Abstract
(1) Background: 과부족한 수면 시간은 특히 중년 및 노년층의 건강 결과에 부정적인 영향을 미친다. 온늘날까지, 수면과 골관절염에 대한 연구는 거의 없다. 본 연구는 중년 이상의 여성에서 수면 시간과 방사선 촬영으로 확인한 골관절염 사이의 관계 평가를 목적으로 한다.
(2) Methods: 본 연구는 국민 건강 영양 조사에서 50 세 이상의 여성 5268 명을 대상으로 하였다. 수면 시간은 자체보고된 설문지의 응답을 사용하여 4개 그룹 (5시간이하, 6시간, 7-8시간 및 9시간 이상)으로 분류되었으며 7-8시간이 적절한 수면 시간으로 설정되었다. 골관절염은 무릎 또는 고관절 통증이 있는 방사선 사진에서 무릎 또는 고관절 부위의 Kellgren–Lawrence$^{1)}$ 2등급 이상으로 정의되었다. 수면 시간에 따른 골관절염의 오즈비와 95% 신뢰구간은 다중로지스틱회귀분석으로 계산되었다.
(3) Results: 수면 시간에 따른 골관절염의 유병률은 적절한 수면 범주(7-8시간)에 최저점이 위치해 있는 U자형 곡선을 보인다. 연령, 체질량 지수, 현재 흡연, 알코올 소비, 규칙적인 운동, 직업, 주거 지역, 고혈압, 제2형 당뇨병, 심혈관 질환 및 뇌졸중에 대한 변수 조정 후, 5시간 이하의 짧은 수면 시간과 9시간 이상의 긴 수면 시간의 골관절염의 오즈비(95% 신뢰구간)는 7-8시간 수면 시간과 비교했을 때 각각 1.343(1.072-1.682)와 1.388(1.020-1.889)이었다.
(4) Conclusions: 과부족한 수면 시간은 중년과 노인 여성의 골관절염과 긍정적인 관련이 있다.
Keywords: 수면 시간; 골관절염; KNHANES
1. Introduction
골관절염은 신체 장애의 주요 원인으로 연골의 점진적 손실을 일으키고, 특히 체중 부하 관절에 관한 다양한 부작용을 일으킴으로써 삶의 질을 저하시킨다. 신체 활동은 골관절염의 발달과 진행에 중요한 역할을 하는데, 수면 과부족은 건강과 부정적 연관성이 있다. 특히 중년과 노인에게 비만, 대사 증후군, 제2형 당뇨병 및 심혈과 질환의 위험을 증가시키고 수면 부족시 C-반응성 단백질과 인터루킨-6$^{2)}$과 같은 염증성 지표를 증가시키는데 관여하여 퇴행성 질환이라 불렸지만, 최근에는 유전적 소인이나 연골 세포의 복잡한 생화학적 과정을 포함한 다인성 병인으로 여겨지고 있다. 현재까지 수면시간, 생활 습관 요인과 골관절염의 관계에 대해 연구된 적이 거의 없어 본 연구에서는 중년 및 노인 여성의 대표적인 표본에서 수면 시간과 방사선 촬영으로 확인된 무릎이나 고관절의 관절염 사이의 연관성을 조사하는데 목적이 있다.
2. Experimental Section
2.1. Data Collection
본 연구는 2010~2012년의 국민건강영양조사(KNHANES-V)에서 얻은 자료에서 비제도화된 한국 여성을 대상으로 지역, 성별 및 연령 그룹을 기반으로 층화 확률 표본을 추출하여 건강 인터뷰, 건강 행동 설문 조사, 건강 검진 및 영양 설문 조사에 답변했다. 50세 이상을 대상으로 무릎과 고관절 방사선 촬영을 했고, 참여한 5724명 중 5268명의 여성이 최종 분석에 포함되었다.
