본문내용
1. 병리학 개론
1.1. 병인의 분류
1.1.1. 내인
내인이란 신체 내부에 질병을 일으키는 것으로, 질병의 원인이 처음부터 신체 내부에 있음을 의미합니다. 내인의 대표적인 요인에는 연령, 성별, 인종, 유전상태가 있습니다.
연령은 내인의 중요한 요인으로, 소아와 노인에게서 특정 질병이 호발합니다. 소아에게 흔한 선천성 질환들은 발달과정에서의 유전적 결함이나 임신 중 태아의 손상 등 내인적 요인에 기인합니다. 노인에게서는 퇴행성 질환이나 면역기능 저하, 영양실조 등이 주요 내인이 됩니다.
성별 또한 내인으로 작용하여, 여성에게는 골다공증, 갑상선 질환, 자가면역질환 등이 더 많이 발생하고, 남성에게는 허혈성 심장질환, 폐암 등이 호발합니다. 이는 유전적, 호르몬적 차이에 기인합니다.
인종 간 유전적 차이도 내인으로 작용하여, 흑인에게 고혈압과 당뇨병이 더 많이 발생하고, 아시아인에게 위암과 간암이 호발합니다. 유전자형의 차이가 질병 발생에 영향을 미치기 때문입니다.
유전상태 또한 대표적인 내인 요인입니다. 단일 유전자 이상, 다유전자 이상, 염색체 이상 등 유전적 요인에 의한 선천성 질환이 대표적입니다. 유전적 소인이 있는 경우 특정 질병에 걸리기 쉽습니다.
이처럼 내인은 개인의 고유한 생물학적 특성에 기인하는 질병의 원인으로, 연령, 성별, 인종, 유전 등의 요인이 작용합니다. 이러한 내인적 요인들은 질병 발생의 소인을 제공하여 특정 질병에 걸리기 쉽게 만드는 역할을 합니다.
1.1.2. 외인
외인은 신체의 외부로부터 질병을 유발하는 것을 말하며, 외인인자는 병의 원인이 되는 외부로부터 신체에 미치는 일체의 미치는 영양, 물리적, 화학적 자극과, 병원미생물 등을 들 수 있다.
첫 번째로 영양장애로 인해 발생하는데, 인체에 필요한 4대 영양소가 부족으로 인해 일어날 수 있다. 기아(starvatiom)가 대표적인 질병이다.
두 번째로 물리적 요인에는 기계적인 외상, 온도, 압력, 전기, 태양광선, 방사선 등이 있다. 화상, 동상, 잠수병, 고산병 등이 대표적인 질병이다.
세 번째로 화학적 요인에는 독극물, 약물 등이 있다. 제초제는 폐에 영향을 미치고, 시안화물은 모든 조직에 영향을 끼치며, 유기용제는 신장과 간에 손상을 준다. 강산과 강알칼리는 국소적으로 작용하고, 카드뮴과 같은 공기오염물질은 호흡기 질환과 골다공증을 일으킬 수 있다.
네 번째로 감염성 요인에는 바이러스, 리케차, 박테리아(세균), 곰팡이, 기생충 등이 있다. 이러한 병원체들이 세포 손상의 원인이 된다.
종합하면, 외인은 신체 외부로부터 질병을 유발하는 요인으로, 영양, 물리, 화학, 감염 등 다양한 형태로 질병을 일으킨다고 볼 수 있다."
1.2. 질병의 4대 관점
1.2.1. 병인(Etiology)
병인(Etiology)은 질병을 일으키는 원인이 무엇이며 그 원인이 어떻게 질병을 유발하는지를 다루는 분야이다. 질병의 원인은 크게 내인(host factors)과 외인(environmental factors)으로 구분된다.
내인은 개체 내부에 내재된 요인으로 인해 질병이 발생하는 것을 의미한다. 주요 내인 요인에는 연령, 성별, 인종, 유전 상태 등이 있다. 연령에 따른 대표적인 내인성 질병으로는 구루병, 소아마비, 당뇨병 등이 있다. 성별에 따른 내인성 질병으로는 여성에게 많이 나타나는 자궁암, 유방암 등이 있다. 인종 간 유전적 차이로 인한 내인성 질병으로는 지중해빈혈, 겸상적혈구빈혈 등이 있다. 유전적 소인에 의한 내인성 질병에는 혈우병, 낭성 섬유증, 유전성 암 등이 포함된다.
