무릎 골관절염은 전 세계적으로 40세 이상의 인구에서 유병률이 약 23%에 달하는 것으로 추정되며, 골관절염으로 인한 의료 부담의 약 80%를 차지하는 흔한 관절 질환의 일종으로 보고되고 있다1. 무릎 골관절염은 점진적 손상 및 퇴행성 변화에 따른 무릎 관절 연골의 파괴로 관절 주변 조직이 손상되어 염증 및 통증이 발생하는 노인성 근골격계 질환으로2,3, 특히 여성에서 폐경 이후 에스트로겐의 감소, 하지의 구조적 특성과 이에 따른 운동학적 차이 등을 원인으로 남성보다 높은 유병률을 보인다4. 실례로 최근 발표된 국외의 역학 조사에 따르면 전 세계적으로 무릎 골관절염의 유병률은 60대 이상의 여성에서 급격하게 증가하는 양상이며, 노화와 비례한다는 점에서 향후 지속적인 고령화 현상과 더불어 유병률은 더욱 증가할 것으로 예견되어 이에 대한 사회적 관심이 필요할 것으로 보인다1. 한편, 무릎 골관절염의 발병은 성별, 연령 등의 유전적 요인 외에도 비만, 교육 수준, 소득, 직업 환경, 흡연 등과 같은 다양한 요인에 영향을 받으며, 이 중에서도 비만은 무릎 골관절염의 발병과 가장 밀접한 관련이 있는 수정 가능한 요인으로 보고되고 있다5,6.
체질량지수 25 kg/m2 이상으로 정의되는 비만은 병인학적으로 다양한 기전을 통해 무릎 관절의 점진적 퇴행을 초래하여 골관절염의 발병을 촉진하는 것으로 보고되고 있다7-9. 구체적으로 비만에 따른 과도한 체중은 생체역학적 측면에서 관절에 가해지는 부하를 증가시키고, 인체 움직임의 비정상적인 변화를 유도하여 무릎 관절 연골을 손상하며8,9, 생리학적 측면에서 비만으로 인한 만성적으로 낮은 수준의 염증 상태(systemic inflammation)는 관절 조직에서 이화 작용(catabolism)을 증가시켜 관절 연골의 결손을 초래하는 것으로 보고된다. 또한 비만과 더불어 허리둘레에 근거한 복부비만은 인체의 질량 중심을 전방으로 이동시켜 자세의 안정성을 무너뜨리고, 비정상적 보행 패턴을 유발하여 무릎 관절 연골의 손상에 기여한다10,11. 결과적으로 비만과 복부비만의 동반은 비만 또는 복부비만의 독립적 상태보다 무릎 골관절염의 위험을 가중하는 것으로 보고된다12. 이에 오랜 기간 비만 상태의 개선을 위한 체중 감량은 무릎 골관절염의 예방 및 치료에 주요한 전략으로 강조되고 있으나, 전 세계적으로 비만 인구와 비례하여 무릎 골관절염의 환자 수는 지속적인 증가 추세를 보이는 실정이다4.
