좌심실 보조장치, 심장이식 환자의 심장재활

2011년, Laoutaris 등[14]은 좌심실 보조장치 환자에서 운동 능력, 운동에 대한 환기 반응, 삶의 질에 대한 운동 프로그램의 효과를 처음으로 보고하였다. 그 외 여러 연구 결과에서 운동 프로그램이 최대산소섭취량을 10% 가량 개선시키고, 6분 보행거리를 52.3 m 늘렸으며 하지 근력을 17% 올리고, 삶의 질을 개선시키는 효과가 있음을 확인하였다[15-17]. Adamopoulos 등[18]은 장기간의 운동 프로그램이 N-terminal pro B-type natriuretic peptide를 감소시키고 myocardial growth factor를 자극한다는 것을 보고하였다.

의료진들은 보조장치를 삽입했더라도 여전히 환자가 쇠약한 상태이고, 장치와 관련된 경험이나 기술이 부족하기 때문에 운동을 시작하는 것을 망설이게 된다. 의료진은 운동 생리와 함께 보조장치 기계에도 익숙해져야 한다[19].

또한 환자의 의무 기록, 임상적 및 기능적 평가가 완전하게 이루어져야 한다. 임상 징후, 자각 증상, 평균 동맥압을 감시해야 하며 고혈압이나 저혈압은 심실 보조장치에 영향을 준다.

물리치료사는 캐뉼라, 드라이브라인, 외부 장치가 이동 중 손상을 받지 않도록 유의해야 한다. 최근의 장치는 이동성이 좋아서 환자의 활동에 영향을 주지 않지만, 가방이 약 2.5 kg에 달하기에 갑작스런 체위 변경이나 균형에 영향을 주는 행위는 주의해야 한다(Table 1).

조기 동원이란 운동 치료의 첫 과정으로 중요하지만 아직 표준화되어 있지 않으며 환자의 상태, 시설, 재활 시작 시기에 따라 결정된다[20,21]. 환자의 요청에 따라 매일 치료 방법을 바꾸어야 하고 좌심실 보조장치나 임상 징후 모니터를 위해 가족이나 간호진이 옆에서 같이 봐주어야 한다. 이 시기는 운동 치료에 대한 금기증을 배제할 수 있어 중요하다. 조기 동원은 장기간의 침상 생활에 의해 발생하는 근육의 기능 저하, 악액질을 예방한다[21] (Table 2).

구체적인 운동 프로그램 세팅, 양식, 기간에 대한 가이드라인은 없으나 가벼운 강도의 운동이 가능하다는 근거가 제한적으로 있다. 환자의 증상, 임상 양상, 기능적 수준에 대한 적절한 평가를 통해 운동 프로그램을 구성해야 한다. 운동 중 모니터링은 필수적이며 환자, 임상적 적응 및 좌심실 보조장치 기능을 감시해야 한다[22,23] .

운동 강도 처방을 위해 증상 제한 운동부하 심폐기능검사를 시행해야 한다[24]. 최대산소섭취량 > 14 mL/kg/min 혹은 6분 보행거리 > 300 m이면 보다 적극적인 운동 검사를 고려할 수 있다.

과도한 발한 및 탈수, 급격한 체위 변화는 피해야 하는데, 정맥환류를 감소시켜 좌심실 보조장치의 기능을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다[22,23,25,26]. 환자들에게 규칙적으로 물을 섭취할 것을 강조해야 한다.

운동 프로그램은 준비 운동, 마무리 운동, 유산소 운동으로 구성되어야 하며, 드라이브라인을 비틀 수 있는 활동은 금지해야 한다. 트레드밀, 고정식 자전거, 햄스트링컬, 레그프레스, 바이셉스컬, 체간 안정성, 호흡근 훈련 등이 시행되어야 한다. 달리기, 로잉 머신, 크로스 트레이너, 복근 운동, 수영, 양팔을 이용하여 무게를 머리 위로 들거나 옆으로 벌리는 운동은 금기이다.

새로운 증상이나 징후가 발생하는 경우(실신, 두통, 호흡곤란, 흉통, 흉부 압박감, 열, 심실성 부정맥 등), 좌심실 보조장치 알람이 울리거나 파라미터의 예기치 않은 변화가 발생하는 경우 운동을 중단해야 한다(Table 3).

대부분의 심장이식 환자에서 좌심실 구혈률은 안정 시 및 운동 중 모두 정상이지만 좌심실 이완 기능이 종종 손상된다[27]. 이로 인해 운동 중 1회 박출량이 정상보다 적게 상승한다. 여유심박수 또한 정상보다 작아져 결과적으로 심박출량이 감소하게 된다.

