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ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.21 No.4 pp.599-605
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2019.21.4.599

Effects of Smoking on Intraocular Pressure Changes

Kyu-Seon Shim1), Sung-Hee Lee1), Cheol-Dong Kim1), Young-Cheol Shin1), Mi-A Jung2), Eun-Hee Lee3)*
1)Dept. of Visual Optics, Far East University, Student, Eumsung
2)Dept. of Optometry, Yeoju Institute of Technology, Professor, Yeoju
3)Dept. of Visual Optics, Far East University, Professor, Eumsung
Address reprint requests to Eun-Hee Lee Dept. of Visual Optics, Far East University, Eumsung TEL: +82-43-879-3701, E-mail: ehlee@kdu.ac.kr
November 25, 2019 December 16, 2019 December 24, 2019

Abstract

Purpose :

This study was designed to investigate the direct relationship between smoking and intraocular pressure. In addition, the tear film breakup time was measured to evaluate the stability of the tear film due to smoke during smoking.


Methods :

The subjects of this study were 24 adults, including 22 males and 2 females, who had no ocular diseases. The ocular function test was conducted to measure pupil size, intraocular pressure, accommodation, and tearfilm breakup time. All test values were applied with the average of three measurements, and statistically significant at p<0.050.


Results :

Pupil size was not significantly different between before and after smoking. Intraocular pressure were significantly increased after smoking(15.79 mmHg) than before binocular mean smoking(14.17 mmHg). The mean of accommodation was significantly decreased after smoking (9.15 D) than before binocular mean smoking(9.63 D). The tearfilm breakup time was significantly decreased in the right eye before smoking(8.00 s) and after smoking(7.35 s), while the left eye after smoking(6.92 s) and after smoking(6.81 s), but there was no significant difference.


Conclusion :

In this study, there was a significant positive correlation between smoking and intraocular pressure. In addition, higher intraocular pressure were observed in the right eye, showing a shortening of tearfilm breakup time. As a result, smoking were closely related to the increase of intraocular pressure, and the instability of tear film caused by smoking have an additional effect on the increase of intraocular pressure.



흡연이 안압에 미치는 영향

심 규선1), 이 성희1), 김 철동1), 신 영철1), 정 미아2), 이 은희3)*
1)극동대학교 안경광학과, 학생, 음성
2)여주대학교 안경광학과, 교수, 여주
3)극동대학교 안경광학과, 교수, 음성

    Ⅰ. 서 론

    정상 안압은 대략 10~21 mmHg로 알려져 있으며,1,2) 21 mmHg 초과하는 경우 고안압증이라고 하며, 고안압 증 환자의 1% 정도가 시야결손이 발생한다.3) 또한, 안 압상승은 녹내장의 위험 요인들 가운데 가장 확실하게 밝혀진 위험인자로서 녹내장 진단의 중요한 지표가 된 다.4-5) 이와 같이 시기능에 중요한 영향을 미치는 안압 은 방수의 생산량과 배출량 그리고 상공막 정맥압에 영 향을 받는다.6,7) 방수의 생산과 배출은 자율신경계와 관 련이 있으며, 자율신경계의 변화는 방수의 생성과 배출 속도에 변화를 일으켜 안압에 영향을 미친다.8) 자율신 경계는 스트레스와 밀접한 관련이 있다. 스트레스란 생 체의 불균형을 초래하는 내부 및 외부의 위협에 대한 유 기체내의 변화를 말한다.9,10) 인체는 스트레스 상황을 극 복하고 적응하기 위하여 호르몬이 분비되고 자율신경계 의 변화가 발생하며,11) 이것은 방수 생성과 배출 속도를 변화시켜 안압에 영향을 미친다. 자율신경계의 변화 이 외에 적혈구 용적률 (Hematocrit)의 증가 역시 안구로 흐르는 혈류를 감소시키고 안방수의 흐름에 영향을 끼쳐 안압을 증가시킬 수도 있다.12,13)

