병리학의 정의와 질병의 성립 과정 그리고 세포의 구조

병리학이란?

의학은 크게 기초의학과 임상의학으로 나눌 수 있는데 그중 병리학은 기초의학의 근간을 이루고 있음과 동시에 임상의학 분야에서도 질병의 진단 과정에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

병리학이라는 것은 생체 내에서 발병하는 각종 질병의 원인과 그 기전, 그리고 그 결과로 인하여 나타난 변형된 병적인 형태 구조를 분석하고 종합하여 질병을 이해하고 연구하는 학문입니다. 의생명과학 분야에서 가장 기초적이며 필수적인 분야로 어떤 질병을 연구하고 이를 발전시키기 위해서 꼭 다뤄야 하는 학문입니다. 질병을 연구하는 데 있어 주변 영역에서 얻은 여러 성과, 특히 병리학에서는 주로 분자생물학적 성과를 이용하고 있으며 이러한 경지에서 보면 병리학도 일종의 응용생물학이라 할 수 있습니다.

병리학 연구에 이용되는 기기로는 사람의 눈, 광학현미경, 전자현미경, 형광현미경 등이 주로 사용되고 그 밖에 X선 회절분석장치 및 분자병리 분야의 여러 현대적 장비가 있습니다. 이 중 사람의 눈으로 관찰한 병변의 육안소견은 매우 중요하며 이 소견을 정확하게 파악해 두지 않으면 이후의 미세적인 검색이 무의미해지는 경우가 많습니다. 병리학 연구에 이용되는 방법은 통상의 해마톡실린-에오신 염색이 기본이며, 그 밖에 조직화학법, 면역조직화학법, 제자리부합법, 급속동결법 등이 흔히 사용되고 그 밖에 필요에 따라 중합효소연쇄반응, 유전자염기서열분석 등도 이용되고 있습니다.

 

질병의 성립 과정

질병의 성립 과정은 총 4단계로 나누어 설명할 수 있습니다.

제1단계로는 질병의 원인과 배경 인자를 생각하는 병인으로 질병을 일으킬 수 있는 모든 원인을 포함할 수 있습니다. 병인이 숙주 내에서 기원하여 그 숙주에게 질병을 일으키는 경우를 내인성, 외부에서 숙주 내로 들어와 질병을 일으킨 경우를 외인성 이렇게 크게 2가지로 구분할 수 있는 것이 일반적인 분류 방식입니다. 하지만 최근에는 유전학이 발전함에 따라 병인을 환경적 요인과 유전적 요인 그리고 이 두 가지의 상호작용 등 3가지로 나누어 설명하는 경향도 있습니다.

제2단계로는 질병의 원인이 될 수 있는 요소가 우리 몸 안에서 증상과 그 병을 만들어내는 과정, 즉 발병기전을 과학적으로 분석하고 종합하여 질병의 성립 과정과 그로 인한 증상의 추이를 설명하는 것이 그 주체입니다.

3단계로는 일단 질병이 성립된 상태에서 장기의 형태학적인 변화를 이차적으로 초래하게 되므로 임상에서는 질병에 의한 증상, 즉 임상증상이라는 것이 나타나게 되고 이 단계가 보일 때 우리는 질병이 성립되었다고 말합니다.

마지막으로 4단계는 질병의 원인이 우리 몸 안으로 들어와 질병을 성립시키는 과정인 발병기전, 질병이 몸 안에서 성립됨으로 인하여 발생하는 병적인 기능 변화로 임상증상과 그 이후에 문제를 일으킬 수 있는 다른 합병증과 후유증까지도 포함하여 연구하는 것이 병리학이라고 할 수 있습니다.

 

질병의 성립 과정(현미경)

 

세포의 구조

생체를 구성하는 세포는 각자 고유한 기능과 역할을 발휘하기 위해서 독특한 구조로 이루어져 있습니다. 이 구조상의 유기적인 관계는 질병의 경과상에도 큰 의미를 가지고 있습니다. 따라서 여러 가지 조직에 고유한 구조를 잘 알고 있는 것은 각각의 내장기관과 조직의 질병 성립 과정을 충분히 이해하는데 중요합니다. 조직이나 장기가 다르더라도 그것을 구성하는 세포가 가진 기본 구조를 바탕으로 특징을 파악하여 여러 가지 병적인 변화에도 공통 현상을 발견할 수 있습니다.

