, 동료들과의 신체활 동, 스포츠 팀의 일원이 되는 것 등이 뼈의 건강과 밀접한 관련이 있음을 나타내었다. 따라 서, 골다공증의 일차적 예방을 위해서는 어린이들의 건강교육과 건강증진 프로그램이 사회 적으로도 뒷받침되어야 한다고 결론내릴 수 있다(Sharma, et al., 2009). 어린이와 청소년들에게 권장하는 운동프로그램은 다음과 같다.; 운동의 형태 - 체조, 점프, 중등도 이상의 저항성 운동 중에서 달리기와 점프가 포함된 운동(예를 들면 축구, 농구, 배구, 체조) 강도 - 뼈에 가해지는 힘이 고강도(안전을 위해 1-repetition maximum(1rm)의 60% 미 만의 힘으로 하도록 한다.) 빈도 - 적어도 일주일에 3번 시간 - 10-20분간 (하루에 2번 이상 하는 것이 더 효과적) 이러한 연구들을 종합해 볼 때 낮은 강도의 운동이라도 규칙적인 운동은 낙상을 감소시키고 골밀도를 유지하도록 도와줌으로써 골절을 예방하는 데에 도움이 될 것으로 보인다. 결론적으로 운동은 골밀도 증가와 골소실 감소에 도움이 되는데 특히 순간적으로 힘이 필요 한 점프, 체조, 고강도의 저항성 운동 등은 어린이와 청소년에서 뼈의 미네랄함량을 증가시 키고, 성인에서 골소실을 늦추게 하여 어릴 때에 증가된 골밀도를 성인이 되어서도 유지할 수 있게 해준다는 증거들이 있다. 53

2) 성인기 (1) 개 요 (가) 최대 골량의 획득 한 시점에서 개인의 골량은 자신이 획득한 최대 골량과 최대 골 량 도달 후 골 소실이 일 어나는 속도와 기간에 의해 결정된다. 특히 여성에서 폐경 후 골다공증에 의한 골절은 골량 과 밀접한 관계가 있기 때문에 골 소실에 영향을 미치는 요인을 파악할 필요가 있다. 비록 폐경 전 소실되는 골량이 일생동안 소실되는 골량에서 차지하는 비율이 일부에 지나지 않다 하더라도 장기적으로 보았을 때 이를 억제하거나 차단하는 것은 중요한 예방 전략이 될 수 있기 때문이다. 최대 골량은 생애동안 획득하게 되는 최대의 골량 또는 골밀도로, 뼈 크기의 증가와 미네 랄 축적이 안정되는 시기에 도달한다. 최대 골량에 도달하는 시기는 부위에 따라 달라 대퇴 골 천자는 10대 중반, 경부는 10대 후반, 척추는 20대 초반으로 알려져 있다(Lin, et al., 2003). 최대 골량은 사춘기 발달과정과 밀접한 관련이 있으며, 남녀 차이는 청소년기부터 나 타난다(Seeman, et al., 2001). 급격한 골량 증가는 남녀에서 각각 16세와 18세에 일어나 남 성에서 좀 더 늦게 최대 골량에 도달한다. 남녀에서 소주골 축적은 유사하게 일어나는 반면, 남성은 뼈가 더 크고 피질골 두께도 더 두껍기 때문에 신체크기를 보정하더라도 여성에 비 해 골밀도가 10%까지 더 높을 수 있다. 최대 골량은 유전요인과 환경요인에 의해 결정되며, 중요한 유전요인으로는 인종과 민족, 가족유사성 등이 있다. 쌍둥이와 가족연구에서는 골 량 의 50-80%까지 유전에 의해 결정되는 것으로 나타났는데, 특히 모녀간 골밀도의 연관성은 딸이 사춘기에 접어들기 전에 더 뚜렷한 것으로 나타났다(Seeman, et al., 1989; Ferrari, et al., 1998; Gilsanz, et al., 1988). 이는 최대 골량이 유전요인에 의해 결정되기는 하나, 사춘 기 이후 골량의 변화는 환경요인의 영향을 받아 변화할 수 있다는 것을 의미한다. 아프리카 계 미국 여성은 백인 여성에 비해 최대골밀도가 더 높고 골 소실율은 더 느리기 때문에 대 퇴골 골절의 빈도도 더 낮은 반면(Daniels, et al., 1997; Harrs, et al., 1995), 아시아계 미국 여성은 백인 여성에 비해 최대골밀도가 낮음에도 불구하고 대퇴골 골절빈도는 더 낮아 (Lauderdale, et al., 1997), 인종과 민족에 따른 차이가 있음을 알 수 있다. 뼈에 영향을 줄 것으로 생각되는 후보유전자에는 비타민 D 수용체(vitamin D receptor, VDR) 유전자, 에스 트로겐 수용체(estrogen receptor, ER) 유전자, 1형 콜라겐 알파1 (collagen type 1, alpha1, COL1A1) 유전자, 성장호르몬-인슐린양 성장인자(insulin-like growth factor 1) 축을 조절하 는 유전자 들이 있다(Gourlay, et al., 2004). 최대 골 량은 유전요인 외에도 최대 골량이 형 성되는 시기의 호르몬과 생리 상태, 칼슘섭취와 영양상태, 체 구성과 체중, 운동, 흡연과 같 은 호르몬과 환경요인에 의해 영향을 받는다. 54

(나) 최대 골량 도달 이후 골 량의 변화 최대 골량에 도달하면 이후 일시적으로 고원을 유지하다 여성에서는 폐경 전까지, 남성에 서는 일생동안 매 해 0.5-1%의 골 소실이 일어난다. 특히 여성은 폐경 직후인 50-59세에 모든 부위에서 골 소실 속도가 세 배 더 빨라지고 이후에는 다시 원래 폐경 전 골 소실 속 도로 되돌아가는 것으로 알려져 있다. 각 부위에서의 골 소실 속도가 동일하다 하더라도, 부 위마다 최대골밀도에 도달하는 시기가 다르기 때문에 한 시점에서 서로 다른 부위의 골밀도 를 측정하면 그 결과가 서로 일치하지 않을 수 있다. 폐경 전 여성의 골밀도를 측정했던 한 연구에서는 20-29세 여성의 20-24%, 30-45세 여성의 32-46%에서 부위 별 골밀도가 1 표준 편차 이상 차이가 있는 것으로 나타났다(Bonnick, et al., 1997). 여성에서 최대 골량 도달 후 폐경 전까지 일어나는 골 소실은 배란장애와 관련되는 경우가 대부분이다. 31-59세의 폐경 전후 여성 272명을 대상으로 하였던 한 연구에서는 골 표지자와 골밀도를 3년간 추적 관찰 하였는데, 난포자극호르몬이 증가된 폐경 전후 여성은 알칼리인산효소와 오스테오칼신 농도 가 더 높았고, 이러한 현상은 대퇴골 경부의 골 소실율이 증가한 것과 관련이 있다고 하였 다(Chapurlat, et al., 2000). 또 3년 동안 혈중 에스트라디올이 감소하는 것은 대퇴골 천자와 척추의 골 소실과 밀접한 연관이 있었다고 하였다. (다) 성인기 낮은 골밀도의 위험요인 성인 남녀에서 골밀도에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 위험요인에는 교정이 불가능한 것과 가 능한 것이 있다. 교정이 불가능한 위험요인에는 유전요인, 민족과 인종이 있고, 교정 가능한 위험요인에는 호르몬 또는 영양과 관련된 요인, 신체활동수준, 약물과 질환, 흡연 등이 있다 (Tudor-Locke, et al., 2000). a. 호르몬 관련 요인 여성에서 폐경이 되면 골 소실이 가속되듯이 원인에 상관없이 에스트로겐 결핍과 동반된 무월경이 있다면 골 소실이 일어난다. 뿐만 아니라, 무배란 주기나 황체기간이 10일 미만으 로 짧은 경우에도 골 소실을 동반하는 것으로 알려져 있다(Prior, et al., 1990). 월경주기이 상을 동반한 폐경 전 마라톤 선수를 대상으로 하였던 연구에서는 희발월경이 있었던 여성은 물론, 희발월경의 과거병력이 있었던 여성도 척추골밀도가 정상 대조군 여성에 비해 12.4% 낮았고, 희발월경과 무월경의 과거병력이 있는 여성 간에 골밀도도 차이가 없었다고 하였다 (Micklesfield, et al. 1995). 배란장애는 골밀도가 낮은 폐경 전 여성에서 더 흔하기 때문에 낮은 골밀도를 보이는 폐경 전 여성을 평가할 때는 월경주기에 대한 자세한 병력청취가 필 요하다. 월경주기에 약간의 불규칙성만 있다 하더라도 배란장애나 불현성 성호르몬저하와 관련이 있을 수 있으며, 이는 곧 낮은 골밀도의 원인이 될 수 있다. 젊은 여성에게 발생한 이차성 성선저하증도 낮은 골밀도를 유발한다. 이차성 성선저하증에는 신경성식욕부진, 과도 한 운동, 고프로락틴혈증, GnRH 작용제의 사용, 류마티스관절염과 같이 뇌하수체-난소부전 을 일으킬 수 있을 만큼 심한 스트레스를 유발할 수 있는 만성질환 뿐 아니라, 수술, 화학치 55

료나 방사선치료에 의해 유발된 이차성 조기폐경 등이 포함되며, 이 모든 상황은 골 소실 증가와 관련이 있다(Khan and Syed, 2004). 남성에서도 성호르몬은 뼈의 성장과 최대 골량 획득, 골 강도 유지에 매우 중요한 역할을 한다. 에스트로겐과 안드로겐이 남성의 뼈 생리에 미치는 상대적인 역할은 아직 불분명하나 (Khosla and Melton, 2002), 젊은 남성에서 에스트로겐은 정상적인 뼈 발육에 필수요소이고, 나이 든 남성에서도 골재형성이나 골밀도, 골밀도 저하속도에 있어 에스트로겐이 테스토스 테론보다 더 강한 연관성을 보인다. 그러나 테스토스테론도 독립적으로 뼈 흡수나 형성지표 와 연관성이 있으며, 에스트로겐과 달리 골막 뼈 형성을 자극하는 것으로 알려져 있다 (Falahati-Nini, et al., 2000; Leder, et al., 2003). b. 영양 관련 요인 단면연구에서는 폐경 전 여성에서 칼슘섭취량이 골밀도와 연관이 있는 것으로 나타났으나 (Ramsdale, et al., 1994), 코호트 연구에서는 칼슘섭취량이 골밀도 증가와 연관이 없으며, 연 령에 따른 골 량 감소도 낮추지 못하는 것으로 나타났다(Recker, et al., 1992; Citron, et al., 1995). 반면, 폐경 전 여성에서 단백질 섭취는 대퇴골과 요골의 골밀도와 유의한 양의 상관 관계를 보인 것으로 나타났다(Cooper, et al., 1996). 의도적으로 체중감량을 하는 경우 대퇴골 골밀도의 감소를 초래할 수 있다. 한 연구에서 폐경 전 여성을 대상으로 중증도의 체중감량을 하면서 1일 1000mg의 칼슘을 보충하도록 하 였을 때 척추 골밀도가 증가하였다고 보고하였지만(Shapses, et al., 2001), 대퇴골 골밀도는 칼슘섭취량을 늘리고 칼슘보충제를 복용하도록 하여도 유의하게 감소한 것으로 나타났다 (Salamone, et al, 1999; Fogelholm, et al., 2001). 한편, 과거에 체중변화가 한편(최소 5 kg의 체중감소 후 감소된 체중의 50%이상 체중증가가 뒤따른 경우) 폐경 전 여성에서도 이 러한 과거병력이 없었던 여성에 비해 척추 골밀도가 낮았던 것으로 나타나(Fogelholm, et al., 1997), 의도적인 체중감량을 하거나 감량 후 체중증가가 다시 일어나는 경우도 낮은 골 밀도와 관련이 있음을 알 수 있다. c. 신체활동 수준, 운동 신체활동 수준이 골밀도에 미치는 영향을 조사한 연구들은 연구에 사용한 중재방법이나 종 료점이 다양하고 효과의 크기가 작으며, 탈락률이 높고 처방에 대한 순응도가 낮기 때문에 그 결과도 매우 다양하다. 1966년부터 1997년까지 폐경 전, 후 여성을 대상으로 운동이 골밀 도에 미치는 효과를 알아보고자 시행되었던 무작위 연구들을 검토한 결과에서는 충격운동과 비충격운동을 하는 경우 척추 골밀도의 감소가 각각 1.5%와 1.2%씩 덜 나타났고, 대퇴골 경부에서도 충격운동을 하는 경우 골밀도 감소가 0.9% 덜 일어난 것으로 분석되었다 (Wallace and Cumming, 2000). 그러나 이후 이러한 결과를 토대로 시행되었던 연구에서는 활발한 수준의 신체활동을 하는 여성과 대조군 여성의 골밀도 변화 간에 유의한 차이가 없 었던 것으로 나타났다(Winters, et al., 2000; Goto, et al., 2001). 56

한편, 미국운동의학회(American College of Sports Medicine)에서는 섭식장애와 무월경, 낮 은 골밀도를 특징으로 하는 Athletes Triad를 하나의 증후군으로 인식할 필요가 있다고 하 였는데, 이는 주로 격렬한 훈련과 월경주기 이상을 동반한 운동선수에서 나타난다 (Myburgh, et al., 1993; Renchen, et al., 1996). 그러나 격렬한 운동만으로는 낮은 골밀도의 위험인자가 되지 않으며, 월경주기가 정상인 운동선수는 골격 모든 부위에서 골밀도가 높다 는 일관성 있는 연구보고도 있다. 한 관찰연구에서는 격렬한 운동을 하는 여성에서 무월경 이 동반된 경우라면 운동이 뼈에 유해한 영향을 미치지만, 난소절제로 폐경이 되었다 하더 라도 근력운동과 함께 호르몬치료를 하는 여성에서는 골밀도가 극적으로 증가되었다고 보고 하여(Notelovitz, et al., 1991) 기계적 부하의 효과는 에스트로겐이 보충된 상태에서 보다 더 강화될 수 있음을 시사했다. 신체활동에 따른 골밀도의 변화는 상대적으로 매우 적기 때문에 전체 여성을 대상으로 실 제적인 의미를 부여하기는 어렵다. 운동의 일차적인 역할은 골밀도를 보존하는 것이며, 골밀 도를 증가시키거나 보존하기 위한 운동은 폐경 전 기간 즉, 최적의 뼈 상태로 폐경을 맞이 하고자 하는 여성에게 도움이 될 수 있고, 이때 운동으로는 저항운동이나 고강도 운동이 적 당하다. d. 동반질환 골밀도는 여러 동반질환에 의해서도 낮아질 수 있다. 성인에서 이차적으로 골 소실을 유발 하는 가장 중요한 동반질환으로는 남성의 경우 성선기능저하증, 여성의 경우 섭식장애와 자 궁내막증 치료가 있다. 잘못된 신체이미지와 함께 자발적인 음식거부를 특징으로 하는 신경 성식욕부진은 에스트로겐 농도 감소와 더불어 무월경과 체중감소를 동반하고, 이는 골밀도 의 감소를 초래할 뿐 아니라, 향후 골절이 될 위험도 높다. 한편, 폭식 후 구토를 반복하는 신경성거식증은 보통 정상체중이거나 과체중인 경향이 있고, 신경성식욕부진 환자에 비해 골밀도가 높으며(Anderson, et al., 1995), 섭식장애가 없는 정상인과 비교하였을 때도 큰 차 이가 없는 것으로 알려져 있다(Davies, et al., 1990). 신경성식욕부진으로 인해 소실된 뼈는 질환에서 회복된다 하더라도 정상으로 회복되지 않을 수 있다(Rigotti, et al., 1991). 무월경 이 지속되는 한 골 소실도 지속되며, 호르몬치료가 골밀도 증가에 도움이 될 수는 있지만 가장 좋은 것은 자연적으로 생리가 재개되는 것이다. 그러나 식욕부진이 회복되면서 생리가 재개된 여성을 후향 조사했던 연구에서는 77%에서 여전히 낮은 골밀도 수준에 머물러 있었 던 것으로 나타났다(Ward, et. al, 1997). 신경성 식욕부진환자에서 골밀도가 감소하는 기전 으로는 저에스트로겐혈증에 의한 무월경과 저체중, 영양부족, 혈중 코티솔 농도의 증가 등이 있으며, 특히 고코티솔혈증은 골 형성을 억제하는 동시에 골 소실을 증가시켜 골밀도를 떨 어뜨린다(Gourlay, et al. 2004). 자궁내막증은 이소성 자궁내막조직이 내재성 에스트로겐에 반응하면서 통증을 유발하는 질 환이다. 자궁내막증 자체는 골밀도를 감소시키는 위험요인이 아니나, 에스트로겐 농도를 떨 어뜨리기 위해 사용하는 GnRH 작용제와 같은 치료법이 골밀도 감소와 연관이 있다 57

(Dawood, 1993). 물론 치료를 종료하면 적어도 24개월 내 골밀도가 회복되는 것으로 알려져 있지만(Paoletti, et al., 1996), 이전 수준의 골밀도로 회복되지 않거나(Taga and Minaguchi, 1996), 뼈에 발생한 미세구조의 변화가 원 상태로 역전되지 않을 수 있다(Compston, et al., 1995). GnRH 작용제는 뇌하수체의 GnRH 수용체를 하향 조절함으로써 성선자극호르몬을 억제하고 에스트로겐 농도를 낮추는 작용을 한다. GnRH 작용제를 투여할 때 부갑상선호르 몬이나(Finkelstein, et al., 1994) 여성호르몬을(Howell, et al., 1995) 함께 투여하면 치료효과 는 유지하면서 뼈 소실을 예방할 수 있었던 것으로 나타나, 자궁내막증 뿐 아니라, 생리전증 후군이나 자궁근종, 기능장애자궁출혈과 같은 일부 부인과질환을 치료하는데 하나의 돌파구 가 될 수 있을 것으로 생각하고 있다. 골 소실을 유발함으로써 골절 위험을 크게 증가시키는 질환에는 신경성 식욕부진 외에 일 차성 부갑상선항진증, 1형 당뇨병, 위 절제, 악성빈혈, 골절의 과거병력 등이 있고, 갑상선기 능항진증이나 당뇨병, 류마티스관절염 등도 골절의 위험을 중등도로 증가시킨다 (Espallargues, et al., 2001). 이들 질환 중 일차성 부갑상선항진증은 고칼슘혈증이나 신석증, 신장석회증을 특징으로 하는 질환이나, 17%에서만 이러한 증상을 동반하며 대부분의 환자 는 증상이 없는 상태에서 심각한 뼈 질환이나 신장질환이 발생하기 전 혈액검사를 통해 경 미한 고칼슘혈증을 발견하면서 진단받게 된다. 이외에 골 소실을 가속화하는 질환으로는 고 프로락틴증이나 쉬한증후군과 같이 저에스트로겐 혈증을 유발하는 내분비질환과 교원성 혈 관질환처럼 글루코코르티코이드를 처방해야 하는 질환이나 내인성 글루코코트티코이드 농도 가 높은 쿠싱증후군이 있다. 흡수장애 증후군이나 염증성 장 질환, 유당불내증은 칼슘과 비 타민 D 섭취와 흡수에 장애를 초래하여 뼈 건강에 영향을 줄 수 있다. e. 약물 글루코코르티코이드는 골밀도를 떨어뜨리고 골절위험을 증가시키는 대표적인 약물이다. 경 구 프레드니솔론을 1일 5mg 이상 복용하는 경우 골밀도의 감소와 더불어 골절 위험이 증가 하며, 이러한 위험은 치료 시작 후 첫 3-6개월부터 나타나는 것으로 알려져 있다. 글루코코 르티코이드는 골밀도를 감소시킬 뿐 아니라, 골질도 악화시키기 때문에 이런 환자에서 골절 위험은 골밀도 감소 정도에 비해 더 높다(Gourlay and Brown, 2004). 한편, 장기간 흡입용 글루코코르티코이드를 사용하는 경우에도 골 소실을 유발할 것으로 생각하고 있다. 장기간 글루코코르티코이드를 사용하면 근육 양도 감소하기 때문에 낙상의 위험이 높아진다. 미국 류마티스학회(American College of Rheumatology)에서 장기간 글루코코르티코이드 치료를 하는 환자에서 골밀도를 감시하고 골 감소를 예방, 관리하는 방법에 대해 지침을(American College of Rheumatology, 2001) 제시하였음에도 불구하고 여전히 대다수의 환자들은 예방 치료를 받지 않고 있는 것으로 나타났다(Yood, et al., 2001). 과도한 양의 갑상선호르몬치료는 골밀도의 감소를 초래하지만 적정 용량을 장기간 보충치 료로 하는 경우에는 골절의 위험을 증가시키지 않는다. 항전간제는 나이를 보정한 모델에서 대퇴골 골절 위험을 2.8배 증가시킨 것으로 나타났고(Cummings, 1995), 비타민 D 대사에 58

부정적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 9개의 단면연구를 메타 분석한 결과에서 장기 간 항응고제를 사용하는 것은 초원위부 요골의 골밀도 감소와 중등도의 연관성이 있었지만 요골 원위부나 척추, 대퇴골의 골밀도와는 무관한 것으로 나타났다(Caraballo, et al., 1999). 헤파린은 골 소실을 증가시키는 것으로 나타났으나, 정확한 기전에 대해서는 아직 알려진 바가 없다. 이차성 골다공증을 유발할 수 있는 동반질환과 약물을 정리하면 다음과 같다(표 13). <표 13> 이차성 골다공증을 유발할 수 있는 동반질환과 약물 동반질환 일차성 또는 이차성 성선저하증 일차성 부갑상선항진증 갑상선중독증 고코티솔혈증 성장호르몬 결핍 골연화증(비타민 D 결핍) 저인산혈증 비만세포증 골수증식질환 결체조직질환 흡수장애 간 질환(일차성 담관성간경화증) 염증성 장 질환 신 질환 고칼슘뇨증 불완전골생성증 약 물 코르티코스테로이드 과도한 갑상선호르몬(티록신) 보충 항전간제(페니토인, 페노바르비탈) 헤파린 리튬 세포독성 화학요법제 GnRH 작용제 데포메드록시프로제스테론아세테이트 f. 흡연 흡연이 척추골밀도에 미치는 영향은 흡연력이 서로 다른 쌍둥이를 대상으로 이루어졌는데, 이들 연구에서 과도한 흡연은 요추와 대퇴골 경부의 골밀도 감소와 작지만 뚜렷한 연관을 보였다(Pocock, et al., 1989). 같은 방법으로 시행되었던 또 다른 연구에서는 구조적 요인과 생활습관을 통제하더라도 매 10 갑-년(pack-years) 흡연을 할 때마다 요추골밀도는 2%, 대 퇴골 경부와 대퇴골간의 골밀도는 각각 0.9%와 1.4%씩 낮아지는 것으로 나타났다(Hopper and Seeman, 1994). 흡연이 뼈에 작용하는 기전에 대하여는 아직 정확히 알려져 있지 않다. 흡연이 칼슘흡수를 저해하고(Krall and Dawson-Hughes, 1991), 에스트로겐 농도를 떨어뜨 림으로써(MacMahon, et al., 1982) 뼈에 부정적인 영향을 초래하는 것일 수 있으나, 모든 경 우에서 이러한 현상이 관찰된 것은 아니다. 한편, 흡연자들은 체중이 덜 나가고, 폐경이 앞 당겨지는 경향이 있어 이러한 요인들도 골밀도 감소나 골절 위험 증가에 영향을 줄 것으로 생각하고 있다. 따라서 낮은 골밀도를 평가할 때에는 흡연력을 항상 확인해야 하고 흡연을 59

하고 있다면 적절한 피드백을 주어야 한다. g. 임신과 수유 임신기간 동안 태아 발육에 필요한 칼슘은 모체에서 공급되며, 그 양은 임신기간이 경과할 수록 늘어나 임신 20주에 50 mg/일이었던 것이 임신 35주가 되면 330 mg/일이 된다. 이론 적으로 모체에서 공급하는 칼슘이 모체의 뼈에서만 공급된다면 골밀도가 낮아지겠지만 실제 로는 생리적으로 장과 신장에서 칼슘흡수를 증가시키는 보상기전이 작동하게 되므로 모체와 태아 모두 충분한 양의 칼슘을 확보하는데 문제가 없다. 따라서 이 시기에 칼슘섭취량이 정 상이거나 많은 여성은 칼슘공급이 큰 영향을 주지 않지만, 칼슘섭취량이 적은 여성에서는 도움이 될 수 있다. 임신을 하면 많은 여성들이 흡연이나 음주, 카페인 섭취 등을 줄이고 임 신 중에 증가하는 체중과 지방량은 뼈에 기계적 부하를 늘려주며 말초에서 에스트로겐 생성 이 증가되므로 이러한 요인들이 모체의 뼈에 긍정적으로 작용할 수 있다(Lindsay, et al., 1992). 수유 동안에도 칼슘대사에는 극적인 변화가 일어난다. 모유수유만 할 때에는 1일 200 mg 의 칼슘이 엄마에게서 아기로 전달되기 때문에 3-6개월 간 수유를 하면 임신기간 동안 태 반을 통해 태아에게 전달되는 양보다 훨씬 많은 양의 칼슘이 아기에게 전달된다. 그러나 이 때에도 모체에서 칼슘흡수량이 필요량에 적응하기 때문에 수유기간 칼슘을 보충해주는 것이 골밀도에 미치는 영향은 거의 없거나 미미하다. 대부분의 연구결과에서도 칼슘보충의 효과 는 일시적이며 장기적인 이득이 없는 것으로 나타났다(Prentice, et al., 1995). 임신 때와 마 찬가지로 수유기간에도 많은 여성들이 흡연이나 음주, 카페인 섭취를 줄이거나 중단하고, 출 산 후에는 신체활동이 증가하기 때문에 이러한 변화가 골밀도에 긍정적으로 작용할 가능성 이 있다. 그러나 수유를 시작하면 첫 3-5개월 동안 프로락틴 농도가 높게 유지되면서 시상 하부-뇌하수체 축을 억제하여 에스트로겐 농도가 낮아지고 무월경이 되는데, 이러한 변화는 뼈에 나쁜 영향을 미친다(Sowers, et al., 1996). 그러나 일반적으로 수유를 하면서 진행되는 골 소실은 수유를 중단하고 6-18개월 후면 모두 회복하는 것으로 알려져 있고, 현재까지 연 구결과로 미루어 볼 때 임신이나 수유를 골다공증의 위험요인으로 보기는 어렵다. 한편, 매우 드물지만 임신과 연관되어 골다공증이나 골절이 발생하는 경우도 있는데 (Alderman, et al., 1986), 아직까지 정확한 빈도는 알려져 있지 않으나 매우 드문 것으로 알 려져 있다. 임신과 관련된 일시적인 대퇴골 골다공증은 가냘픈 체격에 첫 임신이고 수유를 하는 여성에서 주로 발생하며 보통 임신 3기에 진단을 받게 된다. 보통 다음 임신 시 재발 하지는 않는 것으로 알려져 있으나, 정확한 병태생리나 이 질환이 발생할 때 뼈에서 일어나 는 변화, 회복기 동안 골밀도의 증가에 대하여는 알려진 바가 없다(Dunne, et al., 1993; Smith, et al., 1995; Anai, et al., 1999). 이 질환은 수유를 중단하면 6-12개월에 걸쳐 정상 골밀도로 회복되기 때문에 치료가 필요치 않으며, 양성 질환으로 생각하고 있다. 또한 이러 한 상황은 척추나 천추, 대퇴골 골절과 같은 합병증이 발생하지 않는 한 장기간의 결손으로 이어지지는 않는다(Smith and Phillips, 1998). 60

h. 피임약 일부 연구에서는 경구피임약이 폐경 전 여성에서 골량을 증가시키는 것으로 나타났으나, 이러한 연구결과를 해석하는데 있어 몇 가지 문제점이 있다. 즉, 피임약을 복용하는 이유가 무월경이나 희발월경 때문이었다면 피임을 목적으로 복용하는 여성에 비해 치료 전 골밀도 가 더 낮았을 가능성이 있고, 이런 경우 피임약이 골량에 미치는 효과도 다르게 나타날 수 있다. 또 일부 연구에서는 피임약을 복용하는 여성에서 대조군에 비해 체질량지수가 더 낮 거나 흡연율이 높았기 때문에 이러한 요인들도 혼란변수로 작용했을 가능성이 있다. 한편, 25-45세 여성 524명을 대상으로 경구피임약의 효과를 조사하였던 한 코호트 연구에서는 피 임약을 복용한 적이 있었던 여성에서 나이, 체질량지수, 신장을 통제한 평균 골밀도가 대조 군에 비해 낮았으며, 이러한 차이는 척추와 대퇴골 천자부에서 통계적으로 유의한 것으로 나타났다(Prior, et al., 수, 1). 이러한 결과에 대해 연구자들은 생활습관요인(피임약을 복용하 는 여성에서 흡연과 알코올섭취요인(더 많았음윩 통차이나 희발월경 또는 무월경을 치료할 목적으로 경구피임약을 처방한 것인(교란인자로 작용했을 가능성이 있다고 하였다. 19-수2세 건강한 여성 수, 명을 대상으로 하였던 또 다른 코호트 연구에서는 76명의 여성이 단상피임 약(monopha셳 수 수o여성ra수,앰성 쉶,)을 복용하였는데 이들 여성에서는 5년 동안 척추 골밀도에 의 미 있는 변화가 없었던 반면, 피임약을 복용하지 않은 여성에서는 7.8%의 골밀도 증가를 보 여, 정상적으로 일어나는 골량 증가가 피임약을 복용하는 여성에서는 나타나지 않을 가능성 을 시사했다(Polatti, et al., 1995). (2) 역 학 (가) 성인기 낮은 골밀도의 현황 건강한 젊은 여성의 골밀도는 측정방법에 상관없이 정규분포를 하므로 30-40세 여성의 약 15%는 T-값이 -1.0 미만에 해당되며, 5% 가량은 T-값이 -2.5 미만에 속하게 된다(Kanis, et al., 1994). 남녀 성인에서 낮은 골밀도는 최대골밀도가 낮거나, 최대골밀도에 도달한 후 골 소실이 일어날 때 발생할 수 있다. 여성의 경우 폐경 전부터 골 소실이 발생하면 생애 후반기에 골절의 위험을 높일 수 있지만, 일반적으로 이 시기의 여성은 골밀도가 낮더라도 유약골절이나 심각한 골절위험요인을 동반하지 않는 경우가 대부분이다. 따라서 골밀도가 낮다고 하여 기저질환이 있다는 것을 의미하는 것은 아니며, 유약골절이나 신장감소가 있지 않은 한 낮은 골밀도는 최대골밀도가 낮다는 것을 의미한다. 최대골밀도는 유전적으로 결정 되지만 최대골밀도가 형성되는 시기에 운동이나 칼슘섭취 부족, 흡연, 과도한 음주와 같은 환경적인 요인에 의해서도 영향을 받는다. (나) 성인기 골절현황 골다공증 자체는 증상이 없지만 장애를 유발할 수 있는 유약골절이 발생할 수 있으므로, 보건, 의학적으로 중요하다. 그러나 골밀도와 골절의 연관성에 대한 연구는 주로 폐경 후 여 61

성이나 65세 이상의 나이든 여성을 대상으로 이루어진 것이 대부분이고, 세계보건기구에서 정의한 골다공증도 폐경 후 백인여성을 대상으로 골밀도와 골절 위험의 연관성을 조사한 자 료에 기초하고 있다(Kanis, 2002). 또한 성인 남성이나 폐경 전 여성에서 낮은 골밀도가 골 다공증과 관련이 있는지, 골절을 예측할 수 있는지에 대하여 아직까지 정립된 바가 없기 때 문에 이를 진단하고 치료하는데 필요한 권고사항이나 지침도 마련되어 있지 않은 상태이다. 그러나 이 시기에 최대 골량을 획득하거나 골 소실에 영향을 주는 요인들을 파악하고, 젊은 성인에서의 낮은 골밀도를 올바르게 평가하는 것은 생애 후반기 골다공증 관련 골절을 예방 하는데 중요하다고 할 수 있다. 골절 발생률은 일생동안 15-25세와 45세 이후, 두 번에 걸 쳐 최고조에 도달하는 쌍봉분포를 보인다. 성인기에는 남성이 여성보다 척추골절의 빈도가 더 높은데 이는 남성에서 척추외상의 빈도가 더 높기 때문이다. 젊은 성인에서 발생하는 골 절은 주로 손상 후 장골에 일어나는 것이 대부분이고 주로 남성에서 많이 발생하는 이 발생 여성은 45세 이후부터 골절 빈도가 증가하기 시작하여 폐경 후에는 남성의 두 배가 되며 대 부분이 유약골절이다. 젊은 성인은 골밀도가 낮더라도 폐경 후 여성이나 노인에서처럼 골절 위험이 높지 않으며, 유약골절은 더욱 드문데, 이는 낙상위험이 낮고 설령 넘어지더라도 넘 어질 때 충격으로부터 신체를 보호하는 기민함을 발휘할 수 있기 때문이다(Gour여성y, et al., 2004). 또 상대적으로 근육량이 많고 근력도 좋으며, 에스트로겐이 충분하여 골재형성이 낮 게 유지되므로, 골밀도가 낮더라도 뼈 강도는 유지된다. 폐경 전 여성이나 젊은 성인남성을 대상으로 골밀도와 골절위험에 대해 이루어진 연구는 거의 없다. 47-59세의 폐경 전후 여성 3,222명을 대상으로 하였 많한 전향 연구에서, 요추와 대퇴골 골밀도가 가장 낮은 사분위수 에 속했 많여성은 가장 높은 사분위수에 속했 많여성에 비해 골절위험이 각각 2.9배와 2.2배 높은 것으로 나타나, 골밀도가 폐경 전후의 여성에서 골절위험을 예측할 수 있다는 것을 알 수 있다(Kroger, et al., 1995). 한편, 폐경 전 골절병력이 있었던 여성은 폐경 후 골절위험이 증가한다. 한 전향 연구에서 폐경 전 골절병력이 있었던 여성은 나이, 골밀도, 골절의 가족 력에 상관없이 폐경 후 골절발생 위험이 1.33배 증가한 것으로 나타났다(Hosmer, et al., 2002). 단면 연구에서도 이와 유사한 결과를 보였는데, 폐경 전 골절병력이 있었던 여성은 이러한 병력이 없었던 여성에 비해 나이, 골밀도, 체중, 음주, 흡연, 골절의 가족력을 보정하 더라도 50세 이후 골절위험이 74% 더 높았던 것으로 나타나, 폐경 전 골절은 골밀도에 상 관없이 폐경 후 골절의 강력한 예측인자라는 것을 알 수 있다(Wu, et al., 2002). 남성에서도 여러 위험요인들이 골절과 관련이 있으며, 특히 골격의 유약성은 골절의 위험을 높인다. 그 러나 낮은 골밀도 외에도 뼈 형태나 물질적인 특성도 향후 골절 발생에 영향을 미치며, 특 히 저체중인 경우 골절 위험이 높은 것으로 알려져 있다(Nguyen, et al., 1996). (3) 임상양상 낮은 골밀도나 골다공증은 골절이 발생하지 않는 한, 그 자체만으로 뚜렷한 임상증상을 동 반하지 않는다. 성인남녀는 골밀도가 낮더라도 낙상위험이 낮고 근력이 좋으며 넘어지더라 62

도 스스로를 보호하는데 필요한 반사적인 대처능력이 있기 때문에 골절이 일어나는 경우는 매우 드물다. 그러나 말단골이나 척추골 골절의 과거병력이 있는 경우, 젊은 연령이라도 유 약골절이 발생할 수 있다. 또한 골밀도가 낮은 운동선수나 군대신병의 경우는 스트레스 골 절 발생위험이 증가하기도 한다. 한편, 초기 성년기의 골절 과거병력은 폐경 전후기나 폐경 후 골절위험을 예측하는 인자이다. 65세 이후의 백인 여성 9,086명을 추적 관찰한 SOF(Study of Osteoporotic Fractures) 코호트에서도 폐경 전 골절의 과거병력은 폐경 후 골절의 독립적인 위험인자로 나타났다 (4) 진 단 (가) 선별검사 일반 인구에서 70세 이하의 남성이나 폐경 전 골다공증에 대한 선별검사는 권고하지 않고 있다. 미국예방의학특별위원회(US Preventive Services Task Force, USPSTF)는 60세 미만 여성에서의 선별검사를 C등급으로 정하고 있으며(US Preventive Services Task Force, 2002), 국제골다공증협회(National Osteoporosis Foundation, NOF)에서도 폐경 전 여성이나 비 백인여성, 남성을 위한 특별한 권고사항을 공식화하기에는 아직 자료가 충분하지 않다 고 하였다(National Osteoporosis Foundation, 2003). 그러나 NOF에서는 개개인의 위험인자 를 고려하여 골밀도를 측정하거나 치료의 필요성을 결정하되, 모든 사람은 뼈 건강을 위해 일반적으로 권고되는 사항을 따르도록 하였다. 따라서 골 소실을 가속화할 수 있는 것으로 알려진 질환이 있는 폐경 여성에서는 선별검사 대신 병증-발견 전략(case-finding strategy) 을 고려해야 하며, 이런 경우 골다공증을 조기에 발견하면 적절한 방법으로 최대 골량을 획 득하고 폐경이 되기 전 장기간에 걸친 골 소실을 최소화할 수 있는 시기에 중재를 시작할 수 있다. 한편, 선별검사를 하기 전에는 조기 발견을 함으로써 얻을 수 있는 이득과 진단 또는 치료 와 관련하여 발생할 수 있는 잠재적 위험을 평가할 필요가 있다. 선별검사의 위험으로는 치 료와 연관되어 발생할 수 있는 이환이나 위양성 결과로 인해 부적절한 검사나 치료를 받게 되는 것, 골절위험에 대한 잘못된 인식으로 오랜 기간 과도하게 정신적인 고통을 받는 것, 의료자원을 잘못 할당하게 되는 것(다른 예방방법으로 호전될 수 있는 경우) 등이 있다. 폐경 전 골다공증의 선별검사는 이득과 위험균형에 대한 지금까지의 근거들을 바탕으로 비 용효과분석을 하였을 때 합리적이라고 할 수 없다. (나) 골다공증의 평가 a. 골밀도 측정 성인 남녀에서 골밀도를 측정하여야 하는 상황에 대하여는 표 11에 정리하였다. 폐경 전 여성(특히 30세 이전의 여성)과 50세 이전의 남성에서 골밀도 측정을 하는 경우 같은 성별 과 연령의 평균 골밀도와 비교한 Z-값을 이용하여 판단하여야 하며, 이때 골밀도 검사결과 63

만 가지고 골다공증을 진단하지 말아야 한다. 50세 미만의 남성과 폐경 전 여성에서는 세계 보건기구에서 분류한 골다공증 분류를 적용할 수 없으며, Z-값이 -2.0 이하면 "연령으로 기 대되는 범위보다 낮은(below the expected range for age)" 골밀도로, -2.0을 초과하면 "연 령으로 기대되는 범위 내의(within the expected range for age)" 골밀도로 정의한다. 그러 나 폐경 이행기에 있는 폐경 전후 여성이나 50세 이상의 남성이라면 세계보건기구의 진단기 준을 적용할 수 있으며, 골절이 있거나 골절에 대한 임상적인 위험요인이 있는 경우에만 골 밀도 측정의 적응증이 될 수 있다(표 14). <표 14> 골밀도 측정의 적응증 글루코코르티코이드 치료를 받는 경우 조기난소부전이나 성선기능저하증이 있는 경우 골 소실을 동반하는 질환이나 상황이 동반된 경우(표 4 참고) 유약골절(비외상성 골절)이 발생한 경우 b. 병력청취와 검사실 검사 측정한 골밀도의 Z-값이 -2.0 이하라면 반드시 이차성 골다공증의 가능성을 염두에 두고 이에 대한 평가를 해야 한다. 병력청취 내용에는 여성의 경우 초경나이와 생리 상태(무월경 이나 희발월경의 유무, 생리주기의 규칙성 여부), 피임약 복용 등을 포함되어야 하고, 만약 무월경이 있다면 이에 대한 평가도 함께 해야 한다. 또한 칼슘섭취를 포함하여 섭식장애의 유무, 의도적인 체중감량 여부, 흡연, 음주, 운동과 같이 생활습관 관련 요인들도 조사해야 한다. 과거병력에서는 골절 유무(원인 포함), 신장이나 요로결석, 염증성 장 질환, 알레르기 질환이나 천식, 류마티스 질환 등을, 약물 복용력에서는 코르티코스테로이드나 항전간제, 항 응고제, 갑상선호르몬 등을 복용하고 있는지 확인해야 한다. 기본적으로 해야 하는 검사실 검사는 앞의 표 9와 같다. 검사실 검사에서 혈청 칼슘농도가 높으면 교정 칼슘 농도(Corrected total calcium (mg/dl) = (measured total calcium mg/dl) + 0.8 (4.4 - measured albumin g/dl))를 계산해야 한 다. 만약 교정 칼슘농도가 9-10.6 mg/dl 이상이라면 고칼슘혈증으로 진단할 수 있으며, 부 갑상선기능항진증이나 악성질환을 의심할 수 있다. 반대로 혈청 칼슘 농도가 낮다면 비타민 D 결핍이나 흡수장애를 생각해볼 수 있는데, 측정한 25(OH)D3 농도가 30 ng/ml (75 nmol/l) 미만이라면 비타민 D 부족으로 L 할 수 있다. 함께 측정한 24시간 소변 칼슘 농 도가 낮은 경우에는 칼슘을 보충한 후 다시 측정해볼 수 있는데, 칼슘 보충 후에도 지속적 으로 소변 칼슘 농도가 낮다면 흡수장애나 만성소화장애 L 의심할 수 있다. /L는 anti-gliadin antibody나 anti-endomysial antibody를 측정하는 것이 도움이 될 수 있다. 24 시간 소변 칼슘 농도가 남성에서 1일 300 mg 이상, 여성에서 1일 250 mg 이상으로 높게 나왔다면 고칼슘뇨증을 의심할 수 있다. 한편, 여성에서 저에스트로겐혈증을 동반한 무월경 이 의심되는 경우는 FSH와 혈중 에스트라디올을 측정하고, 남성에서 성선기능저하증이 의 64

심된다면 혈중 테스토스테론과 LH, FSH를 측정한다. (5) 치 료 현재까지 성인 남성이나 폐경 전 여성에서 낮은 골밀도와 골다공증 또는 골절위험과의 연 관성에 대해 정립된 바가 없기 때문에 이를 진단하고 치료하는데 있어 권고사항이나 지침도 마련되어 있지 않은 상황이다. 그러나 최대 골량 형성이나 골 소실을 가속화하는 질환이나 상황을 동반하고 있다면 이를 조기에 발견하고 가능한 치료해 주어야 한다. 소아와 젊은 성 인에서 칼슘은 1일 1,000 mg을 섭취하도록 하고 있으며, 골다공증이 있는 경우라면 1일 1,500-2,000 mg의 칼슘과 400-800 IU의 비타민 D를 권고하고 있다. 골표지자에 대한 저용량 에스트로겐 피임약의 효과는 일관성이 없다. 일부 연구에서는 피 임약이 골밀도를 향상시키고 골절의 위험을 낮추었다고 보고하였으나, 나머지 다른 연구들 은 이와 반대되는 결과를 보고하였다(Pasco, et al., 2000; Prior, et al., 2001). 자궁근종이 있는 폐경 전 여성 100명을 대상으로 하였던 연구에서 랄록시펜(raloxifene)은 GnRH 작용제를 투여함으로써 발생하는 골 소실을 감소시킨 것으로 나타났다. 그러나 랄록 시펜은 임신한 여성이나 임신예정인 여성에서는 금기이며, 폐경 전 여성에서의 안전성에 대 해서도 확립되어 있지 않다(Palomba, et al., 2002). 비스포스포네이트(bisphosphonate)는 강력한 골흡수억제제로 소아의 불완전골생성증의 치 료에도 효과적인 것으로 알려져 있다. 2001년 미국류마티스학회 지침에서는 폐경 전 여성에 서 글루코코르티코이드에 의한 골다공증 예방과 치료에 비스포스포네이트를 사용하도록 권 고하였고(American College of Rheumatology Ad Hoc Committee on Glucocorticoid- Induced Osteoporosis, 2001), 치료기간 동안 적절한 피임의 필요성에 대해 상담이 필요하다 고 하였다. 동물실험에서는 태아에 해로운 효과를 나타냈지만, 가임연령의 여성에서 비스포 스포네이트의 장기효과에 대해서는 알려진 바가 없다. 특히 이 약물은 중단 후에도 지속적 으로 장기간 뼈에 잔존하고 일부는 혈액 내로 다시 방출되며, 쉽게 태반을 통과하기 때문에 태아의 골격에도 축적될 수 있어 태아의 골격이상이나 다른 문제를 야기할 수 있다. 2001년 미국류마티스학회 지침에서는(American College of Rheumatology Ad Hoc Committee on Glucocorticoid-Induced Osteoporosis, 2001) 글루코코르티코이드에 의한 골다 공증 치료에 비스포스포네이트를 사용할 수 없는 경우 칼시토닌(calcitonin)을 이차 선택약 물로 권고하였으나, 이 약물은 class C로 분류된 약물이기 때문에 가임연령의 여성에서 사 용할 때에는 주의를 요한다. 골형성 촉진제인 부갑상선호르몬(PTH 1-34)은 골재형성을 촉진함으로써 골밀도 뿐 아니 라, 골막뼈 형성을 촉진하고 뼈의 단면적을 증가시킨다. 그러나 이 약물도 임신한 여성에서 class C로 분류된 약물이다. 일반적으로 폐경 전 여성에서 낮은 골밀도나 골다공증의 치료는 기저질환을 교정하거나 치 료하는 것이며, 이들 여성에서 골흡수억제제의 장기효과에 대하여 알려진 바가 없기 때문에 65

글루코코르티코이드 유발성 골다공증을 제외하고 약물치료가 적응이 되는 경우는 거의 없 다. (6) 예 방 최대 골량은 골격의 부위에 따라 10대 중반에서 20대 초반에 획득하게 된다. 낮은 최대 골 량은 생애 후반기 골절의 주요 위험요인이 될 수 있으므로, 이 시기에 골량을 최적화하고 골 소실을 억제하는 것은 매우 중요하다. 골량을 최적화하고 골 소실을 최소화하기 위해서 는 교정 가능한 위험요인을 파악하고 이를 교정하여야 한다. 이들 위험요인으로는 음주, 흡 연, 운동과 같은 생활습관 관련 요인과 과도한 체중감량, 신경성식욕부진과 같은 영양관련 요인 들이 있다. 특히 칼슘과 비타민 D 섭취나 규칙적 신체활동과 운동은 뼈 건강 유지에 필수적이다. 사춘기의 발현과 발달, 체중변화, 무월경이나 희발월경, 불규칙한 생리주기, 골 대사에 영향을 미치는 약물들은 골량 획득에 영향을 미칠 수 있으므로, 이러한 병력에 대한 적절한 평가와 치료가 이루어져야한다. 성인에서 골다공증에 대한 선별검사는 권고되지 않는다. 성인은 골밀도가 낮다 하더라도 골절을 동반하는 매우 드물다. 그러나 이미 유약골절의 병력이 있거나, 골 소실을 유발할 수 있는 질환 또는 약물을 복용 중이라면 골다공증에 대한 평가와 예방(또는 치료)이 필요할 수 있다. 폐경 전 여성에서는 골밀도 결과만을 가지고 골다공증을 진단해서는 안 된다. 만약 골밀도가 낮다면 이차성 골다공증을 염두에 두고 이에 대한 평가를 해야 한다. 폐경 전 여 성과 50세 이전의 남성에서 골밀도 결과를 해석할 때에는 Z-값을 이용하며, 세계보건기구의 골다공증 분류를 적용하지 말아야 한다. (가) 영 양 골다공증의 원인에는 유전, 호르몬, 활동성 여부 등과 함께 영양이 매우 중요하다. 정상 뼈 의 대사에는 칼로리가 있는 영양소뿐만 아니라 칼슘, 인은 물론 비타민 D, C, K, 붕소, 아 연, 불소, 구리, 마그네슘, 망간도 필요하다. 야채, 과일, 곡류가 풍부한 알칼리 식이와 낮은 산성 동물 단백질이 뼈의 건강에 좋다. 오메가-3 지방산이 풍부한 식품은 건강을 증진시킨 다. 그러나, 이러한 식이 외에 가장 중요한 것은 적절한 양의 칼슘과 비타민 D를 제공하는 것이다. 골감소증과 골다공증에는 술, 카페인, 당, 소금, 인, 알루미늄 성분의 제산제, 동물 단백질 등의 소비를 최소화 하는 것이 좋다고 알려져 있다. a. Vitamins/Minerals(비타민/미네랄) a-1. Calcium(칼슘) 칼슘은 골다공증의 치료와 예방에 있어서 가장 잘 알려져 있으며, 가장 논의가 많이 되고 있는 영양소이다. 칼슘은 뼈의 중요한 구성 요소이다. 뼈의 무기질화 감소는 뼈의 칼슘 손실 66

