![[환경포커스] 미세먼지, 노인 심장·혈관·뇌를 위협한다](http://www.ekn.kr/mnt/thum/202511/news-p.v1.20251111.0d8e413554d441ef85a8797d9928dae7_T1.jpg)
한국 및 중국에서 대규모로 고령층을 추적 연구한 결과, 초미세먼지(PM2.5) 및 극미세먼지(UFP)에 장기간 노출이 허혈성 심장질환과 뇌졸중의 발생률·사망률을 증가시키는 것으로 확인됐다. 특히 급격한 고령화로 인해 국내 노인의 사망 부담은 미세먼지 저감 노력에도 불구하고 지속해서 증가하는 추세로 나타났다. ◇고령층의 심혈관 건강을 위협하는 미세먼지 최근 발표된 국내외 여러 연구는 PM2.5와 UFP에 장기간 노출되는 것이 심혈관 질환(CVD) 발병 및 사망 위험을 높이는 주요 환경 위험 요인임을 일관되게 보여주고 있다. UFP는 초미세먼지 중에서도 지름 100㎚ 미만의 입자를 말한다. 1㎚(나노미터)는 100만 분의 1㎜다. 전 세계적으로는 매년 약 667만명이 대기오염으로 인해 조기 사망하는데, 이 중 대부분이 PM2.5 노출과 관련이 있다. 특히 노인 인구는 PM2.5 노출의 유해한 건강 영향에 더욱 취약하다. 노년층은 심혈관 및 폐 기능이 나이가 들면서 저하되기 때문에, PM2.5 노출의 악영향이 심화될 수 있다. 세계적으로 고령 인구 비율이 증가하는 가운데, 한국과 중국 등 동아시아 지역에서는 이로 인한 건강 부담이 가속화하고 있다. ◇한국 노인에게 미치는 심각한 피해 인하대 직업환경의학과 이동욱 교수팀은 국내 노인을 대상으로 한 대규모 코호트(동일 집단) 연구에서 PM2.5 장기 노출이 노인(65세 이상)에게 사망 및 질병 위험을 초래한다는 사실을 확인했다. 이 연구 결과는 지난 8월 '역학 및 보건 (Eidemiology and Health )' 저널에 논문으로 발표됐다. 2010년부터 2019년까지 한국 노인 536만여 명을 대상으로 한 이 연구에서는 장기적인 PM2.5 노출이 허혈성 심장질환(IHD) 및 뇌졸중(stroke)을 포함한 특정 질환으로 인한 사망률 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다. IHD는 심장에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막혀서 심장 근육이 충분한 산소와 영양을 받지 못해 생기는 질환으로, 대표적으로 협심증과 심근경색이 포함된다. 연구 결과, PM2.5 농도가 m³당 10㎍(마이크로그램, 1㎍=100만분의 1g) 증가할 때 IHD로 사망할 위험이 6.8% 증가했고, 뇌졸중 사망 위험은 2.3% 늘었다. PM2.5 노출로 인한 초과 사망자 수는 대기 질 개선 노력에도 불구하고 인구 고령화로 인해 2010년 4888명에서 2019년 5179명으로 증가했다. 2010~2019년 10년 동안 국내 노인(65세 이상) 인구에서 장기간의 PM2.5 노출로 인해 초과 사망한 사람은 모두 5만1832명으로 추정됐다. 75세 이상 고령층은 65~74세 그룹에 비해 IHD, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 제2형 당뇨병으로 인한 사망률에 더 취약한 것으로 나타났다. 또, 여성 노인이 남성 노인보다 IHD, COPD, 제2형 당뇨병 사망 위험에 더 민감했다. 이는 폐경 후 여성호르몬인 에스트로겐 수치 감소로 인한 심혈관 보호 효과 저하, 염증 증가, 산화 스트레스에 대한 민감성 증가 등과 관련이 있을 수 있다. ◇심혈관 질환 발생 위험 증가 서울대 의대 생명의학과 박상민 교수팀이 최근 '대기 환경(Atmospheric Environment)' 저널에 발표한 논문에서도 비슷한 분석 결과가 제시됐다. 약 170만 명의 한국 노인(65세 이상)을 대상으로 이 연구에서도 PM2.5 고농도 장기 노출이 전체 심혈관 질환 위험 증가와 관련이 있는 것으로 나타난 것이다. PM2.5 농도가 가장 높은 사분위수(Q4, 윗쪽 25%)에 해당하는 환경에 거주하는 노인은 가장 낮은 사분위수(Q1, 아랫쪽 25%)에 비해 심혈관 질환 발생 위험이 6% 높았고, 전체 뇌졸중 위험은 5% 높았다. 