 

1) 세포막 : 세포의 표면을 감싸고 있는 막으로 지질 2중층의 내외에 단백입자가 비대칭성으로 구성되는 형태로 존재하여 단위막이라고 불리고 있습니다. 세포막으로 싸인 세포의 내부에는 소위 세포 내 소기관이라고 불리는 다양한 구조가 관찰되고 각자 역할을 수행하여 인체활력을 유지해 나갑니다. 

 

2)  미토콘드리아 : 이층의 단위막으로 싸인 긴 타원형 모양으로 산화인산화를 행하고, ATP를 생산하는 세포 내 소기관입니다. 따라서 산소 결핍 시에는 미토콘드리아에 일찍부터 종창성 변화가 가장 먼저 나타나게 됩니다.

 

3) 리보좀 : RNA로 구성되어 있는 작은 과립성 구조로 내형질세망의 막에 붙어 있거나 세포질 내에서 자유롭게 존재하기도 합니다. 이 리보좀은 세포 내에서 단백질 합성에 관여하게 됩니다.

 

4) 세포질 그물 : 단위막에 싸인 납작한 주머니 모양 또는 관모양이 서로 겹쳐진 구조입니다. 2가지의 종류가 있는데 막 표면에 단백질과 RNA가 함께 있는 입상의 구조, 즉 리보솜을 가지고 있는 것은 과립세포질 그물이라고 불리고 이 과립세포질 그물에서 단백질의 합성이 이루어지게 됩니다. 반면 리보솜을 가지고 있지 않는 구조를 무과립세포질그물이라고 부릅니다.

 

5) 골지 장치 : 막, 공포 그리고 소포 등 3개의 구성 요소로 이루어진 세포 내 소기관으로 세포핵 근처에 위치하며 층판상 모양으로 배열하고 있습니다. 골지 장치의 기능은 단백질 분비과립, 일차성 리소좀, 멜라노좀의 분비 과정에 관여합니다.

 

6) 리소좀 : 외부에서 유래한 이물질 또는 자신의 노폐물이 포체 내에 생기면 세포는 이것을 하나의 단위막으로 사서 세포 내 환경으로부터 격리한 다음 계속해서 일차성 리소좀이 세포 내로 이입된 그 소체에 부착하고 가지고 있던 소포 내의 효소를 이용하여 이물질과 내용물을 소화하여 처리하는 역할을 합니다.

 

7) 세포골격 : 앞에서 서술한 여러 가지 세포 내 소기관은 세포골격이라고 하는 기본 구조인 미세사에 의해 형성된 3차원의 구조 속에서 유기적으로 연결되어 있습니다. 분비 과립의 골지 장치에서부터 관 내강 방향으로 이동과 핵분열 시에 염색사를 규칙적으로 배열시키는 구조는 중심체에서 시발하는 미소관입니다. 또한 약 20종류의 케라틴(상피 세포의 세포 골격), 비메틴(섬유 세포 또는 혈관 내피세포의 세포 골격), 데스민(평활근세포의 세포 골격), 신경미세사(신경 세포의 세포골격) 등이 알려져 있으며 이러한 미세사는 직경이 10nm 전후로 미소관과 미세사의 중간 굵기를 가지고 있기 때문에 중간세사로 일괄하여 부르고 있습니다. 특히 형질막 직하부에 포함되는 가장 가는 미세사에는 액틴 등이 포함되어 있습니다.

 

8) 핵 : 핵은 살아있는 세포 내 구성물 줄 가장 필수적이고 중요한 세포 내 구조물입니다. 핵막에 의해 싸여 있고 핵막은 과립세포질그물과 연결되어 있습니다. 핵은 핵산 즉 데옥시리보핵산(DNA)과 리보핵산(RNA) 그리고 핵 단백으로 구성되어 있습니다. 세포 분열 휴지기 때 이물질들은 염색질과 핵소체로 관찰되며 분열할 때 이것은 염색체 형태로 다시 나타나게 됩니다. 염색체에는 유전 정보를 가지는 DNA가 있는데, 그것이 자기에 따라서 발현되는 유전자가 달라 세포의 고유 기능을 해당 조직 내에서 행할 수 있게 해줍니다. 세포 내외에서의 정보에 따라 해당되는 단백질이 합성됩니다.