골다공증(osteoporosis)은 골 항상성의 파괴로 인한 뼈의 질량 감소 및 미세 구조의 변화로 골강도가 약화되어 골절에 취약한 상태로 정의되는 대사성 골 질환이며[1], 특히 여성 노인에서 노화와 폐경 후 호르몬 변화에 따른 골 흡수 증가 등의 원인에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다[2]. 실제로 국내의 골다공증 유병률을 추정한 최근 연구에 따르면, 60세 이상 노인의 골다공증 유병률은 남성의 경우 15% 미만인 반면, 여성의 경우 50% 이상으로 나타나 여성이 남성보다 월등히 높은 유병률을 보이는 것으로 확인되었으며[3], 국내의 노인 인구 증가 추이를 고려할 때 향후 골다공증 환자 수는 더욱 증가할 것으로 예상되어 이에 대한 국가적 및 사회적 차원의 대책 방안이 필요할 것으로 보인다[4].

골다공증의 발병은 나이, 성별, 조기 폐경, 가족력 등의 유전적 요인과 대사증후군, 관절염 등의 질환적 요인, 영양 불균형, 음주, 운동 부족 등의 생활 습관 요인이 대표적인 위험 요인으로 보고되며[5,6], 이러한 위험 요인들은 골 대사 균형의 붕괴를 통해 골 흡수(bone resorption)가 골 형성(bone formation)을 초과하게 하여 질환을 야기하는 것으로 알려져 있다[7,8]. 또한 골다공증은 발병 시 특별한 자각 증상은 없지만 일반 인구에 비해 초기 골절 및 후속 골절의 위험이 약 2배 정도 증가하며[9-11], 골절 시 다양한 형태의 이차적 질환을 유발할 뿐만 아니라 조기 사망 위험을 증가시키는 것으로 보고되고 있다[12-14]. 이에 골다공증은 특별한 증상이 없다는 점을 고려하여 발병 위험을 조기에 식별 및 예방하는 것이 중요한 부분으로 강조되고 있으며, 이러한 특징으로 인해 정기적인 골밀도 검진을 통한 모니터링이 권고되고 있다[8]. 그러나 현재 표준적인 골다공증 진단 검사로 상용 중인 이중에너지 방사선 흡수 원리법에 기반한 골밀도 검사는 고비용과 접근성이 제한적이라는 점과 잦은 빈도로 측정 시 방사선 노출에 따른 위험으로 인해 조기 식별 및 예방을 위한 편의성 측면에서는 제한점이 있는 실정이다[15]. 이러한 제한점을 보완하기 위해 여러 요인을 바탕으로 골다공증을 조기에 예측하기 위한 연구가 지속되고 있으며, 그 중 보행과 건강관련체력의 하위 구성인자들은 오랜 기간 노년기 골다공증 발생에 대해 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다[16,17].

보행 기능과 건강관련체력은 신체기능과 건강 상태를 반영하는 정량적 지표로, 심혈관 질환, 대사증후군, 근감소증 등 만성 질환의 조기 진단 및 예후 예측에 활용되고 있다[18,19]. 또한 골 대사에 미치는 기전은 명확하게 규명되지 않았으나, 신체활동이 이를 결정하는 중요한 요소라는 점을 바탕으로, 규칙적인 신체활동이 골 흡수의 감소를 유도한다는 점과 체중 부하 운동이 골 자극을 통해 조골세포의 활성화를 촉진한다는 점에 근거하여 골다공증과도 밀접한 연관성을 가진 것으로 추정된다[20]. 이와 관련하여 Lindsey et al. [21]은 폐경 후 여성들을 대상으로 보행에 대한 시공간 매개 변수와 부위별 골밀도의 연관성을 조사하여, 활보장과 일반 및 빠른 보행 속도가 전신 및 척추 골밀도와 유의한 정적 상관성을 나타냄을 보고하였으며, Dostanpor et al. [22]은 평상 시 보행 중의 속도가 폐경 후 여성들의 대퇴 경부 골밀도에 대한 독립예측인자임을 보고한 바 있다. 또한 체력과 관련하여 Marin et al. [23]은 브라질의 폐경 후 여성 352명을 대상으로 기능적 체력과 골밀도의 연관성을 분석하여, 상대악력이 요추와 대퇴 경부, 전신 골밀도에 대한 독립예측인자로 나타났음을 보고하였으며, Gouveia et al. [24]은 포르투갈의 노인 802명을 대상으로 한 횡단 연구를 통해 남성은 심폐지구력과 근력의 고관절 골밀도, 여성은 상체 근력과 요추 골밀도 간 유의한 정적 상관성이 관찰되었음을 보고한 바 있다.

