통증(Pain) 그리고 위약(Placebo) 효과에 대한 고찰

인간이 경험하는 불쾌한 감각인 통증(Pain)을 치료하기 위한 많은 의학적 치료 방법들이 존재한다. 치료를 위해선 환자에게 나타나는 통증이 무엇에 기인되는지 아는 것이 우선이며, 그렇기 위해서는 통증이 어떻게 우리 몸에서 발생되는지에 대한 이해가 선행되어야 한다.

또한 위약(흔히 플라시보) 효과에 대해서 과거에는 환자를 기만하는 행위로 치부되었지만, 현재 의학적 증거에서는 이러한 위약 효과가 실제 환자의 통증을 감소하는데 중요한 역할을 한다는 메커니즘이 규명되고 있으며 이를 어떻게 적극 활용할지에 대한 연구들이 수 없이 이뤄지고 있다.

국제통증연구협회(IASP)에 따르면 통증은 실제 또는 잠재적인 조직 손상과 연관되거나 유사한 불쾌한 감각적, 정서적 경험으로 정의되고 있다. 통증은 환자가 의료종사자의 도움을 받는 가장 큰 이유 중 하나이며, 물리치료사가 치료하는 가장 흔한 질병 중 하나이다.

 

그 중 허리통증은 전세계적으로 장애의 주요 원인 중 하나이며, 통증이 있는 환자를 효과적으로 치료하기 위해서는 통증이 발생하는 메커니즘(Mechanism)을 이해하는 것은 필수이다.

 

통증(Pain)과 통각(Nociception)은 다른 개념으로 설명된다.

통증(Pain)과 통각(Nociception)은 이전 까지 비슷한 개념으로 설명되었지만, 실제 서로 다른 두 가지 현상을 의미한다. 통각은 조직 손상과 관련된 자극이 신경 경로를 활성화시키는 생리학적 과정인 반면, 통증은 개별화된 의식 경험이다.

 

통각(Nociception)은 통각수용기에 의해 활성화된 정보를 말초 및 중추신경계에서 처리하는 것이며, 이러한 수용기는 기계적, 열적 또는 화학적 자극을 통해 잠재적으로 손상을 주는 자극을 감지하는 피부 및 기타 조직의 자유 신경 종말(Free nerve ending)을 의미한다.

 

조직 손상 후 다양한 화학 물질이 발충되어 일차 통각수용기에 영향을 미치게 된다. Bradykinin, Serotonin, Histamine, Prostaglandins, Leukotirene와 같은 물질을 손상 부위에서 염증 매개체 역할을 하며 통각수용기를 직접적으로 활성화하거나 간적접으로 자극한다.

 

유해한 자극이 통각수용기를 통해 전달되면 전기 신호로 변환되어 1차 구심성 뉴런을 따라 척수 후각(Dorsal horn)으로 전달된 다음 2차 뉴런과 시냅스 되며, Glutamate와 Aspartate은 이러한 시냅스에서 발견되는 두 가지 흥분성 신경전달 물질이며, 시냅스 전 뉴런과 신경교세포에 의해 방출된다.

 

2차 뉴럽의 두 가지 주요 유형은 통각 특이적(Nociceptive specific) 뉴런과 넓은 역동 범위(Wide dynamic range) 뉴런이며 둘 다 등쪽 뿔(Dorsal horn)에 위치한다. WDR 뉴런은 A-베타 섬유뿐만 아니라 침해성 A-델타 및 C 섬유로부터 신호를 수신하는 것으로 알려져 있기 때문에 그렇게 표시되며, 정준선을 지나 반대편으로 이동하고 외측 척수시상로(Lateral spinothalamic tract)을 거쳐 척수 위로 이동하며, 정도는 덜하지만 척수망상로(Spinoreticular tract)를 통과한다.

 

이 경로는 결국 시상 및 기타 뇌간(Brain stem) 구조로 투사되며, 거기에서 체감각 피질(SSC), 섬엽(Insula) 전대상 피질(ACC) 또는 전두엽 피질과 같은 다양한 피질 부위로 투사된다.이러한 피질 구조에서 하강되는 조절 신호가 아래쪽으로 투사되어 신경절, 척수 및 척수 상 구조 수준에서 신호를 조절하며, GABA와 Glycine은 척수 상부와 척수 수준에서 발견되는 주요 억제성 신경전달 물질이다.

 

이 통증 경로의 순 효과(통각수용기에서의 전달 및 CNS로의 전달 및 다양한 수준의 조절)는 개인의 통증 인식과 전반적인 통증 경험을 생성하게 할 수 있다.

