| Home | E-Submission | Sitemap | Contact Us
1
Korean Journal of Clinical Oncology > Volume 9(2); 2013 > Article
노인마취

ABSTRACT

As a result of improvements in health care, nutrition, and general living standards, the average life expectancy and elderly population is increased worldwide. Aging is associated with a universal and progressive loss of functional reserve and degenerative changes in all organ systems. Although physiologic compensation for age-related changes may be adequate in most geriatric patients, the functional reserve of organ systems is reduced, and susceptibilities to stress- and disease-induced organ system decompensation can occur. Anticipating the interactions between underlying diseases, limited end-organ reserve, and perioperative stress should aid physicians in providing the best perioperative care possible. We review the age-related physiologic changes in organ systems and pharmacokinetic and pharmacodynamic changes of anesthetics in elderly surgical patients.

서 론

노화는 신체의 기능적 그리고 구조적 퇴화이다. 고령환자에서는 기능적 예비력이 감소되어 있고, 고혈압이나 당뇨병과 같은 만성 동반질환을 가진 환자가 많으며[1], 이러한 고령환자의 수술 전 건강상태는 수술이나 마취와 관련된 스트레스나 질병에 대한 보상의 부전으로 나타난다. 따라서, 수술실, 회복실, 중환자실에서 고령의 환자를 돌보는 주술기 의료진은 고령화의 생리적 특성, 이에 따른 생리적 변화와 병리상태의 상호작용에 대하여 잘 알고 있어야 하며, 고령환자는 여러 질병에 이환되거나 복용하는 약물도 여러가지일 가능성이 많다는 것 또한 염두에 두고 있어야 한다.