외인은 개체 외부로부터 유발되는 요인으로 인해 질병이 발생하는 경우를 말한다. 주요 외인 요인에는 영양 장애, 물리적 요인, 화학적 요인, 감염성 요인 등이 있다. 영양 장애로 인한 대표적인 외인성 질병으로는 기아, 괴혈병 등이 있다. 물리적 요인에 의한 질병에는 화상, 동상, 기압병 등이 있다. 화학적 요인으로 유발되는 질병에는 중독, 화학물질 노출로 인한 피부염, 암 등이 있다. 감염성 요인에 의한 대표적인 외인성 질병으로는 세균성 감염, 바이러스성 감염, 기생충 감염 등이 있다.
이처럼 내인과 외인은 질병 발생의 근본 원인이 되며, 이를 규명하는 것이 병리학의 중요한 과제 중 하나이다. 질병의 원인을 정확히 진단하고 예방하기 위해서는 병인에 대한 깊이 있는 이해가 필수적이다.
1.2.2. 발병기전(Pathogenesis)
발병기전(Pathogenesis)은 질병의 진행과정과 성립과정을 살펴보는 것으로, 병인이 작용한 순간부터 질병이 종결될 때까지 전체 과정에 대한 연구를 의미한다.
발병기전은 질병이 어떻게 진행되며, 어떤 과정을 거쳐 성립되는지를 다룬다. 질병이 발생하는 과정을 세포 수준, 조직 수준, 전신적 수준에서 단계적으로 추적하여 규명한다. 즉, 병인의 작용으로부터 질병이 완성되기까지의 일련의 연속적인 과정을 밝혀내는 것이 발병기전 연구의 주된 목적이다.
질병이 발생하면 병인의 작용에 따라 세포손상, 염증반응, 면역반응 등 다양한 병리학적 변화가 나타난다. 이러한 일련의 과정을 통해 질병이 진행되고 최종적으로 증상이나 징후로 나타나게 된다. 따라서 발병기전 연구는 질병의 본질과 질병 과정의 핵심 기전을 규명하는 데에 중요한 역할을 한다.
발병기전 연구를 통해 질병의 원인을 밝히고, 질병의 진행 과정을 파악하며, 질병의 예방 및 치료를 위한 기반을 마련할 수 있다. 또한 질병의 조기 진단과 예후 예측에도 도움을 줄 수 있다.
질병의 발병기전은 매우 다양하고 복잡한데, 이는 병인, 숙주요인, 환경요인 등 다양한 요인들이 상호 작용하며 질병을 유발하기 때문이다. 따라서 발병기전 연구 시에는 개별 요인들의 작용 기전뿐만 아니라 이들 요인들 간의 상호작용과 연계성을 종합적으로 고려해야 한다.
요약하면, 발병기전 연구는 질병의 본질과 진행 과정을 규명함으로써 질병에 대한 이해를 높이고, 예방과 치료를 위한 중요한 기반을 제공한다고 할 수 있다.
1.2.3. 형태학적 변화(Morphologic)
질병의 형태학적 변화는 병리학 연구 방법론의 중심 과제로, 질병 과정 중에 나타나는 형태학적인 변화를 관찰함으로써 질병의 진단에 이용된다. 이는 질병의 원인과 병인, 발병기전을 이해하는데 핵심적인 요소이다.
형태학적 변화에는 크게 세포 수준의 변화와 조직 수준의 변화가 있다. 세포 수준에서는 세포 크기의 변화, 세포의 형태 및 배열의 변화, 세포내 소기관의 변화 등이 관찰된다. 조직 수준에서는 조직의 구조적 변화, 세포 간 관계의 변화, 혈관 및 간질 성분의 변화 등이 나타난다.
세포 수준에서의 변화로는 세포 비대(hypertrophy), 세포 위축(atrophy), 세포 증식(hyperplasia), 화생(metaplasia), 이형성(dysplasia) 등이 있다. 세포 비대는 세포 크기가 증가하는 것으로, 심장근육이나 신장세뇨관 세포에서 흔히 관찰된다. 세포 위축은 세포 크기가 감소하는 것으로, 영양결핍이나 호르몬 결핍 시 나타난다. 세포 증식은 세포 수가 증가하는 것으로, 조직 재생이나 종양 발생 시 관찰된다. 화생은 한 조직 형태가 다른 형태로 바뀌는 것으로, 주로 상피조직에서 발생한다. 이형성은 세포의 분화와 성숙이 비정상적으로 일어나는 것으로, 암 전단계 병변에서 관찰된다.