 

 

통각 신호의 과활성화로 인하 말초감작화 (Peripheral Sensitization )

말초민감화(감작화)는 조직 손상 동안 일차 통각수용기가 염증 매개체(예 : 브래디키닌, 세로토닌, 히스타민, 프로스타글라딘, 사이토카인 및 류코트리엔)에 노출된 직접적인 결과이며, 이는 주변 조직의 역치를 감소시켜 통각수요기의 반응성을 증가시킨다. 결과는 조직 손상의 주변 부위에서 발생하는 통증 신호의 증폭을 의미한다.

 

지속적인 말초감작화로 인해 영향받는 중추감작화 (Central Sensitization)

중추민감화(감작화)는 중추신경계 체성감각 과정의 변화를 의미한다. 이는 통각수용기 통증 역치가 낮아짐에 따라 통증 과민증 또는 통각과민증뿐만 아니라 비통각수용성 신경 경로가 촉발되기 시작하는 현상이 이질통(Allodynia)를 나타낸다. 통증 생성 및 통증 경로 자극은 중추 감작 환경에서 조직 치유 후에도 발생할 수 있다.

 

통증 섬유 (Pain Fiber)

통증과 온도 자극은 두 가지 유형이 말초 감각 섬유인 Aδ와 C 섬유에 의해 감지된다. 둘 중 Aδ 섬유는 더 크고 수초화 되어 있으므로 수초화 되지 않은 C 섬유보다 빠르게 전도되며, Aδ 분리된 작은 영역에 모여 있는 경향이 있어 자극을 국소화 하는데 도움이 되는 반면 C 섬유는 더 많고 광범위하게 분포되어 있다.

 

대조적으로 A-베타 섬유는 촉각을 전달하고 직경이 훨씬 더 크며 높은 수초화로 인해 A-델타와 C 섬유보다 빠른 속도로 정보를 전달한다.

 

임상과의 연관성 (Relevance To Clinical Practice)

통증 치료는 통합적인 접근이 가장 중요하며, 환자가 겪고 있는 통증의 위치와 유형에 따라 치료 전략을 세울 수 있다. IASP에 따르면 통증은 통각성, 신경병증성, 염증성으로 분류될 수 있으며 기간에 따라 급성 및 만성으로 구분한다.

 

물리치료사 또는 건강의료전문가로서 우리의 치료 전략이 이러한 한정자에 의해 직접적인 영향을 받기 때문에 이러한 개념은 매우 중요하다. 예를 들어 급성 통증은 많은 경우 부상 메카니즘과 직접적으로 관련되는 경향이 있으므로 개념화, 식별 및 치료가 더 용이할 수 있다.

 

반면 만성 통증은 일반적으로 고통의 차원과 정서적, 인지적 영향이 포함되기에 다차원적인 접근 방법으로 접근할 필요가 있다. 이와 같은 맥락에서 의료 서비스 제공자는 고통스러운 말초신경병증을 통각수용성 통증과 다르게 접근해야 하므로 정의에 대해 짚고 넘어가보자.

 

유해수용성 통증 (Nociceptive Pain)

통각성 구심성 신경 섬유(A-δ or C fibers)의 활성화로 인해 발생하는 유해한 손상 또는 조직 손상에 대한 인체의 정상적인반응이며, 이러한 통각수용기는 피부 바로 아래 힘줄, 관절 및 신체 기관에서 끝나는 자유신경종말(Free nerve ending)을 의미한다. (역치 이상의 자극이 감각 신경 경로를 통해 전도되고, 그 정보가 뇌에서 인지될 때 나타나는 통증이며, 자극이 사라지면 통증도 사라진다.)

 

신경병증성 통증 (Neuropathic Pain)

체성감각 신경계(말초신경계 또는 중추신경계)의 일차 병변 또는 질병에 의해 시작되거나 발생하며, 기능 상실, 타는듯한 통증, 과민증 또는 이질통을 유발할 수 있따. 신경 손상 후 척수 신경교 세포에서 전염증성 사이코카인과 케모카인이 상향 조절되며, 이는 신경병증성 통증 메커니즘의 중요한 역할을 한다. 당뇨병 또는 말초 신경병증, 대상포진 후 신경통, 척수 손상 통증, 뇌졸중 후 중추 통증을 포함하되 이에 국한되지 않는다. (신경계 자체의 문제로 인해 나타나는 대부분의 통증을 일반적으로 신경병성 통증이라고 일컫는다.)

 

염증성 통증 (Inflammation Pain)

조직 손상이나 감염 후에 발생하는 면역 반응이나 염증성 물질의 활성화로 인해 발생하는 통증이며, 염증성 통증의 매개체는 프로스타글라딘, 브레디키닌, 히스타민, 세로토닌, 사이토카인, 아데노신 삼인산, 케모카인, 물질 P 등이 포함되지만 이에 국한되지 않는다. (통각수용성 통증과 동시 발생될 가능성이 높으며, 혈관 손상으로 인해 염증성 물질의 방출로 인한 통증을 의미한다.)