이 연구에서도 PM2.5 노출과 관련해 가장 높은 심혈관 질환과 사망 위험을 보인 집단은 75세 이상 노인이었다. ◇적혈구가 초미세먼지를 온몸으로 날라 미세먼지가 심혈관 건강에 해를 끼치는 경로는 복잡하다. 입자 크기와 화학적 구성 성분에 따라 다양한 메커니즘을 통해 전신에 영향을 미친다. UFP는 매우 작아 호흡기 깊숙이 침투하여 혈류로 쉽게 들어가 전신에 영향을 미칠 수 있다. 중국 푸단대 연구팀이 지난 9월 '환경 과학 기술(Environmental Science and Technology)' 저널에 발표한 논문과 영국 런던 블리자드 연구소 연구팀이 지난달 'ERJ 오픈 리서치(ERJ Open Research)' 저널에 발표한 논문을 통해 이런 메커니즘을 엿볼 수 있다. 자동차 배기가스의 미세먼지 입자(탄소성 및 금속 함유 나노입자)가 코로 들어온 후 혈류로 이동하는 주요 메커니즘 중 하나는 적혈구 표면에 부착돼 운반되는 것이다. 이를 '적혈구 히치하이킹'이라 부른다. 적혈구가 미세먼지를 전신 운반체 역할을 하는 셈이다. 쥐 실험에서 호흡기 내에 디젤 배기가스 입자(DEP)를 주입했을 때 혈관을 도는 RBC에 입자가 부착된 것이 관찰됐다. UFP 노출은 전신 염증 및 산화 스트레스를 유발하며, 혈관 내피 기능을 손상시키고, 혈관 수축을 촉진하고 혈압을 상승시킨다. UFP는 또한 혈소판 활성화와 혈액 응고를 촉진해 혈전 형성을 유발할 수 있다. ◇독성 성분이 심장 전기 전도계 교란 지난달 중국 난징 의과대학 연구팀은 '환경 과학 기술' 저널에 발표한 논문에서 “건강한 노인(60~69세)을 대상으로 한 중국의 종단 패널 연구 결과, PM2.5의 특정 무기 원소 성분이 심장 기능에 급성 영향을 미친다는 점을 확인했다"고 밝혔다. 심실의 수축과 이완의 간격이 커지는 현상이 뚜렷하게 관찰됐다는 것이다. 수축 이완의 속도가 느려지면 부정맥 위험이 커진다. 노출된 원소 혼합물을 분석한 결과, 황(S)과 납(Pb)이 심실 수축 전기 신호를 느리게 하는 주요 독성 원인으로 확인됐고, 황과 구리(Cu)가 심실 수축 이완 시간 간격을 늘리는 데 가장 큰 원인으로 작용했다. 국내 연구 논문에서는 노인이 미세먼지에 취약한 이유를 설명하고 있다. 노화는 심혈관 기능 저하를 유발해 심장을 산화 스트레스와 미토콘드리아 기능 장애에 더 취약하게 만든다는 것이다. 또한, 노화는 호흡기의 방어 기제를 약화시켜 PM2.5가 폐 깊숙이 침투하게 된다. PM2.5는 전신 염증을 가중시키고, 혈관-뇌 장벽(BBB)을 손상시켜 뇌졸중 위험을 높일 수도 있다. ◇ 예방을 위한 대책: 마스크와 공기청정기 여러 연구 결과는 PM2.5 노출 수준이 낮은 경우에도 심혈관 위험이 선형적으로 증가하는 것을 보여준다. 이는 PM2.5에 대해 안전 역치(threshold)가 없음을, 즉 낮은 농도에서도 건강 피해가 발생한다는 것을 시사한다. PM2.5에 대한 오염 통제가 매우 중요하다는 점을 강조한다. PM2.5 고농도에 장기 노출되면 노인층의 심혈관 질환 위험 증가로 이어지므로, 노인 인구의 피해를 줄이기 위해서는 무엇보다 대기 오염 규제를 강화하는 것이 중요하다는 것이다. 또, 75세 이상 노인 및 기저 질환을 가진 취약 계층에 대한 맞춤형 공중 보건 개입이 필요하다. 개인적인 대책으로는 마스크를 착용해 오염 노출을 줄이는 것아다. 자동차 배기가스에 노출됐을 때 마스크를 착용하면 적혈구에 부착되는 입자의 양(PM-RBC area)이 감소하는 것으로 나타났다. 이와 함께 실내에서는 공기 청정기를 사용하면 PM2.5 장기 노출과 관련한 건강 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr
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