소화기병리학 (消化器病理學) Digestive System: Pathology

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소화기병리학 (消化器病理學)

Digestive System: Pathology

1. 개념 및 정의

소화기계통(digestive system)은 사람이 음식물을 섭취하였을 때,

이를 자르고 흡수하기까지 작용하는 기관들의 모임을 이야기한다.

입부터 시작해서,

음식물을 씹는 치아, 음식물을 침과 섞고 입 뒤쪽으로 넘겨주는

혀, 인두(咽頭, pharynx), 후두(喉頭, larynx), 식도(食道, esophagus),

단백질을 소화하며 소화되는 동안 음식물의 저장고 역할을 하는

위(胃, stomach), 췌장액과 담즙이 음식물과 섞이는 십이지장(十二指腸, duodenum),

영양분 흡수의 주요 장소인 소장(小腸, small intestine),

수분 흡수가 이루어지는 대장(大腸, colon),

담즙을 만드는 간(肝, liver), 담즙의 저장장소인 담낭(膽囊, gall bladder),

췌장액의 생산 장소인 췌장(膵臟, pancreas) 등이 소화기 계통에 속하는 기관들이다.

병리학(病理學, pathology)은 질병의 원인으로부터 질병의 발병기전, 질병이 발병했을 때 우리 몸에서 나타나는 변화, 그리고 질병의 임상 발현(發現)까지를 연구하는 기초의학(基礎醫學, basic medicine)과 임상의학(臨床醫學, clinical medicine)의 중간에 위치하는 학문이다.

예를 들면, 식도 하부에서 자주 발병하는 식도 선암(esophageal adenocarcinoma)은 위산이 많이 증가하는 상황, 그리고 흡연과 비만 등이 원인이다.

발병 기전은 위액이 식도로 역류하는 위-식도 역류(gastroesophageal reflux)가 시작으로 위산의 위-식도 역류로 인해 식도 하부의 편평상피세포(squamous cell)가 장상피화생(intestinal metaplasia)으로 변하고 그 이후 암으로 발전하게 된다.

증상은 아주 많이 진행할 때까지는 무증상이며, 식도의 일정 부분 이상을 암종이 막게 되면 연하장애(dysphagia)가 나타나게 된다.

소화기병리에서는 이러한 식도 선암이라는 병을 이해하기 위해 다각도(多角度)로 연구하게 되며, 다른 소화기 질환에서도 이와 유사한 방식으로 연구가 진행되게 된다.

국내에서 소화기 계통 질환은 매우 흔하다. 특히, 맵고 짠 음식을 좋아하는 우리나라 문화와 국물을 나눠 먹는 문화는 위암의 발생률을 높이는 데 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 최근 서양식 식습관의 발달로 대장암의 발생률 또한 증가한다고 알려져 있다.

이러한 악성 종양뿐 아니라 우리나라 사람을 대상으로 상부위장관 내시경을 시행하였을 때 위염(胃厭, gastritis)이 없는 사람이 거의 없을 정도로 흔하고 관련된 조직학적 진단이 흔하게 진행되기 때문에 우리나라의 실정에서 소화기병리학은 매우 중요한 역할을 담당한다.

2. 소화기병리의 역사

루돌프 칼 비르 효(Rudolph Carl Virchow), 1821~1902)

소화기병리는 병리학의 한 분야이므로 소화기병리의 역사는 병리학의 역사와 그 궤를 같이하고 있다.

루돌프 칼 비르 효(Rudolph Carl Virchow)는 병리학의 아버지라 불린다.

그는 독일의 의사이면서 병리학자였으며, 특히 세포 병리학의 토대를 만들었다.

암브로제 허버트 테오도르 슈반

(Ambrose Hubert Theodor Schwann, 1810~1882)

그는 많은 발견으로 알려져 있으나, 암브로제 허버트 테오도르 슈반(Ambrose Hubert Theodor Schwann)이 세운 토대 위에 “세포이론”을 완성한 것으로 많이 알려져 있다.

또 그는 해부학에서도 많은 업적을 남겼으며, 이런 그의 업적을 기려, 위암에서 쇄골위림프절(supraclavicular lymph node)로 전이된 것을 비르효 림프절(virchow’s node)라고 한다.

