Chapter 3. 염증과 복구 (Inflammation and...
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Chapter 3. 염증과 복구 (Inflammation and Repair)
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1. 염증이란 무엇인가
정의 : ① 국소적인 자극에 대한 혈관이 있는 살아있는 조직의 반응 ② 손상부위를 국소화시키고 정상상태로 회복하려는 개체의 방어기전 손상에 대한 즉각적인 반응으로부터 수복(치유)에 이르는 일련의 형태
학적 및 기능적인 모든 과정
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염증의 원인
- 조직 손상을 일으키는 모든 인자 1) 물리적 요인 화상, 자외선, 방사선, 전기, 타박상 2) 화학적 요인 산, 알칼리, 산화제, 알코올 3) 생물성원인 - 미생물 감염 세균, 바이러스, 진균, 리켓치아, 기생충 4) 면역반응 : 항원-항체반응 과민반응, 자가면역 등
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염증의 형태
1)급성염증(acute inflammation) 2)만성염증(chronic inflammation)
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급성염증 acute inflammation
국소증상 1) 혈관확장에 의한 발적(redness) 2) 부종에 의한 종창(swelling) 3) 발열물질에 의한 발열(heat) 4) 히스타민(histamine)과 부종에 의한 통증(pain) 5) 통증과 종창에 의한 기능장애(loss of function)
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전신증상 • 발열 • 피로, 수면의 변화, 식욕감퇴 • 간에서의 단백질 대사 변화 • 부신피질 호르몬의 증가 • 혈관내 백혈구의 수 변화
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급성 염증의 기전
급성 염증의 과정 :2,3일 또는 2-3주 이내 손상에 대한 즉각적, 초기에 나타나
는 반응 (1) 혈액역동학적 변화 - 혈류량 증가와 혈관확장 (2) 혈관 투과성 증가 (3) 백혈구의 변연화(leukocytic margination)
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급성 염증의 기전
(1) 혈액역동학적 변화 - 혈류량 증가와 혈관확장 • 혈류의 양 증가 : 세동맥의 일시적 혈관수축(vasoconstriction) 후 혈관확장(vasodilation), 혈류의 속도 감소 • Lewis’s triple response : 홍조(flush), 발적(flare), 두드러기(wheal)
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(2) 혈관투과성 증가 (vascular permeability) • protein-rich fluid가 사이질(interstitium)로 유출(exudate) • 혈관내피세포의 수축 • 혈관내피세포의 괴사 및 탈락 – 모세혈관, 세정맥 및 세동맥 (괴사를 수반하고 떨어져나감) • 직접적인 내피세포의 손상 - 백혈구에 의한 내피세포의 손상
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(3) 백혈구의 침윤 - 세포성 작용(cellular events) 1) 변연화(margination), 부착 및 침투(adhesion and transmigration) : leukocyte에 있는 접착분자와 내피세포 표면의 접착분자와 서로 결
합(유착, 유주) 2) 화학운동성(chemokinetics)과 화학주성(chemotaxis) : 백혈구를 조직안쪽으로 불러들이는 기능. 다양한 속도로 모든
granulocytes, monocytes, lymphocytes들이 조직내로 이동.
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(4) 탐식과정 - 식세포작용(phagocytosis) 인식 및 부착(recognition and attachment), 섭취(engulfment),
파괴(degradation) ① 탐식세포(phagocyte) - microphage, macrophage ② 과정 - 인식(recognition)과 부착(attachment), 섭취(engulfment) : phagosome + lysosome → phagolysosome 살균(killing) 또는 파괴(degradation)
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급성 염증의 화학적 매개체 (Chemical mediators in acute inflammation) • 작용기전에 따라, 1. 혈관투과성에 변화를 일으키는 물질 2. 화학주성을 일으키는 물질 3. 혈관확장을 유도하는 물질 4. 조직을 파괴하는 물질 5. 통증유발
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급성 염증의 화학적 매개체
1. 혈관 활성 아민류 (vasoactive amines): Histamine 과 serotonin : 염증초기 혈관확장 및 투과성 증가 • 비만세포(mast cell)에 많이 존재. 그외 호염구나 혈소판
에도 존재. • 소동맥 확장, 소정맥의 투과성 증가 • 페니실린 쇼크, 알러지성 질환
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2. 혈장내 단백분해효소(plasma protease)
1) 보체계(complement system) a) 혈관의 변화: 혈관투과성 , 혈관확장.
