본문내용
1. 병리학 개요
1.1. 병리학의 정의
병리학(Pathology)은 질병(pathos)의 본질을 연구하는 학문이다. 병리학은 병인이 작용한 순간부터 질병이 종결될 때까지의 전 과정을 연구하며, 형태학적 변화와 기능적인 변화를 대상으로 한다. 과거의 병리학은 사체의 부검재료를 가지고 질병의 파악을 위한 병리였으나, 현재의 병리학은 환자의 질병을 대상으로 하여 환자의 진단 및 치료를 위한 병리로 발전하고 있다. 병리학은 조직병리학, 세포병리학, 인체병리학, 실험병리학 등의 다양한 분야로 구분된다.
1.2. 병리학의 분류
병리학은 조직병리학, 세포병리학, 인체병리학, 실험병리학으로 분류된다. 조직병리학은 생검 및 수술로 절취된 조직을 형태학적으로 진단하는 분야이다. 세포병리학은 탈락세포와 세침흡인세포를 형태학적으로 진단하는 분야이다. 인체병리학은 질병의 원인과 성립, 경과를 연구하는 분야이다. 실험병리학은 주로 동물이나 배양세포를 대상으로 질병의 원인과 성립, 경과를 연구하는 순수기초의학 분야이다. 이러한 다양한 병리학 분류들은 질병의 예방, 진단, 치료를 위해 중요한 역할을 담당한다. 질병의 본질을 파악하고자 하는 병리학의 근본적인 목적은 어떤 분야에서 연구되느냐에 따라 세분화되어 전문성을 띠게 된다. 이를 통해 질병에 대한 이해도를 높이고 효과적인 의료서비스를 제공할 수 있게 된다.
1.3. 질병의 원인
질병의 원인은 크게 내인성 인자와 외인성 인자로 구분된다. 내인성 인자에는 성별, 연령, 인종과 같은 일반적 요인과 영양상태, 면역상태, 유전상태와 같은 개인적 요인이 포함된다. 외인성 인자에는 물리적 인자, 생물학적 인자, 화학적 인자가 있다. 물리적 인자에는 외상, 온도, 압력, 음파, 전기, 자외선, 방사선 등이 포함된다. 생물학적 인자에는 바이러스, 세균, 진균, 기생충 등이 해당된다. 화학적 인자에는 공업생산물, 독극물, 약물, 알코올, 대기오염물질, 스트레스 등이 포함된다.
이 중에서 생활습관과 관련된 질병들이 중요한데, 심혈관질환, 뇌혈관질환, 알코올성 간질환, 만성폐쇄성폐질환, 비만, 당뇨병, 암 등이 대표적이다. 이러한 생활습관병은 주로 성인병으로 알려져 있으며, 건강한 생활습관 유지가 예방에 중요하다.
1.4. 생활습관병
심혈관질환, 뇌혈관질환, 알코올성 간질환, 만성폐쇄성폐질환(COPD), 비만, 당뇨병, 악성신생물(암)이 대표적인 생활습관병이다. 이러한 질환들은 개인의 생활 습관과 밀접한 관련이 있다.
심혈관질환에는 고혈압, 동맥경화증, 고콜레스테롤혈증, 협심증, 심근경색 등이 포함되며, 불규칙한 식사, 운동 부족, 흡연, 스트레스 등의 생활 습관이 위험 요인으로 작용한다. 뇌혈관질환에는 뇌경색, 뇌출혈, 지주막하출혈 등이 있으며 역시 생활 습관이 주요 원인이 된다.
알코올성 간질환은 과도한 음주로 인해 발생하며, 만성폐쇄성폐질환은 흡연이 가장 큰 원인이다. 비만은 고칼로리 식단과 운동 부족으로 인해 발생하고, 당뇨병은 비만, 운동 부족, 스트레스 등이 주요 위험 요인이 된다. 악성신생물 중 폐암, 대장암, 유방암 등은 흡연, 식이 습관, 운동 부족 등의 생활 습관과 관련이 깊다.