본 론

고령환자를 마취할 때 우선적으로 고려할 사항은 환자의 가용 생리적 예비능이 감소되어 있다는 것이다(Fig. 1).
먼저, 신체 기관별로 고령환자의 생리적 특성을 살펴보자. 고령화가 진행될수록, 자율신경계, 심장과 혈관은 혈역학적 안정성을 유지시킬 수 있는 능력이 감소된다. 고령환자는 특징적으로 미주신경과 같은 부교감 신경계의 긴장도가 감소하고, 교감 신경계의 활성도가 증가한다. 또한, 혈관의 탄력성의 감소 즉, 경직화에 의해 압력수용기의 감수성이 감소하고, 굴심방결절의 자율성과 베타 수용체의 반응성이 감소되어 있어, 카테콜라민의 투여 시 심장박동수의 증가가 많지 않다.
유연하고 기능적이었던 심장과 혈관 조직이 딱딱한 섬유성 조직으로 바뀌어 전신혈관 저항이 증가하고 심근이 경직화되어 심장의 이완기 유순도가 감소하게 되고, 심실충만압이 증가하며, 좌심실 비대 등이 발생한다. 고령환자의 1/3에서 확장기 기능 이상이 나타나며, 사망률이 증가한다.
흡입마취제는 용량에 비례하여 혈압, 전신혈관저항, 심근수축력 및 심박출량을 감소시킨다. 노인의 경우 베타 수용체의 반응성 감소로, 심박수를 증가시키는 데 한계가 있으며, 압반사 민감도도 감소된다. 많은 노인에서 혈관 내 용적이 수축되어 있는 경우가 많으며, 여기에 흡입마취제 투여로 딱딱한 심실의 충만압 감소와 전신 혈관 이완 등이 겹칠 수 있다. 이상의 모든 요인으로 인하여 고령환자는 흡입마취제 투여나 실혈 상황에서 젊은 환자에 비해 혈압이 더 많이 감소하고, 심박수 증가에 한계가 있어 심박출량의 감소도 심하게 나타나는 혈역학적 불안정성이 나타난다[2]. 또한 노화로 인해 교감신경계가 항진된 상태에서 척수마취에 의한 교감신경계 활성도의 감소는 전신혈관 저항을 더 심하게 감소시킬 수 있다. 이때 적절한 치료는 충분한 수액요법과 epinephrine이나 전신혈관저항을 올릴 수 있는 phenylephrin이나 α-agonist의 투여이다[3-5].
고령화가 미치는 호흡기계의 생리적, 기능적 변화는 다음과 같다. 첫째로, 흉곽의 탄력성이 감소하고, 둘째로, 근육량 감소로 인한 호흡근육의 약화에 의해 폐용적과 폐활량은 감소한다. 기능성잔기량이 증가하고 폐쇄폐공기량이 증가하는데, 고령환자에서는 마취 시의 자세인 앙와위 시에 폐쇄폐공기량보다 기능성잔기용량이 적어 션트가 증가하여, 산소화 장애를 야기한다. 세 번째로, 두꺼워진 폐실질에 의해 폐포와 모세혈관 사이의 가스교환을 할 수 있는 폐포면적이 감소한다. 마지막으로, 저산소증이나 고탄산혈증, 기계적 스트레스에 대한 중추신경계 반응성의 감소이다[6,7].
전신마취와 관련하여 투여되는 아편유사제, 수면제, 흡입마취제 등은 용량의존적으로 고탄산혈증에 대한 환기반응을 억제한다. 고령환자는 수술 후에 정상적으로 자발환기를 하고 있더라도 저산소증에 빠질 가능성이 높으며, 이는 앙와위 자세, 아편유사제에 의하여 더욱 악화될 수 있다. 사실 모든 잔존 마취제가 여기에 상가적인 영향을 미치는데, 고령환자는 신기능이 감소하여 근육이완제나 아편유사제의 제거가 지연될 수 있음을 알아야 한다. 정질액을 과도하게 투여할 경우 회복실에서 문제가 생길 수도 있다. 또한 고령환자는 환기근육의 피로가 더 빨리 올 수 있다. 따라서, 고령환자에서는 일회 환기량과 흡입산소농도를 증가시켜야 한다. 마지막으로 고령화로 인한 호흡기계 변화는 마치 제한성 폐질환과 폐쇄성 폐질환이 동시에 존재하는 것과 같은 양상을 보이며, 이에 의한 수술 후 효과는 즉시 나타나지 않고 2-3일 정도 지나야 나타난다[8].
다른 기관과 마찬가지로 신장 또한 질량의 감소와 30세 이후부터 나타나는 콩팥 혈관의 경화와 같은 구조적 변화와 함께, 매 10년마다 10%씩 신장혈류의 감소, 사구체여과율의 감소와 같은 기능적 변화에 의한 소변 농축이나 희석능력의 감소가 나타난다[9]. 40세부터 80세까지 콩팥 질량의 20%가 감소되고 겉질에서 현저하게 나타나며, 이는 사구체 수의 감소에 의한 것이지만, 보상작용으로 남은 사구체의 크기와 효율은 증가한다. 사구체여과율은 40세 이후부터 매년 1 mL/min씩 감소하지만, 골격근의 감소도 동반되어 혈장 크레아틴의 증가는 거의 없으므로, 노인에서는 혈중 크레아틴 농도가 사구체여과율의 지표가 될 수 없다. 노령화가 될수록 신장의 예비능은 극심하게 감소한다. 신장으로 배설되는 aminoglycoside계 항생제, digoxin과 pancuronium과 같은 신장 배설 약물의 투약간격과 혈중 농도의 감시가 필요하다.
젊은 성인의 사구체투과율은 125 mL/min 정도이나, 60세가 되면 약 80 mL/min으로 감소하고, 80세에는 60 mL/min까지 떨어진다[10]. 평상시에는 이러한 감소가 문제가 되지 않으나, 급성질환으로 잔존 신기능이 영향을 받을 경우, 비로소 임상적으로 문제가 된다. 정상적인 경우에는 전해질 농도나 세포외액량의 유지는 문제가 되지 않지만, 콩팥 혈류가 감소하면 수액 균형을 조절하는 기전이 부적절해서 소변의 농축 및 희석 능력이 감소되고 나트륨을 보존하는 능력도 감소하여 혈역학적 불안정을 야기한다[11]. 주요한 약동학적 문제는, 신장으로 청소되어야 하는 마취제 및 대사체의 제거반감기가 길어진다는 것이다[10,12].
