본 연구는 담배흡연자에서 비만과 심장자율신경조절의 관련성 규명을 목적으로 수행되었다. 의료기록 및 외관상 건강한 총 85명의 남자 대학생 흡연자들을 대상으로 자료를 수집하였으며, 모든 참가자들의 안정 시 심장자율신경조절 평가를 위해 단기간 표준프로토콜에 따른 심박변이도(heart rate variability, HRV) 지표들을 산출하였다. 한편 체질량지수, 체지방률, 허리둘레 및 허리/엉덩이 둘레비는 표준 비만지표로서 활용되었다. 연구결과 허리/엉덩이 둘레비를 기준으로 분류된 상위집단은 하위집단에 비해 부교감신경활동을 반영하는 HRV의 rMSSD, pNN50, HF 및 SD1에서 유의하게 낮은 값을 나타내었다. 그러나 HRV의 교감신경활동지수 LF/HF에서는 집단 간 통계적 차이가 없었다. 또한 상관분석 결과 시간, 주파수 및 비선형영역의 HRV 부교감신경 지수들이 체질량지수와 관련하지 않는 반면 허리둘레, 허리/엉덩이 둘레비 및 체지방률과 같은 비만지표들과는 유의한 상관관계를 나타내었다. 특히 허리둘레와 체지방률에 비해 허리/엉덩이 둘레비가 부교감신경활동과 더 밀접하게 관련하는 경향을 나타냈다. 이상의 결과들은 남자 대학생 흡연자들에서 전반적인 비만도를 반영하는 체질량지수와는 독립적으로 중심부 비만이 심장부교감신경 저하와 관련하는 주된 상관 요인임을 뒷받침한다.
본 연구는 담배흡연자에서 비만과 심장자율신경조절의 관련성 규명을 목적으로 수행되었다. 의료기록 및 외관상 건강한 총 85명의 남자 대학생 흡연자들을 대상으로 자료를 수집하였으며, 모든 참가자들의 안정 시 심장자율신경조절 평가를 위해 단기간 표준프로토콜에 따른 심박변이도(heart rate variability, HRV) 지표들을 산출하였다. 한편 체질량지수, 체지방률, 허리둘레 및 허리/엉덩이 둘레비는 표준 비만지표로서 활용되었다. 연구결과 허리/엉덩이 둘레비를 기준으로 분류된 상위집단은 하위집단에 비해 부교감신경활동을 반영하는 HRV의 rMSSD, pNN50, HF 및 SD1에서 유의하게 낮은 값을 나타내었다. 그러나 HRV의 교감신경활동지수 LF/HF에서는 집단 간 통계적 차이가 없었다. 또한 상관분석 결과 시간, 주파수 및 비선형영역의 HRV 부교감신경 지수들이 체질량지수와 관련하지 않는 반면 허리둘레, 허리/엉덩이 둘레비 및 체지방률과 같은 비만지표들과는 유의한 상관관계를 나타내었다. 특히 허리둘레와 체지방률에 비해 허리/엉덩이 둘레비가 부교감신경활동과 더 밀접하게 관련하는 경향을 나타냈다. 이상의 결과들은 남자 대학생 흡연자들에서 전반적인 비만도를 반영하는 체질량지수와는 독립적으로 중심부 비만이 심장부교감신경 저하와 관련하는 주된 상관 요인임을 뒷받침한다.
This study aimed to explore the association between obesity index and heart rate variability (HRV) in college-aged male smokers. A total of 85 male college students (> 10 cigarettes per day for at least 3 years) were participated in this study. According to a standardized protocol, body mass index (...