한편, 근육은 관절에 가해지는 외력에 대응하는 힘을 생성하고, 관절 간에 적절한 힘을 전달하여 관절에 안정성을 제공하며, 손상을 지연한다13. 이에 근육 발달을 도모할 수 있는 근력운동은 골관절염의 예방 및 치료 전략으로 권고되고 있다14. 실제로 운동중재 연구에서 근력운동 집단은 무릎 관절에서 관절강의 협착률이 현저히 감소한 것으로 나타났으며15, 또 다른 연구에서 하지 근력운동은 하지의 내전 모멘트(moment)를 감소시켜 무릎 관절에 가해지는 하중을 감소시키는 것으로 관찰되었다16. 또한 근력운동에 의한 근육 발달은 근육 내 고유수용기의 민감도와 조정 능력을 향상시켜 관절에 가해지는 충격을 완화하고17, 무릎 관절의 연골위축을 감소시키는 것으로 보고된바 있다15. 이와 더불어 근력운동은 제지방량의 증가를 통한 안정 시 대사율의 향상과 만성 염증 및 인슐린 저항성의 개선을 유도하여 무릎 골관절염의 주요 위험 요인인 비만의 예방에도 기여하는 것으로 보고되고 있다18. 이러한 선행연구의 결과들을 종합해 보면 근력 운동은 비만의 개선과 더불어 근육 발달을 통해 생체역학적 측면에서 무릎 관절의 손상으로부터 보호적 역할을 하는 것으로 판단되며, 특히 생체역학적 측면에서의 역할을 고려할 때 근력운동은 비만으로 인해 관절에 가해지는 기계적 부하를 완충하여 무릎 골관절염의 예방에도 기여할 수 있으리라 예상된다. 하지만 예방적 측면에서 근력운동과 무릎 골관절염의 연관성을 조사한 기존의 선행연구들은 비만 상태가 무릎 골관절염의 주요 위험 인자임을 고려하지 않은 상태에서 근력운동과 무릎 골관절염의 단편적인 연관성 검증에만 국한되어 있는 실정이다15. 따라서 본 연구는 무릎 골관절염에 취약한 여성 노인을 대상으로 비만 상태와 무릎 골관절염의 관계에서 근력운동의 역할을 파악하고자 하며, 이를 토대로 비만 인구와 비례하여 무릎 골관절염 환자 수가 증가하는 현 상황에서 무릎 골관절염의 발병을 최소화하기 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
본 연구는 질병관리청 주관 하에 매년 전국의 192개 지역, 4,800가구를 대상으로 실시하고 있는 전국 규모 조사인 국민건강영양조사의 자료를 활용하였다. 연구의 최초 대상은 신체 구성과 골밀도 검사를 모두 실시한 2009년–2011년에 조사에 참여한 만 65세 이상 여성 노인 2,762명이었으며, 체질량지수가 누락된 114명, 허리둘레가 누락된 11명, 무릎 골관절에 대한 방사선 사진이 누락된 575명, 근력운동에 대한 정보가 누락된 47명, 체질량지수 18.5 kg/m2 미만으로 저체중에 해당하는 82명, 공변량이 누락된 667명을 제외한 최종 1,266명에 대해 자료 분석을 실시하였다.
이 연구의 프로토콜은 질병관리청의 기관연구윤리위원회로부터 승인을 받았으며(No. 2009-01CON-03-2C, 2010-02CON-21-C, 2011-02CON-06-C), 후향적 자료 분석 연구 특성상 대상자 동의서는 면제되었다.
신장은 선 자세에서 신장계(Seca 225, Seca)로 측정하였으며, 허리둘레는 인체 계측용 줄자를 이용하여 늑골의 최하단부와 장골능 사이 중앙 지점에서 측정하였다. 근육량은 dual energy X-ray absorptiometry 방법을 이용한 분석 장비(DISCOVERY-W fan-beam densitometer, Hologic)로 측정하였다. 측정 결과를 바탕으로, 세계보건기구 서태평양 지역에서 정의하는 아시아인의 비만 기준에 따라 신장과 체중에 근거한 체질량지수가 ≥25 kg/m2에 속하는 경우를 비만으로 정의하였으며7, 복부비만은 대한비만학회의 복부비만 기준에 따라 허리둘레가 ≥85 cm에 속하는 경우로 정의하였다19. 이후 비만 상태가 비만, 복부비만에 모두 해당하지 않을 경우 정상(normal), 비만과 복부비만 중 한 가지만 해당할 경우 단일비만(single obesity), 두 가지 모두 해당할 경우 복합비만(multi-obesity)으로 범주화하였다.
무릎 골관절염은 SD3000 Synchro Stand (Accel Ray)로 촬영된 방사선 사진에 대한 방사선 전문의의 평가를 통해 정의되었다. 두 명의 방사선 전문의가 Kellgren-Lawrence (KL) 척도로 방사선 사진을 평가하였으며, 일치하는 등급을 최종 등급으로 인정하였다. 두 전문의 간 1등급이 불일치할 경우 더 높은 등급을 최종 등급으로 하였고, 불일치가 1등급을 초과할 경우에는 세 번째 방사선 전문의를 통해 평가된 등급과 일치하는 등급을 최종 등급으로 하였다. KL 척도는 0–4의 등급으로 구성되었으며, 2등급 이상일 경우 무릎 골관절염으로 정의하였다20.
설문을 통해 조사된 근력운동 빈도는 세계보건기구에서 권장하는 신체활동 수준을 기준으로 주당 2일 이상 참여할 경우 ‘충족(sufficiently active)’, 주당 2일 미만으로 참여할 경우 ‘미충족(insufficiently active)’으로 구분하였다21.