3. 소화기병리의 연구 분야

소화기병리는 크게 위장관(gastrointestinal system)

병리와 간담췌(hepatobiliarypancreatic system) 병리로 나눈다.

그 아래에 여러 가지 기관이 있고, 그 기관 등의 대표적인 질환에 따라 소화기병리학의 연구 분야를 나눠볼 수 있다.

1) 위장관(gastrointestinal system) 병리

위장관계는 속이 빈 관으로 구강부터 항문까지 이어지며 식도, 위, 소장, 결장, 직장 그리고 항문을 포함하는 해부학적으로 구별되는 분절(分節)들로 구성된다.

이러한 분절들의 각각은 섭식, 처리, 그리고 섭식된 영양분의 흡수와 노폐 산물의 폐기를 협동적으로 조절하는 독특하고 상보적(相補的)이며 고도로 통합된 기능을 가진다.

구조 및 기능상의 부분적인 변이(變異)는 위장관의 질병을 반영하며 이는 종종 선택적으로 한 분절 혹은 다른 분절에 영향을 미친다.

(1) 식도(esophagus)

식도 선암 현미경

식도는인두의 후두덮개(epiglottis)로부터 위식도 접합부(GE junction: GastroEsophageal junction)까지 이어지는, 속이 빈 고도로 신축적인 근육으로 구성된 관이다.

식도의 질환들은 때때로 성가시게 하는 가슴쓰림을 증상으로 하는 위 식도역류질환부터 치명적인 암까지 다양하다.

식도에서 병리학적으로 많이 연구되는 질환

① 식도 폐쇄성 질환(obstructive esophageal disorder)

식도이완불능증(achalasia)과 같이 식도가 물리적으로 혹은 기능적으로 막히는 질환이 포함된다.

② 식도염(esophagitis)

식도에 염증을 일으키는 질환들로, 화학 식도염, 감염 식도염, 역류성 식도염 등이 있다.

③ 바레트(Barretts) 식도

바레트 식도는 식도 편평 점막층 내 장상피화생을 특징으로 하는 만성 위 식도역류의 합병증이다. 식도 선암과 관련성이 있다.

④ 식도암(esophageal cancer)

식도 선암(esophageal adenocarcinoma)과 편평세포암(esophageal squamous cell carcinoma)이 대표적이다.

(2) 위(stomach)

위의 장애는 임상질환으로 흔히 염증성 및 암성 병변을 동반한다.

위는 4개의 주된 해부학적 구조, 즉, 들문(유문, cardia), 위 바닥(위저, fundus), 몸통(체부, body), 그리고 날 문방(분문, antrum)으로 나눌 수 있다.

위에서 병리학적으로 많이 연구되는 질환

① 위염(gastritis)

위염(만성 장상피화생)

표재성 위염, 미란성 위염, 담즙 역류성 위염, 림프구성 위염 등의 여러 종류의 위염으로 분류하고 연구되고 있다.

② 위궤양(gastric ulcer)

자극적인 음식, 스트레스뿐 아니라 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)균이 원인이 되기도 한다.

③ 위암(gastric cancer)

위암

여러 원인이 관여하며 소화기병리학적인 지식이 진단에 큰 도움이 된다.

(3) 소장과 대장(small intestine and large intestine)

소장과 대장은 위장관 길이의 대부분을 차지한다.

영양분과 물의 수송, 흡수, 소화 등이 일어나는 부위이며 이러한 과정이 교란되면 흡수 장애와 설사가 야기되기도 하는 등 여러 가지 질환과 관련성이 높다.

소장과 대장에서 많이 연구되는 질환은 다음과 같다.

대장암 현미경

① 흡수 장애와 설사(absorption disorder and diarrhea)

소장과 대장에 문제가 있을 경우 그 주 작용인 흡수에 문제가 생겨 설사가 유발될 수 있다.

② 염증성 장질환(inflammative bowel disease)

크론병과 궤양성대장염 두 가지가 대표적인 질환이며, 점막면역과 연관된 것으로 알려져 있다.

③ 대장암(colon cancer)

서구적인 식습관으로 인해 국내에서도 급격히 증가하고 있는 질환이다.

