본문내용
1. 서론
1.1. 병리학의 개요
병리학은 질병의 발생 원리를 밝히기 위한 의학의 가장 기초분야이다. 병리학의 어원은 그리스어로 질병(disease)을 나타내는 Pathos와 학문 또는 과학을 나타내는 logs의 합성어이다.
병리학은 인체병리학(human pathology)과 실험병리학(experimental pathology)으로 분류된다. 인체병리학은 병의 원인이나 병의 상태, 치료효과, 사망의 원인 등을 규명하기 위하여 부검재료, 탈락세포 등을 병리 형태학적으로 밝히는 분야이며, 진단검사 의학은 체액 및 조직 등 검체를 대상으로 이화학적인 방법을 이용하여 질병을 진단하는 분야이다. 실험병리학은 인체에서 검체재료를 얻을 수가 없어 동물이나 배양세포를 재료로 하여 질병을 연구하는 것이다.
병리학의 역사를 보면, 과거에는 악마설, 신벌설, 액체병리설, 고체병리학설 등이 있었으나, 레벤후크와 로버트 훅에 의해 현재의 광학현미경이 발명되면서 의학 전반에 걸쳐 획기적으로 발전하게 되었다. 비샤는 조직 단위로 질병을 관찰해야 한다는 조직 병리학설을 주장하였고, 피르호는 세포병리설을 주장하였다.
병리학의 주요 기술적 방법으로는 헤마톡실린-에오신 염색을 이용한 각종 조직화학 기법, 전자현미경 이용, 면역 조직화학법, 조직배양법, 효소조직화학법 등이 있다.
1.2. 질병의 원인
질병의 원인은 크게 외인인자와 내인인자로 나눌 수 있다. 외인인자에는 영양장애, 물리적 요인, 병원체, 화학적 인자 등이 포함된다. 내인인자에는 연령, 성별, 인종, 유전상태 등이 있다.
영양장애의 경우, 기아, 수분 부족, 무기염류 결핍 등이 질병의 원인이 될 수 있다. 기아는 영양분의 부족으로 일어나며, 영양실조가 계속되면 영양결핍병으로 진행될 수 있다. 물은 인체의 60~80%를 차지하는 필수적인 성분으로, 물의 부족은 탈수를 일으켜 생명을 위협한다. 또한 탄소, 수소, 산소 등을 제외한 생물체의 에너지원인 무기염류의 부족 역시 질병을 초래할 수 있다.
물리적 요인으로는 기계적 외상, 온도, 압력, 전기, 태양광선, 방사선 등이 있다. 이러한 물리적 요인들은 질병을 일으킬 수 있다. 병원체 또한 세균, 바이러스, 진균, 기생충 등 다양한 종류가 존재하며, 이들에 의한 감염질환이 발생할 수 있다. 마지막으로 화학적 인자로는 각종 산업 유해물질, 공해, 독극물 등이 있으며, 이들 역시 질병을 유발할 수 있다.
내인인자에는 연령, 성별, 인종, 유전상태 등이 포함된다. 소아기에는 선천성 질환, 구루병, 백혈병, 소아마비 등이 많이 발생하며, 노년층에서는 당뇨병, 고혈압, 암 등의 발생이 높다. 성별에 따라서는 남성의 경우 동맥경화증, 여성의 경우 갑상샘병, 자가면역병 등이 더 많이 나타난다. 인종에 따라서도 질병의 발생 양상이 다르게 나타나는데, 우리나라의 경우 위암과 대장암이 많이 발생하고, 서양에서는 대장암과 유방암이 흔하다. 또한 유전적 소인이 강한 질병으로는 암, 당뇨병, 동맥경화증 등이 대표적이다.
질병은 이처럼 다양한 외인인자와 내인인자에 의해 발생한다. 이러한 요인들을 파악하고 관리하는 것이 질병 예방과 관리에 중요하다.
