(병리학) 세포손상과 적응
세포
– 사람의 신체는 생물의 기본단위인 세포로 구성
– 약 6조개의 세포
– 세포는 생물체를 구성하는 유전상의 기본단위
– 고도로 분화되어 종류가 다양, 각각기능이 다르기 때문에 이들종류가 다른세포 사이에 상호 연관성 없이 단독으로 생명을 유지
세포손상의 원인(심각한 자극)
(1) 저산소증
- 흔하고 중요한 원인 중하나
- 세포에 산소공급을 중단하거나 감소시키면 산화적 인산화가 억제되어 세포손상
- 공기중의 산소가 적다는뜻이 아닌 세포에 공급되는 산소가 감소하는 상태
(2) 세포손상과정
- 안정상태 : 형태적·기능적으로 대단히 한정된범위 내에서 기능을 유지하는 정상적인 상태
- 세포적응 : 세포에 자극이 가해지면 자극에 대항할 수 있는 새로운 안정상태에 도달하게 되는데, 이는 자극을 견디어 내기 위한 수단으로 안정을 찾은 상태
- 가역적 세포손상 : 세포에 주어진 자극이 적응 상태를 넘으면 세포손상이 일어나는데 다시 안정상태로 돌아오는 경우
- 세포사 : 자극이 매우 강하면 세포가 비가역적 손상을 입고 죽게 되는 것
※ 심근은 10분간 혈액공급을 중단하면 가역적인 세포손상이 되지만 더 오랜 기간 중단하면 세포가 죽는다
가역적인 변화
– 세포가 치명적이지 않은 손상을 받았을 때 일어나는 형태적인 변화, 자극이 약하고 지속시간이 짧은 경우에도 나타나며 핵보다 세포질을 변화시키는 것
- 사립체 손상 ATP양 감소
- 세포 내의 당원 사용하여 에너지원을 만든다
- 세포 내에 젖산이 축적
- 세포 내의 pH가 저하
- 핵 내에 염색질의 뭉침
- ATP 감소 세포내 수분이 축적
- 리보솜이 내형질세망으로부터 분리
비가역적 변화
– 사립체와 내형질 세망의 팽창
– 핵염색질의 뭉침
– 핵농축
– 핵붕괴
– 핵용해
– 용해소체의 파괴
세포사
(1) 자가용해
- 조직이나 기관 전체가 파괴된 후 개개의 세포가 죽게되는 과정에서 일어남
- 죽은 세포는 세포질에있는 용해소체로부터 소화효소가 방출 될 때 분해된다.
(2) 세포사
– 세포의 광범위한 활동 범위
- 괴사 : 염증반응에서 일어나는 다량의 세포들이 우연하게 죽게되는 것
- 세포자멸사(선택적 세포사) : 생리적·병리적으로 죽게됨
– 염증 반응 없음 세포자멸체의 포식처리
| | 괴사 | 세포자멸사 |
| 자극 | 병적 | 생리적·병적 |
| 조직소견 | 세포의 집단 침범세포종창 또는 응고괴사세포소기관의 파괴 | 단일세포 침범염색질 응집세포자멸체 형성 |
| DNA파괴 기전 | – 불규칙적, 광범위ATP고갈세포막 손상, 자유기 손상 | 뉴클레오솜 시이의 유전자 활성엔도 뉴클레오스 등의 활성화 |
| 조직반응 | 염증반응 일으킴 | 염증반응 없음, 세포자멸체의 포식처리 |
① 생리적 세포자멸사
– 배아 발생(팔다리형성)
– 월경주기 : 자궁내막세포 상실
– 수유 : 수유가끝나면 유방이 작아짐
- 면역세포의 발생 : 면역세포(T세포)의 결핍으로 인한 자기조직에 반응하는 면역세포 생산
② 병리적 세포 자멸사 조건
괴사
– 살아있는 개체 내의 세포가 죽는 것
※ 괴사의 결과
① 조직 또는 기관의 기능 중단
② 세포 내 효소의 방출
③ 염증 반응의 시작
① 괴사의 형태학적 변화
- 핵농축 : 핵의 크기가 감소되고 핵이 응축되어 덩어리로 변형
- 핵붕괴 : 핵이 농축된 입자로 쪼개진다
- 핵용해 : 핵이 용해되고 염색질이 가수분해 된다.
