수면관련호흡장애(sleep-related breathing disorders, SRBD)는 수면 중 호흡 조절 이상으로 인해 기류, 환기, 또는 가스 교환에 반복적인 변화가 나타나는 상태들을 포괄하는 질환 범주이다. 이 용어는 특정 질환 하나를 의미하기보다는, 수면 중 발생하는 다양한 호흡 이상을 공통된 생리적 틀 안에서 설명하기 위해 사용되는 상위 개념이다.
수면 상태에서는 상기도 근육의 긴장도 감소, 호흡 조절 반응의 변화, 그리고 수면 단계에 따른 신경생리적 특성이 결합하면서 호흡 안정성이 각성 상태와 다르게 나타난다. 대부분의 경우 이러한 변화는 정상적인 수면 생리의 범주 안에서 유지된다. 그러나 일부에서는 기도 구조적 특성, 호흡 조절의 불안정성, 또는 신경 조절 기전의 변화가 결합하면서 수면 중 호흡 이상이 반복적으로 나타날 수 있다.
수면의학에서는 이러한 현상을 체계적으로 이해하기 위해 SRBD라는 질환 범주를 사용한다. 이 범주는 수면 중 호흡 조절 이상과 관련된 여러 질환을 하나의 분류 체계 안에서 설명하는 개념적 틀로 활용된다.
수면 중 호흡 조절의 생리적 특징
각성 상태에서의 호흡은 다양한 감각 입력과 신경계 조절에 의해 안정적으로 유지된다. 호흡 중추는 혈중 이산화탄소와 산소 농도의 변화에 민감하게 반응하며, 상기도 근육 역시 기도의 개방성을 유지하도록 지속적으로 활성화되어 있다.
그러나 수면이 시작되면 이러한 조절 체계에는 몇 가지 생리적 변화가 나타난다. 상기도 근육의 긴장도는 감소하고, 호흡 자극에 대한 신경 반응 역시 일부 둔화된다. 이러한 변화는 정상적인 수면 과정에서 나타나는 특징이다.
특히 렘수면(rapid eye movement sleep, REM sleep) 단계에서는 골격근 긴장이 현저히 감소하는 근긴장 소실(atonia)이 나타나며, 이로 인해 상기도 근육 활성도 역시 감소한다. 일부에서는 이러한 변화와 상기도 구조적 특성이 결합하면서 REM수면 단계에서 폐쇄성 사건이 더 빈번하게 나타날 수 있다. 다만 상기도 안정성의 감소는 NREM수면 단계에서도 관찰될 수 있으며, 수면 중 호흡 이상은 특정 수면 단계에만 국한되어 나타나는 현상은 아니다.
이와 같은 생리적 특성은 수면 중 호흡 조절이 각성 상태와 다른 방식으로 이루어진다는 점을 보여주며, SRBD의 발생 기전을 이해하는 중요한 배경이 된다.
SRBD의 정의와 질환 범주
SRBD는 단일 질환이 아니라 수면 중 호흡 조절 이상을 공통 기반으로 하는 여러 질환을 묶은 상위 분류 범주이다. 국제수면장애분류(International Classification of Sleep Disorders, ICSD-3-TR)는 이러한 질환들을 하나의 범주로 통합하여 체계적으로 분류하고 있다.
대표적으로 이 범주에는 폐쇄성 수면무호흡(obstructive sleep apnea, OSA), 중추성 수면무호흡(central sleep apnea, CSA), 수면 관련 저환기(sleep-related hypoventilation), 수면 관련 저산소증(sleep-related hypoxemia) 등이 포함된다.
아래 도식은 SRBD의 분류 구조와 병태생리적 특징을 개괄적으로 정리한 것이다.
↓ ventilation
(↓ SpO₂)
이들 질환은 발생 기전과 임상적 특징이 서로 다르지만, 공통적으로 수면 상태에서 호흡 조절의 안정성이 충분히 유지되지 않는다는 점을 공유한다. 이러한 공통된 생리적 특성을 기반으로 SRBD라는 질환 범주가 구성된다.
SRBD에서 나타나는 주요 생리적 변화
SRBD에서는 여러 형태의 생리적 변화가 나타날 수 있으며, 이러한 변화는 크게 기류, 환기 조절, 그리고 가스 교환의 세 가지 측면에서 이해할 수 있다.
첫째, 기류 제한이다. 상기도가 부분적으로 또는 완전히 좁아지면서 공기의 흐름이 감소하거나 중단되는 현상이 나타날 수 있다. 이러한 현상은 폐쇄성 수면무호흡에서 대표적으로 관찰되는 특징이다.
둘째, 환기 조절의 불안정성이다. 호흡 중추에서 발생하는 호흡 충동 자체가 감소하거나 소실되는 형태가 나타날 수 있으며, 이러한 변화는 중추성 수면무호흡에서 특징적으로 관찰된다.