1.3. 세포손상과 적응
세포는 여러 가지 원인에 의해 손상을 받을 수 있다. 저산소증, 물리적 인자, 화학물질과 약물, 감염성 인자, 유전자 손상, 영양의 불균형 등이 세포 손상의 주요 원인이다. 이러한 세포 손상에 대해 세포는 다양한 반응을 보인다.
세포적응은 주위 환경 변화나 스트레스에 대응하여 세포 손상으로부터 벗어나는 반응이다. 세포적응에는 위축, 비대, 증식, 화생, 이형성 등이 포함된다. 위축은 신체 일부분의 크기나 생리적인 활동이 축소되는 현상이며, 비대는 세포 크기가 증가하는 것이다. 증식은 세포 수가 증가하여 조직이나 장기의 크기가 커지는 것이고, 화생은 기존 분화된 세포가 새로운 형태의 성숙된 세포로 변하는 가역적 변화이다. 이형성은 정상 세포가 비정상적으로 발달하는 것을 의미한다.
세포 손상은 가역적일 수도 있고 비가역적일 수도 있다. 가역적 세포 손상은 자극이 사라지면 세포가 안정 상태로 돌아올 수 있으나, 비가역적 세포 손상은 자극이 사라져도 세포가 안정 상태로 돌아오지 못한다. 괴사는 비가역적 세포 손상의 대표적인 경우로, 세포의 생화학적 및 구조적 변화를 동반하는 세포 사멸을 의미한다.
이처럼 세포는 다양한 형태의 손상을 받을 수 있으나, 세포적응 반응을 통해 손상으로부터 회복되기도 한다. 세포 손상의 정도와 원인에 따라 세포는 가역적 또는 비가역적 변화를 겪게 되며, 이는 질병의 발생과 진행에 중요한 영향을 미친다.
2. 염증과 수복
2.1. 염증
염증은 인체에 해로운 자극에 대한 방어반응으로 손상된 부위를 정상적으로 회복하여 유지하려는 생체의 정상적인 방어기전이다. 염증에는 국소적인 5대 징후가 나타나는데, 발적, 발열, 통증, 부기, 기능장애가 그것이다.
급성염증은 주로 호중구가 가장 먼저 나타나는 세포이며, 큰포식세포와 림프구, 형질세포 등이 관여한다. 급성염증의 기전으로는 혈관의 투과성 항진으로 인해 혈액성분이 혈관 밖으로 유출되는 것이 대표적이다. 혈구성분의 삼출 과정은 구르기-부착-삼출-유주의 순서로 진행된다.
만성염염은 오랫동안 염증 상태가 지속되는 것으로, 급성염증이 치유되지 않거나 동일한 장소에 급성염증이 반복적으로 발생하는 경우, 자극 또는 손상에 대한 반응이 서서히 나타나는 경우에 발생한다. 큰포식세포, 림프구, 형질세포 등이 주로 관여한다.
치유와 수복 과정에서는 손상된 세포, 조직, 기관이 세포에 의해 원상태로 만들어지는 재생과 결합조직에 의한 복구가 있다. 상처 치유 과정에서는 일차유합과 이차유합이 일어나며, 이물의 처리도 중요하다.
2.2. 급성염증
급성염증은 조직에 해로운 자극이 가해졌을 때 일어나는 신체의 국소적인 방어반응이다. 이는 여러 가지 생리학적 과정을 통해 일어나며, 그 과정에서 다양한 증상이 나타난다.
우선, 조직에 자극이 가해지면 이로 인해 혈관이 확장되고 혈액의 유입이 증가한다. 이에 따라 해당 부위가 붉게 변하고 온도가 상승하는 발적과 발열 증상이 나타난다. 또한 혈관 투과성이 증가하여 혈액 성분이 조직 사이로 유출되면, 부종이 발생한다. 이렇게 혈액 순환이 증가하고 혈관 투과성이 높아지면 통증을 유발하는 화학물질이 방출되어 통증이 나타난다.
