자율신경계와 기능검사, 스트레스 정량화를 위한 심박변이도

 

산업 사회가 고도화됨에 따라 현대인들은 과중한 업무로 인한 각종 스트레스에 시달리고 있으며, 이러한 스트레스는 우리 몸의 면역체계에 영향을 미치게 된다. 스트레스를 받으면 가장 먼저 교감신경과 부교감신경으로 구성되어 있는 자율신경계를 자극하게 되며, 두 신경은 생체의 항상성을 유지함에 있어서 세밀하게 조절된다.

 

자율신경계

교감신경은 놀람, 노여움, 한랭, 외상, 기타 스트레스 등에 대응하여 동공을 확대시키고 맥박수를 증가시키고, 혈압을 올리고, 위장운동을 억제하고, 골격근에 혈류를 증가시키고 생체가 활동할 수 있도록 작용한다. 부교감신경은 회복이 서서히 일어나도록 하는 역할을 하는데 동공축소, 맥박수와 혈압의 저하, 위장운동을 항진시키는 작용 등을 한다.

 

우리가 건강하고 평온하게 사는 것은 교감신경과 부교감신경이 균형을 이루고 있기 때문이고, 교감신경이 너무 활성화되면 부교감신경이 이를 억제하고, 너무 침체되면 교감신경이 다시 흥분하면서 신체의 균형을 유지한다.

 

자율신경계 변화에 의한 신체 반응을 보면 교감신경계와 부교감신경계가 균형을 잃을 때는 심장, 위, 장, 혈관 등 장기 기관의 활동이 혼란되어 자율신경 부조라는 증상이 생긴다. 몸의 증상으로는 피곤감, 발열, 비만, 여윔, 손발이 차짐 등이 있으며, 정신적 증상으로는 불안감, 긴장감, 불면증, 초조감, 의식상실, 기억력 감퇴 등이 있다.

 

근육 및 신경계의 증상으로는 두통, 손발이 저림, 요통, 근육통 등이 있으며, 호흡기관의 증상으로는 숨이 차고 기침, 트림 등이 나타나게 된다. 소화기관의 증상으로는 식욕 부진, 배탈, 변비, 위궤양 등이 있으며, 순환기관의 증상으로는 가슴이 두근거리고 호흡 곤란, 맥박 불규칙, 고혈압, 부종 등이 나타나게 된다.

 

자율신경계 기능 검사

이러한 자율신경 기능에 대한 검사는 여러 가지 의학적인 방법 혹은 교감신경 및 부교감신경의 자극제나 차단제를 사용하여 자율신경계의 긴장성, 흥분성, 피자극성의 정도를 판단하게 된다. 의학적 검사로서는 Aschner 시험, Czermak-Hering 시험, Erben 준거시험, 체위변환 시험, Heines-Brown 한냉혈압시험 등이 있고, 약제를 사용하는 방법으로는 부교감신경 말초의 흥분에 작용하는 메콜릴 시험,, 교감신경 말초의 반응성을 보는 아드레날린시험, 부교감신경 긴장 저하나 흥분성을 알아보는 아트로핀시험, 부교감신경계의 긴장 항진을 알아보는 필로카르핀시험 등이 있다. 특히 스트레스에 의한 자율신경계 변화의 정량화를 위해서는 심전도를 이용한 심박변이도 분석에 대한 많은 연구들이 수행되어 왔다.

 

셀리에의 스트레스 이론에 의하면 스트레스는 교감신경을 자극하여 자율신경계의 활동을 변화시키며, 이는 심장 박동수와 심박변이도(HRV, heart rate variability)를 사용하여 스트레스를 나타낼 수 있는 척도로 인식할 수 있다고 했다. 인위적인 스트레스 환경을 제공하고 그에 따른 자율신경계의 반응을 심전도 데이터를 활용하여 자율신경계 활동의 상태를 분석하고자 하는 다양한 연구가 수행되었다.

 

심박변이도

즉, 스트레스가 주어졌을 때 심장활동의 변화를 관찰하고 의미 있는 변수들에 대하여 통계적인 특성을 추론하는 것이다. 정신적 스트레스가 심박동수를 증가시키는 것을 관측한 임상논문들도 발표되었으며,, 이와 같은 관찰 결과는 교감신경의 활동이 증가하고 부교감신경의 활동이 감소하는데 따른다는 것을 밝혀냈다. 또한, 우울증과 관련된 연구에서 중증의 우울증을 앓고 있는 환자의 심박동율의 혼란도가 보통 사람들에 비해 더 낮다는 연구 결과로부터 이는 교감신경의 활성화에 따른 결과라는 연구도 수행되었다. 그리기와 만들기 등의 미술치료를 통해 심박동 수 감소, 교감신경 활동 감소, 부교감신경 활동의 증가로 스트레스 극복을 증진시켜 정신적인 항상성 유지에 도움이 된다는 연구 결과도 발표되었다. 즉, 스트레스와 자율신경계간의 관계를 규명하려는 노력은 다양한 연구를 통하여 일반화되어 왔다.

 

이렇듯 자율신경계의 기능을 측정할 수 있는 심박변이도 분석방법이 교감 및 부교감신경의 균형 상태를 평가하는 신뢰성 및 재현성이 높은 비침습적 평가 방법으로 사용되고 있다. 그러나 환자를 대상으로 스트레스를 경감시키고자 수행하는 마사지 치료에 있어서 그 효과에 대한 정량화는 이루어지고 있지 못하고 있는 것이 현실이다. 현재 스트레스 수준을 주관적으로 평가하기 위해서는 표준화된 시각상사척도(VAS, visual analog scale)를 사용하는데, 마사지를 현재 활용되고 있는 프로토콜에 따라 시행한 후 그 효과를 판단하기 위해 자가보고법 설문으로 측정한 변수와 생리적 측정 변수를 비교하고자 하였으나 그 결과가 일치하지 않는 경우도 있는 것으로 보고되고 있다.

 

따라서, 심박변이도 분석을 위한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 휴대형 심전도 검출 시제품을 사용하여 마사지를 받는 환자의 자율신경계의 변화를 관찰할 수 있다면 그 활용도가 클 것으로 판단된다. 임상시험을 통해 입원 환자들을 대상으로 마사지를 적용하고 마사지 적용 전과 후의 대상자 스트레스 정도를 설문지 응답인 자가보고 방법과 심박변이도 분석 결과를 비교하여 자율신경계 변화에 대한 정량적인 판단 지표가 수립될 수 있기를 기대한다. 그 결과는 환자 간호에 있어서 스트레스 감소 효과에 대한 심리적 측정인 자가보고법 설문지의 주관성을 보완하고, 생리적 신호의 측정 및 분석을 통한 객관적이고 정량적인 환자 간호의 기반을 구축하는데 활용될 수 있으리라 생각한다.