주의력 결핍 과잉행동 장애의 생물학적 관점

전남대학교 의과대학 정신과학교실 / 전남대학교병원 정신과 소아청소년 정신건강클리닉
최 영

- "집중하지 못하는 아이들"을 먼저 읽어보실 것을 권합니다.-

산만하고 지나치게 과다한 활동을 보이는 아동의 부모들은 "나 때문이다", "내가 애를 잘못 키워서 그런다", "내가 애를 망쳤다"는 식으로 자신을 비난하거나 자책하는 경우가 많다. 실제로 부모의 행동이나 훈육방식이 자녀의 행동을 결정한다는 이론은 많은 전문가들에 의해 인정받아 왔다. 하지만 부모의 잘못된 양육방식이 자녀의 집중력 장애, 산만, 과잉활동을 결정한다면, 환아 들에게서 많이 나타나는 학습장애나 신체적 이상은 어떻게 설명할 수 있으며, 정상적으로 성장하는 다른 형제자매들이 많음은 어떻게 설명할 수 있을 것인가? 이러한 아동들에게서 보이는 생물학적 이상을 알아보는 것은 부모가 쓸모없는 죄책감을 덜고 아동에 대한 적절한 치료의 방향을 제시한다는 점에서 의미가 있다.

주의력결핍 과잉행동 장애 (Attention Deficit Hyperactivity Disorder, 이하 ADHD)는 과거에 미소 뇌손상 증후군(minimal brain damage syndrome), 미소 뇌기능장애(minimal brain dysfunction), 미소 대뇌기능장애(minimal cerebral dysfunction), 또는 발달성 과잉운동증(developmental hyperactivity)등으로 불려왔다. 그 원인을 명확하게 밝히기는 어려우나, 미세한 뇌 또는 대뇌의 손상으로 발현될 수 있는 증상군으로 생각되어져 왔던 것이다.

(☞주의력 결핍 과잉행동장애의 진단기준)

저자는 주의력결핍 과잉행동 장애에 대하여 생물학적인 관점에서 그 원인과 치료를 고찰해 보고자 한다.

I. 생물학적 원인

주의력결핍 과잉행동 장애의 정확한 원인은 아직 알 수 없지만 다양한 원인들이 ADHD를 일으킨다는 것이 학자들의 일치된 견해이다. 한가지의 어떤 원인이 우리가 ADHD라고 부르는 모든 사례를 설명할 수는 없다. ADHD는 다양한 원인으로 인하여 최종적으로 유사한 증세를 보이는 일종의 증후군으로 볼 수 있다.

1. 유전적 요인

570쌍의 쌍둥이들을 대상으로 한 최근 연구 결과, 유전적 인자를 가지고 50% 정도의 원인을 설명할 수 있다고 알려졌다. 일란성 쌍둥이(51%)에서 이란성 쌍둥이(33%)에 비해 ADHD를 동시에 같이 가질 확률이 높다. 283명의 양자를 대상으로 한 연구에서도 이 질환의 유전적 경향이 확인되었으나 난폭한 행동은 사회경제적 상태나 가족요인과 연관되어 있다고 한다. 가족을 대상으로 한 연구에서는 환아의 부모에게서 과잉행동이 많고 알콜리즘과 우울증이 많다고 한다. 모든 사례에서 유전적인 것은 아니지만 많은 경우에서 유전적 요인이 있다고 하겠다.

2. 뇌손상

주의력결핍 아동의 일부에서는 출산 중이나 출산후 뇌손상이 있는 경우가 있다. 주의력결핍 아동의 경우 정상아동에 비해 임신동안에 산모가 건강이 좋지 않았거나, 어린 나이에 임신한 경우가 많았고 임신중독증, 난산의 과거력이 더 많다고 한다. 이러한 점에서 뇌손상이 이 질환의 원인의 하나로 생각되어져 왔다. 하지만, ADHD 아동의 5% 미만에서 실질적인 뇌손상을 시사하는 신경학적 이상소견이 있을 뿐이다.

3. 신경해부학적 인자

특히 대뇌의 전두엽의 이상에 연구가 이루어졌는데 양성자 방출 단층촬영(positron emission tomography, PET)에서 정상아동에 비해 주의력결핍 아동에서 전두엽의 뇌혈류와 당대사가 저하되어 있다고 알려졌다. 자기공명영상진단(magnetic resonance imaging, MRI)에서도 전두엽의 이상이 보고되었다.
전두엽의 전전두엽(prefrontal lobe)은 망상체 형성(reticular formation)과 간뇌 구조(diencephalic structure)에서 오는 경로가 상호 겹치는 부위이므로, 각성 상태의 유지와 의미 없는 자극에 대한 반응을 조절할 수 있다고 보는데 ADHD 환아는 이 부위의 장해로 목표지향적 행동의 수행이 어렵고 충동조절이 어렵다고 생각된다.