 

급성 통증 (Actue Pain)

급성 통증은 유용한 생물학적 목적을 제공하고 3개월 미만 지속되는 특정 질병이나 부상으로 인해 나타나는 통증을 의미한다. 급성 통증은 위에서 언급한 것과 같이 통각수용성 통증, 신경병증성 또는 염증성 통증으로 분류할 수 있다. (많은 경우 급성 통증은 조직 치유 과정 관점안에서 치료 계획을 수립한다)

 

만성 통증 (Chronic Pain)

만성 통증은 급성 질환의 경과 이후 또는 조직 치유가 발생한 것으로 추정되는 후에도 지속되는 통증으로, 일반적으로 3개월 이상 지속되는 것을 의미한다. 이는 다른 만성 통증 상태로 설명할 수 없는 심각한 정서적 고통이나 기능적 장애와 관련이 있다.

 

만성 통증에는 통증 감각과 환자가 경험하는 반응 또는 고통(Suffering)이라는 두 가지 구성 요소가 있으며, 만성 통증이 있는 환자를 치료할 때는 두 가지 측면을 모두 고려해야한다. 그러므로 급성 통증 치료보다 조금 더 복잡하고 다차원적인 접근 방식이 필요하다.

 

만성 통증 치료를 복잡하고 어렵게 만드는 것은 고통(심리적인 요소)의 추가적인 의미라고 할 수 있다. 이러한 만성 통증에 대한 심리적 영향에는 개인의 주관적 인식과 통증에 대한 내성 역치 뿐 아니라 이차적인 이득과 보상 메커니즘도 포함된다.

 

통증 수렴화/연관통 (Pain Convergence, Referre Pain)

통증 수렴(일명 : 연관통)은 방사통(Radiating pain)과 메커니즘이 다르다. 이는 내장 기관의 구심성 정보와 동일한 척수 분절의 체성 기관 정보가 병행되어 발생하며, 동일한 피부 분절에서 나오는 것으로 해석되는 뉴런의 과잉 반응을 유발하며, 흔히 설명되는 예로는 심장 질환 환자의 상당 수 사례에서 실제 심장이 위치한 부위에서 통증 이 외의 어깨와 목 그리고 팔에서도 통증을 느낄 수 있다는 것이다. (실제 임상에서 종종 볼 수 있는 연관통의 종류는 내장기관 및 근막성 연관통으로 설명할 수 있다.)

 

플라시보 (Placebo)

위약은 실제 효과가 입증되지 않은 약물 또는 치료법에 의해 생성되는 긍정적이고 유익한 효과로 정의되며, 이는 실제 약 자체의 특성에 기인할 수 없으며 따라서 해당 치료법에 대한 환자의 믿음(Belief)에 기인한다고 설명할 수 있다.

 

위약(플라시보) 효과는 약물 치료나 중재만으로는 설명할 수 없는 통증이 감소되는 것을 말하며, 이 효과는 통증에 대한 개인의 인식을 조절하는 강력하고 복잡한 심리적, 신경생물학적 현상이다. 실제 위약 효과의 크기는 매우 다양하며 다양한 요인에 영향을 받을 수 있지만, 언어적 표현은 위약 효과에 큰 역할을 하는 것으로 보고되고 있다.

 

예로 들어 환자가 약물이 통증을 크게 감소시킬 수 있다는 전문가의 말을 듣고 복용을 한다면, 해당 약물이 효과적이거나 효과적이지 않을 수 있다는 말을 들었을 때보다 더 큰 위약 효과를 경험할 수 있다. 마찬가지로 위약(플라시보) 효과는 이미 강한 진통 효과가 있는 경우에도 전반적으로 통증 관리에 의미있는 영향을 미칠 수 있다.

 

흥미롭게도 한 연구에서는 치료 가격이 높을수록 위약 진통 효과가 증가한다는 사실 또한 입증하였으며, 이전의 긍정적인 경험 또한 위약 투여 후 진통 효과가 더 큰 것으로 보고되고 있다.

 

뇌의 Positron Emission Tomography(PET) 및 Functional Magnetic Resonance과 같은 기능적 및 분자적 신경 영상화는 위약 및 능동 요법의 유사한 신경생물학적 징후를 시각화 하였다. 예를 들어 등외측 전두엽 피질에서 위약 진통 시작과 전대상 피질 및 수도관 주위 회색 영역을 통해 보고된 통증 감소 사이의 중요한 연관성을 관찰하였다고 한다.

