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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1999;42(2): 188-192. |
| The Effect of Alcohol on Dynamic Posturography. |
| Jin Choon Lee, Eui Kyung Goh, Min Ho Jang, Byung Joo Lee, Moo Jin Baek, Hwan Jung Roh, Soo Geun Wang, Kyong Myong Chon |
| Department of Otolaryngology, College of Medicine, Pusan National University, Pusan, Korea. gohek@hyowon.cc.pusan.ac.kr |
| 알코올이 Dynamic Posturography에 미치는 영향 |
| 이진춘 · 고의경 · 장민호 · 이병주 · 백무진 · 노환중 · 왕수건 · 전경명 |
| 부산대학교 의과대학 이비인후과학교실 |
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| 주제어:
알코올ㆍ지각계ㆍ운동계. |
| ABSTRACT |
BACKGROUND AND OBJECTIVES:
The acute effect of alcohol is well known. However, although many authors have studied the effect of alcohol on equilibrium and found a deteriorated balancing capacity, objective studies of deteriorated balancing capacity have rarely been reported. The object of this study is to assess the effect of alcohol on vestibular function impairment by dynamic posturography.
MAERIALS AND METHODS: Twelve healthy male volunteers aged 23-27 years (mean 25years) were assessed by dynamic posturography 30 min, 60 min and 90 min before and after the ingestion of alcohol. Alcohol levels were measured by blood samples 30, 60 and 90 min before, at and after ingestion.
The samples were analyzed for alcohol by chromatography (SIGMA diagnostics). Each condition in SOT and latencies in MCT were used to estimate the effect of alcohol.
RESULTS:
The obtained results were as follows: 1) The time when serum alcohol concentration reach the maximum was 60 minute (50%). 2) Conditions 4, 5, 6 and composite scores showed statistically significant lower equilibrium scores (p<0.05). 3) Fourty-one percent showed normal SOT pattern, 33.3% showed generalized lower scores for all the conditions, 16.7% showed lower scores for the conditions 4, 5, and 6, and 8.3% showed lower scores for the conditions 5 and 6. 4) No significant effects were found for the latencies of MCT (p>0.05).
CONCLUSION:
Acute alcohol ingestion influences impairment of vestibular and visual input on equilibrium. |
| Keywords:
AlcoholㆍDynamic posturographyㆍSOTㆍMCT |
서론
Dynamic posturography는 평형 기능 검사중에서도 중추성 및 전정계 이외의 말초성 병변의 객관적인 자료를 제공하는 검사로서, 어지러움에 의한 평형장애나 어지러움의 과장된 증상등에 대한 좋은 평가자료를 제공하여 준다. 이 장치는 평형기능을 시성, 체성, 미로성 자극을 조합하여, 지각계 및 운동계를 평가할 수 있는 비침습적이고 종합적인 검사이다.1) 또한 결과가 점수화 되어 있어 평형의 정도를 평가하는데 좋은 진단장치이다.
알코올이 평형기능을 악화시킨다고 알려져 있으나2) 그 작용 부위에 대해서는 논란이 많다. Tianwu와 Watanabe 등2)은 알코올이 안구운동 체계에 영향을 미치기 때문에 평형기능의 장애를 가져온다고 하였고, Barnes3)는 에틸알코올이 시추적(pursuit)과 전정시성반사를 억제한다고 하였다. Umeda와 Sakata4)는 알코올을 섭취하면 초기에 소뇌에 영향을 끼치게 되고 시성억제기능이 억제되어 평형기능에 장애를 초래한다고 하였다. 그러나 알코올이 평형기능에 끼치는 영향을 객관적이고 종합적인 검사인 Dynamic posturography로 평가한 연구는 아직 미비한 실정이다.
이에 저자는 알코올이 평형계에 미치는 영향을 Dynamic posturography 검사를 통해 지각검사계와 운동검사계의 결과를 분석함으로써 알코올이 평형계의 어떤 영역에 장애를 초래하는가를 규명하고자 하였다.
대상 및 방법
대상
알코올중독의 가족력이 없고, 검사전 24시간 동안 알코올을 섭취하지 않은 이과 혹은 신경학적인 병변이 없는 지원자를 대상으로 하였다. 이경에 의한 고막검사, 순음청력검사, Dynamic posturography 검사상 모두 정상이며 연령이 23∼27세(평균 25세)인 건강한 남자 12명을 대상으로 하였다.