고령환자의 약동, 약력학은 혈장단백결합, 지방 혹은 제지방의 신체구성, 약물 제거 효율, 투여된 약물에 대한 약력학적 민감성 등의 변화에 기인한다. 노인에서는 약물의 단백결합이 감소하여 유리약물농도가 높아지므로 약리효과가 크게 나타날 수 있다. 약물에 결합하는 혈장 단백질의 감소는 네 가지 요인에 의해 설명될 수 있는데, 첫째는 알부민과 같은 혈장 단백질의 양의 감소하여, 마취약제에 대한 단백질 결합 부위가 감소하는 것이다. 두 번째는 순환하는 단백질의 질 변화로 인한 이용 가능한 단백질의 결합력 감소이다. 세 번째로, 같이 투여되는 약물이 마취약물이 혈장 단백질에 결합할 수 있는 부위에 결합하는 능력을 방해하는 것이고, 마지막으로 특정한 질병상태가 이것을 더 심화시킬 수 있다. 노인은 골격근이 소실되어 제지방 체중이 감소하고 지방의 구성비가 증가한다. 이러한 변화는 여성에서 더 뚜렷이 나타난다. 부가적으로 75세 정도 되면, 혈액량이 20%-30% 감소한다. 따라서 마취제를 정주하면 초기 혈장농도가 예상보다 높다. 또한 지방 구성비가 많아지면, 지용성 마취제가 지방으로 널리 분포되므로 제거반감기가 길어지고, 마취제의 효과가 연장될 수 있다. 30세 이후부터는 간과 신장의 기능이 해마다 1%씩 감소한다. 신장의 경우 신혈류도 나이가 들수록 감소하고, 기능성 신사구체도 점진적으로 감소한다. 따라서 노인에서 모약물과 대사체의 신장배설이 감소한다. 노인은 간과 신장에서의 약물제거가 동시에 감소하고, 지방에 널리 분포된 마취제가 서서히 나오면서 혈장농도 감소가 젊은 성인에 비하여 느리다.
고령화가 진행되면 뉴런이 지속적으로 소실되어 80세가 되면 뇌질량의 30%가 소실되고, 대뇌피질의 세로토닌, 아세틸콜린과 도파민의 분비의 감소와 수용체의 감소가 나타나 노인의 기분이나 기억, 운동 기능에 영향을 미쳐 우울증, 기억력 장애, 운동장애를 야기할 수 있다[13].
고령환자에서는 중추신경계의 활성도가 감소되고, 뇌혈류와 뇌산소소모량도 감소한다. 이러한 이유로 일반적으로 노인은 마취제 요구량이 젊은 사람들에 비하여 감소되어 있으며, 이러한 현상은 흡입마취제뿐만 아니라 국소마취제, 아편유사제, 진정 수면제에 모두 해당한다[14,15]. 고령환자에서 아편유사제의 분포 용적이 커지고, 간에서의 대사율도 감소해 제거 반감기가 길어서 작용지속시간이 더 길어져 호흡억제와 진통효과가 오래 지속될 수 있다[16-18]. Thiopental은 초기분포용적이 감소하여 초기 투여용량을 젊은 성인에서의 25%-75% 정도로 감소하여야 하지만 마취유도는 오래 걸린다. Propofol도 용량에 비례하여 호흡기계, 심혈관계를 억제하고, 노인에서 thiopental에 비하여 수축기 혈압의 감소가 더 크게 나타나므로, 젊은 사람에 비하여 마취유도 용량을 줄여야 하고, 나이에 비례해서 제거율이 감소하므로 유지용량도 감소하여야 한다[19-21].
마지막으로, 고령환자에서 이환율을 증가시키고, 기능회복을 지연시켜 재원기간을 연장시키는 주술기 문제인, 수술 후 인지장애와 섬망에 대해 알아보도록 한다[22]. 주로 수술 후 1일에서 2일 사이에 보여지며, 주요 증상으로는 기억력, 지남력과 주의력의 장애를 보이는 인지장애, 밤에 심해지는 의식수준의 변동, 정신운동 활성의 변화, 수면주기의 장애 등이 포함된다. Mini-mental status examination (MMSE) 등으로 진단할 수 있다[23]. 수술 전 위험요인으로는, 고령, 뇌질환, 다약제 투여, 약물상호작용, 알코올, 수면제 금단, 내분비 및 대사성 장애, 우울증, 치매, 불안, 성별 등이 있다. 수술 중 요인으로는, 심장수술 때의 저관류나 공기 및 혈구세포의 미세색전, 정형외과 수술의 지방색전, 항콜린성 제제의 사용, 안과수술에서 심각한 양안 시력손실 등이 포함된다[24,25]. 항콜린성 제제, barbiturate 와 benzodiazepine의 마취 전 투여가 수술 후 섬망의 발생에 영향을 미칠 수는 있으나, 마취기법의 종류는 영향을 미치지 않는다. 주술기 저산소증, 저탄산혈증, 폐혈증 또한 수술 후 섬망을 유발한다.
수술 중에 취할 수 있는 예방요법은, 산소를 충분히 투여하고, 정상 혈압을 유지하며, 약물 용량을 정확하게 지키고 전해질을 정상으로 유지하는 것이다. Atropine, scopolamine, flurazepam 등은 필요할 때만 사용하고 가능한 한 적게 투여하도록 한다. Atropine보다는 뇌-혈관장벽(blood brain barier)을 덜 통과하는 glycopyrrolate를 사용하는 것이 좋다. 가능하면 가족적인 환경을 유지할 수 있도록 당일수술을 권하며, 특히 의사소통을 하기 어려운 환자는 수술 후 진통을 적절하게 해 주어야 한다. 마취 방법 자체보다는 환자의 기존 상태, 수술 종류와 수술 후 요인이 수술 후 섬망 발생에 더 중요한 원인이므로, 수술 전에 환자의 신체적 정신적 상태와 복용약물에 대한 파악이 매우 중요하다. 수술한 환자뿐 아니라 병원에 재원하고 있는 고령환자에서 기존의 인지장애, 수면방해, 거동장애, 시각이나 청각장애와 탈수 증상을 최소화하는 치료를 받을 경우, 일반 병실 치료를 받은 환자의 15%가 섬망 발생률을 보이는 것에 비해 섬망이 10%로 줄어든다는 연구가 있다[26]. 노인에서 섬망의 초기증상은 흥분보다는 우울증의 증상과 혼돈될 수 있는 위축의 형태로 나타나므로 간호사가 이를 잘 감지하여야 한다[27]. 일반적으로 약물은 제거반감기가 짧은 약물 위주로 사용한다.
수술 후 섬망이 일단 진단되고 난 후, 치료는 먼저 기질적인 요인을 제거하는 데 초점을 맞추어야 한다. 급성의 경우, haloperidol 0.25-2 mg을 자기 1-2시간 전에 경구 투여하거나, 많이 흥분된 환자의 경우 근육주사를 하기도 한다. Chlorpromazine도 매우 효과적이나, 혈압이 심하게 감소할 수 있다. Diazepam 단독 혹은 다른 향정신성 약물과 함께 투여하여도 좋은 효과를 볼 수 있다. 수술 후 섬망과 관련하여 수술 후 인지기능이 감소할 수도 있다. 최근 연구에서 수술 후 3개월째에 환자의 10% 정도에서 유의한 정도의 인지기능 감소를 보였고, 나이가 유일한 의미 있는 위험인자였지만, 인지기능 장애가 계속 지속되는지 예방가능한지 여부에 대해서는 아직 알려진 바가 없다[28].