때문이다. 칼슘 배설에 영향을 주는 요인으로는 카페인과 식이단백질, 소금섭취 등이 있다. 우리나라의 경우 2005년 국민건강영양조사에 의하면 1일 칼슘 섭취량이 다른 나라에 비해 남자 509.8mg, 여자 442.0mg으로 매우 부족한 것으로 조사되었다. 폐경 전 후 여성에서 칼슘섭취량과 골량의 연관성을 조사했던 연구들을 메타 분석했던 결 과에서는 칼슘섭취와 뼈 미네랄 상태는 작지만 일관성 있는 양의 상관관계를 보였고, 이러 한 현상은 폐경 전이고 나이가 젊을수록, 원래 칼슘섭취가 적었던 여성일수록 더 뚜렷한 것 으로 나타났다. 또한 중재연구를 메타 분석한 결과에서도 폐경 전 여성에게 1일 약 1000 mg의 칼슘보충을 하였을 때 골격 전부위에서 뼈의 소실을 방지할 수 있었던 것으로 나타났 다. 또 다른 메타분석에서 일일당 칼슘 300mg의 증량은 추후 고관절 골절의 상대위험도를 0.96으로 낮춘다고 보고한 바 있으며 이는 매일 1000mg의 칼슘을 섭취하였을 때 고관절 골 절의 누적위험도를 24% 낮추는 효과가 있다.(Cumming RG, at al, 1997) 반면 일일당 칼슘 이 400-500mg미만으로 섭취될 때 골절 위험도가 증가하는 것으로 나타났다(Department of Health. Nutrition and bone health, 1998) 우유는 칼슘의 훌륭한 원천이어서, 골다공증성 뼈 손실과 골절의 위험을 감소시킨다고 알 려져왔다. 유제품에 포함된 칼슘은 식물에 포함된 칼슘에 비해 생체이용률이 높은데, 이는 식물에 포함되어 있는 다량의 섬유질이 칼슘의 흡수를 저해하기 때문이다. 한편, 척추골밀도 를 측정하였던 연구에서는 30~42세 여성 20명에게 유제품을 섭취하도록 하면서 3년간 추적 관찰한 결과, 대조군에서는 2.9%의 골밀도 감소가 있었던 반면, 유제품을 섭취한 군에서는 골밀도가 유지되었고, 유사한 방법으로 46~55세 여성에서 칼슘을 투여했던 연구에서도 첫 2 년과 마지막 1년 동안 척추 골밀도의 감소율이 낮았다고 하였다. 현재까지 알려진 칼슘의 또 다른 효과적인 공급원은 브로콜리(broccoli), 양배추(kale), 콜라 드(collard greens), 겨자(mustard greens), 호박(squash), 바다 채소(sea vegetables), 두부 및 각종 녹황색 채소이다. 반면, 칼슘 보충제 단독만으로는 뼈 기질의 붕괴, 칼슘 손실, 외상성 골절을 예방하지 못한 다. 칼슘 보충물을 사용하면, 골 소실율은 감소시키지만, 척추 또는 비척추 골절의 발생율을 감소시킨다는 증거는 아직까지는 없다. 그러나, 식이 칼슘효과는 젊은 폐경 전 여성의 호르 몬 환경에서 최대로 나타나는 것으로 생각된다. 칼슘 보충물을 복용하려고 할 때, 어떤 형태의 칼슘을 선택하여 복용하는 것이 좋은가라는 의문이 들을 수 있다. 생물학적 이용 가능성이라는 측면에서 calcium citrate가 calcium carbonate 보다 더 잘 흡수된다. Calcium citrate는 800mg/day, 또는 calcium carbonate는 1000mg/day를 하루에 두 번 나누어 복용하는 것이 골 소실율을 감소시킨다. (Dawson-Hughes, et al., 1990). 칼슘은 저지방, 단백질과 섭취 시 흡수량이 증가하지만, 다 량의 섬유질이나 고지방식이 시는 흡수가 방해되며 철분과 같이 섭취하는 것은 피해야 한 다. 짠 음식은 신장 칼슘 배설을 증가시키는데 WHO에서는 나트륨 섭취 목표량을 하루 2gm(식염 5gm) 이하로 권고하고 있으며 한국 영양학회에서는 충분섭취량 1.2gm/일, 목표섭 취량 2.0gm/일로 권장한다. 또한 단백질은 IGF-1을 증가시키며 청소년이나 장년기 성인이 67

충분히 섭취할 경우 뼈의 건강에 유익한 점도 있으나 권장량인 0.8g/kg보다 많이 섭취할 경 우 칼슘의 신장 배설이 증가된다. 우리나라의 경우, 2005년 국민건강영양조사에서 1인 하루 평균 단백질 섭취량이 95.1gm으로 예전에 비해 뚜렷한 증가 성향을 보였다. 한국 영양학회 에서는 단백질 섭취 권장량을 0.83g/kg/일로 규정하고 있다. 반면, 낮은 단백질 섭취 역시 골밀도 감소와 관련된다. 그러나 아직 청소년기 단백질 섭취량과 관련된 골밀도 관련 연구 는 부족한 실정이다. Dosage Calcium citrate 800mg/day or Calcium carbonate 1000mg/day Precautions 순응도가 문제가 될 수 있다. a-2. Vitamin D(비타민 D) 비타민 D는 뼈의 성장, 건강에 있어서 필수요소이다. 1, 25[OH]2D는 장에서의 칼슘 흡수를 조절하고, 콜라젠 기질의 무기질화에 작용한다. 비타민 D는 식이(salmon, cod liver oil, liver, sun-exposed mush room, fortified milk, fortified soy milk)로부터 얻어지고, 피부에 존재하며 자외선 B에 의해 반응하는 7-dehydrocholesterol에 의해 생성된다. 완전히 생성되 려면 간에서의 hydroxylation과 그 후 신장에서의 hydroxylation이 필요하다. 비타민 D 대사 는 생활 습관, 노화, 위장 질환, 신장 질환, 간 질환에 의해 변화될 수 있다. 비타민 D 부족은 의외로 매우 흔하며 골다공증 치료를 받는 50% 이상의 여성이 비타민 D 부족이라고 알려져 있다(Holick, et al., 2005). 비타민 D 부족은 실내에서 일하는 사람, 햇빛에의 노출이 부족한 사람, 자외선 차단제를 사용하는 사람들에게서 의심해야 한다. 만성적인 불특정 근골격 통증이 있는 사람은 비타민 D가 심하게 부족할 수 있으므로 검사를 시행해야 한다(Singh, et al., 2004). 비타민 D 부족은 2차성 부갑상선 기능 항진증, 골교체율 증가 및 골소실이 동반된다. 1997 년도에 Institute of Medicals Food and Nutrition Board에서는 50세 이하의 성인에서는 5 ug(200 IU), 50~70세 사이는 10 ug(400 IU), 70세 이상에서는 15 ug(600 IU)을 섭취할 것을 추천하였다. 하지만 비타민 D의 치료 목표는 비타민 D의 섭취를 증가시키는 것이 아니라 적절한 혈중 비타민 D의 농도를 달성하는 것이다. 비타민 D의 상태를 평가하는 것은 혈중 25-OH vitamin D를 측정하는 것이다(Vieth, 1999). 정상 비타민 D의 수치는 3 ng/dl(800nm/l)이상이다. 이것을 달성하기 위해서는 1000 IU/day 이상이 필요하다(Hollis, 2005). 1996년과 1999년 사이에 시행된 25개의 연구에서 비타민 D 보충물의 사용이 척추 골 절을 감소시키고, 비척추 골절도 감소시킬 수 있다고 하였다(Papadimitropoulos, et al., 2002). 2005년에 시행된 연구에서는 비타민 D(cholecalciferol, ergocalciferol)를 700~800 IU를 사용하는 것이 척추 골절의 위험은 26%, 비척추 골절은 23% 감소시킨다고 하였다 (Bischoff-Ferrari, et al., 2005). 따라서, 성인 하루 필요량은 400 IU 정도이며 골절을 예방 68

하기 위해 50세 이상에서는 800 IU 이상이 권고된다. 비타민 D는 근육의 힘도 증가시키고, 낙상과 대퇴골 골절도 감소시킬 수 있다. Type II muscle fiber의 수와 크기의 상대적인 증가를 통해서 이러한 효과가 있다고 생각되고 있다. 체중 부하 운동과 근력의 향상 없이, 비타민 D 자체만으로도 기능과 반응 시간, 균형을 잡 는 능력을 향상시킬 수 있다(Sato, et al., 2005). 국내 비타민 D 강화 식품은 우유, 두유 등이며 강화 우유 200 gm에 80 IU, 강화 두유 200 gm에 160 IU 정도 들어있다. 비타민 D2(ergocalciferol)는 비타민 D3(cholecalciferol)보다 반 감기가 짧기 때문에 선호되는 형태는 아니다. Dosage Vitamin D3 (cholecalciferol) 1000 IU/day (25-OH vitamin D serum level : 32ng /dl(80 nmol/l)) Precautions 4000~1000 IU/day 이상 복용하는 것은 독성을 유발할 수 있다. 칼슘과 동시에 복용하는 것 은 효과를 상승시킨다. a-3. Vitamin C(비타민 C) 비타민 C는 collagen 합성에 있어, lycine과 proline의 hydroxylation에 있어서 필요한 조효 소이다. Postmenopausal Estrogen/Progestin Interventio Trial(PEPI)에서, 칼슘을 500mg/day 이상 섭취하는 여성에서 비타민 C와 골밀도의 증가와 양의 상관관계가 있다는 것을 증명하였다(Hall and Greendale, 1998). 그러나 청소년기 및 폐경 전 여성, 성인 남성 등에 대한 연구는 활발히 진행되지 못했다. Dosage Vitamin C 500mg orally twice a day Precautions 없음 a-4. Vitamin K(비타민 K) Osteocalcin은 뼈의 무기질화 과정에 있어서 조골세포가 합성하는 비콜라겐성 단백질이다. 비타민 D는 osteocalcin의 합성을 유도한다. 비타민 K는 osteocalcin의 glutamic acid의 carboxylation을 도와 gamma-carboxylglutamyl residues(gla)를 생산한다. GLA는 osteocalcin으로 하여금 hydroxyapatate molecule의 칼슘 이온에 대한 친화성을 향상시킨다. 반면, 증가된 uncarboxylated osteocalcin의 농도는 골밀도 감소와 골절 위험의 증가와 관련 이 있다. 비타민 K는 두 가지 형태이다. 비타민K1(phylloquinone, phytonadine)은 가장 흔한 형태로 69

콩 기름, 캐놀라 기름, 시금치, 양배추, 보로콜리에 많이 들어있다. 비타민 K2(menaquinone) 은 육류, 치즈, 낫또(natto)에 많이 들어있다. 골절을 이미 경험한 골감소증 환자에서 비타민 K의 혈중 농도가 의미 있게 감소되어 있음 을 확인한 연구가 있었다(Hodges, et al., 1993). 72327명의 여성을 대상으로 한 연구에서, 많 은 양의 비타민 K의 섭취는 대퇴골 골절의 상대적 위험율을 감소시킨다고 보고하였다 (Feskanich, et al., 1999). 낮은 비타민 K의 섭취는 undercarboxylated osteocalcin의 비율 상승과 관련이 있다. Osteocalcin의 uncarboxylation은 노령의 여성에서 흔히 발견되고, 대퇴 골 골절의 위험 증가와 관련이 있다. 또한 장기간의 와파린의 사용은 gamma-carboxylation 을 방해하여 골밀도를 감소시킨다(Sato, et al., 1998). 비타민 K의 보충은 osteocalcin의 undercarboxylation을 교정한다는 것을 증명한 연구가 있 다(Shiraki, 1998). 일본에서 골다공증 환자 167명을 대상으로 2년 동안 시행된 연구에서, 비 타민 K2의 보충이 요추의 골밀도를 유지한다고 증명하였다. 이러한 결과는 척추 골절의 발 생률을 감소시킨다고 해석할 수 있다. 비타민 K1과 비타민 K2는 비타민 D3의 폐경 후 골 소실을 감소시키는 효과를 더욱 강화 시킨다. 폐경 여성 92명을 대상으로 한 연구에서, 비타민 K2와 비타민 D3를 함께 사용한 그 룹에서 상승효과를 나타내었다. 또, 파킨슨병을 가진 120명의 폐경 여성을 대상으로 한 연구 에서 비타민 K2의 보충이 의미 있는 골절 감소와 관련이 있음을 보여 주었다(Sato, et al. 2002). 민 K2와 비이 연 D3를 의 경우 비타민 K가 골밀도 보존에 유익할 것으로 생각 되 연충분히 입증된 연구는 아직 없다. Dosage Vitamin K1(phytonadione) 1000 ug/day or Vitamin K2(menanquinone) 45 mg/day Precautions 비타민 K 보충물은 와파린의 항응고 작용을 방해할 수 있다. a-5. Magnesium( 마그네슘) 마그네슘은 뼈와 미네랄의 균형을 유지하며 뼈의 결정체 형성과 성장 및 안정화에 매우 중 요한 요소이다. 채소와 과일에 풍부한 마그네슘이 뼈의 건강에 이롭다는 것은 이미 많은 연 구에서 증명되었다. 남녀 모두에서 골밀도를 증가시키고 시간의 경과에 따른 골밀도의 감소 속도는 느리게 하는 것과 관련이 있다. 또한 이는 비타민 D와 부갑상선 호르몬이 작용하는 축에도 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 반면 골절률을 직접적으로 감소시킬 수 있는지는 증명되지 않았다. a-6. Phosphorus(인) 인은 뼈를 형성하는 주요한 무기질의 하나이며 칼슘과 함께 골격의 무기질화에 필요하다. 70

인의 부족은 뼈의 무기질화를 약화시켜 조골세포의 작용을 억제한다. 반면 탄산음료 등을 과다하게 섭취하는 서구식 음식 문화에서 오는 인의 과다 섭취는 오히려 칼슘 대사의 흐름 을 막고 부갑상선 대사를 교란시켜 골밀도에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다. 하지만 직접적인 골절률과의 관계는 아직 밝혀지지 않았다(Heaney and Rafferty, 2001). a-7. Fluorine(붕소) 남아프리카, 탄자니아, 인도 등의 일부에서는 붕소가 과다한 물 섭취에 의한 관절 강직, 사 지 기형, 치아 색소 침착 등이 나타난다. 또한 장골의 골감소증, 어린이의 구루병, 뼈의 과다 한 석회화와 중추 관절의 강직 등의 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 이는 붕소의 뼈의 조골 세포를 활성화하고 뼈의 결정화의 융해를 막아주는 성질 때문인데 역으로 이용하면 오히려 골다공증을 치료하는 데 도움이 되고 있어 연구가 이루어지고 있다(World Health Organization, 1990). 만일 칼슘을 적게 섭취하면서 붕소를 섭취한다면 소변으로 칼슘이 배 출되며 뼈의 공동화, 골밀도 감소, 골격의 피질골부터 진행되는 골다공증이 유발될 것이다. 그러나 적당한 양 이상의 칼슘과 함께 섭취한 붕소는 골밀도 증가에 유익할 것으로 생각된 다(Gordon and Corbin, 1992). 그러나 아직 정확한 붕소의 권장량 혹은 한계량 등은 밝혀지 지 않았다. a-8. 기타 비타민 B6(피리독신), B9(엽산), B12(코발아민)가 감소하면 호모시스테인이 증가되는데 이 는 세포의 노화를 촉진하고 활성 산소를 유발하여 골다공증을 증가시킨다. 또한 비타민 A 역시 뼈의 성장에 영향을 주며 과다 섭취 시 골절이 증가한다는 보고가 있으며 155 ug을 넘지 않는 것이 좋다. b. The Acid-Base Balanced Diet(산-염기 균형 식이) 현대 서양 식이는 산을 많이 포함한다. 이것을 중화시키고 안정된 ph를 유지하기 위해서 는 칼슘이 뼈에서 분비되어야 한다. 그렇지 않으면, 식이에 의한 산은 파골 세포의 활동을 자극하고 조골 세포의 활동을 억제한다. 이것은 결국 뼈 건강 균형에 왜곡을 가져온다 (Krieger, et al.,1992). 산이 풍부한 음식은 빨간색 육류, 닭고기, 생선, 계란, 치즈, 땅콩, 곡류이다. 단백질을 적게 섭취(74 mg/day) 할 때는 산-염기의 균형을 위해서 칼슘이 500~1400 mg/day이 필요 하다(Kerstetter, et al., 1989). 그러나, 많은 단백질 섭취는 음의 칼슘 균형을 가져온다. 따라서 추가의 칼슘이 필요하다. 칼슘 손실은 동물성 단백질 섭취율과 대퇴골 골절 발생율과 강한 양의 상관관계에 있다. 즉 동물성 단백질 소비를 감소하는 것이 골흡수를 감소시키고 칼슘 균형에 이로운 효과를 가져온다(Frassetto, et al., 2000). 또, 식물성 단백질이 동물성 단백질에 비해 비율이 높고 칼슘이 풍부한 식이를 하는 것이 골다공증을 예방할 수 있다. 71

c. Protein(단백질) 고관절 골절이 많은 나라의 사람들이 육류나 낙농제품 등으로부터 섭취하는 단백질의 양이 많다는 것은 결코 우연이 아니다. 단백질의 과다한 섭취는 소변으로의 칼슘의 배설을 증가 시키며 특히 황 성분을 함유한 동물성 단백질은 신체의 산염기 균형 상태를 산성 상태로 바 꾸어 놓는다. 몇몇 연구들은 단백질의 총량보다는 동물성 단백질을 식물성 단백질에 비해 얼마나 많이 섭취했느냐의 비율이 골밀도 감소나 고관절 골절의 위험과 직결된다고 하였다. 단백질은 IGF-1을 증가시키며 청소년이나 장년기 성인이 충분히 섭취할 경우 뼈의 건강에 유익한 점도 있으나 권장량인 0.8 g/kg보다 많이 섭취할 경우 칼슘의 신장 배설이 증가된 다. 우리나라의 경우, 2005년 국민건강영양조사에서 1인 하루 평균 단백질 섭취량이 95.1 m 으로 예전에 비해 뚜렷한 증가 성향을 보였다. 한국 영양학회에서는 단백질 섭취 권장량을 0.83 g/kg/일로 규정하고 있다. 반면, 낮은 단백질 섭취 역시 골밀도 감소와 관련된다. 그러 나 아직 청소년기 단백질 섭취량과 관련된 골밀도 관련 연구는 부족한 실정이다. 그러나 지나친 단백질의 섭취는 골밀도 감소와 관련이 있다. d. DASH Diet Dietary Approaches to stopping Hypertension(DASH) 연구에서, 야채와 과일이 풍부한 식 이가 뼈의 교체율을 의미 있게 감소시킨다고 증명하였다. e. Fermented Soy and Soy Isoflavones(이소플라본) Isoflavone(phytoestrogen)과 필수 지방산을 함유한 저지방, 저콜레스테롤 식품인 콩은 식 물성 단백질을 많이 함유하고 있다. 콩의 phytoestrogen은 에스트로젠 수용제와 결합하여 골흡수를 방해하는 역할을 한다고 믿어지고 있다. 66명의 폐경 여성을 대상으로 한 연구에 서 isoflavone을 함유한 콩 단백질을 90 mg/day로 복용한 그룹에서 골밀도가 2% 증가하였 다. Natto(낫또) 또는 tempeh(템페)와 같은 발효된 콩 음식이 좋은 원천이 될 수 있다. 그러 나, 아직까지 골절 예방 효과를 확인한 연구는 없다. f. Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid 오메가-6 지방산과 오메가-3 지방산과의 현저한 불균형은 남녀 모두에서 낮은 골밀도와 관련이 있다. 식이 오메가-3 고도 지방산(Omega-3 polyunsaturated fatty acid)은 파골 세 포를 활성시키는 interleukin(il)-beta, IL-1-alpha, IL-6, tumor necrosis factor-alpha와 같 은 싸이토카인의 생성을 억제한다. 오메가-3 지방산은 콩 기름, 캐놀라 기름, 아마씨 기름에 많이 포함되어 있다. 고등어(Mackerel), 청어(herring), 정어리(sardine), 참치(albacone tuna), 연어(salmon) 같은 생선과 녹색잎 채소, 호두에도 들어있다. g. Ipriflavone Ipriflavone은 콩에서 유도된 합성 isofalvone으로 여러 나라에서 사용된 오랜 역사가 있다. 72

Ipriflavone은 여러 연구에서 골 소실을 예방하는 효과가 있다. 그러나, 대부분의 연구에서 ipriflavone 그룹은 골의 양이 증가하지 않았지만 감소하지는 않았고, 대조군은 골의 양이 감 소하였다. 두 그룹간의 차이는 의미가 있었다. 반면 2001년에 3년 동안 시행된 연구에서, ipriflavone을 200mg 하루 세 번 복용하는 군에 서 대조군에 비해 골 소실 예방 효과가 없었으며, 골 대사의 생화학적 표지자에도 영향이 없었다고 보고하였다. 아직까지, 청소년기 혹은 성인기에 복용한 ipriflavone이 골절률을 감 소시킨다는 것을 지지해 주는 연구는 없다. Dosage 200mg three times a day Precautions Ipriflavone은 간질환이나 신질환이 있거나, theophylline을 복용 중일 때는 주의해야 한다. Acenocoumarol을 ipriflavone과 함께 복용할 때는 항응고 작용이 증가된다는 보고가 있다. h. Dehydroepiandrosterone(DHEA) Dehydroepiandrosterone(DHEA)와 dehydroepiandrosterone sulfate(dheas)는 혈액에서 순 환하는 부신 스테로이드의 대부분을 차지한다. DHEA는 nuclear factor-kappa B를 억제하 는 것을 통해서 염증 전 단계와 골 분해 싸이토카인 IL-6를 억제한다. DHEA와 DHEAs의 수치는 대퇴골과 척추의 골밀도의 수치와 관련이 있다. 높은 농도의 골흡수 표지자와 낮은 DHEA 농도는 폐경 여성의 골절 위험이 현저하게 높은 것과 관련이 있다. 반면 청소년과 폐경 전 여성 혹은 성인 남성을 대상으로 DHEA를 골다공증 치료에 사용한 연구는 거의 없 다. Dosage 치료 결정은 혈중 DHEA 농도로 판단한다. 하루에 한 번 경구로 10mg으로 시작할 수 있으 며 정상 범위에 도달할 때 까지 증량한다. Precautions 지나친 양을 보충하는 것은 여드름, 다모증, 목소리 변화 등의 안드로젠 효과를 유발할 수 있다. 다른 부작용은 아직까지 보고되지 않았다. i. 금주 음주와 골밀도 변화에 관한 연구는 대부분 부정적인 결과를 도출하며 진행되어 왔다. 하지 만, 이는 대부분 폐경 후 여성이나 남성 노인들을 대상으로 하였다(de Lorimier. 2000, Klatshy and Udaltsova, 2007). 한편 Wosje와 Kalkwarf 등이 20세 이상의 남성과 여성을 대상으로 1988년에서 1994년까지 조사한 국민건강영양조사 결과에 따르면 대퇴부 골밀도의 경우 한 달에 5회 이상 술을 마신 남성 노인과 29회 이상 술을 마신 폐경 후 여성의 경우 73

오히려 높게 나타났다(Wosje and Kalkwarf, 2007). 반면 폐경 전 여성이나 성인기 남성을 대상으로 한 연구는 전반적으로 매우 부족하다. 소수의 연구들에서 폐경 전 여성의 경우 음 주력과 골밀도의 관련성은 유의하지 않았으며 Cardiovascular Health Study(2007)의 경우 하루 2잔을 기준으로 U-shape 곡선의 골밀도와의 관련성을 보여 2잔 미만은 보호 효과를 갖고 2잔 이상은 해롭다는 결과를 도출하기도 하였다. 술의 종류별 골밀도에 미치는 영향을 밝히려는 시도도 진행되었는데 대표적인 연구가 Framingham Offspring Osteoporosis Study이다. 여기서는 폐경 전, 폐경 후 여성, 성인기 남성 등으로 군을 나누어 1996년에서 2001년까지 식이 습관과 골밀도 등에 대한 조사가 이루어졌는데 술의 종류는 맥주, 와인, 양 주로 구분되어졌다. 남성의 경우 대퇴골 전체, 대퇴 경부의 골밀도와 전체 술의 양이 관련을 보였는데 흥미롭게도 전혀 술을 마시지 않는 사람이나 하루 반잔의 술을 마시는 사람의 경 우 매일 1-2잔 마시는 사람보다 골밀도가 낮게 나타났으며, 2잔 이상의 맥주나 양주를 마시 는 남성의 경우 유의하진 않지만 골밀도가 낮아지는 성향을 보였다. 폐경 전 여성의 경우 술의 종류에 따른 차이나 양에 대한 결과가 명백하지 않았다. 그러나 연령이나 술의 종류 등을 보정해보면 매일 2잔 이상의 술을 마시는 것은 골밀도에 대한 보호 효과보다는 해로운 작용을 초래하는 것으로 나타났다(Jugdaohsingh, et al., 2006). 아직까지 술이 골밀도를 감소시키는 기전이 정확히 무엇인지는 알려지지 않았다. 반면 골 밀도에 대한 보호 작용이 있다면 이는 부신의 안드로겐이나 에스트로겐 농도의 작용과 관련 이 있을 것이라 추정되며 이는 폐경 후 여성이나 남성 노인에게만 적용될 것으로 생각된다. 또다른 최근 연구에서 중등도 이상의 음주가 뼈의 흡수를 급성으로 차단하는 것이 관찰되었 다. 그러나 이러한 양상은 폐경 전 여성이나 남성의 경우 보이지 않았다. 또한 폐경 후 여성 이나 남성 노인의 경우에도 음주에 의한 골절의 위험도 증가, 즉 낙상 위험 증가 부분 등을 간과해서는 안 될 것이다(Carthon, et al., 2006). 술을 종류별로 살펴봤을 때 결론은 명확하지 않다. 실리콘, 즉 orthosilicic acid 등의 성분 은 맥주의 주 구성 요소이며 이는 뼈의 생성을 촉진하는 성분이다(Jugdaohsingh, et al., 2002). 하지만, 식이 silicon의 다량 섭취가 폐경 전 여성과 성인 남성에서 골밀도를 보호하 는 효과가 있다는 것은 증명되었지만, 맥주로 얻어지는 silicon의 효과에는 의문점이 제시된 다. 왜냐하면 맥주의 경우 silicon의 보호 효과 이전에 ethanol 자체의 해로운 효과가 능가하 는 것으로 보이기 때문이다(MacDonald, et al., 2005). 와인은 심장을 보호해주는 성분으로 알려진 resveratrol이 있다(King, et al., 2006). 최근 난소를 절제한 쥐 실험에서 골밀도 증가 효과가 관찰되었다. 이는 폐경 후 여성에서 보호 효과를 나타내는 점을 설명할 수 있게 한 골밀도를 폐경 전 여성이나 남성의 경우 이는 명확하지 않으며 실제로 와인에서 얼마나 활성화된 resveratrol이 인체에 흡수되는지도 명확하게 밝혀지지 않았다. 하루 2잔 이상의 양주의 경우, 전 연령대에 걸쳐서 골밀도에 해로운 영향만을 보여주었다. 다섯 개의 성별에 따른 골밀도와 음주와의 관련을 살펴본 전향적 연구에서는 성별에 따라 다른 결과를 나타내었다. 여성의 경우 음주량이 많을수록 더욱 많은 골밀도의 감소를 보였 는데 그 중 하나의 연구에서는 매일 0.2-1.7 잔의 음주를 한 여성이 전혀 술을 마시지 않거 74

나 1.7잔 이상의 술을 마시는 여성들보다 골밀도가 더 높게 나타났다. 남성의 경우는 세 개 의 연구에서는 음주량과 골밀도이 감소가 비례하는 것으로 보였으나 2개의 연구에서는 전혀 술을 마시지 않거나 매일 1.7잔 이상으로 마시는 남성이 매일 0.4-1.7잔 마시는 남성에 비해 골밀도가 낮은 것으로 나타났다. 골 교체율 표지자의 경우, 골 생성지표의 하나인 osteocalcin은 술을 끊은 후부터 급속히 증가하는 것으로 관찰되었다. 다른 건강한 남성을 대상으로 한 연구에서도 음주를 하면서 osteocalcin이 감소하는 것을 확인하였다. 이는 또 다른 표지자인 carboxy-terminal propeptide of type I procollagen의 경우도 마찬가지로 관찰되었다. 골흡수 표지자인 hydroxyproline의 경우는 연구마다 결과의 차이를 보였으나 대체로 음주와 뚜렷한 관련성을 나타내지는 않았다. 결론적으로 많은 연구들이 다소 다른 결과들을 제시한다 하더라도, 청장년기 여성의 경우 술의 섭취량이 증가할수록 골밀도가 저하될 확률이 높으며 남성 또한, 비록 전혀 마시지 않 거나 중등도 이상의 술을 마시는 사람이 약간의 술을 마시는 남성에 비해 골밀도가 나쁘다 는 보고들을 고려해도, 많은 양의 음주는 골밀도를 저하시키게 될 것이다. 음주의 해로움은 조골세포에 직접적인 저해를 유발함으로써 발생한다고 생각되며 만일 보호 효과를 가질 수 있다면 이는 호르몬의 영향을 통한 간접 작용일 뿐이다. 따라서, 청소년기 및 성인기의 과도 한 음주는 피해야 할 것이다. j. Caffeine(카페인) 커피와 콜라에는 카페인이 포함되어 있다. 커피의 카페인은 잘 알고 있지만 콜라에도 카페 인이 포함되어 있다는 사실은 잘 모르는 경우가 많다. 물론 콜라에는 인산(H3PO4) 성분도 포함되어 있다. 카페인의 신체 내 작용으로는 먼저 칼슘의 흡수를 방해하고, 소변으로의 칼 슘 배설을 증가시켜 골밀도의 감소를 유발한다고 알려져 있다(Kiel, DP.et al., 1990). 대퇴골 골절과 연관된 위험요인을 확인하고자 한 일본에서의 연구 결과에서도 하루 3컵 이상의 커 피는 골밀도 감소의 한 요인이라고 보고하였다(Yoshimura, 2005). 또한 1222명의 여성을 대 상으로 한 생활습관과 골밀도와의 관계에 대한 연구 결과에서도 커피섭취는 골밀도 감소의 요인으로 확인되고 있다(Rapuri, 2001). 뿐만 아니라 폐경 노인 여성에서 하루 500그램의 커 피를 마시면 골밀도 감소를 증가시킨다는 보고도 있다. 반면 녹차에 포함된 카페인에 대한 연구는 부족한 실정이다. 발표된 내용을 살펴보면 녹차 에 포함된 카페인은 커피에 비해 농도가 적고, 또한 골밀도 감소와 연관된 연구결과에서도 많은 골밀도의 감소를 나타내지 않았다. 카페인은 여러 경로를 통해 골밀도의 감소를 유발하는 원인으로 생각된다. 그러나 적절한 칼슘의 섭취와 비타민 D의 보충에 의해 일반적으로 섭취하는 정도의 커피섭취는 해가 되지 않는다고 할 수 있다. 그러나 폐경으로 인해 다가올 급격한 골 소실을 대비하여 카페인의 섭취를 줄일 필요가 있으며, 따라서 커피와 콜라 등의 과도한 섭취를 삼가는 것이 필요하다 고 생각된다. 75

(나) 금연 1996년 영국에서 시행된 시민 대상 역학 조사에 따르면 비흡연자에 비해 현재 흡연을 하고 있는 사람은 요추 골밀도가 7.3% 가량 낮은 것으로 나타났다. 매 10년이 흐를때마다 흡연은 골밀도를 0.015g/cm 2 감소시키는 것으로 보여진다(Egger, et al, 1996). Framingham 연구에 따르면 40대의 남성 흡연가가 남성 비흡연가에 비해 골밀도가 4-15.3% 가량 낮게 측정되었 다(Kiel, et al., 1996). 51-85세 남자를 대상으로 한 프랑스 연구의 경우 담배를 피우다가 끊 은 상태에 있는 사람들에 비해 계속 담배를 피우고 있는 사람들이 골 교체율 특히, 골흡수 를 나타내는 지표가 높은 것으로 나타났다. 흡연 기간과의 관련성을 봤을 때 10년당 골절률 은 10-30% 까지 증가하는 것으로 보인다. 5049명의 캘리포니아 주민을 대상으로 한 연구에 서, 현재 흡연을 하고 있는 사람은 흡연력이 없는 사람에 비해 고관절 골절률이 유의하게 증가하는 것으로 나타났다. 9-18세 남자 청소년을 대상으로 한 Finnish 연구에서 11년간 추 적 관찰한 결과, 요추와 고관절 골밀도에서 흡연력과의 음의 상관관계를 나타내었다. 호주의 폐경 전 여성을 대상으로 한 연구에 따르면 대퇴 경부, 요추 등에서 흡연자가 비흡 연자에 비해 골밀도가 4-5% 더 낮게 나타났으며 이는 체질량지수가 25 kg/m 2 미만이며 모 유 수유의 경험이 있는 여성에서 더욱 두드러졌다. 20-39세 여성을 2년간 추적 관찰한 결과 흡연 여성자의 척추 골밀도 감소 속도가 훨씬 빠른 것으로 나타났다(Mazess and Barden, 1991). 대체로 여성이 성인기에 흡연을 하면 폐경기에 가서 골밀도가 평균 5-10% 가량 낮 아지는 것으로 추정된다. 쌍둥이를 대상으로 한 연구에서도 흡연을 하는 형제의 골밀도가 요추에서 2%, 대퇴 경부 에서 0.9% 가량 낮은 것으로 보고되었다(Hopper and Seeman, 1994). 30-65세의 여성 쌍둥 이를 대상으로 한 연구에 따르면 흡연은 고관절이나 요추 골밀도에 중요한 영향을 미치는 독립 요인임을 알 수 있었다(MacInnis, et al., 2003). 흡연은 낙상의 위험을 높임으로써 간접적인 골절의 증가와도 연관된다. 오랜 흡연은 감각 신경의 둔화, 근골격계의 구조 및 기능 이상, 균형 감각의 둔화를 가져온다. Nelson 등의 연 구에 따르면 흡연자는 육체적 활동 및 신경근육학적 기능이 비흡연자에 비해 5년 정도 노화 가 빨리 된다고 하였다(Nelson, et al., 1994). 이는 담배의 혈관 순환 방해 작용과 연관된 것 으로 보여진다. 최근 캐나다의 한 연구에서도 흡연은 집안 활동 중 발생하는 외상이나 골절 의 주요인으로 지적되었다(Fletcher and Hirdes, 2005). 흡연이 골밀도 감소에 영향을 미치는 이유는 여러 가지로 설명되고 있다. 우선 흡연은 식 욕을 억제하고 체중을 감소시키는 역할을 하며 이렇게 발생한 저체중 혹은 낮은 체질량 지 수는 골밀도 감소와 관련된다(Daniel, et al., 1992). 또한 여자 쌍둥이를 대상으로 한 연구에 서 신체의 지방량에 따라 흡연이 미칠 수 있는 해로운 정도에 차이가 있음이 입증된 바 있 다. 신체의 지방 세포에서 만들어지는 leptin은 척추 및 고관절의 골밀도에 영향을 미치는데 정상 체질량 지수를 가진 20-91세 여성을 대상으로 한 연구에 따르면 leptin은 골밀도와 척 추 골절률에 상관관계를 갖는 것으로 나타났다(Lindsay, et al., 1992). 또한 흡연은 여성호르 몬을 낮추며 조골세포의 활성을 저해한다. 여성의 경우 흡연력 있는 여성이 폐경도 대략 2 76

년 정도 빠른 것으로 생각된다. 폐경 전 흡연 여성을 대상으로 한 연구에서 니코틴, 코티 닌, 아나바신 등의 흡연 시 발생하는 물질이 에스트로겐의 역할을 방해하는 것으로 나타났 다. 또한 흡연은 부신호르몬의 분비를 비정상적으로 만든다. 흡연자는 비흡연자에 비해 androstenedione, DHEA, cortisol 등의 수치가 높아진다(Baron, et al., 1995). 또한 25-OH 비타민 D의 수치도 흡연자의 경우 비흡연자에 비해 낮은 것으로 나타났다. 하지만 그 기전 은 아직 밝혀지지 않았다. 흡연은 장으로부터의 칼슘의 흡수를 방해한다. 흡연자의 경우 비흡연자에 비해 소변에 보 이는 칼슘이나 비타민 D 대사물들이 더 적게 나타났다. 이는 흡연이 장의 혈액 순환을 방해 하며 칼슘의 흡수를 저해하는 데서 비롯된다. 이는 하루 20개비 이상을 흡연하는 사람에게 더욱 뚜렷이 나타난다. 부갑상선 호르몬은 흡연과 음의 상관관계를 나타내는 것으로 보이며 폐경 전 흡연 여성의 경우 osteocalcin 등 골생성 표지자가 낮게 나타났으며 흡연 칼슘 남성 의 경우 골 흡수 표지자가 높게 상승하였다. 또한 흡연은 노화 현상에서 나타나는 자유 유리기 생성을 증대시켜 골 흡수를 촉진하는 것 으로 알려졌다. 비타민 C와 E를 공급받지 않은 흡연자의 경우 고관절 골절의 상대 위험도 가 비흡연자에 비해 3배가량 증가하였다. 아직까지 담배의 어떤 성분이 뼈에 나쁜 영향을 미치는지 명확히 구분되지는 못하였다. 동물 실험 연구에서는 니코틴 성분과 비니코틴 성분 모두가 조골세포의 콜라겐 합성을 방해 하며 증식을 억제하는 것으로 나타났다. 뼈를 이식한 쥐 실험 연구에서는 새로이 이식된 대 퇴골 원위부의 혈액 공급이 담배 연기를 맡음으로써 차단되는 것으로 밝혀졌다. Kanis 등의 메타 분석 연구에 따르면 흡연과 연관된 고관절 골절 증가의 23%만인 골밀도 감소와 연관 되어 있다고 밝혔다. 이 외의 관련률은 흡연과 골 교체율 변화, 화학 성분의 작용 등 다양한 요소와 관련이 있을 것으로 추정된다. 흡연을 16-18년 이상 지속한 남성과 여성을 대상으로 한 연구의 경우 고관절 골밀도의 변화율은 흡연량과 강한 상관성을 보였다. 흡연을 멈추고 금연하는 것이야말로 골밀도 소실 방지의 기초가 될 것이다. (다) 운 동 a. 운동과 골다공증 물리적인 스트레스, 즉 신체활동은 골세포의 재형성과 강화에 있어서 중요한 자극이 된다 (Aloia, et al., 1978). 따라서 이러한 자극들은 어린이와 청소년기에는 뼈의 질량을 극대화 하고, 성인기에는 극대화된 뼈의 질량을 유지하는데 중요하다. 또한 점점 나이가 들어감에 따라 뼈의 소실을 줄이고 낙상을 예방하기 위해 신체적 활동 또는 운동은 사람의 일생에서 중요한 의미를 갖는다(Kohrt, et al., 2004). 골다공증에서 운동의 효과는 크게 5가지로 나눠볼 수 있다. 첫째, 운동은 특이성을 가져서 부하를 받는 뼈에만 골밀도 상승효과를 가져오게 된다(Aloia, et al., 1978). 둘째, 운동은 과부하가 되어야 효과가 발생한다. 자극이 정상부하보다 강해야 77

효과를 볼 수 있다. 셋째, 최초 골밀도가 낮을수록 향상되는 정도는 높다. 넷째, 골밀도 향상 은 어느 정도까지 효과가 있지만 한계에 이르면 효율이 떨어진다. 다섯째, 운동을 중단하면 골밀도 강화효과가 소실되는 가역성이 있다(Kohrt, et al., 2004). 미국 스포츠의학회에서 정리한 골다공증과 운동과의 관계를 보면 다음과 같다. 골다공증을 위한 운동에는 체중부하 활동이 필수적이며 근력강화 운동도 필요한데 특히 체 중부하 없이 골밀도를 향상시키기 위해서는 근력강화 운동이 더욱 필요하다. 신체 활동이 적은 여성에서 활동량을 증가시키면 골 소실이 예방되며 골량의 증가가 일어난다. 운동은 폐경기 여성 호르몬 치료의 대체 요법이 될 수 없고 보조요법으로 생각해야 한다. 노인 여 성에서 근력강화, 유연성, 협응능력향상 운동을 하면 낙상의 위험이 저하되므로 골절의 위험 도 감소한다. b. 운동의 종류와 골다공증 운동의 종류는 크게 유산소운동, 저항성운동, 유연성운동으로 나눌 수 있다. 최근에 골다공 증에 진동성 운동이 도움이 된다는 보고가 있다. 신체활동프로그램은 구조적이어야 하는데 불행히도 골밀도를 증가시키기 위한 운동프로그 램은 일상적인 신체활동보다 훨씬 높은 강도의 운동이 필요하다. 운동의 효과는 부위별로 다른데 자극을 받는 운동근육에 부탁된 뼈가 영향을 받는다. 예를 들면 8년 간 30대 여성에서 일주일에 32km정도 조깅을 시킨 결과 하지 골밀도는 증가 하였으나 상지의 골밀도는 감소하였다는 연구가 있다(Nevill, et al., 2003). b-1. 유산소 운동 지구력 운동으로 유산소 운동은 척추, 엉덩이, 발꿈치 뼈의 골밀도를 증가시켰다는 보고가 있다. b-2. 저항성 운동 운동의 종류 중 저항성 운동은 골다공증을 예방하기 위해 가장 좋은 운동으로 저항성운동 은 호르몬 생성을 자극시켜 뼈의 건강에 도움을 줄 것으로 생각되고 있는데 대표적으로 성 장호르몬은 건강한 사람에서 골밀도를 증가시키고 유지시켜주는 역할을 한다. 노화가 진행 될수록 성장 호르몬은 증가하는데 성장호르몬이 부족한 사람에서 성장호르몬을 투여하면 골 밀도가 증가되는 것이 밝혀졌다. 반면에 cortisol은 골밀도에 좋지 않은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 저항성 운동과 함께 고강도의 트레드밀 운동을 폐경기 여성에서 시행하고 호르몬 검사를 시행한 연구에서 운동을 하면 성장호르몬이 80%까지 증가하고 운동 즉시 cortisol 이 감소 하고 2시간 정도 유지된다는 것을 밝혔는데 이러한 반응이 비록 일시적인 것이라 해도 뼈의 생성을 촉진시키고 흡수를 감소시킬 수 있다고 보여진다(Kemmler, et al., 2003). 어릴 때는 저항성 운동이 골밀도를 증가시키지만 성인기에도 골밀도를 증가시키는지에 대 78

한 논란은 많다(Milliken, et al., 2003). 순간적인 힘이 필요한 운동은 골밀도를 증가시키는 데에 도움이 된다고 알려져 있고 젊은 여성들에서 사이클 선수, 수영선수들보다는 잘 훈련 된 체조선수들에서 골밀도가 증가되어 있었다는 보고가 있다. 침상에 의존하여 잘 움직이지 못하는 사람들은 골밀도가 감소하는 것이 잘 알려져 있는데 이러한 사람들에서도 저항성 운동은 골밀도를 증가시키고 뼈의 미네랄화를 증가시켜 줄 수 있는 운동이다. 또한 스테로이드를 같이 사용하는 경우 뼈의 미네랄화가 감소되는 데 이러 한 효과를 상쇄시키는 역할도 한다(Shackelford, et al., 2004). 미국 스포츠의학회에 따르면 모든 건강한 사람들은 큰 근육을 사용하는 저항성 운동을 일 주일에 2-3번을 시행하도록 권고한다(American College of Sports Medicine. 1998a). 최소한 가슴, 등, 어깨, 팔, 엉덩이, 다리, 복부, 종아리 등에 관련된 큰 근육운동을 한 세트에 8번 이상 하도록 하고 운동의 한 세트는 골밀도를 증가시키거나 유지시키기에 부족하므로 최소 한 2-3세트를 시행하도록 한다. 운동의 강도는 운동이 끝났을 때 피로를 호소하는 정도의 중량으로 8-12회 정도 시행한다. 뼈와 근육의 자극을 극대화하기 위해서는 강도가 높을수록 좋지만 나이가 들어 노쇠한 사 람들에서는 저항성 운동은 각자의 나이와 건강에 맞도록 해야 한다(American College of Sports Medicine. 1998b). 1년간의 3세트로 구성된 저항성 운동은 폐경기 여성의 골밀도를 성공적으로 증가시켰다는 연구가 있다(Nelson, et al., 1994). b-3. 진동운동 최근에 새로운 운동으로 진동운동이 소개가 되고 있는데 진도가 작고 빈도가 높은 진동운 동은 직접적으로 뼈에 골 형성 효과를 나타내고 뼈에 기계적 손상이 적은 것으로 알려져 있 다(Rubin, et al., 2001). 이러한 종류의 진동은 뇌성마비 어린이의 근위부 경골의 골밀도를 증가시켰다는 연구가 있고(Rubin, et al., 2002) 폐경기 여성에서 전신 진동운동이 척추와 엉 덩이뼈의 골밀도증가에 효과적이었다는 결과가 있다(Rubin, et al., 2004). 진도가 높은 진동운동은 효과적은 근육수축을 동반하여 뼈의 강도를 증가시킨다고 하는데 폐경 여성에서 6개월의 진동운동 후 부분 골밀도가 1% 증가하였다(Verschueren, et al., 2004). 최근 베를린에서 시행된 연구에 의하면 진동운동과 동시에 저항성운동이 침상에 누 워있던 젊은 남성들에서 골 소실을 예방하였다고 하였다(Rittweger, et al., 2004). 어떤 운동이 골 강도를 증가시키는 데에 가장 효과적인지 잘 알려져 있지 않지만 최근의 증거들은 소아 청소년 뿐 아니라 성인기에서도 운동에 의한 골 생성 효과가 있는 것으로 알 려져 있으며 이러한 효과는 고강도의 운동에서 더 효과적인 것으로 알려져 있다. 결론적으 로 일생을 통해서 골 소실을 예방하기 위한 가장 쉬운 방법은 운동이다. c. 시기별 운동과 골다공증 c-1. 성인기의 운동 79

최대 골밀도는 대개 30대 후반까지 이루어지기 때문에 이 시기는 골밀도를 높일 수 있는 마지막 시기이다. 따라서 성인기의 운동의 목표는 일차적으로 골량을 유지시키는 것이다. 호르몬이나, 유전적 요인, 식이, 다른 요인들의 혼란변수를 효과적으로 조절하지 못한 많은 단면연구에서 남성과 여성 운동선수들이 운동을 한 경우 골밀도가 증가한 것을 알 수 있었 는데 골밀도의 수치는 특히 고강도의 힘을 받는 운동 즉, 체조, 바디 빌딩 등에서 골밀도의 수치가 높았고 수영 같은 저강도의 운동에서는 수치가 많이 높지 않았다. 그러나 이러한 효과는 연구마다 약간씩 달랐는데 남성 테니스 선수들에서 운동을 시킨 후 와 운동을 중단했을 때의 골밀도를 살펴본 전향적 연구에서는 운동을 하는 당시에는 골밀 도가 대조군에 비해 25%까지 증가하였고 은퇴 후에도 4년까지 증가가 계속되었다 (Kontulainen, et al., 1999). 육상선수나 체조 선수들에서는 최장 2년까지도 골밀도가 증가 하였다(Vuori, 2001). 또 몇 가지 중재적 연구에서는 좌식생활을 하던 여성에서 고강도의 운동을 시킨 후 골밀도 는 증가하였는데(Bassey, and Ramsdale, 1994; Bassey, et al. 1998; Heinonen, et al. 1996). 저강도의 저항운동을 시킨 여성에서는 골밀도가 의미 있게 증가하지 않았다는 보고가 있다 (Gleeson, et al., 1990; Sinaki, et al., 1996). 또한 운동을 시킨 부위, 운동의 강도, 운동 프로 그램의 참여도에 따라 골밀도가 감소하거나 증가하는 결과를 보였다. 고강도의 힘이 작용하는 운동은 신체 조성과 근육에도 영향을 미치게 되는데 이러한 효과 들이 골밀도에 기계적인 자극으로 작용하여 부가적인 효과나 상호효과를 나타낸다고 생각이 된다. 체질량, 체지방, 제지방, 근력과 전체 혹은 부분 골밀도와 상관성을 보여주는 연구가 많은데 골밀도의 변이를 최대 50%까지 설명해줄 수 있는 연구도 있었다(Snow, et al. 1996; Snow-Harter and Marcus, 1991). 고강도의 운동이 젊은 성인에서 뼈의 질량을 증가시키므로 권장되긴 하지만 과다한 운동, 식이, 호르몬의 영향도 고려하여야 한다. 흔한 예로 여성운동선수들이 과다한 운동을 하는 경우에 식이 장애, 무월경, 골다공증(Female athlete triad)이 생기는 경우가 있는데, 과다한 운동이 시상하부-뇌하수체 축을 방해하여 체내 에스트로겐을 낮아지게 하여 월경이 멈추게 되고 그 결과 골밀도의 감소가 오게 된다(Diddle, 1983; Anderson, 1999). 이렇게 비효율적인 운동을 하는 경우, 운동량을 감소시키는 것으로 월경을 유도하여 골밀도를 증가하게 할 수 있다. 동시에 약물, 칼슘, 비타민 D를 동시에 공급해주어야 한다(Williams, 1984; Waldrop, 2005). 스웨덴에서는 이차성 무월경과 희발월경이 있는 여학생들을 6년간 추적관찰 한 결과 이차성 무월경과 희발월경이 있는 소녀들에서 골감소증이 많이 발견되었고 이러한 결과의 주된 원인으로는 섭식장애가 99퀩다고 보고하였다(Marianne, et al., 2009).여학생들에서 과도한 다이어트로 인한 무월경이나 희발월경은 성장 후에 뼈 건강에 좋지 않는 영향을 준 다는 것을 알 수 있다. 월경을 하는 모든 여성들에게 해당된다고 볼 수 있다. c-2. 중년 이후 성인기 성인기에 운동을 통해 골밀도가 증가 될 수는 있지만 고강도의 운동을 하다가 중지하면 골 80