사회ˑ경제적 요인으로 월평균 가구소득은 지난 1년 간의 가구 총소득을 12개월로 나누어 만 원 단위로 조사하였다. 교육은 초등학교 졸업 이하, 중∙고등학교 졸업, 전문대 졸업 이상으로 구분하였으며, 결혼 상태는 결혼, 이혼 및 사별, 미혼으로 구분하였다. 고용 상태는 현재 임금 노동 여부에 따라 구분하였으며, 거주지역은 동부와 읍∙면부로 구분하였다. 또한 건강 관련 요인으로 흡연은 현재 흡연 중이거나 과거 5갑 이상의 흡연 이력이 있는 경우로 정의하였고22, 과도한 음주는 주당 1회 이상의 빈도로 8잔 이상의 음주를 하는 경우로 정의하였다23. 에너지 섭취량은 g/day 단위로 조사하였고, 주관적 건강 상태는 좋음 또는 매우 좋음, 보통, 낮음 또는 매우 낮음으로 조사하였으며, 만성질환은 의사에게 고혈압, 이상지질혈증, 당뇨병, 뇌졸중, 협심증, 심근경색 등을 진단받은 수에 근거하여 0, 1, ≥2로 구분하였다. 비신체활동은 주당 중강도 및 고강도 신체활동의 참여 빈도 및 참여 시간을 묻는 설문에 대한 응답에 기반하여 세계보건기구에서 권장하는 신체활동 권고 수준인 주당 중·고강도 이상의 신체활동에 150분 이상 참여하지 않는 경우로 정의하였다21.
연속형 변인은 평균과 표준편차로 표기하였고, 범주형 변인은 해당 범주에 속하는 인원수와 비율로 표기하였다. 무릎 골관절염과 근력 운동 참여 여부에 따른 변인들의 차이 분석을 위해 독립표본 t 검정과 교차분석을 실시하였으며, 비만 상태에 따른 변인들의 선경향 분석을 위해 일원 변량분석의 대비 다항식과 교차분석의 선형 대 결합을 실시하였다. 또한 비만 상태와 근력운동 참여 여부의 독립 및 복합적 수준에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 승산비(odds ratio, OR)를 산출하기 위해 이분형 로지스틱 회귀분석을 실시하였다. 모든 통계분석은 IBM SPSS version 29.0 (IBM Corp.)을 사용하였으며, 통계적 유의 수준은 α=0.05로 설정하였다.
Table 1은 비만 상태에 따른 변인들을 비교한 결과이다. 비교 결과, 비만 상태가 악화될수록 체중(p<0.001), 근육량(p<0.001), 도시 거주 비율(p=0.017), 에너지섭취량(p=0.018), 주관적 건강상태가 좋음 또는 매우 좋음에 해당하는 비율(p=0.015), 2개 이상의 만성질환을 보유한 비율(p<0.001), KL 등급(p<0.001), 무릎 골관절염의 비율(p<0.001)이 높아지는 선경향이 있는 것으로 나타났으며, 연령(p<0.001)은 낮아지는 선경향이 있는 것으로 나타났다.