This study aimed to explore the association between obesity index and heart rate variability (HRV) in college-aged male smokers. A total of 85 male college students (> 10 cigarettes per day for at least 3 years) were participated in this study. According to a standardized protocol, body mass index (BMI), percent body fat (%BF), waist circumference (WC), and waist-to-hip ratio (WHR) were taken as obesity indices. Resting r-r interval was monitored for HRV analysis as an indicator of cardiac autonomic regulation. Compared with low WHR subjects, high WHR subjects had significantly lower values of rMSSD, pNN50, HF, and SD1, suggesting decreased parasympathetic activity. No such differences in LF/HF ratio were found between the WHR-based subgroups. Bivariate correlation analysis showed that obesity indices of WC, WHR, and %BF were significantly associated with rMSSD, pNN50, HF, and SD1, with a tendency for correlation coefficient to be higher with WHR than with WC or %BF. No significant association was found between BMI and HRV parameters indicative of parasympathetic activity. This study suggest that central obesity is significantly associated with decrease in parasympathetic activation, independent of BMI as an indicator of obesity, in male college smokers.
This study aimed to explore the association between obesity index and heart rate variability (HRV) in college-aged male smokers. A total of 85 male college students (> 10 cigarettes per day for at least 3 years) were participated in this study. According to a standardized protocol, body mass index (BMI), percent body fat (%BF), waist circumference (WC), and waist-to-hip ratio (WHR) were taken as obesity indices. Resting r-r interval was monitored for HRV analysis as an indicator of cardiac autonomic regulation. Compared with low WHR subjects, high WHR subjects had significantly lower values of rMSSD, pNN50, HF, and SD1, suggesting decreased parasympathetic activity. No such differences in LF/HF ratio were found between the WHR-based subgroups. Bivariate correlation analysis showed that obesity indices of WC, WHR, and %BF were significantly associated with rMSSD, pNN50, HF, and SD1, with a tendency for correlation coefficient to be higher with WHR than with WC or %BF. No significant association was found between BMI and HRV parameters indicative of parasympathetic activity. This study suggest that central obesity is significantly associated with decrease in parasympathetic activation, independent of BMI as an indicator of obesity, in male college smokers.
따라서 본 연구는 흡연 남성을 대상으로 복부비만이 심장자율신경조절에 미치는 영향을 살펴보고, WHR을 포함한 각각의 비만지표들과 교감 또는 부교감신경활동을 반영하는 HRV 지표 간 관련성 규명을 목적으로 수행되었다.
제안 방법
RHR과 함께 자율신경조절을 평가를 위한 HRV 측정은 생체주기 및 환경적 요인에 따른 변동성을 최소화하기 위해 오전 9-11시 실험실 방문 후 온도 22-24°C와 습도 40-50%로 제어된 조용하고 어두운 실험실 환경에서 앉은 자세로 수행되었다.
전일 공복 후 신장 0.1 cm 및 체중 0.01 kg까지 평가되는 자동신장체중계(GL-150, G-tech international, Korea)를 사용하여 속옷 착용의 맨발상태로 신장 및 체중을 측정하고, 이를 바탕으로 BMI를 산출하였다. 세계보건기구(World Health Organization, WHO)의 권고사항에 따라 줄자를 이용해 배꼽(umbilicus) 수준에서 획득한 WC와 엉덩이의 가장 넓은 부분(the widest portion)에서 측정된 엉덩이둘레(hip circumference)를 이용해 WHR을 계산하였다[20].
대상 데이터
본 연구는 2014년 6월 ∼ 2015년 6월 간 D 광역시 소재 K 대학 홈페이지를 이용해 대상을 모집하였으며, 참여자들은 최소 3년 이상 일일 10개비 이상의 담배흡연을 지속하는 습관성 흡연자들이었다. 이들은 과거 6개월간 정기적 운동트레이닝을 수행하지 않은 좌식생활자들이며, HRV 분석 시 영향을 미칠 수 있는 연령, 성차 및 병리적 요인을 최소화하기 위해 명백한 심혈관 및 대사질환이 없는 20∼29세 사이의 남자 대학생으로 한정하였다.