밀도가 증가되는 것이 멈추게 되므로 성인기의 운동의 일차적인 목표는 골밀도를 유지시키 는 것이다. 나이가 들수록 골밀도는 감소하지만 꾸준히 운동을 하는 사람들에서는 골밀도의 변화가 없더라도 골절의 위험이 감소한다고 보고된다. 40대 이후가 되면 매년 0.5%의 골 소실율이 발생하게 되는데 이러한 시기의 운동은 골량 을 증가시키기보다는 골 소실율을 줄이는데 운동의 효과를 기대하게 된다. 뼈의 부위, 유전 이나 영양, 호르몬, 신체활동 습관에 따라 골 소실율이 다르지만 노화의 과정으로 누구에게 나 골 소실은 피할 수가 없다. 폐경 전과 후의 여성에서 격렬한 운동을 한다고 하더라고 폐경에 의한 빠른 뼈의 미네랄 감소를 막을 수는 없었다는 보고가 있다(Gibson, et al. 2000; Hawkins, et al. 1999). 많은 연구결과의 메타 분석의 결론으로 여러 가지 운동들이 중년 여성에서 골량을 효과적 으로 보존시키는 데에 도움이 되었다고 하였고 이러한 운동들은 빠른 걸음, 조깅, 계단 오르 내리기, 노 젓기, 중량들기, 점프 등이 있다(Kelley, K. S. Kelley, and Tran, 2001, 2002). 이 시기에도 강도가 높은 운동들이 더 효과적일 것으로 여겨진다. 이러한 것은 남성에서도 마 찬가지로 알려져 있다(Kelley, K. S. Kelley, and Tran,. 2000). 성인기에서 고강도의 체중부하 운동을 유지하는 데에는 상한선이 없지만 나이가 많아질수 록 무엇보다 안전에 항상 유의해야 하며 단기간의 활동성 제한으로도 급격히 골 소실이 일 어나고 다시 활동성을 증가시킨다고 해도 회복이 더디므로 쇠약한 사람이라고 해도 가능한 한 활동적으로 생활하도록 만드는 것이 중요하다. 중년과 노인들을 위한 운동프로그램은 체 중부하 지구력 운동과 저항성 운동뿐 아니라 낙상을 예방하기 위해 평형감각을 익히는 운동 과 낙상을 예방하는 환경을 마련해 주어야 한다. 성인기에 권장하는 운동 프로그램은 다음과 같다; 운동의 형태: 체중부하 지구력 운동(테니스, 계단 오르기, 조깅), 점프가 포함된 운동(배 구, 농구), 저항성 운동(바벨 들기 등) 강도: 중등도에서 고강도(bone-loading force)의 운동 빈도: 체중 부하 지구력 운동; 일주일에 3-5회, 저항성 운동; 일주일에 2-3회 시간: 모든 근육을 사용하는 저항성 운동과 점프가 포함된 체중부하 지구력 운동을 합해 서 하루에 30-60분 d. 신체 활동과 골절 성인이 되어 나이가 들수록 골절의 위험이 증가하는데 골절은 distal radius, 척추, femur의 neck 등에서 발생률이 높다. 운동이 이러한 골절을 감소시키는지에 대한 대규모 연구는 없 으나 몇몇 연구에서 골절을 감소시켰다는 보고가 있다. 신체 활동을 잘 하지 않는 것 자체 가 엉덩이 골절의 위험요소가 된다고 역학연구에서 알려져 있고 신체활동을 활발히 하는 경 우 엉덩이 골절의 위험을 20-40% 감소시켰다는 보고가 있다(Gregg, et al., 2000). 3만 명 이상의 덴마크 사람을 대상으로 활동적이었던 사람이 비활동적으로 변했을 때 엉덩 이 골절이 지속적으로 활동을 유지한 사람에 비해 체질량 지수, 담배, 음주 등을 고려해도 2 81

배 이상 높다고 발표되었고(Hoidrup, et al., 2001), 핀란드의 쌍둥이 연구에서도 격렬한 신체 활동을 했던 남자들에서 엉덩이 골절의 상대위험도를 62% 낮추었다고 알려졌다(Kujala, et al,. 2000). 미국 간호사 건강 연구에서 6만 명 이상의 폐경 여성을 대상으로 한 연구에서 일주일에 한 시간 정도의 걷기 운동을 한 것과 같은 양의 운동을 한 사람들에서 골절의 상대 위험도를 6% 낮추었다(Feskanich, et al. 2002). 평균 나이 59세의 폐경 여성 672명을 대상으로 시행한 연구에서는 신체활동이 적을수록 골절위험이 높아진다고 하였는데 단지 일주일에 한 시간씩 저강도로 걷기만 해도 엉덩이 골절 위험도를 6%까지 낮추어 준다고 하였다. 강도를 더 높여서 운동하는 경우 골절위험도를 최대 50%까지 낮출 수 있다는 보고가 있다(Feskanich, et al. 2002). 이러한 연구들을 종합해 볼 때 낮은 강도의 운동이라도 규칙적인 운동은 낙상을 감소시키고 골밀도를 유지하도록 도와줌으로써 골절을 예방하는 데에 도움이 될 것으로 보인다. 낙상에 관여하는 여러 인자로는 나이가 들면서 균형 잡는 능력이 감소하거나 시력이 나빠 지고, 근육의 힘이 약해지고 하지의 운동범위가 좁아지며, 여러 약물 등으로 인해 인지능력 의 장애가 생기는 경우 등 여러 원인이 있다. 특히 나이가 들어갈수록, 혹은 건강하지 못한 성인들에서는 노인들에서처럼 평형감각 기 르기, 지구력운동, 다리 근육강화 운동, 유연성 운동은 낙상의 위험을 줄이는데 효과적인 운 동들이다. 운동의 종류, 기간, 타입에 따라 어떤 프로그램이 낙상을 예방하는 데에 가장 적 합한지는 분명치 않지만 확실한 것은 균형감각을 훈련시키는 것은 나이가 들어가는 사람들 에서 낙상을 줄일 수 있는 중요한 운동요소이다. 또한 근력강화운동과 저항성 운동은 골절의 위험요소인 느린 보행속도, 낮은 골밀도, 낮은 활동성을 가진 사람들 혹은 노인들에서 낙상을 줄이는 데에 가장 효과적이며 그 외에 여러 기능을 향상시킨다고 알려져 있다(Marks, et al., 2003; Hunter, et al., 2000). 결론적으로 모든 나이를 불문하고 운동은 골밀도 증가와 골 소실 감소에 도움이 되는데 특히 순간적으로 힘이 필요한 점프, 체조, 고강도의 저항성 운동 등은 어린이와 청소년에서 뼈의 미네랄함량을 증가시키고, 성인에서 골 소실을 늦추게 하여 어릴 때에 증가된 골밀도 를 성인이 되어서도 유지할 수 있게 해준다는 증거들이 있다. e. 골다공증 운동 프로그램 시 유의사항 골다공증 운동 프로그램을 계획할 때에는 위험요인과 관련된 의학적 검사가 선행되어야 하 며 추가적인 체력검사가 고려되어야 한다. 골다공증이 이미 진행된 사람은 운동을 시작하기 전에 전문의의 자문을 받아야 한다. 골다공증은 노인, 폐경기 여성으로 심장위험도가 높은 군에 잘 발생한다(Beachman and Grill, 1987). 따라서 특별히 성인에서는 심장에 도움이 되는 유산소 운동과 저항성 운동을 조화시켜야 하며 무엇보다 안전성을 최우선으로 삼아야 한다. 유산소 운동 전후에 준비 운 82

동과 정리 운동을 반드시 실시하고 유산소 운동은 최소한 20분 이상 일주일에 3일 최대 심 박수의 40-70%범위에서 시행한다. 초기에는 유산소운동을 3-5분 정도 시행하고 천천히 운 동 시간을 증가시킨다. 근력운동은 골밀도와 동적 균형감을 향상시키므로 1RM의 75% 이상 을 해야 효과적이다. 운동의 특이성이 있으므로 상체와 하체, 몸통(특히 신전운동)을 모두 시행할 필요가 있다. 척추 골밀도 향상을 위해서는 체중부하운동이 좋고 손목 골밀도 개선을 위해서는 상체 저항 운동이 필요하다(Aaron, et al., 1987). 대퇴부 골밀도 증가를 위해서는 대퇴부 근육에 대한 저항 운동이 효과적이다. 그렇지만 골다공증 예방 치료에 운동이 좋다고 뼈가 약한 사람 혹은 노인이 제자리 뛰기나 줄넘기처럼 무릎과 허리에 충격을 주는 운동은 좋지 않다. 골다공증이 심한 경우 도약이나 몸을 뒤트는 운동은 척추 압박 골절을 만들 수 있다(Ekin and Sinaki, 1993). 이러한 사람들 에게는 속보나 조깅, 자전거타기를 권장한다(Dalsky, et al., 1988). 마루 운동이나 기구운동 시 척추를 구부리는 것은 척추에 무리가 가므로 피한다. 척추 골 절 환자는 신전 근육이 약화되어 있으므로 적은 중량으로 운동을 시작하고 천천히 부하를 증가시키면서 척추의 신전 운동과 복근 강화 운동, 요추 후만증을 감소시키는 운동을 하도 록 하고 다발성 척추 골절, 심한 골다공증환자는 요통으로 인해 체중부하 운동이 불가능하 면 수영, 물속 걷기, 아쿠아로빅 등을 시행 할 수 있다. 골다공증 환자가 운동할 때는 낙상에 주의해야 한다. 바닥의 매트가 잘 고정되어 있는지 타일이나 걸리는 물질이 없는지, 운동기구들이 바닥에 널려져 있지 않은지 살피고 벽에 손 잡이를 설치하는 것이 좋고 균형감각 훈련 시에는 옆에서 반드시 지켜봐야 한다. 발을 이어 걷기, 한발로 서기와 같은 균형감각 운동도 시행한다. 소염진통제의 복용은 통증을 감소시켜 무리한 운동 시 몸을 보호하지 못할 수 있으므로 약을 먹는 경우 지나치게 무리한 운동을 하지 않는 것이 좋다. 평상시 관절의 통증이 심하거나 류마치스성 관절염의 급성기에는 운동을 하지 않는다 (Schneider and Kaye, 1975). 운동 시에는 스트레칭을 통해 관절의 유연성을 향상시켜 근육, 관절의 손상을 감소시키도 록 한다. 운동 시 칼슘 공급이 충분해야 운동의 효과가 보장된다(Korcok, 1982). f. 일상생활 중 주의해야 할 점(National osteoporosis foundation, 2009) - 일상생활에서의 자세는 항상 바르게 하여 허리를 펴고 고개를 숙이지 않도록 한다. - 양 어깨는 뒤에서 당기는 것처럼 펴고 다닌다. - 서 있는 경우에는 무릎과 발이 같은 방향으로 앞을 향하도록 하고 한 장소에서 수분 이 상 서 있는 경우 한쪽 발을 상자 같은 것 위에 번갈아 올려놓는다. - 걸을 때에는 미끄럽지 않은 잘 맞는 신발을 신고 발을 내딛을 때 가볍게 내딛는다. - 골다공증 환자들은 일상생활 중에 몸을 구부리지 않도록 주의한다. 83

- 침대에 누울 때에도 허리를 구부리지 않도록 손을 지탱하면서 허리를 세우면서 눕도록 하고 일어날 때에도 허리를 먼저 구부리지 않도록 한다. 옆으로 누워 있을 때에는 허리를 구부리지 말고 다리를 구부려 다리 사이에 베개를 끼도록 한다. - 침대의 스프링과 매트리스 사이에 딱딱한 판을 깔아 수면 중에 척추를 지지해주고 척추 후만증을 예방해주도록 한다. - 의자에 앉을 때에는 의자 등받이에 등을 붙이고 등을 바로 세우고 엉덩이와 무릎이 같은 높이에 오게 하고 발바닥은 땅에 붙인다. - 의자에 앉는 경우 책상과 의자는 등의 하부가 잘 지지되도록 조정하고 의자의 등받이 앞 에 얇은 베개를 대준다 g. 골다공증을 예방하기 위한 운동 심폐지구력 강화운동과 저항성 운동을 병행하되 일주일에 5-6회, 30-60분 정도의 유산소 운동을 하면서 뼈에 충분한 힘이 가해지도록 한다. 운동 강도는 최대 운동 능력의 50-60%, 최대 심박수의 60-70%가 적당하며 환자가 약간 힘들다고 느끼는 정도로 시행하도록 한다. 구체적인 운동의 예는 다음과 같다. 체중을 이용한 등장성 운동: 팔굽혀펴기, 몸통 틀기, 윗몸 일으키기, 허리 들기, 스쿼트, 옆으로 누워 한 다리 또는 양다리 들기, 앉아 뛰어 오르기, 턱걸이, 철봉에서 팔굽혀 펴기, 계단 오르내리기, 누워 다리 들기, 상체 굽혀 들기 등이 있다. 등척성 운동: 양손을 깍지 끼고 머리 지탱하기, 손잡고 당기기, 손바닥으로 문틀밀기, 벽 밀기, 앉아서 발바닥으로 벽 밀기, 앉아 무릎 당기기 웨이트 운동: 양손으로 바벨 들기, 바벨 끌어올리기, 수평 당기기, 레그 프레스, 뒤꿈치 들기 등 집에서 할 수 있는 근력 운동(박진영, 2005): - 일주일에 3-5회가 적당하고 전후로 스트레칭이 필요하다. 각 동작 마다 5-10초 정도 유지 하고 2-3세트 정도 시행한다. - 양손을 깍지 끼고 머리 지탱하기(목, 등근육 운동): 깍지 낀 손을 뒷 머리에 대고 머리는 뒤로 팔은 앞으로 서로 엇갈리게 힘을 준다. - 손잡고 당기기(가슴, 어깨, 팔 근육 운동): 양손을 최대한 가슴 가까이에서 포개 잡고 최 대의 힘으로 당긴다. 팔은 지면과 수평이 되게 한다. - 손바닥으로 벽 밀기(어깨 운동): 양 손바닥을 문틀에 대고 힘껏 밀어준다. - 벽밀기(어깨, 등, 다리 근육운동): 벽을 향해 선 다음 한쪽 다리는 구부리고 다른 다리는 뒤로 뻗는다. 발꿈치를 바닥에 붙인 채 손바닥으로 벽을 밀어준다. - 앉아서 발바닥으로 벽 밀기(다리근육운동): 한쪽 문틀에 등을 대고 바닥에 앉은 채 다리 를 앞으로 뻗어 반대편 문틀에 댄 다음 최대한 다리에 힘을 가한다. - 벽대고 뒤꿈치 들기(종아리 근육운동): 무릎을 펴고 손을 편 채 상체를 1/3만 올린다. - 무릎 들어올리기(복근 근육 운동): 무릎을 굽힌 자세로 손바닥은 밑을 향하도록 하여 팔 84

을 양측에 놓는다. 무릎이 가슴까지 오도록 한 다음 다시 무릎을 편다. 이 때 발뒤꿈치를 바 닥에 대서는 안 된다. h. 골절의 위험이 높은 환자에 대한 운동 관리 골량이 감소된 사람은 미세 골절이 일상생활 중에 일어날 수 있으므로 척추에 압박을 가하 는 운동이나 무거운 것을 들어 올리는 운동을 피해야 한다. 특히 몸을 숙일 때 요추에 가해 지는 압력은 서있을 때보다 2-6배 정도 힘을 더 받게 되므로 척추를 구부리는 운동은 약한 요추에 적합하지 않으므로 물건을 집을 때 허리를 구부리거나 하는 행위도 위험활동이 될 수 있다. 심지어 기침이나 웃을 때에도 척추에 압박이 증가하므로 골량이 아주 감소된 경우 이런 경우에 골절이 생기기도 한다. 체중 부하 운동이 뼈에 좋은 영향을 주기는 하지만 뼈가 아주 약한 경우에는 다른 운동프 로그램이 부담될 수 있으므로 수중 운동을 통해서 근력과 관절 가동성을 증진 시킨 후 근력 운동을 차츰 적용시키기도 한다. 다발성 척추 골절이 이미 발생했거나 심한 골다공증이 있거나 요통으로 인해 체중부하가 불가능하다면 수영이나 물속 걷기, 아쿠아로빅, 자전거 타기 등을 먼저 시행 할 수 있다. 골 프나 볼링, 테니스와 같이 지나치게 구부리거나 심한 비틀림이 있는 운동은 삼가야 하며 낙 상이나 충돌의 위험이 적은 계단 오르기, 걷기, 하이킹 등의 운동이 추천된다. 골다공증이 심한 환자에게도 가능하면 신전운동을 시키는 것이 좋은데 엎드려서 배에 베개 를 깔고 상체를 드는 동작을 시행하도록 한다. 복근이 약화되면 골다공증으로 인한 통증이 심해질 수 있으므로 복부 근육 강화 운동이 필요하다. 골다공증 환자에서 피해야 하는 운동 은 척추에 수직 압력을 증가시키는 굴곡 운동이다. 반면 신전운동은 척추 후만증을 감소시 켜주기 때문에 권장된다(Sinaki, 1982). 3) 주산기 (1) 개요 임신 중 태아에게 필요한 칼슘의 양은 약 30 g이다. 태아의 칼슘 요구량을 맞추기 위해 임 신부의 골대사의 몇몇 기전에서 생리적인 변화를 보이며 이는 골 교체율의 빠른 증가를 초 래하게 된다. 이 장에서는 임신과 분만 후 임신부 및 태아의 골 및 칼슘대사의 생리, 태아 골밀도에 영향을 미치는 인자들에 대해서 언급하고 임신과 분만 후 골다공증의 예방을 위한 식이섭취 및 운동에 대한 가이드라인에 대해 기술하였다. (가) 임신부의 골 및 칼슘대사의 생리 a. 임신 중 모체 적응의 목표 출생 시 신생아의 총 칼슘 축적양은 30 g이며 이 중 약 80%는 임신 제 3 삼분기(28주 이 85

후)동안 태아의 무기질침착(mineralization)이 극대화로 일어나면서 저장된다. 태반으로부터 태아에게 전달되는 칼슘량은 임신 제 2 삼분기에는 50 mg/d, 제 3 삼분기에는 250 mg/d이 다. 이와 같이 임신부는 태아의 골 발달을 위해 증가된 칼슘 요구량을 맞추기 위해 임신 중 몇몇 적응기전을 갖게 된다. 이러한 모체의 적응기전으로는 장내 칼슘 흡수의 증가, 신장의 칼슘 배설의 감소, 임신부의 뼈로부터의 칼슘의 흡수(resorption)가 증가하는 것이다(그림 18). [출처] Kovacs CS, Fuleihan GE. Calcium and bone disorders during pregnancy and lactation. Endocrino Metab Clin N Am 2006;35:21-51. <그림 18> 임신 전후 및 수유 시 칼슘 대사의 모식도 b. 미네랄 이온과 calcitropic 호르몬 b-1. 칼슘 이온화 칼슘은 임신 전 기간 동안 일정 농도를 유지하고 총 칼슘(이온화 칼슘+알부민 결합 칼슘)농도는 감소하게 된다. 총 칼슘 농도의 감소는 임신과 관련된 생리적인 변화로 인해 발생된다. 첫째는 임신 중 알부민 농도의 감소로 인한 알부민 결합 칼슘농도가 떨어지게 되 는 것이고 둘째는 혈장량의 급격한 증가로 인한 혈액희석(hemodilution)에 의한 결과이다. 임신 중 장내의 칼슘 흡수는 약 2배 정도 증가한다. 이는 임신 초기 약 12주경부터 시작되 며 태아의 칼슘 요구량을 충족시키기 위한 모체의 주요 적응기전이다. 장내 칼슘 흡수의 증 가는 임신부의 혈청 중 증가된 1,25(OH) 2D 3의해서 매개되며 1,25(OH) 2D 3가 장내 비타민 D 의존 칼슘 결합 단백질인 Calbindin9 K-D의 합성을 증가시켜 칼슘 흡수가 증가되는 것이다. 그 외에도 프로락틴, 태반 락토젠도 일부 칼슘의 장내 흡수를 증가시키는 것으로 알려져 있 다. 임신 초기부터 칼슘 흡수가 증가되는 것은 임신 후반기에 급격히 늘어나는 태아의 칼슘 요구량에 대비하여 임신부의 골격 내에 충분한 칼슘을 저장하기 위한 것이다. 86

임신을 하면 혈장량의 증가에 따라 혈청 크레아틴 청소율과 사구체 여과율(GFR)이 증가한 다. 24시간 소변 내 칼슘 배설은 임신 12주부터 증가하게 되어 정상범위를 초과하게 된다. 비 임신 여성의 하루 칼슘 배설양은 평균 160 mg/d이며 임신 말기에는 240 mg/d까지 증가 하게 된다. 공복 시 소변 내 칼슘 농도는 정상 혹은 낮은 것으로 보아 장내 칼슘흡수의 증 가에 따른 신장의 칼슘 배설의 증가를 반영하는 것이다. 임신 중 증가된 칼시토닌 또한 신 장의 칼슘 배설을 촉진시킨다. b-2. 인(phosphorous) 임신 중 phosphate 농도의 변화는 없다. b-3. 부갑상샘호르몬 (PTH) 임신 초기에는 비 임신기의 혈청 농도의 10-30%정도까지 낮은 정상 농도를 유지하다가 임 신이 진행될수록 점차 증가하여 말기에는 정상농도를 나타낸다. 부갑상샘호르몬의 이러한 변화는 임신 초기에는 부갑상샘의 기능이 억제되어 있다가 임신 말기에 들어서는 정상으로 회복되는 것을 의미한다. b-4. 1,25 (OH) 2D 3 1,25(OH) 2D 3는 초기부터 두 배정도 증가되어 임신 기간 동안 높은 농도를 유지한다. 1,25(OH) 2D 3이 증가하는 시기에 부갑상샘호르몬의 농도가 감소되는 것으로 보아 임신 시 1,25(OH) 2D 3는 부갑상샘호르몬과는 무관하게 증가하는 것으로 생각된다. 1,25(OH) 2D 3의 증 가는 대부분 모체의 신장에서 기인하고 그 외 탈락막, 태반, 태아 신장이 일부분을 담당하게 된다. 임신부의 신장 1α-hydroxylase효소의 활성도가 Parathyroid hormone-related protein (PTHrP)에 의해 2-5배까지 증가하게 된다. 그 외에 estradiol, prolactin, placental lactogen 등도 1α-hydroxylase효소를 활성화 시켜 혈청 1,25(OH) 2D 3의 증가를 유도하게 된다. b-5. 칼시토닌 칼시토닌은 임신 전 기간 동안 증가한다. 대부분의 증가는 갑상샘 이외의 태반 및 유방에 서 기인하는 것이다. 칼시토닌은 임신 중 증가된 골흡수로부터 모체의 골격을 보호할 것이 라고 생각되나 그 명확한 기전은 아직 밝혀지지 않았다. b-6. PTH related protein (PTHrP) PTHrP은 프로호르몬(prohormone)으로 여러 개의 다양한 분절(fragment) 혹은 호르몬으로 분리되어 특정 수용체에 작용하여 여러 가지 다양한 기능을 나타낼 수 있다. 부갑상샘호르 몬과 13개의 아미노산 배열이 동일하며 PTH/PTHrP 수용체에 작용한다. 세 가지 형태의 PTHrP으로 나뉜다. 87

Amino-terminal form: 신장과 뼈에 부갑상샘호르몬과 같은 작용을 나타낸다. 자궁수 축을 억제효과를 나타내어 분만의 시작을 조절한다. Midmolecular form: 임신부에서의 작용기전은 명확하지 않지만 태아에서는 태반으 로부터의 칼슘 이동을 촉진시킨다. Carboxyl-terminal form: osteostatin으로 불리기도 하며 파골세포의 골흡수를 억제 할 수 있어 임신 시 임신부의 골격을 보호하는 기능을 가진다. PTHrP는 임신 약 3주에서 13주경부터 증가하기 시작하여 후반기까지 높은 농도를 유지하 게 된다. 임신부의 혈청 내 PTHrP의 근원은 명확하지는 않지만 태반, 양막, 탈락막, 제대, 태아 부갑상샘, 유방 등에서 생성되는 것으로 알려져 있다. PTHrP은 1,25(OH)2D3를 증가시 키고 부갑상샘 호르몬을 억제시키는 기능을 가지고 있다. b-7. 기타 호르몬 임신 시에는 성호르몬, 프로락틴, 태반 락토젠, insulin-like GH 1 등을 포함한 다양한 호르 몬의 급격한 증가가 발생된다. 칼슘 및 골대사에 대해 직접적 혹은 간접적인 효과를 나타내 는 것으로 생각되나 이들 호르몬의 정확한 역할에 대해서는 더 많은 연구가 필요한 실정이 다. a, e e HM. Maternal-fetal calcium and bone metabolism during pregnancy, puerperium, and lactation. Endocr Rev 1997;18:832-72. <그림 19> 임신 중 미네랄 및 calcitropic 호르몬의 농도변화 ( : 정상농도) [출처] Kov cs CS Kron nb rg c. 골격의 칼슘 대사 c-1. 골형성과 골흡수 골 교체율은 임신 시 증가한다. 이는 골 표지자의 변화로 알 수 있다. 임신 시 골형성 및 88

골흡수 표지자의 측정은 임신의 정상적인 생리변화와 관련된 몇몇 혼란요인에 의해 결과분 석에 어려움이 있을 수 있다. 그 요인으로는 첫째 비교할 수 있는 임신 전 기저 수치를 측 정하지 않은 경우가 많고, 둘째 혈액희석에 의한 혈청 수치의 변화, 셋째 사구체여과율의 증 가와 신청소율의 증가 및 크레아틴 배설의 변화, 넷째 태반과 자궁 및 태아로부터 기인한 골 표지자의 존재, 다섯째 태반을 통한 분해 및 청소가 되는 것이다. 그러므로 정확한 골 표 지자의 변화를 알기 위해서는 24시간 소변을 이용하여 골 표지자를 측정하여야 한다. 이러 한 제한점들을 감안한 연구들의 결과에 의하면 24시간 소변 내 골흡수 표지자 (deoxypyridinoline, pyridinoline, hydroxyproline)들은 임신초기부터 증가하여 임신 후반기에 정점(peak)을 이루게 된다. 반면에 혈청 골형성 표지자(osteocalcin, procollagen I carboxypeptides, bone-specific alkaline phosphatase)의 경우 임신 전기에는 낮은 농도를 유 지하다가 임신 후반기에 급격히 증가하는 것을 알 수 있다. 혈청 골형성 표지자의 경우 임 신과 동반된 혈액희석과 사구체여과율의 증가가 반영되지 않아 실제보다 낮게 측정되었을 가능성도 고려해보아야 한다. 결론적으로 임신은 골 교체율을 임신 초기부터 증가시키며 이는 태아의 칼슘 요구량이 극 대로 증가되는 임신 제 3 삼분기에는 임신부의 골격으로부터의 칼슘 흡수가 증가되고 이는 골흡수 및 골형성 표지자의 증가로도 알 수 있다. c-2. 골밀도 임신 중 골량의 변화에 대한 연구는 태아의 방사선 노출에 대한 염려로 현재까지 제한적으 로 진행되었다. DXA를 이용하여 임신 1-2주전과 분만 직후 1-6주 경과 후 골밀도 검사를 시행한 대부분의 연구들은 요추골의 골밀도가 3~5%까지 감소하는 것으로 나타났다. 초음파를 이용하여 발뒤꿈치 뼈(calcaneal bone)의 골밀도를 측정한 연구에서도 임신 기간 동안 의미 있게 골밀도가 감소되는 것으로 나타났다. 최근의 한 연구에서는 임신 전과 분만 후에 임신부의 전체 골격과 각 부위에 따른 골밀도 의 변화를 알아보았고 그 결과 요추골과 골반뼈와 같은 해면골(trabecular bone)의 골밀도는 약 3% 감소하는 반면 피질골(cortical bone)의 골밀도는 증가하였다. 결론적으로 전체 골격 의 골밀도의 net balance는 zero라고 할 수 있다고 하였다. 임신의 횟수가 많을수록 장골의 피질 두께(cortical thickness)가 증가한다는 연구 결과들이 이를 뒷받침하는 근거라고 할 수 있다(그림 20). 결론적으로 임신 시에는 요추골과 골반뼈를 포함한 해면골의 골밀도는 감소하지만 반면 내 골 및 뼈막의 덧붙이(endosteal and periosteal apposition)로 인해 장골의 피질 두께는 증가 하여 실제적인 골 소실은 없다(그림 21). 89

[출처] Naylor KE, Iqbal P, Fledelius C, et al. The effects of pregnancy on bone density and bone turnover. J Bone Mine Res 2000;15:129-37. <그림 20> 임신 전과 분만 후 골밀도의 변화 : *p<0.05,**p<0.01 [출처] Oliveri B, Parisi MS, Zeni S, et al. Mineral and bone mass changes during pregnancy and lactation. Nutrition 2004;20:235-40. <그림 21> A: 임신하지 않은 젊은 여성의 칼슘대사, B: 임신 후반기의 칼슘대사 (나) 분만 후 모체의 골대사 a. 분만 후 모체의 칼슘 생리 분만 후에는 임신 중 증가되었던 칼슘 등의 골대사에 관여하는 미네랄의 위장관 흡수율이 임신 전 수준으로 감소하고 소변을 통한 배출도 감소하게 된다. 분만 후 수유를 하는 여성 에서는 소변을 통한 칼슘, 인, 마그네슘의 배출이 더욱 감소하고 신세뇨관에서의 재흡수율이 증가한다. 결과적으로 수유를 시작한지 3-6개월간은 신장을 통한 칼슘이나 인, 마그네슘의 재흡수율이 증가된다. 90

b. 분만 후 모체의 골량 변화 임신 초기 골흡수의 증가와 임신 말기 골형성 증가의 결과로 분만 후 피질골은 증가하고 해면골은 감소하게 된다. 골밀도 검사 상 척추골 골밀도는 임신, 분만 후 평균 3.5% 감소한 결과를 보인다(Namgung R, 2003). 수유 중에는 특히 첫 3-6개월 간 모체의 골량이 감소하 는데 주로 척추, 골반의 골량이 3-5% 감소하게 된다. 수유가 골량에 미치는 영향은 수유 기 간에 영향을 받는데 개인차가 커서 장기간 수유에도 골량의 변화가 없거나 많게는 10%의 감소를 보이기도 한다. 수유를 중단하게 되면 2-3개월 내로 수유를 하기 전 분만 직후 골량 을 회복하는데 손목이나 대퇴 경부의 골량은 회복이 느린 특징을 보인다. c. 분만 후 모체의 골교체 인자 변화 임신 기간에 이어 수유기간에도 골교체 인자는 증가한 상태를 유지하며 수유 기간의 영향 을 받으며 변화한다. 수유 초기에 골교체 인자는 임신 말기와 비슷하거나 높아 임신 전에 비해 높은 수준을 유지한다. 수유를 지속하더라도 6-12개월 후부턴 골교체 인자가 감소하게 되고 수유를 중단하면 더욱 감소하는데 골흡수 인자가 먼저 감소하고 골형성 인자가 나중에 감소하는 경과를 보인다. (다) 태아의 골 및 칼슘대사의 생리 a. 태아의 적응 목표 태아-태반 단위(fetal-placental unit)은 태아 뼈에 충분한 무기질침착화를 유도하고 태아 조직에 생리적으로 적절한 혈청 칼슘 농도를 유지하기 위해 임신 중 태아에게 필요한 칼슘 을 적절히 공급하는 것을 목표로 한다. 필요한 칼슘량을 맞추기 위해 태아는 태반뿐만 아니 라, 신장, 뼈, 장을 이용한다. 태아-태반 단위는 임신부의 저칼슘혈증이나 비타민 D 부족이 있더라도 임신부의 칼슘농도와 무관하게 모체의 혈청으로부터 태아로의 칼슘을 동원한다. b. 미네랄 이온과 calcitropic 호르몬 b-1. 칼슘 태아혈청 내 총 칼슘 농도(단백결합칼슘 + 이온화 칼슘)는 모체의 칼슘 농도보다 항상 높 게 유지된다. 이는 주로 이온화 칼슘 농도의 증가로 인한 것이다. 태아의 고칼슘혈증은 모체 의 칼슘 농도와 일정 농도 차이를 유지하는 것이 아니고 특정 고농도를 유지하도록 셋팅된 것으로 생각된다. b-2. 인 (Phosphorous) 태아의 인은 태반으로부터 능동 이동되어 모체의 혈청농도보다 높게 유지된다. 능동이동을 조절하는 물질은 아직 밝혀지지 않았다. 91

b-3. 부갑상선호르몬 태아의 부갑상선은 임신 약 10주경부터 부갑상샘호르몬을 생성하기 시작한다. 부갑상샘호 르몬은 태반을 통과하지 못하기 때문에 태아혈청 내의 부갑상샘호르몬은 모두 태아에서 기 원한 것이다. 임신 전 기간 동안 부갑상샘호르몬은 매우 낮은 농도를 유지한다. 태아의 칼 슘농도가 높은 임신 제 3 삼분기에도 부갑상샘호르몬의 농도가 낮은 것으로 볼 때 태아의 칼슘 항상성은 다른 물질에 의해 조절된다는 것을 알 수 있다. b-4. 1,25 (OH) 2D 3 모체의 25(OH)D 3는 태반을 통과하여 태아 신장의 1α-hydroxylase에 의해 1,25(OH) 2D 3로 변환되며 1,25(OH) 2D 3는 태반을 통과하지는 못한다. 임신 전 기간 동안 태아 혈청 내 1,25(OH) 2D 3은 낮은 농도로 유지되며 현재까지 연구결과에 의하면 태아의 칼슘 항상성 조절 에는 관여하지 않는 것으로 밝혀졌다. b-5. 칼시토닌 태아의 갑상샘은 임신 15주경부터 칼시토닌을 생성한다. 임신 전 기간 동안 태아의 칼시토 닌의 농도는 모체의 농도보다 높게 유지된다. 모체의 칼시토닌은 태반을 통과할 수 없으므 로 증가된 칼시토닌은 태아로부터 기인한 것이다. 태아의 골 대사 및 칼슘의 항상성 조절에 대한 칼시토닌의 자세한 역할은 아직 밝혀지지 않았다. b-6. PTHrP PTHrP은 태아의 부갑상샘, 뼈의 성장판(skeletal growth plate), 양막(amnion), 융모막 (chorion), 제대(umbilical cord) 등 다양한 곳으로부터 생성된다. 임신 전 기간 동안 매우 낮 은 농도로 유지되는 부갑상샘호르몬과 달리 PTHrP은 높은 농도를 유지하여 태아의 칼슘 항상성에 주요한 역할을 한다. PTHrP는 태아의 칼슘 농도의 조절 및 태반으로부터의 칼슘이동을 조절할 뿐 만 아니라 성 장판내의 연골세포(chondrocyte)의 분화를 촉진시킨다. 92

<표 15> 임신 중 모체 및 태아의 미네랄 및 calcitropic 호르몬의 농도변화 미네랄/ 호르몬 태반통과여부 모 체 태 아 Total calcium Yes Low High Ionized calcium Yes Low normal High Phosphorous Yes Low High PTH No Low Low Calcitonin No Normal/High High 25(OH)D Yes Variable Variable 1,25(OH) 2D 3 No High Low c. 태아-태반 칼슘 대사 임신 중 칼슘은 태반을 통해 능동적으로 이동되며 일반적으로 one-way direction이다. 모 체가 부갑상샘 이상 혹은 비타민 D결핍 등의 질환으로 저칼슘혈증을 나타내는 경우에도 이 와 독립적으로 태아는 필요한 칼슘을 모체로부터 동원해간다. 태반을 통한 칼슘의 능동 이 동의 조절인자로 현재까지 알려진 물질은 PTHrP이다. PTHrP의 분절 중 midmolecular form이 담당하며 PHT/PTHrP 수용체와는 다른 수용체에 작용하여 조절한다. 태아의 1,25(OH) 2 D 3,칼시토닌이 태반의 칼슘 능동이동에 관여하는지에 대해서는 현재까지 알려지지 않았다. d. 태아 신장 및 양수의 칼슘대사 태아의 신장은 1,25(OH) 2 D 3 를 생성하여 칼슘 항상성에 일부 관여를 할 것이라고 생각되나 임신 중 혈청 1,25(OH) 2 D 3 의 농도는 매우 낮으므로 칼슘 항상성에 크게 기여하지는 않은 것 으로 생각된다. 태아의 소변은 양수로 배설되고 양수의 조절기전으로 태아가 다시 삼키고 장내에서 흡수되어 재사용된다. 양수 내 이온화 칼슘의 농도가 임신 15주경부터 만삭까지 거의 일정하게 유지되는 것으로 보다 태아의 칼슘의 신장 배설은 태아의 삼킴 운동과 장내 칼슘 흡수와 평형을 유지하여 조절되는 것으로 보인다. e. 태아의 골 대사 태아골격은 태아의 성장과 칼슘 항상성을 유지하는 기능을 가지고 있다. 태아 골격에 정상 적인 무기질침착화가 이루어지기 위해서는 태아 부갑상샘이 존재하여야 하며 태아순환으로 적절한 칼슘이 공급되어야 한다. 태아 골격은 부갑상샘호르몬과 PTHrP을 통해 칼슘 항상성 을 조절한다. 태아 골의 발달 및 성장은 임신 초기에 매우 빠르게 발달한다. 막내(Intramembranous)와 연골속(endochondral) 구별된 두 가지 형태의 골화(ossification)를 통해 발달한다. 막내골화 93

는 중간엽세포(mesenchymal cell)가 골형성 세포로 분화되어 골화 과정이 진행되며 두개골 과 안면골이 이에 해당된다. 반면에 연골속 골화는 먼저 연골(cartilage)이 형성되고 난 후 골화가 이루어지는데 두개골과 안면골을 제외한 모든 뼈가 이 과정을 통해 형성된다. 연골 속 골화는 중간엽 세포가 뼈로 발달될 부위로 이동하는 임신 5주부터 시작된다. 중간엽세포 는 이후 연골세포로 분화되어 연골을 형성하고 이후 골화 과정을 거친다. 척추는 임신 6주, 두개골은 임신 7주부터 발달하기 시작하며 장골은 임신 12주경이 되면 초음파로 쉽게 확인 할 수 있다. 손가락과 발가락의 골화는 임신 12-14주경부터 시작되며 출생 후에도 골화는 완성되지 않는다. f. 태아의 골밀도에 영향을 주는 요인 태아 및 신생아 시기에 모체의 영양부족, 그 외 다른 환경적 요인들은 몸의 구조, 대사에 영구적인 영향을 미칠 수 있다. 특정 요인의 노출에 의해서 유전표현의 변화, 세포수의 감 소, 세포분포의 불균형, 구조의 변화, 호르몬 분비 및 호르몬 반응성의 변화 등이 초래될 수 있다. 이는 특정 환경요인이 초기 발달이 일어나는 치명적인 시기에 노출되었을 경우 영구 적인 구조적 기능적 변화를 유발한다는 개념인 programming 으로 설명되어진다. 치명적인 시기는 세포분열이 빠르게 일어나서 성장이 급속도로 이루어지는 시기이다. 외부자극에 대 해 치명적 시기는 각 조직에 따라 다르며 장골인 경우 가장 급격한 성장속도를 나타내는 임 신 제 2 삼분기이다. 최근에는 태아 및 초기 신생아 시기의 골 발달에 대한 Programming이 이후 노년기의 골다공증성 골절에 주요 요인이라는 연구발표가 많이 보고되고 있다. f-1. 출생체중 제대연령에 비해 저체중인 경우 총 골질량이 정상 체중을 보이는 신생아의 골질량보다 낮 다. 이는 자궁 내 성장장애가 있는 경우 태반의 혈류량이 감소하고 이에 따른 태반을 통한 태아로의 칼슘 전달양이 감소하기 때문이다. f-2. 모체의 영양 임신 중 비타민 D의 농도 및 단백, 지방, 칼슘, 인, 마그네슘, 칼슘, 엽산의 영양섭취는 출 생 시 골질량, 골밀도, 향후 유년기의 골절 위험도와 관련이 있음이 알려졌다. 한 연구결과 에 의하면 출생 시 제대정맥의 칼슘 농도가 낮을수록 9세에 측정한 총 골질량도 낮았다. 마 찬가지로 임신 후반기 산모의 혈청 25(OH)D의 농도가 낮을수록 9세의 골질량이 낮았다(그 림 22). 94

[출처] Cooper C, Javaid K, Westlake S, et al. Developmental origins of osteoporotic fracture: the role of maternal vitamine D insufficiency. J Nutr 2005;135:2728-34. <그림 22> 제대정맥의 칼슘 농도의 임신부의 혈청 25(OH)D의 농도에 따른 9세에 측정한 골질량의 비교 임신 중 여러 영양소의 섭취는 유년기의 골질량 및 골밀도에 결정하는 주요한 요인이라는 것이 대규모 연구를 통해 밝혀졌다. 모체의 마그네슘 섭취량은 총 골질량과 골밀도에 영향 을 미치며 칼슘 섭취량은 척추 골질량과 골밀도에 영향을 미치는 것으로 나타났다. f-3. 모체의 체격(anthropometric) 및 생활양식 출생 시 골질량 및 골밀도는 모체의 체중과 비례하여 증가하며 임신 말기 삼두근 피부주름 (triceps skinfold thickness)과 관련이 있는 것으로 알려졌다(그림 23). [출처] Cooper C, Javaid K, Westlake S, et al. Developmental origins of osteoporotic fracture: the role of maternal vitamine D insufficiency. J Nutr 2005;135:2728-34. <그림 23> 삼두근 피부주름과 신생아의 골질량 및 골밀도의 관계 95

임신 시 흡연 및 음주는 태아의 골밀도에 주요한 영향을 미친다. 모체의 음주는 매우 빠르 게 발달하는 태아 시기뿐만 아니라 성인시기까지 골격에 치명적인 영향을 미친다. 에탄올은 골 형성세포의 활동성을 저하시켜 골 형성을 감소시켜 골밀도를 저하시킨다. 모체의 흡연은 용량 의존적으로 배아의 발달을 억제하고 골화중심(ossification center)의 수 를 감소시킨다. 흡연은 carboxyhaemoglobinaemia, 만성 저산소혈증, 태반혈관의 수축을 야 기시켜 태반의 혈류량을 감소시켜 결국 자궁 내 성장장애를 야기한다(그림 24). [출처] Cooper C, Javaid K, Westlake S, et al. Developmental origins of osteoporotic fracture: the role of maternal vitamine D insufficiency. J Nutr 2005;135:2728-34. <그림 24> 흡연에 따른 신생아의 골질량 및 골밀도의 변화 f-4. 출생계절 출생계절에 따라 출생 시 신생아의 골밀도가 달라질 수 있다. 겨울에 태어난 신생아가 여 름에 태어난 신생아에 비해서 골질량 및 골밀도가 증가한다는 미국의 연구결과가 발표된 바 있다. 겨울에 태어나는 신생아는 임신 초기인 여름에 임신부가 상대적으로 햇빛에 노출이 많이 되고 이후 임신 후반기에서는 비타민 D의 충분한 보충으로 여름에 출생한 경우보다 골질량이 높다고 설명하였다. 반면 한국의 연구는 여름에 태어난 신생아가 골밀도가 더 높 았다. 이는 우리나라의 임신부의 혈청 비타민 D의 농도가 미국여성보다 낮고 임신 시 비타 민 D의 보충 용량이 낮기 때문이다. f-5. 인슐린-의존성 당뇨병 모체가 인슐린 의존성 당뇨가 있는 경우 태아골격의 무기질침착 감소(hypomineralization) 을 유발하여 골밀도와 골질량을 감소시킨다. 무기질침착 감소의 작용기전은 아직까지 명확 히 밝혀지지 않았지만 태반을 통한 칼슘의 이동이 감소되기 때문으로 생각되고 있다. 출생 시 태아의 총 골질량은 임신 초기 임신부의 혈당조절에 달려있고 서로 반비례적 관계를 나 타낸다. (라) 출생 후 신생아의 골대사 신생아의 골량 (bone mineral contents)은 태어난 계절, 분만시 재태 주수에 따른 체중, 모 96

체의 당뇨 여부에 따라 달라진다. 신생아는 출생시 20-30g의 칼슘과 16g의 인, 750mg의 마그네슘을 가지고 태어나게 된다. 이 중 각각 98%, 80%, 60%가 뼈에 축적된 상태로 있는데 이들 신생아의 뼈를 구성하는 칼 슘, 인, 마그네슘의 80%는 임신 삼분기에 축적된다. 따라서 미성숙아의 경우 이러한 기간을 건너뛰고 태어나기 때문에 문제가 되며 장기적으로 골량감소 등의 문제를 가지게 된다. 출생 후에는 신체의 성장과 발달에 따라 뼈의 미네랄 축적 속도가 생후 1개월에 최고조를 이루다가 점차 느려지게 되는데 일반적으로 영아기에는 하루 칼슘 140mg, 인 70mg, 마그네 슘 3mg이 축적되게 된다. 모유를 통해서는 하루 평균 칼슘 200mg, 인 120mg, 마그네슘 25mg이 섭취되는데 개개인에 따라 차이가 있어 칼슘의 경우 5배까지 차이가 나게 된다. 이 는 모유의 칼슘 농도와 신생아의 모유 섭취량에 의해 결정된다. 모유에 함유된 이들 미네랄 의 농도는 생후 3-6개월 후 감소하게 되어 영아의 미네랄 요구량보다 적어지게 된다. (2) 역학 임신 중 모체는 칼슘의 흡수력이 향상되는 등의 적응을 거치지만 드물게 임신 말기나 분만 후 일과성 골다공증(transient osteoporosis)을 보이는 경우가 있다. 심한 경우 병적 골절을 유발하게 되는데 주로 대퇴골두(femoral head)에 발생한다. 정확한 빈도는 알려져 있지 않으 나 프랑스에서의 연구에서는 4900례의 임신에서 2례의 대퇴골두 골절을 보고한 바 있다 (Steib-Furno, 2007). 드물게 엉치뼈(sacrum) 골절이 유발되기도 한다. 이러한 임신 중 혹은 분만 후 골절에는 릴락신(relaxin)의 분비, 과도한 체중 증가, 척추의 과다전만증 (hyperlordosis), 골반 인재의 약화, 프로락틴 상승에 따른 골량 감소, 분만 중 태아 하강에 따른 기계적 압박 등이 영향을 준다고 보여진다(Karatas M, 2008). 이론적으로 임신, 수유 기간의 칼슘 생리는 임신 중이나 분만 후 골다공증에 의한 골절의 위험을 높이게 된다. 하지만 실제로는 골절이 발생하는 경우는 매우 드물며 주로 스테로이 드나 마그네슘, 와파린 사용과 관련 있는 경우가 대부분이다. 임신 수유 기간 골다공증으로 인한 골절이 영양 부족이나 환경적 인자에 의한 것이라는 증거는 불충분한데, 몇몇 연구에 서는 임신, 수유기간의 골량의 변화보다는 임신 전 골량이 문제가 되거나 임신 중 자세의 변화가 영향을 준다고 하기도 한다(Rizzoli R, 1996). 임신력과 수유력이 나중에 폐경 후 골다공증의 위험과 관련이 있는지 조사한 연구들은 상 반된 결과를 보이곤 하는데 이는 임신력과 수유력을 조사하는 방법이 상이하고 다른 교란변 수를 보정하기 힘들기 때문인 것으로 보인다. 현재까지의 연구 결과로는 임신력이 폐경 후 골다공증의 위험에는 영향을 주지 않는 것으로 평가되며 수유력은 각각 상이한 결과를 보여 결론을 내리기 힘든 상태이다(Sowers MF, 1996). 장기적으로 임신, 분만 횟수는 폐경주변기(perimenopausal) 골밀도에 영향을 주지 않거나 97

오히려 분만 횟수가 많을수록 높은 골밀도를 보이는 등의 결과를 보이긴 하지만(Ho SC, 2008), 임신과 분만 후 골절이나 일과성 골다공증이 유발될 수 있는 만큼 이 시기의 골건강 에 대한 관심도 중요하다 하겠다. (3) 임상증상 다른 시기와 마찬가지로 임신, 수유 기간의 낮은 골밀도도 역시 골절이 발생하지 않는 한 그 자체만으로 뚜렷한 임상증상을 동반하지 않는다. 주 증상으로는 분만 후 통증인데 이는 수유 중인 여성에서 더 흔하다(Khovidhynkik W, 1996). 골절 발생 시 주로 척추, 골반골의 골절이 일어나며 특히 첫번째 임신인 경우가 많고 대개 분만 후 몇 달 후에는 회복하는 경 과를 보인다(Mestman JH, 1998). (4) 진단 일반적으로 태아의 방사선 노출에 대한 염려로 인해 임신부를 대상으로는 골다공증 검사를 권고하지 않는다. 그러나 골절이 반복적으로 있는 경우나 골절이 잘 생기지 않은 부위에 생 겼을 때, 또는 글루코코르티코이드를 복용한 경우 등 골절 및 골다공증의 위험인자를 동반 하고 있는 경우에는 말단 골밀도 측정기를 이용해 골밀도 검사를 시행해 볼 수 있다. 그러 나 말단 골밀도 측정법은 종류가 다양하고 아직까지 골다공증을 진단하는 기준이 명확하지 않으며 추적검사에 적합한 정도의 정확도가 개선되지 않은 문제점 등이 있다. 반복적인 골절은 골형성에 문제가 있는 유전질환이나 대사성 질환 때문일 가능성이 있으므 로, 이 경우 기저 질환에 대한 검사를 시행하는 것이 좋다. (5) 치료 주산기 골다공증의 치료에 대한 근거 중심의 지침은 아직까지 없는 실정이다. 따라서 약물 치료가 고려되기 전에 최대 골량 획득을 위해 칼슘, 비타민 D 보충, 체중부하 신체활동, 골 대사에 영향을 미치는 약물에 대한 신중한 고려와 같은 간단하면서도 안전한 일반적인 방법 들이 우선 적용되어야 한다(Leonard and Zemel. 2002; Mushtaq and Ahmed. 2002; Hochberg. et al, 2002). 98

(6) 예방 (가) 임신 중 골다공증 예방 a. 1차 예방 - 필요한 영양소가 골고루 포함된 음식으로 하루 300 kcal를 추가적으로 보충한다. - 주기적인 산전 진찰을 통해 임신부의 적절한 체중증가와 태아의 성장을 확인한다. - 칼슘이 풍부한 음식을 섭취한다. : 19세-50세의 임신부의 칼슘 권장섭취량 - 1000 mg/day : 19세 미만의 임신부의 칼슘 권장섭취량 - 1300 mg/day이다. - 충분한 비타민 D의 섭취한다. 임신 중 비타민 D의 권장섭취량 - 400 IU/day(5 ug/day) - 술과 담배는 자제한다. - 적당한 강도의 규칙적인 운동을 한다. : 횟수 - 최소 일주일에 3회 : 강도 - 최대 맥박수의 65-75%, Borg s 점수: 12-14 : 종류 - 체중부하가 낮거나 없는 유산소 운동 예) 빨리걷기, 자전거타기, 수영, 에어로빅댄스, 아쿠아로빅 : 지속시간 - 30분/회 b. 영양섭취 임신 시 영양은 태아의 발달에 매우 중요하다. 모성의 체중증가와 태아체중의 증가는 양성 의 상관관계를 갖고 있다. 따라서 임신 중 적절한 칼로리 섭취와 영양소의 보충을 통해 임 신부의 체중증가가 적절하게 되고 있는지 주의 깊게 살펴야 한다. 출생체중이 이후 유년기 의 골밀도와 상관관계가 있다는 것은 이미 언급하였고 따라서 모체의 충분한 영양공급을 통 해 태아의 자궁 내 성장장애를 예방하는 것이 중요하다. 표 16은 임신 중 하루 영양 권장량 을 나타낸다. 99

