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문제 정의
- 마취과 영역에서의 마그네슘은 마취 효과, 통증 억제, 근이완 작용을 가지고 있으며, 마취 중 정맥마취제와 아편양제제, 근이완제의 요구량을 상당히 감소시킨다.1) 이에 저자들은 마그네슘의 사용이 마취통증의학과 분야에서 어떻게 연구되어 임상에서 시도되는가를 알아보고자 한다.
제안 방법
- <정맥 부위 마취> 정맥 부위 마취에서 국소마취제를 사용할 때 마그네슘을 혼합하여 투여 하면 마취와 진통의 질을 향상시킨다. 30명의 정맥 부위 마취를 필요로 하는 환자를 생리 식염수 10 ml와 0.5% 리도카인 3 mg/kg을 혼합하여 총 40 ml로 마취를 한 대조군과 10 ml의 15% 마그네슘과 0.5% 리도카인 3 mg/kg을 혼합하여 총 40 ml로 마취한 군으로 나누었다. 구혈대 압박에 의한 통증, 수술 중 통증의 경감정도 및 수술 후 첫 6시간의 통증 경감을 비교하였을 때 마그네슘 사용군에서 유의하게 향상되었다.
- <관절강 내 투여> 최근 동물실험에서 NMDA 수용체가 말초 및 내장성 경로에도 있음이 밝혀지고 관절에도 있음이 증명되었다. 관절경을 이용한 슬관절 수술 후의 통증완화를 위해 관절내로 국소마취제를 주입한다. 그러나 투여된 국소마취제의 작용기간이 길지 않아서 아편양제제, ketamin, neostigmine, clonidine, NSAIDs (non steroidal anti-inflammatory drugs) 등과 같은 약제를 사용하기도 한다.
성능/효과
- 25%에 마그네슘을 2 mg/kg 을 혼합하여 사용한 군에서 첫 24시간 동안 마그네슘을 사용하지 않은 군에 비하여 Eastern Ontario 아동 병원 통증 등급과 진통제의 사용을 효과적으로 감소시켰다.23) 편도선 절제술 후 발생하는 통증은 구심성 C 섬유의 활성화 때문으로 생각되는데, 마그네슘은 세포내로 칼슘 유입을 조절하고, NMDA 수용체를 길항함으로서 통증을 조절하는 작용을 하게 된다.
- 배출이 정상보다 낮다면 마그네슘이 필요에 의해 세포내로 많이 들어가기 때문으로 마그네슘 부족으로 생각된다.3) 마그네슘은 여러 효소의 기능과 DNA 전사 및 복제, m-RNA 암호해독, 이온 펌프와 칼슘 통로 기능에 필수적이다. 알도스테론과 갑상선 호르몬은 마그네슘의 체내 배설을 촉진하고, 부갑상선 호르몬은 이의 체내 흡수를 돕는다.
- 5 mEq/L)은 임상적으로 잘 발생하지 않으며, 발생한다고 해도 주로 의인성이거나 신부전이 있는 경우 가능성이 증가한다.4) 마그네슘 독성은 처음에 오심, 구토, 안면 홍조, 요저류, 창자막힘증, 우울증, 기면증, 혈압하강으로 시작하여3) 점차 심각한 독성으로 진행된다 (Table 1). 고마그네슘혈증의 증상 발현은 혈철 마그네슘 농도와 깊이 관련되어 있다.
- 그리고, 여러 종류의 부정맥에도 효과가 있다고 알려져 있으며, 다른 약제에 반응하지 않는 부정맥에 시도된다.5) 심실성 부정맥, torsades de pointes, 에피네프린 투여 시 발생하는 부정맥, 디지탈리스 투여로 발생하는 부정맥, 심근경색이나 저칼륨혈증과 연관된 부정맥 등에 효과적으로 작용한다. 호흡기계에서는 기관지이완을 일으키고 신경근 차단을 일으켜 호흡억제를 일으키며, 강력한 자궁수축억제제로서 조기진통의 치료에도 사용되고 있다.
- 흡입마취제를 사용하는 경우나 척추마취를 하는 경우 황산 마그네슘은 자발호흡에 거의 영향을 미치지 않으나 신경 근육 기능의 안전역을 감소시킨다.6) 이중에서 가장 일관되게 발생하는 부작용은 신경근 접합부 충동 (impulse) 전달의 감소로 인해 발생한다.7)
- 실제 마그네슘의 정맥 혹은 척추 투여는 마취 및 진통작용을 향상시킨다. 60명의 상지수술이 예정된 환자에게 팔신경 얼기 차단술을 시행할 때 2% prilocaine 5 mg/kg와 생리 식염수를 혼합하여 총 35 ml으로 마취를 하는데, 150 mg의 마그네슘을 혼합하여 함께 투여할 때 감각 및 운동 차단이 유의하게 연장되었다.28) 그러나 마그네슘이 이러한 연장 효과를 나타내는 기전은 잘 알려지지 않고 있으나 신경에 대한 직접적인 작용 때문일 가능성이 많다.