    이와 같이 안압은 스트레스와 자율신경계 그리고 적 혈구 용적률과 관련이 있는데, 흡연은 이 모두에 영향을 끼친다고 알려져 있다. 흡연을 하게 되면, 적혈구 용적 률이 증가하여 혈액 점성의 변화를 일으켜 안구로 흐르 는 혈류를 감소시켜 안방수에 영향을 미치고,14) 스트레 스를 증가시켜 자율신경계를 자극하고,10,15-16) 담배 니코 틴 등의 유해물질 역시 자율신경계에 직접 영향을 주어 방수의 생성을 증가시키고 배출을 감소하게 함으로써,13) 안압을 상승시킨다. 따라서 흡연은 안압 상승을 일으키 는 주된 요인이라고 할 수 있다. 그러나 이러한 연구와 상반된 연구결과 역시 다수 존재한다. 흡연과 안압과는 관련이 없다거나,17-20) 또한 무관하지는 않더라도 임상 적으로는 의미가 약하다는 연구결과도21) 있다. 이에 본 저자들은 흡연과 안압의 직접적인 연관성을 확인하고, 흡연 시 연기로 인한 눈물막의 안정성을 평가하기 위하 여 눈물막 파괴시간도 함께 조사하였다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 대상

    연구대상자는 K대학교에 재학 중인 20대 대학생을 대상으로 하였다. 초기 연구에 참여한 대상자는 93명이 었으며, 이들 중 설문을 통하여 콘택트렌즈 착용 자, 시 력교정술은 받은 자, 최근 6개월간 안과적 질환이 있었 던 인원과 비흡연군을 제외하여 최종 연구대상자는 24 명으로 선정되었다. 또한 검사결과를 바탕으로 추가연구 가 필요할 것으로 보고, 2차 검사로 흡연 후 시간에 따 른 안압의 변화를 보기 위해 흡연군 40명을 재선정하여 측정하였다. 40명에는 재검사자와 처음 검사하는 대상 자등이 포함되었다. 연구는 실험목적과 검사 방법에 대 하여 구두와 서면으로 충분한 설명을 실시 한 후 참여 동의를 얻어 실시하였다.

    2. 연구방법

    1) 검사방법

    모든 검사는 2019년 4월부터 2019년 11월 사이에 시 행되었으며, 동공크기는 조절마비제를 사용하지 않고 자 동굴절검사기(ARK-510A, NIDEK, JAPAN)를 사용하 였다. 안압은 비접촉형 안압계(NT-2000, NIDEK, JAPAN)를, 조절력은 마이너스렌즈 부가법을 이용한 최 대조절력 검사를 실시하였으며, 원거리 완전교정상태에 서 근거리 시력표를 33.3 cm에 고정하고 40 cm용 근 거리 시력표의 0.6 시표를 보도록 하였다. 근거리 시력 표가 3~4초 동안 계속해서 판독하지 못하는 흐린 상태 가 될 때까지 구면 굴절력을 –0.25 D단위로 서서히 올 려주어 측정하였다. 조절력은 처음으로 계속되는 흐린 상태까지 (-)방향으로 부가된 검사량의 절대값에 +2.50 D를 더하여 기록하였다. 눈물막 안정성의 평가는 눈물 막 파괴시간 방법을 채택하였으며 Fluorescein 염료가 포함된 Fluorescein Paper에 식염수를 이용하여 구결 막 상외측에 묻힌 후 Fluorescein 염료가 충분히 퍼지 도록 눈을 여러 번 깜빡이도록 하였다. 염색이 충분히 퍼진 후 Cobalt-blue filter를 장입한 세극등 생체현미 경(Slit Lamp)을 이용하여 처음으로 눈물막이 파괴(Dry Spot)될 때까지의 시간을 초단위로 측정하였다.

    2) 흡연 전·후 검사

    흡연과 관련하여 동일한 담배(Mevius Sky Blue 6 mg)를 제공하였으며, 흡연 전 검사는 마지막 흡연 후 니코틴이 머무르는 시간을 고려하여 1시간이 경과한 후 측정하였으며, 흡연 후 검사는 실외 흡연 후 5분 이내에 검사를 시행하였다. 모든 검사는 흡연 전·후 각각 2회 씩 측정하였다.

    3) 통계분석

    모든 자료의 통계처리는 SPSS 18(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 Paired T-test를 하였으며, p< 0.050일 때 통계적으로 유의하다고 판단하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 연구대상자의 일반적 특성

    (Table 1)은 최종 연구대상자를 선정하기 위한 조건 을 보여주고 있다. 초기 참여한 대상자는 93명이었으나 이들 중에서 흡연군은 31명으로 33.3 %에 불과했다. 이 들 중에서 콘택트렌즈 착용자 4명, 시력교정술 경험 4 명, 최근 안과질환을 가지고 있는 대상자 4명을 제외하 여 최종 선정된 대상자는 24명이었다.