이후 염증 반응이 진행되면서 백혈구가 병변 부위로 모여들게 된다. 이는 화학주성에 따른 것으로, 백혈구는 혈관 내에서 구르다가 부착되고 이후 혈관 밖으로 유출된다. 이러한 일련의 과정을 통해 백혈구가 병변 부위에 모여들게 되는 것이다.
이렇게 염증 반응이 일어나면 병원체를 제거하고 손상된 조직을 복구하는 등의 방어작용이 이루어진다. 그러나 이 과정에서 염증 매개체가 생성되어 국소적인 기능상실이 나타나기도 한다. 만약 자극 요인이 제거되지 않고 지속되면 만성 염증으로 발전할 수 있다.
따라서 급성염증은 신체의 방어기전이 작동하여 조직의 손상을 최소화하려는 반응이라고 할 수 있다. 이 과정에서 발적, 종창, 발열, 통증, 기능장애 등의 증상이 나타나며, 궁극적으로는 병원체 제거와 조직 복구를 목적으로 한다.
2.3. 만성염증
만성염증은 오랫동안 염증 사태가 지속되는 것을 말한다. 급성염증이 치유되지 않는 경우, 동일한 장소에 급성염증이 반복적으로 발생하는 경우, 자극 또는 손상에 대한 반응이 서서히 나타나는 경우일 때 만성염증이 생긴다. 큰포식세포, 림프구, 형질세포 등이 주로 관여한다.
만성염증에서는 중성구 및 림프구, 형질세포가 두드러진다. 케모카인의 작용으로 혈류에 있던 단핵구가 조직으로 유출되고, 인터페론에 의해 큰 포식세포로 전환되어 그 기능이 활발해진다. 만성적 조직 손상에 대한 지연된 회복반응이 만성염증의 특징이다.
만성염증은 반드시 급성염증이 치유되지 않고 원인을 제거할 수 없을 때 발생한다. 만성염증에서 중요한 것은 원인을 제거하고 관리하는 것이다. 감염 등의 원인 질환을 발견하고 적절한 치료를 하는 것이 중요하며, 장기적인 모니터링과 관리가 필요하다.
2.4. 치유와 수복
치유는 죽은 조직이 건강한 조직으로 대치되는 것을 말한다. 치유되는 과정은 재생과 결합조직에 의한 2가지 형태로 구분된다.
재생은 손상된 세포, 조직, 기관이 세포에 의해 원상태로 만들어지는 것으로 손상된 흔적 없이 정상 기능을 회복한다. 반면, 결합조직에 의한 복구는 손상받은 조직은 호중구가 모여들고 염증세포의 침윤과 섬유모세포와 작은 혈관이 증식을 시작하여 3~5일 이내에 매우 특이한 형태의 조직인 육아조직(새살)을 형성한다.
상처 치유 과정에는 일차유합과 이차유합이 있다. 일차유합은 수술 시 수술 칼에 의한 조직의 손상이 경미할 때 나타나는 것으로, 상처 부위에 혈액이 손상된 피부 공간을 채우고 딱지를 형성하며 치유된다. 이차유합은 세포나 조직의 결손이 심한 경우로 궤양, 고름집, 경색 등이 있다.
상처유합의 이상으로 반흔(scar) 형성 후 염증반응이 나타날 수 있다. 또한 이물의 처리 과정에서 육아조직이 형성되며, 흉터조직이 육아조직으로 변화하는 과정을 기질화라고 한다.
이러한 치유와 수복 과정을 통해 손상된 조직이 정상적으로 회복되어 신체의 균형과 기능이 유지될 수 있다.
3. 순환장애
3.1. 국소적인 혈액 순환장애
혈액 순환 장애는 신체 일부에 국한되거나 전신적으로 일어날 수 있다. 국소적인 혈액 순환 장애에는 충혈, 울혈, 혈전증, 출혈, 허혈, 색전증, 경색이 있다.