4. 신경생화학적 인자

중추신경 자극제(CNS stimulant)와 삼환계 항우울제(tricyclic antidepressant)에 의한 매우 극적인 치료 효과 때문에 이 질환이 중추신경계의 신경전달물질 (neurotransmitter), 특히 카테콜라민(catecholamine)의 기능 장해라고 생각되어져 왔다. 이러한 관점에서 ADHD는 도파민(dopamine)과 노아드레날린(noradrenaline)의 기능 장해와 연관되어 발생하는 것으로 생각된다. 하지만, 뇌의 수많은 신경전달물질들은 서로 상호작용을 하므로 한가지 신경전달물질의 이상을 증상 발현의 원인이라고 단정하기는 어렵다.

5. 신경생리학적 인자

ADHD 아동의 25-50%에서는 뇌파검사(electoencephalograhy, EEG)에서 비특이적 이상 소견이 보이는데 이러한 소견은 중추신경의 성숙지연(CNS maturation delay) 때문이라고 생각된다. 외부 자극에 의한 유발전위검사(evoked potential, EP)에서 자극에 대한 낮은 진폭의 반응을 나타내고 보다 빨리 습관화되는 등 생리학적으로 자극에 대한 낮은 반응성을 보이는 경우가 있다.
최근의 신경생물학적 연구결과를 종합하여 보면, 주의(attention)를 담당하는 전전두엽 피질(prefrontal cortex, 장해시 부주의 발생), 외부로부터의 감각 신호들을 걸러주는 기능을 하는 시상(thalamus, 장해시 산만해짐), 운동의 조절을 담당하는 도파민 중피질 돌기(dopaminergic mesocortical projection, 장해시 과잉행동)의 기능에 이상이 있다고 본다. 노아드레날린계 청반(locus ceruleus)의 기능 장해로 아드날린계의 억제가 실패하여 과다 경계(hypervigilance)가 발생한다고 보는 견해도 인정받고 있다.

5. 염증, 식이, 독극물

염증: 독감 등의 후유증으로 생기는 뇌염이 있은 후에 주의력결핍 과잉행동 장애와 유사한 증세를 보이는 경우가 많다. 뇌염에 의한 신경계의 손상 때문이라고 하겠다.
납:혈중의 납농도가 높을수록 아동의 행동 및 인지기능의 장애가 많다고 보고되었다.
알코올: 임산부의 음주는 태아의 뇌발달을 방해하여 출생 후 아이가 주의력결핍을 보일 가능성을 높게 한다.
음식첨가제: 일반적으로는 직접적 원인은 아니라고 알려졌다.
설탕: 행동이나 집중에 직접적 영향을 미치지 않는다.

저자의 견해로는 주의력결핍 과잉행동 장애의 증상은 대뇌의 전두부의 기능 이상에 의한 것이라고 생각된다. 어떤 경우에는 이러한 기능장해가 유전적인 경우도 있겠고 다른 경우에는 출산 전이나 출산 과정에서의 미세한 뇌손상이 원인이 될 수 있겠다. 그리고 출산 후 특히 생후 1년 동안의 뇌손상, 납중독 등의 결과로 기능장해가 생기는 경우도 있다. 일반적으로는 이 질환에 대한 생물학적 취약성과 다음에서 이야기될 사회심리적인 요인이 상호작용하여 발생하는 것으로 생각된다.

아동의 집중력 장해와 과잉활동의 원인이 무엇인가를 명확하게 따져보는 것은 실제로 부모나 교사에게는 중요하지 않을 수도 있다. 하지만 환아를 위해 중요한 것은 부모나 교사가 ADHD와 뇌에 대한 지식을 축적하고 보다 효과적인 치료방법을 이해하는 것이다.