<표 16> 임신 중 하루 영양 권장량 Fat-soluble vitamins Vitamin A Vitamin D Water soluble vitamins Vitamin C Folate Vitamin B12 Minerals Calcium Phosphorous Iron Zinc Iodine pregnant 14-18세 19-30세 31-50세 750 μg 5 μg 80 mg 600 μg 1.9 mg 1300 mg 1250 mg 27 mg 13 mg 220 μg 770 μg 5 μg 85 mg 600 μg 1.9 mg 1000 mg 700 mg 27 mg 11 mg 220 μg 770 μg 5 μg 85 mg 600 μg 1.9 mg 1000 mg 700 mg 27 mg 11 mg 220 μg [출처] National Academy of Sciences. Food and Nutrition Borad of the Institute of Medicine: Dietary Reference intake. 2004. b-1. 칼로리 칼로리의 섭취는 출생 시 태아체중에 가장 많은 영향을 준다. 실제로 칼로리 섭취량은 매 우 다양하지만 일반적으로 전 임신기간 내에 임신전보다 80,000 kcal가 혹은 하루 300 kcal 가 추가되어야 한다. 필요한 영양소가 골고루 포함된 음식으로 칼로리를 추가하는 것이 바 람직하겠다. b-2. 칼슘 칼슘은 임신 기간뿐만 아니라 평생 동안 골 발달과 항상성 유지에 필수적인 영양소이다. 19세-50세의 임신부에서 칼슘의 권장 섭취량은 1000 mg/day이며 19세 미만일 경우 1300 mg/d이다. b-3. 비타민 D 비타민 D는 지용성 비타민으로 칼슘과 인의 대사에 주요한 역할을 하며 칼슘의 흡수와 골 의 무기질침착을 촉진시킨다. 임신 중에서는 임신부뿐만 아니라 태아의 골 발달과 태아의 성장에 중요한 영양소이다. 임신 중 비타민 D의 권장 섭취량에 대한 과학적 근거는 아직 불충분한 상태이다. 현재까지는 임신 중 비타민 D의 권장섭취량은 400 IU/day (5 μg/day) 이다. 비타민 D는 영양섭취뿐만 아니라 햇빛에 노출되어 내인성으로도 생산되므로 충분한 햇빛에 노출되도록 실외활동도 늘여야 한다. 비타민 D는 주로 강화된 식품에 풍부하다. 우유, 오렌지 쥬스, 요거트, 시리얼 등이 풍부한 식품이다. 그 외 연어, 정어리, 참치 등의 fatty fish에도 다량 함유되어 있다. 100

c. 운동 육체적 활동량이 최대 골량에 미치는 영향은 상관관계가 있으며 최대 골량을 증가시키고 골 소실을 줄이기 위해서 규칙적인 운동이 권장되고 있다. 많은 연구를 통해 임신 시 운동 은 초기 유산, 임신 말기의 합병증, 태아 성장 장애, 불량한 신생아 예후와는 전혀 상관이 없는 것으로 보고되었다. 체중부하가 없는 운동도 근육활동을 통한 2차적인 뼈의 압박 자극 효과를 통해 골량 증가에 가벼운 저항운동과 비슷한 효과를 나타내므로 임신 시에서도 규칙 적인 운동이 필요하다. c-1. 운동 전 평가 임신 시 운동처방을 하기 전 임신부의 전반적인 건강상태, 산과적 내과적 위험에 대한 평 가를 하고 운동의 금기증이 있는지 확인해야 한다. 임신 시 운동의 금기증은 다음과 같다 (표 17). <표 17> 임신 시 운동의 금기증 혈역동학적으로 불안정한 심장질환 제한적 폐질환 자궁목무력증 조산의 위험이 있는 다태임신 임신 제 2, 3 삼분기 동안의 지속적인 질출혈 임신 26주 이후에 진단된 전치태반 조기진통 양막 파수 임신고혈압 또는 전자간증 [출처] Artal R, O Toole M, White S. Guidelines of the American College of Obstetricians and Gynecologists for exercise during pregnancy and the postpartum period. Br J Sports Med 2003;37:6-12. c-2. 운동의 종류 임신 중에는 유산소 운동과 근력강화운동 모두 가능하다. 유산소 운동 중에서도 균형유지 가 쉽고 복부의 손상위험도가 낮은 운동을 선택하는 것이 좋다. 빨리 걷기, 자전거타기, 에 어로빅 댄스, 수영, 아쿠아로빅이 적당하다. 반면에 달리기, 조깅은 임신 시 약해진 관절과 인대에 쉽게 손상을 줄 수 있으므로 피하는 것이 좋다. 또한 근력강화 운동은 임신 시 복벽 근육이 약해지고 일정시간 누워서 운동을 할 경우 저혈압이 발생되는 경우가 많아서 선호되 지는 않는다. 101

c-3. 운동의 강도 임신을 하면 안정 시에도 분당 약 10-15회의 심박동 증가가 정상적으로 발생된다. 운동의 강도를 평가하기 위해서 임신부의 맥박과 Borg s 점수를 사용할 수 있다. 운동의 강도는 임 신부의 최대 맥박수의 60~80% 정도를 유지해야 하며 80% 이상을 초과하지 않아야 한다(표 18). Borg s 점수는 운동을 하면서 대화를 나누는데 힘든 정도를 눈으로 보이는 숫자로 점수를 매기는 것이다. 운동의 강도는 Borg s 점수 12~14 정도를 유지하도록 한다(표 19). c-4. 운동 지속시간 및 횟수 처음 운동을 시작할 때는 하루에 15분 동안 운동을 하고 적응이 되면 서서히 증가시켜 하 루에 최대 30분까지 시행하도록 한다. 횟수는 일주일에 적어도 3회 이상이 권장된다. <표 18> 임신 중 유산소 운동 시 목표 맥박수 Maternal Age Heart rate target zone (beat/min) Heart rate target zone ( beat/10 sec) Less than 20 140-155 23-26 20-29 135-150 22-25 30-39 130-145 21-24 40 or greater 125-140 20-23 [출처] Davies GA, Wolfe LA, Mottola MF, Mackinnon C. Joint SOGC/CSEP clinical practice guidelines: exercise in pregnancy and the postpartum period. Can J Appl Physiol 2003;28:329-41. <표 19> Borg s score score Perceived exertion 6 7 very, very light 8 9 Somewhat light 10 11 Fairly light 12 13 Somewhat hard 14 15 Hard 16 17 Very hard 18 19 Very, very hard 20 [출처] Davies GA, Wolfe LA, Mottola MF, Mackinnon C. Joint SOGC/CSEP clinical practice guidelines: exercise in pregnancy and the postpartum period. Can J Appl Physiol 2003;28:329-41. 102

(나) 분만 후 모체의 골건강을 위한 영양 모체와 신생아의 골건강을 위해 임신, 수유 중 얼마만큼의 미네랄을 섭취해야 하는지는 아 직 분명하지 않다. 건강한 여성의 경우 임신과 수유 중 칼슘 등의 미네랄의 흡수가 증가하 는 신체의 적응과정에 따라 특별히 영양 섭취를 임신 전과 달리 하지 않아도 된다. a. 칼슘 수유 시 하루 280mg의 칼슘이 모유를 통해 빠져 나가게 된다. 따라서 칼슘 흡수력을 고려 하면 수유를 위해 하루 440mg의 칼슘 섭취가 추가로 필요하며 모체의 칼슘 필요량을 합하 면 하루 1300mg의 칼슘 섭취가 권장된다(Bhatia, 2008). 미국 여성의 경우 하루 평균 1100-1350mg의 칼슘을 섭취하는 것으로 알려져 있는데 이러 한 경우에는 임신 수유 중 칼슘 섭취량이 골밀도에 영향을 주지 않는 것으로 알려져 있다. (Sowers M, 1991) 스페인 여성의 경우 하루 칼슘 섭취량이 <1000mg인 경우 초음파 검사 를 통한 골밀도 검사상 임신 수유기간 골밀도의 감소가 관찰되기도 한다(Aguado, 1998). 하 지만 여러 전향적 위약대조군 연구에서 모체의 칼슘 보충은 수유중 칼슘 생리나 모유의 칼 슘 농도, 모체의 골밀도 변화에 영향을 주지 않는 것으로 보아 수유중 골의 변화는 칼슘의 섭취량 보다는 생리적 변화에 의해 조절됨을 알 수 있다(Prentice, 1999). b. 비타민 D 임신 시 비타민 D 부족은 선천성 구룻병(rickets)을 유발하며 모유에만 의존할 경우 유아 기 구룻병의 원인이 된다. 신생아에게 구룻병을 유발할 정도로 모체의 비타민 D가 부족할 경우 신생아의 골성장 및 골화, 치아 에나멜 형성, 칼슘 대사에 영향을 주게 된다. 이렇게 모체의 비타민 D 부족이 있을 경우 임신 중 비타민 D 보충은 신생아의 혈중 칼슘 농도를 높이며 출생체중을 늘리고 1세 경 키와 몸무게에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 수유중의 비타민 D는 영아에게 영향을 주지 않는 것으로 알려져 있다. 모유 내 25(OH)VitD 농도는 모체의 혈중 농도의 영향을 받지만 이는 영아에 영향을 주지 않는다. 수유 중 모체의 골건강을 위해 특별히 비타민 D의 보충은 필요치 않은 것으로 알려져 있으 며 적절한 양의 햇빛에 노출되는 것으로 충분하다(Specker, 1994). (다) 신생아의 골건강을 위한 영양 a. 칼슘 신생아는 골대사에 하루 100mg의 칼슘이 필요하다. 하루 소변을 통한 칼슘의 배설이 10mg가량이 되고 모유나 우유의 칼슘 흡수 정도를 감안하면 하루 모유로는 300mg, 우유로 는 400mg의 칼슘을 섭취해야 골대사에 필요한 만큼의 칼슘을 섭취할 수 있다(Bhatia, 103

2008). b. 비타민 D 신생아의 비타민 D는 수유기간 모체의 비타민 D 농도 보다 임신 중의 비타민 D 농도나 출생 후 햇빛에의 노출에 의해 결정된다(Specker, 1994). 영유아의 경우 하루 400IU의 비타민 D가 권장되지만 비타민 D를 식품을 통해 섭취하기는 매우 어렵다. 다행히 적당량의 햇빛에의 노출로 비타민 D 부족을 예방할 수 있으며 영유아 를 위한 분유에는 비타민 D가 함유되어 있는 경우가 많다. 4) 폐경기 (1) 개요 1940년대 처음으로 성호르몬의 부족이 골다공증을 유발할 수 있다는 사실이 기술되었다. 난소절제술을 받은 여성에게서 골다공증이 높게 발생되고 폐경 전 젊은 나이에 수술을 받은 여성에게서는 예외 없이 골다공증이 관찰된다고 기술하고 있다. 또한 에스트로겐을 투여하 면 칼슘 평형이 회복된다고 주장하며, 기전은 잘 모르지만 아마도 에스트로겐이 조골세포를 자극시킬 것이라고 하였다. 의학이 발달하면서 비침습적이며 정확한 골밀도의 측정과 골대사 지표들이 개발됨에 따라 성호르몬과 골다공증의 연관성이 확인되었고, 호르몬치료가 골다공증의 예방을 목적으로 광 범위하게 사용되게 되었다. 최근의 Heart and Estrogen/progestin Replacement Study (HERS)와 Women's Health Initiative (WHI) 등 대규모 연구로 에스트로겐 치료의 위험도 밝혀졌지만 반면 에스트로겐이 골밀도도 유지 증가시키지만 골다공증 골절의 방지에도 효과 가 있다고 밝힘으로써 폐경 후 골다공증은 에스트로겐 결핍이 주된 원인이고 이를 보충하면 골다공증의 예방 및 치료에 효과적임이 확증되고 있다(그림 25). 따라서 본 장에서는 골격계에 대한 에스트로겐의 작용과 폐경 후 골다공증을 일으키는 에 스트로겐의 작용기전에 대하여 기술할 것이다. 104

[출처] 대한골대사학회. 골다공증 3판. 2006. <그림 25> WHI 연구 결과 (가) 골다공증의 분류 골다공증은 원인, 연령, 임상적 특징에 따라 1차성 골다공증과 2차성 골다공증으로 분류한 다. 1차성 골다공증은 성인에서 골다공증을 일으킬 수 있는 다른 질환이 동반되지 않은 상 태에서 발생하는 골다공증이다. 1차성 골다공증은 여성에게 폐경 후에 발생되는 제 1형 골 다공증(폐경 후 골다공증)과 고령의 성인 남녀에게 발생되는 제 2형 골다공증(노인성 골다 공증)으로 나누어진다. 2차성 골다공증은 발병 연령에 상관없이 골다공증을 유발시키는 원 인질환이 선행되어서 발생한 골다공증이다. 2차성 골다공증은 원인질환의 치료가 골다공증 치료의 가장 중요한 요소이며 원인질환 자체가 치료를 필요로 하는 경우가 대부분이므로 원 인을 찾는 데 노력을 기울여야 한다(대한골대사학회, 2006). a. 제1형 골다공증(폐경 후 골다공증) 최대 골밀도에 도달한 후 골밀도는 수년간 안정된 상태로 유지되다가 감소하게 된다. 여성 의 경우 골 소실은 폐경 전에 시작되나 그 정확한 시점은 알려지지 않았다. 폐경 후 여성은 골소실의 속도가 현저히 항진된다. 폐경 후 처음 5 10 년간 골소주가 피질골보다 빠르게 소실되며 골 소실률은 매년 각각 2 4%와 1 2%에 이른다. 여성은 이 기간 동안 피질골의 10 15%와 골소주의 25 30%가 소실되며, 호르몬요법으로 폐경 후 골 소실을 예방할 수 있다. 여성들 개인 간에 폐경 후 골 소실률은 상당한 차이가 있으나, 일부 여성의 경우 빠른 골 소실이 발생하는 원인은 명확하지 않다. 폐경 후 여성에게 연령에 따른 예측보다 더 심 한 골소실로 골다공증이 발생한 경우 이를 제1형 골다공증 또는 폐경 후 골다공증이라 명한 다. 폐경 후 골다공증에서 항진된 골 흡수로 인하여 부갑상선호르몬이 억제되고 활성형 비 타민 D 형성이 감소되어 장내 칼슘흡수가 제한된다. 임상적으로 제1형 골다공증에서는 척추 105

골의 골절과 손목 골절이 흔히 발생한다. 에스트로겐 결핍이 골 소실을 일으키는 기전은 아 직 확립되지는 않았지만, 최근의 연구 결과에 의하면 에스트로겐의 골격에 대한 효과는 receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL), RANKL의 세포 표면 수용 체인 receptor activator of nuclear factor-kappa B (RANK), 그리고 RANKL의 수용성 decoy수용체인 osteoprotegerin (OPG)계를 매개로 하는 것으로 설명된다. RANKL는 전구 조골세포 표면에서 발현되고 RANK는 전구 파골세포 표면에서 발현된다. 대식세포 집락 자 극인자의 존재 하에서 전구 파골세포의 RANK에 RANKL이 결합하게 되면 전구 파골세포 에서 성숙 파골세포로의 분화가 촉진된다. OPG는 조골세포를 포함한 많은 세포에서 형성되 는 단백으로 RANKL에 결합하여 파골세포의 발달을 억제한다. 에스트로겐 결핍에 의해 전 구 조골세포의 OPG생산이 감소하고 RANKL 발현이 증가하여 파골세포의 발달이 항진되고 골 흡수가 증가한다. 이와 반대로 에스트로겐을 투여하면 조골세포의 OPG생산이 증가하고 동물실험에서는 합성 OPG투여에 의하여 난소절제술에 따른 골 소실을 예방할 수 있었다. 에스트로겐 결핍은 인터루킨-1, 인터루킨-6, 종양괴사인자 등의 골흡수 사이토카인 골격계 내 생산을 증가시키고 인슐린양 성장인자-1 (insulin like growth factor-1)과 전환성장인자- 베타(transforming growth factor-β1) 등의 골형성 성장인자의 골격계 내 생산을 감소시킨 다. 또한 에스트로겐 결핍은 부갑상선호르몬의 골흡수 영향에 대한 골격계의 감수성을 증가 시킨다. 최근에는 조골세포에서 에스트로겐 수용체가 발견되어 에스트로겐이 직접적으로도 골형성에도 관련되는 것으로 생각된다(대한골대사학회, 2006). b. 제2형 골다공증(노인성 골다공증) 여성에게 폐경 후 빠른 골 소실이 진행된 후에도 남은 수명 동안에 좀 더 완화된 속도로 골 소실이 진행된다. 정상적인 노화에 따른 골다공증은 남녀 모두에게 발생하며 제2형 골다 공증(type Ⅱ osteoporosis)또는 노인성 골다공증(senile osteoporosis)으로 명한다. 제2형 골 다공증에서는 피질골과 골소주가 동반되어 감소되기 때문에 대퇴골, 골반, 손목, 상완골, 경 골 및 척추골 등 모든 부위에 골절이 발생한다(대한골대사학회, 2006). (나) 골량에 영향을 주는 여러 요인 성인의 골밀도는 성장기에 획득된 최대 골량과 그 이후의 골 소실 정도에 의하여 결정된 다. 따라서 사춘기 동안의 골량의 증가가 부족하고 성인일 때의 항진된 골 소실의 결과로 골밀도가 감소된다. 골밀도는 단위 부피(cm 3 ) 당 골조직의 양을 나타내나 실제적으로는 부 피밀도보다 면적밀도(cm 2 )가 측정되기 때문에 골밀도는 단위 면적당 골무기질의 양으로 정 의된다. 골밀도는 사춘기 동안 성호르몬의 영향으로 현저히 증가되어 젊은 연령의 성인은 소아기의 약 두 배에 도달하게 된다. 최대 골밀도를 결정하는 인자는 성별, 인종, 유전적 소인, 성호르몬, 성장호르몬, 사춘기의 시기, 칼슘 섭취량, 운동 등이 있다. 인자 중 유전적 소인은 최대 골량 변이의 80%까지 결 정하는 중요한 인자이다. 최대 골밀도는 체질성 사춘기 지연의 병력을 가진 남성에는 낮으 106

며, 이는 남성 골다공증의 중요한 병인 중 하나이고, 초경이 지연된 여성에게도 사춘기 지연 남성과 유사한 골밀도 소견이 보고되고 있다. 사춘기 전 골 획득량이 칼슘 보충에 의하여 증가함이 보고되고 있으며, 성장기의 최대 골밀도와 운동량이 연관됨도 관찰되고 있다. 골밀 도에 대한 유전적 소인의 효과는 다양한 방법으로 설명되고 있다. 골다공증 여성의 여성 자 손은 정상 여성의 여성 자손에 비하여 골밀도가 낮으며, 이란성 쌍생아보다 일란성 쌍생아 의 골밀도의 일치율이 현저히 높다. 또한 비타민 D 수용체 유전자, 에스트로겐 수용체 유전 자, 제1형 전콜라겐 유전자 및 저밀도 지단백 수용체 관련 단백5 유전자 등의 유전자가 골 밀도의 결정인자로 보고되고 있다. 남성은 여성보다 높은 골밀도를 가지며, 아프리카계 미국인은 유럽계 미국인보다 높은 골 밀도를 가진다. 성별과 종족에 의한 골밀도의 차이는 부분적으로는 골과 신체의 크기에 의 한다고 생각되고 있으며, 남성과 아프리카계 미국인의 경우 골다공증으로 인한 골절이 낮은 발병률을 가지는데 이에 대한 설명이 될 수 있다(대한골대사학회, 2006). (다) 골량의 형성과 에스트로겐의 역할 폐경 후 골다공증은 에스트로겐이 원인이다. 소년기의 골 형성은 느리고 성에 따른 차이가 없다. 사춘기에 접어들어서는 성장이 촉진되고 골밀도가 증가한다. 9세 소녀의 평균 골무기 질의 양은 약 900 g이지만 21 세에는 2,200 g로 증가한다. 이는 최대 골량의 약 60%가 사 춘기에 형성됨을 반증한다. 신장의 증가가 최정점에 이른 후 약 일 년 후 골량의 증가가 가 속화되는데 여성의 경우 최대 골량의 약 95%가 17 세에 완성된다고 한다. 남성은 여성에 비하여 2 3년이 늦다. 남성이나 여성 모두 골량의 증가는 에스트로겐에 의하여 촉진된다. 이를 입증하는 대표적 인 증례들이 발표되었다. 에스트로겐 수용체 유전자에 결함이 있거나 aromatase 유전자 결 함이 있는 경우 남성에게서도 성장판이 닫히지 않고 심한 골다공증을 유발하지만 aromatase 유전자에 결함을 보이는 환자에게 에스트로겐을 치료하면 빠른 호전을 보인다. 증례에서 보는 것처럼 에스트로겐은 남성이나 여성에게서 성장판을 닫는데 결정적인 역할을 한다. Aromatase 결핍 증례의 남성과 같이 테스토스테론이 에스트로겐으로 전환하지 못하 면 골연령이 늦추어지고 따라서 신장이 커진다. 동물실험에서 에스트로겐 수용체가 성장판 의 증식 중인 초기 연골세포에 집중되어 있음이 보고된다(대한골대사학회, 2006). 최대 골량이 형성된 후에는 골 재형성에 의하여 낡은 뼈는 제거되고 새로운 뼈가 형성되며 골량이 유지된다(그림 26). 골의 재형성은 활성화된 파골세포로 시작되는데 파골세포로 흡수 된 뼈는 뒤이은 조골세포에 의하여 골형성이 된다. 폐경 전 성인여성에게는 골흡수와 골형 성이 평형을 이루며 골 재형성은 약 3개월에 걸쳐 완성되어 낡은 뼈를 새로운 뼈로 교체하 는 역할을 한다. 여성의 경우 폐경이 되면 비교적 잘 유지되던 골량이 급격히 감소하게 된 다. 이는 폐경 후 급격히 증가되는 골재형성 때문으로 골 소주에서 특히 심하게 일어난다. 이러한 감소는 폐경 후 4 8년에 걸쳐 점차 완화된다고 보고된다. 폐경 전 하루 칼슘 소실 이 20 mg이었던 것이 약 60 mg으로 3배가량 증가한다. 따라서 하루 칼슘 섭취량을 폐경 107

전 1,000 mg에서 폐경 후는 1,500 mg으로 권장한다. 파골세포에 의한 골 흡수를 조골세포 에 의한 골 형성이 따르지 못하여 골재형성의 평형이 골 소실 쪽으로 기울어지기 때문으로 설명된다. 골재형성 단위 (bone remodeling unit: BRU)의 증가 외에도 장에서 칼슘 흡수의 감소, 요칼슘 배설의 증가, 산장에서 활성비타민 D의 합성 저하 등의 소견도 관찰된다. 이러 한 골 량의 감소가 축적이 되면 골밀도의 1 표준편차의 감소 (T-score < -1.0)가 골절의 위험을 2 3 배 증가시킨다. [출처] 대한골대사학회. 골다공증 제3판. 2006. p.207. <그림 26> 골의 재형성 반면 폐경 직후 곧바로 여성 호르몬을 보충한 경우는 칼슘 평형이 유지되고 골 소실을 방 지할 수 있다. 이러한 사실은 오래 전부터 동물실험과 많은 임상연구들에서 입증되었다. 폐 경으로 혈중 에스트로겐 농도가 감소되면 파골세포가 증가하고 골재형성이 증가한다. 증가 된 골 흡수로 혈중 이온화 칼슘이 증가하며 따라서 신장 칼슘 배설이 증가되고 부갑상선호 르몬의 분비가 억제된다. 억제된 부갑상선호르몬은 신장에서 활성비타민 D 3[1,25 (OH) 2 vitamin D 3]의 합성을 저하시킨다. 활성비타민 D 감소의 결과로 장내 칼슘 흡수의 효율이 저하된다. 에스트로겐을 보충하면 골재형성이 감소하고 활성비타민 D의 농도가 증가되며 장 내 칼슘 흡수가 호전되어 칼슘의 평형을 회복한다. 최대 골량이 형성된 이후부터 폐경 전까지 경도의 골 소실이 진행되다가, 폐경 이후 골 소 실이 급격히 증가된다. 이러한 증가는 증가된 혈중 난포호르몬(follicular stimulating hormone: FSH)과 감소된 에스트로겐(estradiol; E2) 농도와 연관된다. 골소실의 증가는 전체 골격에서 발생하며 특히 골소주에서 두드러진다. 이는 골소주의 표면적이 피질골보다 넓어 골재형성이 더 광범위하게 일어나기 때문으로 설명된다. 골대사가 두 배 증가한다면 5 년 후 골밀도의 소실이 15%에 이르게 되고 이는 거의 1 표준편차에 해당이 된다. 에스트로겐 감소로 인한 골 소실은 70 대의 여성에게도 관찰된다고 보고된다. 체중이 폐경 후 골 소실 에 크게 영향을 주어, 비만 여성에게는 골 소실이 적다. 이는 물리적 부하에 의한 영향 또는 비만에 의한 높은 혈중 에스트로겐 농도의 영향으로 설명된다(대한골대사학회, 2006). (라) 에스트로겐요법이 골격에 미치는 영향 1940 년대부터 에스트로겐 투여가 골격계에 유익할 것이라는 연구가 있었고, 1962 년에 미 108

국 식품의약청(FDA)은 conjugated equine estrogen(cee)의 시판을 허용하면서 에스트로겐 이 골에 효과적일 것임을 명시하였다. 1986 년 미국 FDA는 에스트로겐이 폐경 후 골다공 증에 효과적 이라고 재 명시하였다. 그 후 여러 제제와 용량이 골다공증의 예방 및 치료에 허가되었다가 다시 골절에 대한 데이터 부족을 이유로 재조정되어 현재 에스트로겐은 골다 공증의 예방목적으로 미국 FDA에 허가된 상태이다. 에스트로겐의 골밀도에 대한 효과는 일찍부터 연구되었다. 150명의 자궁과 난소절제술을 받아 수술로 인해 폐경이 된 여성을 대상으로 1.25, 0.625(표준용량), 0.3(저용량), 0.15(초저 용량) mg의 치료 군으로 무작위 분류하여 2 년간의 효과를 관찰하였다. 골밀도는 중수골 (metacarpal bone)을 single beam수골hoton absorptiometray(spa)로 측정하였다. 0.625 mg 이상이 되어야 골밀도를 유지하고, 이러한 효과는 1.25 mg과 차이가 없음을 발표함으로써 현재까지 골다공증 예방을 위한 호르몬 치료 용량의 지침이 되고 있다. 하지만 최근 WHI 연구(WHI group, JAMA 2002) 이후 호르몬 용량을 줄이려는 시도가 되고 있고 초저용량 (ultralow dose; 1/4 용량)에서도 2 년간 에스트로겐을 사용했을 때 위약군에 비해 유의하게 골밀도가 증가되었다(Richman, et al., 2006). 폐경인 여성의 골다공증에 대한 에스트로겐의 예방 효과를 입증하는 수많은 연구들이 발표 되었다. 이견 없이 모든 데이터가 비슷한 결과를 보이고 있는데, 에스트로겐 투여는 골재형 성을 늦추고 골소실의 속도를 감소시킨다고 발표된다. 이러한 효과는 에스트로겐을 투여하 는 한 지속되며 조기 치료가 더 효과적이라고 보고된다. 약제 간 비교 연구에서는 초기 폐 경인 여성은 골의 보전 효과가 최소한 비스포스포네이트의 효과와 유사하다고 하였다. 그러 나 치료를 중단하면 골 소실은 다시 증가되는데, 그 정도는 난소절제술 후의 골 소실 정도 와 유사하다고 관찰된다. 에스트로겐 보충은 폐경 후 에스트로겐에 의한 골 소실을 예방하 지만 그와 노화에 따른 골 소실 등 다른 요인의 골 소실을 완전히 예방할 수는 없다. HERS, WHI 등 대규모 연구에서 유방암, 심혈관 질환 등에 대한 부작용이 발표되면서 에 스트로겐 치료가 생리적 기전에 부합되고 효과적임에도 불구하고 사용이 자제되고 가능한 최단 기간 최소 용량의 사용이 권유되고 있다. 따라서 최근 Lindsay 등은 대규모 연구인 Women's Health, Osteoporosis, Progestin, Estrogen(HOPE) 연구 대상자를 분석하여 골밀 도에 대한 에스트로겐의 유효 용량을 재분석하였다. HOPE 연구는 총 2,673 명의 40 65 세 건강하고 폐경인 여성을 대상으로 2 년간 지속된 전향적 대규모 연구이다. 이 중 폐경 후 4 년 이내인 822 명을 대상으로 CEE 0.3, 0.45, 0.625 mg을 비교하였을 때 모든 용량에서 척 추 및 대퇴부 골밀도가 의미 있게 증가하였고 골대사 지표가 의미 있게 감소하였다고 보고 하였다. 척추 골밀도의 증가는 0.625 mg 처방군과 0.45 mg 처방군은 차이가 없었으나 0.3 mg에서는 유의하게 낮은 증가를 보여 기존의 최소 유효용량이었던 0.625 mg보다 더 낮은 용량으로도 골량의 유지가 가능하다고 발표하였다. 연구자들은 1984 년 데이터와의 차이는 측정 방법의 차이, 대상이 대부분 수술로 인한 폐경 여성이었던 점을 이유로 추정하였다(대 한골대사학회, 2006). 109

(마) 에스트로겐이 골세포에 미치는 작용기전 에스트로겐은 당질코르티코이드호르몬으로 세포막을 자유롭게 통과하여 세포질 내로 유입 되고 세포질 내에 존재하는 수용체에 결합하여 활성화시킨다. 활성화된 수용체는 이형체를 이루어 핵 내로 들어가고 핵 내에서 에스트로겐에 의하여 활성화되거나 억제되는 표적 유전 자에 작용하여 기능을 한다. 에스트로겐 수용체는 현재 알파와 베타 두 종류가 밝혀져 있다. 최근에는 수용체를 경유하지 않는 non-genomic action이 밝혀져 골격계를 비롯한 여러 부 위에서 어떠한 역할을 할 것으로 추정되지만 구체적인 연구가 더 필요하다(그림 27). [출처] 대한골대사학회. 골다공증 제3판. 2006. p.210. <그림 27> 에스트로겐 수용체 알파의 모식도 (바) 에스트로겐이 골세포에 미치는 영향 파골세포 형성의 증가 및 세포자멸의 감소로 인한 세포수의 증가와 활성의 증가에 의하여 폐경 후 골 흡수가 급격히 증가된다. 그러나 에스트로겐이 파골세포를 비롯한 골세포에 미 치는 영향에 대한 기전은 많은 연구가 있었음에도 불구하고 아직까지 정확히 설명되지 않는 다. 골세포 내의 에스트로겐 수용체 존재가 1988 년에 밝혀진 이래 에스트로겐이 인터루킨 1, 6, M-CSF, TNF-α, GM-CSF 등의 사이토카인들, IGF-1과 같은 성장인자, 프로스타글란딘 종류들 등 골형성과 골흡수에 영향을 주는 물질들을 조절한다는 증거들이 연구되고 있다. 인터루킨 1,6, TNFα, PG E 2 등이 파골세포 전구체의 수를 늘리며 이들은 에스트로겐에 의 하여 억제된다고 보고된다. 또한 이들 물질들의 생산이나 반응을 억제시키면 난소 절제 동 물에게는 파골세포의 증가가 억제된다고 보고한다. Mundy 등의 연구는 에스트로겐이 TNF-α를 증가시키고 이 물질을 통하여 파골세포의 세포사멸을 증가시키며 활성을 감소시 킨다고 보고하였다. 파골세포 분화의 주된 조절인자가 RNAK/RANKL/OPG 계로 밝혀진 후 이들에 대한 에스트로겐의 역할이 연구되었다. 조골세포계열의 기질세포에서 생성되는 RANKL(receptor activator of NF-κB ligand)는 파골세포에 존재하는 수용체인 RANK(receptor activator of NF-κB)와 결합하여 파골세포의 분화에 결정적인 역할을 한다. OPG(osteoprotegerin)는 RANK와 결합하지만 세포 내 기능은 없어 RANKL에 대한 체네 경쟁 조절 물질이다. 에스트로겐은 조골세포계열의 기질세포에서 OPG를 증가시키고 RANK 를 감소시킨다고 보고되지만 이러한 직접적 조절 효과는 크지 않다. 에스트로겐이 RANKL 110

를 직접적으로 조절한다는 증거는 없다. 최근에는 골조직에서 에스트로겐의 역할을 면역세 포와 연계하여 그 기전을 설명하고 있다. T-cell에 에스트로겐 수용체가 발현되는데 난소 절제를 하면 T-cell의 수가 증가하기 때문에 TNF-α 등의 사이토카인의 생성이 증가하고 이러한 사이토카인들이 RANKL를 크게 자극한다고 알려져 있다. 또한 인터루킨 7이 T-cell 을 조절하고 IL (Interleukin)-7은 에스트로겐에 의하여 조절된다는 논문들이 보고된다. 즉 T-cell에서 IL-1과 TNF-α 뿐 아니라 수용성 RANKL도 생산되는데, T-cell에 의한 사이토 카인 분비는 조골세포계열 기질세포에서 생산되는 IL-7에 의하여 촉진된다. 에스트로겐 결 핍 동물의 골수에는 IL-7 mrna 및 단백 양이 의미 있게 증가되어 있고 에스트로겐을 보 충하면 역전된다. 또한 난소절제술을 한 백서에 IL-7에 대한 항체를 주입하면 골소실이 예 방된다. 그러나 이러한 연구들은 좀 더 많은 연구자들에 의한 검증이 필요한 상태이다(그림 28, 29). 대다수의 연구들이 파골세포에 대한 에스트로겐의 사이토카인들을 경유한 간접적 작용에 초점을 두지만, 일부 연구들에서는 직접적으로 영향을 미칠 가능성을 주장한다. 인간을 비롯 한 여러 종의 파골세포에서 에스트로겐 수용체의 존재가 보고된다. 조골세포 없이 배양한 파골세포가 에스트로겐에 의하여 억제됨이 보고된다. 그러나 연구가 한정적이고 상반되는 결과도 있어 좀 더 확증을 위한 연구들이 필요할 것이다(대한골대사학회, 2006). [출처] 대한골대사학회. 골다공증 제3판. 2006. p.211. <그림 28> 골세포에 대한 에스트로겐의 작용 [출처] 대한골대사학회. 골다공증 제3판. 2006. p.212. <그림 29> 파골세포의 세포사멸을 촉진시키는 에스트로겐의 작용기전에 관한 연구 111

(사) 에스트로겐이 골 강도에 미치는 영향 기계적 자극이 골 강도에 영향을 주며 골의 미세 구조를 결정한다는 것은 잘 알려진 사실 이다. 골의 기계적 자극에 대한 반응을 에스트로겐이 조절한다는 증거들이 발표되고 있다. 조골세포 배양 실험에서 기계적 자극을 지속적으로 가하면 세포수가 증가하는데 이러한 효 과가 에스트로겐 길항제를 투여하면 소멸되며 에스트로겐 수용체 알파 유전자를 주입하면 증진된다고 발표하였다. 에스트로겐 수용체 knockout mice는 기계적 자극에 정상 백서에 비 하여 3 배나 적은 반응이 관찰되고 에스트로겐 수용체 결핍 조골세포를 배양 실험하면 기계 적 자극에 대한 반응이 관찰되지 않는다고 보고된다. 반면 에스트로겐 수용체 베타 knockout mice는 기계적 자극에 오히려 세포수가 증가하였다. 현재까지 발표된 연구들은 단 기간의 효과이고 아직 기전에 대한 설명은 부족하다. 추정되는 기전은 기계적 자극은 세포 내 ERK1/2와 같은 물질들의 인산화를 촉진시키고 이에 의하여 에스트로겐 수용체의 인산 화가 증가되며 따라서 에스트로겐에 의한 기계적 자극에 반응하는 표적 유전자들의 활성이 증가된다고 생각된다. 이러한 과정에는 칼슘의 세포 내 농도, NO, PGs, IGF 등 성장인자 등을 매개로 이루어진다고 추정된다. (아) 에스트로겐 수용체 유전자 변형 백서 모델에 관한 고찰 조골세포에서 에스트로겐 수용체 알파는 10 일까지 발현이 증가하여 그 상태로 유지된다. 에스트로겐 수용체 베타는 초기 배양에서는 매우 적게 발현되다가 분화시기에 증가되어 배 양 21 일째 최고가 된다고 보고하지만 다른 연구에서는 초기부터 높은 발현을 보인다고 보 고하였다. 이렇게 혼동스런 결과를 보이는 이유 중의 하나는 조골세포에서 에스트로겐 수용 체 발현이 매우 낮기 때문에 생식기의 약 1/10 정도가 발현된다. 파골세포에서도 에스트로 겐 수용체가 발현된다고 보고되지만 발현 정도는 매우 낮다. 에스트로겐이 골량의 유지에 중요한 역할을 함에도 불구하고 에스트로겐 수용체 발현이 골세포들에서 매우 적기 때문에 혹 또 다른 에스트로겐 수용체의 존재 가능성, 에스트로겐의 비-게놈 작용 (nongenomic action) 등 여러 다른 가능성이 제시되지만 아직 확실하지 않다. 1990 년대 초부터 에스트로겐 수용체 알파, 베타, 그리고 알파-베타 이중 knockout 백서에 대한 연구가 연이어 발표되었다. 그러나 초기의 Dr. Korach 팀에 의하여 발표된 백서들은 표적 유전자에 neo-gene cassette를 삽입하는 방법으로 실험을 하였기 때문에 변형된 에스 트로겐 수용체들이 생산되어 문제가 되었다. 따라서 최근 cre-lox P 방법으로 완전히 표적 유전자를 제거한 백서 모델로 재연구되었다. 폐경과 같이 에스트로겐이 결핍된 상태에서는 골재형성이 급격히 증가하고 골대사 형성 및 흡수지표가 상승되는 소견과는 달리 에스트로겐 수용체 알파 및 베타 또는 양쪽 모두를 제 거한 백서에서는 이러한 극적인 효과를 관찰할 수 없었다. 수컷 및 암컷 모두 에스트로겐 알파 수용체 제거 백서는 골대사 지표가 오히려 감소하였고 오히려 골소주 골밀도는 증가하 였다. 에스트로겐 수용체 베타 제거 백서는 성별에 따라 반응이 차이를 보였다. 수컷에서는 변화가 없는 반면 암컷에서는 골흡수가 감소되고 골소주량이 증가하였다. 양 수용체를 모두 112

제거한 백서인 경우 암컷에서는 에스트로겐 수용체 알파 및 베타 제거 백서에서 골소주 밀 도가 증가한 소견과는 달리 골소주량이 상당량 감소하였고, 골대사 지표는 감소되었다. 혈청 에스트로겐 치는 에스트로겐 수용체 알파 제거 백서에서 크게 증가되어 아마도 골 량 및 골 대사에 영향을 주었으리라 추정하였다. 이는 에스트로겐 수용체 알파 단독 제거 백서에서 보이는 보상작용의 원인으로 추정하였다. 동물 모델에서 기대와는 다른 결과가 나오자, 골격 계에 대한 에스트로겐 수용체의 역할에 대한 의문이 제기되고 있다. 한 연구에서는 에스트 로겐 수용체 베타 knockout 백서를 난소절제술을 한 후 관찰하였다. 대조군과 같은 골 소실 을 보여 난소 제거로 유발된 골 소실이 에스트로겐 베타와는 무관함을 보여 주었다. 다른 연구는 에스트로겐 수용체 알파 knockout 백서를 고환 절제술을 한 후 관찰하였다. 대조군 과 같은 골소실과 골대사 지표의 증가가 관찰되었으며 대조군에서는 에스트로겐 투여가 더 좋은 효과를 보인 반면 이러한 효과는 knockout 백서에서는 관찰되지 않았다. 그러나 이 연 구는 에스트로겐 수용체 알파가 없는 백서의 피질골 내표면의 골 형성을 에스트로겐 투여로 자극되는 것을 관찰하였다. 최근 알파 및 베타 두 종류의 수용체를 dominantnegative transgenic model로 knockout시킨 rat model이 보고되었다. 난소절제술을 하였을 때 두 수용체가 기능이 없음에도 불구하고 골 소실이 야기되었으며 에스트로겐 투여로 회복 이 되지 않았다. 이러한 연구들은 아직 좀 더 많은 연구들에 의하여 검증되어야 하겠지만, 에스트로겐의 골격계에 대한 효과가 알려진 에스트로겐 수용체를 경유하지 않고 다른 기전 이 존재할지도 모른다는 가능성을 시사한다(대한골대사학회, 2006). (2) 역학 미국에서 골다공증 환자는 2 천만 명 이상이며, 이로 인하여 매 년 150 만 명의 골절 환자 가 발생하는 것으로 추정되고 있다. 일생 동안 여성은 50%의 골소주와 30%의 피질골이 소 실되고, 백인 여성의 40%는 골다공증으로 인한 골절을 경험하게 된다. 고령인 경우 1/3에 해당하는 여성과 1/6에 해당하는 남성에게서 대퇴골 골절이 발생하고, 미국에서 골다공증의 치료에 소요되는 비용은 매년 140 억 달러에 육박한다(대한골대사학회, 2006). 우리나라의 경우는 현재 골다공증 빈도에 대한 정확한 보고가 되어 있지 않지만 일부 논문 에서 보면 지방공사 충주의료원을 방문한 여성 296 명(30 대 16명, 40 대 119명, 50 대 79 명, 60 대 82명)을 대상으로 이중에너지 방사선 흡수 계측기(Osteoplan p-dxa)를 이용하여 요골 말단의 두 부위에서 측정한 골밀도 치를 후향적으로 분석하였다. 측정된 골밀도치를 이용하여 WHO의 기준에 따라 골감소증, 골다공증으로 진단한 논문을 보면 폐경 후 군에서 는 15.6%로 골다공증의 빈도는 높아지는데 특히 폐경기 이후에 이러한 변화가 더욱 심해지 는 것으로 나타났다(박용문 등, 2002). 또 다른 논문의 보고에 의하면 65 세 이상의 고령 폐 경 여성 301 명을 대상으로 한 논문에 의하면 ISCD 기준을 적용한 경우 골다공증이 42.8% 였고, WHO 기준을 적용한 경우 81.8%로 이는 비록 일개 대학병원을 중심으로 WHO 기준 과 ISCD의 기준의 많은 차이를 보여 주기 위한 것이 주가 되는 연구이나 폐경 후에 고령 113

여성에서는 골다공증의 빈도가 높은 것을 단적으로 보여주고 있으므로 폐경 후에 골다공증 의 치료를 시행해야하는 필요성에 대한 근거를 보여준다고 할 수 있다(이해혁 등, 2009). 여러 논문들의 유병률을 정리한 내용은 폐경 여성들만을 중심으로 시행한 것이 아니므로 참 고용으로 보고자 한다(표 20~24, 그림 30). <표 20> 골다공증 유병률에 대한 국내 연구 현황 [출처] 신찬수, 최형진. 김민주 등. 한국인 골다공증 및 골절의 역학. 제 12차 대한골대사학 회 골다공증 연수강좌집. 2009. 114

<표 21> 2001~2005년 건강보험공단 급여자료로 파악한 골다공증 진료건수, 실수진자수, 입 내원일수 [출처] 신찬수, 최형진. 김민주 등. 한국인 골다공증 및 골절의 역학. 제 12차 대한골대사학 회 골다공증 연수강좌집. 2009. <표 22> 안산 코호트에서 척추골절 유병률 [출처] 신찬수, 최형진. 김민주 등. 한국인 골다공증 및 골절의 역학. 제 12차 대한골대사학 회 골다공증 연수강좌집. 2009. 115

[출처] 신찬수, 최형진. 김민주 등. 한국인 골다공증 및 골절의 역학. 제 12차 대한골대사학 회 골다공증 연수강좌집. 2009. <그림 30> 2005년도 고관절의 연령별 분포 <표 23> 2001~2005년 50세 이상 8대 골절 호발부위별 집계 건수 [출처] 신찬수, 최형진. 김민주 등. 한국인 골다공증 및 골절의 역학. 제 12차 대한골대사학 회 골다공증 연수강좌집. 2009. 116

<표 24> 2001~2005년 50세 이상 인구증가율 및 주요 골절 증가율 비교 [출처] 신찬수, 최형진. 김민주 등. 한국인 골다공증 및 골절의 역학. 제 12차 대한골대사학 회 골다공증 연수강좌집. 2009. (3) 임상양상 무증상이 대부분이며 허리 통증 등을 호소할 수 있다. 척추 골절이 진행 후에는 키가 줄어 들거나 허리가 굽는 증상이 생기며 손목골절 등 골절이 된 후 진단되는 경우가 많다. 비록 골다공증이 증상이 없기는 하지만 과거 약 20년 정도를 변화한다. 키가 줄어드는 증상이 있 건 없건 척추의 골절력인 경우 주의를 요한다(Goldman and Ausiello, 2006). (4) 진단 골다공증을 선별하는 연령은 미국예방의학회(American College of Preventive Medicine; ACPM)에서 권장하기로 모든 65세 이상의 연령을 골다공증 검사를 시행할 것을 권장하고 모든 50세 이상의 여성에서 골다공증의 위험 요소를 발견하는 것이 중요하므로 위험 요인을 질문을 통해서 밝혀내어 65세 전부터 골다공증관리를 해줄 것을 권고한다(Lim, Hoeksema, and Sherin, 2009)(표 25). 117

<표 25> 골다공증 위험 요소 주된 위험 요인 부가적인 위험 요인 (major risk factor) (minor risk factor) 척추압박골절 류마티스 성 질환 40세 이후에 잘 부서지는 뼈 (Fragility fracture) 갑상선 기능항진증 과거력 골다공증 골절 가족력 만성 항간질 치료 최근 3 개월 이상의 전신 코르티코이드치료 칼슘이 저하된 식단 흡수 장애 증후군 흡연 1차성 부갑상선 항진증 과도한 알콜 섭취 넘어지는 경향이 있음 체중 57 kg미만 X-ray 상 명백한 골감소증 25 세 때 몸무게의 10% 이상 체중 소실 성선저하증 (hypogonadism) 만성 헤파린 치료 중 45세 이전 폐경 [출처] Lim LS, Hoeksema LJ, and Sherin K. ACPM Prevention Practice Committee. Screening for Osteoporosis in the adult U. S. Population ACPM Position Statement on preventive practice Am J Prev Med 2009;36:366-75. 골다공증은 골무기질과 골기질의 감소로 골량이 감소하고 골강도가 저하되어 골절의 위험 이 증가되는 가장 흔한 대사성 골질환이다. 세계보건기구의 기중에 따르면 골감소증은 골밀 도가 최대 골량에서 1 2.5 표준편차 범위로 저하된 상태이고 골다공증은 2.5 표준편차 이하 로 저하된 상태이다(대한골대사학회, 2006). 2008년도 국제임상골밀도측정학회(ISCD) 진단 기준에 따라서 요추의 관심영역(ROI, region of interest)은 다음과 같다. 요추의 골밀도 측정을 후면 촬영법 (posterio-anterior view)으로 1 번 요추에서 4 번 요추까지 측정된 골밀도를 사용한다. 모든 측정 가능한 요추를 사용하고 국소적으로 구조적인 변화 또는 인공물에 의해 영 향을 받는 요추를 제외한다. 만일 4 개의 요추가 사용하기에 유효하지 않으면, 3 개의 요추 를 사용한다. 3 개의 요추가 유효하지 않은 경우에 2 개의 요추를 사용한다. 골밀도에 근거한 진단 분류는 단 하나 요추를 사용하여 진단하면 안된다. 만약에 나머 지 요추가 모두 제외되고 다지 1 개의 요추에 의한 진단은, 다른 유효한 골격에서의 위치 에 기초를 두어야 한다. 2008년 ISCD 진단 기준에 따라서 고관절 (hip)의 관심영역은 다음과 같다. 가장 낮은 값의 대퇴 근위부 (proximal femur)나, 대퇴 경부 (femoral neck) 을 이용하 여 측정한다. 골밀도는 어느 쪽이든 대퇴 경부에서 측정되어야 한다. 양측 대퇴경부의 골밀도의 평균 T-score를 진단에 이용하는 것은 부적절하다. 118

대퇴 경부의 평균 골밀도는 추적 관찰에 유용하다. 즉 근위부 대퇴 (proximal femur), 대퇴경부와 돌기 (femoral neck, trochanter)및 요추 (lumbar spine) 중 가장 낮은 T-score를 진단에 사용해야 한다. 또 WHO의 분류는 단하나 의 요추 골밀도를 T-score에 적용할 수 있다. 그리고 국민건강영양조사 (The National Health and Nutrition Examination Survey)의 자료를 사용하여 ISCD는 근위부 대퇴의 T-score의 편차를 확인하여야 한다(Hans, et al., 2006). 그리고 다음과 같은 간략한 질문사항을 통해서 위험 요소들을 발견해 보고 위험 요소가 발 견 될 시에는 골다공증 검사를 시행한다(Nayak, Roberts, and Grreenspan, 2009)(표 26). 119

<표 26> 골다공증 위험도를 위한 질문지 1. 나이를 만 ( ) 세 2. 수년간 체중이 감소한 적이 있나요? 예 아니요 3. 키 ( ) cm, 몸무게 ( ) kg 4. 건강상태는? 매우 좋다( ). 좋다( ). 일반적이다.( ) 나쁘다.( ) 5. 현재 스테로이드 제제를 1 달 이상 복용 여부( ) 6. 현재 흡연 여부( ) 7. 음주 여부 1) 금주 2) 일주일에 1 3 회 3) 일주일에 4 회 이상 4) 한 달에 2 4 회 정도 5) 한 달 미만으로 8. 음주량 1) 1 또는 2 잔 2) 3 또는 4 잔 3) 5 또는 6 잔 4) 7.8 또는 9잔 5) 10 잔 이상 9. 의자에서 일어날 때 일반적으로 손목으로 짚고서 일어나는 습관이 있나요? 10. 과거 5 년 이내에 낙상한 적이 있나요? 11. 골절의 과거력이 있나요? 있으면 부러진 부위 체크요망 1) 엉덩이뼈 2) 손목 3) 척추 4) 갈비뼈 5) 골반 6) 다른 부위는 있으면 적으세요 12. 골다공증이 있다는 이야기를 들은 적이 있나요? 13. 골다공증 검사를 시행하라는 권유를 받으신 적이 있나요? 14. 골다공증 검사를 한 적이 있나요? 1) DXA 검사 2) 질문지 3) Heel 초음파 4) CT 검사 15. 골다공증으로 진단 받은 적이 있나요? 16. 골다공증 가족력이 있나요? 가족 중에 적으세요. 친모, 친부, 여자형제, 남자형제, 조모 17. 당신의 성별은? 18. 교육 정도에 대해서 쓰세요 [출 처 ] N ayak S, R oberts M S, G rreenspan S L, F actors A ssociated w ith O steoporosis screening and recom m endations for osteoporosis screening in older adults. J G en Intern M ed 2009;5:585-91. 120