결 론

노화는 장기의 구조 및 기능의 진행성·퇴행성 변화에 의해 기능적 예비력이 감소하고, 항상성 기전의 불균형이 일어나는 생리적 변화와 만성질환의 증가, 이에 따른 약동약력학적 특성의 변화로 설명할 수 있다. 수술과 마취를 시행받는 노인환자의 수가 증가하므로, 수술 전후 노인환자를 진료하는 의료진은 이러한 변화 및 약리적 반응에 대해 숙지하여야 하며, 마취과 의사의 각 환자의 동반질환 상태 및 복용하는 약물의 효과를 고려한 세심한 수술 전 평가 및 마취계획이 노인환자의 성공적인 수술과 마취, 수술 전 일상 활동으로의 복귀에 중요한 요소가 될 것이다.

CONFLICT OF INTEREST

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Fig. 1.
Physiologic reserves in elderly patients. The physiologic reserves is already in use for homeostasis in elderly patients, that the physiologic reserves available is less remained in stress condition.
kjco-9-2-76-2f1.tif

REFERENCES

1. Thakur R, Banerjee A, Nikumb V. Health problems among the elderly: a cross-sectional study. Ann Med Health Sci Res. 2013; 3:19–25.
crossref pmid pmc
2. Lakatta EG. Cardiovascular aging research: the next horizons. J Am Geriatr Soc. 1999; 47:613–25.
pmid
3. Rooke GA, Freund PR, Jacobson AF. Hemodynamic response and change in organ blood volume during spinal anesthesia in elderly men with cardiac disease. Anesth Analg. 1997; 85:99–105.
crossref pmid
4. Critchley LA, Stuart JC, Short TG, Gin T. Haemodynamic effects of subarachnoid block in elderly patients. Br J Anaesth. 1994; 73:464–70.
crossref pmid
5. Mark JB, Steele SM. Cardiovascular effects of spinal anesthesia. Int Anesthesiol Clin. 1989; 27:31–9.
crossref pmid
6. Wahba WM. Influence of aging on lung function: clinical significance of changes from age twenty. Anesth Analg. 1983; 62:764–76.
crossref pmid
7. Mahler DA, Rosiello RA, Loke J. The aging lung. Clin Geriatr Med. 1986; 2:215–25.
crossref pmid
8. Silverstein JH, Rooke GA, Reves JG, McLeskey CH, editors. Geriatric anesthesiology. 2nd ed. New York: Springer;2008.

9. Lonergan ET. Aging and the kidney: adjusting treatment to physiologic change. Geriatrics. 1988; 43:27–33.
pmid
10. Aronson S. Renal function monitoring. In : Miller RD, Fleisher LA, Johns RA, Savarese JJ, Wiener-Kronish J, Young WL, editors. Miller’s anesthesia. 4th ed. New York: Churchill Livingstone;1994. p. 1293–317.