조직 수준에서의 변화로는 울혈(congestion), 부종(edema), 삼출(exudation), 출혈(hemorrhage), 경화(sclerosis), 괴사(necrosis) 등이 있다. 울혈은 혈관 내 혈액 충만, 부종은 조직 내 액체 축적, 삼출은 혈관 외로의 단백질 및 세포 성분의 유출, 출혈은 혈관 파열로 인한 혈액 유출, 경화는 섬유화로 인한 경화, 괴사는 세포 및 조직의 죽음을 나타낸다.
이와 같은 형태학적 변화는 질병의 진단, 경과 관찰, 예후 판단에 활용된다. 현미경 검사, 영상 검사 등을 통해 관찰된 형태학적 변화 양상은 질병의 특성을 반영하므로, 의사는 이를 종합하여 환자의 질병을 진단하고 치료 방향을 결정할 수 있다.
1.2.4. 기능장애(Functional derangement)
기능장애(Functional derangement)는 질병에 의한 생체의 기능 변화를 다루는 것으로, 질병의 본체를 추구하고 이를 임상실제에 활용하는 것이 중요하다"".
기능장애는 질병에 의한 형태학적 변화와 어떤 연관이 있는지를 추구함으로써 질병의 본질을 규명하고자 한다"". 예를 들어 뇌출혈로 인한 편마비나, 간질환으로 인한 황달과 같이 질병의 형태학적 변화가 기능장애를 초래하는 경우가 대표적이다"".
기능장애의 관찰을 통해 질병의 예후를 판단할 수 있다"". 즉, 질병에 의한 기능장애의 정도와 경과를 파악함으로써 질병의 예후를 예측할 수 있다는 것이다"".
또한 기능장애의 연구를 통해 질병의 본질을 이해하고 효과적인 치료법을 개발할 수 있다"". 예를 들어 파킨슨병의 경우 흑질 도파민성 신경세포의 퇴행이 운동장애의 근본 원인이라는 것이 밝혀짐에 따라 L-dopa와 같은 약물 치료법이 개발될 수 있었다"".
종합해보면, 기능장애의 연구는 질병의 본체를 규명하고 효과적인 치료법을 개발하는데 필수적인 역할을 담당한다고 할 수 있다"".
1.3. 질병의 종류
1.3.1. 선천성 질환
선천성 질환은 유전성 질병이 생기는 것을 말하며, 크게 두 가지로 나뉜다. 하나는 선천적 원인에 의한 것이고, 다른 하나는 후천적 원인에 의한 것이다.
선천적 원인에 의한 선천성 질환은 유전자의 이상으로 인해 발생한다. 유전성 질환은 다시 3가지로 분류되는데, 단일 유전자 이상, 다유전자 이상, 그리고 염색체 이상이 있다. 단일 유전자 이상으로는 혈우병, 섬유성 낭포증 등이 있고, 다유전자 이상으로는 당뇨병, 고혈압, 암 등이 있다. 염색체 이상으로는 다운증후군, 터너증후군 등이 있다.
후천적 원인에 의한 선천성 질환은 임신 기간 중 발생할 수 있는데, 이 경우 태아의 유전자에 변형을 일으켜 선천적 원인으로 이어질 수 있다. 대표적인 예로 풍진, 알코올, 방사선 등의 노출에 의한 기형이 있다.
선천성 질환은 대부분 태생기나 신생아기에 발견되며, 소아청소년기에 진행된다. 일부는 성인기 이후에 나타날 수 있다. 선천성 질환은 그 원인과 증상이 다양하지만, 대체로 일생 동안 지속되는 만성적인 질환이 많다. 따라서 선천성 질환자에 대한 지속적인 관리와 치료가 필요하다.
1.3.2. 후천적 질환
후천적 질환은 크게 급성질환, 아급성 질환, 만성질환으로 분류된다"".
급성질환은 비교적 갑작스럽게 일어나는 질병으로, 주로 중증 질환이 발생된다"". 대표적인 급성질환에는 급성 충수염, 급성 심근경색, 급성 폐렴 등이 있다"".
아급성 질환은 급성질환보다는 증상의 정도가 덜한 질병으로, 진행이 급격하지는 않은 편이다"". 예로는 아급성 간염, 아급성 폐질환 등을 들 수 있다"".
만성질환은 6개월 이상 지속되는 질병을 말한다"". 급성질환에서 이행되며 일반적으로 급성 질환보다는 증상이 덜하다"". 만성 폐쇄성 폐질환, 당뇨병, 고혈압, 관절염 등이 대표적인 만성질환이다"".