- BMI: 체중(kg) /신장$^2$(m$^2$)
- 혈압: 표준 수은 혈압계로 오른팔 측정
- 흡연 상태: 비흡연자/이전 흡연자/현재 흡연자
- 음주: 작년 일주일 2-3회 이상
- 규칙적 운동: 30분 이상씩 일주일 3번 이상 걷기
- 수면 시간: 5시간 이하/6시간/7-8시간(적절)/ 9시간 이상
- 직업: 사무직(WC)/서비스직(PC)/기술자(BC)/농어업자(AL)
- 주거지: 도시/농촌
- 과거 질병: 고혈압(HTN)/제2형 당뇨병/심혈관 질환(CVD)/뇌졸중
2.2. Definition of Osteoarthritis Radiographic
모든 방사선 사진은 Kellgren-Lawrence 등급 시스템을 사용하여 두 명의 방사선 전문의가 검토했고, 체중 부하 앞뒤, 양측 앞뒤 및 옆면 무릎과 양측 및 전후방의 고관절을 촬영했다. 이 연구에서는 2단계 이상을 방사선 골관절염이라 하고, 지난 3개월 동안 30일 이상 고관절과 무릎에 증상이 있는 경우 골관절염을 앓고 있는 것으로 보았다.
KL 등급 시스템
- 0단계, 없음: 골관절염의 가시적 특징 없음
- 1단계, 의심: 의심스러운 골 조류 또는 관절 공간 축소
- 2단계, 최소: 결정성 작은 조골 세포, 최소/경증 관절 공간 축소
- 3단계, 중간: 결정성 중간 정도의 조골 세포, 관절 공간이 50 % 이상 좁아짐
- 4단계, 중증: 심한 관절 공간, 연골하 낭염 및 경화증
2.3. Statistical Analysis All
모든 데이터는 층화 확률 표본 설계로 평균±표준 오차 (SE) 또는 백분율±SE로 표시되었다. 골관절염 범주에 따른 특성의 차이는 연속형 변수에 대해서는 단일 분산 분석 (ANOVA), 범주형 변수에 대해서는 가중 카이-제곱 검정으로, 그룹 간 차이는 가중 카이-제곱 검정의 사후 분석으로 평가되었다. 수면 지속 시간 범주에 따라 잠재적 혼란 변수를 조정 후 다중 로지스틱 회귀 분석을 사용하여 골관절염 여부에 대한 오즈비와 95% 신뢰 구간은 계산하였다. SPSS 통계 소프트웨어 버전 23.0 (버전 23.0; IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 했고, 모든 통계 검정은 양측 검정, 통계적 유의성은 p<0.05로 정의되었다.
3. Results
3.1. Study Population and Baseline Characteristics Table
평균 연령은 63.3±0.2세, 골관절염 유병률은 20.9%이다. 규칙적인 운동이 없고, 농촌 지역에 사는 경우 골관절염의 유병률이 높았고, 고혈압, 제2형 당뇨병, CVD, 뇌졸중은 골관절염 환자에게서 많이 나타났다.
3.2. Relationship between Sleep Duration and Osteoarthritis Figure
그림 1은 4가지 수면 시간 범주(5시간 이하, 6시간, 7-8시간, 9시간 이상)에 따른 골관절염 유병률로 적절한 수면 시간(7-8 시간)에서 최저점을 갖고, 각각 25.4%, 17.3%, 15.5% 및 26.1%인 U자형 곡선을 보였다.
표 2는 수면 시간과 골관절염 사이의 연관성을 평가를 위한 다중 로지스틱 회귀 분석 결과로, 연령, 체질량 지수, 흡연 상태, 음주, 규칙적인 운동, 직업, 거주 지역, 고혈압, 제2형 당뇨병, CVD 및 뇌졸중 조정 후, 7–8시간의 수면 시간일 때와 비교하여 수면 부족(5시간 이하/일)이나 과수면(9시간 이상/일)에서 골관절염의 OR(95 % CI)은 각각 1.343 (1.072–1.682), 1.388 (1.020–1.889)이었다.
4. Discussion
본 연구는 중년 및 노인 여성에서 수면 시간의 과부족과 골관절염 사이의 U자형 연관성을 확인했고, 이것은 수면 시간의 과부족이 사망, 비만, 고혈압 및 제2형 당뇨병 위험 증가와 관련이 있다는 이전 연구들의 결과와 일치한다.