② 괴사의 원인
- 혈액순환 장애 : 색전증, 혈전증, 압력, 동맥경화, 혈관 경련
- 물리적 작용 : 고열, 한랭, 방사선, 전기손상
- 화확적 작용 : 강산의 위궤양
- 독소 : 뱀독소
- 감염 : 바이러스나 기타 미생물 감염
- 비정상적 면역반응 : 페니실린 쇼크
③ 괴사의 종류
- 응고괴사 : 조직구조는 유지, 세포에는 핵이 없어짐, 세포질은 변성된 단백질로 이루어져 그윤곽만 남게 됨
ex) 심장, 신장, 심근경색
- 액화괴사 : 단백질변성보다 효소 작용이 더빨라서 세포가 융해됨, 물과 세포 부스러기가 가득 찬 낭성 구조
ex) 뇌경색, 홍반루푸스
- 지방괴사 : 지방세포들이 파괴되어 지방을 방출하면 대식새포는 지질성물질을 섭식하고 거대 세포는 염증성 반응을 일으킴
ex) 췌장염
- 건락괴사(치즈괴사) : 괴사조직에 지방과 유지방 물질형성 치즈처럼 짙은 황색모양
- 괴저성 괴사
① 응고괴사가 일어난 조직에 이차적으로 조직을 부폐 시키는 세균에 감염되면 생명에 위협이 초래됨,
② 이런 세균은 낮은 산소공급하에서도 생존할수 있고, 토양이나 소화간에서부터 전파되는 혐기성 그람양성균인 ‘콜로스트리디늄’ 종이다
③ 괴저성 괴사가 일어난 조직은 악취가 나고 검게 변하게 된다.
④ 발효가되면 가스괴사, 혈관계감염되면 패혈증
⑤ 장패혈증, 장중첩증, 장염전
⑥ 괴저의 가장 임상적인 상황은 팔 또는 다리에 혈액공급이 차단될 때 그 부분이 괴사되는 것
괴저
- 습성괴저 : 세균이 괴사조직을 감염시켜 액화괴사가 일어난 것
- 건성괴저 : 괴사부위에 응고괴사 소견이 두드러지고, 괴사 부위에 수분이 증발되어 건조되는 것 ex) 태반(제대)
- 가스괴저 : 화농성 병변이 발생 한 것, 상처를 입은 지 1~3일 이후나타나며, 침범부위의 광범위한 근육의 부종과 효소에 의한괴사가 특징
세포적응
1) 위축
- 세포질의 양이 줄어들어 세포의 크기가 감소
- 합성능력이 저하되면 세포질의 양이 감소
- 위축이 일어나면 세포는 자가탐식 현상이 증가하여 세포자멸이 일어나게된다.
- 위축된 세포에서는 아미노산의 섭취, 단백질합성, 산소 소비가 감소
- 지방갈색 침착, 섬유화가 나타남
2) 비대
- 원래 세포 구조는 유지하면서 수적 변동 없이 그용적만 커지는 현상
- 그 장기의 용적과 중량이 불어나는 것
- 수분 흡수가 증가 했기 때문이 아니라 세포 내 구조물의 합성이 증가했기 때문이다.
- 비대원인 : 세포가 해야 할 일이 증가한 것과 DNA를 자극하여 단백질 합성을 증가 시키는 기전에 의해서 호르몬 자극이 증가한 것
- 비대는 주로 세포에서 관찰 특히 심장근 이나 골격근에 있는 세포분열 기능이없는 영구세포에서 잘일어난다
- 운동량이 증가하여 근육이 비대해지는 현상은 운동선수에게서 잘 일어난다.
3) 증식
– 정상세포의 수가 비정상적으로 증가되는 것, 조직이 두꺼워 지거나 세포의 수가 증가
- 증식은 비대와 동시에 일어남(피부,장상피, 골수)
- 심장근, 골격은과 신경은 세포가 분열하지 않기 때문에 증식이 일어나지 않는다.
4) 화생
- 한 형태의 성숙 세포가 다른 형태의 성숙 세포로 대치되는 것
- 상피조직에서 흔하여 분화·성숙된 다른세포로 분화되는 것
- 화생은 새로운 형태의 상피로 분화할 수 있는 줄기세포에서 일어난다
- 자극에 지속되면 자극에 저항할 수 있는 세포로 변화한다.
- 변형된 세포는 자극에는 저항하지만 정상적인 기능을 못하며 암으로 진행되기도한다
5) 이형성
- 성숙세포의 형상, 크기, 구성이 변하는 것 분화의 성숙이상
- 무질서한 발육을 의미
- 비정형적 증식
- 구성면에서 비정상적인 세포학적변화가 나타나 암으로 진행될 확률이 높은 전암성 병변이다.
6) 변성
– 세포가 손상을 받아서 세포조직의 비정상적 구조 변화나 이상물질이 침착되는 것
세포손상시 전자현미경적 변화
1) 용해소체의 발달
- 일차 용해소체 : 여러 가지 소화효소를 갖고 있는 주머니
- 이차 용해소체 : 소화시킬 물질을 삼킨상태
- 잔사체 : 소화되지 않은 찌꺼기
2) 내형질망 비후
– 무과립내형질세망은 외부로부터 들어온 물질을 대사하는 기능을 한다. 세포손상 시 여러 가지 물질을 제거하기 위해 내형질세망의 비후가 일어난다.
3) 사립체의 변화
– 세포손상시 사립체의 크기가 증가하거나 숫자가 증감한다.
4) 세포 골격의 변화
– 세포의 형태를 유지하고 운동과 세포내 물질의 이동에 관여한다. 세포골격이 변화면 세포의 형태가 변하고 운동성도 증가한다.