이를 바탕으로 본 연구에서는 참여를 희망한 총 90명의 지원자 가운데 고혈압 기준(systolic blood pressure, SBP > 140 mmHg; diastolic blood pressure, DBP > 90 mmHg)을 초과한 5명을 제외하고 최종 85명을 대상으로 자료를 수집하였다. 이외 구체적인 제외기준은 다음과 같다.
데이터처리
, Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하여 각 항목별 평균(mean)과 표준오차(standard error of mean, SEM)를 산출하였다. WHR의 중위수(median)를 기준으로 상위 및 하위집단의 HRV지표간의 차를 평가하기 위해 독립표본 t-검정(independent sample t-test)을 실시하였다. 자료의 정규성 검정을 위해 Shapiro-Wilk test를 실시하고 WHR을 포함한 비만척도들과 HRV 지표 간 관련성을 확인하기 위해 자료의 정규분포에 따라 피어슨(Pearson's) 또는 스피어만 상관계수(Spearman's correlation coefficient)를 산출하였다.
WHR의 중위수(median)를 기준으로 상위 및 하위집단의 HRV지표간의 차를 평가하기 위해 독립표본 t-검정(independent sample t-test)을 실시하였다. 자료의 정규성 검정을 위해 Shapiro-Wilk test를 실시하고 WHR을 포함한 비만척도들과 HRV 지표 간 관련성을 확인하기 위해 자료의 정규분포에 따라 피어슨(Pearson's) 또는 스피어만 상관계수(Spearman's correlation coefficient)를 산출하였다. 모든 통계적 유의수준 α=.
이론/모형
실험 전 총 흡연 기간과 일일 흡연량을 기록하고, 담배의존도를 평가하기 위해 CDS-12(12-item scale labelled the cigarette dependence scale)를 이용하였다[18, 19]. 신체조성을 포함한 비만지표 측정 및 자율신경모니터링은 최소 48시간 전 격렬한 신체활동을 제한하고 최소 24시간 전 알코올 및 카페인 함유의 음료섭취를 금지한 상태로 진행되었다.
성능/효과
본 연구는 남자 대학생의 담배흡연이 비만과 관련하며 특히 복부 비만의 증가 및 심장자율신경기능 감소와의 관련성에 기초한다는 점에서 흡연자의 WHR 수준이 심장자율신경계에 미치는 영향을 살펴보고 비만척도와 HRV 분석 지표 간에 직접적인 관련성을 규명하기 위해 수행되었다. 흥미롭게도 흡연자에서 WHR과 같은 비만지표의 증가는 HRV의 부교감신경 지수의 감소와 밀접하게 관련하며, 특히 BMI와는 독립적으로 %BF 및 복부 비만의 증가와 부교감신경활동 저하 간 직접적인 상관관계가 존재한다는 사실을 알 수 있었다. 그러나 본 연구는 남자 흡연 대학생을 대상으로 실시한 연구로서 추후 다양한 스펙트럼의 비만지표의 적용과 함께 연령, 성차 등을 고려할 수 있는 대규모 인구집단을 토대로 관련 사실을 지속적으로 규명해 나가야 할 필요성이 있다.
첫째, WHR 수준에 따라 분류된 상위집단과 하위집단 간 일일 흡연량 및 연령에서 통계적 차이는 없었지만, WHR의 상위집단은 하위집단에 비해 안정 시 부교감신경 활동수준이 감소된 것으로 나타났다. 둘째, 혈역학적 변인들을 포함한 흡연정도(일일흡연량, 흡연의존도 등)와 WHR 수준 간 유의한 관련성이 없었음에도 불구하고 WHR을 포함한 WC 및 %BF는 HRV의 각 분석영역에서 부교감신경활성지수들과 음의 상관관계를 나타내었다. 대조적으로 전신 비만도를 반영하는 BMI는 안정 시 HRV 지표와 유의한 관련성이 나타나지 않았다.