b) 백혈구의 부착, 화학주성, 활성화
c) 식세포작용증대
d) 막공격체(membrane attack complex; MAC) 형성
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2) 키닌계(kinin system) : 브라디키닌(bradykinin)이 대표적.
평활근의 수축유발. 혈관 확장. 통증유발.
Histamine의 효과와 유사.
3) 혈액응고계(clotting system) • Hageman factor에 의해 활성화.
• 트롬빈(thrombin): 백혈구의 부착 증가. 섬유아세포(fibroblast)의 증식유도
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3. 아라키돈산 대사물질(arachidonic acid(AA) metabolites)
: 빨리 생성되어 국소적으로 작용하다가 자발적으로 또는 효소에 의해 제거됨. 세포막의 인지질에 존재.
a) 프로스타글란딘(prostaglandin); prostacyclin, thromboxane – 발열, 통증, 혈관확장 b) 류코트리엔(leukotriene) – 혈관수축, 혈관투과성 증가, 화학주성
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4. 혈소판 활성화 인자(platelet activating factor, PAF): 혈관투과성 증가, 혈소판의 응집, 혈관수축, 프로스타글란딘 형성 5. 리보솜 성분(lysosomal constituents) : 과립백혈구에 존재. 리소좀내의 단백질 분해효소가 분비되어 혈관투과성 증가 6. 사이토카인(cytokine): 활성화된 림프구나 단핵구에서 분비되는 펩타이드. 종류 - 인터페론(interferon), 인터루킨-1(IL-1), 종양괴사인자(TNF) 7. 산소유래 유리기(oxygen derived free radicals) :혈관내피세포의 파괴 혈관투과성증가.
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급성염증의 경과
① 용해(Resolution : 완전수복) : 자극이 작고 크기가 작을 때 정상 상태로 회복.
② 화농(Suppuration : 농양형성) : 화농성 세균의 경우 많은 호중구의 유입과 더불어 조직의 파괴로 농양 형성.
③ 반흔조직(scar)으로 치유 : 자극 소멸 후 조직의 파괴가 심한 경우 흉터를 남김.
④ 만성염증(Chronic inflammation)으로 진행 : 자극이 지속되는 경우.
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만성 염증(Chronic inflammation)
• 만성 염증의 원인
1) 급성 염증이 치유되지 않는 경우 (결핵균, 매독, 나균) 2) 지속적으로 독성물질에 노출되거나 동일한 장소에 급성 염증이 반복 발생 3) 자가면역 : 처음부터 만성염증으로 출발
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조직학적 소견
만성 염증의 특징
1) 단핵세포(mononuclear cell)의 침윤: monocyte(혈액), Kuffer cell(간), aveolar macrophage(폐), osteoclast(뼈)
2) 모세혈관의 증식, 혈관내피증식 3) 결합조직(섬유모세포, 아교세포)의 증가로 섬유화
(fibrosis) 4) 조직의 파괴
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급성 및 만성 염증의 형태학적 양상
1) 장액성 염증(serous inflammation) • 경한 화상의 경우 물집(수포)이 잡히는 정도. • 염증 급성기, 수분이 많은 저단백성 삼출물 • 콧물, 복수 등 2) 섬유소성 염증(fibrinous inflammation) • 혈관투과성 증가로 인한 조직내 삼출액에 섬유성 물질. • 혈장단백과 고체화된 삼출물 • 류마티스염 환자의 심낭의 섬유소, 폐렴시 폐포내 섬유소(육아
조직으로 발달)
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3) 화농성 염증(suppurative inflammation) 농 또는 화농성 삼출물(고름) 많은 염증세포의 집중으로 농양이 차게 됨. 급성충수염(acute appendicitis) 4) 출혈성 염증(hemorrhagic inflammation) 혈관이 파열되면 -> 출혈성 삼출물 섬유소성 염증과 화농성 염증이 함께 유발 심한 독감의 합병증인 급성출혈성폐렴