(5) 치료 골다공증의 예방과 치료에 사용되는 약제들로는 골 흡수 억제제와 골 형성 촉진제로 구분 한다. 골다공증 약제는 기본적으로 칼슘과 비타민 D를 함께 투여하여야 합니다. 골 흡수 억 제제로는 선택적 에스트로겐 수용체 조절제, 비스포스포네이트, 칼시토닌 등이 있다. 골 형 성 촉진제로는 불소와 부갑상선호르몬 등이 있다. 비스포스포네이트제제는 기존에 일주일 1 회 투여하는 알렌드로네이트와 리센드로네이트 외에 1 달에 한 번 투여하는 이반드로네이트 가 있으며 3 개월과 1 년 간격으로 정주되는 이반드로네이트와 졸렌드로네이트가 있다. 선택적 에스트로겐 수용체 조절제는 골다공증의 예방과 치료 외에도 침윤성 유방암의 위험 성을 감소시키는 장점이 있으며 칼시토닌은 통증을 감소시키는 장점이 있다. 현재 임상에서 사용되는 유일한 골 형성 촉진제인 부갑상선 호르몬은 골 형성을 촉진한다 는 점에서 매우 고무적이나 고가인 점과 암 발생의 가능성 등으로 인한 단기간 사용 등의 문제점이 있다. (가) Calcium 칼슘은 골 건강의 관점에서 우리 신체에서 최대 골 량의 결정, 정상적인 골격 유지, 골 소 실 예방 등에 있어 중요한 역할을 하며, 골과 관련된 이러한 칼슘의 역할 이외에도 신경의 흥분과 자극 전달, 근육의 수축 및 이환, 혈액응고에도 중요한 역할을 한다. 이런 기본적인 지식에 대해 환자에게 칼슘의 중요성을 교육하고 칼슘을 권장하는 것이 중요하다. 미국 국립보건원(National Institutes of Health: NIH)에서는 폐경 여성의 경우 1 일 1000 1500 mg 의 칼슘을 권장 한다. 한국영양학회의 제 8차 개정에 따른 한국인의 1 일 칼슘의 영양 섭취 기준은 20 49세 의 여성의 성인의 경우 700 mg 이며, 50세 이후의 폐경기 여성 의 경우는 800 mg 이다. 미국의 경우 미국과학한림원(national academy of sciences: NAS) 에서는 50세 전의 성인은 100 mg, 50세 이후는 1200 mg을 권장하고 있으며 미국 보건원에 서는 폐경 전이나 호르몬 치료를 받고 있는 폐경 여성의 경우는 1,000 mg, 호르몬 치료를 받고 있지 않은 폐경여성의 경우는 1,400 mg을 권장하고 있다. 2005년 국민 건강영양 조사 결과를 보면 우리나라 국민의 1 일 칼슙 섭취량은 553.1 mg 이며 치료가 592.7 mg,, 가 512.9 mg으로 권장량에 미치지 못하고 있어 보충이 필요한 상태임을 보여주고 있다. 원칙적 으로 칼슘 섭취는 식사에서 보충하는 것이 좋으나 개인의 식습관과 여러 다른 요인들로 인 51그 섭취량이 권장량에 못 미치는 경우가 있으며 이런 경우에는 칼슘 보충제가 필요하 다. 가장 많이 사용되는 탄산칼슘과 같은 제제는 음식물과 같이 섭취할 때 그 흡수율이 좋 아진다. 무위산증이 있는 환자의 경우는 구연산 칼슘처럼 위산이 필요하지 않은 칼슘을 복 용하는 것이 좋겠다. 흡수율의 저하를 방지하기 위해 l 회 복용량을 500 mg이하로 나누어 투여하는 것이 적절하며 섭취의 상한선은 2500 mg으로 4000 mg이상 섭취하면 고칼슙혈증, 신장장애, 이소성 석회화 등이 발생할 수 있으므로 주의하는 말을 해주는 것이 중요하다. 칼슘이 많은 식품으로는 대표적으로 우유, 유제품 등이 있다. 칼슘의 대부분은 유제품에서 121

섭취되는 것이며 고기, 채소, 과일, 빵, 콩 등에서는 전체 식이 칼슘의 10% 만을 공급한다 (표 27). <표 27> 식품별 칼슘함량 [출처]김정구. 골다공증의 기타치료. 폐경기 여성의 관리 3rd ed. 군자 출판사 p246-289. (나) Vitamin D 비타민 D는 칼슘의 흡수를 증가시키는 역할을 한다. 비타민 D3 (cholecalciferol)는 피부에 서 자외선에 의해 합성되거나 음식을 통해 섭취할 수 있으며 비타민 D2 (ergocalciferol)는 음식을 섭취함으로써 얻어진다. 간에서 25(OH)D가 만들어 지고 신장에서 1-알파 수산화 효소에 의해 칼시트리올이 만들어지게 되면서 활성을 갖게 된다. 노인에서 비타민 D의 섭취 가 부족하고 일광에 노출되는 시간이 적을 수 있으므로 비타민 D의 발생이 흔히 발생할 수 있다. 비타민 D는 그 투여 용량에 비례하여 칼슘의 장내 흡수가 증가되며 혈중 칼슘의 증 가, 부갑상선 호르몬의 감소를 나타내며 골흡수 표지자도 감소된다. 비타민 D 투여가 골절 예방에 약하지만 효과가 있는 것으로 보고되고 있으므로 이를 환자에게 상기시켜주는 것이 중요하다. 또한 비타민 D는 근력 강화에도 도움이 되어 낙상의 위험을 감소시키고 면역 기 능에도 관여하여 여러 암이나 질병과 연관성이 관찰됩니다. 비타민 D는 역학 연구 상 비타 민 D 섭취량과 대장암, 전립선암, 유방암, 난소암, 식도암과 같은 암의 발생률이나 예후에 122

연관이 있는 것으로 나타난다. 한국영양학회에서 제시한 한국 여성에서의 비타민 D의 1 일 권장량은 400 IU 이다. 하지 만 최근 미국골다공증재단에서는 골다공증 예방을 위해서는 혈중 25(OH)D를 75 nmol/l 이 상 유지 할 수 있는 하루 800 IU를 권장한다. 비타민 D3 의 권장량은 자외선 조사나 활도 량에 따라 차이가 있다. 우리나라의 1일 영양섭취기준은 일관에 노출되는 시간이 비교적 많 은 20 49 세의 경우 200 IU (5ug)이며, 이외의 연령에서는 400 IU (10 ug)이다. 비타민 D 의 경우 혈중 25(OH)D가 30 ng/ml 이하면 결핍증으로 진단하며 우리나라 폐경여성들이 비타민 D 결핍을 가지는 경우가 50 60%에 해당한다고 하여 폐경 여성 중 상당수에서 비 타민 D 부족 상태임을 알 수 있는 여러 보고가 있다. 비타민 D가 함유된 식품은 표 25와 같다. <표 25> 식품별 비타민 D 함량 [출처]김정구. 골다공증의 기타치료. 폐경기 여성의 관리 3rd ed. 군자 출판사 p246-289. (다) Calcitonin 칼시토닌은 갑상샘의 부난포에서 분비되는 호르몬으로서 파골세포의 골흡수를 억제된다. 폐경 후 골다공증의 예방 및 치료에는 호르몬 치료가 1 차 치료이긴 하지만, 에스트로겐 혹 은 다른 여러 약물들이 사용금기인 여러 경우에서 칼시토닌을 사용금기인 여러 경우에서 칼 시토닌을 사용하거나 병합해 사용할 수 있다. 즉 호르몬 치료에 금기인 골다공증환자, 비스 포스포네이트에 위장관 부작용이 심한 환자, 여러 종류의 약제를 복용하는 환자 등에서 칼 시토닌을 고려해 보는 것이 좋다. 특히, 칼시토닌은 진통 효과가 있는 것으로 알려져 있어 골다공증으로 인한 골절로 동통을 호소하는 환자에게 효과적으로 사용할 수 있는 약물이라 123

고 할 수 있다. 칼시토닌의 종류로는 사람, 연어, 장어, 돼지 등의 동물의 칼시토닌이 있으며 주로 연어 칼시토닌이 사용된다. 종류에 따라 그 효능이 달려서 연어 칼시토닌이 사람 칼시 토닌에 비해 20배 정도의 효능이 있다고 하여 실제로 신장 세포나 골세포에 결합하는 강도 는 연어, 돼지, 사람 칼시토닌의 순서이며 사람 칼시토닌 75 IU가 연어 칼시토닌 50 IU에 해당하는 약효를 가진다. 칼시토닌은 위장에서 흡수되지 않기 때문에 경구 투여가 불가능하 여 근육, 피하 주가와 비강 분무제가 사용가능하다. 초기에는 주사제를 사용하였는데 순응도 에 문제가 있어 비강 분무제 칼시토닌이 주로 이용되고 있으며 그 용량은 주사제에 비해 많 은 용량을 투여해야 한다. 주사제 30 80 IU는 비강분무제 200 IU와 같다고 보고 투여한 다. 피하주사식 칼시토닌은 100 IU를 격일로 투여하고 부작용이 있는 경우는 50 IU 격일로 투여하고 비강 분무식 칼시토닌은 매일 200 IU를 투여해야 척추골밀도의 개선을 볼 수 있 다. 장기간 계속 사용 시에 나타나는 반응 소실을 극복하기 위해 간헐적 사용법이 제안되고 있으며 이는 치료기간과 휴약 기간을 1:2, 또는 2:3 정도로 유지하는 것이 적당하다고 보고 하고 있다. 부작용으로는 빈뇨, 얼굴과 목의 홍조, 어지러운 증상과 구토가 약 50%에서 일 시적이며 가벼운 부작용으로 보고되고 있다. (라) 선택적 에스트로겐 수용체 조절제(selective estrogen receptor modulator, SERMs) 선택적 에스트로겐 수용체 조절제는 에스트로겐 수용체와 결합할 수있는 물질로서 일부 조 직에서는 에스트로겐과 같은 효과를 나타내며, 또 다른 조직에서는 항에스트로겐 효과를 나 타내는 물질을 말한다. SERM은 에스트로겐 수용체와 결합한 후에 세포내 단백질과 결합하 게 되는데 이때 결합하는 단백질의 성질에 따라 수용체가 변형되어 친 에스트로겐 작용 또 는 에스트로겐 길항제로 작용하게 된다. SERM 의 종류에는 클로미펜(clomiphene), 타목시 펜(tamoxifen), 토레미펜(toremifen), 랄록시펜(raloxifene) 등이 있다. SERM은 크게 2 부류 의 벤조티오펜계와 트리페닐에틸렌 계열의 약제가 있다. 현재 임상에서 이용되는 SERM 배란 유도제인 클로미펜, 유방암 치료제인 타목시펜, 토레미펜, 폐경여성의 골다공증에 사 용되는 랄록시펜 등이 있다(표 29). <표 29> SERM의 종류 Benzothiophene 계 raloxifene basedoxifene Ospemifene tamoxifen toremifene Tiphenylethylene계 arzoxifene lasofoxifene clomiphene droloxifene idoxifene 랄록시펜은 폐경여성에서 골밀도 상승효과와 골절율을 낮추는 것으로 MORE(Multiple Outcomes of Raloxifene Evaluation) 연구에서 보고되고 있다. 랄록시펜은 생화학적 골교체 124

표지자를 감소시키나 호르몬 요법이나 비스포스포네이트와 같이 강력하게 억제시키지는 않 고 폐경전 여성의 수준으로 감소시킨다. 랄록시펜이 골밀도를 증가시키는 정도에 비해 척추 골절률의 감소가 더 나타나는 것이 골질에 대한 영향 때문인 것으로 생각되지만 이에 대해 서는 연구가 더 필요한 상태이다. 랄록시펜은 WHI(Women`s Health Intiative) 연구에서 5 년 이상 복합 호르몬 치료를 받은 여성에서 유방암의 상대적 위험도는 2.13으로 보고되었으 나 4 년간 랄록시펜을 복용한 여성에서 유방암의 상대적 위험도는 0.38로 유방암을 62% 감 소시키는 것으로 보고되었다. 유방통의 빈도는 랄록시펜을 투여 받은 여성이 호르몬 치료를 받은 여성에 비해 현저히 낮았고 MORE 연구에 의하면 골다공증 여성에서 랄록시펜 사용 시 침윤성 유방암을 76% 감소하였고 RUTH(Raloxifene Use for the Heart) 연구에서 심장 병을 가졌거나 위험 인자를 가진 여성에서 44% 감소를 보였다. STAR(Study of Tamoxifen and Raloxifene) 연구에서는 유방암의 위험성을 가진 건강한 여성에서 타목시펜과 랄록시펜 이 유방암의 위험성이 미치는 영향을 직접 비교한 결과 랄록시펜은 타목시펜과 그 효과가 비슷한 것으로 밝혀졌으며 2007년 9월 미국식품의약품 안정청(FDA)은 폐경여성의 유방암의 예방에 랄록시펜 사용을 승인하였다. 랄폭시펜은 관상동맥질환을 감소시키지는 않는 것으로 보이며 관상동맥질환의 병력이 있거나 위험성을 가진 여성을 대상으로 한 5.6 년간의 RUTH 연구에 의하면 랄록시펜 투여 시 치명적 뇌졸중과 정맥혈전증의 위험성은 유의하게 증가하였다. 랄록시펜은 자궁내막 두께를 측정한 결과 두께의 증가는 없었으며 자궁내막암 의 빈도에도 유의한 차이가 없었다. 또한 질에도 영향이 없는 것으로 보고된다. 부작용으로 는 심부정맥혈전증, 폐색전증이 있으며 주로 치료 초기 2년 간 가장 높은 것으로 알려져 있 다. 기타 다른 부작용으로 하지동통, 안면홍조, 독감증세, 말초 부종 등이 있으며 타목시펜과 달리 백내장의 위험을 높이지는 않는다. 유방암 위험이 높은 환자에서는 유방암의 위험을 낮추지만 폐경전 여성에서 사용은 골밀도의 저하를 가져올 수 있다. 랄록시펜이 타목시펜과 같이 생리 주기에 영향을 주는 지는 아직 연구 결과가 없는 상태이나 뼈 건강의 면에서만 본다면 랄록시펜을 폐경 전 여성에서 투여하는 것은 바람직하지 않아 보인다. 현재 임상시 험 중인 3세대 SERM 제제들로는 라소폭시펜 (lasofoxifene), 바제독시펜 (bazedoxifene), 알 족시펜 (arzoxifene) 등이 있다. (마) 비스포스포네이트 (bisphosphonates) 작용기전과 투여방법에 따라 종류가 다양하고 여러 약제가 개발되어 있다(표 30). 비스포스 포네이트는 파골 세포의 동원, 분화, 작용을 억제하며 세포사멸을 유발한다. <표 30> 비스포스포네이트의 종류 세대 화학조성 종류 1세대 짧은 알킬 혹은 할로겐화물 옆사슬 etidronate, clodronate 2세대 고리옆사슬, 아미노말단기 tiludronate, pamidronate, alendronate 3세대 고리옆사슬 risendronate, ibandronate, zolendronate 125

a. 경구용 비스포스포네이트 경구용 비스포스포네이트의 복용 시 주의 사항은 아침 공복 시 복용을 하고 충분한 양의 물과 같이 복용을 해야 하는데 우유나, 주스 보리차 등과 복용을 할 경우 비스포네이트 복 용 후 흡수가 방해될 수도 있으므로 피해야 한다. 또한 복용 후 30 분에서 1 시간 동안 눕 지 않아야 한다. a-1. 알렌드로네이트(alendronate) 작용 기전으로는 다른 비스포스포네이트 제제와 동일하게 골흡수억제(antiresorptive, anticatabolic) 작용을 하며 미국 식약청 (FDA)에서 폐경 후 골다공증의 예방과 치료, 스테 로이드유발성 골다공증(glucocoticoid induced osteoporosis; GIO)과 남성골다공증 치료제로 승인되고 있다. 우리나라에 발매되고 있는 용량으로는 매일 복용하는 10 mg, 일주일에 한 번 복용하는 약제로는 70 mg 제제로 포사맥스 70 이 있으며, 알렌드로네이트 70 mg 과 비타민 D 3 2800 IU와 혼합되어 있는 포사맥스-플러스 제제와 비타민 D 3 5,600 IU가 혼합되 어있는 포사맥스-플러스-D 가 발매되고 있다. 골밀도에 미치는 영향에 관해서는 Fracture Intervention Trial-I(FIT-I) 과 Fracture Intervention Trial-II(FIT-II) 에서 골밀도를 증가시킨다고 하였고 FIT I에서는 3년간 치료 했을 때 요추 골밀도를 6.2% 증가시키며, FIT II에서는 4 년간 치료했을 때 위약군에 비하 여 요추 골밀도를 6.6% 증가시킨다고 하였다. 대퇴골밀도의 경우 FIT I의 경우 3년간 치료 했을 때 위약군에 비해 4.7% 증가하였으며, FIT II에서는 4년간 치료했을 때 위약군에 비해 대퇴 골밀도를 5.0% 증가시켰다. 골대사의 생화학적 지표는 감소하며 골절에 대한 효과는 척추골절, 고관절 골절, 비척추 골 절 이 감소한다. 일주일에 한 번 복용하는 제제는 매일 복용하는 제제와 골밀도에서 동일한 효과가 있다. 비스포스포네이트에 대한 장기간 연구로는 알렌드로네이트 제제가 10년 효능 에 대한 연구가 있으며, 척추골밀도는 기저치에 비해 13.7%로 통계학적으로 유의하게 증가 되었고, 대퇴골밀도는 6.7% 정도 기저치에 비해 유의하게 증가되었다. 또한 10년간 알렌드 로네이트를 투여한 군과 5 년 사용하고 5 년 중단한 군에 대한 연구에서는 10년간 알렌드로 네이트를 사용했을 때 골절위험이 증가하지 않는 안정성이 확인되었다. 5년간 알렌드로네이 트를 사용하고 나서 5 년간 중단한 경우 즉, 10 년째 되었을 때 골밀도가 여전히 치료 전보 다 증가되어 있는 양상을 보였으며, 골교체율은 감소된 상태를 유지하고 있었다. 또한 비척 추 골절 위험도도 증가하지 않았다. 하지만 5 년간 복용 후 5 년간 중단했을 경우 척추 골 절의 위험성이 증가되었다. 기존에 척추골절이 있는 폐경 여성이나 척추 골밀도가 매우 낮 은 폐경 여성과 같이 척추 골절의 위험성이 있는 여성에서는 약제를 중단하지 않고 지속적 으로 투여하는 것이 이득이 될 수 있다. 알렌드로네이트는 현재까지 많은 임상연구가 진행되어 왔다. 알렌드로네이트의 사용 용량 에 따른 연구에서는 5 mg을 사용한 군보다 10 mg, 20 mg을 사용한 군에서 골밀도의 상승 이 더 효과적이라고 보고하였다. 알렌드로네이트의 장기 사용에 대한 연구로는 요추에서의 126

골밀도가 지속적으로 증가하여 처음 골밀도보다 13.7%가 증가하였고 다른 부위의 골밀도도 소량 증가되는 결과를 보였다. 일반적으로 폐경 후 골다공증의 예방에는 경구로 1일 5 mg, 또는 주 1회 35 mg이 추천되며, 폐경 후 골다공증의 치료에는 하루 10 mg 또는 주 1회 70 mg 복용이 권장되고 있다. 주 1회 요법의 경우 매일 복용하는 것과 골에 대한 효과는 비슷 하면서 부작용의 빈도는 적게 나타나는 장점이 있다(이해혁. 2009). a-2. 리제드로네이트 알렌드로네이트보다 늦게 개발되었으며 비교적 위장관 부작용이 적은 제제로서 폐경 후 골 다공증의 예방과 치료, 남성과 여성의 스테로이드 유발성 골다공증의 치료에 대해서 FDA 승인을 받았으며, 현재 알렌드로네이트와 가장 많이 사용되고 있다. 효율성이나 안전성에 있 어서 알렌드로네이트와 결과가 비슷한 것으로 알려져 있다. 우리나라에는 매일 경구로 복용하는 5 mg, 일주일에 한 번씩 복용하는 35 mg, 한 달에 한 번 복용하는 150 mg 경구 제제가 발매되고 있다. 작용기전으로는 다른 비스포스포네이트 제제와 동일하게 골흡수억제(antiresorptive, anticatabolic) 작용을 하며 미국 식약청에서 폐 경 후 골다공증의 예방과 치료, 스테로이드유발성 골다공증(glucocorticoid induced osteoporosis; GIO)의 예방과 치료 그리고 남성 골다공증 치료제로 승인되고 있다. 상품명으 로는 악토넬 로 시판되고 있다. 골밀도에 미치는 영향에 대해서는 척추 골밀도는 VERT-NA 연구에서 3 년간 치료했을 때 위약군에 비해 4.3% 증가하였고, VERT-MN 연구에서는 위약군에 비하여 5.9% 증가하 였다. 대퇴 골밀도는 3 년간 치료 했을 때 VERT-NA에서는 위약에 비해 2.8% 증가하였는 데 VERT-MN에서는 위약에 비해 3.1% 증가하였다. 골대사의 생화학적 지표는 감소하며 골절에 대한 효과는 척추 골절, 대퇴 골절, 비척추 골 절 이 감소한다. 일주일에 한 번 복용하는 제제는 매일 복용하는 제제와 골밀도에서 동일한 효과가 있다. 복용 방법은 아침에 금식한 상태로 물을 한 컵 이상 마시면서 복용을 해야 하며, 약 복용 후 30 분간은 식사를 해서는 안되며 몸을 똑바로 세우고 있어야 한다(이해혁. 2009). a-3. 이반드로네이트 이반드로네이트의 작용 기전으로는 다른 비스포스포네이트 제제와 동일하게 골흡수 억제 (antiresorptive, anticatabolic) 작용을 하며 미국 식약청에서 폐경 후 골다공증의 예방과 치 료제로 승인되어 있다. 우리나라에서는 한 달에 한 번 경구로 복용하는 제제로 발매되고 있 다. 골밀도에 미치는 영향에 대해서는 척추 골밀도는 3년간 치료했을 때 위약 군에 비하여 6.5% 증가하였으며 대퇴 골밀도의 경우 3년간 치료했을 때 위약 군에 비해 2.8% 증가하였 다. 골대사의 생화학적 지표는 감소하며 골절에 대한 효과는 척추 골절을 감소시키나 대퇴 골절이나 비척추 골절에 감소에 대해서는 증명되지 않았다. 127

한 달에 한 번 복용하는 것이 매일 복용하는 것과 같은 효과를 갖고 있다. 복용 방법은 아 침에 금식한 상태로 물을 한 컵 이상 마시면서 복용을 해야 하며, 약 복용 후 30분간은 식 사를 해서는 안되며 몸을 똑바로 세우고 있어야 한다(이해혁, 2009). b. 정맥 주사용 비스포스포네이트 주사용 비스포스포네이트 사용 방법은 정확한 혈관 주사 위치를 확인 후 주입해야 하며 정 맥 주사 시 정해진 시간에 맞추어 일정한 속도로 주입해야 한다. 혈관 외로 유출 시 피부괴 사나 정맥염 등이 발생할 수 있으므로 주의해야 한다. 이때 충분한 수분 공급을 해야 한다. 이반드로네이트 주사제는 3개월에 한 번씩 정맥주사를 하는데 15 30초 동안 정맥 투여한 다. b-1. 이반드로네이트 이반드로네이트 3 mg 주사제는 3개월에 한 번씩 투여하는 정맥주사제로 발매되고 있다. 주사 방법은 15 30 초 동안 주사한다. 상품명으로 본비바 로 발매되고 있다. b-2. 졸레드로네이트 졸레드로네이트의 작용기전으로는 다른 비스포스포네이트 제제와 동일하게 골흡수억제 (antiresorptive, anticatabolic) 작용을 하며 미국 식약청에서 폐경 후 골다공증의 치료제로 승인되어 있다. 우리나라에서는 1 년에 한 번씩 투여하는 정맥주사제로 발매되고 있다. 골밀도에 미치는 영향에 대해서는 척추 골밀도는 3년간 치료했을 때 위약군에 비하여 7% 증가하였으며 대퇴 골밀도의 경우 3 년간 치료했을 때 위약군에 비해 4% 증가하였다. 골대 사의 생화학적 지표는 감소하며 골절에 대한 효과는 척추골절을 감소시키며, 대퇴 골절이나 비척추골 골절도 감소한다. 최근에 2년에 한 번 정맥 주사하여 골다공증 예방제로 승인이 되었다. 정맥 주사 시 15분 이상에 걸쳐 투여되어야 하며, 감기 몸살 증상과 같은 급성 반응이 발 생할 수 있다. 상품명으로 아클라스타 로 발매되고 있다. 하지만 아직까지 우리나라에서는 건강보험에 급여 적용을 받지 못하고 있다(이해혁. 2009). b-3. 파미드로네이트 (pamidronate) 골파제트병(Paget s disease), 다발성골수암의 치료나 전이성 골질환, 악성 종양에 의한 고 칼슘혈증의 치료에 쓰이는 약제이다. 여러 연구에서 척추골 골밀도의 증가, 골절 위험성의 감소 등을 보고한다. 현재 미국의 시판이 중단된 상태고 국내의 사용은 가능하다. 골다공증 환자에서 사용할 경우 생리식염 주사액 250 500 ml 에 희석하여 1 2 시간 동안 서서히 정맥주사해야 한다. 128

c. 비스포스포네이트 투여 후 발생한 턱부위의 골괴사(Bisphosphonate-related Osteonecrosis of the Jaw; BRONJ) 2003년 비스포스포네이트 주사 치료 후 발생한 악골괴사(bisphosphonate-related osteonecrosis of the jaw; BRONJ) 비스포스포네이트제 투약과 관련된 턱부위의 골괴사가 보고된 이후 최근까지 많은 보고가 되고 있다. 대부분의 경우 하악에 발생을 하며 드물게 상악에도 발생하기도 한다. 치아발치 후 혹은 턱 뼈의 손상과 관련성이 있는데, 적절한 기간 내 치유가 되지 않는 경우를 말한다. 염증이 발생할 수 있으며, 통증을 동반하기도 한다. 매우 드물게 발생을 하는데, 발생하는 경우 악성종양 환자에서 동반한 것으로 보이며, 극히 드물게 비스포스포네이트를 복용하는 페이젯 병 혹은 골다공증과 같은 양성 질환에서도 발 생이 보고되고 있다. 현재까지 생각되어지는 발생 기전으로는 무혈성 괴사, 골교체 억제, 뼈 세포 및 연부조직 독성, 감염 등이다. 최근까지 보고된 것을 보면, 95%는 파미드로네이트 혹은 졸레드로네이트 정맥주사제 투여 를 받은 암환자에서 발생하였다. 매우 드물었지만 골다공증의 예방 및 치료를 위해 알렌드 로네이트 혹은 리제드로네이트를 경구 투여 받은 경우에서도 보고되었다. 턱부위의 골괴사가 발생한 경우 주의 깊은 구강 관리를 하여야 하며, 항생제 사용, 매일 항 생제 용액으로 구강세정을 한다. 몇몇 치과의사들은 치아발치 혹은 임플란트 수술 전 후에 일정 기간 (약 1 2 달) 비스포스포네이트 사용을 중단하라고 권고한다는 보고가 있다. 하지 만 이렇게 하는 것이 필요한지 아닌지에 대해서는 지금까지 명확한 근거는 없지만, 미국 골 다공증재단(National Osteoporosis foundation; NOF)에서는 비스포스포네이트를 복용하는 환자가 뼈를 포함한 치과 수술이 계획되어 있다면 시술 직전부터 국소 치유가 될 때까지는 비스포스포네이트 휴약을 고려할 수 있다고 하였다. 또한 미국 골다공증재단에서는 비스포 스포네이트를 복용하는 환자들은 구강 위생에 신경을 써야 하며, 규칙적인 구강검사를 받으 라고 장려하고 있다(이해혁. 2009). 비스포스포네이트의 단기 부작용은 식도염, 식도궤양, 오심, 복통 등이 있다. 2006년 ASBMR(America Society of Bone Mineral Research) 에서는 비스포스포네이트 사용 시 다 음과 같은 임상지침을 지키도록 권고하였다. 골다공증과 골파제트병 치료를 위해 비스포스포네이트를 사용할 환자는, 1. 가능한 약물 치료 전이나 치료 직후 바로 치과 진료를 받아야 한다. 2. 턱뼈의 골괴사가 발생할 수 있다고 알려 주여야 한다. 3. 구강의 위생관리와 치과 관리를 정기적으로 받을 것 4. 치과의사에게 이러한 약을 복용하고 있다고 알려 줄 것 (바) PTH (Parathyroid hormone: 부갑상샘 호르몬) 부갑상샘 호르몬의 84 개 아미노기 중 몇 번까지냐에 따라 여러 종류가 있으며 주로 1-34 형태가 테리파라타이드(teriparatide)가 사용된다. 부갑상샘호르몬은 간헐적으로 주사 시 골 129

형성을 자극한다. 테리파라타이드는 조골세포를 직접적으로 자극하여 새로운 골 형성을 하 는 약제다. 하지만, 부갑상샘 기능항진증 환자에서 지속적인 부갑상샘 호르몬 과다 생산이 골전환을 가속화시키고 파골 세포 활성을 촉진시키며 피질골과 해면골 소실을 초래하고 척 추골절 및 비척추 골절을 증가시킨다. 부갑상샘호르몬은 간헐적으로 투여 시 골밀도와 골교체 인자의 증가를 가져오며 골절률을 감소시킨다. 알렌드로네이트에 비해 골밀도 증가 효과가 크며 골질의 개선 효과를 보인다. 정량적 전산화 단층촬영을 이용한 골질의 측정에서 부갑상샘호르몬은 소주골 부피 (trabecular bone volume), 구조모형지표(structure model index) 연결도 밀도 (connectivity density), 피질두께(cortical thickness) 등 여러 가지 골질을 표현하는 인자들의 향상을 가져 오는 것으로 보고된다. 부갑상샘 호르몬은 매일 피하 주사하는 형태로 사용이 가능하며 미 국에서는 2년, 유럽에서는 18개월간 골다공증 치료에 사용이 허가되고 있다. 1일 20ug 을 피하 주사하며 보관은 2-8 에서 한다. 부갑상샘 호르몬 사용 전에 다른 골다공증 약제를 사용한 경우 랄록시펜에 비해 비스포스포네이트를 사용했던 경우 골밀도의 증가가 더 낮게 나타날 수 있다. 부작용으로는 고칼슘혈증, 과민반응이 가능하며 장기간 사용 시 동물에서는 골육종이 보고되었으나 사람에 사용하는 용량으로는 골육종의 가능성은 낮다고 할 수 있다. 부갑상샘호르몬에 과민반응을 보이는 경우나 고칼슘혈증, 골파제트병, 골의 악성종양, 골에 방사선 치료를 받은 경우는 사용하지 않는 것이 좋다(김정구, 2007). (사) 새로운 약제들 a. 스트론튬 라니레이트 (strontium ranelate: SR) 스트론튬은 알칼리성 토금속 중 하나로 골형성 자극과 골흡수 억제 두가지 효과를 모두가 지며 작용기전은 명확하지 않지만 골밀도를 증가시키고 골절률을 감소시킨다(표 31). 353명 의 폐경 후 골다공증 환자에게 스트론튬 0.5 g, 1 g, 2 g 을 매일 2년 동안 투여하고 위약군 과 비교한 경우 척추 골밀도는 스트론튬 라니레이트의 용량에 비례해서 일 년에 1.4% (0.5 g), 3% (2 g) 증가하는 것으로 보고된다. <표 31> 스트론튬 라니레이트의 골흡수와 골형성에 대한 효과 조골세포 세포증식 콜라겐생성 파골세포 활성 분화 세포사멸 골흡수 골형성 스트론튬라니레이트는 사용 시에 설사, 위염 등이 가능하며 흡수에 영향을 줄 수 있는 칼 130

슘이나 무기질과 함께 섭취하는 것은 피해야 한다. 또한 복용 시에 음식이나 칼슘과 같은 무기질에 영향을 받으므로 되도록 잠자기 전에 복용하는 것이 좋으며 퀴놀론, 테트라사이클 린 등 과는 결합체를 형성할 수 있으므로 함께 복용하지 않는 것이 좋다. b. 비타민 K 비타민 K는 골밀도를 증가시키고 골절율을 감소시키는 결과를 보였다. 현재 국내에는 메 나테트레논 15 mg 연질 캅셀이 사용가능하며 1일 3회 복용한다. 와파린을 사용 중인 환자 에서는 금기이며 식전에 흡수율이 감소하므로 식후에 투여하고 식사 중의 지방함유량에 의 해 흡수율이 변화한다. c. 불소 불소는 유골 표면과 그 두께를 증가시키고 골기질 축적을 증기시킨다. 작용기전은 불분명 하나 직접 조골세포의 증식과 분화를 증가시켜 골형성을 촉진시킨다고 생각된다. 하지만 새 로 형성된 골이 정상골과 달리 탄성이 감소되어 골절이 잘 발생할 가능성이 있어 현재 임상 사용은 하지 않는다. d. 인간 RNAKL 단일클론 항체 (human monoclonal Ab: 데노수맙; denosumab) 이는 현재 연구 개발 중인 약제로서 장기간 약효를 유지하며 2상 연구 결과 1년간 3개월 마다 30 mg 혹은 6개월 마다 60 mg의 용량으로 피하 주사 시 지속적인 골흡수 억제와 골 밀도의 증가를 나타낸다. e. 카텝신 K 억제제 (cathepsin K inhibitor) 현재 연구 개발 중인 약제로 매일 경구 투여 시 용량에 비례하여 척추 및 대퇴골의 골밀도 가 증가하는 소견을 보였다. f. 인테그린 길항제 인테그린은 파골세포가 골흡수를 시작할 때 파골 세포가 뼈를 인지하고 부착하는 과정에서 관여하는 물질로서 골격 구성과 간질 단백질 형성에 관여하고 폐경여성에서 골흡수를 억제 하고 골밀도를 증가시키는 효과를 보였다(Goldman and Ausiello, 2006). 131

<표 32> 각각 사용되는 약제에 대한 요약 위험요소에 대한 효능 약제 척추골절 비척추 골절 Hip vertebral non vertebral fracture fracture fracture Bisphosphonates Alendronate 감소 감소 감소 Etidronate 감소 효과 없음 효과 없음 Ibandronate 감소 효과 없음 연구 안됨 Pamidronate 효과 없음 효과 없음 효과 없음 부작용 (adverse effects) 위장질환, 식도궤양, 천공, 출혈 위장질환, 식도궤양, 천공, 출혈 식도궤양, 천공, 출혈 위장질환, 식도궤양, 천공, 출혈 FDA승인 예방과 치료 예방과 치료에 공인 안됨 예방 또는 치료 예방과 치료에 공인 안됨 Risendronate 감소 감소 감소 식도 궤양 예방 또는 치료 Zolendronic acid 감소 감소 감소 근육통 예방 Calcitonin 감소 효과 없음 연구 안됨 임상적 부작용 없음 치료 Estrogen 감소 감소 감소 혈전증, 뇌동맥심혈관 부작용 유방암, 예방 질출혈, 유방통 Teriparatide 감소 감소 연구 안됨 임상적 부작용 없음 치료 SERMs Raloxifene 감소 효과 없음 효과 없음 페혈전증 또는 혈전증 tamoxifen 효과 없음 연구 안됨 효과 없음 폐혈전증 Testosterone 연구 안됨 연구 안됨 연구 안됨 임상적 부작용 없음 calcium and vitamin 중등효과 입증 중등효과 입증 중등효과 임상적 부작용 D 입증 없음 에방또는 치료 예방과 치료에 공인 안됨 예방과 치료에 공인 안됨 일반의약품 [출처: Lim LS, Hoeksema LJ, Sherin K. ACPM Prevention Practice Committee. Screening for Osteoporosis in the adult U. S. Population ACPM Position Statement on preventive practice. Am J Prev Med 2009;36:366-75.] 국내 건강보험에서는 골다공증 치료 약제를 투여 후 일반적으로 1년에 한 번씩 골밀도 검 사를 추적 관찰하라고 권장된다(표 33). 132

<표 33> 우리나라의 건강보험 적용 기준 골밀도 측정의 건강보험 적용 * 단순 X-선 촬영은 골다공증성 골절이 확실히 있는 경우를 제외하고는 단순 X-선 촬영은 골 다공증 진단에 사용해서는 안 된다고 규정되어 있다. * 2008년 12월 진료평가 심의위원회에서는 골다 공증에 대한 WHO 기준은 양방사선(광자) 골밀 도검사로 측정한 척추, 대퇴 혹은 상완(척추와 대퇴에서 측정 불가한 경우) 부위의 T-score로 -1 이상은 "정상 (normal)", -1-2.5는 "골감소 증(osteopenia)", -2.5 이하는 골다공증 (osteoporosis) 로 분류하고 있음. * 골밀도 검사 대퇴의 측정부위는 total hip, femur neck, trochanter, ward's 삼각으로 다양 하며 이 중 가장 낮은 수치로 진단하도록 되어 있으나, ward's 삼각 부위는 골밀도가 낮게 측 정되는 작은 부위로 해부학적으로도 명확하지 않아 여러 가이드라인에서도 측정오류 가능성이 높은 부분으로 명시하고 있으므로, 척추수술(척 추성형술, 척추후굴풍선성형술) 및 골다공증 치 료제 인정기준 상 골밀도검사 결과에 대하여 척 추수술(척추성형술, 척추후굴풍선성형술) 시행의 경우 골다공증에 의한 압박골절을 골밀도검사 결과로 확인해야 하는 경우 (남자, 젊은 여성 등)는 Ward's 삼각의 부위를 제외한 중심뼈[척 추, 대퇴]의 측정값으로 판단토록 하며 WHO 진 단기준에 따라 T-score -2.5 이하에서 인정하는 것으로 정하고 있다. 골다공증 치료제의 건강보험 적용 다음과 같은 기준으로 투여 시 요양 급여를 인 정하고, 허가 사항 범위지만 인정 기준 이외에 투여하는 경우에는 약값 전액을 환자가 부담하 도록 되어 있다. * 칼슘 및 에스트로겐 제제 등의 약제는 골밀도 검사 상 같은 성, 젊은 연령의 정상치보다 1 표 준편차 이상 감소된 경우(T-score < -0.1) 투여 함을 원칙으로 한다. 이 경우 골밀도 검사 결과 지 첨부할 필요는 없는 것으로 되어 있다. * 비스포스포네이트 제제, 비스포스포네이트와 비타민 D 3의 복합제, 칼시토닌, 랄록시펜, 활성 형 비타민 D 3 등의 약제는 골밀도 검사에서 같 은 성, 젊은 연령의 정상치보다 3 표준편차 (QCT의 경우 110 mg/cm 3 이하) 이상 감소된 경우(T-score -3.0)에 골밀도검사 결과지를 첨부하였을 경우에만 건강보험 급여하되, 약제 들의 투여기간은 6 개월 정도 투여함을 원칙으 로 하며, 이후에도 계속적으로 약제의 투여가 필요한 경우는 사례별로 검토하여 급여한다고 되어 있다. 1 년에 한 번씩 정맥 주사하는 졸레 드로네이트 제제는 아직 우리나라 건강보험에 급여되지 않고 있다. * 골다공증 치료제에는 호르몬요법과 비호르몬 요법이 있으며 호르몬 요법과 비호르몬요법간 병용투여는 인정하지 않으며, 다만 칼슘제제와 호르몬요법의 병용, 칼슘제제와 비호르몬요법의 병용, 알렌드로네이트 5 mg과 칼시트리올 0.5 μ g 과의 병용 하는 경우는 급여로 인정하고 있 다. 특정 소견없이 단순히 골다공증 예방 목적 으로 투여하는 경우에는 비급여 대상으로 규정 되고 있다. * 골다공증 치료제의 경우 추적 검사 시 Ward's 삼각 부위를 제외한 중심뼈 [척추, 대 퇴]의 측정값으로 판단토록 하며, 진단 시에는 현재 국내 골밀도 검사기기 장비 및 판독에 대 한 사항이 표준화되어 있지 않으므로 이에 대한 정비가 선행 된 후 적용한다. 133

(6) 예방 (가) 1 차 예방 수칙 (가) 칼슘과 비타민 D 섭취 (나) 체중부하, 근력 강화운동 (다) 금연, 과도한 음주제한 (라) 낙상 방지 (마) 위험 인자를 가진 사람들은 주기적 검진 및 상담 권고 (바) 40 세 이상에서 자가 골밀도 설문을 통한 자가 검진 권고 (사) 폐경 여성에서는 골밀도 검사 시행 권고 (나) 2차 예방 수칙 a. 의사에 대한 권고사항 조기검진 선별검사 권장 (골절의 과거력, 가족력 등이 있는 경우 골밀도 감소 (스테로이드, 항전간제, 항응고제 cimetidine 등) 여성의 경우 6 개월 이상 무월경 지속시 골밀도 감소 유발 질환에 대한 주의 (갑상샘기능항진증, 부갑상샘기능항진증, 루프스, 류 마티스 관절염, 저성선증) BMI가 낮은 경우(18.5 이하) 기타 뼈 건강에 대한 위험 요소가 있는 모든 환자에 대해 적극적으로 정보와 교육제공 b. 지역사회 선별검사 권고기준 50 세 이상 여성, 60 세 이상 남성 6 개월 이상 무월경 혹은 폐경여성 류마티스 관절염 등의 골다공증의 위험을 높이는 질환이 있거나 스테로이드 등과 같은 골밀도 저하를 일으키는 약물을 복용하는 경우 폐경 이행기 여성 또는 50 대 남성 중 이전 경미한 외상에 골절을 입거나 가족 중 골절 병력이 있는 경우 폐경 이행기 여성 또는 50 대 남성 중 마른 체형의 경우 (다) 3차 예방수칙 a. 교육 b. 영양 c. 낙상방지교육 d. 영양교육 및 영양 상담을 시행하는 것도 중요하다. 134

d-1. 영양상담 개요 d-2. 영양 교육 및 영양상담 흐름 [출처: 박미선. 골다공증 환자를 위한 영양상담. 골다공증 연수강좌 제 12차. 2009] 폐경 여성의 골다공증 예방에 칼슘이 중요하다. 폐경 후에 1,500 mg/day 칼슘 섭취를 권장 한다. 적당한 양의 칼슘을 매일 음식으로 섭취한다는 것은 힘드므로 칼슙을 복용하는 것을 권장한다(Hillard, 2002). 4) 노년기 (1) 개요 (가) 노인성 골다공증의 정의 골다공증은 가장 흔한 대사성 골질환의 하나로 골의 강도가 감소하여 골절의 위험이 증가 하는 골격계 질환으로 1994년 세계보건기구(WHO)에서 정의하고 있다. 골의 강도는 여러 요소에 의해 결정된다. 우선 골의 광물질화(mineralization)에 주성분인 칼슘과 인, 그리고 이들을 함유할 수 있는 구조 물질인 골기질(bone matrix) 및 골세포가 이루는 밀도, 즉 골 밀도가 있으며, 골세포 작용에 의해 형성되는 골질의 배열상태와 같은 미세 구조의 균열의 축적 정도, 골의 미세구조가 이루는 공간 배치의 적절성, 소주골(trabeculae)의 연결성 등으 로 나타나는 골질(bone quality)이 그것이다(그림 31). 그러나 현재까지의 임상 도구 중에 골 135

의 질을 평가할 수 있는 마땅한 방법이 없다. [출처] National Osteoporosis Foundation. Clinician's guide to prevention and treatment of osteoporosis. 2008. <그림 31> 정상 뼈(좌측) 및 골다공증 뼈(우측) 따라서 골의 강도의 70% 정도를 담당하는 골밀도에 의해서 임상적으로 정의 되는 데 세계 보건기구에서는 젊은 성인군 골밀도 평균치의 2.5표준 편차 이하를 골다공증 이라 정의하 고 골절이 동반된 경우는 심한 혹은 확실한 골다공증으로 정의하였고, 평균 아래의 1 표준 편차 미만부터 아래의 2.5 표준편차 사이를 낮은 골량 혹은 골감소증(osteopenia)라고 정의 하였다. 정상은 평균 아래의 표준편차 1이상으로 정의하였다(표 5 참조). 골다공증은 1차성과 2차성 골다공증으로 구분될 수 있는 데, 1차성은 성인에서 골다공증을 유발할 수 있는 다른 질환이나 약물의 복용 등의 2차성 원인이 없는 상태에서 발생하는 골 다공증이다. 1차성은 다시 여성에서 폐경 후 발생하는 제1형, 폐경 후 골다공증과 남녀 모두 에서 나이에 의한 영향으로 발생 하는 제2형, 노인성 골다공증으로 나뉠 수 있다. 노인성 골다공증의 정의는 명확하지 임상적으로 명확히 정의되기는 어렵지만 여성에서는 폐경 후의 급격한 대사의 변화가 마무리되는 시점(폐경 후 골다공증 참조) 이후를, 남성에서 는 65세 이후에 나이에 따른 골밀도의 감소 및 골다공증성 골절과 비례된다는 점을 보아 보 통은 65세 이상에서 발생하는 골다공증이라고 할 수 있을 것 같다. 그러나 그림 2에서와 같 이 개인에 있어서의 골밀도는 30대에 최대 골량을 성취한 후 지속적으로 감퇴되어가는 양상 이므로 노인성 골다공증의 기전은 아마도 폐경 전후에 걸친 일반적인 골밀도 변화의 속성이 라 할 수 있겠다. 즉 현재의 나이가 젊다고, 폐경전이라고 해서 골다공증이 생기지 않을 것 이라고 속단하기는 어려우므로 향후 골다공증이 생기지 않게끔 미리부터 예방에 신경 써야 할 것이다. (나) 골다공증의 발생 경로 골다공증은 그림 32와 같이 연령의 증가, 폐경, 다른 요소들로 인해 골량의 감소가 일어나 136

낮은 골밀도가 형성되며 이때, 유전적 요인에 의해 최대 골량이 적게 형성된 경우는 더욱더 낮은 골밀도가 형성되어 골다공증이 더 잘 생긴다. 또한 쉽게 넘어질 수 있는 질병 상태나 골질이 불량한 경우에는 보다 더 쉽게 골다공증성 골절이 생긴다(Lane, 2006). [출처] Lane N. E. Epidemilogy, etiology, and diagnosis of osteoporosis. Am J Obstet Gynecol 2006;194;S3-11. <그림 32> 골다공증성 골절의 병리 나이가 든다는 것은 자신의 의지와 상관이 없다. 따라서 여성은 폐경이 되면 골다공증에 대한 검진을 받고, 남성의 경우는 50세 이상이 되면 골다공증 여부에 대하여 신경을 쓰기 시작해야 한다. 또한 유전적 요인도 마찬가지로 자신의 의지와는 상관없이 타고 나는 것이 다. 따라서, 자신의 집안에 골다공증을 진단 받았거나, 부모를 포함한 선대의 어른 중에 외 상 등의 병력이 없는 상태에서도 허리가 굽은, 소위 꼬부랑 의 특성을 보인 분이 있다면 자신의 가계가 골다공증에 취약한 집안일 수 있음을 신경 써야 할 것이다. 또한 골다공증을 빨리 유발시킬 수 있는 다른 요인들(2차성 골다공증 편 참조)이 있는 데 일반 인구 누구에게나 적용될 수 있는 위험 요소는 과도한 술과 담배의 소비, 너무 마른 체 형 그리고 활동 저하가 해당된다고 할 수 있다. 과도한 음주란 미보건국에서(NIH) 정의하기를 맥주의 경우 360 ml들이 병 혹은 캔 맥주를 매일 마시거나 일주일 중 하루에 3캔 혹은 병 이상을 마시는 경우로 하여 그 이하로 음주할 것을 권고하고 있다. 이러한 과도한 음주가 뼈에 미치는 영향은 일단 뼈의 주요 구성 성분 이 되는 칼슘을 체외로 배출 시키고 이로 인해 부갑상선 호르몬(PTH)이 활성화되어 뼈의 흡수(감소)를 강화시키며 비타민 디의 합성을 방해하고, 한편으로는 뼈의 유지에 중요하다고 137

알려진 남성 및 여성 호르몬의 불균형을 초래하여 뼈에 부정적인 영향을 미친다고 한다. 흡 연의 경우는 음주의 경우보다 뼈에 미치는 영향이 불명확하지만 많은 역학 연구에서 위험요 소로 규명이 된 사항이다. 이는 700여명의 골다공증성 고관절 골절이 있는 남성 환자를 대상으로 확인한 연구에서 (Kanis, et al., 1999) 확연히 드러나며 술의 경우 전혀 마시지 않는 사람이 술을 마시는 사 람에 비하여 50% 이상 골절이 덜 발생하고, 담배를 전혀 하지 않은 경우도 약 30% 정도가 덜 발생한다. 물론 이 경우는 골다공증성 골절에 미치는 영향을 분석한 것으로 술에 취해서 자주 넘어지는 등의 다른 문제도 크게 영향을 주겠지만 골다공증이 없으면 넘어짐으로 인한 골절이 있을 수 없기 때문에 골다공증의 정도를 간접적으로 나타낸다고 할 수 있을 것이다 (표 34). 또한 골절에 영향을 줄 수 있는 여러 요인들을 고려해도 여전히 술을 마시지 않는 사람이 50% 이상의 골절이 덜 발생하고, 담배의 경우도 여전히 30% 정도 골절이 덜 발생 한다. <표 34> 남성의 고관절 골절에 미치는 교정가능 한 위험인자에 의한 상대적 위험도 [출처] Kanis J, Johnell O, Gullberg B, et al. Risk factors for hip fracture in men from southern Europe: the MEDOS study. Mediterranean Osteoporosis Study. Osteoporos Int. 1999;9:45-54. 138

