건강 수준 향상을 위한 역학의 이해

역학의 정의와 목적

역학(epidemiology)이란 그리스어에서 기원한 것으로 '인구 집단에 관한 학문' 또는 '인구집단의 질병에 관한 학문'이라고 다양하게 해석되며, 다음의 의미를 내포하고 있습니다.

첫째, 인구집단을 대상으로 하고, 둘째, 질병의 빈도를 측정하며, 셋째, 질병의 분포를 파악하여 질병 양상을 비교함으로써, 넷째, 질병의 결정요인을 탐구한다. 즉, 역학은 질병의 요인들과 질병의 관련성을 파악함으로써 궁극적으로 인구집단의 건강 수준을 향상하려는 데 있다고 할 수 있습니다.

 

역학의 목적은 인구집단에 발생하는 질병 예방이므로 질병의 최종적 원인을 규명하지 않더라도, 어떤 요인과 질병 사이에 원인적 연관성이 의심되면 잠정적이나마 이를 원인으로 간주하고 예방에 활용합니다.

 

① 질병의 원인 파악

질병 예방을 위해 질병의 발생 원인을 파악함으로써 궁극적으로 인구집단의 건강 수준을 향상하는 것이 역학의 중요한 목적입니다.

 

② 지역사회 질병 규모 파악

지역사회의 질병 규모, 즉 주요 상병에 관한 발생률, 발병률, 유병률 등을 파악하는 것은 지역사회 건강 상태를 파악하는 데 주요한 역할을 하며 이를 관리하기 위한 기초자료로 활용할 수 있습니다.

 

③ 질병의 자연사와 예후 파악

질병의 원인 요소와 질병 발생, 회복, 사망에 이르기까지 질병의 자연사가 질병마다 다릅니다. 따라서 자연사를 미리 파악하게 되면 질병 관리 방법의 효과를 평가할 수 있습니다.

 

④ 질병 관리 방법의 효과 평가

질병의 예방 및 치료 등 질병 관리에 있어서 선택한 질병 관리 방법이 증상을 경감시키거나 이환 기간을 감소시키거나 사망률을 감소시키는 등 효과가 있는지 평가합니다.

 

⑤ 보건정책 수립의 기초 마련

역학은 공중보건사업의 기획과 집행 및 평가 등에 중요한 역할을 하고 있으며, 이러한 과정을 통해 새로운 보건정책 수립에 대한 기초자료를 제공합니다.

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질병 발생의 역학적 개념

(1) 역학의 기본요인

질병은 질병 발생과 관련되는 요인, 즉 병인, 숙주, 환경 등의 상호작용에 의해 질병이 나타나며, 그 요인들의 역학관계에 의해 질병의 종류와 정도가 결정됩니다.

 

① 병인(agent) : 질병 발생에 꼭 필요한 요인, 즉 필요조건입니다.

㉠ 생물학적 병인

일반적으로 가장 많이 알려진 병인들로, 곰팡이·세균·바이러스·기생충 등 동물계, 식물계의 살아있는 미생물을 의미합니다.

㉡ 생화학적 병인

독물질같이 숙주와 접촉하거나 체내에 들어갔을 때 질병을 일으킬 수 있는 모든 화학물질을 의미합니다.

㉢ 물리적 병인

신체에 상해를 일으킬 수 있는 요인, 즉 열·햇빛·온도·기압·소음 등이 이에 속합니다.

㉣ 정신적 병인

정신장애를 유발할 수 있는 스트레스 등이 이에 속합니다.

 

② 숙주(host) : 생물이 기생하는 대상으로 삼는 생물을 의미합니다.

㉠ 유전적 소인

혈액형, 선천적 인자, 면역성 등

㉡ 인적 요인

성별, 연령, 종족, 직업, 사회경제적 계급 등

 

③ 환경(environment) : 숙주를 둘러싸고 있는 모든 것을 의미합니다.

㉠ 생물학적 환경

모든 감염균, 병원소, 매개곤충, 식품, 약품 등

㉡ 사회적 환경

사회적 관습, 인구이동, 경제 수준, 경제 상태 등

㉢ 물리 · 화학적 환경 : 기후, 복사선, 기압 등의 모든 화학물질과 주택시설, 하수처리, 공기조절 등의 물리적 환경

 

(2) 질병 발생의 생태학적 모형

모든 질병은 하나의 원인으로 생기는 것이 아니고 대부분 여러 가지 요인이 상호작용하여 발생합니다. 이러한 개념을

질병 발생의 다요인설이라 하며, 질병의 발생과 발달을 가장 효과적으로 차단할 수 있는 방법을 찾아내기 위한 개념으로 3가지 생태학적 모형이 제시되고 있습니다.