Table 1 . Descriptive statistics of measured parameters according to obesity severity
| Variable | Total | Normal group | Single obesity group | Multi-obesity group | p-value for linear trends |
|---|---|---|---|---|---|
| No. of subjects | 1,266 (100) | 622 (49.1) | 229 (18.1) | 415 (32.8) | |
| Body fatness | |||||
| General obesity | 706 (39.4) | 0 (0) | 84 (36.7) | 415 (100) | <0.001 |
| Body mass index (kg/m2) | 24.4±3.3 | 22.1±1.7 | 24.6±1.5 | 27.9±2.5 | <0.001 |
| Central obesity | 560 (44.2) | 0 (0) | 145 (63.3) | 415 (100) | <0.001 |
| Waist circumference (cm) | 83.8±9.1 | 76.8±5.3 | 85.7±4.3 | 93.3±5.7 | <0.001 |
| Anthropometric parameters | |||||
| Age (yr) | 72.1±4.7 | 72.7±4.8 | 71.7±4.5 | 71.6±4.5 | <0.001 |
| Weight (kg) | 55.8±8.7 | 49.8±5.3 | 56.3±4.4 | 64.4±7.1 | <0.001 |
| Lean mass (kg) | 35.7±4.3 | 33.4±3.2 | 35.8±3.3 | 39.1±4.1 | <0.001 |
| Socio-economic status | |||||
| Household income (10,000 KRW/mo) | 168.5±212.1 | 167.4±212.6 | 158.8±173.4 | 175.6±230.1 | 0.545 |
| Education | 0.782 | ||||
| Lower than elementary school | 1,082 (85.5) | 531 (85.4) | 195 (85.2) | 356 (85.8) | |
| Middle/high school | 169 (13.3) | 82 (13.2) | 33 (14.4) | 54 (13.0) | |
| Over than college | 15 (1.2) | 9 (1.4) | 1 (0.4) | 5 (1.2) | |
| Marital status | 0.546 | ||||
| Married | 622 (49.1) | 307 (49.4) | 119 (52.0) | 196 (47.2) | |
| Widowed/divorced | 642 (50.7) | 314 (50.4 | 110 (48.0) | 218 (52.6) | |
| Unmarried | 2 (0.2) | 1 (0.2) | 0 (0) | 1 (0.2) | |
| Employment status | 0.083 | ||||
| Yes | 362 (28.6) | 191 (30.7) | 64 (27.9) | 107 (25.8) | |
| No | 904 (71.4) | 431 (69.3) | 165 (72.1) | 308 (74.2) | |
| Region | 0.017 | ||||
| Urban | 792 (62.6) | 365 (58.7) | 155 (67.7) | 272 (65.5) | |
| Rural | 474 (37.4) | 257 (41.3) | 74 (32.3) | 143 (34.5) | |
| Health-related parameters | |||||
| Smoking | 104 (8.2) | 57 (9.2) | 15 (6.6) | 32 (7.7) | 0.358 |
| Heavy alcohol consumption | 19 (1.5) | 9 (1.4) | 4 (1.7) | 6 (1.4) | 0.978 |
| Energy intake (g/day) | 1,461.1±543.5 | 1,429.0±545.7 | 1,458.4±536.8 | 1,510.7±541.5 | 0.018 |
| Self-reported health status | 0.015 | ||||
| Good or very good | 309 (24.4) | 244 (39.3) | 106 (46.3) | 201 (48.4) | |
| Fair | 406 (32.1) | 213 (34.2) | 79 (34.5) | 114 (27.5) | |
| Poor or very poor | 551 (43.5) | 165 (26.5) | 44 (19.2) | 100 (24.1) | |
| Comorbidity | <0.001 | ||||
| 0 | 252 (19.9) | 176 (28.3) | 40 (17.5) | 36 (8.7) | |
| 1 | 412 (32.5) | 220 (35.4) | 74 (32.3) | 118 (28.4) | |
| ≥2 | 602 (47.6) | 226 (36.3) | 115 (50.2) | 261 (62.9) | |
| Inactivity | 928 (73.3) | 449 (72.2) | 172 (75.1) | 307 (74.0) | 0.487 |
| No. of muscle exercise | 0.700 | ||||
| None or one days per week | 1,164 (91.9) | 571 (91.8) | 209 (91.3) | 384 (92.5) | |
| ≥2 days per week | 102 (8.1) | 51 (8.2) | 20 (8.7) | 31 (7.5) | |
| Kellgren-Lawrence grade | 2.3±1.4 | 2.1±12 | 2.3±1.4 | 2.7±1.3 | <0.001 |
| Radiographic knee osteoarthritis | 844 (66.7) | 371 (59.6) | 150 (65.5) | 323 (77.8) | <0.001 |
Values are presented as number (%) or mean±standard deviation.
KRW: Korean won.
Table 2는 근력운동 참여 여부에 따른 변인들을 비교한 결과이다. 비교 결과, 근력운동에 참여하는 집단은 참여하지 않는 집단에 비해 월평균 가구소득(p=0.023), 도시 거주 비율(p<0.001), 과도한 음주 비율(p=0.036), 주관적 건강상태가 좋음 또는 매우 좋음에 해당하는 비율(p=0.002)이 유의하게 높은 것으로 나타났으며, 연령(p<0.001), 교육 수준이 낮은 비율(p<0.001), 비신체활동에 해당하는 비율(p=0.001), KL 등급(p<0.001), 무릎 골관절염의 비율(p=0.009)은 유의하게 낮은 것으로 나타났다.
