지속적으로 일정량의 알콜 섭취한 쥐의 감압병(DCS) 위험도 분석
인간의 친목 모임에서 술을 제외하기란 쉬지 않을것이다. 특히나 다이빙과 같이 1박이상의 장기 친목 여행에서 밤바다 술잔을 기울이며 침목을 다지며 다이빙에 대한 이야기 꽃을 피우곤한다.
이번의 소개할 논문은 일정량의(중등) 알코올을 지속적으로(만성적) 섭취 시 감압병(DCS) 예방 또는 위험도에 미치는 영향을 쥐실험을 통해서 보여주고 있다.
술쿠버들이 많은 다이빙판에서 흥미로운 실험이다. (읽기 전의 예상과 다른 결과이지만…)
이전 참조 논문(11,16)들에서는 특정 조건하에 알코올 섭취가 DCS 예방 및 치료에 효과가 있다고 이야기 하고 있다.
본 논문의 목적은 지속적으로(만성적) 일정량(중등도)의 알콜 섭취가 쥐의 DCS에 영향을 주는지 확인하는 것이다.(급성 중증-과한 알코올 섭취를 이야기하는 것이 아님을 인지해야한다.)
알코올은 DCS외에도 메스크꺼움, 구토, 느린 빈응시간, 균형감 상실, 판단력 착오, 억제불능등의 증상이 나타날수 있으므로 다이빙 전 알코올 섭취는 좋지않다.
소개
알코올 섭취는 종종 DCS의 위험 요소로 언급되지만 그에 대한 증거는 아직 부족한 상태이다. 1874년 세인트루이스의 미시시피 강(Mississippi River)에 이드 다리(Eads Bridge)의 건설 노동자 채용시 주치의 알폰 지미네 박사가 폭음을 하는 지원자를 불합격시켰다. 좀더 최근의 사설에서는 “신경 감압병 질환의 사례에서 과도한 알콜 섭취가 기여했다”라고 언급되었지만, 바로 지난밤의 섭취가 아니라면 , 더 나쁠 확률은 동등하다고 보았다.
갑압질환(DCS)에 대한 사례를 리뷰를 비교해보아도 감압병 다이버와 그외 군(감압병이 안걸린 그리고 비다이버) 알코올 섭취량이 더 높지 않았다.
다른 실험에서는 감압 후 알코올 투여는 토끼와 인간의 DCS를 예방과 치료에 도움이 되는것으로 나타났다.(참조 11)
본 연구의 목적은 지속적으로(만성적) 일정량(중등도)의 알콜 섭취가 쥐의 DCS 발생에 영향을 미치는지 확인하는 것이다.
(급성 중증-과한 알코올 섭취를 이야기하는 것이 아님을 인지해야한다.)
방법
10주된 30마리의 쥐를 15마리씩 실험군과 대조군으로 나눴다. (추후 30마리의 대조군이 추가되어 3:1 비율로 변경됨)
실험군의 쥐에게는 28일(또는 29일) 동안 12mL/L(12mL 알코올을 988mL 수돗물과 혼합하여 1L 생성)이 함류된 50mL의 물을 제공하였다. 대조군 쥐에게는(n=15)는 수분만을 공급하였다. 12시간 간격으로 조명을 이용해서 낮밤반복을 하였다. (07:00-19:00h)
매주 주, 매 챔버 압축수행 전 쥐들의 몸무게를 측정하고 기록하였다. 모든 다이빙은 오전8시 이후 아침에 시작되었다. 압축 수행 30분 전 두 그룹 모두 수분공급을 중단하였다.
압축프로파일은 1,000kPa(약 10ata,10bar)의 공기 압축은 100kPa/mim 속도로 진행하였다.
최대 압력에서 45분동안 유지되었고, 200kPa까지의 감압은 100kPa/min 속도로 진행되었다.
그 후 200kPa에서 5분, 160kPa에서 5분, 130kPa에서 10분으로 진행하였다.
감압 후 쥐들은 즉시 챔버에서 제거되었고 1시간 동안 DCS 징후를 관찰하였다.
사용된 분류는 0 – 관찰 가능한 DCS 없음(nDCS), 1 – 호흡기 질환 또는 마비(sDCS), 2 – 1시간 이내에 사방(dDCS)로 하였다. 두명의 관찰자가 각각의 경우에서 진단에 동의하였다.
사망시간은 챔버에서 나온 이후 또는 다른 케이스가 확인 된 후를 시작(0)으로 하여 기록되었다. 관찰은 60분간 진행하였고, 사망률 또는 생존률이 기록되었다.
결과
15마리 쥐 중 12마리는 하루 평균 1.3mL/kg(1.0g/kg)의 알코올을 섭취했으며(3마리 주에 대해서 소비량 측정 되지 않음), 평균 체중(SD) 및 DCS 결과는 아래의 [Table 1]과 같다.
nDCS, sDCS 또는 dDCS에 걸친 DCS 분포는 대조군간에 유의한 차이가 없었다.(공식 1, P value = 0.15). 압축시 무게는 대조군간에 유의한 차이가 있었지만 (P < 0.0001), 결합 된 대조군과 알코올 그룹 간에는 유의한 차이가 없었다.(P = 0.50)
실험군과 결합된 대조군과 비교하면 (수식2) 체중(P = 0.23)도 알코올 소비량(P = 0.69)도 DCS와 관련이 없었다. 신뢰구간과 오즈비(Odds rations)는 [Table 2]에 있다.
*Odds rations이 1보다 크면 사건이 일어나지 않을 가능성보다 일어날 가능성이 큼.
*신뢰도 95%에서의 P-value < 0.05 이면 유의미하다.
*각 수식은 원문 참고.
토론
앞선 연구(참조 11, 토끼실험)에서는 에탄올이 DCS로부터 보호할 수 있는 4가지 잠재적 메커니즘을 이야기했다.
① 혈액 내 질소의 용해도를 높여준다. (질소의 용해도는 혈액 또는 물보다 에탄올에서 10배 더 크다.)
② 거품의 표면장력을 3배 낮추어 제염제 역할을 한다.
③ 혈소판의 부착, 응집 및 응고 감소
④ 혈관조화 증가, 가스 배출 가속화
이 4가지 메커니즘 모두 혈 중 알코올 농도 요구하고 있지만, 실험군의 경우 낮은 복용량과 감압전의 지연시간을 고려할때, 위의 메커니즘이 작용하기 위한 혈중 알코올 농도가 충분히 높을 가능성이 낮다.
* 쥐의 야행성 및 실험 시간 영향.
* 이는 일반적으로 다이버들이 하는 패턴과 유사하다. (저녁에 술먹고 취침 후 아침에 다이빙.)
결론적으로 다이빙전 지속적으로 일정량(중등도)의 알코올 섭취는 어린 성인쥐에게 DCS에 예방적이거나 유해하지 않았다.
참조
11 Zhang LD, Kang JF, Xue HL. Ethanol treatment for acute decompression sickness in rabbits. Undersea Biomedical Research. 1989;16:271-4.
16 Zhang LD, Kang JF, Xue HL. Ethanol treatment for acute decompression sickness. Undersea Biomedical Research. 1991;18:64-7.