[출처] Kanis J, Johnell O, Gullberg B, et al. Risk factors for hip fracture in men from southern Europe: the MEDOS study. Mediterranean Osteoporosis Study. Osteoporos Int. 1999;9:45-54. <그림 33> 남성의 고관절 골절에 대한 나이 보정 후의 체질량지수에 따른 상대적 위험도. 너무 마른 체형의 경우는 체중이 뼈에 하중으로 작용하여 뼈의 형성을 촉진하는 작용을 하 여 현재의 뼈를 유지하는 데 중요한 역할을 하게 되는 데 체형이 너무 마르면 오히려 골다 공증성 골절의 위험율이 증가한다. 상기와 같은 연구에서의 결과도 보면 제일 마른 사람의 골다공증성 골절의 위험율을 1로 하였을 때 체질량 지수가 증가할수록 골절 위험율이 체중 비례적으로 감소함을 알 수 있다. 체질량 지수는 자신의 몸무게를 미터 단위로 환산한 키의 제곱으로 나눈 수를 말하는 것으로 일반적으로 단위 키당 몸무게라고 생각하면 맞을 것이 다. 그림 32에서도 보면 체중이 증가하여 체질량 지수 27kg/m 2 이상에서는 골절율이 50% 이하로 감소하는 것을 볼 수 있다. 교통사고 혹은 뇌졸중 및 수술 후 상태로 침대 생활을 해야만 하는 사람의 경우 뼈의 소실 이 빠르게 진행된다. 이는 체중의 경우와 같은 이유인데, 사람이 움직인다고 하는 것은 기본 적으로 지구 중력을 이기고 활동하는 것이다. 따라서 사람이 활동을 하게 되면 지구의 중력 이 뼈에 미치게 되고 이는 뼈에서 스트레스로 작용하여 뼈의 형성을 촉진하는 자극이 된다. 그러나 누워서 움직이지 못하게 되면 뼈에 미치는 중력이 소실되고 이로 인해 뼈는 중력을 이길 만큼 튼튼해질 필요가 없어 누워있는 상태에서 받는 정도의 중력이 뼈에 미치는 영향 에 다 달을 때까지 뼈의 소실이 진행되는 것이다. 이는 최근 우리나라 파킨슨 병 환자 100여 명을 대상으로 한 연구에서도 잘 나타나 있다 (Song, et al., 2009). 파킨슨 병은 뇌의 병변으로 인하여 활동에 장애를 나타내는 병으로 노 년에 주로 호발하는 질환이다. 표 35에서와 같이 성별과 연령을 동일한 상태로 했을 때 파 킨슨 병이 있는 환자들의 골밀도가 그렇지 않은 사람들에 비해 골 전부위에 걸쳐 현저하게 낮은 것을 볼 수 있다. 139

<표 35> 대조군과 파킨슨 병 환자군과의 비교 파킨슨 병 대조군 p 인원 107 100 나이 67.9 ± 9.2 65.3 ± 11.2 0.068 성(남/녀) 46/61 51/19 0.315 진단후 기간(달) 40.4 ± 36.6 골밀도(DXA) T 값 (척추) -3.4 ± 1.5-2.2 ± 1.4 <0.001 Z 값 (척추) -1.7 ± 0.1-1.0 ± 1.2 <0.001 T 값 (대퇴경부) -3.9 ± 0.1-2.4 ± 1.1 <0.001 Z 값 (대퇴경부) -1.9 ± 0.1-0.6 ± 0.9 <0.001 척추 골밀도(g/cm 2 ) 0.7 ± 0.2 0.9 ± 0.3 <0.001 대퇴경부 골밀도(g/cm 2 ) 0.4 ± 0.1 0.6 ± 0.2 <0.001 [ 주 ] 1. 자료는 평균±표준편차로 표기. 2. BMD=골밀도, DXA=dual energy X-ray absorptiometry scanning [출처] Song IU, Kim JS, Lee SB, et al. The relationship between low bone mineral density and Parkinson's disease in a Korean population. J Clin Neurosci 2009;16:807-9. 골다공증을 일으킬 수 있는 병이나 약물의 복용력이 없는 일반적인 인구집단에서 여성의 경우는 폐경이 되면, 남성에서는 50을 넘어가는 연령이 되면 자신이 골다공증에 잘 이환될 수 있는 여건이 있는지 확인해야 하겠다. 우선 가족적으로 부모님이나 조부모님이 사회적으 로 흔히 이야기하는 꼬부랑 할머니 혹은 할아버지 가 아니었는지, 혹은 골다공증을 이미 진단 받았던 분인지 확인하고, 만약 그렇다면 자신의 가계에 골다공증의 가능성이 있는 것 이므로 자신의 경우도 골다공증에 잘 이환될 수 있음을 명심하여야 한다. 또한 평생을 체질량 지수 20 미만의 너무 마른 체형 을 유지 하였거나, 과도한 음주, 장기간의 흡연, 활동이 없는 생활 을 주로 하는 생활 형태를 유지한 사람이라면 더더 욱 골다공증 이환의 가능성을 염두에 두고 골다공증에 대하여 확인해야 할 것이다. (다) 칼슘과 비타민 D가 뼈에 미치는 영향 뼈는 외관상으로 볼 때는 우리 몸의 형태를 지지하고 내장을 보호하는 형태의 단순한 지 지대 로 역할을 하고, 스스로는 어떤 변화도 없는 가만히 존재만 하는 조직으로 생각하기 쉬우나 그렇지 않다. 얘기가 태어나 어른으로 자라는 과정을 보면 뼈의 길이 자람과 부피 자람이 있음을 생각해 보면 쉽게 수긍이 갈 것이다. 만약 뼈가 정말로 신체의 단순한 지지대로서 단순히 존재하기 만 하는 조직이라면 사람의 성장은 불가능할 것이다. 또한 건축물의 경우도 낡고 오래되면 부수고 새로 짓는 재건축 과정이 있듯이 뼈에서도 재건축 과정은 있다. 이를 골 재형성 이라고(그림 34)(Lindsay and Cosman, 2008)하며 골 재형성 주기는 조골세포와 파골세포로 이루어진 기초세포단위(BMU)에 의해서 이루어진다. 피질골에서 BMU는 터널을 파고 들어 140

가는 반면 소주골에서는 표면을 따라 이동하고 골 재형성은 골의 표면을 덮은 세포들의 수 축과 파골세포 전구체의 집결로 시작된다. 이 전구체들은 곧 서로 융합하여 활동성 있는 파 골세포인 특징적인 다핵세포를 형성하여 골흡수를 시작하며 파골세포는 골 표면에 달라붙어 산성화 작용 및 단백 분해 과정을 통하여 뼈를 흡수한다. 파골세포로 인해 흡수된 자리로 조골세포가 밀려들어가면서 무기화되기 전의 뼈 성분인 osteoid를 분비하고 이들이 나중에 무기질화 되면서 새로운 뼈가 되는데 조골세포는 모든 과정이 끝난 후 평평한 세포로 변하 여 새로운 뼈의 표면을 덮는 존재가 되거나 osteocyte가 된다. 이러한 골 재형성 과정을 통 해 낡고 오래된 뼈는 부숴버리고(골흡수; bone resorption) 새로 만들어 채우고(골형성; bone formation), 이때는 그 뼈의 형태를 그 시기에 맞는 형태로 변형하여 그 신체에서 가 장 적절한 기능을 수행할 수 있는 뼈로 만들며, 성장기에는 골형성이 골흡수보다 활발하게 진행되어 결과적으로 뼈의 길이 및 부피 자람이 가능하게 된다. 건물의 재건축에서도 시멘 트, 철골 등의 재료가 필요하듯 뼈에서도 뼈를 다시 형성하기 위해서는 필수적인 요소들이 필요하게 되는 데 가장 대표적인 물질인 칼슘이 된다. 칼슘은 뼈의 주 구성 성분일 뿐 아니라 우리 몸의 생명 현상 유지에 필수적인 역할을 수행 하기 때문에 부갑상선 호르몬(PTH; parathyroid hormone), 비타민 D(vitamin D)와 같은 물 질에 의해 엄격하게 통제된다(그림 34)(Lindsay and Cosman, 2008). 칼슘은 섭취를 통하여 우리 몸에 공급되는데 일반적으로 하루 1000-1500mg의 섭취가 필요하며 섭취된 칼슘은 장 에서 소화흡수 과정을 통하여 체내로 유입된 후 뼈에 가서 구성 성분으로 자리하고, 혈액에 서는 각종 생명현상 유지에 필요한 활동을 하며 역할을 다한 칼슘은 소변을 통하여 섭취한 양과 비슷한 양이 배출되면서 칼슘의 균형을 맞추게 된다. 칼슘이 장에서 흡수가 제대로 되기 위해서는 비타민 D의 역할이 중요한데 비타민 D의 활 성에 꼭 필요한 것이 신장(콩팥)의 기능이다. 만약 칼슘의 섭취가 부족하여 이렇게 흡수되는 칼슘의 원천이 적거나, 콩팥이 기능을 못하여 비타민 D를 형성하지 못하여 칼슘의 흡수가 떨어지게 되면 부갑상선 호르몬이 분비되어 이들은 뼈의 흡수(파괴)를 조장하여 칼슘을 뼈 에서 빼내 혈액으로 공급하는 역할을 하게 된다. 따라서 칼슘의 섭취를 적게 하거나, 신장의 기능이상 및 여러 원인에 의해 비타민 D의 형 성이 감소하거나, 부갑상선 호르몬을 많이 분비하는 질환이 있게 되면 결과적으로 뼈의 약 화를 가져오게 될 것이며 이러한 질병적 상황에 대해서는 2차성 골다공증 편에 기술되어 있 다. 141

[출처] R. Lindsay, F. Cosman. Harrison's principles of internal medicine 17th ed. Mc Graw Hill Press 2008. pp.2365-2476. <그림 34> 골 재형성 주기 칼슘의 흡수에 중요한 역할을 하는 비타민 D는 음식물을 통해서 섭취하거나 우리 몸에서 만들어지게 되어 필요량을 보충하게 된다(그림 35). 혈중의 칼슘의 양이 2.2 mmol/l (8.8 mg/dl) 이하로 감소하게 되면 부갑상선 호르몬(PTH)의 분비가 증가되고 이로 인해 뼈로부 터 혈중으로 칼슘의 이동이 촉진되며 또한 부갑성선 호르몬은 신장에서 1,25(OH) 2D 3의 합성 을 증가시키고 이렇게 증가된 비타민 D는 뼈와 장으로부터의 칼슘의 흡수 및 재흡수를 증 가시켜 부갑상선의 분비 및 기능을 억제한다. 비타민 D는 우리 몸의 피하지방의 물질을 원 료로 햇빛에 있는 자외선에 의해서 일차적으로 형성되고 이는 간에서 처리되어 25(OH)D 3라 는 저장형 비타민 D로 전환되고, 이것이 부갑상선 호르몬의 조절을 받는 신장의 1알파 하이 드록실라제(1α-hydorxylase)라는 효소의 작용으로 활성형인 1,25(OH) 2D 3로 전환되어 상기한 바와 같이 장에서 칼슘의 흡수를 증가시키고, 부갑상선 호르몬을 억제하여 뼈가 파괴되는 것을 억제하고, 칼슘이나 인과 같은 뼈에 주요 성분이 뼈에 침착되어 뼈가 단단해지는 무 기질화 현상을 촉진시켜 단단한 뼈를 형성하게 하는 역할을 수행한다. 따라서 칼슘의 섭취 를 충분히 하더라도 비타민 D가 부족하게 되면 칼슘의 흡수도 저하되고, 뼈의 단단한 정도 도 약해져 뼈가 쉽게 구부러지고, 골절이 잘 일어나는 병적인 현상을 유발할 수 있게 되어 비타민 D도 칼슘 못지않은 뼈에 중요한 영양소임을 짐작할 수 있다. 142

[출처] R. Lindsay, F. Cosman. Harrison's principles of internal medicine 17th ed. Mc Graw Hill Press 2008. pp.2365-2476. <그림 35> 비타민 D의 대사와 기능을 조절하는 호르몬의 관련성을 나타내는 모식도 (라) 골다공증의 위험인자 골다공증의 중요한 2가지 위험인자는 청장년 기에 낮게 형성된 최대 골량과 노화 및 폐경 으로 인한 빠른 골 손실이다. 폐경이 된 노인 여성은 모두 골다공증에 걸릴 위험성이 있다 고 할 수 있지만 그 중에서도 여러 원인들에 의해 청장년 기에 골 형성이 제대로 이루어 지 지 않아 최대 골 량이 상대적으로 낮은 사람이라면 골다공증에 걸릴 위험성은 그만큼 높다 고 할 수 있겠다. a. 낮은 최대 골량의 형성 뼈는 외관상으로 볼 때는 우리 몸의 형태를 지지하고 내장을 보호하는 형태의 단순한 지 지대 로 역할을 하고, 스스로는 어떤 변화도 없는 가만히 존재만 하는 조직으로 생각하기 쉬우나 그렇지 않다.최대 골량은 태아 때부터 형성되어 보통 40대 때 종료되는데, 사춘기 때 가장 많이 형성되는 것으로 알려져 있다(그림 36). 따라서 이 시기에 어느 정도의 최대 골 량을 달성하는 지가 골다공증의 발생에 중요한 영향을 끼친다고 할 수 있다. 최대 골량의 형성은 크게 유전적 인자와 환경적 인자에 의하여 결정된다. 143

[출처: 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008] <그림 36> 성별, 연령별 최대 골량 a-1. 유전적 인자 골다공증의 발생은 선천적인 유전적 인자와 후천적인 환경인자 모두 영향을 받지만 골밀도 의 결정에 가장 많은 영향을 미치는 인자는 유전적 인자로 알려져 있다. 인종에 따라 골밀 도에 뚜렷한 차이를 보이는 데, 아시아인은 다른 인종에 비해 상대적으로 골밀도가 적은 것 으로 알려져 있으며(Villa and Nelson, 1996), 이는 골다공증 발생에 유전적 요인이 크게 작 용하고 있음을 말해준다. 연구에 따르면 유전적 요인은 최대 80% 정도 최대 골 량의 형성 에 영향을 주는 것으로 보고되고 있으며(Slemenda, et al., 1991), 어머니가 골다공증성 골절 이 있었던 여성은 상대적으로 같은 나이의 다른 여성에 비해 최대 골량이 적은 것으로 알려 져 있다(Bauer, et al., 1993). 현재까지 골다공증에 영향을 미치는 유전적 인자가 모두 밝혀져 있지는 않지만, 다수의 유 전적 변이들의 상호작용으로 인한 다 유전적 질환 으로 생각되고 있다. 비타민 D 수용체 유 전자 다형성, 에스트로젠 수용체 유전자 다형성, 제 1형 콜라젠 유전자 다형성 등이 연구가 되었으며, 최근에는 LRP5(LDL receptor-related protein 5)등이 활발히 연구되고 있다(강무 일, 2002; Brixen, et al., 2006). a-2. 환경적 인자 1 부적절한 식이 현재까지 골다공증에 영향을 미치는 유전적 인자가 모두 밝혀져 있지는 않지만, 다수의 유 전적 변이들의 상호작용으로 인한 다 유전적 질환 으로 생각되고 있다. 비타민 D 수용체 유 144

전자 다형성, 에스트로젠 수용체 유전자 다형성, 제 1형 콜라젠 유전자 다형성 등이 연구가 되었으며, 최근에는 LRP5(LDL receptor-related protein 5)등이 활발히 연구되고 있다(강무 일, 2002; Brixen, et al., 2006). 균형 잡힌 식사는 평생 동안 뼈의 성장과 뼈의 건강 유지에 대단히 중요한 역할을 한다. 그 중에서 적절한 칼슘과 비타민 D의 섭취가 골대사 미치는 영향은 이미 잘 알려져 있는 사실이다. 적절한 칼슘과 비타민 D의 섭취는 이미 유전적으로 결정된 본인의 최대 골 량을 달성하고, 이후 이를 유지하는데 아주 중요한 역할을 한다(Nieves, et al., 1995). 비타민 D의 섭취가 부족하면 근력의 감소, 낙상의 위험도를 증가시켜 골다공증성 골절의 위험도를 또한 증가시킨다. 따라서 특히 노인성 골다공증 환자에 있어서 적절한 비타민 D의 섭취는 골절을 예방을 위하여 중요하다. 또한 고령의 폐경 여성에 있어서 칼슘 섭취의 부족 이 고관절 골절의 위험을 증가시키는 것으로 알려져 있다(Holbrook, Barrett-Connor, and Wingard, 1988). 2 신체 활동의 부족 걷기, 달리기, 줄넘기와 같은 체중부하 운동은 근력의 향상뿐만 아니라 골 형성을 자극하여 골 건강을 유지하는데 도움을 준다. 예를 들어 장기간 침상에서만 생활해 온 만성 질환자의 경우 골 소실이 보다 빨리 진행하는 것으로 알려져 있다(Prince, Price, and Ho, 1988). 따라 서 정기적인 운동을 하지 않은 사람은 운동을 하는 사람에 비해 골다공증에 걸릴 확률이 그 만큼 높다고 하겠다. 3 흡연자 비흡연자에 비해 흡연 여성은 평균적으로 2년 먼저 폐경이 올 뿐만 아니라 골 소실도 빨리 일어나 골다공증에 걸릴 확률은 그만큼 높다(Slemenda, et al., 1989; Kato, et al., 1998). 또 한 폐경 후 여성이 흡연을 하는 경우 같은 골밀도를 가지고 있다고 해도 골절의 위험도를 보다 증가시키는 것으로 알려져 있다. 흡연이 골밀도에 영향을 미치는 기전이 확실히 밝혀 지지는 않았지만 흡연으로 인한 칼슘 흡수의 장애, 17 β 에스트라디올의 감소 등이 영향을 미치는 것으로 생각하고 있다. 4 과도한 음주 과도한 음주(주당 200ml 이상)를 하는 사람은 낙상 및 골절의 위험성을 증가 시킬 뿐만 아 니라 골밀도에 좋지 않은 영향을 주는 것으로 알려져 있다(Kanis, et al., 2005). 그러나 65세 여성에 있어서 적절한 음주 (주당 30-60 ml)는 오히려 골밀도를 증가시키고, 고관절 골절의 위험도를 낮춰 준다(Felson, et al., 1988). 5 과도한 카페인 섭취 커피나 홍차와 같은 카페인의 섭취가 노인 여성의 골 감소 및 고관절 골절의 위험과 관련 이 있다는 보고가 있다. b. 마른 체형 마른 체형은 골다공증의 또 다른 위험 인자이다. 미국의 연구에 따르면 65세 이상 여성에 145

있어서 하위 25%의 체중을 가진 여성은 골밀도가 유의하게 낮은 것으로 보고되었다(Van der Voort, Geusens, and Dinant, 2001). 마른 체형의 사람은 골절의 위험 또한 높은데, 체질 량지수 20 kg/m 2 이하의 사람은 25 kg/m 2 의 사람에 비해 상대적으로 2배의 골절 위험도를 가지고 있다(De Laet, et al., 2005). c. 폐경 여성 폐경 후에는 골 흡수가 더 활발히 일어나는데 이는 폐경 후에 난소에서 생성되는 에스트로 젠 호르몬의 생성이 급속히 감소되기 때문이다(그림 37). 골 소실은 대략 마지막 생리가 있 기 2-3년 전부터 더 가속화되는 것으로 알려져 있는데, 이러한 골소실의 가속은 폐경 후 3-4년 후까지 지속된다. 폐경을 전후한 이 기간 동안 여성은 매년 2%의 골 소실을 경험하 게 된다. 이 후에는 대략 매년 1-1.5%의 골 소실이 일어난다. 백인을 대상의 한 연구에 따 르면 폐경을 전 후로 한 5-7년 기간 동안 척추에서는 10.5%, 대퇴골 경부에서는 5.3%, 전체 로는 7.7%의 골밀도의 소실이 일어났다(Recker, et al., 2000). 이러한 폐경에 따른 골 소실 은 나이와도 상관이 있지만 에스트로젠 농도 자체가 골밀도 감소와 더 깊은 연관이 있으며, 상대적으로 낮은 에스트로젠 농도는 골절의 위험도 증가와도 연관이 있다. 수술이나 항암요법, 방사선 치료 등으로 인하여 40대 이전에 폐경 여성의 경우 같은 나이 대의 폐경이 되지 않은 여성에 비해 뚜렷한 골밀도의 차이를 보인다. [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 37> 에스트로겐 결핍과 골대사 d. 노인 연령이 증가할수록 성 호르몬의 생산 및 이용도 감소, 이차성 부갑상선 항진증으로 골 소 실이 일어나게 된다(그림 38). 이외에 비타민 D 결핍, 골모세포의 내부적 결함, 성장 호르몬 /IGF 축의 장애 등 여러 가지 노화 현상 등에 의해서도 골 소실이 일어난다. 연령이 증가할 수록 골절의 위험도 증가하는데 50대 이 후 대략 7-8년 마다 위험도는 2배 증가하는 것으 로 알려져 있다(Melton, et al., 1997). 146

[출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 38> 노령과 골대사 e. 동반질환이 있는 경우 갑상선 항진증, 당뇨, 만성 간질환, 만성 신부전, 쿠싱병 등 많은 내과적 질환이 골다공증과 연관이 있으며, 이러한 원인 질환이 있거나 약물 등에 의하여 발생하는 골다공증을 이차성 골다공증이라고 한다. 특히 치료를 위하여 장기간(3개월 이상) 스테로이드 호르몬을 복용해 야 하는 경우 위험도는 상당히 증가하는데 대략 50% 정도의 환자에서 골밀도의 감소 및 골 절이 발생할 수 있다(Kanis, et al., 2004). 그 밖에 이러한 2차성 골다공증을 일으킬 수 있는 원인은 아래 표 36과 같다. <표 36> 2차성 골다공증의 원인 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. 147

지금까지 골다공증이 발생하기 쉬운 위험인자를 정리하면 아래 표 37와 같다. <표 37> 골다공증의 위험인자 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. (2) 역학 (가) 우리나라 골다공증의 유병률 골다공증은 연령과 비례하여 증가하는 대표적인 퇴행성 질환이지만 여러 가지 위험인자에 노출되면 해당 연령에서 관찰되는 것보다 높은 유병률을 보이므로 실제 개개인에서의 골다 공증에 대한 평가 및 그 필요성은 연령을 비롯한 여러 위험인자를 고려하여 시행되어야 할 것이다. 골밀도는 연령이 증가할수록 감소하여 실제 연령과 비례해서 골밀도가 떨어짐은 이 미 확고한 진실이다. 미국에서는 현재 약 1000만 명의 골다공증 환자가 있으며, 2020년에는 50세 이상의 성인 남녀에서 약 1400만 명 정도가 골다공증에 이환될 것으로 보고 있다(Lane, 2006). 현재 전 세계적으로는 약 2억 명의 골다공증 환자가 있을 것으로 추산하고 있다. 이러한 골다공증의 이환률은 현재는 노령 인구가 많은 북미 및 유럽에 편중된 경향이 있으나 향후, 노령화가 전 세계적인 추세이므로 개발도상국과 같은 나라에서 노령화로 인한 골다공증의 이환은 폭 발적으로 증가될 것으로 기대하고 있다. 그러나 국내에서는 아직 광범위한 골다공증에 대한 역학조사가 없어 정확하게 통계를 밝혀 말하기에는 다소 무리가 있을지 모르지만 2002년 울산지역에서 이중방사선 에너지 측정법 (DXA)을 이용한 49-54세의 폐경기 여성을 대상으로 이루어진 연구(김영일 등, 2002)에서 요추부 및 대퇴골 경부의 골다공증은 각각 9.8%, 1.41%였으며 이보다 연령이 높은 인구에 서는 더 골다공증이 많이 발생할 것을 유추할 수 있다. 또한 국민건강보험공단 자료를 분석해 보고한 결과를 인용하면 2001년부터 2004년까지 50 148

세 이상의 여성에서 대퇴골 골절 발생율의 변화는 2001년 250.9/100,000에서 261.8/100,000으 로 약 4.7% 증가하였으며 남성은 2001년 162.8/100,000에서 2004년 137.5/100,000으로 약 4.5% 감소하였다(Lim, et al., 2008). 만성질병 관리본부의 2005년 통계에 따르면 한국의 19세 이상의 성인 연령에서의 골다공증 유병율은 한번이라도 의사로부터 골다공증이라고 진단을 받은 사람은 인구 1000명당 전체적 으로는 39.7명, 남자 4.9명 및 여자 74명이었으며, 연간 의사 진단 유병률은 인구 1000명당 전체 38.6명, 남자 4.9명 및 여자 71.9명으로 연령이 높을수록 증가하는 추세였으며 특히 50 대 이후에 뚜렷하였다(표 6 참조). (나) 골다공증의 사회적 문제 골다공증은 궁극적으로 골절을 야기하여 임상적 문제가 되는 질환이다. 미국, 영국, 스웨덴 등에서 추정되는 골다공증에 의한 어떤 부위의 골절이라도 50세 이상의 성인 남녀에서 발생할 가능성은 적게는 13%에서 많게는 50%까지 예상하고 있다. 골다공증 으로 인한 골절은 고관절, 척추, 손목 골절이 가장 빈도가 높으며 이중 제일 심한 임상적 문 제를 야기하는 것은 고관절 골절이다(O'Neill and Roy, 2005). 그런데 이 골절은 성별에 무 관하게 65세 이후 전격적으로 증가하고 있으며 척추 골절의 경우에도 비슷한 양상을 보인다 (그림 39). [출처] O'Neill TW, Roy DK. How many people develop fractures with what outcome? Best Pract Res Clin Rheumatol 2005;19:879-95. <그림 39> A. 영국의 매년 인구 만명 당 나이 및 남녀 성별에 따른 골절율, B. 유럽의 연간 인구 1000명당 발생하는 척추골절율 149

골절의 증가는 곧바로 골다공증으로 인한 보건 의료비용의 사회적 지출의 증가로 이어진 다. 미국보건당국의 집계에 의하면 매년 골다공증으로 인한 직접적인 의료비용이 1억7천만 달러가 들고 향후 매년 증가세가 지속되어 2040년에는 약 50억 달러 정도의 의료비용이 소 요될 것으로 전망하고 있다(Lane, 2006). 이러한 의료비용의 증가는 뇌졸중, 유방암, 당뇨병 혹은 만성 폐질환 등으로 인한 의료비용 의 증가보다 더욱 증가하고 있는 것으로 나타났고, 전 세계적으로도 거의 모든 나라에서 이 러한 골다공증에 의한 의료비용의 증가는 미국에서의 경향과 비례하고 있다. 또한 당연하게 도 골다공증성 골절로 인한 이환율이나 사망률의 증가로 간접적인 의료비용이 천문학적으로 빠르게 늘어나고 있다. 유럽에서도 골다공증성 고관절 골절로 인한 2002년도의 독일에서의 비용이 보고된 바로는 약 30억 유로가 발생하였으며, 2050년에는 2배의 증가세를 전망하였 다(Konnopka, et al., 2009). 또한 국내의 보고도 유사하여 의료보험 청구 자료에 기초한 척추골절에 국한된 질환의 의 료비용의 경우도 2002년 7월부터 2004년 동안 지급된 보험급여 진료비의 총액은 약 661.82 억 원이었으며(표 38), 보험급여에 해당하지 않는 비급여 진료비, 의료기관 방문 교통비, 입 원 및 외래방문 시 작업손실 비용, 간병인 비용, 보조기 구매 및 임대 비용 등을 모두 합친 환자 1인 당 총 비용은 190만원 정도였다(강혜영 등, 2008). 2001년부터 2004년까지의 국민 건강보험공단 자료를 분석해 보고한 결과에서도 국가가 부담한 의료비 지출은 2001년 62,707,697달러에서 2004년 65,200,035달러로 약 4.5% 증가하였다(Lim, et al., 2008). 의료 보 험 청구 시 골다공증 진단명의 누락, 고관절 골절 등을 고려하면 우리나라에서 실제로 골다 공증과 관련된 비용 등은 이보다 훨씬 높을 것을 쉽게 유추할 수 있을 것이다. <표 38> 우리나라의 연간 척추골절에 따른 보험 지급에 따른 국가적 비용 (단위: 억원) 연령 입원 외래방문 총액 50-54 923 214 1,137 55-59 2,825 764 3,589 60-64 6,525 2,010 8,535 65-69 10,532 3,092 13,624 70-74 12,107 3,128 15,235 75-79 10,554 2,419 12,973 80-84 6,523 1,218 7,741 85 2,923 426 3,349 50 52,912 13,271 66,813 [ 주 ] 모든 비용은 2006년 물가에 따라 계산되었음. [출처] 강혜영, 강대룡, 장영화 등. 우리나라 노인여성의 골다공증성 척추골절로 인한 경제적 부담 추계. 예방의학회지 2008;41;287-94. 따라서 골다공증의 발생에 따른 합병증으로 나타나는 골절에 이르면 의료비용이 막대하게 150

증가하므로 골다공증 예방을 통하여 골절을 예방하는 것이 사회적 의료비용을 가장 적게 들 이는 방법이 될 것이다. (다) 골다공증 및 골다공증성 골절과 생활의 질(Quality of life) 골다공증은 전술한 바와 같이 뼈가 약해져서 일상적인 충격에도 쉽게 골절이 유발되는 질 환 상태라고 정의할 수 있다. 따라서 골다공증의 결과인 골절이 환자 개인적으로는 통증, 체 형의 변화 및 이로 인한 신체 기능의 저하가 유발되고 이로 인한 생활의 질이 감소할 것이 라는 것은 쉽게 유추할 수 있는 문제이다. 또한 가정적으로는 집안에 아픈 사람이 있어 간 병에 필요한 경제적, 정신적 경비가 수반될 수밖에 없고, 이로 인한 가정의 부담이 크게 늘 어 가정적으로는 부정적인 영향을 미칠 것이며, 이런 가정의 문제가 모여 궁극적으로는 고 령화 사회로 인한 경제 인구의 감소에 간병에 필요한 경제 인구의 유출로 생산활동에 저하 를 가져와 사회적으로 큰 경비를 지출할 수밖에 없다는 것도 쉽게 유추할 수 있다. 골다공증은 골절 문제가 야기되기 전까지는 임상적인 증상이 전혀 없으며, 따라서 환자의 생활의 질에 미치는 영향은 없기 때문에 그 별칭이 조용한 도둑 으로 불리게 된다. 그러나 골다공증이 진행되고 그 결과로 골절이 유발되기 시작하면서부터는 이야기가 달라진다. 골다공증으로 인한 골절은 척추, 고관절, 손목에서 자주 발생 된다(Lips and Schoor, 2005). 고관절의 골절은 급성 통증을 유발하고, 행동에 장애를 초래하며, 대부분 입원치료를 받아야 하고 많은 수에 있어서는 완전한 회복이 어렵고, 영구적인 보호시설에 입원하여 생을 마감 하게 되는 결과를 초래하게 되며 골다공증성 골절 중 가장 심각한 형태이다. 손목 골절도 심한 급성 통증과 손목 활동의 장애를 유발하지만 고관절 골절과 달리 회복이 잘되고, 후유 증도 크게 남지 않아 골다공증성 골절 중 예후가 가장 좋다. 척추골의 골절은 처음에는 심한 통증을 유발하기도 하지만 생활에서의 활동 장애는 크게 유발하지 못하고 기왕에 골다공증성 척추 골절이 있는 환자에서도 상당수는 잘 모르고 지나 간다고 한다(Lindsay, 2008). 그러나, 한번 척추 골절이 발생한 환자는 다음번 척추 골절이 발생할 확률이 척추골절이 없는 골다공증 환자에 비해서 적게는 수배에서 많게는 수십 배까 지 증가하게 된다. 척추 골절이 진행하면 등이 앞으로 구부러지고 척추골이 내려앉음으로써 키가 줄어들고 등 이 튀어오르며, 흉곽이 복부쪽으로 내려앉아 흉강이 작아지고, 흉강의 변화에 따라 복강도 앞으로 밀려 나와 아랫배가 나오고, 복강도 줄어드는 현상이 따라온다. 이에 따라 등에서는 만성적인 근육 경직에 따른 통증이 유발되고, 흉강이 줄어들면서 폐의 확장이 원활하지 못하여 걷기 등의 일상생활에서조차 숨이 차며, 줄어든 복강으로 인해서는 조금만 먹어도 헛배가 부르고, 소화가 잘 되지 않으며 조기에 복부 팽만감으로 인하여 식사 량이 줄고 변비가 쫓아오게 된다. 척추 골절이 더욱 진행되면 흉곽이 허리의 장골(허리띠가 지나가는 골반의 윗부분) 윗면에 닿아 걸을 때마다 옆구리에 통증이 유발되어 일상적인 행 동에 많은 장애를 유발한다(Lindsay, 2008). 이러한 일상적인 생활 활동의 저하로 환자는 사 회에서 고립되고 이는 환자의 기분의 저하를 초래하게 되며 이러한 모든 것은 환자 개개인 151

의 생활의 질을 저하시키는 요인이 된다(Lips and Schoor, 2005). 생활의 질이라고 하면 일반적으로 환자의 건강 상태, 환경, 경제적 측면, 인권을 망라한 개 념으로 이야기된다. 그러나 질병의 상황과 관련된 생활의 질은 특히 건강 관련 생활의 질 이라는 개념으로 쓰게 되는데 이 안에는 환자가 느끼는 통증, 기분의 저하 등 주관적인 요 소 및 기능 장애와 같은 의료적으로 측정 가능한 항목이 섞여 있어 임상적으로 측정하기가 쉽지 않다. 따라서 최근 이와 같은 항목들을 점수화해서 생활의 질을 객관화 하는 노력들이 있었다. 그 예가 골다공증성 척추골절로 인한 신체 능력의 저하를 측정하는 방법인 Medical Outcomes Study Short Form-36(SF-36)이라는 지표를 이용하는 것이다(O'Neill and Roy, 2005). SF-36 지수는 육체적 내용으로 통증의 정도, 육체적 기능, 육체의 일반적 건강감, 육체적 역할 수행 정도, 정서적 역할 수행 정도, 활력, 사회적 기능에 대한 질문, 정신 건강에 대한 질문으로 이루어져 있으며, 이들은 크게 육체부문 지수(PCS; physical component summary scale score)와 정신부분 지수(MCS; mental component summary scale score)로 나누고 점 수가 높으면 개인이 느끼고 있는 생활의 질은 높은 것을 반영한다. 약 500명씩의 건강한 사람과 250명의 골다공증은 있으되 척추 골절이 없는 환자와 동수의 척추 골절이 동반된 골다공증 환자를 비교하였을 때 골다공증이 있으나 척추 골절이 없는 환자는 통증, 육체적 기능, 일반적 건강감, 육체적 역할의 정도, 정서적 역할의 정도, 활력감, 사회적 역할 정도에 대한 느낌이 정상적인 사람과 별 차이가 없으나, 골다공증이면서 척추 골절이 동반된 환자는 모든 항목에서 생활의 질이 크게 떨어진다고 느낀다는 것을 알 수 있 고, 크게 육체부분 및 정서 부문으로만 나눈 지표도 동일한 결과를 나타내는 것을 알 수 있 다(그림 40). 따라서, 골다공증 환자는 전술한 바와 같이 골절이 동반되기 전까지는 일상생 활에서 힘든 점이 없지만 골다공증이 동반된 후에는 일상생활에 막대한 지장을 초래한다는 것을 알 수 있다. [ 주 ] OP: 골다공증, BP: 통증, PF: 육체적 기능, GH: 전반적인 건강감, RP: 역할-육체, RE: 역할-정서, VT: 활력정도, SF: 사회적 기능, MH: 정신건강, PCS/MCS: 육체/ 정신 통합 점수 [출처] O'Neill TW, Roy DK. How many people develop fractures with what outcome? Best Pract Res Clin Rheumatol 2005;19:879-95. <그림 40> 건강한 대조군과 골절이 없는 골다공증 및 골절이 동반된 골다공증 군간의 SF-36 값의 비교 152

골다공증성 골절이 있을 때 상식적으로 생각해 보면 골절의 개수가 많은 사람이 적은 사람 보다 생활의 질이 떨어질 것이라는 것을 쉽게 짐작할 수 있으며 그림 40에서는 그러한 사실 을 명확하게 보여준다. 골다공증성 척추 골절이 있는 사람 약 500명을 뽑아 그들이 느끼는 생활의 질의 차이를 보면 골절의 개수가 3개 이하, 6개 이하, 7개 이상으로 나누었을 때 7개 이상에서 생활의 질 지표가 가장 낮았으며 1-3개의 군이 가장 높았고, 이러한 결과는 8개의 세부 지표에서도 동일한 결과를 보였는데, 특히 육체적, 정서적 역할을 잘 수행 못하는 것으 로 환자 스스로가 느끼고 있다. 이런 결과는 골다공증 환자가 골다공증성 골절이 동반되면 스스로의 건강에 자신이 없어지고 스스로가 위축되어 사회적으로 격리되며 이로 인한 사회 적 관계 고리가 약화될 것이고 이로 인해 이차적으로 파생되는 문제가 많을 것임을 보여주 고 있다(그림 41). [ 주 ] OP: 골다공증, BP: 통증, PF: 육체적 기능, GH: 전반적인 건강감, RP: 역할-육체, RE: 역할-정서, VT: 활력정도, SF: 사회적 기능, MH: 정신건강, PCS/MCS: 육체/ 정신 통합 점수 [출처] O'Neill TW, Roy DK. How many people develop fractures with what outcome? Best Pract Res Clin Rheumatol 2005;19:879-95. <그림 41> SF-36 질문지의 여러 영역에 미치는 척추 골절의 숫자의 효과 골다공증은 골절이 일어나기 전까지는 임상적으로 문제가 유발되지 않는 상태를 유지하고 있다가 골절이 일어나게 되면 상기한 바와 같이 우리나라와 같이 빠르게 노령화가 진행되는 사회에서는 노령에서의 골다공증성 골절의 증가로 인하여 국가적으로 노동력 낭비와 의료비 용의 천문학적인 증가의 원인이 되고 개인적으로는 건강감 상실 및 가정의 건강감도 상실 시키는 주범이 될 가능성이 큰 질환으로 심각한 문제를 유발하는 병이다. 따라서, 골다공증 과 관련하여 제일 중요한 점은 골절이 일어나지 않게 예방하는 것이 될 것이다. 골절을 방 지하려면 본 저서의 2차 예방 편에서 언급된 여러 가지 방안이 있겠지만 가장 근본적으로는 골다공증을 예방하는 것이다. 골다공증이 없다면 골다공증성 골절도 없다. 153

(3) 임상양상 다른 시기와 마찬가지로 낮은 골밀도나 골다공증은 그 자체만으로 뚜렷한 임상증상을 동반 하지 않는다. 골다공증 발생 시 등과 허리에 골성 통증이 동반될 수 있으나 대부분의 통증은 골절과 동 반되어 나타난다. 노년기의 경우, 성인남녀와 달리 낙상위험이 높고 근력이 떨어지기 때문에 넘어지더라도 스스로를 보호하는데 필요한 반사적인 대처능력이 부족하여 골절이 일어나는 경우가 많을 수 있다. 골절이 발생하면 골절부위에 심한 통증을 호소하고 출혈 및 종창이 발생할 수 있다. 또한 압박골절의 형태로 나타나는 척추 골절이 발생하면 시간이 지남에 따 라 신장이 줄어들고 척추의 굴곡변화로 인해 복부, 특히 하복부가 튀어나오게 된다. 따라서 복압이 증가하게 되고 폐의 용적이 감소하며 심한 경우 호흡곤란 증상을 보이기도 한다. 복 압증가로 역류성 식도염이 나타날 수도 있다(O'Neill, et al., 2004). (4) 진단 (가) 골밀도 골밀도는 현재 임상적으로 골다공증의 진단에 가장 유용한 기준으로 사용되고 있다. 골밀 도는 치료 방침의 결정에 도움을 주며 뼈의 소실과 증가 속도 또는 치료에 대한 반응을 평 가하는 데도 이용된다. 대한 골대사학회에서 권고하는 골밀도 측정의 적응증은 다음과 같다. * 골밀도 측정의 적응증 1 6개월 이상 무월경을 보이는 폐경전 여성 2 골다공증 위험인자를 갖는 폐경 이행기 여성 3 폐경후 여성 4 골다공증 위험인자를 갖는 50-69세 남성 5 70세 이상 남성 6 골다공증 골절의 과거력 7 방사선 소견에서 척추 골절이나 골다공증이 의심될 때 8 이차성 골다공증이 의심될 때 9 골다공증의 약물 요법을 시작할 때 10 골다공증 치료를 받거나 중단한 모든 환자의 경과 추적 a. 골밀도 측정법의 종류와 측정 부위 골밀도를 측정하는 골밀도 측정법으로는 방사선 흡수법(radiographic absortiometry, RA), 이중에너지 방사선 흡수법(dual energy X-ray absortiometry, DXA, 그림 42), 정량적 전산 154

화 단층촬영(quantitative computed tomography, QCT), 정량적 초음파 (Quantitative ultrasound, QUS), 말단골 정량적 전산화 단층촬영(peripheral quantitative computed tomography, pqct) 등이 있다. 각 골밀도 측정법마다 측정 원리와 측정 부위가 다르며 경 제성을 비롯하여 장단점에 차이가 있다. <그림 42> 이중에너지 방사선 흡수법에 의해 골밀도를 측정하는 모습 요추와 대퇴골 부위는 DXA와 QCT를 이용하며, 요골은 DXA와 pqc, 손은 RA, 종골은 QUS와 pqct, DXA를 사용할 수 있다. 전신 골밀도와 체지방 분석은 DXA로 측정이 가능 하다. 그러나 이 들 방법 중 DXA가 임상적으로 골다공증의 진단에 가장 많이 사용된다. DXA의 최대 장점은 방사선 피폭량이 적어 단순 흉부촬영의 10% 미만이다. 보다 나은 골절 위험도 예측을 위하여 한 부위보다 두 부위 측정이 권장된다. 요추와 대퇴 골 부위가 가장 많이 측정되는 표준 부위이며 임상적으로도 골다공증성 골절이 흔히 발생하 는 부위이다. 이 두 부위에서 측정된 골밀도 중 낮은 수치를 기준으로 진단한다. 2007년도 세계 임상 골밀도 학회 (ISCD)의 공식 지침에 의하면 골밀도 측정 부위는 중심부 골밀도를 추천하며, 요추골과 대퇴골 골밀도를 모두 측정하도록 하며, 중심부 골밀도를 측정할 수 없 거나, 부갑상선 기능 항진증 환자, 중증 비만 환자에서는 말단부 골밀도인 요골의 원위 1/3 부위를 측정하도록 권고하고 있다. 요추는 소주골이 풍부하여 폐경 후 여성에서 골대사의 변화를 예민하게 반영한다. 1번 요 추에서 4번 요추까지의 평균치를 기준으로 진단한다. 65세 이상에서는 퇴행성 변화로 오히 려 높게 측정되는 오류가 흔히 발생하므로 결과 해석에 주의를 요한다. 따라서 압박골절, 퇴 행성 변화가 있는 부위를 배제한 후 진단한다. 정상에서는 1번 요추에서 4번 요추로 가면서 골밀도가 증가하는데 이런 경향이 역전되거나 흉추와 같이 요추와 1 표준 편차 이상 차이를 나타내면 퇴행성 변화 등 판정에 적합하지 않은 부위일 가능성이 높다. 이런 변화로 평가할 수 있는 요추가 한 부위 밖에 남지 않은 경우에는 대퇴골 요한요골 골밀도 결과를 기준으로 진단해야 한다(그림 43). 155

[출처: 정윤석. 골다공증 제 4판 소책자. 정보문화사. 2006] <그림 43> 골다공증 판정의 예 대퇴골은 대퇴골 골절의 발생을 예측하는데 유용하며, 대퇴골 전체, 경부 두 곳의 골밀도 중 낮은 부위를 택하여 진단한다. 좌, 우 대퇴골 중 어떤 부위를 측정해도 좋으나 가능하면 골절 등의 병소가 없는 부위를 선택한다. 이외에 골의 구조를 평가하기 위하여 pqct, micro MRI, micro CT가 사용될 수 있으며 골밀도만으로 설명하기 어려운 골다공증의 병태 생리나 약물에 대한 효과를 설명하는데 도 움이 된다. b. 골밀도 측정 결과의 해석 DXA의 골밀도 측정 단위는 면적 밀도인 g/cm 2 으로 표시되지만, 골밀도는 이를 T-값이나 Z-값으로 환산하여 보고하며, 골밀도 검사의 결과는 종족, 연령, 성별에 따른 정상 대조군의 평균값과 비교하여 표시하도록 되어 있다. 검사 결과의 T-값은 측정 대상의 골밀도 수치가 같은 성별의 젊은 집단의 평균값으로부터 몇 표준편차인지이며, Z-값은 측정 대상의 골밀도 수치가 같은 성별의 동일 연령 집단의 평균값으로부터 몇 표준 편차인지를 기술한다. b-1. 요추 및 대퇴골의 골밀도 해석 골다공증의 WHO 진단 기준은 골밀도 검사 결과를 다음과 같이 분류하여 골다공증을 진 단하고 있다. 1 T-값 -1.0 : 정상 2-1.0 > T-값 > -2.5: 골감소증 (osteopenia) 3 T-값 -2.5: 골다공증 4 T-값 -2.5 + 골다공증성 골절: 심한 골다공증 골다공증의 진단 기준은 폐경 후 여성과 50세 이상의 남성에서는 T-값을 사용하며 WHO 진단 기준을 적용한다. 폐경 전 여성과 50세 미만의 남성에서는 Z-값을 T-값보다 추천하며 Z-값이 -2.0 이하로 측정되면 연령 기대치 이하 (below the expected range for age)로 표 156

시하도록 권고된다. 폐경 이행기 여성에서도 WHO 진단 기준을 적용할 수 있으나, 50세 미 만의 남성에서는 골밀도 결과만으로 골다공증을 진단할 수 없다. 한편 골밀도 검사 Z-값이 -2.0이하로 측정되는 경우에는 별도의 검사나 치료가 필요한 질환이나 원인이 동반된 이차 성 골다공증을 감별하기 위해서 특별한 관심이 필요하다. b-2. 말단골의 골밀도 해석 전완부, 종골(calcaneus) 등 말단골의 골밀도 또는 종골의 초음파 측정은 골절의 발생 위험 도를 잘 반영한다. 정상인과 치료를 요하는 골다공증 환자를 구분하는데 도움이 되나, WHO 진단 기준을 적용할 수 없고 각 말단 골 측정기마다 적합한 고유의 진단기준을 설정 해야 한다. 요추 및 대퇴골 골밀도 측정(DXA)에 비하여 정밀도가 낮기 때문에 경과 관찰에 이용하기에는 어렵다. c. 골밀도 검사의 추적검사 이미 골밀도 측정 검사를 받고 정상이나, 골감소증, 골다공증으로 진단을 받았다면, 다음 검사는 언제 받고, 얼마나 자주 받아야 하는지에 대한 명확한 기준은 아직 확립되어 있지 않다. 다만 미국 골다공증 재단의 가이드라인에서 치료를 시작한 골다공증 환자의 경우 2년 간격 의 골밀도 측정을 권고하고 있을 뿐이다(National Osteoporosis Foundation, 2008). 국내에서 는 1년에 한 번의 골밀도 측정을 급여대상으로 인정하고 있어 치료를 받고 있는 골다공증 환자의 경우 1-2년 간격의 골밀도 측정을 추천한다. 그러나 정상이나 골감소증 환자의 경우 에는 명확한 지침은 현재로서는 없는 상태이다. 다만 향후 골절의 위험도를 평가하여 이를 간접적으로 적용 가능할 것으로는 보인다. 미국골다공증재단에서는 또한 골감소증이더라도 WHO에서 제시한 10년 내 대퇴골 골절 위험도가 3% 이상 이거나 주요한 골다공증 골절(척 추, 대퇴골, 손목, 상완골 포함) 위험도가 20% 이상인 경우 치료를 시작하도록 권고하고 있 는데(World Health Organization, 1994), 이럴 경우 역시 골밀도를 1-2년 간격으로 측정하는 것이 좋을 것으로 사료된다. WHO 골절 절대 위험도 평가 모델에 포함된 위험인자는 다음 과 같다(표 39). <표 39> WHO 골절 절대 위험도 평가 모델에 포함된 위험인자 현재 연령 성별 골절 병력 대퇴골 경부 골밀도 체질량지수(kg/m 2 ) 경구 글루코코르티코이드 사용 이차성 골다공증(예: 류마티스 관절염) 부모의 대퇴골 골절 병력 현재 흡연 1일 3단위 이상 음주 [출처] The WHO Fracture Risk Assessment Tool. 157