수면 시간과 골관절염 사이의 매커니즘은 확실하진 않지만 첫째로, 반응성 산화 스트레스 및 저급 염증과 관련이 있어 연골 세포 염증 반응을 유발할 수 있다. 수면 과부족은 산화 스트레스와 염증성 마커와 염증성 사이토 카인 및 종양 괴사 인자 (TNF) -α$^{3)}$를 증가시켜 염증 반응을 상향 조절하고 연골 세포에서 프로테오글리칸 및 유형 II 콜라겐의 합성을 억제한다. 둘쨰로, 체중 및 지방 증가의 위험 요소로 골관절염 발병에 기여할 수 있다.
본 연구는 단면 연구로 수면 시간과 골관절염 사이의 인과 관계를 확립할 수 없으므로 이를 확인하기 위해서는 추적 기간이 긴 전향적 연구가 필요하다.
또한 KNHANES의 2차 데이터를 사용했기 때문에 수면의 질과 IL-6 및 TNF-α와 같은 혈장 또는 활막 염증 마커를 평가할 수 없었다.
5. Conclusions
중년 및 노인 여성에서 과부족한 수면 시간과 골관절염 사이의 U자형 연관성을 발견했고, 이 연구는 수면 시간이 골관절염과 적어도 부분적으로 관련 될 수 있음을 암시한다. 본 연구의 예비 및 가설 결과는 골관절염이 현재 다인성 질환으로 간주되고 있으며, 이 가설을 확인하기 위해 미래의 연구가 필요하다. 골관절염 환자 치료시 수면 교육과 수면 시간의 고려가 유용한 생활 지침이 될 수 있다.
1) Kellgren–Lawrence
무릎 X-ray 검사를 통해 퇴행성 관절염의 정도를 5단계로 분류한 것
Grade I : normal
Grade II : 1 연골이 약화되고 미약한 뼈돌기(osteophate)가 형성되며 관절간격이 거의 정상이다. 관절 활액의 완충 작용과 윤활작용이 감소.
Grade III : 3단계가 더 진행된 상태로 관절의 기형, 관절 표면이 불규칙하며 연골하골이 딱딱하게 굳어져 뼈와 뼈가 서로부딪힌다.
Grade IV : 명확한 뼈돌기가 형성되고 관절간격이 조금 좁아져 있다.
Grade V : 안쪽으로 혹은 바깥쪽으로 구부러진 변형을 동반하여 관절 사이의 간격이 협소하다.
2) interleukin-6 (IL-6)
B세포의 항체생산세포로의 최종 분화를 유도하는 B세포자극인자2(BSF-2)로 분리한 분자량이 210,000인 당단백질. T림프구, B림프구, 대식세포, 섬유아세포 등 여러 세포에서 생산되는 시토카인으로, 인터페론β2(IFN-β2)와 동일분자이다. 면역응답, 조혈계와 신경계 세포의 증식 및 분화, 급성 반응 등에 관여
3) tumor necrosis factor (TNF)-α
종양괴사인자-α는 염증반응에 포함되고 급성기 반응의 구성원인 사이토카인이다. TNF-α는 주로 활성화된 대식세포에 의해 분비되는데, 보조 T 세포, 자연살해세포, 그리고 손상된 뉴런 등의 다양한 세포에서도 분비된다. TNF-α의 가장 중요한 역할은 면역 세포의 조절
| osteoarthritis | 골관절염 | radiographically | 방사선 촬영술로 | prevalence | 유병률, 이환수 | ||
| nadir | 최저점, 밑바닥 | cartilage | 연골, 물렁뼈 | joints | 관절 | ||
| degenerative | 퇴행성의 | pathogenesis | 발병 | predisposition | 병에 대한)소인, 경향 | ||
| inflammation | 염증 | chondrocyte | 연골세포 | glycoproteins | 당단백질 | ||
| synovial fluid | 관절 낭액 | sphygmomanometer | 혈압계 | anteroposterior | 전후 방향의 | ||
| bilateral | 양방향의 | lateral | 측면의 | post hoc analysis | 사후분석 | ||
| demographic | 인구통계학의 | tumor | 종양 | necrosis | 괴사 | ||
| cascade | 연속단계 |