II. 감별진단해야할 생물학적 질환들

1. 납중독
2. 감각계의 이상- 특히 청력장애
3. 대뇌 전두엽의 종양, 농양
4. 약물에 의해 유도된 과잉행동 (항히스타민제, 항불안제, 수면제, 항경련제, 천식치료제)
5. 물질 남용(알코올, 본드, 부탄가스 등)
6. 정신지체 혹은 박약
7. 경련성 장애 혹은 간질
8. 학습장애
9. 전반적 발달장애 혹은 자폐증
10. 갑상선 기능장해
11. 피부질환- 습진

III. 주의력결핍 과잉행동 장애 아동의 진단평가 및 치료과정

1. 부모나 교사의 문제행동 관찰 및 인지

2. 소아청소년 정신과 의사 등 전문가에게 자문의뢰

3. 부모와 교사에 의한 행동평정척도 작성

4. 신체적 검사 : 납중독 및 빈혈 등에 대한 검사, 영양 결핍 여부에 대한 검사, 자세한 신경학적 검사, 갑상선 기능검사 등

5. 병력청취 : 임신 및 출산력, 발달학적 이정표, 아동의 수면력, 사회적 환경 및 가족력 조사, 학교생활에 대한 평가; 생활기록부, 성적
아동의 병력 청취; 외상, 염증, 신경학적 질환, 알레르기 여부

6. 정신상태 검사

7. 지능 및 학습능력 검사

8. 신경심리검사

9. 환경적 요인을 배제하기 위한 가정환경조사

10. 포괄적인 치료

11. 약물의 효과 및 부작용 평가-최소 연간 4회 이상

12. 기타 특수 검사: 신경생화학 검사, 신경내분비 검사, 뇌유발전위 검사, 뇌영상진단

IV. 약물치료

반세기 전 의사 '찰스 브레들리'에 의해 암페타민이 산만하고 활동이 많은 아이를 침착하고 유순하게 만든다는 사실이 보고되었다. 1950년대에 들어 미국에서 중추신경자극제에 대한 본격적인 연구와 임상적 이용이 이루어졌다. 미국의 경우 초등학교 아동의 약 1-2%정도가 자극제를 투여 받고 있다고 한다.

1. 사용되고 있는 약물들

1) 중추신경자극제 혹은 정신자극제(CNS stimulant or Psychostimulants)

디-암페타민(dextroamphetamine), 메틸페니데이트(methylphenidate), 페몰린(pemoline)

2) 항우울제

이미프라민, 데시프라민, 노아트립틸린, 크로미프라민, 부프로피온, 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 (SSRI: 프루옥세틴, 서트랄린, 파록세틴), 단가아민 산화효소 억제제 (MAOI: 모크로베마이드)

3) 크로니딘, 구안파신

4) 항불안제

5) 정신병약물

6) 리튬

7) 항경련제 (카바마제핀, 발프로에이트)

2. ADHD치료에서 약물 치료의 역할

지난 20여년 간의 연구에 의해 주의력결핍 과잉행동 장애에서 중추신경자극제의 효과는 명확하게 입증되었다. 미국의 볼티모어 카운티에서는 공립초등학교 아동의 5.9%가 중추신경자극제를 투여받고 있는 등 최근에 과다한 약물사용에 대한 논란이 미국에서는 이루어지고 있지만, 우리나라의 경우 약물치료가 필요한 환아 에서조차 적절한 치료가 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

약물 치료만 단독으로 시행하는 것은 장기적으로 큰 효과가 없다.
환아 개개인에 맞는 포괄적이고 다원적인 치료가 필요하다.
만성적 질환이므로 약물 치료를 계획하고 치료효과를 기대할 때 이러한 점을 고려해야 한다.
신약이 개발되있으며 약물 치료를 반대하는 사람들도 있지만, 현재로서는 중추신경자극제가 가장 효과적인 치료법이다.

3. 중추신경자극제

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약  물  명               최초용량         효과지속시간     투여횟수/일
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디-암페타민       0.15-0.6mg/kg    4-5 hr                 2-3

메틸페니데이트   0.3-1.2mg/kg      3-4 hr                 2-3

페몰린               0.5-1mg/kg        7-8 hr                 1-2
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1) 중추신경 자극제의 효과

일반인들은 자극제를 진정제나 안정제라고 생각하는 경우가 많지만 실제로는 진정효과나 안정효과가 아니라, 오히려 환아의 집중력을 증진시키고 활동수준을 조절하는 것을 도와줌으로서 치료적 효과를 보게 되는 것이다. 자극제는 단순히 증상을 조절하는 것 뿐 아니라 뇌의 생화학적 이상을 교정하는 효과가 있다고 본다.
임상적으로는 적어도 환아의 70-80%에서 한가지 약물의 첫 시도에서 증상의 호전이 있다고 알려져 있다. 그 효과는 즉각적이며 극적인 경우가 많다. 또한 세 가지 중추신경자극제 중 한가지에 효과를 보일 확률은 85-90%에 이른다고 한다.

