[논문]미주신경 전기자극이 심박변이도와 스트레스호르몬 분비에 미치는 효과 - 파일럿 연구

문현주; 조성학

doi:10.15268/ksim.2018.6.3.011

미주신경 전기자극이 심박변이도와 스트레스호르몬 분비에 미치는 효과 - 파일럿 연구
Effect of Vagus Nerve Electrical Stimulation to Cortisol Level Control and Heart Rate Variability(HRV) - Pilot Study 원문보기

Journal of the Korean Society of Integrative Medicine = 대한통합의학회지, v.6 no.3, 2018년, pp.11 - 16

Abstract ▼ AI-Helper

Purpose: Stress tends to cause sympathetic hyperactivity and increase blood cortisol levels. The vagus nerve is a parasympathetic nerve that is involved in relaxing the body. The purpose of this study was to investigate the effects of electrical stimulation of the vagus nerve on stress hormone (cortisol) levels and heart rate variability (HRV) in humans. Methods: A total of 10 healthy subjects participated in the pilot experiment. All subjects underwent electrical vagus nerve stimulation for 20 minutes in the cymba conchae of the left ear. An electro cardiogram meter was used to measure HRV. Blood samples were collected and analyzed for cortisol levels. The standard deviation of all normal N-N intervals (SDNN), root mean square of successive differences (RMSSD), low frequency, high frequency, and cortisol levels were compared in pre and post mean values after the intervention. Data were analyzed using the Wilcoxon's signed-rank test. Results: Coritsol levels were observed to decrease after vagus nerve electrical stimulation. The mean SDNN and RMSSD values were increased after the intervention, but not significantly. Conclusion: Vagus nerve electrical stimulation has been shown to increase the ability of the parasympathetic nerve to adapt to upward regulation and stress. Vagus nerve electrical stimulation could thus be an effective treatment for modern social psychological stress control.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러므로 본 연구의 목적은 외이도에 미주신경 전기 자극이 부교감신경계를 활성시켜, 심박변이도에서의 스트레스 적응능력을 증가시키며, 즉각적으로 코티졸의 혈중 감소를 유도하는지 확인해 보고자 하였다.
본 연구는 미주신경 전기자극이 부교감신경을 항진시켜 심박변이도에서의 스트레스 적응력을 높이고, 이로 인해 혈중 스트레스 호르몬을 즉각적으로 감소시킬 수 있는지를 확인하였다.

제안 방법

심박변이도는 심전도측정기(CANS3000, Laxtha, Korea)를 사용하였으며 본 연구에서는 자율신경계의 균형 평가에 이용되는 저주파 전력(low frequency, LF)과 고주파 전력(high frequency, HF) 그리고 자율신경계의 적응도를 평가할 수 있다고 알려진 전체 NN 간격의 표준편차인 SDNN (standard deviation of all the normal NN interval)을 측정하였다. 또한 부교감신경의 활성을 반영한 RMSSD (square root of the mean of the sum of the square of differences between adjacent NN intervals)를 측정하여 미주신경 자극을 통한 부교감신경의 항진 정도를 평가 하였다(강지연과 김금순, 2002).

대상 데이터

본 연구는 최근 6개월 내에 어떠한 약물도 복용하지 않았으며, 사회심리건강지수(PWI-SF)에서 중등도(9~26 점)의 스트레스를 가진 20대 성인 10명을 대상으로 실시한 파일럿 실험이다.
본 연구대상자는 총 10명(남자 6명, 여자 4명)으로 평균 나이는 21세, 키는 171㎝, 몸무게 69㎏ 이었다(표 1).

데이터처리

심박변이도는 심전도측정기(CANS3000, Laxtha, Korea)를 사용하였으며 본 연구에서는 자율신경계의 균형 평가에 이용되는 저주파 전력(low frequency, LF)과 고주파 전력(high frequency, HF) 그리고 자율신경계의 적응도를 평가할 수 있다고 알려진 전체 NN 간격의 표준편차인 SDNN (standard deviation of all the normal NN interval)을 측정하였다. 또한 부교감신경의 활성을 반영한 RMSSD (square root of the mean of the sum of the square of differences between adjacent NN intervals)를 측정하여 미주신경 자극을 통한 부교감신경의 항진 정도를 평가 하였다(강지연과 김금순, 2002).
05로 설정하였다. 연구 대상자의 일반적 특성은 기술통계를 산출하였고, 심박변이도와 코티졸 수준에 대한 중재 전과 후의 차이를 분석하기 위해서 비모수 검정방법인 윌콕슨 부호순위 검정(Wilcoxon singed rank test)을 실시하였다.