Table 2 . Descriptive statistics of measured parameters according to the participation in muscle strength exercise
| Variable | Muscle exercise | p-value | |
|---|---|---|---|
| Compliant group | Non-compliant group | ||
| No. of subjects | 102 (8.1) | 1,164 (91.9) | |
| Anthropometric parameters | |||
| Age (yr) | 70.3±4.5 | 72.3±4.6 | <0.001 |
| Weight (kg) | 57.0±8.0 | 55.6±8.7 | 0.123 |
| Body mass index (kg/m2) | 24.5±3.0 | 24.4±3.3 | 0.772 |
| Waist circumference (cm) | 82.7±8.3 | 83.9±9.1 | 0.176 |
| Lean mass (kg) | 36.4±4.1 | 35.7±4.4 | 0.106 |
| Socio-economic status | |||
| Household income (10,000 KRW/mo) | 226.4±269.6 | 163.5±205.6 | 0.023 |
| Education | <0.001 | ||
| Lower than elementary school | 59 (57.8) | 1,023 (87.9) | |
| Middle/high school | 36 (35.3) | 133 (11.4) | |
| Over than college | 7 (6.9) | 8 (0.7) | |
| Marital status | 0.076 | ||
| Married | 61 (59.8) | 561 (48.2) | |
| Widowed/divorced | 41 (40.2) | 601 (51.6) | |
| Unmarried | 0 (0) | 2 (0.2) | |
| Employment status | 0.255 | ||
| Yes | 24 (23.5) | 338 (29.0) | |
| No | 78 (76.5) | 826 (71.0) | |
| Region | <0.001 | ||
| Urban | 84 (82.4) | 708 (60.8) | |
| Rural | 18 (17.6) | 456 (39.2) | |
| Health related parameters | |||
| Smoking | 7 (6.9) | 97 (8.3) | 0.710 |
| Heavy alcohol consumption | 4 (3.9) | 15 (1.3) | 0.036 |
| Energy intake (g/day) | 1,547.1±490.4 | 1,453.6±547.5 | 0.095 |
| Self-reported health status | 0.002 | ||
| Good or very good | 29 (28.4) | 280 (24.1) | |
| Fair | 45 (44.1) | 361 (31.0) | |
| Poor or very poor | 28 (27.5) | 523 (44.9) | |
| Comorbidity | 0.581 | ||
| 0 | 17 (16.7) | 235 (20.2) | |
| 1 | 32 (31.4) | 380 (32.6) | |
| ≥2 | 53 (52.0) | 549 (47.2) | |
| Inactivity | 61 (59.8) | 867 (74.5) | 0.001 |
| Kellgren-Lawrence grade | 1.8±1.4 | 2.3±1.4 | <0.001 |
| Radiographic knee osteoarthritis | 56 (54.9) | 788 (67.7) | 0.009 |
Values are presented as number (%) or mean±standard deviation.
KRW: Korean won.
Table 3은 비만 상태와 근력운동 참여 여부에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 OR을 산출한 결과이다. 먼저 비만 상태에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 OR을 산출한 결과, 공변량을 보정하지 않은 상태에서 복합비만 집단은 정상 집단과 비교하여 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타났다(OR, 2.375; 95% CI, 1.792–3.148; p<0.001). 연령을 보정한 모델 1에서 단일비만 집단과 복합비만 집단은 정상 집단과 비교하여 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타났으며(단일 비만: OR, 1.425; 95% CI, 1.030–1.972; p=0.033; 복합 비만: OR, 2.747; 95% CI, 2.054–3.676; p<0.001), 모델 1에 사회ˑ경제적 요인과 건강 관련 변인을 추가로 보정한 모델 2에서는 복합비만 집단만이 정상 집단과 비교하여 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타났다(OR, 2.489; 95% CI, 1.837–3.372, p<0.001).