 

① 역학적 삼각형(epidemiologic triangle) 모형 : 감염성 질병 요인 설명에 유리

질병 발생의 생태학적 모형 중 가장 보편적으로 사용되어 온 모형으로 모든 질병의 발생이 그 병을 일으키는 원인 즉 병인과 이것이 사람에게 침입되는 것을 도와주는 환경, 그리고 질병의 대상이 되는 사람, 즉 숙주 등 세 가지 요소의 상호작용에 의해 결정된다는 이론입니다. 예를 들면, 결핵의 경우 병인인 결핵균에 노출되었다고 해서 모든 사람이 결핵에 걸리는 것이 아닙니다. 결핵균이 침투하였을 때 숙주인 사람의 영양상태나 면역력에 따라 질병 여부에 차이가 있으며, 위상 상태 및 환기 상태 등의 환경 영향도 받게 됩니다.

 

② 거미줄 모형(web of causation)

질병 발생은 어느 한 가지 원인에 의한 것이 아니라 여러 가지 원인이 서로 연관되어 있어 선행하는 여러 가지 요소가 복잡한 계보를 이루는 결과로써 어떤 질병이 발생한다는 것으로 다요인에 의한 질병 발생의 기전을 설명하는 데 유리한 모형입니다. 예를 들어, 결핵의 경우 병인인 결핵균으로의 노출, 영양 결핍, 혼잡, 빈곤, 낮은 면역력, 동반 질환 등의 요인들은 질병을 유발하는 데 직·간접적으로 상호작용할 수 있다고 보는 것입니다.

1960년대 초까지만 해도 사망원인 순위 1, 2위를 차지하던 소화기나 호흡기계 여러 가지 세균성 질환들이 지금은 많이 감소하고, 세균과는 거의 무관한 각종 암과 심장병이나 뇌혈관 질환 같은 순환기계통 질환이 사망 순위 1, 2위를 차지하고 있습니다. 이들 암이나 순환기계 질환의 경우와 같이 그 발생 원인을 한마디로 말할 수 없는 각종 비감염성 질환의 경우 질환이 발생하는 복잡한 과정을 설명하는 데 사용되고 있으며 질병의 예방대책 수립에 유리합니다.

 

③ 수레바퀴 모형(wheel model)

질병의 발생에는 단일 또는 복합의 질병 발생 요인들이 관련되어 있습니다. 예를 들어, 결핵의 경우, 충분한 원인을 나타내는 하나의 수레바퀴 모형은 보균자와의 접촉, 낮은 면역력, 그리고 혼잡을 포함하고 또 다른 수레바퀴 모형은 보균자와의 접촉, AIDS 감염, 위생 불량 등을 포함할 수 있습니다. 두 수레바퀴 모형은 모두 질병을 유발하기에 충분한 원인을 나타내지만, 요소들은 서로 다릅니다.

그러나 두 수레바퀴 모형 모두 결핵 발생을 위한 필요 요소로 반드시 결핵 유기체를 포함하여야 합니다. 수레바퀴 모형은 자체적으로 '필요'한 어떤 조건 없이도 몇 가지 요인과 요인들의 상호작용을 통해 질병이 어떻게 발생할 수 있는지를 설명하는 접근 방법입니다.

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역학적 연구 방법 분류

역학적 연구에서 관찰과 실험에 의해 자료수집을 하고 연구할 수 있습니다. 첫 번째, 관찰연구는 실험적 조건을 통제하지 않고 자연적으로 일어난 현상을 관찰하고 분석하는 방법이고, 두 번째, 실험 연구는 연구목적을 달성할 수 있는 이상적인 연구조건 아래에서 가설을 검증하는 연구 방법입니다. 현실적으로 인구집단을 대상으로 연구하는 역학에서는 실험 연구하기에는 제한적이므로 대부분 관찰연구를 실시하게 됩니다. 역학을 분류해 보면 다음과 같습니다.

 

(1) 기술 역학(Descriptive epidemiology)

기술 역학은 질병 분포와 시간적 변화를 예측하여 질병을 규명하기 위한 가설을 세우고 가설 검증을 실시하여 이를 기초로 새로운 가설을 제안합니다. 예를 들어, 특정 정신장애의 상대적 빈도를 평가할 때, 성인의 정신건강에 대하여 제한적인 지식을 가지고 있기 때문에 공동연구를 계획한다고 하면 일반 주민 집단과 비교하면 이 연령대 그룹에서 매우 흔한 우울증의 특정 유형을 발견하였다고 가정해봅시다. 그러면 이러한 장애가 상대적으로 과다한 것을 설명하고 다른 사회, 건강 측면에서 내포된 의미들을 발견하기 위하여 이를 기초로 새로운 가설을 제안하고 향후 연구할 것입니다.