이와 같은 결과들은 보행 기능과 체력이 골밀도에 영향을 미치는 중요한 요인일 뿐만 아니라 골다공증 예측에 유용한 지표로 활용될 수 있음을 시사한다. 그러나 현재까지 진행된 국내·외의 연구들은 단순히 골다공증과 관련이 있는 보행 기능 및 체력의 예측 변수 식별에 그치고 있으며, 구체적인 분별점을 제시하는 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 지역 사회의 여성 노인을 대상으로 보행 기능 및 체력을 기반으로 대퇴 경부 골밀도에 대한 예측 인자를 식별하고, 이에 대한 구체적인 분별점을 제시하여 골다공증의 조기 진단과 예방을 위한 실증적 방안 마련의 기초 자료를 제공하고자 한다.

본 연구에서는 지역 사회의 여성 노인 180명을 대상으로 보행 기능과 건강관련체력 변수에 기반하여 대퇴 경부 골밀도에 대한 독립예측변수를 파악하고, 이를 토대로 골다공증 예측에 대한 구체적인 분별점과 예측 성능을 검증하는 것을 주요 목적으로 하였다. 연구 결과, 빠른 보행 중의 활보장과 상체 근력이 대퇴 경부 골밀도에 대한 독립적인 예측 변수로 확인되었다. ROC 분석을 통해 빠른 보행 활보장과 상체 근력의 골다공증에 대한 분별점과 예측 성능을 확인한 결과, 각각의 분별점은 129.2 cm, 18.0 kg으로 확인되었고, 예측력을 나타내는 AUC값은 각각 0.751과 0.784로 준수한 예측 성능을 보이는 것으로 나타났으며, 식별된 절단값의 예측 정확도는 각각 70.6%와 69.4%를 나타내는 것으로 확인되었다. 또한 절단값에 따른 분류 이후 골다공증 노출에 대한 승산비를 산출한 결과, 빠른 보행 활보장과 상대 근력이 절단값 미만인 그룹은 절단값 이상인 그룹보다 골다공증 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 확인되었다.

평균 수명의 증가와 저출산 현상의 공존에 따른 노인 인구 증가와 비례하여 골다공증의 유병률도 증가 추세를 나타내고 있으며, 이에 골다공증에 대한 조기 진단과 예방을 목적으로 독립예측인자를 식별하기 위한 연구들이 지속적으로 진행되고 있다[2]. 이러한 가운데 보행 기능과 체력은 신체의 전반적인 기능 상태를 반영하며, 골밀도와 밀접한 관련이 있다는 연구 결과들을 바탕으로 골다공증의 중요한 예측 변수로 주목받고 있다. 이와 관련한 예로 미국의 폐경 후 여성 116명을 대상으로 한 연구에서 기능적 체력 및 보행의 시공간 매개 변수와 부위별 골밀도의 연관성을 조사한 결과, 일반 및 빠른 보행 중의 활보장과 보행 속도, 악력이 부위별 골밀도와 유의한 관련이 있음을 보고한 바 있으며[19], 국내의 여성 노인 189명을 대상으로 한 연구[31]와 미국의 2013-2014 국민건강영양조사에 참여한 40세 이상의 성인을 대상으로 한 연구[32]에서는 각각 빠른 보행 중의 활보장과 상체 근력을 반영하는 악력이 대퇴 경부 골밀도에 대한 독립예측인자로 나타났음을 보고한 바 있다. 이와 유사하게 본 연구에서도 여성 노인들을 대상으로 보행 기능과 건강관련체력을 기반으로 대퇴 경부 골밀도에 대한 예측 인자를 분석한 결과, 빠른 보행 중의 활보장과 상체 근력이 독립적인 예측인자로 확인되었으며, 본 연구 결과와 선행연구의 결과는 여성 노인들의 골다공증에 대한 위험을 조기에 식별하기 위한 방법의 일환으로 빠른 보행 중의 활보장과 상대악력의 효용성을 제시하는 결과로 생각된다.

