심부전증의 치료

심부전증환자에서 심박동수의 중요성

“심부전증환자에서 심박동수가 증가하면 좌심실기능이 악화되며 사망률도 증가한다. 심부전증환자에서 최선의 심박동수는 1분에 50-60회일 것이다.”

심부전증환자에서 베타차단제는 좌심실기능을 호전시키며 사망률을 감소시킨다. 그러나 그 기전이 무엇인지는 확인되지 않고 있으며 가능성으로는 심박동수와 혈압의 감소로 인한 좌심실 산소 소비량의 감소, 좌심실허혈의 호전 또는 교감신경계와 Catecholamine의 억제로 인한 심근세포의 자멸(apoptosis)의 예방 등을 들 수 있다. 심부전증이 발생하면 교감신경이 활성화되어 빈맥이 발생하는데 이 빈맥자체가 심장기능을 저하시키고 심부전증을 악화시킬 수 있으며 베타차단제가 이 과도한 교감신경의 활성화를 차단함으로써 심장기능을 개선한다고 볼 수 있다.

1) 심부전증과 심박동수의 상호관계

심부전증이 발생하면 거의 모든 환자에서 심박동수가 증가한다. 과거에 이것은 감소하는 심박출량(cardiac output)을 보상(compensation)하기 위해 필요한 현상으로 보았으나 사실은 이 교감신경의 과도한 활성화가 심부전증을 악화시키는 것으로 보아야 할 것이다. 베타차단제는 심부전증 환자에서 심박동수를 감소시키고 사망률을 25-29% 감소시키며 심박동수가 많이 감소할수록 사망률이 더 감소한다는 연구결과들이 발표되었다. 반면에 inotropic agent나 혈관확장제를 사용한 연구에서는 심박동수가 증가하거나 또는 감소하지 않았으며 이런 연구에서는 사망률이 감소하지 않았다.

Fig 1. 심부전증 연구에서 심박동수를 증가시키면 사망률이 증가하고 심박동수가 감소하면 사망률이 감소하였다. Generally, those studies with an increase in heart rate (positive inotropic substances) augment mortality, whereas those with a decrease in heart rate (ACE-inhibitors or BB) reduce mortality. PROFILE, Prospective Randomized Flosequinan Longevity Evaluation Study; XAMOTEROL, Xamoterol in Severe Heart Failure Study; PROMISE, effects of oral milrinone on mortality in severe chronic heart failure; VHeFT, Vasodilator-Heart Failure Trials; CIBIS, Cardiac Insufficiency Bisoprolol Study; BHAT, Beta-blocker Heart Attack Trial; SOLVD, effect of enalapril on mortality and development of heart failure in asymtomatic patient with reduced LV ejection fractions; NOR, Norwegian Study Group: TIMOLOL, induced reduction in mortality and reinfarction; ANZ, Australia–New Zealand Heart Failure Research Collaborative Group; CONSENSUS, Cooperative North Scandinavian Enalapril Survival Study; US CARVEDILOL, United States Carvedilol Heart Failure Trials; MOCHA, Multicenter Oral Carvedilol Heart Failure Assessment. Redrawn from Kjekshus77 with permission.

2) 심부전증환자에서 가장 좋은 심박동수는 무엇인가?

이런 의문점에 대한 답을 얻기 위해 심부전증 환자에게 심박동기기를 심을 때 심박동수를 비교적 빠르게 설정하는 것(1분에 80회)과 느리게 하는 것(1분에 60회)을 연구해본 결과 심박동이 빠를 때 좌심실기능이 악화한다는 흥미로운 연구결과가 발표되었다(Am Heart J 2006; 152(4): 713(9)-713(13)).

이 연구에서 심박동기를 심은 49명을 무작위로 선정하여 심박동기를 1분에 60회와 80회로 설정하고 모든 환자는 carvedilol, ACE차단제 또는 ARB 그리고 aldosterone차단제를 복용하였다. 이 환자들의 평균연령은 74±6세였고 양군 간에 차이는 없었으며 carvedilol용량(1일 25대 26mg), 허혈성심장질환의 빈도(83%대 85%)에도 차이는 없었다. 이 환자들을 평균 13.7개월간 추적하면서 동위원소방법(radionuclide angiography)으로 이완기좌심실의 용적(end-dIastolic volume, EDV)와 수축기용적(end-systolic volume, ESV), 그리고 좌심실 구혈률(ejection fraction, EF)을 측정하였다. 치료시작 전 양군 간에 EDV, ESV, EF에는 차이는 없었다.

이 환자들을 3개월마다 검사하면서 얻은 결과는 심박동수가 빠른 군에서 EF가 4.2±4.4%감소한 반면 심박동수가 느린 군에서는 4.2±4.4%증가하였다(P=0.002). EDV는 빠른 군에서 20±104mL증가하였으나 느린 군에서는 65±92mL감소하였으며(P=0.03), ESV도 빠른 군에서 23±83mL증가하였으나 느린 군에서 60±74mL감소하였다(P=0.006)(Fig 2). 그리고 좌심실기능의 호전은 빠른 군의 8%에서 관찰되었으나 느린 군에서는 53%가 호전을 보였다(P<0.001). 이 연구는 심부전증 환자에서 심박동수를 1분에 60회 이하로 유지하는 것이 중요하다는 사실을 입증하고 있다.

Fig 2. 빠른 심박수(High Rate)와 느린 심박동수(Low Rate)군의 좌심실 구혈률(LV Ejection Fraction)과 좌심실확장말기용적(LVEDV)

Graph showing the change in LV ejection fraction (%) and change in LVEDVs by gated RNVG for both pacing rate groups (high rate and low rate) from baseline to follow-up assessment ( represents the mean).

 그러면 빈맥이 심부전증환자에게 해로운 이유는 무엇인가?

1) 좌심실의 산소소비량은 심박동수와 정비례한다. 그러므로 빈맥은 좌심실의 산소소비량을 증가시킨다.

관상동맥 혈액공급은 거의 전부가 이완기에 일어나는데 심박동수가 빠를수록 이완기가 짧아지면서 심근에 혈액공급이 감소한다. 즉 빈맥은 산소소비를 증가시키면서 혈액공급은 감소시키고 심근의 허혈을 초래한다.

2) 짧은 이완기는 좌심실의 완전한 이완을 불가능하게 하면 이것은 좌심실의 이완기혈압을 증가시키며 좌심방과 폐정맥혈압을 상승시켜 폐의 부종을 초래하여 호흡곤란을 유발할 수 있다.

3) 짧은 이완기는 이완기의 혈액주입(diastolic filling)의 부족으로 starling's law에 의해 좌심실의 박동량(stroke) volume을 감소시킨다.

이 연구의 교훈을 다음과 같이 요약할 수 있다.

1) 심부전증환자를 치료할 때 베타차단제를 충분히 사용하여 심박동수를 1분에 60회 이하로 유지하는 것이 중요하며 아마도 최선의 심박동수는 1분에 50에서 60회일 것이다.

2) 베타차단제를 복용하고 있는 환자에서 느린 심박동수가 좌심실기능을 호전시키는 것은 베타차단제가 심장기능을 호전시키는 기전이 심박동수를 감소시키는데 있다고 말할 수 있을 것이다.

3) 심부전증이나 허혈성심장질환치료를 위해 베타차단제를 사용할 때 심박동수가 60 이하로 내려가면 베타차단제를 중단하는 예를 볼 수 있으나 이것은 잘못된 치료방법이며 저자의 경험으로는 많은 심부전증환자들이 심박동수가 45회 전후에서도 좋은 상태를 유지한다

Editor's Note: Original Article by 이종구 교수*57