후천적 질환의 또 다른 특징은 원인이 다양하다는 것이다"". 감염, 면역 질환, 종양, 외상, 알코올 및 약물 중독 등 다양한 요인에 의해 발생할 수 있다"".
따라서 후천적 질환은 발병 양상과 진행 속도, 원인 등이 다양하며, 지속적인 의학적 관리와 치료가 필요한 경우가 많다고 할 수 있다"".
1.4. 인체의 4대 기본조직
1.4.1. 상피조직
상피조직은 인체의 외부 표면을 덮고 있는 세포층과 내부 기관의 내강을 감싸고 있는 세포층으로 구성되어 있다.
상피조직의 주요 기능은 세포들이 서로 밀접하게 붙어 있어 경계면을 형성하여 내외부 환경의 교류와 이동을 조절하는 것이다. 이를 통해 장기의 기능을 보호하고 영양분, 기체, 노폐물 등의 교환을 조절한다. 또한 감각, 분비, 흡수 등의 특수한 기능을 수행하기도 한다.
상피조직은 세포의 모양과 배열에 따라 크게 단층상피, 복층상피, 거짓복층상피로 구분된다. 단층상피는 세포가 한 겹으로 배열되어 있으며, 복층상피는 세포가 두 겹 이상으로 배열되어 있다. 거짓복층상피는 기저부는 단층상피이나 표면층은 다층으로 배열된 상태이다.
단층상피는 편평상피, 원주상피, 입방상피로 나뉘며, 편평상피는 얇고 편평한 모양, 원주상피는 긴 원통형 모양, 입방상피는 정방형 모양을 띤다. 복층상피는 중간층의 세포가 변화하는 양상에 따라 중층편평상피, 중층원주상피, 이행상피 등으로 구분된다.
상피조직은 체내 각 장기와 기관의 표면을 덮고 있는 중요한 조직으로, 항상성 유지, 물질 교환, 분비, 감각 등의 다양한 기능을 수행한다. 이러한 기능을 통해 생명체의 항상성 유지와 생존에 필수적인 역할을 담당하고 있다.
1.4.2. 결합조직
결합조직은 조직과 기관을 결합하거나 연결하고 유지하는 역할을 담당하는 기본조직이다. 결합조직에는 세포 성분과 기질 성분이 있는데, 세포 성분에는 섬유아세포, 지방세포, 비만세포, 골모세포, 파골세포 등이 있다.
기질 성분에는 섬유성 성분과 비섬유성 성분이 있다. 섬유성 성분에는 교원섬유, 탄력섬유, 망상섬유가 있고, 비섬유성 성분에는 기본물질이 있다. 기본물질은 점조성 물질로서 세포 사이를 채우고 있으며, 섬유성 성분과 결합하여 결합조직의 구조와 기능을 유지한다.
결합조직은 결체조직, 지지조직 등으로도 불리며, 주요 기능은 다음과 같다. 첫째, 장기와 조직을 지지하고 연결한다. 예를 들어 힘줄(tendon)은 근육과 뼈를 연결하는 결합조직이다. 둘째, 체내 물질의 수송과 저장의 역할을 담당한다. 셋째, 상처 치유와 보수 과정에 관여한다. 넷째, 면역 반응에 참여한다. 다섯째, 체온 조절에 관여한다.
결합조직은 크게 조밀결합조직, 느슨결합조직, 지방조직, 골조직, 연골조직으로 구분된다. 조밀결합조직은 힘줄, 인대, 건막 등에 분포하며 높은 장력에 견딜 수 있는 섬유성 결합조직이다. 느슨결합조직은 피부, 점막, 장기 사이 등에 분포하며 장기 간 연결 및 지지 기능을 한다. 지방조직은 지방세포로 구성되어 있으며 에너지 저장, 체온 조절, 기계적 보호 기능을 한다. 골조직은 경질의 무기질 기질로 구성되어 있어 골격을 형성하고 장기를 보호한다. 연골조직은 무혈관성 조직으로 활액관절, 성장판, 기관 등에 존재한다.
이와 같이 결합조직은 인체의 구조와 기능을 유지하는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 각 종류의 결합조직은 고유의 특성에 따라 다양한 생리적 기능을 수행하여 전체 생리 항상성 유지에 기여한다.
1.4.3. 신경조직
신경조직은 신경세포(뉴런)와 신경교세포(신경아교세포)로 구성된다. 신경세포는 축삭돌기(axon), 수상돌기(dendrite), 신경체(soma)로 이루어져 있으며, 신경교세포는 뉴런을 지지하고 영양을 공급하는 역할을 한다.