충혈은 국소적인 혈액 순환 장애로 병변 부위를 순환하는 혈액량이 증가한 상태이다. 염증 반응, 세동맥의 부분 이완, 혈액 흐름 장애 등으로 인해 신체의 한 부분에서 혈액이 매우 많아지게 된다. 혈액 요구량 증가, 중추신경성 혈관 자극, 혈관을 수축시키는 신경 마비 등이 충혈의 원인이 된다.
울혈은 병변 부위를 순환하는 혈액량이 증가한 상태이다. 순환 장애로 인해 수동적으로 체내나 기관에 혈액, 담즙, 점액 등의 유동물질이 지나치게 축적되는 것이다. 울혈로 인해 청색증이 발생한다.
혈전증은 혈관 내에서 혈액이 응고되어 덩어리를 형성하는 것이다. 혈관 내피세포의 손상, 정상 혈류의 변화, 혈액 응고 기능의 변화 등이 혈전증의 원인이 된다. 혈전증은 혈관을 막게 되며, 그 일부가 떨어져나와 색전증을 일으킬 수 있다.
출혈은 혈액이 혈관 밖으로 나가는 현상으로, 외부 자극이나 내부 원인에 의해 다량의 혈액이 단시간에 손실되는 것이다. 파열성 출혈과 누출성 출혈이 있는데, 파열성 출혈은 혈관이 찢어져 나는 경우이고 누출성 출혈은 혈관 벽의 내피세포 간격이 벌어져 혈액이 유출되는 것이다.
허혈은 조직의 국소적인 빈혈 상태로, 조직으로의 혈액 공급이 중단되어 세포의 호흡에 장애가 생겨 세포 손상이 일어나는 것이다. 허혈로 인해 저산소증이 발생한다.
색전증은 혈액의 흐름을 차단시키는 이물질인 색전에 의해 발생하는 것이다. 색전은 혈액의 흐름을 막는 비정상적인 순환 물질을 말한다.
경색은 급격한 혈액 공급 감소로 인해 국소적으로 허혈성 괴사가 일어나 혈액 순환 장애가 오는 것이다. 혈전증 및 색전증이 주된 원인이며, 지라, 콩팥, 허파, 심장, 뇌 등이 경색이 잘 일어나는 장기이다.
3.2. 전신적인 혈액순환장애
전신적인 혈액순환장애에는 쇼크와 파종성 혈관내 응고증후군이 있다.
쇼크는 혈액량 혹은 심장박출량의 감소나 유효 순환혈액량의 불균형으로 인해 생기는 현상으로, 장기를 통과하는 혈류가 감소된다. 외상, 화상, 심근경색증, 폐색전증, 난치성 세균성 패혈증 등이 원인이 될 수 있으며, 빈백, 혈압 저하, 피부창백, 체온저하, 식은땀 등의 증상이 나타난다.
파종성 혈관내 응고증후군은 가속화된 응고과정으로 인해 혈소판이 부족하게 된 상태이다. 신장의 세동맥과 소위는 가장 손상받기 쉬운 조직이며, 잇몸 천자부위, 방광, 자궁, 코 등에서 출혈이 발생하고 제왕절개 시에는 배팽만이 나타날 수 있다.
전신적인 혈액순환장애의 원인과 증상, 그리고 신체에 미치는 영향을 살펴본 결과, 이러한 질환들은 생명을 위협할 수 있는 심각한 상황을 초래할 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서 신속한 진단과 적절한 치료가 매우 중요하다.
3.3. 림프의 순환장애
부종은 조직의 체강에 비정상적으로 사이질액이 쌓인 것이다. 부종의 원인에는 정맥 정수압의 증가, 조직 내 압력의 저하, 혈장 삼투압 감소, 나트륨의 저류, 림프계통의 폐쇄 등이 있다. 전신부종에는 콩팥부종, 심장성 부종이 있으며, 국소부종에는 뇌부종, 폐부종이 있다.
탈수증은 체액의 현저한 감소로 인해 체내의 수분이 정상치 이하로 떨어지는 수분 평형의 장애이다. 탈수증은 수분 소실과 나트륨 소실로 구분되는데, 수분 소실은 물을 먹을 수 없는 경우나 항이뇨호르몬의 결핍이 주요 원인이며, 나트륨 소실은 구토, 설사, 체액의 지속적인 흡인이 주요 원인이다.