    2. 흡연 전·후 안기능검사 측정 결과

    흡연군들의 흡연에 따른 안기능검사 결과는 표 2와 같다. 동공크기는 양안 평균 흡연 전(3.54 mm)과 흡연 후(3.53 mm)가 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 안압과 조절력은 흡연 전과 흡연 후 유의한 차이를 보였 다. 안압은 양안평균 흡연 전(14.17 mmHg), 흡연 후 (15.79 mmHg) 유의하게 상승하는 결과를 보였으며, 조 절력은 양안평균 흡연 전 9.63 D 보다 흡연 후 9.15 D 로 유의하게 감소하였다. 눈물막 파괴시간은 오른쪽 눈 은 흡연 전(8.00 s)에서 흡연 후 (7.35 s) 유의하게 감소 하였고, 왼쪽 눈은 흡연 전(6.92 s)에서 흡연 후 (6.81 s) 감소하였으나 유의한 차이를 보이지 않았다. Table 2

    3. 흡연 후 시간 경과와 안압의 변화

    시간에 따른 안압의 차이를 보기위하여, 일부 대상자들 을 다시 선정하여 총 40명을 대상으로 시간에 따라 반복 측정하였다(Table 3). 연구결과 안압은 흡연 직전 14.95± 3.31 mmHg에서 흡연 직후16.65±3.46 mmHg로 가장 높게 상승하였고, 30분경과 후 14.83±3.15 mmHg로 흡연 전과 비슷하게 안압이 떨어지는 결과를 보였다.

    Ⅳ. 고찰 및 결론

    본 연구에서 흡연과 안압은 유의미한 양의 상관관계 가 있음을 보였으며, 눈물막 파괴시간의 단축이 뚜렷했 던 우안에서 좌안보다 높은 안압상승이 확인되었다. 연 구결과로 미루어 볼 때 흡연은 안압 상승과 밀접한 관련 이 있으며, 흡연으로 유발된 눈물막의 불안정성은 안압 상승에 추가적인 영향을 끼친다고 할 수 있다.

    안압은 방수의 생성과 배출에 의해 조정된다. 다양한 요인으로 방수의 생성량이 많아지거나, 배출이 억제되면 안압이 상승한다.22) 방수의 생성은 교감신경의 영향을 받 으며, 방수의 배출은 교감신경과 부교감 신경 모두와 관련 이 있다.23) 방수는 섬모체로부터 생성된 후 후안방을 채우 고 동공을 통과하여 다시 전안방을 채운 후 대부분 슐렘관 (Schlemm’s canal)을 통해 배출되고 나머지는 포도막, 공막을 통해 유출된다. 교감신경계에서 epinephrine에 의 한 베타2 교감신경 수용체의 자극은 모양체에서 생성된 방수의 유입을 증가시키며, 알파1 수용체의 자극은 동공 을 이완시켜 방수의 배출을 감소시키고, 알파2 수용체의 자극은 adenylate cyclase의 작용을 억제하여 c-AMP 를 감소시켜 방수의 생성과 유입을 감소시키면서, 섬모 체근을 이완시켜 방수 배출에 도움을 준다.24) 부교감신 경계의 자극은 동공괄약근의 축동을 일으켜, 홍채가 슐 렘관에서 떨어지게 되면서 방수의 유출을 증가시킨 다.23,25) 이렇듯 안압 상승은 자율신경계와 밀접한 관련 이 있는데, 서론에서 언급한 바와 같이 자율신경은 니코 틴, 스트레스와 적혈구 용적률의 영향을 받으며 이것은 모두 흡연과 연관성을 갖는다.

    스트레스는 교감신경을 흥분시키고 분비된 에피네프린 은 알파와 베타 수용체를 모두 자극하며 노르에피네프린 은 알파 수용체를 자극한다.11) 스트레스가 안압상승을 유 발하는 정확한 기전은 밝혀진 바 없으나, 다수의 연구결 과에 의하면 스트레스를 유발한 경우 안압이 높아졌다고 하며,26,27) 우리나라 사람을 대상으로 한 국내 연구 결과 역시 안압이 유의적으로 상승하였다고 보고된 바 있다.8)

