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Korean Journal of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery 1997;40(4): 574-579. |
| Change in the Nasal Patency and Mucociliary Clearance after Phenylephrine Spray. |
| Sam Hyun Kwon, Jung Ho Kim |
| Department of Otorhinolaryngology, College of Medicine, Chonbuk National University,Chonju, Korea. |
| 페닐에프린 분무후 비개존성 및 점액섬모기능의 변화 |
| 권삼현 · 김중호 |
| 전북대학교 의과대학 이비인후과학교실 |
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| ABSTRACT |
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Mucociliary clearance of nasal cavity is one of the most important defense mechanism of the respiratory tract.
Abnormalities in the mucociliary clearance may cause pathologic condition of nose and paranasal sinus. Fifty healthy volunteers with no rhinologic disorders were studied to determine the effect of phenylephrine spray on mucociliary clearance and nasal patency. Nasal patency was evaluated using acoustic rhinometry and mucociliary clearance was measured using saccharine method. The result shows that cross sectional area of C-notch increased after phenylephrine spray but mucociliary transit time was prolonged from 476 seconds to 624 seconds, which was statistically significant(p < 0.05). These data demonstrate that phenylephrine should be used judiciously in order to minimize the negative effect of mucociliary dysfunction. |
| Keywords:
Mucociliary clearanceㆍNasal patencyㆍPhenylephrine |
서론
비점액섬모기능은 외부물질 및 감염에 대한 호흡기의 방어기전에서 가장 중요하며, 상기도에서의 최초의 방어선으로 여겨지고 있다. 이 점액섬모기능은 섬모의 운동과 점액, 그리고 이들 상호작용간의 조화에 의하여 원활하게 이루어지며, 이러한 기능의 저하시 비강 질환의 원인 또는 악화인자로 작용하게 된다. 따라서 점액섬모기능을 측정함으로써 점막의 방어작용 및 병변정도 또는 치료효과등을 알 수 있다고 하겠다. 사카린 과립을 이용하여 비점액섬모기능을 측정하는 방법은 복잡한 기구없이도 간단히 측정할 수 있으며, 비침습적이고 비교적 신뢰성이 큰 선별검사로써 적합한 방법으로 여겨지고 있다.
비폐색은 이비인후과 영역에서 흔한 증상중의 하나로 매우 주관적이나 최근에는 음향비강통기도 검사를 이용한 객관적인 정량화가 가능하게 되었다. 비개존성의 객관적 평가는 비폐색의 정도와 수술이나 투약후 치료효과등을 판정하기 위하여 임상적으로 중요하게 여겨지고 있다.
이에 저자들은 이비인후과 치료에서 비폐색 증상 해소를 위하여 기본 약제로 쓰이는 비점막 수축제, 특히 페닐에프린의 비강내 분무가 비개존성과 비점액섬모기능에 미치는 영향을 알아보고자 하며, 이를 바탕으로 약제의 적절한 임상 사용에 도움이 되고자 연구를 시행하였다.
연구 대상 및 방법
1. 연구대상
전비경 검사상 비중격만곡, 비용, 비갑개 비후등의 구조적 이상이 없으며, 과거력상 부비동염과 비수술의 기왕력이 없고, 현재 비증상을 호소하지 않는 정상 성인 50명(남자39명, 여자11명)을 대상으로 하였다. 연령분포는 22세에서 31세까지로 평균 24세였다.
2. 측정방법
첫째날 오후 7시경 음향비강통기도 검사와 사카린 검사를 시행하였는데, 음향비강통기도 검사는 Stimotron사의 Rhinoklack-RK 1000system 장비를 이용하였다. 이의 측정시 피검자는 앉은 자세에서 긴장을 풀고 자연스럽게 호흡하도록 하였고 전비공의 크기와 일치하는 길이 7cm의 관취(nosepiece)를 비전정이 변형되지 않도록 삽입한 후 측정하였다.
사카린법은 2.5×1mm 크기의 간상형 사카린 과립을 사용하여 측정하였는데 비강내의 분비물과 가피를 제거한 후 하비갑개 전단부에서 후방으로 1cm되는 부위에 겸자를 이용하여 과립을 위치시킨 후 앉은 자세로 편안하게 비호흡을 하게 하고 30초에 한번씩 연하운동을 시켜 단맛이 비인강을 통하여 최초로 느껴질 때까지의 시간을 측정하였고 60분이 지나도 단맛을 느끼지 못하면 탈락군으로 하였다.