한편, 골다공증과 보행 기능 및 체력 변수의 연관성을 보고하는 연구들이 다수 보고되고 있는 데 반해 구체적인 분별점을 제시한 연구가 미흡하다는 점에 착안하여 독립예측인자로 식별된 빠른 보행 중의 활보장과 상체 근력의 골다공증 예측을 위한 분별점과 예측 성능을 분석한 결과, 각각의 분별점은 129.2 cm와 18.0 kg으로 확인되었으며, 예측력에 대한 AUC 값은 0.751과 0.784로 준수한 예측 성능을 나타내었다. 또한 분별점에 따라 집단을 구분한 다음 골다공증 노출에 대한 승산비를 산출한 결과, 분별점 미만에 해당하는 그룹은 분별점 이상에 해당하는 그룹보다 골다공증에 노출에 대한 승산비가 유의하게 높은 것으로 확인되었다. 이러한 본 연구 결과는 활보장이 보행 속도와 정적 관련성이 있다는 측면을 고려할 때, 여성 노인 954명을 대상으로 골다공증과 신체기능의 연관성을 조사한 결과, 10 m로 지정된 구간에 대한 보행 소요 시간이 다른 신체기능 지표보다 골다공증에 대한 우수한 예측 성능을 보였으며, 분별점으로 식별된 6.1초를 초과한 집단이 6.1초 이하에 해당하는 집단에 비해 골다공증 노출에 대한 승산비가 2.17배 높게 나타났다고 보고한 일본의 선행연구[33]와 여성 노인의 악력이 신체 기능 중 골다공증에 대한 우수한 예측 성능을 나타냈으며, 골다공증의 위험 식별을 위한 분별점으로 22 kg의 악력 수준을 제시한 핀란드의 선행연구와 유사한 결과이다[34]. 이러한 결과들은 경제적 측면과 방법적 측면, 건강적 측면 등 여러 방면에서 이중 방사선 에너지 흡수법에 근거한 기존의 방법보다 효율적인 골다공증 예측을 위한 방법이 필요한 현 상황에서 보행 기능과 체력 등 신체기능 측정이 골다공증 위험을 조기 식별하는 데 유용한 대안이 될 수 있음을 시사하며, 추가적으로 본 연구는 간단한 방법으로 측정할 수 있는 빠른 보행 중의 활보장 및 악력 분별점의 도출을 통해 임상 현장에서 골다공증 예방 및 관리 전략 수립에 기여할 수 있으리라 생각된다.

다만 본 연구에는 다음과 같은 제한점이 내포되어 있다. 첫 번째, 본 연구는 특정 지역의 여성 노인들만을 대상으로 하였기 때문에 연구결과를 일반화하는 데 한계가 있다. 두 번째, 골다공증에 영향을 미칠 수 있는 기저 질환이나 약물 복용 등에 대한 정보가 수집되지 않았다. 세 번째, 본 연구는 노년기 넓은 연령 범위의 대상을 포함함으로써 연령 차이에 따른 신장, 체중 등의 유의한 차이가 연구결과에 영향을 미쳤을 가능성이 있다. 이러한 연령 차이는 골다공증으로 인한 보행 및 건강관련체력 변수에 미치는 영향 외에 추가적인 영향을 미쳤을 가능성이 있으며, 결과를 과대평가할 위험성을 내포하고 있다. 네 번째, 횡단 설계 방식의 연구로, 연구결과에 대한 인과관계를 설명하는 데 한계가 있다. 따라서 향후에는 본 연구의 제한점을 보완하여 다양한 지역과 연령층, 성별을 포함한 종단적 연구를 통해 골다공증 식별을 위한 보행 및 건강관련체력의 분별점을 제시하는 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 지역사회의 여성 노인을 대상으로 보행 및 건강관련체력에 기반하여 대퇴 경부 골밀도에 대한 예측 변수를 식별하고, 이를 바탕으로 골다공증에 대한 예측 성능을 분석한 결과, 빠른 보행 중의 활보장과 상체 근력이 여성 노인의 대퇴 경부 골밀도에 대한 예측 변수로 나타났으며, 골다공증에 대한 분별점은 각각 129.2 cm와 18.0 kg으로 확인되었고, 두 변수 모두 골다공증에 대한 준수한 예측 성능을 나타내는 것으로 확인되었다. 이와 같은 본 연구 결과는 여성 노인들의 골다공증 위험을 조기에 식별하기 위한 방법의 일환으로 빠른 보행 중 활보장과 악력 측정의 유용성을 시사하는 결과로 판단된다.