방법
피검자는 6시간 이상 공복상태에서 다른 음식물의 섭취없이 에틸알코올 0.6 g/kg을 5분 이내에 마시게 하고 투여전, 투여후 30분, 60분 및 90분에 각각 혈중 알코올농도를 측정하였다.
혈중 농도는 시그마사의 kit(NAD-ADH multiassay vial)를 이용하여 340 nm의 흡광도를 측정하여 얻었다. 채취한 혈액 5 ml를 4도 이하에서 냉장보관 후 그중 0.2 ml를 1.8 ml의 트리클로로아세트산에 혼합하여 5분간 원심분리하여 얻은 상층액 0.1 ml를 NAD-ADH와 글리세린 완충용액을 혼합한 용액 2.9 ml에 섞은 후 상온(22∼37도)에 10분간 방치하였다. 그후 340 nm의 흡광도를 측정한 후 2.23배를 곱하여 혈중 알코올농도를 구하였다.
알코올 투여전 및 투여후 30분, 60분, 90분에 피검자의 혈액채취 후 Neurocom 회사의 EquiTest system인 Computerized dynamic posturography(CDP)의 sensory organization test(SOT) 및 motor control test(MCT)를 시행하였다.
측정한 혈중 알코올농도가 최대일 때 시행한 Dynamic posturography의 결과중 SOT의 각 조건과 MCT의 잠복기를 섭취전의 Dynamic posturography의 검사결과와 비교 분석하였다.
통계학적 검정
Wilcoxon signed ranks test를 이용하였고 p<0.05일 때를 유의하다고 판정하였다.
결과
최대 혈청알코올 농도
최대 혈청알코올 농도는 피검자에 따라 0.01 mg/ml에서 0.57 mg/ml 까지 다양하게 나타났다. 최대 혈청알코올 농도는 60분에서 6례(50%), 90분에서 4례(33.3%), 30분에서 2례(16.7%) 이었다(Fig. 1). 혈청알코올농도는 30분에 0.19±0.1 mg/ml, 60분에 0.19±0.1 mg/ml, 90분에 0.17 ±0.1 mg/ml의 평균값을 보이고, 시간에 관계없이 각 개인별로 최대 혈청알코올농도를 보일때의 평균값은 0.24±0.1 mg/ml 이었다(Table 1).
SOT의 결과
각 조건에서 SOT의 평균값
조건 4, 조건 5, 조건 6에서 섭취전과 섭취후에 각각 유의한 차를 보였으며, 종합점수에서도 섭취전 79.0±3.1에서 섭취후 65.6±7.7로 의미있는 차를 보였다(p<0.05). 그러나 조건 1, 2, 3은 섭취전 후에 유의한 차가 없었다(Table 2).
증례별 각조건의 SOT 검사치
증례별 각 조건에서도 조건 4, 5, 6에서 차를 보였고 조건 1, 2, 3은 대부분의 증례에서 큰 차이는 없었다(Fig. 2).
지각분석(Sensory analysis)
Table 2의 SOT 검사결과를 Fig. 3과 같이 sensory analysis 하였다. 시각장애(vision dysfunction)에서는 섭취전 89.9%에서 섭취후 70.0%로 유의한 차를 보였고, 전정장애(vestibular dysfunction)에서도 섭취전 75.6%에서 섭취후 56.0%로 유의한 차를 보였다. 그러나 체성감각장애(somatosensory dysfunction)와 시성우선(visual preference)에는 유의한 차가 없었다.
SOT의 양상 비교
피검자 12례에서 최대 혈청농도를 보일 때의 SOT 양상은 정상인 경우가 41.7%, 전반적으로 점수가 비정상적인 값을 보이는 경우(모든 조건(1, 2, 3, 4, 5, 6)에서 비정상적인 값)가 33.3%, 조건 4, 5, 6이 비정상적인 값을 보이는 경우가 16.7%, 조건 5, 6이 비정상적인 값을 보이는 경우는 8.3%로 나타났다(Table 3).
최대 혈중농도와 최소 종합점수의 비교
최대 혈중 알코올농도를 보인 시간과 SOT의 최소 종합점수를 보인 시간이 대부분의 대상에서 일치하였다. 그러나 12례중 4례(33.3%)에서는 서로 다르게 나타나 개인차가 있음을 알 수 있었다(Table 4).
MCT의 잠복기의 결과
종합점수는 섭취전 131.3±4.7에서 섭취후 132.3±7.0으로 유의한 차가 없었고, 조건별 알코올 섭취전 후의 잠복기를 비교하여도 통계학적 유의한 차이는 없었다(p>0.05)(Table 5).