주된 연구결과는 다음과 같다. 첫째, WHR 수준에 따라 분류된 상위집단과 하위집단 간 일일 흡연량 및 연령에서 통계적 차이는 없었지만, WHR의 상위집단은 하위집단에 비해 안정 시 부교감신경 활동수준이 감소된 것으로 나타났다. 둘째, 혈역학적 변인들을 포함한 흡연정도(일일흡연량, 흡연의존도 등)와 WHR 수준 간 유의한 관련성이 없었음에도 불구하고 WHR을 포함한 WC 및 %BF는 HRV의 각 분석영역에서 부교감신경활성지수들과 음의 상관관계를 나타내었다.
후속연구
흥미롭게도 흡연자에서 WHR과 같은 비만지표의 증가는 HRV의 부교감신경 지수의 감소와 밀접하게 관련하며, 특히 BMI와는 독립적으로 %BF 및 복부 비만의 증가와 부교감신경활동 저하 간 직접적인 상관관계가 존재한다는 사실을 알 수 있었다. 그러나 본 연구는 남자 흡연 대학생을 대상으로 실시한 연구로서 추후 다양한 스펙트럼의 비만지표의 적용과 함께 연령, 성차 등을 고려할 수 있는 대규모 인구집단을 토대로 관련 사실을 지속적으로 규명해 나가야 할 필요성이 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
담배흡연 시 니코틴 및 유기물 연소로 발생되는 미세미립물질 등의 인체유입은 어떠한 영향을 미치는가?
담배흡연 시 니코틴(nicotine) 및 유기물 연소로 발생되는 미세미립자물질(fine particulate matter) 등의 인체 유입은 급성적 또는 만성적으로 미주신경(vagus nerve) 저하를 유도하여 안정 시 심박수(resting heart rate, RHR)를 증가시킨다[1]. 특히 흡연으로 야기되는 교감신경활성화(sympathetic activation) 및 부교감신경저하(parasympatheticwithdrawal)는 심장자율신경불균형(cardiacautonomic imbalance)을 유발하며, 심혈관 질환을 포함한 모든 사망원인의 위험증가와 관련한다[2].
대학생 흡연자를 위한 담배흡연 및 비만 관련 건강정보가 필요한 이유는 무엇인가?
실제 39-60세 연령의 성인남녀를 대상으로 보행용 24시간 심전도기록을 이용해 체질량지수(body mass index, BMI) 31-52 kg/m2의 비만 집단(n=52)과 BMI 17-27 kg/m2의 비비만(non-obese) 집단(n=28)의 HRV를 분석한 결과 전반적 HRV 활성도를 반영하는 SDNN (the standard deviation of normal-to-normal r-rintervals)이 비만집단에서 유의하게 감소된 것으로 나타났다[6]. 2016년 건강검진통계연보[7]에 따르면 30대(46.3%) 및 40대(46.5%) 남성에 비해 낮은 수치지만 20대 이하 성인남성의 흡연율은 44.3%에 달하는 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 20대 남성의 비만율 역시 35.8%로 전체 비만율 34.9%에 비해 높은 것으로 보고되었다.
표준 비만지표로서 활용된 것은 무엇인가?
의료기록 및 외관상 건강한 총 85명의 남자 대학생 흡연자들을 대상으로 자료를 수집하였으며, 모든 참가자들의 안정 시 심장자율신경조절 평가를 위해 단기간 표준프로토콜에 따른 심박변이도(heart rate variability, HRV) 지표들을 산출하였다. 한편 체질량지수, 체지방률, 허리둘레 및 허리/엉덩이 둘레비는 표준 비만지표로서 활용되었다. 연구결과 허리/엉덩이 둘레비를 기준으로 분류된 상위집단은 하위집단에 비해 부교감신경활동을 반영하는 HRV의 rMSSD, pNN50, HF 및 SD1에서 유의하게 낮은 값을 나타내었다.
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