여러 원인이 관여하며 소화기병리학적인 지식이 진단에 큰 도움이 될 수 있다.

2) 간담췌(hepatobiliarypancreatic system) 병리

간은 다양한 대사, 독성, 미생물 그리고 순환에 따른 손상에 취약하고, 종양성 증식에도 취약하다.

하지만 간은 간 대부분이 손상된 상태에서도 회복에 충분한 시간만 주어지면 거의 완벽하게 다시 회복되는 현저한 회복 능력을 갖추고 있기 때문에 간의 가벼운 손상은 임상적으로 잘 드러나지 않는다.

하지만 전격성 감염 등으로 간 전체가 한꺼번에 손상되어 회복할 수 있는 기회가 없거나 만성 간염 등이 심하게 지속적으로 발생하여 간에 흉터 부위가 늘어나 간이 딱딱해지는 간경화가 발생한 경우에는 심각한 합병증을 초래할 수 있다.

담낭은 간에서 만들어지는 쓸개즙을 보관하고, 담즙관은 이를 분비하기까지 통로를 제공한다.

이 담낭과 담즙관의 질환 중 95%는 담석증이다.

췌장은 복막 뒤로 십이지장과 비장(spleen)사이에 위치하는 장기이다.

췌장은 내분비 장기로서의 역할도 하지만 소화효소(消化酵素)를 분비하는 외분비 기관으로서의 역할도 한다.

(1) 간(liver)

만성 C 형 간염 감염에 의한 간세포 암 현미경

간은 원인에 상관없이 손상에 대한 세포와 조직의 반응이 비교적 제한적이며,

만성 간질환의 종착역은 간경화 간염으로 비슷하다.

간의 질환이 악화되어 간 기능이 떨어지면, 투석이 개발되어 있는 신장과는 달리 간 기능을 대체할 수단은

아직 개발되지 않아 간 이식만이 유일한 해결 수단이 된다. 간에서 병리학적으로 중요한 질환은 다음과 같다.

① 바이러스 간염(viral hepatitis)

인체에 질환을 일으키는 바이러스 간염은 원인에 따라

크게 A형 간염, B형 간염, C형 간염, D형간염, E형 간염으로 나눌 수 있다.

② 간경화증(liver cirrhosis)

간경화는 그 자체가 하나의 질환이라기보다는 만성 간염의 다음 진행 단계로서 의미가 있다.

일반적으로는 어떤 원인에 의해서든 간염이 지속되면 결국 염증의 강도와 범위가 넓어지게 되어

염증이 생긴 간염 부위가 완벽하게 회복되지 못하고 흉터가 생기고 점차 그 흉터의 수가 많아지고

흉터의 범위가 넓어지면 간의 정상조직에 비해 흉터조직은 딱딱한 성질을 가지고 있으므로

간이 전반적으로 딱딱해지는 간경화가 발생하게 된다.

간은 스펀지와 같이 피를 흡수하고 피를 정화한 후에 내보내는 기관인데 간경화로 간이 딱딱해져서

유입되는 혈액의 흐름에 장애가 오게 되면 간으로 오기 직전의 혈관들이 혈액이 잘 빠져나가지 못하게

되므로 해당 혈관이 피가 모여 압력이 증가되는 울혈(鬱血)이 생기고 이로 인해 식도정맥류 등이

발생하여 출혈 등의 여러 위험한 합병증이 발생하기도 한다.

③ 알코올성 간질환(alcoholic liver disease)

알코올 중독은 언제나 사회적 문제이다.

많은 양의 알코올 섭취가 지속적으로 이루어질 경우,

뇌와 위에도 문제를 일으키지만,

가장 많은 문제를 일으키는 장기 중에 하나는 간이다.

④ 간암(liver cancer)

간은 침묵의 장기라 불릴 만큼 질환이 생겨도 자각 증상이 적어 발견되는 시기가 늦은 경우가 많다.

일반적으로는 간경화가 진행된 상태에서 간암이 발생하지만,

만성 바이러스 간염 환자에서는 간경화를 거치지 않고 간암이 발생하는 경우도 있다.

(2) 담즙관(extrahepatic biliary duct)

하루에 약 1리터의 담즙이 간에서 분비되며, 담즙은 식사와 식사 사이에 담낭에 저장되고 농축(濃縮) 된다.