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5) 막 또는 위막성 염증 (pseudomembranous inflammation) 탄력성 혼탁한 회색 백막 형성 강력한 괴사성 독소에 의한 급성 염증반응의 결과 괴사세포 + 섬유소성 삼출물 + 백혈구
6) 카타르염증(catarrhal inflammation) 장액 + 점액의 삼출물 기도나 소화관의 점막표면 카타르성 비염
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염증의 특수한 형태
1) 궤양(ulcer) • 조직표면에 염증(괴사)이 생겨서 그 일부가 떨어져 나가
는 현상. • 피부, 위장관이나 비뇨기관. • 급성의 경우 - 백혈구(호중구) 침윤, 혈관확장 • 만성의 경우 - 섬유모세포의 증식, 반흔형성. 림프구와 대
식세포의 침윤. • 샘창자궤양, 위궤양
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2) 고름집, 농양(abscess) 화농성 염증 괴사조직+호중구+세균의 혼합물 섬유화 -> 농양벽 형성 : 항생제가 내부로 침투못해 배농
또는 외과적 제거
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3) 만성 육아종성 염증 (Chronic granulomatous inflammation): - 만성염증의 특징. - 조직학적으로 육아종(granuloma) 형성. - 대식세포 기원의 유상피세포(epithelioid cell)와 거대세
포(giant cell)로 결절 형성. - 결핵(tuberculosis), 심부 진균감염(deep fungal
infection), 매독(syphilis), 나병(leprosy)
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재 생
• 재생(regeneration) : 손상된 조직이 남아있는 원래의 실질세포로 대치되는 것
• 체세포의 재생능력에 따른 세포의 종류 : 불안정세포(labile cell) 안정세포(stable cell) 영구세포(permanent cell)
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복 구
• 손상된 조직이 염증과정을 거쳐 결합조직으로 치환 → 영구적인 반흔을 남기면서 치유되는 것
반흔, 흉터(scar): 결합조직으로 대치되는 형상
• 육아조직(granulation tissue) : 손상 후 염증세포의 침윤과 함께 섬유모세포와 새로운 작은 혈관이 증식하여 3~5일 이내 형성
• 섬유화(fibrosis) : 섬유모세포로부터 교원질(collagen)이
생성되어 세포 사이에 침착
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과정 1. 혈관신생(angiogenesis or neovascularization) ① 기존 혈관에서 가지를 뻗어 새로운 모세혈관 형성 2. 섬유화(fibrosis or fibroplasia) ① 섬유모세포의 이주와 증식 ② 섬유모세포에 의한 교원질 축적 3. 반흔조직(scar tissue) 형성
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상처치유
• 상처(창상) : 외인과 내인에 의한 조직의 손상과 결손 (wound)
• 상처치유(wound healing) : 각종 조직변화에 의해 결손부위가 완전히 치유되거나 반흔을 남기고 치유되는 기전
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상처치유의 유형
① 1차 치유 조직의 손상이 경미하여 상처의 양끝이 서로 닿은 상태로 수복이 일어나는 경우
: 최소한의 육아조직 형성으로 치유되는 것 큰 반흔을 남기지 않음
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② 2차 치유 : 조직의 결손이 크거나 대량의 괴사조직 생김 → 염증반응 심함, 오랫동안 지속 → 생성되는 육아조직 많음, 수복 지연 → 치유병소 부위에 큰 반흔의 형태로 치유
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참고문헌 정형재 외. 알기쉬운 인체병리학, 정담미디어, 2013 김민수 외(Catherine et al., 원저). 치료사를 위한 병리학, 이퍼블릭, 2010.