둘째날 같은 시간대에 흔히 사용되는 농도인 0.5% 페닐에프린 0.5ml를 비강에 분무하고 15분 뒤에 동일한 방법으로 음향비강통기도 검사와 사카린 검사를 시행하였다.
3. 측정모수
페닐에프린 분무 전과 후에 실시된 음향비강통기도 검사시 얻어진 면적-거리 곡선에서 제 1 절흔과 제 2 절흔의 위치 및 단면적을 구하였고, 사카린 검사에서는 사카린 이행시간을 측정하였으며, 측정된 결과는 paired t-test로 통계검정하였고 p-value가 0.05이하일때 유의성이 있는 것으로 판단하였다.
결과
1. 제 1 절흔의 거리와 비강 단면적
제 1절흔의 위치는 페닐에프린 분무전 0.94cm, 분무후 0.93cm에 위치하였으며 비강단면적은 분무전에는 0.52cm2, 분무후에는 0.59cm2로 증가하였으나 통계학적 유의성은 없었다(Fig. 2).
2. 제 2 절흔의 거리와 비강 단면적
제 2 절흔의 위치는 페닐에프린 분무전에는 2.58cm, 분무후에는 2.51cm였으나 통계학적 유의성은 없었다. 비강단면적은 분무전에는 0.65cm2이었고, 분무후에는 0.89cm2로 증가하였으며 이는 통계학적으로 유의하였다(Fig. 3).
3. 사카린 이행시간
사카린 과립을 이용하여 평가한 점액섬모수송시간은 평균 7분 56초였으며 남자 7분52초, 여자 8분39초로 남녀간의 통계학적 차이는 없었고 페닐에프린 분무후 측정한 점액섬모수송시간은 평균 10분 24초로 통계학적으로 유의하게 연장되었다(Table 1, Fig. 4).
고찰
모든 이비인후과 치료에서 기본약제로 쓰이는 비점막 수축제는 스프레이식의 분사요법으로 비폐색 증상의 해소에 많이 사용 되고 있으며 의사의 처방없이도 약국등 시중에서 손쉽게 구입 가능하게 되어 있다. 따라서 비점막 수축제의 사용에 따른 비강내의 해부학적 또는 생리학적 변화에 대한 많은 연구가 선행되어져야 할 것으로 사료되었다.
비폐색은 비강내의 해부학적이상이나 기능적 원인에 의해 비점막의 종창이 일어나는 매우 흔한 주관적이며 정량화하기 어려운 증상이나 최근에는 음향비강통기도 검사가 이용되어 객관적 정량화가 가능하게 되었다. 음향비강통기도 검사는 전비공으로 부터의 거리에 따른 비강의 단면적과 부피를 측정할 수 있어 비강의 기하학적 구조에 대한 객관적 평가가 가능하며 비폐색의 정도, 수술이나 투약후 치료 결과 판정에 필수적이라 할 수 있다.1)
국소비점막 수축제를 사용하였을 때 비개존성에 변화가 있다는 것은 여러 논문에서 보고가 되었다.2) 국소 비점막 수축제는 크게 2가지 종류로 나뉘는데 oxymetazoline이나 xylometazoline같은 imidazoline 유도체와 phenylnephrine, phenylpropanolamine, ephedrine 같은 phenylamine 계통으로 나뉜다. 이들이 비점막을 수축시키는 방법은 저장혈관(mucosal capacitance vessel)을 수축시켜 비점막에서 혈류량을 감소시킴으로써 비저항을 감소시킨다. Fouke등2)은 0.5% 페닐에프린을 국소 분무시 10분후 비저항이 35% 감소하였고, 비강체적이 33%증가 하였다고 하였으며, Bende3)는 정상인과 급성비염 환자에게 oxymetazoline을 국소 분무시 비강점막 혈류량이 40% 내지 60% 정도 감소하였다고 보고하였다.