이처럼 생활습관병은 개인의 건강한 생활 습관 형성을 통해 예방과 관리가 가능하다. 균형 잡힌 식단, 규칙적인 운동, 금연, 절주 등의 노력이 필요하며, 정기적인 건강 검진으로 조기 발견하는 것도 중요하다. 개인의 건강한 생활 습관과 더불어 사회적 차원의 정책적 노력이 병행되어야 할 것이다.
2. 세포의 적응과 손상
2.1. 세포의 구조와 기능
세포는 생명체의 기본 단위이며, 다양한 소기관으로 구성되어 있다. 핵은 세포 내 가장 중요한 장기로, 2중막의 핵막과 DNA, 히스톤 단백질 등으로 구성되어 있다. 핵은 생명현상을 조절하고 형질을 발현하며 유전정보를 전달한다.
리보솜은 막 구조가 없는 가장 작은 세포기관으로, RNA와 단백질이 주성분이며 핵 내에서 합성된다. 리보솜은 단백질 합성의 장소이다. 내형질세망(소포체)은 핵막과 연결되어 있으며, 과립내형질세망은 단백질의 이동통로 및 분비단백질의 이동 통로 역할을 하고, 무과립내형질세망은 지질과 탄수화물의 합성과 수송에 관여한다.
골지체는 세포 밖으로 분비물을 보내는 역할을 하며, 리소좀을 만든다. 미토콘드리아는 ATP를 합성하여 세포에 에너지를 공급한다.
세포질에는 카탈라아제와 같은 산화효소가 있어 과산화수소를 분해한다. 중심체는 방추사 형성에 관여하고, 세포뼈대는 세포의 구조와 지지에 중요한 역할을 한다.
세포막은 원형질 보호, 물질의 출입 통제와 조절 기능을 한다. 세포막의 단백질은 효소나 호르몬의 수용체 역할을 수행한다.
이처럼 세포는 다양한 소기관과 구조로 이루어져 있으며, 각 구조가 고유의 기능을 담당함으로써 생명체의 생명활동을 유지한다.
2.2. 조직의 이해
조직(tissue)은 동일한 기능과 형태를 가진 세포의 집단과 세포사이물질로 구성된다. 인체의 조직은 크게 상피조직, 결합조직, 근육조직, 신경조직으로 구분된다. 상피조직은 보호 및 방어, 흡수 및 분비, 감각 수용 등의 다양한 기능을 수행하며, 편평상피, 입방상피, 원주상피 등으로 구분된다. 결합조직은 인체 조직 중 가장 큰 부분을 차지하며, 근육조직과 신경조직을 연결하는 역할을 한다. 근육조직은 수의근, 심장근, 평활근으로 구분되며, 운동과 자세 유지에 관여한다. 신경조직은 자극을 받아들여 반응하며, 신경세포와 신경아교세포로 구성된다. 이와 같이 인체의 각 조직은 고유한 구조와 기능을 가지고 있다.
조직은 다양한 자극에 의해 적응반응을 보이는데, 이를 세포적응이라고 한다. 세포적응의 형태에는 위축, 비대, 증식, 화생, 이형성증 등이 있다. 위축은 정상 크기보다 세포나 조직이 작아지는 현상이며, 비대는 세포 또는 조직의 용적이 증가하는 것이다. 증식은 세포분열이 활발해져 세포 수가 증가하는 것이고, 화생은 한 가지 유형의 성숙한 세포가 다른 유형의 새로운 성숙한 세포로 전환되는 현상이다. 이형성증은 조직이나 기관의 비정상적인 발달과 분화의 이상을 의미한다. 한편, 세포손상의 형태로는 종창, 변성, 괴사 등이 있다. 종창은 이온과 수분의 항상성 유지 실패로 인해 세포가 부어오르는 것이며, 변성은 비정상적인 물질이 출현하거나 원래 있던 물질이 비정상적인 장소에 나타나는 것이다. 괴사는 저산소증이나 물리화학적 손상으로 인해 세포나 세포군이 죽는 현상이다. 이와 같은 세포의 적응과 손상 반응은 조직병리학적 관찰을 통해 확인할 수 있다.