    일반적으로 흡연자들은 흡연이 니코틴 등 유해물질의 유입이라는 부정적 요인이 있으나 이를 상쇄하는 스트레 스 해소라는 긍정적 요인도 있다고 생각한다. 그러나 최 근의 연구 결과에 따르면 흡연이 스트레스 해소의 효과 가 없을 뿐만 아니라, 오히려 스트레스를 유발하는 원인 이 된다고 한다.16) 흡연자가 비흡연자에 비해 스트레스 가 전반적으로 높다는 연구도 있다.15) 따라서 흡연은 스 트레스를 유발시켜 자율신경계의 불균형을 이끌어 안압 에 영향을 미친다고 할 수 있다. 국내 연구에 따르면, 흡 연 직후 자율신경 균형도가 흡연 전 35.26에서 59.74로 증가하였다고 보고하였다(p<0.050).10) 자율신경균형검 사에서 100 이상은 매우 불균형, 50 이상은 불균형, 50 미만은 정상을 나타내는 바, 해당 논문의 저자들은 흡연 후 급성 스트레스가 진행된 것으로 판단하였다.

    흡연을 통해 유입되는 니코틴 역시 자율신경계에 영향 을 미치는데, 자율신경의 니코틴성 아세틸콜린 수용체를 자극하여 혈압을 5~10 mmHg 상승시키고, 맥박을 10~20 cpm 정도 증가시키고, 심박출량, 관상동맥 혈류, 피부혈관 수축 등을 촉진시킬 뿐만 아니라 프로락틴, 성 장 호르몬, vasopressin, beta-endorphin, cortisol 및 부신피질자극호르몬(ACTH)의 분비를 촉진시킨다.28)

    또한 흡연은 체내의 일산화탄소량을 증가시키며, 인 체는 부족해진 산소를 보상하기 위하여 적혈구와 헤모글 로빈 수치를 높이게 되어 적혈구 용적률이 증가한다. 이 로 인하여 혈액의 점성이 증가하여 혈액순환에 장애를 일으켜 안방수 흐름에 대한 저항을 증가시켜 안압 상승 을 유발할 수 있다.14,29-30) 선행 연구에 따르면 흡연 직 후 망막 혈류가 10~12% 감소한다고 한다.12)

    결론적으로 흡연은 흡연 직후 니코틴을 체내로 유입시 킬 뿐 아니라, 스트레스를 유발하여 자율신경계의 불균 형을 초래하고, 변화된 자율신경계는 방수의 생성과 배 출에 영향을 끼치게 되고, 또한 증가된 적혈구 용적률 역 시 방수 흐름을 억제하여 안압을 상승시킨다고 할 수 있 으며, 니코틴의 체내 반감기에 따라 시간이 지날수록 1시 간이내에 정상적인 안압으로 돌아오는 것을 확인하였다.

    이번 연구는 표본 크기의 제한을 가지고 있었다. 24명 이라는 표본으로 일반적이고 객관적인 연구결과를 얻기에 는 부족한 점이 있다. 그럼에도 불구하고 눈물막 파괴시간 측정을 통하여 흡연과 안압과의 관계뿐만 아니라 흡연과 안압 및 눈물막의 삼면관계도 확인할 수 있었다. 추후에 표본을 확대하여 연구를 계속할 가치가 있다고 생각된다.

    한 가지 고려해야 할 사안으로는 본 연구 결과와는 달 리 흡연과 안압상승의 관련성에 대해서는 여전히 많은 논란이 있다. 서론에서 밝힌 바와 같이 관련성을 부정하 거나, 명백한 연관성은 없다는 연구 결과 역시 존재한 다. 따라서 이 부분은 학계의 지속적인 연구가 필요하다고 할 것이다. 다만 상반된 연구결과가 왜 존재하는가에 대해 생각해보자면, 상이한 측정시간 때문이 아닌가 한 다. 본 연구에서 밝힌 안압상승의 요인들은 흡연 직후에 최대로 발현되었다가 시간이 경과하면서 감소할 것으로 생각된다. 그렇게 본다면, 상관성을 인정하는 연구논문 들은 대부분 흡연 직후에 측정하였을 것이며, 부정하는 연구들은 흡연 이후 일정정도 시간이 경과한 후 측정한 값으로 연구를 한 것이라고 생각된다. 물론 이것은 확인 된 바는 없으며 추론해 볼 뿐이다. 눈물막 파괴시간과 안압 그리고 흡연과의 관계 역시 흡연 시 주로 쓰는 손 의 위치와 함께 달라질 수 있을 것으로, 이것 역시 우리 의 다음 연구과제로 삼고자 한다.

    Figure

    Table

    Subject selection criteria

    Test results before and after smoking of subject

    Changes in Intraocular Pressure after smoking of subject

    Reference

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