아울러 폐경 여성의 경우에는 폐경을 전후로 5-7년간 급격한 골 소실이 일어나므로, 골절 의 고위험 폐경 여성의 경우 5년 정도는 1-2년 간격의 골밀도 측정이 필요할 것으로 생각 되며 골절의 임상적 위험인자는 다음과 같다(표 40). <표 40> 골절의 임상적 위험 인자 고령 스테로이드 약물을 복용하고 있는 경우 부모의 고관절 골절의 과거력 골절의 과거력 저체중 현재 흡연자 과도한 음주자 류마티스 관절염 환자 이차성 골다공증 환자 (조기 폐경, 염증성 장질환 등) [출처] Kanis JA, Borgstrom, F, De Laet. C, et al. Assessment of fracture risk. Osteoporosis Int 2005;16:581. 그밖에 골절의 위험도가 낮은 경우에는 3-5년 간격의 골밀도 측정을 추천하나, 이에 대한 명확한 근거가 제시된 것은 아니다. 향후 골밀도 측정의 추적 관찰에 대한 명확한 지침이 마련되어야 할 것으로 생각된다. (나) 골대사지표 골격에서는 곱흡수에 의해 오래된 뼈가 제거되고 골형성에 의해 새로운 뼈가 생성되는 골 교체가 지속적으로 이루어지고 있다. 생화학적 골교체 표지자(biochemical markers of bone turnover)는 골 교체율을 반영하는 지표로써 골의 질을 평가할 수 있는 거의 유일한 비침습 적 방법이다. 골밀도가 골대사의 정적인 지표인 것에 반해 생화학적 골 표지자는 동적 지표 이다. a. 종류 이러한 생화학적 골 표지자는 파골세포와 조골세포에서 분비되는 효소나, 골흡수나 골형성 과정에서 유리되는 기질 성분을, 혈액이나 소변에서 측정하게 된다. 따라서 크게 골흡수 표 지자와 골형성 표지자로 나누어 볼 수 있다. 골형성 표지자로는 조골세포에서 생성되어 분 비되는 골 특이 알칼리성 인산분해효소(bone specific alkaline phosphotase, BSALP)와 오스 테오칼신(osteocalcin, OC) 등의 단백을 측정하거나 제 1형 콜라젠 합성에서 만들어지는 전 구 콜라겐의 연장펩타이드들인 PICP(carboxyterminal polypeptide of type I procollagen)와 PINP(aminterminal propeptide of type I procollagen) 등을 측정한다. 그러나, 제 1형 콜라 겐은 뼈에만 존재하는 것이 아니라 피부와 같은 다른 조직에서도 만들어 지기 때문에, 현재 158

골형성 표지자로 BSALP, OC을 가장 많이 권장한다. 골흡수 표지자로는, 뼈의 주 기질성분인 콜라겐의 교차결합물(collagen cross-link)인 피리 디놀린(pyridinoline, PYR)과 데옥시피리디놀린(deoxypyridinoline, DPD) 등을 측정하는 방 법이 있다. 또한 PYR과 DPD의 교차결합은 콜라겐 섬유의 아미노 말단과 카르복시 말단에 서 일어나는데, 이 부위를 측정하는 아미노말단 텔로펩티드(N-telopeptide of collagen cross-link, NTX)와 카르복시말단 텔로펩티드(C-telopeptide of collagen cross-link, CTX) 등이 있다. 현재 골흡수 표지자로 DPD, NTX, CTX를 가장 많이 권장한다. a-1. 골 특이 알칼리성 인산 분해 효소(bone specific alkaline phosphatase, BSALP) 알칼리성 인산 분해 효소는 여러 조직에서 만들어진 몇 가지 아형이 존재하는데 주로 간과 뼈에서 만들어지며, 정상 성인에서 40-50%는 뼈에서 기인하는 것으로 알려져 있다. 측정의 자동화로 검사의 재현성은 높지만 간 특이 알칼리성 인산 분해 효소와 교차반응을 보여 동 반된 간질환이 있는 경우 검사의 해석에 영향을 받을 수 있다. 그러나 반감기가 1-2일로 다 른 효소에 비해 상대적으로 길어 일중 변동에 덜 민감한 편이다. a-2. 오스테오칼신(osteocalcin, OC) 오스테오칼신은 조골세포에서만 만들어지는 작은 단백질로 주요한 골조직에 주요 비 콜라 겐성 부분을 형성하기 위하여 침착되며, 그 중 일부가 혈중에 배출된다. 오스테오칼신은 골 흡수 과정에서도 혈중으로 배출되기 때문에 순수하게 조골세포 기능의 표지자라고는 할 수 없다. 오스테오칼신은 일중변동이 있는데, 이른 아침에 가장 높다. 신장으로 배설되며, 신장 기능에 이상이 있을 때 농도가 증가할 수 있다. a-3. 피리디놀린(pyridinoline, PYR), 데옥시피리디놀린(deoxypyridinoline, DPD) 이들 교차결합물은 콜라겐분자 사이에 형성되어 있어, 결합조직을 안정화 시킨다. 콜라겐이 분해될 때 혈중으로 배출되며 소변으로 배설된다. DPD는 골 조직에만 존재하지만, 두 교차 결합물 모두 골흡수 시에 주로 발생한다. 파골세포의 활성도에 따른 변화를 빨리 예측할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 골흡수 억제제 사용 시 수 시간 만에 농도의 감소를 보인다. 일 중변동을 보이며, 이른 아침의 농도가 가장 높다. a-4. 아미노말단 텔로펩티드(N-telopeptide of collagen cross-link, NTX) 뇨 NTX는 비교적 안정적이어서 영하 20도에 보관하면 몇 년간 변질되지 않고 보관할 수 있다. 식사의 영향은 적지만 일중 변동이 심하다. 그 밖에 계절, 식이, 간 기능에 약간의 영 향을 받는다. a-5. 카르복시말단 텔로펩티드(C-telopeptide of collagen cross-link, CTX) 식사에 아주 영향을 많이 받으며, 일중 변동이 심하다. 뇨 CTX와 혈중 CTX의 연관성이 159

좋아, 혈중 CTX가 검체 채취의 용이성 및 크레아티닌 농도로의 보정 등이 필요치 않아 선 호된다. 혈중 CTX는 골흡수 억제제나 호르몬 요법 사용 후 크게 감소한다. b. 분석의 유의점 및 제한점 골 표지자 값은 개인적 특성과 측정법 자체에 의해 다양하게 영향을 받을 수 있다. 개인적 특성은 환자의 연령, 성별, 인종, 신체활동, 식사, 약물 복용, 임신, 수유, 신장 질환, 간 질환, 골절 등의 인자가 포함되며, 측정 방법에 의한 인자로는 검체의 처리 과정, 측정의 정밀도와 정확도, 표준화, 다른 물질과의 교차 반응, 실험실간의 변이 등이다. 골 표지자는 일반적으로 일중 변동이 있기 때문에 검체 채취 시간과 방법을 일정하게 하여야 한다. 혈청의 경우는 공복 후 오전 8시-오전 11시 사이로 측정하고, 소변의 경우는 아침 첫 번째나 두 번째, 혹 은 24시간 소변으로 측정한다. OC는 혈소판에도 존재하기 때문에 시료를 채취할 때에는 용 혈이 일어나지 않도록 주의해야 한다. 또한 상온에서 불안정하여 단백용해가 잘 일어나기 때문에 시료를 냉장보관하고, 2-4시간 내에 측정하는 것이 적절하다. 불가피한 경우 -70 o C 에 보관한다. DPD는 자외선에 노출되면 불안정해진다. 뇨 DPD, NTX와 혈중 NTX, PINP. BSALP는 식사에 의해 크게 영향 받지 않기 때문에 금식이 필요하지 않다. 소변에서 측정 하는 경우에는 신기능에 의한 영향을 최소화하기 위하여 요중 크레아티닌 배설량을 함께 측 정하여 이를 나눠 보정해주어야 한다. 각 골 표지자는 연령, 성별, 인종, 건강상태 등에 따라 다르기 때문에 이에 따라 참고 값을 확립하여야 한다. c. 골대사지표의 임상적 이용 c-1. 폐경 후 골다공증의 진단 많은 연구에서 골다공증 환자에서 골대사지표가 증가하고(Kushida, et al., 1995), 특히 노 인에서 골밀도와 역의 상관관계가 있음이 보고되고 있지만(Khosla, et a1., 1998), 아직까지 골다공증의 진단에 이용되지 않고 있다. c-2. 폐경 후 여성에서 골소실의 예측 많은 연구에서 골다공증 치료를 받지 않은 폐경 후 여성에서 골 대사지표와 골밀도 변화의 상관관계를 보고하고 있지만(Ross and Knowton, 1998), 아직까지 실제 임상에서 이용되기 에는 제한점이 많다. 몇몇 연구에서는 골 흡수지표가 골 형성지표보다 골 소실을 더 잘 예 측하는 것으로 보고되었다(Delmas, et al., 2000). c-3. 치료 받지 않은 폐경 후 여성에서 골절의 예측 기저 골 대사지표와 골절의 위험에 대한 예측과의 상관관계에 대한 연구들이 일정한 결과 를 보여주고 있지만, 여러 연구에서 골 흡수지표의 증가가 65세 이상의 정상 골 대사지표군 과 65세 미만의 여성 군에 비해 골절의 위험을 두 배 증가시키는 것으로 보고되었다 (Garnero, et al., 1996). 이러한 골절의 예측력은 골밀도와는 관계없이 적용이 가능하며, 또 160

한 골밀도와 함께 사용 시 골절을 더 잘 예측할 수 있다. 10년 후 고관절 골절 예측에서 골 밀도만 낮은 군에 비해 골흡수 지표도 같이 높은 군은 70-100% 정도 골절의 위험이 높았다 (Johnell, et al., 2002). 심지어 65세 이상 노인에 있어서는 정상 골밀도이나 골흡수 지표가 높은 군이 골다공증군에 비해 골절의 위험도가 유의하게 높았다(Robbins,er al., 2005). 골다공증으로 진단이 되지 않은 많은 골다공증성 골절 환자에 있어서 (T-값 <-2.5), 골흡수 표는 골절을 예측하는데 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 생각된다. c-4. 치료 약제의 선택 이론적으로 골형성 지표가 낮은 환자에서는 골형성 촉진제를, 골흡수 지표가 높은 환자에 서 골흡수 억제제를 사용하면 치료 효과가 좋을 것이라고 예상되지만, 아직까지 이에 대한 뚜렷한 연구 결과가 없어 현재까지 치료 약제의 선택에 골 대사지표를 사용하는 것은 논란 의 여지가 있다. c-5. 골다공증 환자에 있어서 치료의 효과 판정 현재도 골다공증의 치료 효과의 판정에 골밀도 측정이 가장 많이 쓰이는 것이 사실이지만, 골흡수 억제제 치료를 시작하고, 골밀도의 변화가 나타나기까지는 보통 1-2년 정도가 걸린 다. 그러나 골흡수 지표는 치료를 시작 후 수 주 만에 감소를 보이기 시작하며, 3-6개월 후 안정 수준에 도달한다. 골형성 지표는 이보다 늦게 반응이 나타나는데, 대략 6-12개월 후 안정 수준에 도달한다(Cremers and Garnero, 2006). 골대사지표의 변화 정도나 변화시점이 약물의 종류나 투여 경로에 따라 다르지만, 대략 골 흡수 지표는 기저 농도에서 60%정도, 골형성 지표는 30%정도 변화가 되는 것으로 보고되 고 있다. 몇몇 연구에서는 골흡수 억제제 사용 후 골대사지표의 빠른 감소가 장기간 골절의 위험 감소를 예측할 수 있다고 보고하였다(Sarkar, et al., 2004). 부갑상선 호르몬과 같은 골형성 촉진제 사용 시에는 골형성 지표가 보다 빨리 상승하고 (1-3개월), 골흡수 지표는 후에 상승하게 된다. 골형성 지표의 빠른 상승이 골 구조의 개선 과 연관이 있다는 보고가 있다(Dobnig, et al., 2005). 골 대사지표는 골다공증 치료효과 판정에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 생각된다. 실제, 골흡수 억제제 사용 3개월 후 골대사지표가 최소 유의 변화 값 이상 변화했다면 치료 효과 가 있다고 판정할 수 있을 것이다. 하지만, 치료 후 효과 판정을 위한 적정한 골 대사지표의 변화 정도에 대한 기준은 아직 명확하게 정해져 있지 않다. c-6. 치료의 순응도 판정 골다공증은 장기간 치료를 요하는 만성 질환으로 치료의 순응도가 낮은 질환이나, 골절의 예방을 위해서는 꾸준한 치료가 필요하다. 골 대사지표를 치료의 순응도 평가에 이용할 수 있겠으나 이에 대한 연구는 부족한 실정이다. 161

c-7. 결론 골다공증을 가지고 있거나 위험인자를 가지고 있는 환자들에서 빠르고 간편하게 측정할 수 있는 생화학적 골 표지자들이 많이 개발되고 있다. 골 표지자는 이를 적절하게 사용할 경우 골다공증 환자의 골절 위험도 평가 및 치료제 반응 여부의 조기 평가 등에 유용하게 활용할 수 있다. 참고로 생화학적 표지자에 대한 국내 보험 지침은 골다공증 약물치료 시작 전 1회 와 골다공증 약물 치료 3-6개월 후 약재 효과 판정을 위해 실시 시 1회의 경우에 골 흡수 표지자 검사(DPD, NTX, CTX)와 골형성 표지자 검사(BSALP, OC)를 각 1종씩 인정하고 있다. (5) 치료 (가) 비약물적 치료 a. 식이 적절한 영양 섭취는 골량 및 골질에 영향을 줄 뿐만 아니라 골절의 발생 및 치유에도 중요 한 역할을 한다. 뼈의 형성 및 유지에는 단백질, 칼슘, 비타민 D, 비타민 K등의 많은 영양소 가 지속적으로 필요하다. a-1. 칼슘 칼슘은 현대인에게 가장 결핍되기 쉬운 영양소로 2005년 국민건강영양조사에 의하면 1일 칼슘섭취량은 남 509.8 mg, 여 442.0 mg으로 매우 부족하다. 우유는 칼슘 함량이 많을 뿐만 아니라, 유당 및 카제인을 함유하고 있어 칼슘 흡수에 도움을 준다. 유당불내성 등으로 유제 품 섭취가 부족하면 보충제를 투여한다. 어류, 해조류, 두부, 녹황색 채소에서 풍부하나 녹황 색채소의 수산(oxalate), 콩류의 피틴산(phytate)이 흡수를 방해할 수 있다. 칼슘은 저지방, 단백질과 섭취 시 흡수량이 증가하지만 섬유질이나 고지방식이는 흡수를 방해하며, 철분과 같이 섭취하는 것은 피해야 한다.(표 41, 표 42) <표 41> 칼슘 흡수에 영향을 주는 요인 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. 162

<표 42> 다양한 음식물 속의 칼슘 함유량 식품군 식품명 식품량 칼슘량 mg 식품군 식품명 식품량 칼슘량 mg 우유 1컵 224 건류 아몬드 20개 60 우유 및 요플레 1개 156 및 땅콩 20개 50 유제품 치즈 1장 123 종실류 깨소금 1/2큰술 49 뱅어포 1장 158 달래 1/3컵 118 어류 및 잔멸치 2큰술 90 근대 1/3컵 53 해조류, 고등어 한토막 56 시금치 1/3컵 29 두류 물미역 2/3컵(생) 107 채소류 고춧잎 182 두부 1/5모 145 무우청 생(1/2컵) 115 계란 1개 20 냉이 혹은 58 육류 소고기 탁구공크기 4 배추김치 익힌(1/4컵) 32 곡류 밥 고구마 1공기 중1개 21 30 과일류 귤 사과 1개 중1개 89 26 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. 짠 음식은 신장 칼슘배설을 증가시키는데 국내 연구에서도 높은 나트륨 섭취군에서 대퇴골 골밀도가 낮았고, 특히 칼슘 섭취가 600mg 이하 시 더욱 골밀도가 낮았다. WHO/FAO에서 는 나트륨 섭취 목표량을 20g/일(식염 5g/일) 이하로, 한국 영양학회에서는 1일 나트륨 섭취 기준을 충분섭취량 1.2 g/일, 목표섭취량 2 g/일로 권장하고 있다(한국 영양학회, 2005). 단백질은 IGF-1을 증가시키며 청소년이나 노인이 충분히 섭취할 경우 뼈의 건강에 유익하 지만, 권장량 (0.8 g/kg) 보다 많이 섭취할 경우에 칼슘의 신장 배설을 증가시킨다. 2005년 국민건강영양조사에 의하면 1인 하루 평균 단백질 섭취량은 95.1 g으로 예전보다 너무 많이 증가되었다. 한국 영양학회에서는 단백질 권장 섭취량을 0.83 g/kg/일로 제시하고 있다. a-2. 비타민 D 비타민 D는 장에서 칼슘과 인의 흡수를 돕고 무기질화에 관여하여 골밀도를 증가시키고 신경근육조절로 골절을 감소시키며 면역에도 도움을 준다. 피부에서 생성되지만 햇빛 노출 이 제한된 경우 음식으로의 섭취가 중요한데, 공급원이 간유, 기름진 생선, 계란, 버섯 등으 로 제한되고, 전 세계적 및 국내에서 부족증이 심각하기 때문에 강화식품이 필요하다. 성인 하루 필요량은 5-10 μg(200-400 IU)으로 되어 있지만 50세 이후는 10 μg가 권장되며, 골절 을 예방하기 위해서는 50세 이상에서 800 IU이상이 권유된다. 국내 비타민 D 강화식품은 우유, 두유 등이며 강화우유 200 g에 2 μg(80 IU), 강화두유 200 g에 1-5 μg, 강화치즈 20 g에 1-2 μg 가량 들어 있다(표 43). 163

<표 43> 다양한 음식물 속의 비타민 D 함유량 음식 함유량(IU) 대구간유 1 테이불스푼(=15ml) 1,360 연어, 조리한 것 100g 360 고등어, 조리한 것 100g 345 정어리, 기름넣고 통조림 한 것100g 270 뱀장어, 조리한 것 100g 200 달걀1개(노른자위) 25 버섯 100g 20 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. a-3. 비타민 K, C, B군, A 비타민 K는 오스테오칼신의 합성, 뼈 기질의 칼슘부착, 골절치유에 필요하다. 비타민 K 혈 중농도가 높은 여성은 골밀도가 높게 측정되었고, 골절 환자는 비타민 K 혈중 농도가 낮았 다. 비타민 K는 녹색채소, 과일, 고기, 곡류에 함유되어 있다. 비타민 C는 콜라겐 합성에 중요하며, 조골 세포를 자극하고 칼슘흡수를 촉진시킨다. 한국 영양학회에서는 성인 하루 권장량을 100 mg, 상한 섭취량을 2000 mg으로 제시하였으며, 신 선한 과일, 고추, 브로컬리 등의 야채와 감자에 풍부하다. 비타민 B 6(피리독신), B 9(엽산), B 12(코발라민)이 감소하면 호모시스테인이 증가하는데 호모 시스테인은 활성산소족(ROS)을 증가시켜 골다공증을 일으킨다. 비타민 A는 뼈 세포 성장에 영향을 주며, 과다섭취 시 골절이 증가되므로 폐경 후 여성이 나 노인에서는 1500 μg 이하 섭취가 권장된다. a-4. 무기질 인의 85%는 체내에서 칼슘과 결합하여 뼈와 치아를 구성하고 있으며, 부족 시 골연화증, 뼈 통증, 근육 약화 등이 발생한다. 인은 거의 모든 식품에 골고루 들어 있어서 정상적인 식 사를 하는 사람에서는 결핍증을 찾아보기 힘들다. 유제품이 인의 좋은 공급원이다. 붕소, 시리콘, 스트론튬, 불소 등도 뼈 건강과 연관된다. a-5. 기타 식물성 에스트로젠이 풍부한 식사가 골다공증에 유효하다는 보고가 있으나 일관된 것은 없 다. 차의 종류에 관계없이 10년 이상 장기간 마시면 골밀도가 증가한다. 오메가 3 지방산은 골밀도에 긍정적 효과가 있으며 관절염, 심혈관 질환에도 유익하다. 일주일에 250 g의 해산 물을 섭취하는 사람이 골밀도가 높으며, 1주일에 250 g의 과일을 섭취하는 사람이 더 높은 골밀도를 보인다는 연구도 있다. 인스턴트 식품, 음주, 흡연, 탄산음료, 커피는 골 소실을 일으킨다. 알코올은 조골세포의 감 164

소로 골밀도를 감소시키며, 여성은 하루 1잔, 남성은 하루 2잔까지가 허용치이다. 소량의 음 주가 뼈에 좋은 영향을 준다는 보고도 있다. 흡연은 골 흡수를 증가시키고 성호르몬을 감소 시킨다. 카페인은 골밀도를 감소시키는데, 하루 3컵 이상의 커피를 마시면 골밀도가 감소한다는 연 구도 있다. 표준 컵(240ml)의 커피에는 카페인이 약 100 mg 함유되어 있으며 우유가 첨가 된 제품은 골 소실 효과가 없어진다. 콜라에는 카페인 외에 인이 많이 함유되어 있는데 인 이 칼슘흡수를 방해하기보다는 콜라 섭취 증가로 인해 유제품 섭취가 감소하는 것으로 생각 되고 있다. a-6. 결론 충분한 칼로리와 단백질, 칼슘, 비타민 D가 함유된 식사와 함께 신선한 야채와 과일을 섭 취하면 골다공증의 예방 및 치료에 도움이 된다. 한국인에서 골다공증의 식이 지침은 다음 과 같다. 1 칼슘이 풍부한 식품을 매일 2회 이상(어린이나 청소년, 임산부 등은 3회 이상) 섭취한다. 저지방 우유, 요구르트(유당 불내성 시) 등이 좋고 어류, 해조류, 들깨, 달래, 무청 등을 많이 섭취한다. 2 단백질 음식 및 다양한 야채를 먹는 균형 있는 식사를 함으로써 단백질, 칼슘, 비타민 D, K, 마그네슘, 구리, 망간, 보론 등을 충분히 섭취한다. 3 싱겁게 먹고(소금 하루 5 g이하) 과다한 양의 단백질이나 지나친 섬유소 섭취를 피한다. 4 비타민 D와 오메가 3 지방산이 풍부한 생선을 일주일에 2회 이상 섭취한다. 5 콩, 두부의 섭취를 충분히 한다. 콩 제품은 익힌 것이 단백질 흡수에 좋다. 6 비타민 C, K 등과 칼륨, 마그네슘 등의 무기질 섭취를 위해 신선한 야채와 과일을 충분 히 먹는다. 7 체중 미달일 때는 총 열량, 칼슘, 단백질 섭취를 증대시킨다. 8 무리한 체중 감량은 삼가고, 감량을 해야 할 때는 칼슘 보충을 해주어야 한다. 9 탄산 음료나 커피의 섭취를 줄인다. 카페인 음료가 필요할 때는 차(녹차, 홍차 등)로 마 신다. 10 흡연을 피하고 술은 1-2잔만 마신다. b. 운동 운동은 골다공증의 예방과 골 재건을 결정하는 중요한 요인 중 하나다. 운동의 강도는 줄 넘기와 같은 지표면 반응력의 2배 이상 되는 체중 부하 운동이나, 유산소 운동을 하루에 30-60분 이상, 1주일에 3-5일을 실시하면 뼈의 구조를 유지하거나 개선할 수 있다. 달리기 같은 고강도의 운동이 걷기와 같은 저 강도의 운동에 비해 더 좋은 효과가 있다는 보고가 없으므로 운동의 강도는 본인 운동 능력에 따라 결정하는 것이 좋다. 성장기의 운동은 성인 의 운동에 비하여 골 량을 크게 얻을 수 있으며, 같은 운동이라도 폐경 이전의 운동이 폐경 165

후의 운동보다 효과적으로 골밀도를 상승시키는 것으로 알려져 있다. 일정한 육체적 활동을 지속하면 고령의 여성에서 나이와 관련된 골 소실이 감소된다. 근육의 무게도 골 량을 결정 하는 중요한 요인 중 하나이며, 노인에게도 운동을 통한 체력단련으로 근육의 무게를 증가 시키면 골소실의 비율을 감소시킬 수 있다. 골 량을 유지하기 위한 효과적인 스트레칭도 좋 은 체중부하 운동으로 알려져 있다. 폐경 후 여성에게 척추 압박 골절을 예방하는데 가장 좋은 운동은 척추 신전 근력강화운동 이다. 골다공증을 위한 척추 신전 운동은 아래와 같은 운동을 1 세트에 10-15회 반복하며 하루에 3세트를 권장한다. 각 운동은 신전된 상태를 6-10초간 유지한다(그림 44~48). [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 44> (A) 누워서 양팔을 머리위로 뻗기 (B) 팔꿈치를 90도 구부리고 내/외전하기 (A) 머리 뒤로 양 손에 깍지를 끼고 양 팔꿈치를 뒤로 젖히면서 등을 펴는 운동, (B) 팔꿈 치를 90도 굽힌 상태에서 양 팔꿈치를 가슴 뒤로 젖히면서 가슴을 펴는 운동, (C) 양팔을 90도 옆으로 벌리고 양 팔꿈치를 90도 구부리고 내/외전 하기 <그림 45> 의자에 앉아서 심호흡과 함께 가슴펴기 운동 166

[출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 46> 벽 모서리에 서서 양팔을 90도 옆으로 벌리고 양 팔꿈치를 90도 외 회전한 후 가슴을 앞으로 내밀기 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 47> 베개를 복부에 깔고 엎드려서 고개와 등을 약간 드는 운동 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 48> (A) 팔꿈치를 펴고 양 손바닥과 양 무릎으로 엎드린 자세에서 한 다리씩 위로 올리는 운동 (B) 어깨를 펴고 뒤꿈치를 엉덩이에 붙이는 운동회 167

하지만 흉요추를 심하게 굴곡시키는 운동은 절대 금지해야 한다(그림 49). [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 49> 골다공증 환자에게 피해야 할 쪼그리는 자세 척추 골절로 인하여 급성 통증이 생기면 우선 딱딱한 침상의 바닥에 양털과 같은 부드러운 것으로 커버한 5 cm 정도의 매트 위에서 2일 이내 활동적인 침상안정(active bed rest)을 실시한다. 3일이상의 침상 안정은 오히려 골 소실을 악화시킬 수 있다. 딱딱한 침상 위에 7 cm 미만의 얇은 베개를 머리에, 그리고 약간 높은 베개를 무릎 밑에 받치고 바로 누운 자 세로 안정하여 요추부의 부하를 줄여야 한다. 그러나 바로 누운 자세보다 옆으로 누운 자세 가 편하면 옆구리 밑에 얇은 베개를 받쳐 향후 요추부 염좌나 척추 측만증을 예방하도록 옆 으로 눕힌다(그림 50). [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 50> 올바른 침상 자세 침상안정을 효과적으로 유지하기 위하여 우선적으로 약물 치료, 근육 또는 후 관절 내의 주사 치료, 척추성형술, 물리 치료 등의 방법을 이용 하여 가능한 빠른 시일 내에 통증을 감 소시켜야 한다. 척추 골절 후통증이 감소하면 앉는 자세와 보행 훈련을 위해 테이핑이나 척 추보조기를 처방하여 척추를 보호해야 한다(그림 51). 168

[출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. <그림 51> 골다공증 척추 골절 환자를 위한 척추테이핑과 척추보조기 척추에 압박 골절이 생기면 흉곽의 변형으로 폐활량이 감소하기 때문 에 심호흡 운동과 흉 추 신전 운동 등을 권장한다. 보행 장애가 있을 때에는 낙상 방지를 위해 지팡이나 워커가 권장되며 통증이 있는 쪽의 반대편 상지로 사용한다. 신발이나 구두의 굽에 부드럽고 탄력 이 있는 뒤꿈치 패드를 해주고 지팡이를 사용하여 넘어지는 것을 예방해야한다. 대퇴골 골 절을 예방하기 위하여 보호 패드를 고관절 외측에 부착한다. 수영은 골밀도를 증가시키지는 않으나 근력 강화와 근육 발달 등의 이유로 골다공증으로 인한 골절을 예방하는데 유리한 운동이다. 골프나 볼링은 골절 위험성으로 권장되지는 않으나 심리적인 보조를 위해 적절한 척추보조기를 착용한 후 가벼운 정도의 운동은 가능하다. 결론적으로 골다공증을 예방하는 운동으로는 1) 청소년기까지는 최대 골 량을 증강시키기 위해 다양한 종류의 고강도 체중부하 운동을 규칙적으로 할 수 있도록 권장하며, 2) 중년에 는 조직적인 체중부하 운동을 꾸준하게 하여 골량을 증가 또는 유지하도록 하며, 3) 폐경 이후에는 척추 신전 자세를 유지하도록 하며, 스트레칭운동, 균형감각 증진운동, 전신적인 근력강화운동 등을 생활화하도록 권장한다. (나) 약물적 치료 현재 대한 골대사학회에서 추천하고 있는 약물 치료를 해야 하는 경우는 다음과 같다. 1 대퇴골 혹은 척추 골절 2 골다공증(T값 -2.5 이하) 3 WHO에서 제시한 10년 내 대퇴골 골절 위험도가 3% 이상 이거나 주요한 골다공증 골절 (척추, 대퇴골, 손목, 상완골 포함) 위험도가 20% 이상인 경우 위의 기준을 만족하지 않더라 도 식이로 충분한 칼슘과 비타민 D의 보충이 이루어지지 않는 다면 칼슘, 비타민 보충제를 복용하는 것도 추천된다. 2008년 5월 현재 국내에 소개되어 골다공증 치료약제로 승인된 약제들은 다음과 같다(표 44). 169

<표 44> 국내에서 승인된 골다공증 치료약제들 [출처] 대한골대사학회 진료지침 위원회. 골다공증 진단 및 치료 지침. 2008. 각각의 약물에 대한 특징과 사용법, 부작용 및 주의 사항 등은 다음과 같다. a. 칼슘 칼슘 보충으로 사춘기 때의 골량을 증가시킬 수 있으며, 연령의 증가와 연관된 골소실은 폐경 직후에는 영향을 주지 않으나 폐경 6년 후에는 칼슘 섭취가 적은 여성에서 골소실을 줄여 준다는 보고가 있다. 칼슘 투여로 골절의 위험도 역시 감소하였다는 몇몇 연구가 있다 (Christiansen, 1995). 칼슘은 칼슘 섭취가 적거나(400 mg/일 미만), 폐경여성, 스테로이드 복 용 환자인 경우 반드시 보충해 주어야 한다. 2005년 한국 영양학회의 권장 칼슘 섭취량은 아래와 같다(표 45). <표 45> 한국 영양학회 칼슘 섭취 권고량 연령(세) 권장 섭취량(mg) 상한 섭취량(mg) 남자 20세 이상 700 2,500 여자 20~49세 700 2,500 50세 이상 800 2,500 임산부 1,000 2,500 수유부 1,100 2,500 [출처] 한국영양학회. 한국인 영양 섭취기준. 국진기획. 2005. 1 사용법 탄산칼슘은 위산분비가 감소되어 있는 경우 흡수율이 낮아지므로 음식과 함께 복용해야 한 다. 구연산칼슘의 흡수에는 위산이 필요하지 않다. 칼슘은 500 mg이하로 나누어 복용하는 것이 흡수에 도움이 된다. 2 부작용 및 주의사항 170

고 칼슘 혈증이나 신석회화증이 없으면 칼슘섭취를 증가시켜도, 위장장애나 변비 이외에는 중대한 이상 반응은 없다. 신결석증, 고칼슘뇨증이 있는 환자에게는 칼슘 투여를 줄이거나 중단하여야 한다. b. 비타민 D 비타민 D 부족은 칼슘 섭취 부족과 함께 전 세계적으로 중요한 문제이다. 한국은 비타민 D 부족이 가장 심각한 나라 중의 하나로, 폐경 여성, 노인, 실내생활로 인하여 자외선에 덜 노출이 되는 경우 더 문제가 될 수 있다. 몇몇 연구에서 고령의 여성에 있어서 비타민 D3와 칼슘을 동시에 투여 받을 경우 고관절 및 비척추성 골절을 43%까지 감소시켰다는 보고가 있다(Chapuy, 1992). 2005년 한국 영양학회의 비타민 D의 충분 섭취량은 20-49세의 경우 하 루 200 IU이고 이외의 연령에서는 400 IU이다. 임신, 수유부는 600 IU이상의 비타민 D를 섭취해야 한다. 상한 섭취량은 2400 IU이다. 과도한 비타민 D 투여의 중요한 이상 반응은 고칼슘혈증과 고칼슘뇨증이며 장기간 지속되 면 신결석증이나 신석회화증이 발생할 수 있다. 고칼슘뇨증은 고칼슘혈증이 나타나기 전에 발생하므로 이상반응이 의심되면 6-8주마다 정기적인 검사를 시행하여 투여 용량을 조절한 다. 외에도 오심을 동반한 위장관 증상, 신경 근육증상, 갈증 등의 이상반응이 발생할 수 있 다. c. 여성 호르몬 요법 에스트로젠 결핍은 폐경 후 여성에서 골소실의 주요한 원인으로 잘 알려져 있다. 무월경이 나 기타 난소의 이상이 있는 젊은 여성에서 프로게스테론 투여가 골밀도를 증가시켰다는 보 고가 있다. 많은 연구에서 에스트로젠 보충은 골밀도의 증가, 골 흡수 표지자 감소, 골절의 위험도 감소와 연관이 있다(Felson, et al., 1993). 에스트로젠 보충은 특이 폐경 직후의 여성 에 있어서 특히 효과적인데, 이는 폐경 초기에 골 소실이 가장 많이 일어나서 폐경 무렵 5-7년간 3-5%의 골 소실이 일어나기 때문이다. WHI 연구에 따르면 여성 호르몬 요법은 전체 사망률과 관상동맥 질환의 위험을 50대에서 는 감소시키나 연령이 증가함에 따라 위험이 증가하는 경향을 보였다. 50대 여성에서 뇌줄 중의 절대 위험은 매년 10000명 사용자당 에스트로젠 요법에서는 2명이 감소한 반면, 에스 트로젠+프로게스테론 요법에서는 5명의 증가를 보였다. 또한 에스트로젠+프로게스테론 요법 에서는 고령의 폐경후 여성에서 5년 이상 장기간 사용할 경우 유방암 발생 위험을 24% 증 가시켰다. 그러나 에스트로젠 요법에서는 오히려 유방암 발생 위험성이 감소하였다 (Steinberg, et al., 1991; Colditz, et al., 1990; Berkvist, et al., 1989). 따라서 여성 호르몬 요 법은 심한 폐경 관련 증상이 동반될 경우 폐경 초기 여성에 있어서 에스트로젠 단독요법으 로 단기간 사용하는 것이 좋을 것으로 사료되며, 최소 년 1회 진찰과 검사를 통하여 치료 지속여부를 결정해야 한다. 에스트로젠에 의하여 오심, 부종, 체중 증가, 유방 압통, 편두통, 담즙 저류, 담석증, 자궁경 171

부 분비물 증가, 하지 경련 등이 발생할 수 있고, 프로게스테론에 의해 피로감, 여드름, 지루 성 피부, 식용 및 체중의 증가, 질 건조감, 유방 압통, 성욕감퇴, 불쾌감, HDL 콜레스테롤 감소가 있을 수 있으며, 불규칙한 질출혈도 드물게 경험할 수 있다. 진단이 불명확한 질출 혈, 활동성 혈물 색전증, 급성 담낭질환, 급성 간질환과 유방암과 자궁 내막암 등 에스트로 젠 의존성 암에서는 금기이다. d. 티볼론 에스트로젠 수용체를 통하여 에스트로젠 유사체의 역할을 하며, 효소 활성화의 변화에 의 해 조직 선택성을 나타내어, 유방과 자궁내막 조직은 자극하지 않으면서 폐경 증상의 완화 및 폐경후 골소실을 예방하게 된다. 2년간 투여 시 요추 골밀도는 3.6%, 대퇴골 골밀도는 2.5 % 증가 하였으며, 골절의 위험도도 3년간 저용량(1.25 mg)을 투여한 결과 척추 골절의 상대 위험도가 43%, 비 척추 골절은 26% 감소하였다(Gallagher, et al., 2001). 그밖에 안면 홍조, 질 건조증 등 폐경 증상의 완화 효과가 있다. 유방암에 대한 영향은 아직 명확하지 않 으며, 뇌졸중의 위험도를 고령의 여성에서 증가시킨다는 보고가 있다. 위장관 장애 등의 소화기계 부작용과 어지러움, 우울증, 두통, 편두통 등의 정신 신경계 부 작용이 있다. 관절 및 근육통, 가려움 증 등이 나타날 수 있으며 지루성 피부, 안면 체모의 증가 등 안드로젠성 부작용이 나타날 수 있다. 금기증은 여성 호르몬 요법과 동일하다. e. 여성호르몬 수용체 조절제(selective estrogen receptor modulator, SERM) 신체의 조직에 따라, 에스트로젠과 동일한 효과를 가진 에스트로젠 작용제로 작용하거나 길항제로 작용할 수 있는 특징을 가진 약제이다. 랄록시펜(raloxifen)이 골다공증의 예방 및 치료에 유일하게 승인된 이 계열의 약물이다. MORE 연구에서 4년간의 랄록시펜 투여로 새 로운 척추골 골절을 30% 감소시켰으나, 고관절과 비 척추골 골절의 위험도는 유의하게 감 소시키지 못하였다(Ettinger, et al., 1999). 랄록시펜은 혈중 콜레스테롤 농도를 저하시키고, 유방에 대한 에스트로젠의 작용을 차단하여 유방암의 위험도를 70% 감소시키며, 자궁내막 증식증을 일으키지 않는다. 이상 반응으로는 열성 홍조와 하지 동통이 있다. 열성 홍조는 보통 치료 후 처음 수개월 동안 약 1/4에 나타나지만 그 정도가 가볍기 때문에 이로 인해 약의 수용성이 감소되지는 않는다. 따라서 열성 홍조가 나타나는 폐경 초기를 지난 후 그 사용이 권장된다. 정맥 혈전 색전증을 2-3배 증가시킨다는 보고가 있으며 치명적 뇌졸중의 위험도를 49% 증가시켜 이런 환자들에게는 금기이다. 경구 피임제, 에스트로젠 복용 후 정맥 혈전증의 병력이 있는 경우, 장기간 절대 안정을 요하는 경우, 수술 전 후 등도 금기 사항이다. 특히 수술 등 장기간의 부동 상태가 예상되는 경우에는 적어도 3일전에는 랄록시펜을 중단하여야 하며 보행이 가능 할 때까지 투약을 하면 안 된다. 172

f. 비스포스포네이트 비스포스포네이트는 파골세포를 억제시켜 골흡수를 차단한다. 일단 약물 복용 후 체내에 흡수된 약물은 수산화인회석(hydroxyapatite) 결정에 결합하며, 골흡수 과정에서 비스포스포 네이트와 결합한 이 결정은 파골세포가 섭취되어 골흡수 기능을 억제한다. 골 표면이 일단 비스포스포네이트로 도포가 되면 이후에 파골세포는 골 표면에 붙거나 활성화 될 수 없다. 경구 약제로는 알렌드로네이트, 리세드로네이트, 이반드로네이트가 있으며, 주사 약제로는 파미드로네이트, 졸레드로네이트가 있으며, 이반드로네이트는 주사로도 투여가 가능하다. f-1. 경구 약제 1 알렌드로네이트 폐경 후 골다공증 여성에게 10년간 매일 10 mg의 알렌드로네이트를 투여 시 요추 골 골밀 도는 13.7%, 대퇴골 경부는 5.4% 증가하였고, 신장의 감소나 비 척추 골절의 빈도도 의의 있게 감소되었다. 메타분석에 의하면 척추 골절은 48%, 비 척추 골절은 49%, 대퇴골 골절 은 50% 감소시키는 것으로 알려져 있다. 5년 투여 후 중단한 경우에는 요추 및 전자 부위 에서는 증가되었던 골량이 유지된 반면, 전체 대퇴골 및 대퇴골 경부에서는 골량이 서서히 감소하였다(Bone, et al., 2004). 비타민 D를 따로 복용할 필요가 없는 알렌드로네이트(70 mg)와 일반비타민 D(2,800 또는 5,600 IU) 또는 알렌드로네이트(5 mg)와 활성비타민D(칼시트리올 0.5ug)의 복합제도 있다. 2 리세드로네이트 북미에서 시행된 VERT(Vertebral Efficacy with Risedronate Therapy) 연구에 의하면 (Reginster, et al., 2000), 리세드로네이트 5 mg을 3년간 투여하여 요추 골밀도가 5.4%, 대 퇴골 경부 골밀도가 1.6% 증가하였다. 새로운 척추 골절의 발생은 41% 감소하였고 비 척추 골절의 발생은 39% 감소하였다. 대퇴골 골절은 70세 이상의 고령 환자에서 40% 감소시키 는 것으로 알려져 있다. 메타 연구 분석결과에 의하면 척추 골절은36%, 비 척추 골절은 27% 감소되었다. 3 이반드로네이트 3년간 이반드로네이트 2.5 mg 매일 복용한 군에서 척추 골절이 62% 감소되었으며, 150 mg을 1달마다 1년간 복용하는 연구에서 요추 골밀도가 6.6%, 대퇴부 골밀도가 3% 상승하 였다(Miller, et al., 2005). f-2. 주사 약제 1 파미드로네이트 파미드로네이트는 미국 FDA에서 고칼슘혈증과 파제트병 치료에만 공인하였으나 국내에서 는 골다공증 치료제로 사용되고 있다. 폐경 후 골다공증 환자에게 3개월 간격으로 30 mg 정주 요법을 2년간 지속한 연구에서 척추골밀도가 10%, 대퇴골 경부 골밀도가 6% 증가되 어 경구 제제에 상응하는 결과가 관찰되었다(Thiebaud, et al., 1994). 경구 파미드로네이트 173

를 5년간 투여한 연구에서 척추 골절을 67% 감소시켰다는 보고가 있지만 골절감소에 대한 주사제제의 연구결과는 없다. 2 이반드로네이트 척추 골절 예방 효과가 확인된 경구 이반드로네이트 2.5 mg과 골밀도 변화를 비교한 연구 에서 3 mg을 3개월 간격으로 2년간 정맥투여 하였을 때 기저 치에 비하여 척추골밀도 5.8%, 대퇴골 골밀도 2.8%가 증가되어 경구 이반드로네이트 2.5 mg에 비하여 유의하게 골 밀도가 증가되었다. 12개월에 측정한 혈청 CTX는 58.6% 감소되었다(Delmas, et al., 2006). 이상의 결과로 미국 FDA에서는 3 mg, 3개월 간격의 정맥 투여 방법을 골다공증 치료제로 공인하였다. 3 졸레드로네이트 졸레드로네이트는 4 mg의 제형이 악성 종양으로 인한 고칼슘혈증, 골 전이 등에 항암제와 병행 치료법으로 사용되고 있다. 5 mg을 1년 간격으로 3년간 정맥 투여한 골절예방 연구에 서 대조 군과 비교하여 요추골밀도는 6.7%, 대퇴골 경부 골밀도는 5.1%증가되었다. 12개월 에 측정한 혈청 CTX가 59%, BSALP는 30% 감소되었다. 척추 골절은 약 70%, 대퇴골 골 절은 41%, 비 척추 골절은 25% 감소되었다(Black, et al., 2007). f-3. 투여 방법 알렌드로네이트는 매일 10 mg, 일주일마다 70 mg 용량이 있으며, 리세드로네이트는 매일 5 mg, 일주일마다 35 mg, 매달마다 150 mg 용량이 있고, 이반드로네이트는 매달마다 150 mg 용량이 있다. 복용 방법은 아침 공복 시 약 150 ml 이상의 충분한 양의 물과 같이 복용 후 약 1시간 동안 공복을 유지하면서 눕지 않도록 한다. 유제품이나 주스, 보리차 등은 비스 포스포네이트의 흡수에 장애를 초래하므로 반드시 맹물과 함께 복용하도록 하고, 식도염 유 발 가능성 때문에 복용 후 눕지 않는다. 주사제의 경우 파미드로네이트는 30 mg을 생리식염수 500 ml에 혼합하여 2시간 이상 정 맥 투여하며 3개월 간격으로 투여한다. 이반드로네이트의 경우 3 mg을 15-30초간 정맥 투 여하며 3개월 간격으로 투여한자. 졸레드로네이트는 15분 이상 5 mg을 정맥투여하며 1년에 한번 맞는다. f-4. 부작용 및 주의사항 일반적으로 독성이 별로 없으나 경구 투여 시 경도의 소화관 증상이 나타날 수 있다. 위장 관 장애가 발생할 경우는 약제의 종류를 바꾸어 보거나, 일시적으로 약물 투여를 중지한 후 증상이 호전되면 재 투약해 볼 수 있다. 위장관 장애가 오랜 기간 지속될 경우는 내시경 검 사를 통해 확인 후 원인 치료 후 재 투여 여부를 결정해야 한다. 그리고 식도협착, 역류성 식도염 등의 환자에게는 투여하지 않도록 한다. 처음 투여한 후 3일 이내에 간혹 두통 및 독감증상과 함께 체온이 약 1 가량 상승할 수 있다. 이는 특별한 치료가 없이도 수일 이내에 호전되며 증상이 심할 경우에는 이부프로펜 174

등 소염진통제가 도움이 될 수 있다. 장기간 투여한 연구 결과에 의하면 안전성이 확인되었으나 과도한 골재형성 억제로 인한 문제점이 지속적으로 제기되고 있다. 경증 내지 중등도의 신장기능저하환자(크레아티닌 청 소율 35~60 ml/분)에서는 용량조절 없이 사용 가능하나 중증의 신부전환자(크레아티닌 청소 율 <35 ml/분) 에서는 이 약물의 투여가 권장되지 않는다. 이외에 일시적으로 임파구가 감 소할 수 있으며 안과적 합병증으로 홍체염, 결막염 및 포도막염 등이 나타날 수 있다. 항암제와 병행해서 사용되는 고 용량 주사용 비스포스포네이트의 부작용으로 보고된 턱뼈 괴사(osteonecrosis of the jaw, ONJ)는 골다공증 치료로 사용되는 경구 용량에서는 매우 드 물게 관찰되지만 장기간 사용 시 증가할 수 있다는 보고가 있어 주의하여야 된다. ONJ는 턱뼈 주위에 뼈가 노출되어 있으면서 적절한 치료에도 불구하고 치유되지 않고 8주 이상 지 속되는 경우, 비스포스포네이트를 과거에 복용하였거나 또는 현재 복용하고 있는 경우, 턱 부위에 방사선 치료를 받은 과거력이 없는 경우 위 3가지를 모두 만족하면 진단된다. 치과 치료 시에 발생하여 치과 진료 시 비스포스포네이트를 복용한다는 사실을 알려야 하며, 구 강 위생 청결을 유지하고 동통이나 부종 및 노출된 턱뼈가 보이면 즉시 진료를 받도록 한 다. 그러나 침습적인 치과 치료 시 비스포스포네이트를 중단해야 하는지는 아직 명확한 자 료가 없다(Bonura, 2009). 주사용 비스포네이트를 사용 시에는 처음 투여 시 급성기 반응(발열, 근육통 등)이 발생될 수 있다. 이는 대부분 3일 이내에 자연 소실되며, 반복 투여 시에는 점차 감소되나 증상이 심할 경우 예방적으로 해열 진통제, 항히스타민, 스테로이드 등을 사전에 사용할 수도 있다. 일과성 저칼슘혈증이 발생될 수 있으며, 특히 비타민 D 결핍증이 있는 경우 문제가 될 수 있기 때문에 칼슘과 비타민 D의 보충이 필요하다. 비스포스포네이트는 대사되지 않은 상태로 신장으로 배설되기 때문에 빨리 정맥 주사할 경 우 혈액 내에 칼슘과 복합체를 형성하여 신장 기능에 장애를 줄 수 있으므로 정해진 주입속 도를 준수해야 한다. 눈의 이상반응(공막염, 결막염, 포도막염 등)이 드물게 발생될 수 있다. 알렌드로네이트의 연구에서도 심방세동이 통계적인 유의성 없이 증가된 바 있었으나 졸레드 로네이트 연구에서는 증상이 있는 심방세동이 유의하게 증가된 보고가 있었다. 이들 대부분 은 정맥 투여 30일 이후 관찰되었고 대퇴골 골절 환자를 대상으로 한 다른 연구에서는 심방 세동이 증가되지 않아 약물과 직접적인 관계는 적을 것으로 판단된다. 턱뼈 괴사는 주로 전 이성 골질환을 치료할 때 발생되기 때문에 적은 용량을 사용하고 면역 상태가 정상적인 골 다공증의 치료의 경우에는 매우 드물지만 주사용 제제를 사용 시 더 잘 발생하는 것으로 되 어 있어 경구용 약제에 비해 더 주의를 요한다. g. 칼시토닌 파골세포의 수용체에 결합하여 골흡수를 억제한다. 칼시토닌은 근육, 피하주사 또는 비강 내 투여가 가능하다. 연어 칼시토닌의 비강 분무는 매일 200 IU씩 양쪽 비문을 통하여 번갈 아 투여하며, 주사는 100 IU를 근육 혹은 피하 주사한다, 뱀장어 칼시토닌은 10 IU를 주 2 175

회, 20 IU를 주 1회 근육 주사한다. 근육 혹은 비강 분무는 흡수율이 근육 내 투여의 25% 정도이므로 200 IU이 50 IU의 근육 내 투여 시와 동등한 용량이다. PROOF 연구에서 칼시 토닌은 요추 골절의 위험도를 감소시켰으나 비 척추성 골절에서는 위험도의 감소를 보여주 지 못하였다(Chesnut, et al., 2000). 칼시토닌은 또한 급성 척추 골절 시 동통의 감소에도 이용할 수 있다. 칼시토닌은 골다공증의 일차 약제는 아니지만 폐경 후 5년이 지난 골다공 증 환자, 다수의 약제들을 복용하고 있는 고령의 환자나 골절 시 진통효과를 위하여 고려해 볼 수 있다. 연어 칼시토닌의 비강 분무에 의한 비염 정도가 문제 될 수 있다. 주사제는 안면 홍조, 오 심, 구토 등이 발생할 수 있다. 장기간 투여 시에는 칼시토닌 수용체의 하향 조절 혹은 항체 형성으로 저항성이 발생될 수 있다. h. 부갑상선 호르몬 전통적인 골다공증의 치료는 골흡수를 억제하는 것이었지만, 부갑상선 호르몬을 이용하여, 골모세포의 활성을 새로운 골형성을 촉진함으로써 증가시키는 치료가 개발되었다. 소량의 부갑상선 호르몬의 투여는 골흡수의 증가나 고칼슘혈증을 발생시키지 않고 골형성을 촉진시 킨다. 21개월의 치료 기간 동안 골밀도의 증가와 더불어 65%의 골절의 위험도를 감소시켰 다 (Neer, 2001). 비스포스포네이트와의 병합치료로 치료 효과를 높일 수 있는지에 대해서는 아직 논란의 여지가 있다(Horwitz, Stewart, and Greenspan, 2000). 유의한 이상 반응으로는 기립성 저혈압에 의한 어지러움증과 다리의 통증이 있다. 일부의 환자에서 경미한 고칼슘혈증이 있었으며, 지속 시 칼슘투여 용량의 조절이 필요하다. 또한 일시적으로 요산이 증가하는 경향이 관찰되었으나 임상적인 의미는 없었다. 파제트씨병, 설 명되지 않는 알칼리성 인산분해효소의 증가를 보이는 환자, 소아, 골에 대한 방사선 치료를 받는 환자 등 골육종의 발생 위험이 증가된 경우 등은 금기증이고, 이외에도 골전이암 혹은 골의 악성 종양, 골다공증 이외의 대사성 골질환, 고칼슘 혈증이 있는 경우, 임신 혹은 수유 시에도 금기이다. 요관결석을 지닌 경우, 강심제를 복용 중인 경우는 주의를 기울여야 한다. 금기가 없는 경우는 투여기간을 2년 이내로 할 것을 권하고 있다. 크레아티닌 청소율 30 ml/분 미만에서도 사용하지 않는다. i. 기타 i-1. 이소플라본 식물에서 유래되는 천연화합물로 에스트로젠과 구조적 또는 기능적으로 유사성을 보인다. 골다공증의 예방이나 치료에 뚜렷한 효과를 보인다는 연구결과는 부족하여 골다공증의 치료 약제로 추천되지는 않는다. i-2. 불소 176