정상인의 음향비강통기도 검사시 거리-단면적 곡선상 두 개의 절흔(notch)을 관찰할 수 있는데(Fig. 1), Lenders등4)은 제 1 절흔(I-notch)은 비협부(isthmus nasi)에 해당하고 전비공으로 부터 1.3cm에 위치하며 단면적은 0.73cm2이라고 하였으며, 제 2 절흔(C-notch)은 하비갑개 전단에 해당하고 전비공으로 부터 3.3cm에 위치하며 단면적은 1.16cm2라고 보고 하였다. 모든 정상군에서 제 1 절흔과 제 2 절흔의 관계는 “Climbing W”형을 취하며, 제 1 절흔은 점막조직을 가지지 않은 구조를 반영하고 제 2 절흔은 비점막의 충혈 때문에 하비갑개 전단에서 나타나게 되며 비점막 수축제에 의해 용적이 변화한다고 하였다.5)
김 등6)은 한국 정상 성인에서 음향비강통기도 검사를 실시하여 제 1 절흔의 평균거리는 1.11cm, 면적은 0.58 cm2이었으며, 제 2 절흔은 2.78cm, 면적은 0.80cm2이었다고 하였으며 민 등7)은 정상 성인에서 페닐에프린 분무후 제 1 절흔의 단면적은 유의하게 증가하지는 않았지만 제 2 절흔은 수축전 0.68cm2에서 수축후 0.91cm2로 유의하게 증가하였다고 보고하였다. 본연구에서도 제 2 절흔의 면적이 0.65cm2에서 0.89cm2로 유의하게 증가하여 동일한 결과를 볼 수 있었고 이는 비강구조에서의 점막요인(mucosal factor)의 변화를 반영한 것으로 볼 수 있다. 비점막 수축정도의 시간적 변화를 살펴보면 비점막수축을 시작하여 15분에서 20분 사이에 급격한 부피의 변화가 있고 이후 약제의 효과가 계속되는 수시간( 3∼6시간 )동안 고평부(plateau) 상태로 일정하게 유지된다.8)
상기도 점막의 점액섬모수송기능은 호흡계의 가장 중요한 방어기전의 하나로 흡기중의 이물이 비강내로 들어오면 기도 점막의 외층점액에 포착시켜 점액과 함께 인두로 흘러가게 되며, 인두로 흘러간 이물은 기침에 의하여 외부로 배출되거나 연하작용에 의하여 위장에서 소화됨으로써 방어적 작용을 하게된다. 상기도의 점막은 섬모를 가지고 점액을 분비하는 상피세포와 심층의 점액선으로 이루어져 있으며 정상상태에서는 섬모 상피상에 5∼10μl 정도의 점액층이 형성되어 있다.9)
점액섬모기능의 측정방법에는 섬모활동을 측정하는 방법과 점액의 점탄성적 성상을 측정하는 방법 및 점액과 섬모의 상호작용을 측정하는 법이 있는데10) 본 연구에서 행한 사카린법은 후자에 해당한다고 하겠다. 비점액섬모기능을 측정하는 방법으로 초기에는 가용성 염료의 육안및 현미경적 관찰을 시행하였으며 그후 방사성 동위원소와 방사선 비투과성 물질인 teflon판 및 aluminum판등을 이용한 방법이 사용되었고, Anderson(1974)등11)에 의해 사카린 방법이 소개되었다. 사카린법은 검사방법이 간편하고 비침습적이며 측정방법에 주관성이 작용하나 비교적 신뢰성이 크며 다른 방법과 큰 차이가 나지 않아 선별검사법으로 이용되고 있다. 불용성물질은 외점액층만을 측정하는데 비해 사카린 같은 가용성 물질은 sol과 gel층의 기능을 함께 반영한다.
한국정상 성인에서 시행한 사카린 이동시간에 대해서 민 등12)은 12.3분, 김 등13)은 8.3분이라고 하였으며 본 연구에서는 7분56초 이었다.
점액섬모수송에 영향을 미치는 인자로는 대기의 상대습도나 온 9)10), CO, SO2등의 대기 오염물질, 먼지, 항원성 흡입물질, 급성상기도 감염4), 코카인같은 국소마취제의 투여, 세로토닌, 아세틸콜린등의 신경전달 물질, immotile cilia syndrome등이 있으며 비중격 만곡증, 알레르기성 비염14), 비용 및 만성부비동염때 점액섬모수송이 연장된다고 하였다. Holmberg등15)은 glucocorticoid의 비강내분무시 단시간 사용할 때는 의의가 없었으나 일주일 이상 사용시 점액섬모기능이 유의하게 연장되었다고 하였다.