셋째, 가스 교환의 변화이다. 수면 중 반복되는 호흡 이상은 혈중 산소 농도의 감소나 이산화탄소 농도의 변화를 동반할 수 있다. 이러한 변화는 수면 중 생리적 안정성에 영향을 미칠 수 있으며, 수면 구조의 변화나 각성 반응 증가와 관련될 수 있다.
SRBD 평가와 수면다원검사의 역할
SRBD의 평가는 주로 수면다원검사(polysomnography, PSG)를 통해 이루어진다. 수면다원검사는 수면 중 다양한 생리 신호를 동시에 기록하여 수면 구조와 호흡 사건을 분석하는 검사이다.
검사에서는 뇌파(electroencephalography, EEG), 안구운동(electrooculography, EOG), 턱 근전도(electromyography, EMG)와 함께 기류, 흉부 및 복부 호흡 노력, 산소포화도 등이 기록된다. 이러한 데이터를 기반으로 수면 단계 판독(sleep staging)과 호흡 사건 분석(respiratory event scoring)이 수행된다.
SRBD 평가에서 중요한 지표로는 무호흡-저호흡 지수(apnea-hypopnea index, AHI), 산소포화도 변화 패턴, 그리고 각성 지수(arousal index) 등이 있다.
이와 함께 호흡 노력 관련 각성(respiratory effort-related arousal, RERA)이 평가에 포함되는 경우도 있다. RERA는 무호흡 또는 저호흡의 기준을 충족하지 않더라도 호흡 노력의 증가로 인해 각성이 유발되는 사건을 의미하며, AHI와는 별도로 호흡 장애 지수(respiratory disturbance index, RDI) 산출에 활용된다.
이러한 지표들은 각각 독립적으로 해석되기보다는 수면 구조와 호흡 사건 사이의 관계를 고려하여 통합적으로 해석된다.
수면의학에서 SRBD 개념의 의미
SRBD라는 개념은 수면 중 호흡 이상을 이해하는 데 중요한 이론적 기반을 제공한다.
첫째, 다양한 수면 호흡 질환을 공통된 생리적 틀 안에서 체계적으로 분류할 수 있게 한다.
둘째, 수면다원검사에서 관찰되는 여러 생리 지표를 호흡 조절의 관점에서 통합적으로 해석할 수 있는 기준을 제공한다.
셋째, 수면의학 연구에서는 SRBD 범주를 통해 다양한 호흡 이상 현상의 발생 기전과 임상적 의미를 비교 분석할 수 있다.
이러한 이유로 SRBD는 수면 중 호흡 조절 이상을 설명하는 핵심 개념으로 사용되며, 수면의학 분류 체계에서 중요한 위치를 차지한다.
[요약]
수면관련호흡장애(sleep-related breathing disorders, SRBD)는 수면 중 발생하는 다양한 호흡 조절 이상을 포괄하는 질환 범주이다. 수면 상태에서는 상기도 근육 긴장도 감소와 호흡 조절 변화가 나타나며, 이러한 생리적 변화가 구조적 요인이나 신경 조절의 불안정성과 결합할 경우 반복적인 호흡 이상이 발생할 수 있다. SRBD 범주에는 폐쇄성 수면무호흡, 중추성 수면무호흡, 수면 관련 저환기, 수면 관련 저산소증 등이 포함된다. 이러한 질환들은 서로 다른 기전을 가지지만, 공통적으로 수면 중 호흡 조절의 이상이라는 생리적 기반을 공유한다. SRBD의 평가는 수면다원검사를 통해 이루어지며, 다양한 생리 신호와 호흡 사건 지표를 통합적으로 해석하여 수면 중 호흡 안정성을 평가한다.
※ 참고: 본문에서 언급한 개념을 일상적 관점에서 다룬 글은 ‘숨과 수면’ 블로그에서 확인할 수 있습니다.
참고문헌
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- American Academy of Sleep Medicine. International Classification of Sleep Disorders. 3rd ed., Text Revision. Darien, IL: American Academy of Sleep Medicine; 2023. (수면관련호흡장애 범주와 진단 분류 체계)
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- Berry RB, Quan SF, Abreu AR et al. The AASM Manual for the Scoring of Sleep and Associated Events. Version 3. Darien, IL: American Academy of Sleep Medicine; 2023. (수면다원검사에서 호흡 사건의 정의와 판독 기준)
[수면 호흡 생리 및 병태생리]
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- Eckert DJ. Phenotypic approaches to obstructive sleep apnoea. Nat Rev Cardiol. 2018;15(11):631-645. (상기도 안정성과 환기 조절의 병태생리)
감수 및 작성 기준
이 글은 수면의학 표준 교과서와 국제 가이드라인(AASM 등)을 바탕으로 정리되었으며, 이종우 원장의 검수를 거쳤습니다.
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