(1) 행동 및 사회적 상호작용에 대한 효과

a. 과잉활동의 감소
b. 파괴적 행동의 감소
c. 공격성의 감소
d. 순응(고분고분함)의 증가
e. 불필요한 상호작용 횟수의 감소
f. 같은 또래 아이로부터 일탈된 모습의 감소
g. 부모와 교사의 지배적 상호작용의 감소
h. 부모와 교사의 칭찬과 관심의 증가, 환아의 자존심 증가

(2) 인지적 효과

a. 주의력 증가, 충동적 실수의 감소
b. 학습성취의 단기적 증가
c. 장기적 효과; 연구중

단, 자극제 투여 자체만으로 학습 기술이나 사회적 기술이 향상되는 것은 아니다. 또한 약물이 부모의 일관된 지도나 훈육을 대신할 수 없다. 그러므로 동시에 심리사회적 치료가 이루어져야 한다.

2) 중추신경자극제의 부작용

자극제를 투여 받은 환아 들에게서 주로 다음과 같은 부작용이 보고되고 있다. 이러한 부작용은 대개 용량을 줄이면 조절되고, 시간이 지나면서 없어지는 경우가 대부분이다. 즉, 전문가에 의해 주의깊게 처방되는 경우 크게 문제가 되지 않는다는 것이다.

(1) 식욕의 저하
(2) 수면장해
(3) 위장 증세(위통, 오심, 구토)
(4) 두통
(5) 짜증
(6) 틱

3) 중추신경자극제 사용에 있어 논란이 되고 있는 부분들

(1) 성장발육 억제- 약물을 투여 받는 경우에 신장과 체중의 증가가 더디다는 초기의 연구 보고가 있었다. 약물 휴일(약물투여를 일시 중단하는 시기)을 시행하는 경우 성장 발육을 따라잡는다는 연구 결과와 성인이 되어서의 최종적 신장의 감소가 없다는 보고로 보아 염려할 만한 정도는 아니지만, 규칙적으로 신장과 체중을 잴 필요가 있으며, 신체적 성장이 왕성한 청소년기에는 특히 유의해야 한다고 생각된다.

(2) 틱의 발생- 틱의 기왕력이 있거나 가족력이 있는 환아 에서는 약물투여에 의해 틱이 발생된다는 보고가 있다. 하지만, 최근의 연구에서는 주의력결핍과 틱을 같이 가진 환아 들에서 자극제가 두 가지 증상을 다 감소시킨다는 결과가 있는데 이는 질병의 개인차를 고려해야 함을 시사한다.

(3) 약물 남용- 약물 남용의 원인이 되지 않는다.

(4) 간질 발생 문제-경련의 극치를 낮추지 않으므로 염려할 것 없다.

(5) 청소년기의 약물효과 문제- 과거에는 청소년기 동안이나 청소년기가 지나면 자극제의 효과가 없다고 생각되었지만 현재에는 청소년 뿐 아니라 주의력 결핍을 보이는 성인에서도 치료적인 효과가 있다고 본다.

(6) 아동에게 약에 대한 설명을 시행하는 문제- 가능한 약물의 효과와 부작용에 에 대해 자세하게 알려주는 것이 좋겠다. 대부분 환아에서 이러한 설명을 받아들이고 약물투여 시도를 흔쾌하게 받아들인다.

4) 중추신경자극제의 부작용에 대한 처치

(1) 일반적인 부작용은 투여 후 2 - 3주에 대부분 사라지는 경우가 많다.

(2) 식욕의 저하
-아침과 점심식사 후 약물을 투여한다.
-저녁식사에 칼로리가 높은 음식물을 섭취시킨다.
-주말에 약물의 용량을 줄이거나 약물을 주지 않는다.

(3) 수면장해
- 수면장해의 원인을 평가한다.
- 약물 투여 시간을 앞으로 당기거나 취침 전 크로니딘을 투여한다.