11. Epstein M. Aging and the kidney. J Am Soc Nephrol. 1996; 7:1106–22.
crossref pmid
12. Ali H. Renal disease in the elderly: distinctive disorders, tailored treatments. Postgrad Med. 1996; 100:44–57.
crossref pmid
13. Strong R. Neurochemical changes in the aging human brain: implications for behavioral impairment and neurodegenerative disease. Geriatrics. 1998; 53 Suppl 1:S9–12.
pmid
14. Scott JC, Stanski DR. Decreased fentanyl and alfentanil dose requirements with age: a simultaneous pharmacokinetic and pharmacodynamic evaluation. J Pharmacol Exp Ther. 1987; 240:159–66.
crossref pmid
15. Rampil IJ, Lockhart SH, Zwass MS, Peterson N, Yasuda N, Eger EI 2nd, et al. Clinical characteristics of desflurane in surgical patients: minimum alveolar concentration. Anesthesiology. 1991; 74:429–33.
crossref pmid
16. Barvais L, D’Hollander A, Schmartz D, Hendrice C, Cantraine F, Coussaert E. Predictive accuracy of alfentanil infusion in coronary artery surgery: a prebypass study in middle-aged and elderly patients. J Cardiothorac Vasc Anesth. 1994; 8:278–83.
crossref pmid
17. Maitre PO, Ausems ME, Vozeh S, Stanski DR. Evaluating the accuracy of using population pharmacokinetic data to predict plasma concentrations of alfentanil. Anesthesiology. 1988; 68:59–67.
crossref pmid
18. Thompson JP, Bower S, Liddle AM, Rowbotham DJ. Perioperative pharmacokinetics of transdermal fentanyl in elderly and young adult patients. Br J Anaesth. 1998; 81:152–4.
crossref pmid
19. White PF. Anesthetic techniques for the elderly outpatient. Int Anesthesiol Clin. 1988; 26:105–11.
crossref pmid
20. Schnider TW, Minto CF, Shafer SL, Gambus PL, Andresen C, Goodale DB, et al. The influence of age on propofol pharmacodynamics. Anesthesiology. 1999; 90:1502–16.
crossref pmid
21. Peacock JE, Lewis RP, Reilly CS, Nimmo WS. Effect of different rates of infusion of propofol for induction of anaesthesia in elderly patients. Br J Anaesth. 1990; 65:346–52.
crossref pmid
22. Cryns AG, Gorey KM, Goldstein MZ. Effects of surgery on the mental status of older persons: a meta-analytic review. J Geriatr Psychiatry Neurol. 1990; 3:184–91.
crossref pmid
23. Folstein MF, Folstein SE, McHugh PR. “Mini-mental state”: a practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. J Psychiatr Res. 1975; 12:189–98.
crossref pmid
24. Nevin M, Colchester AC, Adams S, Pepper JR. Evidence for involvement of hypocapnia and hypoperfusion in aetiology of neurological deficit after cardiopulmonary bypass. Lancet. 1987; 2:1493–5.
crossref pmid
25. Rogers MP, Liang MH, Daltroy LH, Eaton H, Peteet J, Wright E, et al. Delirium after elective orthopedic surgery: risk factors and natural history. Int J Psychiatry Med. 1989; 19:109–21.
crossref pmid
26. Inouye SK, Bogardus ST Jr, Charpentier PA, Leo-Summers L, Acampora D, Holford TR, et al. A multicomponent intervention to prevent delirium in hospitalized older patients. N Engl J Med. 1999; 340:669–76.
crossref pmid
27. Sullivan EM, Wanich CK, Kurlowicz LH. Nursing assessment, management of delirium in the elderly. AORN J. 1991; 53:820–8.
crossref pmid
28. Moller JT, Cluitmans P, Rasmussen LS, Houx P, Rasmussen H, Canet J, et al. Long-term postoperative cognitive dysfunction in the elderly ISPOCD1 study. ISPOCD investigators. International Study of Post-Operative Cognitive Dysfunction. Lancet. 1998; 351:857–61.
crossref pmid
Editorial Office
101-3304 Brownstone Seoul, 464 Cheongpa-ro, Jung-gu, Seoul 100-717, Korea
TEL : +82-2-393-2114   FAX : +82-2-393-1649   E-mail : ksco2004@paran.com

Copyright© Korean Society of Surgical Oncology. All rights reserved.                powerd by m2community
About |  Browse Articles |  Current Issue |  For Authors and Reviewers