비강에 국소적으로 사용되는 비점막 수축제가 점액 섬모 수송에 미치는 영향에 대해서는 많은 이견이 있어왔다. Saketkhoo등16)은 0.5% 페닐에프린을 분무시 teflon판을 이용한 검사에서 점액 이동 속도가 의미있게 빨라졌다고 보고하였으나, Van de Donk등과 Dudley등17)은 chicken embryo tracheal organ culture를 이용한 생체외 실험에서 섬모의 운동성이 유의하게 감소하였다고 하였다.
Phillips등18)은 20명의 정상 성인에게 1% 페닐에프린을 충분히 비강내 분무하고 난다음 조직검사후 computerized microphotometry를 이용하여 섬모 운동성을 측정하였는데 11.0Hz에서 12.03Hz로 유의하게 증가하였으며, 사카린법으로 측정한 점액섬모수송 시간은 9.9분에서 10.2분으로 연장은 되었으나 통계학적으로 유의하지는 않았다고 보고하였다. 이들은 또한 생체외에서 페닐레프린의 여러 농도에 따른 섬모 운동성을 평가하였는데 0.01%에서는 섬모의 운동성이 항진되었고, 0.05%에서는 정상군과 같았으며 0.25%와 0.5%에서는 운동성이 유의하게 감소하였다고 보고하였다. 생체외에서는 섬모 운동성을 감소시켰을 1%의 페닐에프린이 생체내에서는 운동성을 증가시키는 이유로써 이들은 비강의 큰 부피로 인해 농도가 희석되기 때문일 것이라고 설명하였다.
본 연구에서 시행한 사카린 검사법에 의하면 0.5% 페닐에프린 분무전 7분56초 에서 분무후 10분 24초로 비점액섬모수송 시간이 의의있게 연장되는 것이 관찰되었다. 그러나 저자들의 실험에서는 비점액섬모수송기능에 관여하는 여러인자 즉,섬모의 운동성, 점액양의 변화, 점액의 점탄성적 성상의 변화 및 이들간의 상호작용등의 각각의 변화에 대해서는 측정할 수 없었기 때문에 정확한 기전은 설명하기가 곤란하였다. 그러나 추측 가능한 기전으로는 페닐에프린이 섬모운동성에 직접적으로 영향을 미쳐 운동성을 감소 시키는 것과 α-adrenergic자극에 의한 점액량의 감소 및 점액의 점도가 증가함으로써 점액 수송이 연장되는것 그리고 비개존성이 증가함으로써 상대적으로 비강이 건조해지며 이것으로 인해 섬모의 운동성에 미치는 영향등을 고려해 볼 수 있을 것이다.
최근에 민 등19)은 토끼를 이용한 동물실험에서 페닐에프린을 2주 이상 사용할 때 광학현미경 검사상 섬모의 소실, 상피의 궤양, 염증 세포의 침윤과 부종 등의 소견이 관찰되었으며 그러한 형태학적 변화는 비점막 수축제의 사용기간이 길수록 심하다고 보고하여 약제 사용의 자제를 강조하였다.
결과적으로 임상적으로 흔히 사용되는 페닐에프린 농도에서도 장기간 사용뿐만 아니라 단시일 사용시에도 점액섬모 수송이 연장되는 것으로 미루어 비점막수축제의 사용에 있어서 보다 신중해야 할 것으로 사료되었으며, 향후 병적상태에서의 임상적용과 점액섬모기능에 관여하는 여러 인자들 각각에 대해서도 자세한 연구가 진행되어야 될 것으로 여겨졌다.
결론
저자들은 50명의 정상인을 대상으로 0.5% 페닐에프린 0.5ml를 비강내 분무후 비개존성과 점액섬모기능의 변화에 대하여 검사하였다. 결과적으로 페닐에프린 분무시 제 2 절흔에서의 비강단면적은 의의있게 증가하였으나, 사카린 방법으로 측정한 점액섬모수송시간은 유의하게 연장되었다.
따라서 비점막 수축제의 사용시 비개존성의 증가뿐 만아니라 점액섬모기능의 감소로 일어날 수 있는 분비물의 저류, 이차감염, 가피형성 및 치유지연등의 문제에도 주의를 기울여야 할 것으로 사료되었으며, 임상적용시 하나의 자료로 사용될 수 있을 것으로 생각되어 보고하는 바이다.
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