고찰
Uimonen과 Laitakari 등5)은 급성 알코올 중독을 일으켰을 경우 평형을 유지하기 위한 신체 반응이나 반사의 속도를 느리게 하고 정보의 전달속도도 감소시킨다고 하였다. 또한 알코올은 인간의 평형계에 영향을 미치고 있으나 그 기전 및 작용부위에 대해서는 연구자마다 의견의 차이가 있어 확실치 않다. Tianwu와 Watanabe 등2) 은 그 기전에 대해 전정안반사(vestibulo-ocular reflex)의 조절을 억제시키는 작용을 한다고 하였고 Diener와 Dichgans 등6)은 급성 알코올중독 때는 만성중독 때처럼 척소뇌(spinocerebellum)에 우선적으로 영향을 끼쳐 평형장애를 유발한다고 하였다. 그러나 Money와 Myles7)는 알코올이 인체에 섭취된 후 내림프에서 충분히 그 농도가 오르기 전에 내림프보다 cupula를 더 가볍게 만들기 때문에 어지러움이 야기된다고 하였다. 또한 Diener와 Dichgans 등6)은 알코올의 급성효과가 소뇌 전엽의 기능이상 때문이라고 보고하면서 알코올로 유발된 실조증의 증상은 시각적인 안정으로 보상될 수 있다고 하였고, 폐안시 증가되는 신체의 전후 동요는 소뇌전엽의 위축을 가진 환자에서 나타날 수 있는 특징이라고 하였다. Ledin과 Odkvist8)는 알코올이 평형기능에 장애를 가져오는 몇가지 기전을 제시하였는데 시성운동계의 장애가 소뇌 전엽의 이상에 의한 효과라고 지적하면서 알코올이 신경 활동전위의 전달속도를 감소시겨 중추진정효과를 나타내어 신체 반사와 반응을 지연시킨다고 하였고, 미로에서 나온 신호가 알코올에 의해 전달이 지연되고 잘못된 방향으로 해석되어 평형 감각신호가 제 역할을 못하게 된다고도 하였다.
Ledin과 Odkvist8)는 Dynamic posturography를 이용하여 낮은 농도에서의 알코올의 급성효과를 알아낼 수 있었고 특히 동적인 조건에서 뚜렷한 장애를 보인다고 보고하면서 Dynamic posturography는 인간의 균형역동학적인 평가에 유용한 진단기구라고 말하고 있다.9) Dynamic posturography의 조건 4에서는 지지대가 움직이는 가운데 평형을 유지하기 때문에 시각계와 전정계에 의해 평형이 유지된다고 할 수 있고, 조건 5에서는 지지대가 움직이는 가운데 눈을 감고 검사하기 때문에 전정계에 의해서만 평형이 유지된다고 할 수 있다. 그리고 조건 6에서는 지지대가 움직이는 가운데 시각의 혼동을 주어 검사하는 방법인데 이 경우 시각에 혼동은 주지만 눈을 뜨고 있는 상태이므로 어느정도 시각계가 평형에 영향을 주므로 조건 5에 비해 전정계만에 의한 평형유지라고는 보기 어렵다.10)11) 알코올이 전정시성계에 의한 평형유지에 장애를 유발한다면 조건 4, 5, 6에 이상을 가져올 수 있다고 하였다.10)11)
Tianwu와 Watanabe 등2)은 알코올 섭취전과 알코올 섭취후 최대 혈중농도일 때의 각 조건에서 평균 평형지수를 비교하니 조건 4, 5에서 의미있는 감소소견을 보였다고 하였다. Ledin과 Odkvist8)는 SOT의 평형 조건중 폐안으로 시행하는 조건 2와 5중에서 조건 2보다 조건 5에서 더 두드러지게 평형점수의 감소가 나타난다고 하였다. Dynamic posturography 검사에서 이러한 민감한 변화의 측정은 조건 5와 같은 역동적인 검사 절차에서 특히 그 변화를 잘 알 수 있다고 하였다.11) Tianwu와 Watanabe 등2)은 조건 1, 2, 3에서는 평형점수가 의미있게 감소하진 않은 것으로 보아 체성감각기관회로가 전정기관보다 장애를 적게 받는다고 보고하고 있다. Diener와 Dichgans 등6)은 폐안시 즉 시각안정이 없을때 체평형에 대한 알코올의 효과가 잘 나타난다고 하였다. 본 실험에서는 조건 4, 조건 5, 조건 6에서 평형점수의 뚜렷한 저하(p<0.05)를 나타내었고, 지각분석에서도 섭취후는 전정기능장애와 시성장애가 많이 감소하였다. 이는 다른 저자들의 결과와 유사하게 전정기능의 정보와 시각정보의 장애가 오게되어 알코올 섭취후는 체성감각이 주로 이용되고 있음을 알 수 있었다.