Table 3 . OR and 95% CI of knee osteoarthritis according to obesity severity and the presence of muscle strength exercise
| Variable | Crude model | Model 1 | Model 2 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OR (95% CI) | p-value | OR (95% CI) | p-value | OR (95% CI) | p-value | |||
| Obesity severity | ||||||||
| Normal | 1 (reference) | 1 (reference) | 1 (reference) | |||||
| Single | 1.285 (0.936−1.762) | 0.120 | 1.425 (1.030−1.972) | 0.033 | 1.383 (0.992−1.927) | 0.056 | ||
| Multi | 2.375 (1.792−3.148) | <0.001 | 2.747 (2.054−3.676) | <0.001 | 2.489 (1.837−3.372) | <0.001 | ||
| Muscle strength exercise | ||||||||
| Sufficiently active | 1 (reference) | 1 (reference) | 1 (reference) | |||||
| Insufficiently active | 1.722 (1.144−2.591) | <0.001 | 1.472 (0.968−2.236) | 0.070 | 1.407 (0.895−2.211) | 0.139 | ||
OR: odds ratio, CI: confidence interval.
Model 1: Adjusted for age. Model 2: Model 1 ＋ household income, education, marital status, employment status, region, smoking, heavy alcohol, energy intake, self-reported health status, comorbidity, inactivity, number of muscle exercise per week (for obesity status), and obesity status (for level of muscle exercise participation).
또한 근력운동 참여 여부에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 OR을 산출한 결과, 공변량을 보정하지 않은 상태에서 근력운동에 참여하지 않는 집단은 근력운동에 참여하는 집단과 비교하여 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타났다(OR, 1.722; 95% CI, 1.144–2.591, p<0.001). 그러나 연령을 보정한 모델 1과 모델 1에 사회ˑ경제적 요인과 건강 관련 변인을 추가로 보정한 모델 2에서 결과는 유의하지 않았다.
Table 4는 비만 상태별 근력운동 참여 여부에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 OR을 산출한 결과이다. 정상 집단과 단일비만 집단에서 근력운동 참여 여부에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 OR을 산출한 결과, 근력운동에 참여하는 집단과 근력운동에 참여하지 않는 집단에서 유의한 차이가 없었으며, 연령을 보정한 모델 1과 모델 1에 추가로 사회ˑ경제적 요인과 건강 관련 변인을 보정한 모델 2에서도 유의한 차이가 나타나지 않았다. 반면, 복합비만 집단에서 근력운동에 참여하지 않는 집단은 근력운동에 참여하는 집단에 비해 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타났으며(OR, 3.738; 95% CI, 1.770–7.892; p<0.001), 모델 1 (OR, 3.310; 95% CI, 1.548–7.079; p=0.002)과 모델 2 (OR, 2.998; 95% CI, 1.312–6.853; p=0.009)에서도 결과는 유의하였다.
Table 4 . OR and 95% CI of knee osteoarthritis according to the presence of muscle strength exercise stratified by obesity severity
| Variables | Crude model | Model 1 | Model 2 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| OR (95% CI) | p-value | OR (95% CI) | p-value | OR (95% CI) | p-value | |||
| Normal | ||||||||
| Sufficiently active | 1 (reference) | 1 (reference) | 1 (reference) | |||||
| Insufficiently active | 1.347 (0.758−2.393) | 0.310 | 1.003 (0.552−1.824) | 0.992 | 1.014 (0.541−1.900) | 0.966 | ||
| Single obesity | ||||||||
| Sufficiently active | 1 (reference) | 1 (reference) | 1 (reference) | |||||
| Insufficiently active | 1.025 (0.391−2.682) | 0.961 | 1.044 (0.387−2.814) | 0.932 | 0.843 (0.284−2.505) | 0.759 | ||
| Multi-obesity | ||||||||
| Sufficiently active | 1 (reference) | 1 (reference) | 1 (reference) | |||||
| Insufficiently active | 3.738 (1.770−7.892) | <0.001 | 3.310 (1.548−7.079) | 0.002 | 2.998 (1.312−6.853) | 0.009 | ||
OR: odds ratio, CI: confidence interval.
Model 1: Adjusted for age. Model 2: Model 1 + household income, education, marital status, employment status, region, smoking, heavy alcohol, energy intake, self-reported health status, comorbidity, and inactivity.
본 연구는 여성 노인 1,266명을 대상으로 비만 상태와 무릎 골관절염의 연관성에 대한 근력운동의 역할을 검증하는 것을 주요 목적으로 하였으며, 다음과 같은 결과를 확인할 수 있었다. 첫 번째로, 체질량지수 및 허리둘레에 근거한 비만 및 복부비만 여부에 따라 비만 상태를 세 범주로 구분한 후 무릎 골관절염 노출에 대한 OR을 산출한 결과, 복합비만 집단은 정상 집단과 비교하여 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타났다.