 

종합적으로 이러한 발견은 위약 진통이 통각 활동의 억제를 통해 통증 경험을 변화시킬 수 있음을 시사하는 바이다. 하지만 위약 효과의 임상적 적용은 논란의 여지가 있으며, 진통제 대신 위약을 처뱅해야 한다는 의미는 아니다. 대신 이 강력한 효과는 고유의 위약 성분을 증폭시켜 진통제 치료의 효과를 향상 시킬 수 있다.

 

언어적 지시, 긍정적인 단서 및 연관성, 이전의 긍정적인 경험, 기타 사회적 맥락을 활용하여 통증 조절을 극대화하여 보다 효과적인 진통 효과를 얻을 수 있다는 의미이며, 실제 이러한 위약 효과에 대한 선행 연구를 통해 2016년 IFOMPT에서 Bialosky는 도수치료와 플라시보 효과에 대한 연구를 소개하였으며, 이는 많은 치료사들의 기존 치료 패러다임에 막대한 영향을 주게 되었다.

 

위약 효과에 대한 연구는 대부분 경구 복용 약물이 많았으며, 이러한 배경을 근거로 도수치료와 플라시보 효과에 대한 연구를 참고하고 싶다면 아래 3개의 연구 자료를 추천한다.

 

1) Bialosky, Joel E., et al. "Placebo response to manual therapy: something out of nothing?." Journal of Manual & Manipulative Therapy 19.1 (2011): 11-19.

2) Bialosky, Joel E., Mark D. Bishop, and Charles W. Penza. "Placebo mechanisms of manual therapy: a sheep in wolf's clothing?." journal of orthopaedic & sports physical therapy 47.5 (2017): 301-304.

3) Bialosky, Joel E., et al. "Spinal manipulative therapy–specific changes in pain sensitivity in individuals with low back pain (NCT01168999)." The journal of pain 15.2 (2014): 136-148.

 

플라시보에 대한 윤리적 내용 (Ethics of Placebo Use)

위약 진통으로 인해 우수한 결과를 뒷받침 하는 연구가 많음에도 불구하고 이는 여러 의료 종사자에게 윤리직 딜레마를 제기하기도 한다. 의료종사자와 환자와의 관계를 치료의 한 형태로 위약을 기만적으로 사용함으로써 어려움을 겪을 위험이 있다는 의견이 제시되기 때문이다.

 

그러나 최근 위약 사용에 대한 보다 윤리적으로 타당한 정당성이 입증되기 시작하였다. 의료종사자들은 임상 연구를 하면서 환자들에게 위약 약물임을 모르게 하고 주는 것이 윤리정으로 타당하지 못한 것 같아 복용하는 약물이 위약 약물임을 알렸음에도 불구하고 효과가 있다는 다양한 연구 사례들이 보고되고 있다.

 

이를 Open label condtions 즉, 위약을 복용하고 있다는 사실을 알렸으며, 이외의 다른 치료를 제공하지 않았음에도 불구하고 다양한 장애에서 상당한 임상적 개선을 가져오는 것으로 입증되어 속임수의 필요성을 무효화 할 수 있다는 것이다.

 

결과적으로 통증으로 인해 병원에 내원하는 환자분들을 치료하기 위해서는 통증의 메커니즘과 분류 방법을 이해할 수 있어야 한다. 유해수용성 통증, 염증성 통증, 신경병성 통증에 대한 차이점과 현재 호소하는 통증이 급성 통증인지 만성 통증인지를 통증 기간을 통해서 분류할 수 있다.

 

급성(Acute) 통증은 비교적 손상 기전이 뚜렷하기 때문에 조직 치유 과정의 이해를 통해 회복을 도울 수 있는 치료를 진행해야 하지만, 만성(Chronic) 통증과 같은 경우네는 조직 치유 기간이 지났음에도 지속되는 통증이기 때문에 심리사회적인 부분에 대한 깊은 고찰이 필요하다.

 

또한 물리치료사들이 자주 활용하고 있는 도수치료 시 플라시보 효과를 얻기 위해서는 현재 환자 상태에 대한 설명과 더불어 심리적인 불안감을 주지 않고, 긍정적인 단어와 설명을 통해 회복에 대한 기대감을 통해 도수치료에 대한 효과를 조금 더 극대화 시킬 수 있을 것이다.

 

같은 행위를 하더라도 치료사가 환자에게 전하는 말 한마디의 힘이 얼마나 위대한지 알 수 있을 것이라 생각한다. 그 말 하마디가 가끔은 손을 통해 전달되는 실제적인 치료 행위보다 더 좋은 효과를 보이는 경우가 자주 있기에 과거와 달리 플라시보(Placebo) 효과를 간과해서는 절대 안된다.