Dynamic posturography의 운동계를 검사하는 항목중 잠복기 검사는 지지대가 움직인 후 평형을 유지하기 위한 동작을 시작하는 힘이 가해지는 시간을 측정하는 것인데 이 시간이 비정상적으로 증가되어 있는 경우는 정형외과적인 문제가 있거나 중추신경계의 이상을 시사한다.1)
Goebel과 Dunham 등12)에 의하면 Dynamic posturography의 MCT에서 알코올의 의미있는 효과를 관찰할 수 없었다고 하였으나 Ledin과 Odkvist8)는 MCT에서 통계학적인 의미를 관찰할 수 없었지만 전방이동검사에서 알코올농도를 증가시킬수록 잠복기가 점차 증가하는 효과를 볼 수 있었다고 하였다. Ledin과 Odkvist8)13)14)는 Dynamic posturography의 MCT에서는 알코올의 영향이 발견되지 못하였는데 아마도 혈청알코올농도에 비해 MCT의 자극이 약하기 때문이라고 분석하고 있다. Diener과 Dichgans 등6)은 MCT의 잠복기를 측정하는 세 조건중 소(small)자극과 중(medium)자극에서의 잠복기는 알코올에 의해 영향을 받지 않았다고 하였다. 본 실험에서도 Goebel과 Dunham 등의 결과와 마찬가지로 알코올 섭취전과 알코올 섭취후 최대 혈중농도일 때를 비교하면 MCT의 잠복기검사중 전방이동에서나 소, 중, 대자극에 있어서 의미있는 차이를 나타내지 못하였는데, 이는 최대 혈중알코올농도가 잠복기를 연장시킬 정도로 충분하지 못하였기 때문이라고 생각된다.
섭취하는 알코올농도와 최대 혈중알코올농도에 도달하는 시간은 개인차가 있었다. 저자의 실험에서는 0.6 g/kg의 알코올 섭취후 30분, 60분, 90분에 혈중알코올농도를 측정한 결과 최고 알코올농도에 도달한 시간은 30분이 12례중 2례, 60분이 6례, 90분이 4례 이었다. 그리고 최대 혈중알코올농도를 보일때와 SOT 검사의 최저 종합점수(composite score)를 보일 경우가 꼭 일치하지는 않아 4례에서 일치하지 않았다.
약역동학적으로 에틸알코올은 흡수와 대사가 직선적이라고 잘 알려져있어11) 최대 혈중알코올농도에 도달하는 시간은 알코올 용량과 흡수율에 의존하게 되는데 Ledin과 Odkvist 등8)은 45분(0.40 mg/ml)과 75분(0.51 mg/ml)에는 체위성 및 주시성 안진이 나타났다고 하였고, 15분(0.22 mg/ml)에는 안진이 없었다고 하였다. Thyssen과 Brynskov 등15)은 평형유지에 영향을 끼치는 혈중 알코올농도는 0.6∼0.9 mg/ml라고 하였다. Uimonen과 Laitakari 등5)도 0.6 mg/ml 이상되었을 경우 수평동요와 수직동요가 의미있게 증가한다고 하였다. 그러나 본 연구에서는 최대 알코올농도의 평균은 0.24 mg/ml으로 Thyssen과 Brynskov 등15)과 Uimonen과 Laitakari 등5)의 0.6 mg/ml이상에서 평형유지에 영향을 미친다는 보고와는 달리 상당히 낮은 농도에서 평형점수에 이상이 있었다. 이는 피검자의 인종 및 개인차와 알코올 섭취 경력에 기인한다고 생각된다.
이상을 종합하면 본 연구에서는 SOT의 조건 4, 5, 6에서 알코올 섭취전후에 의미있는 차이가 있었으며 지각분석에서도 전정 및 시각장애의 소견을 보였고, MCT에서는 알코올섭취가 영향을 주지 못하였다. 이것은 알코올이 시각계와 전정기능에 의한 sensory input의 장애를 초래하는 것으로 추정되었으나 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료되었다.
결론
결론적으로 알코올섭취는 평형 지각계의 시각정보와 전정기능에 의한 지각정보의 이용을 억제하여 평형장애를 일으키며 평형의 운동계에는 큰 영향을 주지 않는다고 생각된다.
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