비만과 복부비만에 따른 인체의 생체역학적 변화는 무릎 관절에 부하를 가중하며8-11, 이러한 상황의 지속은 관절 연골의 손상을 누적하여 퇴행성 변화를 초래하고, 비정상적인 세포 활동을 통해 활막염(synovitis)을 유발하여 무릎 골관절염의 발병을 촉진한다24. 또한 과도한 지방 축적은 지방세포에서 관절 조직의 이화작용을 유도하는 전염증성 사이토카인(inflammation cytokine)의 분비를 증가시켜 무릎 골관절염의 발병에 기여하며, 이러한 사실에 의해 비만과 복부비만은 무릎 골관절염의 발병에 인과적 역할을 하는 위험 요인으로 확립되어 있다. 새로운 사실은 비만과 복부비만의 동반이 무릎 골관절염의 위험을 가중한다는 점이다12. 이는 최근 국내의 50세 이상 남녀 1,139,463명을 대상으로 진행된 코호트 연구를 통해 밝혀진 바 있다. 이 연구에서 비만과 복부비만을 동반하는 집단은 비만과 복부비만 중 한 가지만 해당하는 집단보다 무릎 골관절염의 위험이 유의하게 높은 것으로 확인되었고, 이는 여성에서 더욱 두드러지는 것으로 나타났다12. 본 연구에서도 정상 집단과 비교하여 단일비만 집단에서 무릎 골관절염 노출에 대한 유의한 차이가 없었던 반면, 복합비만 집단에서 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타나 선행연구와 유사한 결과가 도출되었다. 이러한 결과들을 볼 때 무릎 골관절염에 대한 비만과 복부비만의 악영향은 누적되어 시너지(synergy) 효과를 나타내는 것으로 추측되며, 이에 공중 보건적 관점에서 중년 이후 비만과 복부비만을 동반하는 여성들을 중점으로 무릎 골관절염의 예방을 위한 집중적인 관리 전략이 필요할 것으로 판단된다.
한편, 무릎 골관절염의 노출에 대한 OR을 산출한 결과, 단일비만 집단과 정상 집단간 유의한 차이가 없었다. 이는 노년기 비만과 복부비만의 독립적 상태가 무릎 골관절염의 위험 증가와 유의한 관련이 있다고 보고한 선행연구들과 상반되며, 이러한 차이는 비만 상태의 구분과 대상자의 차이에 따른 것으로 추측된다. 즉, 비만과 복부비만 모두 무릎 골관절염의 위험 요인이고 두 상태가 공존할 확률이 높다는 점을 고려해야 하는데, 선행연구는 이를 구분하지 않고 무릎 골관절염에 대한 비만과 복부비만의 독립적인 위험을 조사하였으며, 이에 비만 또는 복부비만 집단에서 두 가지 모두를 동반하였을 가능성이 있다25. 또한 본 연구는 대상이 여성 노인으로 한정하였으므로 폐경 후 에스트로겐의 감소와 노화를 원인으로 정상 집단에서도 단일비만 집단과 유사한 수준으로 무릎 관절의 퇴행성 변화가 일어났을 수 있으며, 선행연구와 본 연구의 차이는 이러한 원인들이 복합적으로 작용하였을 것으로 추론된다4.
두 번째로, 근력운동에 참여하는 집단과 참여하지 않는 집단 간에 무릎 골관절염 노출에 대한 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 이는 근력운동이 무릎 골관절염의 발병에 보호 역할을 한다고 보고한 기존의 선행연구들과 상반되는 결과로, 이러한 차이는 본 연구의 근력운동 조사에 대한 방법론적 한계에 따른 것으로 추정된다15-17. 구체적으로 본 연구는 국민건강영양조사의 자료에 기반하였으며, 조사에서 근력운동 참여가 설문으로 진행되었고, 참여 시간, 기간에 대한 정보를 포함하지 않는다. 이에 근력운동 집단에서 규칙적으로 근력운동에 참여하지 않았거나, 무릎 골관절염에 대한 근력운동의 이점이 발휘되기까지 충분한 기간 참여하지 않아 편향된 결과를 초래했을 수 있다.