담낭은 담낭 절제술(cholecystectomy)을 받은 사람의 경우도 지방의 소화나 흡수 장애로 어려움을 받지 않기 때문에 담낭이 담즙 기능에 필수적인 장기로 여겨지지는 않는다. 담낭과 담낭관 등에서 중요한 질환은 다음과 같다.

① 담석증(gallbladder stone)

담즙관 질환의 95%를 차지할 정도로 많다고 알려져 있다.

개발도상국에서 성인 인구의 10~20%에서 발생하며, 미국에서도 2천만 명 이상이 담석을 가지고 있는 것으로 추정된다. 콜레스테롤 담석과 색소 담석으로 나누며 각각 생기는 기전은 다르다.

② 담낭염(cholecystitis)

담석에 의하거나 다른 원인으로 인해 담낭에 염증이 생기는 질환을 말한다.

담낭염에는 급성 담낭염(acute cholecystitis)과 만성 담낭염(chronic cholecystitis)이 있다.

담석이 원인이 되는 경우가 가장 많으며, 증상이 발생한 경우에는 담낭 절제술(cholecystectomy)이 필요할 수 있다.

③ 담관 결석(bile duct stone)

담석이 담낭에 있는 것이 아니라 담관에 존재하는 것으로, 증상이 급속도로 심해지는 경우가 많아 보통 빠른 치료를 요한다.

④ 담낭암(gallbladder cancer)

늦게 발견되는 편이어서 수술이 가능한 시기에 발견되는 경우가 드물다. 수술 할 수 있는 경우에도 5년 생존율이 낮아 예후가 좋지 않은 암에 속한다.

(3) 췌장(pancreas)

췌장은 몸의 뒤쪽에 위치하여 관찰이 쉽지 않은 장기이다.

특히 췌장에 생긴 암의 경우는 늦게 발견되며, 빨리 발견되어 수술해도 예후가 매우 좋지 않은 암에 속한다.

췌장에서 병리학적으로 중요한 질환은 다음과 같다.

① 췌장염(pancreatitis)

췌장염은 외분비 실질의 손상과 연관된 췌장의 염증상태를 의미한다.

임상 소견은 경증(輕症)에서부터 생명을 위협하는 급성염증까지 다양한 정도를 나타낸다.

급성 췌장염과 만성 췌장염이 있다.

② 췌장암(pancreatic cancer)

조기 진단이 어려우며 5년 생존율이 매우 낮은 편이다.

4. 주요 용어 및 관련 직업군

1) 주요 용어

• 소화기계

사람이 음식물을 섭취하였을 때, 이를 부수고, 흡수할 때 쓰이는 기관들을 의미한다.

• 내분비기관

인체에서 만들어지는 호르몬 등은 혈관 ‘내로’ 들어가서 전신을 순환하면서 작용하게 된다.

이렇게 혈관 내로 들어가서 작용하는 호르몬 같은 물질을 만드는 기관을 내분비기관이라고 한다.

• 외분비기관

인체에서 만들어 내는 물질 중에서 소화액은 절대 혈관 내로 들어가서는 안 되는 물질이다.

이렇게 혈관 ‘외로’ 분비되어야 하는 소화액 같은 물질을 만들어내는 기관을 외분비기관이라고 한다.

췌장은 내분비기관과 외분비기관 둘 다의 역할을 한다.

2) 관련 직업군

• 소화기병리학자

• 의사(소화기병리 전문의)

• 교수

• 연구원

소화기관 (消化器官) digestive system

소화기관의 종류

음식물의 소화와 흡수를 담당하며, 구강에서 식도, 위, 소장, 대장을 거쳐 항문까지 이루어진 신체기관

소화기계는 전반적으로 점막, 점막하층, 근육, 장막으로 이루어져 있으며 각각에 동정맥과 림프, 신경이 분포한다.

소화운동, 소화액분비 및 흡수의 기능을 통해 섭취된 음식물을

흡수 가능한 인자로 만들어 신체 내부로 이동시키는 작용을 한다.

구성요소

구강에서 시작하여 인두, 식도, 위, 소장과 대장, 그리고 항문이 포함된다.