기술 역학에서 질병 분포를 설명할 때는 사람, 장소, 시간의 특성으로 요약할 수 있습니다.

 

① 인구학적 특성

연령은 질병 발생에 있어 가장 영향이 큰 요인입니다. 연령에 따라 발생빈도가 높은 질병이 달라지고 연령이 증가함에 따라 사망률도 높아지게 됩니다. 성별은 남자가 여자보다 질병에 의한 사망률이 대체로 높으며, 성별에 따른 유전적·호르몬·해부학적 차이로 질병 및 사망의 원인도 차이가 있습니다.

사회경제 수준은 직업, 수입, 교육 수준, 기타 사회적 지위 등을 고려한 인구집단의 계층적 개념으로 질병에 다양한 원인으로 작용하고 있습니다. 예를 들면, 암, 고혈압, 뇌졸중, 허혈성심질환, 당뇨병 등 우리나라 주요 질병 유병자율은 저학력, 저소득, 육체노동 군 등 사회적 수준이 낮은 계층에서 높은 수준을 나타내고 있습니다.

 

② 지역적 특성

지역적 특성에 따라 특정 질환의 규모가 다른 경우가 많은데 이는 지역 간에 인구분포, 환경, 생활양식 등에 차이가 있기 때문입니다. 수도권 지역이 다른 지역에 비해 고혈압 유병률이 낮습니다. 그리고 대도시 지역이 농어촌이 많은 지역에 비해 고혈압 유병률이 낮게 보이는데, 이는 인구학적으로 농어촌 지역에서는 노령인구가 많고, 도시지역은 농어촌지역에 비해 상대적으로 노령인구가 적기 때문으로 추측할 수 있습니다. 노령인구의 비율이 높을수록 만성 퇴행성 질환은 지역적으로 발생비율이 다르게 나타날 수도 있습니다.

 

③ 시간적 특성

월간 또는 연간 등 시간에 따라 질병 발생과 사망률의 변화를 관찰하면 일정한 경향을 발견하여 예측이 가능합니다.

이를 통해 질병이나 사망에 대한 가설을 세우고 질병 발생을 예방할 대책을 마련하게 됩니다.

시간에 따른 질병 발생과 사망률의 변화를 추세 변화, 주기 변화, 계절 변화 등으로 구분하며 장기와 단기로 구분하기도 합니다.

 

(2) 분석 역학(Analytic epidemiology)

분석 역학의 목적은 첫째, 특정 발병 원인에 대한 가설의 검증과 만성 건강 영향을 평가하고, 둘째, 새로운 발병 원인에 대한 가설을 생성하고 역학적 요인을 제안하며, 셋째, 예방 가설의 생성과 질병 예방을 위한 가능성을 제안하기 위한 것입니다.

 

① 단면 조사연구(cross-sectional study)

단면 연구는 위험요인과 질병을 한 시점에서 동시에 조사하는 연구로 구체적 가설을 가지고 이를 검증한다는 점에서 기술 역학과 차이가 있습니다. 대표적인 예로 우리나라에서 1980년부터 실시하고 있는 국민건강 영양조사를 들 수 있습니다.

 

② 환자-대조군 연구(case-control study)

환자-대조군 연구는 질병에 이환된 환자군과 적절한 방법으로 선정된 건강한 대조군을 대상으로 질병과 관계가 있을 것이라고 예상되는 위험 요소에 차이가 있는지 비교 분석하는 연구입니다.

 

③ 코호트 연구(cohort study)

질병의 원인에 대한 공통적인 특성을 가진 집단을 대상으로 의심되는 어떤 특성 원인 인자에 관한 정보를 수집한 후 이 인구집단에 대해서 질병이 발생할 때까지 추적 관찰함으로써 질병의 원인에 노출되지 않은 집단과의 질병 발생률을 비교하는 연구 방법입니다.

 

(3) 실험 역학(experimental epidemiology)

연구자가 사람을 직접 연구 대상으로 하는 실험적 연구로 그 결과를 직접 사람에게 적용하여 질병의 예방과 진단 및 치료에 활용할 수 있도록 수행하는 연구입니다. 그러나 실험 역학 연구는 대상이 사람 자체라는 점에서 윤리성이 가장 중요한 전제가 되어야 하며 시험관 연구나 동물실험 연구를 통하여 얻은 자료를 검토하여 사람을 대상으로 한 연구를 수행하는 데 문제가 없는지를 평가하여야 합니다.