최근 영국의 한 연구팀이 대기오염으로 인한 비정상적인 심장 비대증의 발병 원인을 밝혀냈다. 대기오염이 심장의 구조적 손상을 유발, 심장 비대증으로 이어진다는 것.

대기오염과 심장 비대증의 연관성

영상 테스트로 탐지한 심장 비대증은 잠재적인 심장 질환을 의미한다. 런던 퀸메리대학과 한국 연세대의대, 미국 옥스포드대학 합동 연구팀은 대기오염과 심혈관계 이병률 및 치사율 간에 강력한 상관관계가 있다는 것을 확인했다.

연구팀은 이전에 심혈관계 질환에 걸린 적이 없는 3,920명을 대상으로 심장혈관 자기공명영상을 촬영했다. 촬영 당시 피험자는 40~69세 연령대, 세계적 기준을 근거로 대기오염 수치가 낮은 영국 지역 거주민으로 구성됐다.

연구팀은 미세먼지 입자와 이산화질소를 포함해, 2005~2010년 토지사용 회귀모델을 근거로 추정한 교통 관련 오염 물질을 명시했다.

데이터를 분석 후, 2.5마이크로미터 이하인 공기중력학적 지름의 미세먼지가 확장기말 및 수축기말 부피를 포함해 좌심실 확대에 원인이 되는 것을 확인했다. 이는 우심실 확장기말에도 해당됐다. 게다가 고농도 이산화질소도 심장 양측 심실의 비대와 상관관계가 있었다.

선임 연구원인 네이 아웅 박사는 "대기오염 수치가 낮더라도 장시간 대기오염에 노출되는 경우, 심실의 크기가 확대되는 것을 확인했다"며 "이 상태를 치료하지 않거나 조절하지 않는 경우, 증상이 악화된다"고 설명했다.

공기오염이 심혈관계에 손상을 미치는 방법

사람의 폐는 중요한 모든 세포를 유지하기 위해 산소를 들이마신다. 다른 장기처럼 심장도 최적의 기능을 하기 위해 충분한 산소 공급을 필요로 한다. 그러나 공기 중 특정한 물질이 폐와 혈류로 들어오면 어떤 일이 발생할까?

대기 중 미세먼지(PM)는 대부분 공기 오염원의 화학적 작용으로 만들어진다. 이 미세먼지는 극도로 작은 크기의 혼합물로, 흡입 시 폐와 심장을 비롯해 전신 혈관에 손상을 유발할 수 있다.

지난 2009년 미 미시간대학 로버트 브룩 박사는 미세먼지와 인체의 상호작용을 연구했다. 실험실에서 피험자들을 현지 고속도로와 동일한 수준의 공기에 노출시켰다. 약 24시간 후, 피험자들은 고혈압과 혈관 손상 증상을 보였다.

브룩 박사 연구팀은 오염 물질과 심혈관계 작용을 조사했다. 그들이 수집한 데이터에 따르면, 미세먼지는 중추신경계에 변화를 촉진, 자동적인 투쟁도피 반응을 유도했다.

그리고 미세먼지 노출을 중단하자, 혈압은 정상으로 돌아왔지만 부작용은 남았다. 연구팀은 미세먼지가 폐의 깊숙한 곳에 갇혀 또 다른 반응, 염증을 촉발한다는 사실을 확인했다. 염증성 반응으로 인해 혈관은 굳어지고, 만성 염증은 혈관을 약하게 만들어 심장질환이나 뇌졸중 유발 위험성이 증가했다.

브룩 박사는 "공기오염은 사실상 심장 질환의 원인"이라며 "사람들은 보통 공기오염이라고 하면 폐질환이나 천식, 만성폐쇄성폐질환(COPD) 문제를 떠올리지만, 심장질환은 간과하고 있다"고 밝혔다.

사람들이 할 수 있는 일

산업지대나 번잡한 도로 인근에서 보내는 시간을 줄여 미세먼지 노출을 최소화해야 한다. 특히 천식이나 COPD 등 호흡계 질환이 있는 사람이라면 특히 엄격하게 준수해야 한다.

또, 정부와 지방 모두 대기 중 미세먼지 양을 줄일 수 있도록 협력해야 한다. 공장 시설이나 차량, 기타 대기오염원을 관리해 대기 중 미세먼지를 조절할 수 있어야 한다.

[메디컬리포트=심현영 기자]