신경세포의 축삭돌기 말단과 다음 뉴런의 수상돌기 사이에 형성되는 연결부위를 시냅스(synapse)라고 한다. 시냅스에서는 전기적 자극이 화학적 신호로 바뀌어 전달되며, 이를 통해 신경계가 다양한 기능을 수행할 수 있다.
신경계는 크게 중추신경계와 말초신경계로 나뉜다. 중추신경계는 뇌와 척수로 구성되며, 말초신경계는 중추신경계와 연결되어 감각 정보 전달 및 운동 지령을 전달한다.
신경조직은 다른 조직에 비해 재생 능력이 매우 제한적이다. 신경세포는 분열할 수 없기 때문에 손상되면 쉽게 대체되지 않는다. 다만 신경교세포는 분열할 수 있어 손상된 신경세포를 보완할 수 있다.
신경계의 질환으로는 뇌경색, 두개내 출혈, 퇴행성 질환 등이 있다. 이러한 질환은 신경세포 및 신경섬유의 변성, 위축, 탈락으로 인해 발생하며, 신경학적 증상을 동반한다.
1.4.4. 근육조직
근육조직은 근세포(muscle cell)로 구성되어 있으며, 대표적인 특징은 다음과 같다.
첫째, 근육조직에는 가로무늬근(striated muscle)과 민무늬근(smooth muscle)이 있다. 가로무늬근은 골격근(skeletal muscle)과 심장근(myocardium)이 포함되며, 근세포가 길고 가로무늬가 보이는 것이 특징이다. 골격근은 수의적으로 조절되며, 심장근은 불수의적으로 조절된다. 민무늬근은 내장근(visceral muscle)으로 불리며, 근세포가 짧고 가로무늬가 없는 것이 특징이다. 민무늬근은 자율신경계의 이중 지배를 받는다.
둘째, 골격근은 근육을 연결하는 힘줄(tendon)을 통해 뼈에 부착되어 있어 움직임을 가능하게 한다. 근육이 수축하면 힘줄을 통해 뼈를 움직여 관절의 운동이 일어난다. 심장근은 심장의 벽을 구성하여 심장의 박동을 가능하게 한다. 민무늬근은 내장기관의 벽을 형성하여 내장기관의 운동을 가능하게 한다.
셋째, 가로무늬근은 신경지배를 받아 수의적으로 조절되며, 적절한 자극에 의해 수축과 이완이 가능하다. 민무늬근은 자율신경계의 지배를 받아 불수의적으로 조절되며, 천천히 수축하고 오랫동안 수축 상태를 유지할 수 있다.
이처럼 근육조직은 다양한 기능을 수행하는 중요한 조직이다. 이러한 근육조직의 구조와 기능을 이해하는 것은 근골격계 질환을 비롯한 다양한 질환을 이해하는데 도움이 된다.
1.5. 세포손상의 원인
1.5.1. 산소결핍
산소결핍(oxygen deficiency)은 세포손상을 일으키는 가장 대표적인 요인이다. 세포에 산소 공급이 중단되거나 저하되면 세포 내에서 저산소성 세포손상이 일어난다. 저산소증(hypoxia)은 조직에 도달하는 산소량이 부족한 상태를 의미하며, 저산소혈증(hypoxemia)은 혈액 내 산소량이 부족한 상태를 말한다. 이러한 저산소성 손상은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다.
먼저 호흡기계 질환으로 인한 호흡 장애가 대표적이다. 만성폐쇄성폐질환, 폐렴, 폐부종, 폐섬유화 등의 호흡기 질환은 폐의 환기 기능을 저하시켜 저산소혈증을 초래한다. 또한 중추신경계 질환으로 인한 호흡 조절 장애, 신경근 질환으로 인한 호흡근 약화 등도 산소 결핍을 유발할 수 있다.
심혈관계 질환도 주요한 원인이다. 허혈성 심장질환, 심부전, 심장판막 질환 등으로 인해 심장 펌프 기능이 저하되면 전신 조직으로의 산소 공급이 부족해진다. 또한 동맥경화증, 혈전증, 색전증 등으로 혈관이 막히거나 협착되면 장기로의 혈류 공급이 원활하지 않아 저산소증이 발생한다.
이 외에도 빈혈, 신부전, 높은 고도 환경 등 다양한 요인에 의해 저산소증이 유발될 수 있다. 빈혈로 인해 혈액 내 산소 운반 능력이 저하...