5) 중추신경자극제의 부작용에 대한 평가

(1) 약물 투여 전에 증상여부를 평가하고 투여 후 주기적인 부작용 평가를 한다.
(2) 정기적으로 약물투여를 중단하고 관찰한다.
(3) 신체적 검사
a.신장과 체중을 3-4 개월 간격으로 잰다.
b.혈압과 맥박을 2-4 개월 간격으로 측정한다.
c.일년에 일회 이상 소아과적 검진을 시행한다.
d.일년에 일회 이상 혈액검사를 시행한다.
(4) 주기적으로 불수의적 근육운동 여부를 관찰한다.

6) 왜 메틸페니데이트가 가장 우선적으로 사용되는가?

가장 많은 연구가 이루어졌다.
디-암페타민 보다 쉽게 구할 수 있다.
디-암페타민 보다 남용의 가능성이 적다.
페몰린보다 효과가 높고, 부작용이 적으며 투여가 용이하다.
과잉 활동을 줄이는데 보다 효과적이다.

7) 언제 약물치료를 중단할 것인가?

"약물의 휴일 Drug Holiday": 만약 행동증상이 심하지 않다면 방학동안에 약 2주정도 약물투여를 중단하는 기간을 설정하여 지속적인 약물치료의 필요성을 평가하고 약물의 부작용을 최소화하는데 효과적이다.
학년이 시작하는 무렵에는 약물투여를 중단하는 것은 바람직하지 않다. 학년 도중에 약물을 중단한다면 비교적 환경에 적응하고 난 후에 시행하는 것이 좋다.
약물치료의 기간은 질병의 경과, 증상의 심각도, 약물의 효과 및 부작용, 환경적 영향 등을 종합적으로 고려해야 하므로 환아 개개인에 따라 달라진다.

4. 중추신경자극제 이외의 약물치료

1) 자극제 이외의 약물치료가 필요한 경우

자극제의 효과가 없거나 작은 경우
자극제의 부작용이 심한 경우
자극제에 내성이 생긴 경우
공존 질환이 있는 경우
틱 / 뚜레씨 병
전반적 발달장애 / 정신지체 / 정신분열증 / 인격장애
물질 남용
불안장애
기분장애(우울증, 조울증)
자극제의 효과를 높이기 위해서 혹은 병합 투여 목적

2) 삼환계 항우울제>

70%의 환아에서 과잉활동, 충동성, 부주의, 불안 및 우울을 호전시키는 효과가 있다. 부정맥과 같은 심혈관계의 부작용이 있을 수 있으므로 주의가 필요하다. 삼환계 항우울제 투여 전에 평가해야 할 사항들은 다음과 같다.

(1) 심전도
(2) 맥박, 혈압
(3) 심장질환, 부정맥, 급사의 가족력
(4) 경련성 질환의 가능성이 있는 경우 뇌파검사(EEG)

3) 크로니딘(Clonidine), 구안파신(Guanfacine)

알파-아드레날린 계의 촉진제로서 과거에 주로 고혈압 치료제로 사용되었던 약물로서 주의력결핍 환아에서 효과가 있다고 알려졌다. 일상적인 투여 용량은 0.15mg - 0.4mg/일이며 그 적응증은 다음과 같다.

(1) 자극제와 병합투여하는 경우

수면장해
매우 활동이 많고, 감정의 변화가 심하고, 안절부절하며, 폭발적이고, 좌절을 견디지 못하는 경우
자극제의 효과가 적은 경우
자극제에 대한 반동현상이 있는 경우

(2) 자극제 대신에 사용하는 경우

기존의 틱이 있거나 자극제 치료과정에서 틱이 발생한 경우

V. 맺는 말

결론적으로 주의력결핍 과잉행동 장애는 생물학적 취약성이 있는 아동에서 심리사회적 인자가 동시에 주어지는 경우 발생하는 하나의 의학적 질환이다. 이러한 생물학적 이상을 교정하기 위해 시도되는 약물치료가 매우 효과적이나, 반드시 약물치료와 동시에 개인 및 집단 정신치료, 행동치료, 가족상담 등 심리사회적 치료가 같이 이루어져야 치료적 효과를 극대화할 수 있겠다.
의학적 치료와 심리사회적 치료는 상호 보완적인 효과를 가진다. 즉, 두 가지 치료를 같이 시행함으로써, 약물의 용량을 줄일 수 있고 심리사회적 치료 프로그램을 쉽게 시행할 수 있게 되는 것이다. (광주전남 소아청소년 정신건강연구회 1997년 추계 심포지움에서 구연된 원고입니다. 이 자료를 개인적인 학습이외의 용도로 사용하시려면 사전 동의를 받으셔야 합니다. e-mail: childpsy@drchoi.pe.kr)

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