불소는 인체 내 필수 원소로 부족한 경우 성장 장애가 초래되고 과한 경우 골경화증이 발 생된다. 불소는 소주골의 골량을 증진시키지만 반대로 피질골의 골량은 감소시켜 연구에 따 라 척추 골절을 증가시키는 결과를 보여 주어 골다공증의 치료 약제로 그리 추천되지 않는 다. i-3. 비타민 K 2 비타민 K 2는 오스테오칼신에 들어 있는 글루탐산을 감마 카르복실화하여 감마 카르복실화 오스테오칼신을 만든다. 이런 활성화된 오스테오칼신은 수산화인과 결합하여 골형성에 관여 한다. 그러나 골다공증 치료와 관련하여 신뢰할만한 연구결과는 부족하다. 일부 연구에서 유 의한 골밀도 증가는 없지만 골절의 감소는 보여 주었다. 와파린의 작용을 억제하여 와파린 복용자는 금기이다. i-4. 스트론튬 새로 개발된 약제로 비스포스포네이트처럼 골흡수를 억제하고 부갑상선 호르몬처럼 골형성 을 촉진하며 최근 유럽에서 승인을 얻었다. 하루 2g을 섭취하며 분말형태로 물에 녹여 복용 한다. 흡수가 늦어 자기 전 최소 식후 2시간이 경과한 후 복용한다. 골절의 위험도를 첫해에 는 49%, 3년 후에는 41% 감소 시켰다(Meunier, et al., 2004). 부작용은 오심, 설사, 두통이 투약 초기에 나타나지만 투여 3개월 후에는 대부분 소실된다. 정맥 혈전색전증을 증가시킬 수 있다. (6) 예방 (가) 칼슘과 비타민 D의 섭취 전술한 바와 같이 칼슘은 뼈의 구성 성분으로서 칼슘의 섭취가 부족하거나 흡수에 문제가 있을 만한 상황에서는 뼈의 건강에 이롭지 못한 결과를 나타낼 것으로 쉽게 유추할 수가 있 었다. 그렇다면 실제로 칼슘의 섭취를 적극적으로 한다면 골밀도가 증가할까? 이에 대한 답 은 그렇다 이다. 표 46에서와(Lanham-New, 2008) 같이 폐경이 된지 5년이 지난 여성에서 하루 500 mg의 칼슘을 보충할 때 위약을 투여 받은 여성에서보다 척추골의 골밀도의 보존이 현저하게 좋아 지고 있다. 177

<표 46> 건강한 폐경 후 여성에서 2년간 칼슘을 calcium citrate malate(ccm) 혹은 calcium carbonate(cc; 500mg calcium/d) 형태로 복용한 군에서의 골소실의 정도 요추 골밀도 변화 비율 치료군 1년 후 2년 후 평균 표준오차 평균 표준오차 CCM 0.60 0.56 0.41 0.69 CC 0.28 0.56-0.07 0.69 위약 - 0.72 0.49-1.33 0.60 [출처] S. A. Lanham-New. Symposium on 'Diet and bone health ' Importance of calcium, vitamin D and vitamin K for osteoporosis prevention and treatment Proc Nutr Soc 2008;67;163 176. 그림 52의 연구는(Reid, et al., 2008) 40세 이상의 건강한 성인 남성 320여명에서 칼슘을 매일 600mg과 1200mg을 투여한 후 골밀도의 변화를 검사한 것인데, 이 연구의 결과도 하 루 1200mg의 칼슘을 섭취한 경우가 골밀도가 유의하게 높음을 나타내고 있다. 이러한 경향 은 말레이시아에 거주하는 폐경 후 5년 이상의 여성에서 칼슘 1200mg을 함유하는 용량의 우유를 섭취한 중국 여성 90여명의 경우에도 일관성 있게 나타나고 있으며 이는 같은 동양 인인 우리나라의 여성에서도 같은 결과를 보여줄 것으로 기대되는 결과이다(그림 53)(Chee, et al., 2003). [ 주 ] 자료는 평균 ± 표준오차로 표기. [출처] Reid IR, Ames R, Mason B, et al. Randomized controlled trial of calcium supplementation in healthy, nonosteoporotic, older men; Arch Intern Med. 2008;168:2276-82. <그림 52> 2년간의 칼슘 보충이 골밀도에 미치는 효과 A 요추골밀도 변화, B 총고관절골밀도의 변화 178

[출처] Chee WS, Suriah AR, Chan SP, et al. The effect of milk supplementation on bone mineral density in postmenopausal Chinese women in Malaysia Osteoporos Int 2003;14:828-34. <그림 53> 우유를 섭취한 여성에서 신체 총 골밀도, 요추(L2-L4), 대퇴경부 및 고관절 평균(±표준오차) 변화율 따라서, 건강한 성인에서 칼슘의 보충은 향후 골다공증을 예방하는 데 훌륭한 방법이며 최 소한 하루 1200 mg의 칼슘을 섭취하는 것이 도움이 된다. 칼슘과 마찬가지로 전술한 바와 같은 뼈의 구성 및 칼슘의 조절 원리에서의 비타민 D의 역할이 중요하므로 비타민 D의 부족을 예방하는 것이 골다공증의 예방에 도움이 될 것이라 는 것은 쉽게 유추할 수 있다. 실제는 어떠할까? 비타민 D의 경우도 칼슘과 마찬가지로 약 230명의 10대 소녀를 대상으로 1년에 걸쳐 비타 민 디를 매일 5 ug, 10 ug을 복용하면서 전후의 골밀도의 변화를 살핀 연구에서 비타민 D 는 복용 용량이 많을수록 골밀도를 유의하게 증가시켰다(Viljakainen, et al., 2006)(그림 54). 179

[출처: Viljakainen HT, Natri AM, Kärkkäinen M, et al. A positive dose-response effect of vitamin D supplementation on site-specific bone mineral augmentation in adolescent girls: a double-blinded randomized placebo-controlled 1-year intervention; J Bone Miner Res 2006;21:836-44.] <그림 54> 사춘기 연령에서 사춘기의 발달과 체중의 증가 및 체표면적을 보정한 상태에서의 비타민 D의 보충이 대퇴골(A) 및 요추(B)에 미치는 영향 따라서 비타민 D와 칼슘을 적절히 보충하는 것이 골다공증 예방을 위해서는 필요하다. 그렇다면 비타민 D와 칼슘을 적절히 보충하였을 경우 골밀도뿐만 아니라 실질적인 골절을 예방하는 효과는 어떠할까? 매일 칼슘 1200 mg과 비타민 D 20 ug을 노인 요양 시설에 기거하는 노인들에게 1년 6개 월간 복용시킨 후 골절율을 비교한 결과 그림 54와 같이 골절율이 고관절과 비척추 골절 모 두에서 유의하게 낮아졌다(Lanham-New, 2008). 이러한 결과는 다른 연구에서도 동일하게 나타났는데, 65세 이상의 176명의 남성과 213명의 여성에게 매일 500 mg의 칼슘과 700 IU 의 비타민 디를 투여한 결과 그림 55에서와 같이 골절율이 현저하게 감소되는 것을 보고하 였다(Dawson-Hughes, 1997). 180

[ 주 ] 고관절 골절 (p=0.040)과 비척추성 골절 (p=0.015)은 대조군에 비하여 보충군이 유의하게 감소하였다. [출처] S. A. Lanham-New. Symposium on 'Diet and bone health. Importance of calcium, vitamin D and vitamin K for osteoporosis prevention and treatment Proc Nutr Soc 2008;67;163-176. <그림 55> 칼슘(1.2 g/d)과 비타민 D(20 μg/d)를 보충한 군( )과 대조군( ) 사이의 고관절 골절(a) 및 비척추성 골절(b)의 누적 가능성 [ 주 ] 3년 후 위약군의 202명 중 26명이, 칼슘-비타민 디 보충군 187명 중 11명에서 골절이 있었다(p=0.02). [출처] Dawson-Hughes B, Harris SS, Krall EA, et al. Effect of calcium and vitamin D supplementation on bone density in men and women 65 years of age or older.; N Engl J Med 1997;337:670-6. <그림 56> 연구 집단 389명에서 첫 번째 비척추성 골절의 누적 발생율 181

칼슘과 비타민 D의 적절한 공급은 청소년에서는 골밀도의 증가를, 성인에서는 골밀도의 저 하를 억제하여 골다공증의 발생을 억제할 뿐만 아니라 골절의 위험도 감소시키므로, 전 연 령대에서 적절한 칼슘 및 비타민 디를 복용하는 것이 필요하다. 비타민 D를 함유한 식품의 경우는 앞의 표 37과 같다. 일상적인 섭취 식품에 포함된 칼슘 의 양은 앞의 표 39와 같다. 표를 이용하여 개인이 일일 섭취하는 음식물에 따라 칼슘 및 비타민 디의 섭취량을 계산할 수 있고, 부족한 경우는 칼슘 약제 혹은 비타민 D 약제를 이 용하는 것이 좋을 것이다(대한골대사학회, 2008). (나) 운동 운동의 부족이 뼈의 급격한 소실을 가져와 골다공증으로 발생됨은 전술한 바 있다. 그렇다 면 실제 운동을 하게 되면 뼈에서는 어떤 변화가 있게 될까? 호주에서 41-78세에 해당하는 골감소증(osteopenia) 여성 환자 98명을 모집하여, 42명은 하 루 1시간씩 2회, 총 20주를 운동을 시키고, 다른 그룹은 대조군으로 하여 운동을 효과를 관 찰한 결과 운동을 하지 않은 군(control)보다 운동을 한 군(intervention)에서 전반적으로 골밀도의 감소가 적게 일어났고, 골밀도가 증가한 부위도 많았다(그림 57)(Hourigan, et al., 2008). [출처] Hourigan SR, Nitz JC, Brauer SG, et al. Positive effects of exercise on falls and fracture risk in osteopenic women; Osteoporos Int 2008;19:1077-86. <그림 57> 골밀도에 미치는 운동 훈련의 효과 독일에서 시행된 연구는 독일의 일정 지역의 역학연구 집단 인구에서 137명의 폐경 후 여 성 137명을 선발하여 3년간 기관에서 일주일에 60-70분간의 운동을 2회씩 시행하고, 집에서 는 25분간의 운동을 일주일에 2회씩 시행하게 하였다. 3년 후의 결과는 운동을 시행한 경우 가 현저하게 높은 골밀도를 유지하여 운동이 골밀도 유지에 중요함을 나타내었다(그림 58)(Engelke, et al., 2006). 182

[ 주 ] 차이의 유의성은 같은 군에서는 연구 시작 전과 비교하고, 군간에서 같은 시점의 골밀도의 차이를 검정한 것임. [출처] Engelke K, Kemmler W, Lauber D, et al. Exercise maintains bone density at spine and hip EFOPS: a 3-year longitudinal study in early postmenopausal women Osteoporos Int 2006;17:133-42. <그림 58> 근위부 대퇴골과 전완부의 골밀도의 상대적 변화. 한편 초경을 앞두고 3년 전부터 운동을 시킨 여학생의 경우는 그렇지 않은 경우보다 월등 히 높은 골량을 보여 운동이 성장기에도 뼈의 형성에 중요함을 시사한다(Lanham-New, 2008)(그림 59). 그림에서와 같이 초경을 앞둔 여학생들에게 체중부하 운동을 시킨 경우 초 경 이후 수년간 운동을 시키지 않은 여학생보다 높은 골밀도를 유지하는 것으로 나타났다. [ 주 ] 1. 자료는 평균과 표준오차를 수직 막대로 표기. 2. 평균 키와 몸무게로 보정하였을 때 대조군에 비하여 유의한 차이가 있었다. (**p<0.01, *** p<0.001) 3. 대조군 :, 실험군 : [출처] S. A. Lanham-New. Symposium on 'Diet and bone health ' Importance of calcium, vitamin D and vitamin K for osteoporosis prevention and treatment Proc Nutr Soc 2008;67;163-176. <그림 59> 총 신체 내 골량(TB BMC)를 기준으로 여학생에서 사춘기 시작 나이를 기점으로 성숙도에 따른 건강한 대조군과 운동이 최대 골량 형성에 미치는 긍정적 효과 183

따라서, 적절한 체중 부하 운동은 청소년기에 뼈의 성숙 및 골밀도의 증가에 도움이 되어 골다공증 예방에 도움이 되고, 폐경 후와 같이 연령이 있는 상태에서도 골밀도 증가와 골절 예방에 도움이 되므로 전 연령대에서 적절한 체중 부하 운동은 골다공증 예방에 필수적이라 할 수 있다. 뼈에 이로운 운동으로 가장 좋은 것은 체중 부하 운동이 좋은데, 이는 중력에 반하여 운동 을 시행하는 것으로 무거운 것 들기, 걷기, 등산, 조깅, 계단 오르기, 테니스, 춤추기 등이 여 기에 해당된다. 수영이나 자전거 타기 등은 실제 뼈의 건강에는 큰 도움이 되지는 못하지만 근육을 강화시키고, 심폐기능을 강화시키는 등의 장점으로 훌륭한 운동이 된다. 그러나, 가장 주의할 것은 자신의 신체적 능력에 맞는 적절한 운동을 선택해야 된다는 것 이다. 예를 들어 심혈관질환이 동반된 환자가 무리하게 운동을 하다가 오히려 심근경색을 유발하여 건강에 해를 미치는 경우 등은 오히려 운동을 아니 한 것만도 못한 결과를 초래한 다. 따라서 골다공증의 예방을 위하여 운동이 중요하지만 우선 의사와 상의하여 자신에게 적당한 운동을 선택하는 것이 운동과 관련해서는 무엇보다 중요하다. (다) 금주와 금연 음주와 흡연은 뼈의 신진대사에 부정적인 영향을 미쳐 골의 강도를 약화시켜 골다공증을 유발할 수 있음을 전술한 바 있다. 실제로 흡연을 많이 하거나, 음주를 과도하게 하는 사람 의 경우 골밀도가 낮은지 살펴보기로 한다. 최근 우리나라에서 40-59세 사이의 남성 2,073명을 대상으로 골밀도에 미치는 영향을 단 면조사 형태로 알아본 바 있다(Seo, Kim, and Kim, 2008). 조사에서 사용된 골밀도 측정은 종골에서 이중방사선 계측법으로 하였다. 결과는 표 47에서와 같이 흡연은 유의하게 골밀도 를 낮추는 결과가 나왔다. 즉, 일반적인 중년 남성에서 흡연을 한다는 이유 하나로도 골밀도 가 낮아지는 것을 나타낸다. <표 47> 골밀도에 관련한 요인들의 다중 선형 회귀 분석결과 계수 표준오차 t p * 나이(년) -0.002 0.000-5.522 <0.001 교육정도 (<12년 대 12년) 0.001 0.004 0.301 0.763 육체적 활동 ( 2회/주 대 3회/주) 0.017 0.003 4.895 <0.001 허리둔부 둘레비 -0.796 0.093-8.569 <0.001 체질량지수(kg/m 2 ) 0.023 0.001 17.033 <0.001 음주상태 (전혀 안 함 대 항상음주) -0.002 0.006-0.259 0.795 흡연상태 (전혀 안 함 대 항상흡연) -0.018 0.004-4.317 <0.001 [ 주 ] p* < 0.05, R 2 =0.21 [출처] Seo HJ, Kim SG, Kim CS. Risk factors for bone mineral density at the calcaneus in 40-59 year-old male workers: a cross-sectional study in Korea BMC Public Health 2008 Jul 23;8:253. 184

이러한 경향은 호주에 거주하는 35세 이상의 이란 여성 90명을 대상으로 하는 연구에서도 동일한 결과를 나타낸다. 즉 흡연을 전혀 하지 않았던 여성에 비해 과거에 흡연을 했던 여 성, 현재 흡연을 하고 있는 여성 순으로 골밀도는 유의하게 낮아지는 결과를 나타내어 흡연 이 골밀도에 악영향을 미쳐 골다공증을 유발할 수 있음이 확인됐으며(그림 60)(Baheiraei, et al., 2005), 2006년 미국 텍사스 주에 거주하는 폐경 후 여성 중 골다공증성 고관절 골절이 있는 환자 약 350여명을 대상으로 한 연구에서도 전혀 흡연을 하지 않았던 여성에 비해 과 거 흡연을 했던 여성이 2.27배 더 발생할 위험율이 있고, 현재도 흡연을 하고 있는 여성은 무려 3.72배가 더 골절 가능 위험을 안고 있는 것으로(표 48) 나타나(Jenkins and Denison, 2008) 확실히 흡연은 동서양을 불문하고 뼈를 약화시키는 것으로 나타났으며, 특히 과거의 흡연일지라도 뼈에 악영향을 주는 것으로 나타나 골다공증을 예방하기 위해서는 절대적인 금연이 필요함을 알 수 있다(표 48은 연구의 결과 중 일부를 발췌하여 편집한 것임.). [출처] Baheiraei A, Pocock NA, Eisman JA, et al. Bone mineral density, body mass index and cigarette smoking among Iranian women: implications for prevention. BMC Musculoskelet Disord 2005;6:34. <그림 60> 흡연에 따른 요추(좌측)와 대퇴경부(오른쪽)의 골밀도(g/cm 2 ) 185

<표 48> 단일 및 다중 인자 회귀분석에 의한 고관절 골절 위험 인자 인자 보정전 OR(95% CI) 다중인자 OR(95% CI) 흡연 상태 전혀 안함 1.00 1.00 과거 흡연 1.32(0.88-1.97) 2.27(1.22-4.21) 현재 흡연 1.84(1.03-3.28) 3.72(1.59-8.70) 나이, 세 50-64 1.00 1.00 65-79 5.90(3.48-10.01) 6.37(3.29-12.34) 80 25.11(13.45-46.89) 25.88(10.55-63.46) 주당 운동 횟수 < 3 3.33(2.24-4.98) 1.81(1.04-3.15) 3 1.00 1.00 [ 주 ] 1. Hip Fracture Study (N = 366) a, Northwest Texas, 2004년 6월 2006년 4월 2. OR, indicates odds ratio; CI, confidence interval [출처] Jenkins MR, Denison AV. Smoking status as a predictor of hip fracture risk in postmenopausal women of northwest Texas. Prev Chronic Dis 2008 Jan;5(1):A09. 과도한 음주가 뼈에 미치는 부정적인 영향의 이론은 전술한 바와 같다. 그렇다면 실제로 음주를 많이 하는 사람은 뼈가 약할까? 최근 유럽에서 시행된 단면 연구를 보면 알 수 있다(Malik, et al., 2009). 이 연구는 37명의 남성과 20명의 19세에서 50세 사이의 간경화가 없는 알콜 중독자를 대상으로 이루어졌다. 표 49에서와 같이 남성의 경우는 뼈의 모든 부위에서 알콜 중독자가 정상적인 인구집단에 비하여 현저하게 낮았다. 여성의 경우도 골밀도가 같은 나이의 인구집단에 비해서 낮았다. 즉, 음주는 남녀 모두에서 뼈에 부정적인 영향을 미치고 있음이 확인되었으며, 특히 남성에 서 더욱 현저하게 골밀도를 저하시키므로 음주량이 관습적으로 많은 우리나라 남성의 경우 는 성인기에 알콜에 의한 골밀도의 저하가 유발되어 노년기로 접어들었을 때 더욱 문제가 될 것으로 생각된다. 186

<표 49> 정상치에 대한 골밀도(Z 값)의 비교 Z 값 평균 Z 값(95% CI) Z=0와 비교 요인 평균 범위 하위/상위 끝 p 남성 여성 요추 1-4 -1.01-3.2/1.8-1.44/-0.59 0.000 대퇴경부 -0.38-1.8/1.3-0.65/-0.12 0.005 총고관절 -0.29-1.7/1.4-0.57/-0.01 0.045 요추 1-4 -0.23-1.5/3.1-0.69/0.22 0.294 대퇴경부 -0.13-1.9/1.8-0.61/0.35 0.059 총고관절 -0.43-2.1/2.2-0.88/0.02 0.061 [ 주 ] BMD: bone mineral density CI: confidence interval [출처] Malik P, Gasser RW, Kemmler G, et al. Low bone mineral density and impaired bone metabolism in young alcoholic patients without liver cirrhosis: a cross-sectional study Alcohol Clin Exp Res 2009;33:375-81. (라) 골다공증에 대한 일반인의 인식 아는 것이 힘이다., 알아야 면장을 한다. 는 말이 있다. 또 의학에서도 정신과의 경우 환 자 자신이 정신병에 걸렸음을 인식하는, 즉, 자신이 환자라는 사실을 인식하고 인정해야만 병의 치료를 시작할 수 있기 때문에 병의 인식 이 질병 치료에 그 어떤 것보다 우선함을 강 조하고 있다. 마찬가지로 골다공증에 대해서 국민의 상식이 높아지고 관심이 증가해야만 향 후 커다란 재앙으로 다가올 수 있는 골다공증에 대해서 효율적인 예방을 시작할 수 있을 것 이다. 이에 대한 연구도 일부 수행된 바 있어 소개한다. 호주의 한 지역의 주민 중에서 25세부터 44세의 폐경 전 여성 470명을 대상으로 250명은 골다공증에 대한 서책 자료를 주고, 220명은 적극적으로 교육자가 교육을 시행하면서 3년간 의 행동 양상의 변화 및 골밀도의 변화를 관찰하였다(Viljakainen, et al., 2006). 결과 적극적 인 교육을 받은 사람들이 단순히 서책 자료집만 받은 경우보다 칼슘의 섭취, 운동 등의 행 동 양상이 더 변화되었다(자료 싣지 않음). 또한 이렇게 변화된 칼슘의 섭취 및 운동의 증가 는 연구 시작 때보다 골밀도의 증가를 가져오는 것으로 나타났다(그림 61). 즉, 적극적인 교 육이 주민들의 행동양상의 변화를 이끌어 내고 이로 인해 골밀도가 증가되어 골다공증 예방 에 도움이 되었다. 187

[ 주 ] 자료는 평균값과 95% 신뢰구간으로 표시하였으며, p 값은 행동양상이 변한 군과 그렇지 않은 군사이의 차이를 나타낸다. [출처] Viljakainen HT, Natri AM, Kärkkäinen M, et al. A positive dose-response effect of vitamin D supplementation on site-specific bone mineral augmentation in adolescent girls: a double-blinded randomized placebo-controlled 1-year intervention; J Bone Miner Res 2006;21:836-44. <그림 61> 칼슘 섭취가 증가되거나 혹은 육체적 활동이 증가된 여성과 그렇지 않은 군에서의 1년간의 골밀도의 절대적인 변화 일반 주민들의 골다공증에 대한 인식의 저변 확대는 그 사회 구성원의 골다공증 예방에 기 여한다. 따라서 의료 종사자 및 예방사업 종사자는 골다공증에 대한 국민계몽을 적극적으로 시행하여 주민들의 골다공증에 대한 인식 및 그 예방에 대한 의식을 고취시켜야 하겠다. 2. 이차성 골다공증 1) 개요 (1) 이차성 골다공증의 정의 골다공증이란 골밀도의 감소와 함께 쉽게 골절이 일어나는 상태이다. 일차성 골다공증은 정상적인 성인에서 폐경에 의해서, 또는 연령의 증가에 의해서 발생하는 것으로 노화와 관련된 현상이다(대한골대사학회, 2006). 188

반면에 이차성 골다공증이란, 이미 잘 알려진 특정한 질환이나 어떤 원인에 의해서 골밀도 의 감소 및 골절이 일어나는 상태이다. 이차성 골다공증을 일으키는 원인으로는 내분비 질 환, 소화기 계통 질환, 신장 질환, 호흡기 질환, 암과 같은 다양한 질환들과 비타민 등의 영 양분 결핍, 운동 장애, 특정 약제 등이 해당된다. 이차성 골다공증의 관리에서는, 골다공증을 치료하기 전에 골소실의 원인을 찾는 것이 중요하다(Fitzpatrick, 2002). (2) 역학 이차성 골다공증은 다양한 원인으로부터 시작된다는 특성상, 이차성 골다공증의 유병율에 대한 연구는 많지 않으며, 연구 집단에 따라서 다양한 결과가 나온다. 작은 외상에도 골절을 경험한 여성의 일부 및 대퇴골 골절을 경험한 남성에서 골연화증이 발견되며, 유별율은 연구에 따라 4~47%로 보고된다(Orwoll, 1998). 또 다른 후향적 연구에서 는 237명의 골다공증 환자가 내원하였을 때, 골다공증의 이차성 원인을 감별하기 위하여 검 사를 시행한 결과 16%의 환자는 비타민D 결핍 상태로 나타나서, 상당수의 환자가 비타민D 결핍에 의한 골다공증을 갖고 있다고 추정할 수 있었다(Haden, et al., 1999). 81명의 류마티스 클리닉을 내원한 골다공증 남성을 대상으로 2차성 골다공증을 확인하기 위한 검사를 진행하였을 때, 78%의 남성이 이차성 골다공증으로 진단되었으며, 일차성 골다 공증에 속해있던 환자들 중에서도 나중에 상당수가 이차성 원인을 갖고 있음을 확인하였다 (Peris, et al., 1995). 척추 골절이 확인된 여성을 대상으로 한 조사에서도 30.4%가 이차성 원인을 갖고 있거나 조기 폐경과 관련되어 골다공증성 골절을 경험하였음을 확인하였고, 또다른 연구에서는 골 다공증을 갖고 있는 여성의 20%에서 이차성 원인을 찾아내었다(Caplan, Scane, and Francis, 1994). 여성에서 이차성 골다공증의 진단은 연구에 따라서 차이가 있지만 대략 20-30% 정도로 확인이 되며, 반면에 남성에서는 50-60%까지 이차성 골다공증이 진단된다는 보고들로부터, 골다공증이 확인된 환자에게서 이차성 원인을 의심하는 것은 진단 과정에서 중요한 단계가 된다(Kelepouris, et al., 1995). (3) 진단 <표 50> 이차성 골다공증의 원인 및 위험 인자들 189

유전 질환 낭 섬유증 (Cystic fibrosis) 혈색소침착증 (hemochromatosis) 특발성 고칼슘뇨증 (idiopathic hypercalciuria) 글리코겐축적 병 (glycogen storage disease) 엘러스-단로스 (Ehlers-Danlos) 골형성 부전증 (osteogenesis imperfecta) 호모시스틴뇨증 (homocystinuria) 포르피린증 (porphyria) 저인산효소증 (hypophosphatasia) Riley-Day syndrome 말판증후군 (Marfan syndrome) Menkes steely hair syndrome 고셔병 (Gaucher's disease) 저성선 상태 안드로겐 무감응 (androgen insensitivity) 운동선수 무월경 (athletic amenorrhea) 식이 장애 (eating disorders) 터너 증후군 (Turner's syndrome) 조기 난소 부전 (premature ovarian failure) 클라인펠터 증후군 (Klinefelter's syndrome) 고프로락틴혈증 (hyperprolactinemia) 아로마타제 억제제로 치료중인 유방암 범뇌하수체 기능저하증 (panhypopituitarism) 기타 내분비 질환 쿠싱 증후군 (Cushing's syndrome) 제1형 당뇨병 (type 1 diabetes mellitus) 부신 기능 저하증(adrenal insufficiency) 부갑상선 기능항진증 (hyperparathyroidism) 말단비대증 (Acromegaly) 갑상선 기능항진증 (thyrotoxicosis) 류마티스 질환 강직성 척추염 (Ankylosing spondylitis) 사르코이드증 (sarcoidosis) 루푸스 (lupus) 류마티스 관절염 (Rheumatoid arthritis) 위장 질환 위절제 (gastrectomy) 흡수 장애 (Malabsorption disease) 염증성 장질환 (Inflammatory bowel disease) 원발성 담즙성 경화 (Primary biliary cirrhosis) 혈액 질환 다발성 골수종 (multiple myeloma) 혈우병 (hemophilia) 겸상적혈구병 (sickle cell disease) 백혈병 (leukemia) 지중해빈혈증 (thalassemia) 전신비만세포증 (systemic mastocytosis) 기타 부동 (Immobilization) 간질 (Epilepsy) 과다한 음주 (Alcoholism) 아밀로이드증 (Amyloidosis) 울혈성 심부전 (Congestive heart failure) 특발성 척추측만증 (idiopathic scoliosis) 비타민D 결핍 (Vitamin D deficiency) 다발성 경화증 (Multiple sclerosis) 칼슘 결핍 (Calcium deficiency) 근이양증 (Muscular dystrophy) 마그네슘 결핍 (Magnesium deficiency) 이식후 (post-transplan) 만성 폐쇄성 폐질환 (Chronic obstructive 말기 신부전 (End-stage renal disease) pulmonary disease) [출처] Kelman and Lane. The management of secondary osteoporosis. Best Pract Res 190

Clin Rheumatol 2005;19:1021 1037. <표 51> 이차성 골다공증의 원인 약제들 당질코르티코이드 (Glucocorticoids) 항간질제 (Anticonvulsants) 헤파린 (Heparin) 항암치료 싸이클로스포린 A (cyclosporine A), 타크로리무스 (tacrolimus) 항-안드로겐 (anti-androgens) 성선자극호르몬 분비호르몬 작용제 (gonadotropin-releasing hormone agonist) 아로마타제 억제제 (aromatase inhibitor) [출처] Kelman and Lane. The management of secondary osteoporosis. Best Pract Res Clin Rheumatol 2005;19:1021 1037. 이차성 골다공증의 원인에는 다양한 질환과 약제들이 포함된다. 이차성 골다공증의 원인은 유전질환, 성선 기능 저하 상태, 내분비 질환, 소화기 질환, 류마티스 질환, 암 및 암과 관련 한 치료들, 비타민 D를 포함한 영양 상태의 결핍, 장기 이식, 특정 약제 등으로 분류할 수 있다(표 50, 51). 설명하기 어려운 골 소실이나 비외상성 골절의 과거력이 있는 모든 여성과 남성은 이차성 골다공증의 원인을 찾기 위한 과정을 진행해야 한다. 폐경 후 여성에서 이차성 골다공증의 위험인자를 가지고 있는 경우에도, 치료하거나 예방할 수 있는 요인이 있는지를 확인하기 위하여 이차성 골다공증의 검사를 진행한다. 이차성 골다공증을 선별하기 위한 첫 번째 과정은 자세한 병력 청취와 이학적 검사이다. 병력 청취에는 이차성 골다공증의 위험인자를 확인하기 위하여, 질환의 과거력, 약 복용력, 생활 습관 등을 확인해야 하며, 이차성 골다공증의 원인이 되는 질환과 관련된 증상이나 이 학적 소견을 갖고 있는지를 확인하는 것이 필요하다. 골다공증의 진단을 위한 골밀도 검사 와 이차성 원인 감별을 위한 혈액/소변 검사를 시행한다(Kelman and Lane, 2005). 현재까지 이차성 골다공증 확인을 위한 검사 항목에 대하여 동의가 이루어진 것은 아니다. 미국 내분비학회에서는 혈중의 칼슘, 인, 크레아티닌, 간기능검사, 일반혈액검사, 테스토스테 론 (남성), 혈중의 25-(OH)-D, 갑상선 자극 호르몬을 권장한다. 그밖에 고칼슘뇨증을 확인 하기 위하여 24시간 소변의 칼슘 배설량, 부갑상선호르몬, 혈장과 소변의 단백질 전기영동 검사, 쿠싱 증후군에 대한 24시간 소변의 코티솔 등이 이차성 골다공증의 감별 진단을 위해 서 시행할 수 있는 검사들이다(Hodgson, et al., 2003). (4) 치료 191

이차성 골다공증의 치료는 원인 질환 및 관련된 위험 요인에 따라서 결정된다. 이차성 골 다공증의 관리 원칙은 원인 질환 또는 위험 요인이 치료 또는 제거될 수 있는가를 확인하는 것이다. 이차성 골다공증의 원인을 제거하기 어려운 경우에는 골다공증에 대한 예방 또는 치료를 진행한다. 골다공증 자체에 대한 치료는 일차성 골다공증 시에 사용하는 약제들을 기본으로 하며, 원인 질환 또는 위험 요인에 따라서 가능한 약제 또는 사용하기 어려운 약 제들을 결정해야 한다. 2) 이차성 골다공증의 주요 원인 (1) 당질코르티코이드에 의한 골다공증 (가) 병태생리 당질코르티코이드는 자가면역성 질환, 폐질환, 소화기 질환 등 여러 가지 질환에서와, 장기 이식후 및 암 치료 과정에서 다양하게 사용되는 약제이다. 당질코르티코이드에 의해 영향을 받는 여러 장기들 중에서 골격계에 미치는 영향은 굉장히 중요하며, 당질코르티코이드에 의 한 골다공증은 이차성 골다공증 중에서 가장 중요한 형태 중의 하나이다. 당질코르티코이드 가 골소실 및 골절을 일으킬 수 있다는 사실에도 불구하고, 당질코르티코이드 치료를 받는 환자들의 상당수는 골격계의 상태에 대해 평가받고 있지 못하다. 따라서 당질코르티코이드 가 골격계에 미치는 영향에 대한 이해를 넓히는 것은 당질코르티코이드에 의한 골다공증을 예방하고 치료하는데 중요한 요소가 될 것이다. 다행히도, 당질코르티코이드에 의해서 유도 되는 골대사의 변화를 예방하기 위한 치료들이 효과적이며, 이들 치료들은 골절의 위험도를 낮출 수 있다. 당질코르티코이드가 골조직에 미치는 영향은 매우 복잡하다(그림 62). 1차성 골다공증의 병 인이 주로 골흡수의 균형이 깨지는 것에서 시작하는 것과 달리, 당질코르티코이드에 의한 골다공증의 병태생리는 골형성 과정에서의 영향에서부터 시작하는 것으로 알려져 있다 (Canalis, 2005; Canalis, et al., 2007). 192

[출처] Canalis E, Mazziotti G, Giustina A, et al. Glucocorticoid-induced osteoporosis: pathophysiology and therapy. Osteoporos Int 2007;18:1319-28. <그림 62> 당질코르티코이드가 뼈에 미치는 직접적 및 간접적 영향들 a. 성호르몬에 미치는 영향 당질코르티코이드 사용에 따른 성선호르몬의 감소는 당질코르티코이드가 뇌하수체 성선자 극호르몬을 억제함으로써 시작된다. 당질코르티코이드는 GnRH(시상하부에서 분비되는 호르 몬)에 반응되어 분비되는 황체호르몬(LH)과 난포자극호르몬(FSH)의 분비를 억제시킨다. 이 런 황체호르몬과 난포자극호르몬의 감소는 결국 성선호르몬의 감소를 초래한다. 즉, 폐경 후 여성에서 당질코르티코이드에 의해서 시상하부-뇌하수체-성선 축의 억제가 유발되면, 혈중 의 estradiol, androstenedione, dehydroepiandrosterone sulfate, progesterone 등이 감소한다. 이러한 호르몬들은 골밀도를 유지하고, 골의 기계적 저항력을 유지하는데 주요한 역할을 갖 는다고 이미 알려져 있다. 당질코르티코이드를 장기간 사용했던 남성에서도 혈중의 테스토 스테론이 감소되어져 있다고 보고된 바 있으며, estradiol도 감소되어져 있다고 한다. 당질코르티코이드 사용에 따르는 성호르몬의 감소가 당질코르티코이드에 의한 골다공증을 유발시키는 절대적인 원인은 아니더라도, 일부 성호르몬 감소에 따르는 골흡수의 증가는 골 밀도를 감소시키는 요인이 되며, 특히 성호르몬의 분비가 활발한 청소년기 및 장년기의 성 호르몬의 감소는 주요한 요인으로 작용할 수 있다(대한골대사학회, 2006). b. 칼슘 및 인 대사에 미치는 영향 당질코르티코이드는 칼슘 균형에 나쁜 영향으로 작용한다. 소장 내에서 칼슘 흡수를 억제 193

하고 신장에서 칼슘 분비를 촉진시킴으로써, 이런 두가지 영향이 2차적인 부갑상선 기능항 진증을 유발시키고, 골 흡수를 초래한다. 하지만, 당질코르티코이드에 의한 골다공증에서 보 이는 골 질환을 부갑상선의 기능 항진 상태로써 설명하지는 않는다. 대부분의 당질코르티코 이드에 의한 골다공증 환자들은 혈중에서 부갑상선호르몬이 증가되어 있지 않기 때문이다. 또한 부갑상선 기능항진증에서는 피질골의 소실이 두드러지게 나타나는 반면에, 당질코르티 코이드에 의한 골다공증에서는 해면골의 소실이 두드러지게 보인다. 그리고, 부갑상선 기능 항진증에서는 골 재형성 속도가 증가되어져 있지만, 당질코르티코이드에 의한 골다공증에서 는 골 재형성 속도가 감소되어 있는 현상을 보인다. 이러한 차이로부터 당질코르티코이드에 의한 골다공증의 병태생리에서 2차적인 부갑상선 기능항진증은 중심적인 역할은 아니지만, 당질코르티코이드가 부갑상선호르몬의 분비 양상에 미묘한 변화를 줌으로써, 부갑상선호르 몬의 역할을 변화시킨다고 추정된다. c. 비타민D와 소장 내 칼슘 흡수 당질코르티코이드는 비타민D의 작용을 길항하고, 십이지장에서의 특이 칼슘 통로의 발현을 감소시킴으로써, 장에서의 칼슘 흡수를 억제한다. 25-OH 비타민D의 혈청치는 보고자에 따 라서 낮다는 보고도 있지만, 정상이라는 보고도 있다. 특히 혈청 calcitriol 치는 보고자에 따 라 매우 다양하다. d. 당질코르티코이드가 골흡수에 미치는 영향 사람에서 당질코르티코이드에 의한 골다공증은 2가지 단계로 진행된다. 초기의 빠르게 진 행되는 단계는 골 흡수가 증가되는 시기이고, 이후 느리지만 지속적으로 진행되는 단계는 골흡수가 감소되는 과정이다(Canalis, 2004). 당질코르티코이드 투여 후 초기 골 소실을 담당하는 골흡수의 증가에는 여러 과정이 관여 하며, 골흡수를 담당하는 파골세포가 중요한 역할을 갖는다. 파골세포는 단핵구/거대구 계열 의 세포로써, 두가지 싸이토카인, 즉, M-CSF (macrophage colony stimulating factor)와 RANKL (receptor activator of NF-kB ligand)에 의해서 파골세포로 분화하여 골흡수를 담 당한다. RANKL은 조골세포로부터 합성, 분비되어 파골세포의 수용체 (RANK)에 결합함으 로써 파골세포를 완성시키고, 또한 활성화시킨다. OPG은 조골세포로부터 분비된, RANKL 에 결합하는 미끼 수용체(decoy receptor)로써, RANKL이 파골세포 수용체 (RANK)에 결합 하는 것을 방지하여 파골세포 생성을 억제시킨다. 당질코르티코이드는 인체의 조골세포와 기질세포에서 RANKL의 발현 및 M-CSF의 발현 을 증가시키고, OPG의 발현을 감소시킨다(Hofbauer, et al., 1999). 또한 당질코르티코이드는 파골세포를 활성화시키는 싸이토카인인 interleukin-6의 발현을 증가시키고, 파골세포를 억 제시키는 싸이토카인인 interferon-beta의 발현을 억제시킨다. 결과적으로 파골세포의 형성 이 증가하고 또한 파골세포의 수명도 증가하므로, 당질코르티코이드에 의한 골다공증에서 관찰되는 지속적이고 증가된 골흡수의 증가가 나타난다. 그리고, 당질코르티코이드는 파골세 194

포 사멸을 조절하는데, 초기 당질코르티코이드의 효과는 파골세포 사멸을 감소시키지만, 점 진적으로, 계속적으로 파골세포 사멸을 항진시켜 결국 골 재형성율이 감소되게 된다(Jia, et al., 2006). 이와 같은 당질코르티코이드가 파골세포에 작용하는 기전 이외에도 당질코르티코이드는 콜 라겐 화이버를 끊는 콜라겐 효소(collagenase)도 조절한다. 콜라겐 효소는 기질 파괴를 조절 하는 효소로 1, 2, 3형 콜라겐 효소가 존재하는데 조골세포에서는 콜라겐 효소 1 및 3을 합 성한다. 이중에서 당질코르티코이드는 콜라겐 효소 3의 합성을 항진시켜 골 흡수를 촉진시 킨다. e. 당질코르티코이드가 골 형성에 미치는 영향 당질코르티코이드에 의한 골 소실은 골 흡수보다는 골 형성에 미치는 영향이 보다 주요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 즉, 당질코르티코이드가 파골세포에 미치는 영향보다 조골 세포에 미치는 영향이 더 크다. 당질코르티코이드는 조골세포의 수와 기능을 감소시킨다. 특히 당질코르티코이드는 조골세 포 분화 과정 중 분화 단계에 따라 각각의 영향을 미친다. 당질코르티코이드는 조골세포로 분화하는 계열의 세포들의 복제와 수를 감소시킨다(Canalis, 1983 & 1984). 그리고, 당질코 르티코이드는 줄기세포 단계에서 조골세포로 분화하는 과정을 억제시키고, 최종적으로 골형 성의 기능을 갖는 조골세포로의 성숙화 과정을 억제시킨다. 이러한 결과는 결국 성숙된 조 골세포수가 적어지는 결과를 초래한다. 당질코르티코이드가 조골세포로의 분화를 억제하는 또다른 기전으로써, Wnt/ß-catenin signaling의 억제가 제시되고 있다(Ohnaka, et al., 2005; Smith and Frenkel, 2005). Wnt signaling은 조골세포 분화과정의 중요한 조절인자로써, Wnt가 없는 경우에 ß-catenin이 GSK-3ß (glycogen-synthase kinase-3ß)에 의해서 인산화 가 된다. 하지만, Wnt가 존재하는 경우, Wnt는 frizzled라고 불리는 수용체와 결합하여 GSK-3ß의 작용을 억제하고, ß-catenin을 안정화시킴으로써, 핵내로 이동하도록 하며, 이후 조골세포형성에 관여하는 유전자의 발현을 활성화시킨다. Wnt signaling의 길항제로 작용하 는 것이 Dickkopf로써, 생체 내에 존재하는데, 당질코르티코이드는 Dickkopf의 발현을 증가 시키고, GSK-3ß을 활성화 상태로 유지시킴으로써, ß-catenin의 불활성화를 유도하고 핵내 로의 이동을 억제하게 된다. 추가적으로 당질코르티코이드는 성숙된 조골세포의 자멸을 촉진시켜 조골세포 분화장애 및 조골세포 자멸 촉진이라는 결과를 초래한다. 세포자멸의 신호 전달과정에서 주요한 요소인 caspase 3의 활성화에 의해서 당질코르티코이드의 세포 자멸 효과가 유발된다. Caspase 3는 자가 분해 과정에 의해서 활성화가 되고, 활성화된 caspase는 타겟이 되는 세포 단백질을 분해함으로써 세포 자멸을 유도한다(O 'Brien, et al., 2004). 최근 연구에서, 당질코르티코이드는 골수 기질 세포가 조골세포 계열로 분화되는 것을 억 제시키고 오히려 지방세포 계열로의 분화를 촉진시킨다고 보고된 바 있다. 당질코르티코이 드가 존재하는 상황에서, 지방세포로의 분화에 중요한 역할을 하는 전사인자인 CCAAT 195

enhancer binding protein family와 peroxisome proliferator-activated receptor r-2가 유도되 어진다. 당질코르티코이드가 조골세포의 분화 과정에 미치는 영향 외에, 성숙한 조골세포의 기능을 억제하는 방향으로도 작용한다. 당질코르티코이드는 뼈의 세포외 기질의 중요한 성분인 1형 콜라겐 합성을 억제하여, 무기질화 과정에 필요한 뼈 기질이 감소되도록 유도한다. 조골세포 에서 합성되는 1형 콜라겐의 합성이 감소되는 과정은 전사 과정과 전사후 과정 모두에서 일 어난다(Delany, Gabbitas, and Canalis, 1995). f. 당질코르티코이드가 뼈 성장요소에 미치는 영향 당질코르티코이드가 조골세포에 직접적인 영향을 미치기는 것 외에, 뼈의 미세환경 (microenvironment)에 존재하는 성장요소들의 수용체 결합 또는 결합 단백질 합성에 영향을 준다. 골세포들은 다양한 성장 요소들을 분비하지만 당질코르티코이드는 특히 인슐린양 성 장요소 (IGF-1)에 강력하게 영향을 미친다. 당질코르티코이드와 IGF-1은 성숙된 조골세포 에 대하여 서로 반대 작용을 한다. IGF-1은 제1형 콜라겐의 합성을 증가시키고, 무기질 축 적율도 증가시키고, 3형 콜라겐 효소의 발현을 감소시키고, 뼈의 콜라겐 퇴행을 억제시킨다 (Canalis, et al., 1989). 또한 IGF-1은 조골세포의 세포자멸을 억제시킴으로써, 골형성을 증 가시킨다. IGF-1이 조골세포에서 당질코르티코이드와 반대되는 작용 때문에 당질코르티코 이드가 조골세포에서 IGF-1의 유전적 전사를 억제시키는 것으로 알려져 있다. 당질코르티 코이드는 IGF-1다. 당질코르티코이드는 IGF-1 유전자의 전자를 억제시키지만, IGF-1의 수 용체에는 영향을 주지 않는다. 당질코르티코이드는 IGF-1 결합 단백질 중 골형성에 영향을 미치는 결합 단백질인 IGFBP-5(IGF binding proteins) 전사를 억제시켜 골형성을 억제한다 는 보고가 있다(Devlin, et al., 2002). 이러한 당질코르티코이드에 의한 IGF-1의 발현 억제 는 부갑상선 호르몬에 의해서 상쇄되어지므로, 부갑상선호르몬이 당질코르티코이드에 의한 골다공증 치료제로써 효과적일 수 있다. (나) 특성 a. 역학 만성적으로 당질코르티코이드를 투여 받고 있는 환자들의 30-50%에서 골절을 경험한다고 보고된다(Cohen, et al., 1999; Wallach, et al., 2000; Angeli, et al., 2006). 당질코르티코이드 에 의한 골다공증에서 동반되는 골절은, 주로 폐경 후 여성과 남성에서 나타나고, 해면골이 많이 존재하는 척추와 대퇴의 경부 부위에서 발생한다(Van Staa, et al., 2002). 당질코르티 코이드 치료와 관련하여 발생하는 척추 골절은 대부분 무증상이다. 척추체의 X-선을 이용 한 측정에서 발견된 척추 골절은 6개월 이상의 만성적인 당질코르티코이드를 투여 받고 있 는 폐경 후 여성의 37%에서 1개 이상의 척추 골절을 경험한다고 한다. 척추 골절은 당질코 르티코이드에 노출된 후 초기에 골 소실이 빠르게 진행되는 순간에 주로 발생하며, 이렇게 골절을 경험하는 환자들의 골밀도 T-점수는 골감소(osteopenia) 범위에 존재하는 경우가 많 196

다. 경구용 당질코르티코이드 사용 환자의 골밀도 감소 변화에 대한 보고는 다양하다. 이중 골 밀도와 관계된 66개의 보고와 골절과 관계된 23개의 보고서를 종합한 대규모 분석에서는 당 질코르티코이드 축적 용량과 골밀도 감소 및 일일사용량과 골절 위험율 사이의 관계가 매우 밀접하다는 보고와, 이런 골절 위험은 당질코르티코이드 시작 3-6개월 사이 초기에 증가되 고, 약제 치료를 중단하면 골절 위험율도 중단된다. 특히 당질코르티코이드성 골절은 성별, 연령 및 환자가 갖고 있던 질환에 비의존적으로 골절 위험성이 증가된다(Kelman and Lane, 2005). 당질코르티코이드를 치료하는 과정에서, 골절은 당질코르티코이드의 어떠한 용량과 노출 기간에서도 발생할 수 있다. 하루에 2.5-7.5 mg의 적은 용량에서도 약 2.5배의 척추 골절 발 생과 관련이 있다. 하지만, 더 오랜 기간 동안 그리고, 더 많은 용량에서 골절의 발생율은 증가한다. 한 연구에서는 하루에 10mg의 프레드니손을 90일 이상 사용하는 경우, 척추와 고 관절 골절의 위험도는 각각 17배, 7배 증가한다고 보고되었다(Steinbuch, Youket, Cohen, 2004). 모든 분석을 종합하면 일반적으로 당질코르티코이드를 5mg 이상 매일 복용하는 군 에서는 골밀도 감소와 골절 위험율이 증가되므로 초기 예방치료가 늦으면 골절의 위험성을 감소시키기 어렵다. 골절의 위험도는 당질코르티코이드 치료를 중단하면 감소한다. 당질코르티코이드가 골절에 영향을 주기 시작하는 시점은 영국에서 진딘된 연구인 GPRD (general practice research database)에서는 매우 빠른 시점에 생긴다고 하였으며, 7.5mg/일 프레드니소론을 사용하는 환자군에서는 비척추성 골절 및 척추 골절이 1년 이내에 54% 증 가되고 이 이상 과량의 당질코르티코이드를 복용하는 환자군에서는 골절의 위험율이 더욱 증가된다(그림 63). [출처] Van Staa TP, Leufkens HG, Abenhaim L, et al. J Use of oral corticosteroids and risk of fractures. Bone Miner Res 2000;15(6):993-1000. <그림 63> 경구용 당질코르티코이드 용량에 따른 골절 위험도 197