이론/모형

혈중 스트레스 농도는 중재 전, 후 오른쪽 상완정맥에서 5㏄ 채혈 후 원심분리기에서 3000 rpm으로 30분간 혈장 분리하였다. Coat-A count cortisol 이라는 시약을 사용하여 competitive RIA방법으로 분석하였다.

성능/효과

미주신경 전기자극 전과 후에 대한 심박변이도의 평균 변화는 다음과 같다(표 2). LF(교감신경)의 활성은 줄었으며, HF(부교감신경)의 활성은 중재 후 증가하였지만 모두 유의한 차이가 없었다. 자율신경계의 적응능력을 나타내는 SDNN과 부교감신경의 활성을 나타내는 RMSSD 모두 중재 후 증가하였으나 유의한 차이는 없었다.
그 결과 코티졸의 혈중 분비량이 즉각적으로 유의하게 감소되는 결과를 보였고, 심박변이도에서는 미주신경 전기자극 전후에 따른 유의한 차이는 없었다.
따라서 본 연구의 결과를 토대로 미주신경의 전기자 극은 부교감신경의 활성을 촉진하여 전신적인 자율신경계의 발란스를 유지하도록 하였으며, 그로 인해 스트레스로 인한 코티졸 호르몬의 분비를 감소시키는 결과를 보인 것으로 생각된다.
본 연구에서는 외이도에 미주신경 전기자극이 코티졸의 즉각적인 감소를 유도하였고, 심박변이도에서 스트레스 적응능력이 증가되는 경향을 보였다.

후속연구

본 연구는 외이도에 적용한 미주신경 전기자극이 자율신경계를 조절하여 인간의 스트레스 호르몬 영역까지 영향을 미칠 수 있을지를 확인해 본 것에 의미가 있으며, 향후 본 연구 결과의 일반화를 위해 더 많은 대상자를 통한 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	장기간의 스트레스 상태에서 코티졸 증가의 문제점은 무엇인가?	이러한 코티졸은 일시적 스트레스 상태에서는 신체의 항상성을 유지하도록 도와주지만, 장기간의 스트레스 상태에서는 코티졸이 만성적으로 증가되어 신경세포 및 성호르몬 등의 생리적 기능을 저해시킨다(Gracia-Iguacel 등, 2014; Lucassen 등, 2006). 또한 만성적 혈중 코티졸 증가는 체내 염증 수치를 증가시킨다는 연구도 있어 염증성 질환을 야기할 가능성도 배제할 수 없다.
	미주신경 전기자극은 어떠한 반응을 통해 스트레스 민감도를 줄여줄 수 있나?	미주신경의 전기자극은 부교감신경을 활성하여 심신의 이완을 유도함으로서 스트레스 반응을 감소시키며, 결국 이러한 반응은 스트레스 민감도를 줄여줄 것으로 보인다.
	미주신경의 역할은 무엇인가?	미주신경은 부교감신경의 대표적 신경인데, 미주신경 전기자극 시 등쪽 솔기핵의 흥분을 유도해 세로토닌의 분비를 증가시키며, 신경영양물질 등의 분비를 촉진하여 뇌의 신경전달물질의 활성을 유도한다. 이것은 스트레스로 인한 불안 및 우울증 등에 세로토닌 재흡수 억제제라는 약물을 사용하여 스트레스를 조절하는 기전과 같이, 약물 없이 스트레스를 조절하는 역할을 한다(Furmaga 등, 2011). 또한 미주신경 전기자극은 콜린성 항염증 경로를 활성시킴으로써 전신성 항염증 효과를 갖는 것으로도 알려져 있다(Cai 등, 2014; Xiang 등, 2015).

참고문헌 (20)

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