2.3. 자극에 의한 세포의 적응과 손상
세포는 다양한 자극에 대해 적응하거나 손상될 수 있다. 이는 세포가 가진 생리적인 특성과 관련이 있다.
우선 세포는 자극에 따라 적응할 수 있다. 세포의 대표적인 적응 양상에는 위축, 비대, 증식, 화생, 이형성증 등이 있다. 위축은 세포나 조직의 크기가 줄어드는 현상으로, 내분비계 변화나 신경매개물질 등의 화학적 자극에 의해 발생한다. 비대는 세포나 조직의 부피가 증가하는 현상으로, 운동이나 호르몬 변화 등의 생리적 자극에 의해 일어난다. 증식은 세포 분열이 활발해져 세포 수가 늘어나는 현상이며, 호르몬이나 성장인자 증가에 따른 병적 증식도 있다. 화생은 한 유형의 성숙 세포가 다른 유형으로 전환되는 현상이고, 이형성증은 조직의 비정상적인 발달로 인한 분화와 성숙의 이상을 나타낸다.
한편 세포는 자극에 의해 손상될 수도 있다. 대표적인 손상 양상으로는 종창, 변성, 괴사, 세포자멸사 등이 있다. 종창은 세포가 이온과 수분의 항상성을 유지하지 못해 발생하는 변화이며, 변성은 세포 내 물질이 비정상적으로 축적되는 현상이다. 괴사는 저산소증이나 화학적 손상으로 인해 세포나 세포집단이 죽는 과정이며, 세포자멸사는 세포 스스로 죽는 계획된 세포사를 의미한다.
이처럼 세포는 다양한 자극에 대해 적응하거나 손상될 수 있는데, 이는 세포의 생리적 특성과 밀접하게 연관되어 있다. 세포의 적응과 손상은 조직과 장기의 기능 유지 및 병변 발생에 중요한 의미를 지닌다.
3. 재생과 수복
3.1. 재생
재생(regeneration)은 괴사 및 외상 등과 같은 원인에 의해 손상된 조직이 분열을 통해 증식하여 상실된 부분을 복원하는 현상이다. 완전재생은 상실된 조직과 똑같은 조직으로 복원되는 것으로 상피세포, 혈구세포, 결합조직 등과 같은 불안정조직에서 일어나고 있는 현상이다. 불완전재생은 인체가 병적인 상태일 경우 불완전 재생이 많이 발생한다.
성장인자는 상피성장인자(EGF), 전환성장인자 알파(TGF-α), 전환성장인자 베타(TGF-β), 간세포 성장인자(HGF), 혈소판 유래 성장인자(PDGF), 혈관내피 성장인자(VEGF) 등이 있으며, 이들은 세포의 분열을 촉진하거나 혈관형성을 유도하는 등 다양한 기능을 한다.
수복(repair)은 육아조직에 의해서 이루어지는 현상으로 결합조직인 반흔조직을 형성하고 육아조직은 섬유모세포, 아교섬유, 신생모세혈관으로 구성되며 많은 염증세포를 포함한다. 일차유합은 조직손상이 경미하고 세균감염 없이 봉합에 의해 상처의 양쪽 끝이 서로 닿은 상태에서 수복이 이루어지는 것이고, 이차유합은 조직손상이 심한 경우 손상된 부위가 육아조직으로 완전히 채워진 후 양쪽 끝에서 상피세포가 증식하여 수복되는 경우이다.
3.2. 성장인자
상피성장인자(epidermal growth factor, EGF)는 상피세포, 간세포, 섬유모세포의 분열을 일으킨다. EGF 수용체(EGFR)에 결합하여 활성화시켜 세포 증식을 유도한다. 여러 암에서 EGFR 돌연변이가 발견되어 표적치료제가 개발되었다.
전환성장인자 알파(transforming growth factor α, TGF-α)는 정상세포가 암세포로 전환하는데 관여한다.
전환성장인자 베타(transforming growth factor β, TGF-β)는 혈소판, 내피세포, 림프구 등에서 생성되며 활성화된 TGF-β는 serine/threonine kinase...