운동 중 폐 환기와 가스 교환의 효율 또한 이식 후 첫 수개월간 낮다[28]. 이에 같은 강도의 운동을 하는데 더 많은 환기량이 필요하게 되고 이는 운동 중 호흡곤란을 야기한다. 호흡근 위약, 컨디션 저하, 스테로이드 사용에 의해 1회 호흡량도 감소한다[28]. 폐포 가스 확산능 또한 40%의 환자에서 저하된다. 하지만 동맥혈 산소 포화도는 정상 수치이다[29].

만성 심부전의 임상적 경과를 겪으면서 골격근의 구조적 및 생화학적 기능 저하가 발생하며 이는 이식 후에도 보통 지속되나 일부 환자에서는 수개월 후 부분적으로 회복하기도 한다[29,30] (Table 4).

이식 수술 이후 공여자 심장의 부교감 신경 지배가 소실되기 때문에 안정 심박수가 분당 95-115회로 높아진다[31]. 또한 교감 신경 지배가 소실되기 때문에 점진적 부하 운동에서 첫 수 분간 심박수가 상승하지 않다가 이후 정상에 비해 낮은 정도의 최대 심박수까지 점진적으로 상승한다[31]. 최대 운동 강도 시점이 아니라 운동 종료 후 회복기 전환 수 분 뒤 최대 심박수에 도달하고 수 분간 최대치를 유지하다가 이후 서서히 떨어진다. 여유심박수도 정상보다 낮다. 이는 운동에 대한 심박수 변화가 자율신경계 대신 혈중 카테콜라민에 의해 조절되기 때문이다[31].

부분적 심장 재-신경 지배는 이식 후 첫 수개월에서 수년의 시기에 걸쳐 일어난다[32]. 여유심박수 증가는 이식 후 6주째 시작하여 6-12개월에 걸쳐 일어난다. 부교감 신경의 회복은 이식 1-2년 후 나타난다[33,34].

운동이 시작된 후 산소 섭취량의 증가 속도가 정상에 비해 느려지는데, 심박출량과 골격근에서의 산화능이 저하되기 때문이다[35]. 이에 최대 산소 섭취량도 정상에 비해 저하되는데 심장이식 1년 후 95명의 환자를 대상으로 시행한 운동부하 심폐기능검사 결과 최대 산소 섭취량이 20 mL/kg/min으로 나이 및 성별 예측치의 62% 수준이었다[34]. 또한 최대 산소 섭취량은 산소맥, 여유심박수, 골격근 근력, 체질량지수, 성별 등 다양한 인자의 영향을 받기 때문에 예측치의 39%에서 110%에 이르기까지 넓은 범위의 분포를 보인다[36,37].

심장이식을 비롯한 고형 장기 이식에서는 접촉 주의와 카테터를 통한 혈류 감염을 주의하라고 되어 있으나 조혈모세포 이식 외에는 양압/음압 격리를 포함한 보호격리를 할 필요는 없다. 재활치료실 이동에 대해 구체적으로 정해진 바는 없고 다수의 환자가 모여 있는 공간에서 비말 흡입에 의한 감염이 될 수 있으니 고위험 환자는 주의가 필요하다. 혈역학적 안정 상태이고 카테터를 다 제거한 환자라면 치료실 이동이 가능할 것으로 생각된다[38].

Rosenbaum 등[39]은 이식 후 첫 90일간 심장재활 프로그램을 8회 이상 참여하였을 때 10년 생존율 82%로 사망률을 69% 감소시킨다고 보고하였다. Bachman 등[40]은 심장재활 참여시 1년 내 재입원에 대한 위험을 29% 낮춘다고 보고하였다 . Uithoven 등[41]은 23회 이상 심장 재활 프로그램에 참여시 심장 관련 주요 사건 발생이 60% 낮아짐을 보고하였다. 운동 프로그램이 감염 위험을 변화시키거나 급성 거부 반응 발생에 영향을 준다는 근거는 없다.

심장이식 대기자들은 대개 적합한 공여 심장이 나타날 때까지 장기간의 입원 기간을 필요로 하게 되며, 혈역학적으로 안정적이라면 감시하 보행이나 고정식 자전거 운동을 시행한다. 운동 강도 및 운동량은 개인별 맞춤 처방이 필요하며, 여러 요인들의 영향을 받는다. 사전 재활치료의 목적은 이식 대기자들에게 운동 프로그램에 참여하는 것을 친숙하게 하고, 규칙적인 운동 습관을 만드는 것을 도우며 자주 환자를 모니터할 수 있고 운동 능력을 유지하거나 향상시켜 수술 후 회복을 용이하게 하는 것이다.