4. 면역질환
4.1. 면역
면역은 어떤 감염 질병에 대해 방어능력이 생기는 것으로, 주변 환경에서 미생물의 감염이나 생체 내 부적합 세포 등을 제거하고 생체를 올바르게 유지하려는 개체의 방어기전이다. 면역계통은 체내에 들어온 이물질의 형태를 파악하여 이에 대한 항체를 생산하는 방어체계이다. 면역계통의 구성은 1차 면역기관인 골수와 가슴샘, 2차 면역기관인 림프절, 지라, 편도, 막창자꼬리 등으로 이루어져 있다. 면역기능에는 세균이나 바이러스 등으로부터 인체를 방어하는 방어기능, 인체가 항상 정상적으로 기능할 수 있도록 유지시켜주는 항상성, 면역 자극에 대한 기능이 저하됨으로써 변이를 일으킨 세포를 제거하도록 하는 감독기능이 있다.
면역에는 선천면역과 후천면역이 있다. 선천면역은 1차적인 방어로 피부, 점막, 털 등이 해당되며, 후천면역은 선천면역의 작용으로 항원을 막지 못할 경우 체내에 침입한 항원에 대하여 나타내는 특이적 면역반응이다. 후천면역에는 체액면역과 세포매개면역이 있는데, 체액면역은 항원자극에 의하여 항체가 만들어지는 면역반응이며, 세포매개면역은 세포 자신이 침입세포에 직접 작용하여 면역반응을 일으키는 방법으로 주로 림프구의 T림프구와 단핵구가 분화한 큰 포식세포가 관여한다. 체액면역과 세포매개면역의 비교 특성을 보면, 체액면역은 B림프구에 의해 생산된 항체를 통해 박테리아, 바이러스(세포 외), 호흡기계와 위장관계 병원체를 제거하고, 세포매개면역은 감작된 T세포와 림포킨에 의해 바이러스(세포 내), 만성 감염원, 종양세포를 공격한다.
항체인 면역글로불린에는 IgG, IgA, IgM, IgD, IgE가 있다. IgG는 태반을 통과하며 가장 많고, IgA는 신체의 모든 분비물에서 발견되어 점막의 감염 방어에 도움이 되며, IgM은 동물이나 사람에게서 최초로 만들어지는 항체로 보체결합성 항체이다. IgD는 B림프구 표면에만 존재하고, IgE는 주로 항원이 침입한 점막에서 형성되어 알레르기 반응에 관여한다. 면역에 관여하는 세포에는 T세포, B세포, 큰포식세포, 자연살해세포 등이 있다. T세포는 세포매개 면역에 주로 기능하고, B세포는 체액면역을 담당하며, 큰포식세포는 체내 방어기전에 관여하여 면역을 담당하는 식균세포이다. 자연살해세포는 종양세포나 다른 세포를 용해시키며 종양에 대한 자연 저항성에 중요한 세포이다.
면역과 관련된 질환으로는 과민반응이 있다. 과민반응은 외계의 물질에 대한 면역반응이 지나치게 높아지거나 심해진 병적인 상태의 반응이다. 제1형 과민반응은 아나필락시스 반응으로 외계의 물질에 대한 면역반응이 급성 알레르기성 반응으로 나타나고, 제2형 과민반응은 세포 표면에 있는 항원에 대해 IgG 또는 IgM 항체가 결합하여 일어나는 세포독성형 과민반응이며, 제3형 과민반응은 항원항체 반응에 의해 일어나는 면역복합체 매개반응이다. 이러한 과민반응은 환자 본인은 물론 가족과 사회 전체에 심각한 영향을 미친다.
4.2. 과민반응
과민반응은 면역계가 특정 항원에 이상 반응하여 나타나는 현상이다. 면역계는 정상적으로 외부의 이물질을...
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