- <경막외 마취> 경막외강으로 마그네슘을 50 mg을 투여한 후 시간당 10 mg의 속도로 수술이 끝날 때까지 투여한 군에서 마그네슘을 투여하지 않은 군에 비하여 술 후 통증의 억제에 효과적이었으나, 수술이 끝날 때 경막외강으로 50 mg의 마그네슘을 투여한 군은 생리 식염수를 투여한 군과 비교하여 통증의 억제에 있어서 차이가 없었다.18) 또한, 전자궁 적출술을 받은 환자에서 선행 진통 효과가 유효하나, 술 후 투여한 경우에는 효과가 없음을 시사하고 있다.
- <발관> 관상동맥 우회술을 받은 환자에서 술 후 기관내 튜브 발관의 시간과 통증을 감소시켰다. 환자의 통증의 감소와 이로 인한 폐기능의 향상이 환자의 전신 상태를 향상시킨 것으로 추측된다.
- 5% 리도카인 3 mg/kg을 혼합하여 총 40 ml로 마취한 군으로 나누었다. 구혈대 압박에 의한 통증, 수술 중 통증의 경감정도 및 수술 후 첫 6시간의 통증 경감을 비교하였을 때 마그네슘 사용군에서 유의하게 향상되었다. 이와 함께 감각 및 운동차단의 발현 시간을 단축시키고, 이의 회복을 지연시킨다.
- 25% bupivacaine 20 ml에 1 g의 마그네슘을 투여한 4개 군으로 나누어 술 후 시각 통증 등급(visual analogue scale, VAS) 점수와 진통제 요구량의 차이를 조사하였다. 마그네슘과 bupivacaine을 사용한 군에서 무릎인대절제술 후 첫 24시간 동안 휴식 시와 운동시 VAS를 감소시켰고 진통제 요구량도 감소시켰다.
- 제왕절개술은 산모의 생리적 변화로 깊은 마취를 필요로 하지 않는 반면, 수술 중 각성이 다른 수술에 비해 더 잘 발생한다. 마그네슘을 투여했을 때 술 중 각성의 지표로 사용되는 bispectral index (BIS)를 더 억제하였으며 혈압의 상승도 효과적으로 억제하였다.14)
- 이에 사용되는 약제는 혈관확장제, 베타 차단제, 고농도의 마취제 등이다. 중이수술에서 remifentanil과 함께 마그네슘을 50 mg/kg로 일회 정맥 주입하고 시간 당 15 mg/kg의 속도로 주입하여 저혈압마취를 유도하였을 때 저혈압의 유도는 모두 만족할 만한 수준이었으나, 마그네슘을 사용한 군에서는 기관내 튜브 발관후 혈압의 조절이 remifentanil군에 비해 더 용이하게 조절되었으며 술 후 오심, 구토, 전율, 통증이 더 감소되었다.11) 맥락막 종양수술에서 종양 제거 시 강력한 다른 약제를 사용하지 않고 마그네슘만으로 만족할 만한 저혈압마취를유도했다.
- <편도선 절제술에서의 침윤> 편도선 절제술 후 국소마취제를 수술 부위에 침윤하여 통증을 조절하는 방법은 흔히 행해지고 있다. 편도선 및 아데노이드 절제술을 받은 소아를 대상으로 levobupivacaine 0.25%에 마그네슘을 2 mg/kg 을 혼합하여 사용한 군에서 첫 24시간 동안 마그네슘을 사용하지 않은 군에 비하여 Eastern Ontario 아동 병원 통증 등급과 진통제의 사용을 효과적으로 감소시켰다.23) 편도선 절제술 후 발생하는 통증은 구심성 C 섬유의 활성화 때문으로 생각되는데, 마그네슘은 세포내로 칼슘 유입을 조절하고, NMDA 수용체를 길항함으로서 통증을 조절하는 작용을 하게 된다.
- <술 후 통증> 피부절개 전에 마그네슘을 일시 정주한 후 수술 끝날 때까지 지속주입한 결과 마그네슘의 NMDA 수용체 길항 작용으로 급성 술 후 통증을 억제하여 첫 24시간에 morphine 요구량을 감소시킨다.20) 이는 척수와 말초신경의 신경 말단에 있는 NMDA 수용체를 길항하여 통증을 억제하는 것으로 추측되고 있다.
후속연구
- 마그네슘 사용의 배경에는 마그네슘의 N-methy-D-aspartate 수용체에 대한 길항작용, 칼슘 통로 차단 및 신경에 대한 직접적인 작용으로 초래되는 진통 효과, 카테콜라민 방출 억제와 교감 신경계 차단으로 인한 혈관 이완작용 등의 혈역학적 효과에 기초를 두고 있다. 앞으로 마그네슘은 이러한 약리 작용으로 마취통증의학의 여러 분야에서 사용될 것으로 생각된다.
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