세 번째로, 비만 상태 및 근력운동 참여 여부에 따른 무릎 골관절염 노출에 대한 OR을 산출한 결과, 복합비만 집단 내에서 근력운동 집단은 근력운동에 참여하지 않는 집단에 비해 무릎 골관절염에 노출될 확률이 유의하게 높은 것으로 나타났다. 이와 유사한 연구로 Lee 등26은 국내의 50세 이상 성인에서 근감소성 비만이 비근감소성 비만보다 무릎 골관절염의 위험과 더욱 밀접한 관련이 있다고 보고하였으며, Visser 등27과 Long 등28은 각각 네덜란드의 중∙노년층을 대상으로 한 횡단 연구와 메타 분석 연구를 통해 체지방량 대비 많은 골격근량이 무릎 골관절염을 예방할 수 있다고 보고한 바 있다. 이에 근력운동이 노화에 따른 근육 감소를 늦춘다는 점에서 본 연구 결과는 규칙적인 근력운동 참여가 중년 이후 비만과 복부비만을 동반하는 여성들의 무릎 골관절염을 예방하기 위한 독립적인 수단이 될 수 있음을 시사하는 것으로 판단된다.
한편, 본 연구의 정상 및 단일비만 집단에서 근력운동에 참여하는 집단과 참여하지 않는 집단 간에 무릎 골관절염 노출에 대한 유의한 차이가 없었던 이유는 명확한 파악이 어렵지만, 중년 이후 여성의 가사 일과 노동이 근력 감소 및 비만 상태와 음의 연관성을 나타내는 것으로 보고됨을 고려할 때, 근력운동에 참여하지 않는 집단에서 가사 일과 노동 참여로 인한 근육 감소 지연을 매개로 무릎 골관절염에 대한 보호 효과가 작용하였을 수 있으리라 예상된다29,30. 통계적으로 유의하지 않았지만, 복합비만 집단보다 정상 및 단일비만 집단의 고용 비율이 높은 것으로 나타나(Table 1) 이러한 추론을 뒷받침한다.
결과적으로 본 연구는 여성 노인의 비만 상태와 무릎 골관절염의 관계에서 근력 운동의 역할을 파악한 결과, 복합비만 집단에서 무릎 골관절염에 대한 근력 운동의 이점을 확인하였다. 이러한 결과는 근력운동이 인체의 생리적 기능 저하와 폐경 이후 호르몬 변화 등 다양한 원인에 의해 비만 관리에 어려움을 겪는 여성 노인들의 무릎 골관절염 예방을 위한 주요 방법이 될 수 있음을 시사한다. 다만 본 연구에는 다음과 같은 제한점이 존재한다. 첫째, 본 연구는 횡단 설계된 연구로 결과에 대한 인과관계를 설명하지 못한다. 둘째, 연구 대상이 여성 노인으로 한정되어 있다. 셋째, 근력운동에 대한 조사가 설문으로 진행되었고, 조사에서 근력운동의 종류, 참여 시간, 기간에 대한 정보가 제공되지 않았다. 이에 본 연구는 무릎 골관절염의 예방을 위한 근력운동의 구체적이고 객관적인 정보를 제공하지 못한다. 넷째, 비만을 단순 체질량지수와 허리둘레로 정의하였다. 다섯째, 무릎 골관절염에 영향을 미칠 수 있는 약물, 인공관절 수술 여부에 대해 확인할 수 없었으며, 이러한 잠재적 공변량이 결과에 영향을 미쳤을 가능성을 배제할 수 없다. 따라서 추후에는 본 연구의 제한점들을 보완하여 다양한 성별 및 연령을 가진 사람들을 대상으로 신체 구성에 기반한 비만 상태를 고려하여 근력 운동의 종류와 참여 시간 및 기간 등의 구체적인 정보를 제공할 수 있는 중재 연구와 무릎 골관절염에 영향을 미칠 수 있는 잠재적 공변량을 제어한 종단 설계 방식의 연구가 필요할 것으로 판단된다.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
Conceptualization, Investigation: MK, IL, TO. Data curation: MK, HG, TO. Formal analysis, Methodology, Supervision: all authors. Project administration: MK, IL, JK, TO. Validation: IL. Writing–original draft: MK, HG, JK, TO. Writing–review & editing: all authors.