위장관에는 타액선, 간, 췌장 등이 도관으로 연결되어 소화액을 위장관 내로 분비하고 있다.

하위 기관

- 구강

혀로 음식 맛을 느끼며, 치아와 턱의 저작기능으로 인해 음식물을

잘게 부수는 작용을 한다. 침이 분비되어 음식물과 섞이고 탄수화물의 소화를 돕는다.

- 인두

구강에서 식도로 연결되는 부위를 지칭한다.

- 식도

구강, 인두를 거쳐 넘어온 음식물을 연동운동을 통해 위로 전달하는 기능을 하며, 소화효소는 분비되지 않는다.

- 위

위로 들어온 음식물은 위에서 분비된 위액과 섞이게 되고 좀더 작은 입자로 소화가 일어난다.

위액은 단백질을 분해하고, 위산은 우리 몸에 들어온 병균을 죽이는 역할을 하기도 한다.

- 샘창자(십이지장)

위에서 소화된 음식물이 내려와서 소장으로 연결되는 통로이며,

쓸개즙과 이자액이 분비되는 통로가 있어 단백질과 지방의 소화를 돕는 소화효소가 분비된다.

- 작은창자(소장)

빈창자(공장)과 돌창자(회장)으로 이루어지며, 길이는 6m 정도이며,

구불구불하고 소화된 음식물을 영양소로 분해하여 대부분의 영양소가 소장에서 몸으로 흡수된다.

- 큰창자(대장)

작은창자에서 대부분의 영양소가 흡수되며, 나머지가 큰창자로 보내지게 되는데,

큰창자의 점막에서는 소화액이 분비되지 않고, 점액이 약간 분비되어 수분을 흡수하는 기능을 한다.

장내세균에 의해 분해된 이산화탄소, 메탄, 수소 등의 가스가 발생한다.

소화되고 남은 찌꺼기들이 대장의 끝부분인 곧창자(직장)로 모여 대변이 된다.

- 항문

소화기관의 가장 마지막 부분으로 항문조임근이 있어 닫혀 있다가 곧창자에 대변이

차게 되면 부피와 압력에 의해 배변반사가 일어나 항문이 이완되면서 대변이 몸 밖으로 배출되게 된다.

구조

발생과정에서 위장관은 내배엽에서 기원하는데, 이는 인두장, 전장, 중장, 후장으로 나뉜다.

전장으로부터 식도, 기관, 위, 샘창자의 제2부까지 발생하며, 간, 이자(췌장), 쓸개관이 샘창자의 내배엽상피에서 기원한다.

위는 발생 4주경에 전장이 확장된 모습으로 나타난 후 위벽 내의 여러 부분에서의 발생속도의 차이와

주변 장기의 위치가 변화하면서 시계방향으로 회전되어 소만과 대만의 구조가 이루어지게 된다.

​위가 회전하면서 샘창자는 오른쪽으로 회전하여 이자와 함께 후복막에 고정된다.

중장은 샘창자 제2부에서부터 가로창자의 근위 2/3부위를 발생시키며,

후장은 가로창자의 원위 1/3부터 항문관의 윗부분까지 발생시킨다.

기능

인체는 필요한 영양소를 음식물을 통하여 얻게 되는데,

소화기관은 음식물을 작은 입자로 분해하여 영양소로 만들어 흡수되도록 만드는 기관이다.

흡수된 영양소는 혈액 및 림프로 이동을 하게 된다.

연동운동을 통해 음식물을 이동시키고, 소화액이 분비되어 많은 효소들에 의해

단백질, 지방, 탄수화물이 분해되며, 물, 무기질, 비타민이 소화기관의 점막을 통해 흡수된다.

기능은 크게 조절기능과 소화운동, 소화액 분비 그리고 흡수로 나눌 수 있다.

관련 질병

운동성 질환, 역류성 식도질환, 식도암, 위염, 위궤양, 위암, 흡수장애,

궤양성 대장염, 크론병, 결핵성장염, 베체트장염, 호산구성 위장염, 혈관성 장질환, 장폐쇄, 알레르기 등

관련 검사

위내시경, 대장내시경, 캡슐내시경, 내시경초음파, 단순복부촬영,

바륨을 이용한 검사, 초음파검사, 컴퓨터 단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI)