병리학 기초 개론

[동막골]

병리학 강의노트 

                                         
병리학의 역사

인간은 출생하여 성장하고 병들어 죽는 과정을 필연적으로 겪어야되는 숙명이다. 이러한 현상은 인류가 시작되면서 질병에 대한 공포심이 유발되고 이것을 극복하기 위한 갖가지 노력들이 학문 발전에 기여하게 된다. 원시사회에서는 과학의 발달이 거의 없는 상태로서 생명의 본체를 영혼에 의존하면서 악마나 귀신이 육체내에서 활동하여 질병이 발생된다고 믿었으며 대부분 무당과 같은 힘에 의존하는 악마설이 지배하였다.
고대사회에서는 농경사회가 접어들면서 질병의 상태를 신이나 지역적 종교에 의존하여 무당보다는 성직자에 의지하는 형태로 변하면서 농경사회가 발달되면서 식이요법, 외과적 요법, 약물 요법등이 적용되고 경험 의학이 태동하게 된다.
노예사회에서는 그리스 로마시대에 노예제도가 성행하게되고 산업이 발달하면서 지적 활동이 매우 활발해지면서 많은 학자들이 배출하게 된다. 이들 중 히포크라테스(Hippocrates, 460～375 BC), 갈레누스(Galenus, 129～201 AD)등은 액체병리설을 주장하였고 히포크라테스는 만물의 구성요소를 불, 공기, 흙, 물에 의한다는 주장을 했고 특히 질병은 인체내 물성분의 부조화 황담즙, 흑담즙, 혈액, 점액의 균형이 맞지 않으므로 발생된다고 주장하여 오늘날 의학의 창시자로 추대되고 있다.
중세봉건사회에서는 봉건적인 탄압과 종교적인 의식에서 시체해부가 이루어지지 못하였고 아랍문화가 유럽에 전해지면서 중세가 붕괴되면서 이탈리아나 프랑스 일부에서 의학교가 설립되고 비로소 시체해부가 이루어지고 해부학의 아버지라 할 수 있는 베사리우스(Vasalius 1514～1565)가 나타나기전까지 1300년 동안의 긴세월이 의학의 암흑기로 기록된다.
16세기～19세기를 문예부흥기라 할 수 있는데 이 기간동안 시체해부가 활발히 진행되면서 의학은 급격한 발전이 이루어지고 광학현미경이 발명되면서 혈액순환이나 혈구의 관찰되는등 질병의 근원이 밝혀지기 시작한다. 또한 이시기에 모르가니(Morgagni 1687～1791년)는 질병의 발생부위를 지칭하는 병소(lesion)라는 용어를 처음으로 사용하였고 질병은 그 종류에 따라 신체의 특정한 장기에 일정한 병소를 형성하고 이 병소 때문에 임상증상이 나타난다는 장기병리설을 주장하였다. 이후 프랑스의 삐샤(Bichat, 1771～1802)는 결합조직, 혈관, 뼈, 연골 등으로 조직을 분류하면서 조직학을 탄생시켰으며 질병을 관찰하는데에도 조직을 단위로 하여 관찰해야된다고 주장을 하여 조직병리학(Histopathology)으로 분류 발전시켰다.
19세기 중반에 비르효(Virchow, 1821～1902)는 모든 질병의 기원은 세포에서 시작된다는 세포병리학설을 주장하였고, 광학현미경이 발달되자 조직이나 세포의 미세구조에 대한 연구가 활발해지고 전자현미경이 발명되어 세포의 미세구조 관찰이 용이하게 되었으나 이 또한 형태적 관찰에 불과하게되고 생리현상과의 관련성에 대한 많은 의구심이 발생되다가 최근에는 분자 현미경이 발명되고 점차 인체의 신비가 하나씩 해명되어 가면서 추후에는 인간복제나 인공장기까지 등장 할 수 있는 의학의 눈부신 발전이 이루어 지고 있다.

병리학의 정의
병리학이란 세포, 조직, 장기에 연관된 질병의 원인(cause), 질병의 발병론(pathogenesis), 형태학적 변화(morphologic change), 기능적 변화(functional derangement) 및 임상적 의의(clinical significance)에서 전반적인 상태에 대해 연구하는 의학의 가장 기본적인 학문으로서, 질병의 본질을 규명하기 위해서 질병의 진행과정과 기전을 과학적으로 연구하는 학문이다.
의학은 크게 기초의학과 임상의학으로 구분되는데 기초의학에 해부학, 생리학, 미생물학, 기생충학, 조직학 등이 있으며 임상의학은 질병의 진료에 직접 해당되는 각분야의 학문이라 할 수 있겠다.
병리학에는 기초의학 부분과 임상의학 부분이 모두 포함된다. 기초의학 부분은 실험병리학이라고도 하며, 실험동물이나 인공 배양세포 등을 이용한 연구를 말한다. 임상의학 부분은 다시 임상병리학과 해부병리학으로 구분되는데, 임상병리학은 주로 환자로부터 채취된 검사물에 의해 생물학적, 임상 화학적 방법으로 질병을 연구 검사하며, 해부병리학은 병리해부, 즉 부검, 생검, 수술 재료, 탈락세포 등에 대한 형태의 변화에 대해 연구 규명하는 분야로서 대부분의 종합병원에는 임상병리과, 해부병리과 또는 진단병리과로 구분되어 있다.

최근 질병의 발생과정이 광범위하게 전개되면서 환경적 요인과 유전적 요인 등이 개재되고 질병 발생의 복합적인 과정이 인정되므로 더욱 더 깊고 폭넓은 연구가 요망되고 있다. 그러나 다행스럽게도 과학의 발달에 병행하여 의학에서도 분자과학, 즉 분자생물학의 기법이 응용되면서 병리학적 검색을 시행하는 분자병리학(molecularpathology)이 성숙되고 있어 그 동안 질병의 본질을 연구하는 형태적 변화 또는 육안적 검사 수준에서 분자의 실태를 파악하여 비정상적 형태나 기능의 최초 발생근원을 파헤치는 심도 있는 학문으로 변화되고 있다.
예를 들면 DNA 분석에 의한 대사 이상의 해명, 결합조직 세포 내의 분자 구성, 유전성 질병의 추구, 암세포 기능과 발암기전에 대한 추구, 감염증의 분자기구의 해석, 면역현상과 이상의 규명 등 매우 광범위하고 다양하게 연구되고 있는 것이 현실이다. 앞으로 병리학적 검사방법은 육안적 검사, 조직학적 검사, 세포학적 검사, 전자현미경적 검사, 면역조직화학적 검사, 분자생물학적 검사의 순서로 연구되어져야 할 것이고, 계속 새로운 질병이 발생되면서 새로운 학술의 발달이 이루어져야 될 것이며, 인류는 모든 질명과 끊임 없는 전쟁에서 승리하도록 하기위해 병리학은 중추적 역할을 하게 될 것이다.
 

 
병  인
인체는 살아가고 있는 동안 여러가지 내적, 외적인 영향을 받으며 생명을 유지하며 서로의 유기적인 기능과 대사과정에 의해 조절되고 있으나 이러한 수많은 조건들의 불균형 또는 영향의 정도에 따라 세포는 적응되거나 손상을 받고 죽음이 초래되면서 질병이 발생될 수 있다.
오늘날 과학의 발달과 더불어 의학의 급진전으로 대부분의 질병원인이 밝혀지고 있음에도 불구하고 암과 같이 그 원인이 뚜렷하게 밝혀지지 않은 것도 있다. 또한 에이즈(AIDS)와 같은 예전에는 없었던 새로운 질병이 계속 증가되는 것을 볼 때 질병의 원인에 대한 연구는 아마도 영구히 지속될 것이다. 이러한 질병의 원인(cause of disease)을 연구한는 학문을 병인학(etiology)이라고 한다.
병인에는 신체의 외부로부터 침입하여 병을 유발시키는 외인(extermal cause)과 신체의 내부에서 작용하는 내인(internal cause)으로 구분된다. 대부분의 경우 내, 외인이 상호작용하여 질병을 일으키는 경우가 많으며, 어느 한쪽에 의해서만 발생되는 경우는 매우 드물다.
외인으로는 물리적 요인, 화학적 요인, 영양장애, 그리고 미생물 등에 의한 생물학적 요인 등이 있고, 내인에는 생리적 소인, 연령, 성별, 인종, 유전등으로 분류될 수 있다. 각 분야별로 독립적인 학문으로서 각각 발전하고 연구되고 있으나 본 장에서는 일반적인 개념만을 설명하고자 한다.

1. 내인
1) 소인(Disposition)
소인이라 함은 어떠한 병인이 가해졌을 때 질병이 걸리기 쉬운 정신적, 육체적 성질을 말한다. 이것은 병인을 반영하는 사람의 신체와 심적 상태가 사람에 따라 다르기 때문이다. 소인은 일반적 소인과 개인적 소인으로 나눌 수 있다.
  (1) 일반적 소인(General disposition)
    1 연령(Age): 연령의 시기별로 특히 걸리기 쉬운 질병이 있다. 예를 들면 고혈압증, 암은 고령자에 많고 구루병은 주로 유아기에 발생한다.
    2 성별(Sex): 남,여 차이에 의한 질병소인이 있다. 남성의 경우 통풍, 동맥경화증이 많고, 여성의 경우 바세도우씨병, 자가면역질환 등이 많다.
    3 인종(Race): 동양인, 서구인, 흑인 등에 특히 잘 걸리는 질병이 있다. 즉, 백인에서는 유방암이나 악성흑색종 유태인은 신경 변성질환, 동양인은 음식 문화에 따른 위암, 간암 등이 많이 발생한다.
  (2) 개인적 소인(Individual disposition)
어느 일정한 개인에 한해서 나타나는 병적 성상으로 흔히 체질이라고도 한다. 체질은 선천적으로 물려받은 요소와 환경에 의해 획득하는 후천적 요소가 합하여 일어난다. 과민증, 페니실린 쇼크, 폐결핵, 위궤양 등은 체질과 밀접한 관련이 있음은  잘 알려진 사실이다. 또한 신경정신계와 내분비계는 상호 관련되어 신체 각 부분이 조절되는데, 이 조절기구에 이상이 생기면서 질병이 발생된다. 최근 우리의 생활 환경은 다변하는 사회구조에 의해 과도한 정신작용(stress)을 가져와 각종 질병을 일으키는 요인으로 크게 작용된다고 최근에 많은 사람들이 주장하고 있다.

2) 유전 (heredity)
자손에게 전달되는 유전인자(gene)는 아버지(father)로부터 유래하는 것과 어머니(mother)로 부터 유래하는 인자가 각각 2개씩 짝을 이루고 있다. 1쌍의 유전인자가 우성(dominant), 열성(recessive)을 나타내는 것을 이형접합체(heterozygote)라고 한다. 이때 개체는 우성인자로 표현되나 열성인자는 외견상 소실된 것 같으나 우성인자와 분리되어 각각 자손에게 유전되고 있는데 이것을 멘델법칙(Mendelism)이라고 한다.
유전인자의 성질은 쉽게 변하지 않는것이 원칙이지만 방사선, 화학적 또는 감염성 인자 등 어떤 특정한 원인에 의해 형질이 변화될 수 있다. 이처럼 변화된 형질이 자손에 유전될 수있는데 이것을 돌연변이(mutation)이라 한다.
유전인자의 실체는 핵산 DNA임이 밝혀졌으며, DNA는 핵내염색체상에 약 32만쌍의 염기로 존재하고 있다. 염색체는 상염색체(autosome)와 X,Y로 표시되는 성염색체(sexchromosome)로 구성되어 있다. 따라서 유전질환이라고 하는 것은 염색체를 구성하는 DNA의 이상을 말하며 선천성 결함과 후천성 결함으로 구분된다.
유전질환은 염색체의 수나 구조의 이상, 단일 유전자의 이상, 그리고 여러개의 유전자 및 환경의 상호작용에 기인하는 것 등 크게 3군으로 분류할 수 있는데 대표적 질환은 다음과 같다.
1 염색체 이상에 기인한 것: Down's syndrome, Tunner's syndrome, Klinefelter's syndrom, Hermaphroditism
2 단일 유전자 이상에 기인한 것: 혈우병 hemophilia, 색맹등이 있다.
3 여러개의 유전자 및 환경의 상호작용에 기인한 것: 일부 선천성 기형(토순, 심장기형), 당뇨병, 정신분열증 등
그 밖의 일부 특정 질환에 있어서는 유전적 소인이 작용하는 것으로 알려져 있는데 일부의 암종, 뇌졸중, 본태성 고혈압, 선천성 대사장애 등이 여기에 포함된다.

2. 외인

1) 물리적 요인(physical factor)
교통사고와 같은 기계적 외상이나 극한적인 온도, 급격한 기압의 변환, 방사선조사, 전기증과 같은 다양한 원인들이 세포 손상의 원인이 될 수 있다.

(1) 기계적 요인(mechanical factor)
기계적 요인이라 함은 신체와 어떤 물체가 충돌하여 발생되는 신체손상으로 보통 외상의 형태로 나타난다. 기계적 작용에 의한 상처는 충돌 에너지의 크기, 물체의 성질, 힘의 방향, 힘이 기해진 장기 또는 조직의 종류에 따라 손상의 정도는 달라진다.
외상의 종류는 다음과 같다.

① 좌상(contusion)
망치 등 둔한 힘이 신체 외부에 가해졌을 때 상피의 결손 없이 피하에 출혈이 된 상처를 말한다. 처음에는 붉게 보이지만 시간이 지나면 적혈구가 파괴되어 청자색으로 보여 일명 타박상이라고 하며 시간이 경과하면 재흡수의 기작이 발생되면서 결국은 정상으로 되돌아 오게 된다.

② 찰과상(abrasion)
시멘트나 단단한 물체와 피부가 마찰할 때 마찰에 의해 표피세포가 탈락되고 손상이 일어난 상처를 말한다. 대부분 일찍 치유되나 종종 세균 감염증이 일어나기도 한다.

③ 절창(incision)과 자창(stab)
면도날, 유리조각 등 예리한 기구에 의해 피부가 절단된 상처로 깊이보다 길이가 길면 절창(incision)이라 하고, 송곳같은 것으로 깊이 찔린 경우에는 자창(stab)이라 한다.

④ 열창(laceration)
둔기 등에 의한 큰 힘이 피부에 가해졌을 때 조직의 과도한 신장(stretchig)으로 피부가 찢어지거나 베인 것 같은 상처를 말한다. 뼈를 덮고 있는 머리 피부(scalp)등에 흔히 볼 수 있으며 엉덩이처럼 근육이 많은 곳에서는 잘 일어나지 않는다.

⑤ 골절(fracture)
뼈가 부러진 상태, 즉 골격의 연속성을 상실하였을 경우로 완전 또는 불완전하게 서로 분리된 상태로 나타나며 단순골절과 복잡 골절로 구분되기도 하며, 외상에 의한 골절과 골수염, 발육이상 등에 의한 병적 골절이 나타날 수도 있다.

(2) 온도에 의한 요인(thermal factors)
사람의 정상 체온은 개인에 따라 차이가 있으나 대개 36-37℃이며 외부온도와 관계없이 일정한 체내온도를 유지하기 위한 생리적 기전이 행해지고 있다. 비정상적인 상황에서 인체가 견디는 체온의 한계는 25-41℃까지이고 그 범위를 벗어나면 세포의 손상을 초래하게 된다.

  고 온
고온에 의한 손상으로는 광선, 끓는 물, 화염 등의 고온이 피부에 접촉되어 화상을 입는 경우와 발한기전의 장애로 인해 체열의 정체로 체온이 상승되고 전신적 고온현상에 의한 열사병(heat stroke)등이 발생될 수 있다.
화상의 경우 침범 범위가 깊이에 의해 화상의 정도를 나타내며 이것은 임상적으로 매우 중요하다. 피부의 전층을 손상시켰다면 피부의 상피세포가 재생이 어렵게 되므로 피부 이식이 필요할 것이다. 또한 화상은 손상된 부위에 감염증이 일어나기쉽고 화상 범위가 넓고 깊은 경우에는 손상부위에서 체액의 계속적 누출로 인해 탈수현상에 의한 쇼크(shock)에 빠지기 쉽다.
고온이 전신에 가해진 경우 대부분 발한에 의한 열의 발산으로 체온이 조절되나 습도가 높고 땀의 발산이 어려운 상태 즉, 체열의 정체로 체온이 계속 상승하여 결국은 열사병에 걸리게 된다. 열조절계통은 보통 중추신경에 의해 결정되는 것으로 알려져 있다.

  저 온
신체가 저온에 노출될 경우 각종 생리적 기구에 의해 체온이 조절되고 있으나 장기간 작용하게 되면 체온조절은 불가능하게 되어 세포들이 손상을 받게 된다. 저온에 대한 체온 조절은 주로 간, 골격근, 심근 내의 당류의 연소에 의해 일어나는 화학적 체온조절과 체내의 물질소비와는 관계없이 열방산을 조절하여 체온을 조절하는 물리적 체온조절이 있으며 이러한 조절이 정지되면 체온은 급격히 하강한다.
저온이 피부에 작용하게 되면 동상(frostbite)을 일으키게 되는데 처음에는 혈관의 수축으로 충혈과 종창을 나타내게 되고 저온이 계속되면 수포형성과 더불어 혈행정지 등을 수반하여 괴저를 일으키게 된다.

  기압적 요인(Barometric factors)
고기압 자체로는 별 문제가 되지 않으나 고기압에서 저기압으로 급격히 기압이 변하게 되면 치명적인 장애를 일으킬 수 있는데, 이것의 좋은 예로 잠함병(caisson disease)을 들 수 있다.
고기압하에서 혈액중에 용해된 질소는 저기압 상태로 되면 기포화가 형성되어 모세혈관 등에 공기색전증을 야기시키게 되며, 특히 중추신경계의 기포(air)는 신경조직을 손상시키며 혈관내의 기포색전(air embolism)은 치명적일 수 있다. 저기압의 상태로는 고산병(Mountain sickness)을 들 수 있는데 낮은 대기압 상태에서는 산소결핍에 의한 두통, 호흡곤란 등의 증상을 일으키며 오래지속 될 경우는 적혈구증가증이 발생될 수 있다.

  전 기(electric factors)
감전이라고 하는 것은 신체의 일부가 전류회로가 되어 신체가 전도체 역할을 하여 전류를 통과시키게 되는 현상을 말한다. 전기 감전에 의한 손상은 전류의 종류, 전류의양, 전압 감전 노출시간, 장기의 노출부위 등에 따라 달라진다.
전기는 직접 및 간접적으로 손상을 주는데 직접적인 손상으로는 심장 운동장애 또는 뇌의 호흡 중추에 대한 것이고, 간접적인 작용으로는 조직에 열 생산을 일으킨다. 특히 피부는 전류에 대한 저항의 주된 장소로 작용되여 손상이 가장 심하다.

방사선(radiation)
방사선에는 X선(X-ray), 감마선(r-ray), 중성자(neutron) 등이 있다. 방사선, 특히 X선은 인공 방사선으로 조직침투성을 이용하여 질병의 진단 및 치료에 널리 응용되고 있으며 산업분야에서도 이용되고 있다.
방사선은 생체 세포의 분자 또는 원자에 충돌함으로써 원자나 분자의 이온화를 가져와 궤도 전자를 방출시킴으로써 결국 유리된 에네지에 의해 세포손상을 일으키게 된다. 이온화 방사선이 돌연변이(mutation)를 일으킨다는 사실은 일본의 히로시마에서 원자폭탄 투하 후 생존한 사람들에 대한 연구에 의해서 밝혀지기도 하였다.
일반적으로 세포의 방사선에 대한 감수성은 세포의 재생과 분열능에 비례하고 세포의 특수화 정도에 따라 반비례한다. 림프구, 골수, 생식기 세포 등은 방사선에 매우 취약하며 고환은 무정자증, 난포의 파괴는 불임증을 초래할 수 있다. 악성종양도 X선에 민감하게 반응하여 변성되고 발육을 억제시킴으로써 악성종양을 치료하는데 사용되기도 한다. 또한 세포의 분열능은 약하나마 계속 유지시킬 수 있는 정도의 소량의 방사선 에너지는 유전적 또는 비유전적 변화 및 발암적인 변화의 강력한 원인으로 작용된다.

화학적 요인(chemical factor)
화학약품중 세포나 조직손상을 일으킬 수 있는 물질들은 매우 많이 있으며 이러한 것들은 중독성 약물이라고 한다.

(1) 중독성 약물
중독성 약물로는 알코올, 담배, 신경안정제 계통, 마약류, 코카인, 마리화나, 수면제, 각성제  등 상당히 많고 또 치료를 위한 약물들도 과잉용량을 쓰거나, 적응증을 잘못 선택했을 경우 부작용 등으로 세포나 조직의 손상이 올 수가 있다.  그외 공업용 또는 농업용 화학물질도 많으며 중금속류, 농약류(살충제), 독성이 많은 폐수 등이 공중위생을 해칠 수 있는 요지가 많다. 이러한 많은 화학적 물질들이 노출되는 과정은 여러가지가 있을 수 있는데 본인 스스로 습관적으로 과용을 하거나, 자살 또는 타살용으로 음독하거나, 사고로 잘못하여 독성화학물에 노출될 수도 있고, 직업상 독성 물질을 다루는 사람(농약을 뿌리거나 도금을 하는 사람)에게서 올 수도 있다. 그외 물이나 공기중에 오염된 물질을 통해 우연히 소량이지만 자신도 모르는 사이에 노출될 수도 있다. 공장 폐수의 무단 방류로, 수은, 카드뮴 등에 의한 질병이 그 주변 주민에게 발생할 수도 있다.

(2) 알코올 중독
  ① 급성 알코올 중독
  a. 혈중 알코올 농도: 급성중독은 혈중 알코올 농도와 비례한다. 혈중 알코올 농도가 100mg% 정도에서 중독 증상이 나타난다고 생각되고 있으며 급성 혼수상태는 300～500 mg%에서 올수 있으나 사람에따라 알코올 분해능력에 따라 차이가 있으므로 음주량과 혈중농도가 꼭 일치하지는 않는다. 다음의 요소들이 혈중 알콜 농도에 영향을 줄수 있다
다음의 요소가 혈중 알코올 농도에 영향을 줄수있다.
․알코올의 종류: 술 종류 즉 맥주, 소주, 위스키, 포도주 등에 따라 다르다.
․음주 속도: 급히 마실수록 혈중농도는 급히 올라간다.
․흡수 속도: 위가 비어 있을때는 흡수가 빠르고 위에 지방질이 있으면 흡수가 느리다.
․조직내 분포속도: 뚱뚱한 사람은 혈중농도가 상대적으로 낮다.
․대사 속도: 알코올 탈수소효소에 의해 대사된다. 알코올 대사의 속도는 이 효소의 양에 따라 좌우되므로 사람에 따라 다르게 된다.
․배설 속도: 소변이나 호흡공기속에 적은량의 알코올이 배설되며 혈중치와 비례하므로 소변이나 호흡공기 검사도 도움이 된다.

  b. 임상소견: 알코올은 중추신경계에 기능억제 작용을 한다. 대뇌피질의 중추에서 억제중추가 처음으로 억제 당하므로 결과적으로 억제능(절제능)이 풀리게 된다. 알코올 혈중치가 50mg% 정도에서 정확한 판단, 정확한 손 움직임, 반응시간 등이 흐려지기 시작한다. 교통사고에 의한 사망의 약 50%는 음주 운전과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 급성 알코올 음주에 의한 독성으로는 국소적인 간괴사와 발열, 간종대 등이 발생하기도 한다.

② 만성 알코올 중독
만성 알코올 중독된 사람에게서 발생할 수 있는 질환들 중 중요한 것들은 다음과 같다.

  a. 만성 알코올 중독성 간질환: 알코올성 간염에 나타나는 알코올성 간경변증으로 진행되고 만성 알코올 중독 환자 사망의 주요 원인이 된다.
  b. 만성 췌장염: 만성 알코올 중독환자에서 만성 췌장염이 잘 발생한다.
  c. 알코올성 심근병: 드물지만 심부전증이 올 수 있다.
  d. 신경이상: 말초성 신경염이 나타난다.
  e. 영양장애: 술을 먹을 때는 대개 음식물을 잘 먹지 않고 술을 먹는 경향이 있어 특히 비타민 결핍이 잘 온다. 티아민 결핍에 의한 베르니케 뇌병증(Wernicke's encephalopathy)과 코르사코프 정신증(korsakaff's psychosis)이 나타날 수 있고, 엽산 결핍에 의한 거적모구성 빈혈, 피리독신 결핍에 의한 말초신경염 그리고 혈철모구성빈혈 등이 나타난다.

③ 태아 알코올 증후군(fetal alcohol syndrome)
임신중 술을 먹는 경우 음주량은 태아의 발육이상(저하)이나 사망율의 증가와도 관련이 있다.

(3) 담배(흡연)
흡연자는 비흡연자에 비해서  70% 정도 암의 발생 빈도가 증가한다. 씹는 껌을 먹는 사람은 구강암이 잘 발생되고 폐암이 가장 많이 흡연자에게서 발생되지만 방광암, 구강암, 후두암, 식도암 등도 증가하고 있다.
(4) 정신자극약물 남용
향정신성 의약품의 형태는 먹는 것, 흡인하는 것, 주사 맞는 것 등 여러 형태가 있다.
약제들은 자극성 약물, 억제성 약물, 그리고 환각성 약물 등으로 분류할 수가 있다.

  ① 직접적 영향
모든 정신자극성 약물은 신경계에 직접적으로 영향을 줄 수 있다. 직접적으로 올 수 있는 정신기능의 변화에 의하여 교통사고, 범죄행위, 폭력행위, 자살행위 등을 초래할 수 있고 이러한 약물은 대부분 금단현상도 심각하다.

  ② 간접적 영향
또한 마약들은 소독 안된 바늘을 사용하여 여러가지 전염병이 옮겨질 수도 있다. 특히 화농성염증(포도균에 의한 농양), 세균성 심내막염, B형 간염, AIDS 등이 흔한 질환이다.

  ③ 장기간 영향
마리화나는 만성 기관지염, 코카인 흡입은 비강 중격막의 천공과 헤로인은 국소성 신사구체염 등이 발생할 수 있다.

(5) 금속성 물질
① 납중독
납(Pb)은 공업적으로 전기 배터리나 페인트, 가솔린 첨가물 등에 사용되고 있어서 이 분야에 종사하는 사람의 피해를 보거나 환경오염의 원인으로 작용되기도한다.
음독하거나 흡입하면 납은 뼈나 신장 등 조직에 축적된다. 과거에 납이 첨가된 페인트를 사용한 집에서 살고 있는 사람들이나 이런 일에 종사하고 있는 사람들이 중독될 수 있다고 하였다.
  a. 적혈구: 헤모글로빈 합성에 관여하는 몇가지 효소의 작용을 억제한다.
혈청내 또는 뇨에 적혈구에서 유래된 corproporphyrin Ⅲ, protopophyrin 과 δ-aminolevulinic acid 등이 증가한다. 또 헤모글로빈 형성이 안되므로 빈혈이 온다. 적혈구에 저색소성과 호염기성 반점이 나타난다.
  b. 신경계: 납에 의한 신경조직 장애는 신경세포의 괴사, 탈수초화, 성상교세포의 증식 등이 관찰된다. 소아에서는 지능발달에 장애를 준다. 어른에서는 운동신경에 탈수초화가 일어나 말초운동신경의 마비로 손, 발의 운동이 부자연스럽다.
  c. 신장: 근위곡세뇨관 상피세포의 괴사로 인하여 아미노산과 포도당이 소변으로 배설된다. 조직학적 소견은 세뇨관 상피내에 호산성의 핵내 봉입체도 발견이 된다.
  d. 소화기계: 매우 심한 복통이 발생한다. 그것은 복부 근육의 강한 경직 때문이며 이것을 납산통 또는 페인트공 경련이라고도 한다.
  e.  기타: 잇몸 가장자리에 청색선이 나타나며 소아의 골단(epiphyses)에서는 납이 축접되어 x-ray상 흰 줄이 관찰된다.
② 수은중독
소량의 수은을 먹었을 경우에 납과 같이 위험하지는 않다. 수은은 세포내 존재하는 효소의 황화수소기와 결합하고 ATP생산을 방해하여 세포괴사를 일으킨다.

  a. 급성 수은중독: 자살기도, 수은 증기의 흡입, 살충제, 제초제사용 등으로 급성 독성이 올 수 있다. 중요 독성은 급성, 신뇨세관 상피 손상이다.
  b. 만성 수은중독: 만성중독은 공업용 폐수에 의한 중독이거나 오염된 물고기를 먹음으로 올 수 있다. 주요 임상영향은 대뇌 및 소뇌의 위축(신경세포 손실)과 백치, 정서적 불안, 눈과 귀의 감각 이상 등이 나타나고 신증후군이 나타난다.
③ 비소 중독
비소(arsenic)는 농업에 사용되는 해충제에 많이 포함된 성분중에 하나이다. 수은과 같이 황화수소기에 결합하여 효소의 작용을 막는다. 급성 중독은 대개 자살기도로 일어나고 대부분 만성중독이다. 급성중독시 죽음은 급히 올 수도 있고 심한 순환의장애, 신피질괴사, 심한복통등이 동반되기도 한다. 만성중독은 머리털, 피부, 손톱 등에 축적되므로 이들을 이용하여 비소량을 검사하는 것이 필요하다. 임상적으로 많은 조직에 변화가 관찰된다.

  살충제와 제초제
살충제와 제초제는 농업이나 집안에서 널리 사용된다. 따라서 자살기도용으로도 많이 사용되기도 하여 주위 환경의 오염원으로도 작용할 수 있다. 살충제는 공기흡입으로 폐에, 먹음으로서 장으로부터 흡수되기도 한다. 직접접척으로 피부로 부터 체내로 흡수될 수 있다. 따라서 농부가 가장 접촉 및 흡입 위험율이 크다.

① 염화탄화수소(Chlorinated hydrocarbons)
DDT와 dieldrin이 이에 속하며 널리 사용된다. 대개는 신경장애를 일으키고 섬망과 경련을 일으키고 혼수와 죽음에 이르게 한다. 만성중독은 지방간을 만든다.

② 유기인산
유기인산인 말리치온은 아세틸콜린에스테라제 억제제이므로 다량의 투여는 급사하게 할 수 있다. 그 이유는 신경근육 자극전달의 억제로 근육마비가 오기 때문이다. 눈의 동공의 수축, 시력장애, 복통, 설사, 침흘림, 땀흘림, 그리고 기관지 수축 등이 초기 독성의 증거이다.

③ 파라콰트 중독
파라콰트는 제초제로 사용되며 이것을 먹었을 때는 심히 위험하다. 구강점막에 궤양, 간의 점상 괴사, 신뇨세관의 괴사, 폐에는 유리질막 형성, 폐출혈과 부종 등이 발생한다. 중독후 생존해도 후에 점진적인 폐 간질 섬유화가 일어난다.

(7) 산업화학물
① 메틸알코올(메타놀)
가끔 실험실용 에타놀에 마시지 못하도록 메타놀을 섞는 수가 있다. 아주 독성이 강한 유기용매이므로 중독되면 대사성 산증이 오고 망막과 시신경의 비가역적 손상을 일으킨다.

② 에틸렌글리콜
에틸렌글리콜은 부동액으로 사용하는데 먹으면 심한 대사성 산증을 일으키고 대사되면 calcium oxalate가 되어 신장에 결정체로 침착하게 되고 급성 신부전증을 일으킨다.

③ 사염화탄소
사염화탄소는 세탁할 때 쓰는 유기용매제로서 흡입이나 먹게되면 경련, 혼수, 간괴사, 신세뇨관 괴사 등을 초래한다. 특히 간의 지방 과산화작용에 의하여 세포막의 손상이 일어나며 중심성 괴사와 지방변성이 특징적이다.

④ 일산화탄소
일산화탄소는 자동차 배기가스, 천연가스, 석유난로 등에서 나오는 불완전 연소에서 발생한다. 일산화탄소는 헤모글로빈과 결합능력이 산소보다 200배 이상 강하므로 헤모글로빈과 결합하여 일산화탄소 헤모글로빈이 되므로 정상적인 헤모글로빈의 산소운반을 방해한다. 결과적으로 일산화탄소 중독은 특히 뇌에 저산소혈증을 일으킨다. 그 결과 두통, 혼돈, 시력장애, 어지러움, 경련, 혼수상태가 된다. 피부, 입술 등이 선홍색이 되며 사반도 선홍색이 되는 것이 특징이다. 진단은 혈액내 일산화탄소 헤모글로빈을 측정하는 것이다.

⑤ 시안화물 중독
시안화물은 알려진 독극물중 가장 강력하여 0.1mg이면 치사량이다. 배터리 제조과정에서 극판을 깨끗하게 하는데 사용하고 있다. 시안은 시토크롬옥시다제를 불활성화하여 생체산화의 장애를 받게된다. 시안화물에 의한 급성 중독은 급사를 일으킨다.

생물학적 요인(Biological factors)
감염(infection)이란 미생물이 숙주의 체내에 침입해서 정착, 증식하는 것을 말하며, 그 결과 병적 상태가 일어나는 것을 감염증의 발병이라고 한다. 미생물의 종류에는 세균, 바이러스, 클라미디아, 리켓차, 마이코플라즈마 등이 있다. 일반적으로 감염증에서는 기생충, 진균 감염을 첨가한다.
감염은 다양한 이종 단백 구성 요소로 이루어지므로 미생물의 침입에 대한 각각의 특이적인 면역반응이 숙주에서 일어난다.

(1) 세균(Bacteria) 감염
세균에는 외독소(extoxin)와 내독소(endotoxin)가 있는데, 전자는 세균이 외부로 방출하는 일종의 단백체이며 독성이 강한데 비해, 후자는 균체 내에 함유하고 있는 지다당체이며 내열성으로서 항체도 만들기  어렵다.
내독소는 주로 그람음성간균에서 문제가 된다. 그래서 그람음성간균 감염증에서는 내독소의 방출에 의한 엔도톡신 쇼크를 일으키는 경우가 있기 때문에 주의해야 한다.
또한 흔히 그람음성간균이 관여하는 기회 감염에서는 원래 감염에 대한 환자의 저향력이 극도로 저하되어 있는 경우에는 있을 수 있고, 국소의 감염(대개는 폐)인 경우에는 전신감염증(패혈증)으로 이행하기 쉽다. 패혈증 자체에서도 생명이 위험하게 될 수 있지만 여기에서 파종성 혈관내 응고증후군이 일어나면 생명의 유지는 더욱 어렵게 된다. 특히 고령환자에서의 기회 감염증은 주의하야 한다. 한편 세균을 세포 외에서 분열 증식하는 세포외 기생균(일반세균)과 세포 내에서 분열 증식하는 세포내 기생균(결핵균, 나균 등)으로 분류하는 경우가 있다. 전자는 일반적으로 항체와 보체가 결합하여 호중구에 탐식되고 소화 살균되며 후자는 림프카인에 의해 활성화된 대식세포에 탐식되며 소화 처리된다.

(2) 바이러스 감염
바이러스는 핵산단백으로 구성되고 살아있는 세포의 핵내에서 증식하지만 DNA를 기본으로 하는 DNA 바이러스와 RNA를 기본으로 하는 RNA 바이러스가 있다.
DNA 바이러스에는  B형 간염 바이러스, 천연두에 의한 폭스 바이러스, 단순포진,  대상포진을 일으키는 허피스 바이러스 거대세포 봉입체증에 의한 사이토메가로 바이러스, 버킷트 림프종, 상인두암 등의 원인으로서 유명한 EB 바이러스, 유행성 각결막염에 의한 아데노 바이러스, 자궁경부암을 일으키는 휴먼파필로마 바이러스(파포 바이러스) 등이 있다.
한편 RNA 바이러스에는 급성 척수전각염을 일으키는 폴리오 바이러스, 엔테로 바이러스 72, 수족구병에 의한 엔테로 바이러스 71, 피코나 바이러스, 유행성 이하선염(항아리손님, 볼거리)에 의한 멈프스 바이러스, 마진의 파라믹소 바이러스, 사람에서 바이러스에 의한 발암이 처음으로 확인된 성인 T세포 백혈병의 원인 바이러스인 HTBLV-Ⅰ과 후천성 면역결핍증후군(AIDS)의 병원미생물로 유명한 HIV가 속한 레트로 바이러스, 풍진(선천성 풍진증후군을 포함) 바이러스 등이 있다.
바이러스는 세포 내에 들어간 다음 분열 증식한다. 바이러스는 반드시 살아 있는 세포 내에서만 증식하며 세포 내의 바이러스 분열을 방해하도록 작용하는 것이 인터페론이다.

(3) 진균증(Fungal infection or mycosis)
진균(곰팡이)에 의한 질병에는 피부에 국소적으로 나타나는 것과 심부 장기를 침해하는 경우가 있다. 전자를 표재성 진균증, 후자를 심재성 진균증이라고 한다. 표재성 진균증의 대표적인 예는 피부 진균증이며 백선, 무좀 등이 이에 속한다. 심재성 진균증(또는 내장 진균증)은 캔디다(구강, 식도, 장관) , 아스페르길루스(폐), 크립토콕커스(중추신경계의 수막) 등에 의한 것이 중요한데 기회 감염시에 나타나는 경우가 많다. 일반적으로 진균증은 세포성 면역 능력의 저하와 관련해서 발생된다.

(4) 원충(protozoa) 감염
원충에 의한 질병으로는 아메바 적리, 말라리아증, 톡소플라즈마증, 뉴모시스티스카리니 폐염 등이 있다. 특히 최근에 카리니 폐렴이 면역능력이 저하하고 있는상태, 즉 백혈병과 AIDS등에서 증가하는 경향이 있다.

(5) 리켓차(Rickettsia) 감염
벼룩 또는 이가 매개하고 피부에 발진이 생기며 고열이 지속되는 티프스성 질환을 일으킨다. 또한 림프절 종창, 백혈구 감소 등이 나타나며 심하면 사망하는 경우도 있다.

(6) 마이코플라즈마(Mycoplasma) 감염
마이코플라즈마에는 세포벽이 없이며 비전형적 폐렴을 일으키는 것으로 알려져 있다.

(7) 클라미디아(Chlamydia) 감염
리켓차와 바이러스의 중간에 있으며 세포질내 봉입체를 형성한다. 최근 트라코마와 함께 제4의 성병으로 널리 알려지게 되었다.

대기오염(air pollution)
(1) 진페증(pneumoconiosis)
탄분과 같은 미립자의 분진이 흡입, 폐조직에 침착되어 폐질환을 유발시키는 것을 진폐증(peumoconiosis)이라 한다.

① 탄광 진폐증
탄분에 의한 진폐증을 말한다. 발병은 분진의양, 크기, 모양 등 물리적 성상과 분자의 용해도 등에 의해 좌우된다. 흡입된 탄분은 폐포 대식세포에 의해 탐식되고 대식세포 주위에 세망섬유가 침착되면서 섬유화 또는 폐기종이 발생된다.

② 규폐증(silicosis)
실리카 분진(silica particle)을 흡입함으로써 유발되는 진폐증을 말한다. 실리콘과 산소가 화학적으로 결합된 유리 실리카(free silica)는 마그네슘, 칼슘, 알루미늄과 같은 양이온과 결합하여 규산염을 형성하게 된다. 규폐증은 광산, 금속연마공장, 암반 굴착장 등의 작업장 근로자들에서 발생될 수 있으며 장기간 노출될 경우 결절성 섬유증이 폐에 나타나게 된다.

③ 석면폐증(asbestosis)
석면(asbestos)은 섬유상 결정을 지닌 무기 규산염 광물질로서, 인간 생활과 밀접한 여러가지 물질제조에 많이 사용되고 있는데 조선소, 절연체 공장, 건설 공사장등의 근로자에게서 석면에 의한 폐섬유증을 흔히 볼 수 있다. 최근에 와서는 석면이 폐암 및 흉막의 악성 종양과 밀접한 연관성이 있음이 밝혀지면서 발암성 믈질로 주목되고 있다.

④ 영양물 장애(nutritional disturbace)
영양분에 의한 질병은 크게 영양분 결핍에 의한 것과 과잉섭취에 의한 것으로 나눌 수 있는데, 대부분 영양분 결핍에 의한 것으로 단백질 결핍, 비타민 결핍 등을 들 수 있고 과잉섭취에 의한 질병은 비만증이 대표적인 경우이다.

(1) 단백질(protein)
생체의 구성성분 중 가장 중요한 부분을 차지하는 단백질은 생체의 발육과 유지에 없어서는 안될 매우 중요한 물질이다. 특히 성장기 어린이들에게서는 단백요구량이 어른에서 보다 많은데 이것은 성장을 위하여 더 많은 단백질이 필요하기 떄문이다.
신체를 구성하는 단백질에는 약 20여 종의 아미노산이 필요하며 그 중 어떤 아미노산은 신체 내에서 합성되지 못하므로 꼭 음식물로 공급을 받아야 한다. 이러한 아미노산을 필수 아미노산이라 하며 리신(lysine), 트립토판(tryptopan), 메티오닌(methionin), 류신(leucine), 이소류신(isoleucine), 발린(valine), 페닐알라닌(phenylalanine) 등이 여기에 포함된다.
단백질 결핍에 의한 질병이 발생될 경우는 부종(edema), 저알부민 혈증, 간비대, 성장지연, 피부변화 및 정신장애를 일으킨다. 이 병은 아프리카 등 일부 후진국들에서 볼 수 있으며 특히 소아들에서만 흔히 볼 수 있는 질환이다.

(2) 지방(fat)
실험적으로 동물을 지방이 없는 먹이로 기르면 성장이 정지되는데 그것은 필수 지방산이 없어 세포의 구성성분인 인지질을 만들지 못하기 때문이다. 필수 아미노산처럼 신체에서 합성되지 못하므로 영양소로서 음식물에 첨가되어야 되는데 리놀렌산및 리놀산이 여기에 속한다. 필수 지방산이 결여된 동물성 지방의 섭취는 혈중 콜레스테롤의 증가를 가져와 죽상경화증의 원인이 된다.

(3) 탄수화물(carbohydrate)
에너지 공급원인 탄수화물이 결핍되면 체지방과 단백질의 이용이 높아지게 되고 결국 영양실조에 빠지게 된다. 혈액중에 병적으로 나타나는 당의 높고 낮음에 따라 각각 과혈당증(hyperglycemia), 저혈당증(hypoglycemia)이 발생되기도 하는데 과혈당증의 대표적인 것으로 당뇨병을 들 수 있으며, 당원의 합성분해에 관여하는 효소의 결핍으로 간, 심장 등의 근육에 다량의 당원이 축적된 질환을 당원저장병(glycogen storage disease)이라 한다.

(4) 무기질(mineral)
칼슘과 인의 결핍은 골격형성에 장애를 가져오고, 적혈구 형성에 필요한 철의 결핍은 빈혈을 일으킨다. 요오드는 갑상선 호르몬 형성에 없어서는 안되는 중요한 무기질로 결핍시 갑상선 기능저하를 일으킨다.그 밖에 나트륨, 칼륨등의 각종 전해질은 체액의 삼투압을 일정하게 유지시키는데 매우 중요한 역할을 한다.

(5) 비타민(vitamin)
비타민은 에너지원도 신체의 주성분도 아니지만 생명유지와 건강에 절대적으로 필요한 영양소로서, 신체 내에서는 합성되지 못하므로 음식물로서 섭취되어야 한다. 비타민은 크게 지용성 및 수용성으로 나눌 수 있는데 지용성 비타민으로는 A, D, E, K, 수용성으로는 B, C가 있다. 지용성은 주로 간에서 저장되어 있으며 저장양은 풍부하나 간질환이나 장시간 섭취부족시 결핍이 생긴다. 반면에 수용성 비타민은 소화기로부터 빠르고 쉽게 흡수되어 저장 양이 매우 적으므로 매일 섭취하여야만 결핍을 방지할 수 있다.

1 비타민 A
비타민 A는 단백질과 결합하여 로돕신(rhodopsin)과 이오돕신(iodopsin)을 형성하여 어두운 곳에서도 물체를 볼 수 있도록 시력을 유지하도록 한다. 또한 비타민 A는 상피세포의 형성과 유지에도 중요한 역할을 하여 상피의 보호역할에도 관여하는 것으로 알려져 있다. 결핍상태가 되면 야맹증을 일으키고 악화되면 시력상실도 가져 올 수 있다. 비타민 A는 생선의 알이나 간유, 채소류에 많이 포함되어 있으며 이들은 담즙 또는 췌장에서 분비한 소화효소가 있어야 흡수된다.

2 비타민 B12
항 빈혈성 인자로서 코발트를 포함하며, 이것의 흡수에는 위장의 벽세포에서 합성되는 내인자가 필요하다. B12의 결핍은 적혈구의 성숙이 저하되어 악성빈혈을 일으킨다.

3 비타민 C
음식물 중에는 충분한 양의 비타민 C가 포함되어 있으므로 일반적으로 결핍증이 나타나지 않는다. 비타민 C의 결핍상태를 괴혈병이라고 하는데 모세혈관에서의 출혈이 대표적인 증상이다. 비타민 C는 교원섬유의 합성에 관여하여 혈관벽을 단단하게 하여 주는데 결핍시 교원섬유 합성 부재로 출혈이 나타나게 된다.

4 비타민 D
칼슘과 인을 흡수하여 혈중 농도를 조절함으로써 뼈를 형성하는데 필요한 비타민 D는 대부분이 햇빛(자외선)을 받아 피부에서 합성되나 생선이나 식물, 특히 녹황색 채소 등에서도 공급되고 있다. 지방에 저장되어 있다가 간이나 신장에서 대사되어 활성화 된다. 비타민 D가 부족하면 혈중 칼슘농도가 저하되어 소아에서 새로 생기는 뼈에 무기질인 칼슘 침착이 되지 않아 구루병(rickets)이 생기고 어른의 뼈에서는 칼슘의 탈출로 골연화증을 일으킨다.

5 비타민 K
비타민 K는 장내 세균의 대사산물로 생성되지만 신선한 야채류에도 다량 포함되어 있다. 비타민 K는 간에서 혈액응고를 형성하여 혈액응고에 중요한 작용을 한다. 부족시 혈액응고가 저하되어 지혈장애 현상이 올 수 있다.

세포손상 및 세포적응
세 포 손 상
세포(cell)는 살아 있는 모든 생물체를 구성하는 기본단위이다. 성인의 체내에 있는 세포는 각각 고유한 기능을 발휘하기 위해 각각 특이한 구조로 만들어져 있으며, 그 구조상의 정돈은 질병의 성립에 있어서도 중요한 의미를 가지고 있다. 따라서 다양한 장기 및 조직의 특이한 구조를 잘 알고 있지 않으면 각각의 장기나 조직의 질병을 충분히 이해할 수가 없다. 한편 장기와 조직이 다르더라도 그를 구성하는 세포에는 몇가지 공통된 기본구조가 있기 때문에 세포 단위에서 보면 다양한 병적 변화에도 상당히 많은 공통 부분이 발견된다.

. 세포손상의 기전
세포손상을 일으키는 원인이 여러 가지인 것처럼 세포사의 과정도 매우 다양하다. 다음은 세포손상의 과정에서 알아 두어야 할 사항들이다.
(1) 손상 인자의 작용부위가 정확하게 알려져 있지 않을 경우도 다음의 4가지 세포내 체계가 손상 받기 쉽다.
  ① 세포의 형태를 유지하는 세포막
  ② 호흡을 통해 에너지를 생산하는 사립체
  ③ 효소와 단백질의 합성기관인 리보솜, 과립성 내형질세망(RER) 및 무과립성 내형질세망(SER)
  ④ 유전자 저장기관인 핵
(2) 세포의 구조적, 생화학적 요소는 밀접하게 연관되어 있어 한 군데의 손상은 곧 인접 다른 기관에 광범위하게 파급효과를 일으킨다. 예를 들면 세포 호흡에 장애가 일어나면 에너지의 생산이 감소하게 되며 이로 인해 세포의 이온과 수분평형이 깨어져 물이 세포 내로 들어와 세포의 종창이 일어난다.
(3) 세포의 형태적인 변화는 세포손상 후 기능적인 변화가 일어난 후에야 비로소 관찰이 가능하므로 형태학적 변화를 관찰했다면 기능적으로 이미 손상이 진행되었다고 할 수 있다. 예를 들어 심근에 약 60분간 혈액공급이 차단되면 비가역적 손상이 생기지만 광학현미경으로는 12시간이 지나야 관찰할 수 있다.
(4) 자극에 대한 세포의 반응은 손상을 일으키는 자극의 형태와 기간, 강약에 달려있다. 따라서 소량의 독물이나 짧은 기간의 허혈은 가역적 손상을 일으키지만 같은 독물이라도 많은 양이거나 계속되는 허혈은 비가역적 손상에서 세포사에 이르게 한다.

(5) 동일 자극이라도 세포 자체의 상태, 적응도에 따라 세포손상의 결과가 다르다. 예를 들면 혈액공급이 완전히 중단되었을 경우 뇌신경 세포는 3-5분, 간세포는 1시간, 골격근은 수시간이 경과하면 세포사가 일어난다.

(6) 조직에 허혈이 발생하여 산소가 부족하게 되면 당연히 세포손상이 나타나지만 부분적으로 환원된 활성 산소가 세포사의 아주 중요한 매개인자로 알려져 있다.
다음은 세포손상의 일반적인 기전으로 알려진 다음 4가지에 대해 살펴보기로 한다.

1) 저산소증시의 손상
관상동맥을 결합하여 심근의 허혈을 유발시킨 후 심근을 관찰하면 다음과 같은 변화가 일어남을 알 수 있다.
(1) 가역적 손상(reversible injury)
  ① 세포 호흡기관인 사립체(mitochondria)가 가장 먼저 손상을 받는다. 그 결과 사립체에서 에너지 공급원인 ATP의 생성이 감소되어 세포 내 ATP가 감소하게 된다.
  ② 세포 내 당원(glycogen)을 이용하여 에너지원을 생산해 낸다.
  ③ 세포 내 젖산(latic acid)의 축적과 pH의 감소가 일어난다.
  ④ 핵의 염색질이 뭉치기 시작한다.
  ⑤ 에너지원(ATP)의 감소로 소디움 펌프의 기능이 떨어져서 세포종창이 일어난다.
  ⑥ 리보솜이 내형질세망으로부터 분리된다.
(2) 비가역적 손상(irreversible injury)
저산소증이 지속되면 비가역적 손상이 일어나고 결국 세포사가 일어난다. 비가역적 손상의 기전은 크게 ATP의 감소와 세포막의 손상이며 형태학적으로는 다음 3가지가 특징적이다.
  ① 사립체의 심한 공포화(vacuolization)
  ② 광범위한 세포막의 손상
  ③ 분해소체의 팽창

   유리기 (free radical)와 세포손상
(1) 유리기에 의한 세포손상
여러 원인에 의해 야기되는 세포손상에서 최종 경로는 유리기에 의해 매개되는 것으로 알려져 있다. 유리기란 분자의 외각에 쌍을 이루지 못한 상타의 전자를 갖는 화학물질을 말하는데, 이것은 매우 불안정하고 반응성이 강하여 세포막과 핵산의 핵심적인 분자인 단백질, 지질, 탄수화물 등과 반응한다. 또한 자가 촉매작용을 유도함으로써 스스로 유리기를 생산하여 손상을 가증시킨다.
유리기는 정상 대사과정 중의 산화반응에 의해 내인성으로 생기기도 하지만 방사선에너지(자외선, X선)나 화학물질(사염화탄소 등) 등 외인성 요인에 의한 세포 상해성 자극이 가해지면 더욱 많은 양이 발생한다.
유리기 중 산소에서 유리된 유리기가 가장 중요한데 이들은 여러 세포의 산화효소에 의해 발생하며 과산화물(H2O-),과산화수소(H2O2), 수산기 이온(OH-) 등이 특히 중요한 유리기 이다. 세포 내에서 발생하는 이런 유리기들은 지질, 딘백질, 핵산, 세포막 등에 작용하여 무차별하게 손상을 입힌다. 유리기의 세포에 대한 효과는 유리기의 발생과 다음에 언급되는 유리기의 제거기능에 의해 영향을 받는다. 계속 유리기에 노출되면 심각한 세포손상이 일어남으로 방어하는 기전이 필요하다.  

(2) 유리기 방어 요소
유리기를 제거하여 유리기에 의한 손상을 억제시키기 위해 다음과 같은 방어 요소가 있다.
  ① 내인성 또는 외인성 항산화제
비타민 E, 글루타치온(glutathione), cysteine, ceruloplasmin 등과 같은 물질들은 유리기의 형성의 시작을 방지하거나 유리기를 불활성화 한다.
  ② 효소
catalase는 과산화수소(H2O2)를 제거하며 그 외에 superoxide dismutase, glutathione peroxidase 등 여러 가지 효소가 유리기의 제거에 관여한다.

(3) 유리기에 의한 손상의 예
한편 유리기에 의한 손상에는 다음과 같은 것들이 있다.
  ① 화학적 손상(chemical injury)
여러 가지 화학물질이 유리기로 전환되어 독성을 나타내는데 그 중 사염화탄소(ccl4)가 대표적이다. 
  ② 염증(inflammation)
염증과정 중 백혈구와 다른 세포에서 만들어진 독성 산소 대사물은 주화성 물질의 형성 및 조직손상을 유발한다.
  ③ 미생물의 살균작용(microbial killing)
백혈구에 의해 탐식된 세균은 탐식 분해소체(phagolysosome) 내에서 소화된다. 이때 세균이 상해받는 치사성 손상은 세포의 산화반응에 의해 생성된 유리기 때문이다.
  ④ 방사선 조사에 의한 손상(irradiation injury)
방사선에 노출되면 조직에서 유리기가 발생되어 손상을 입는다.
  ⑤ 산소 독성(oxygen toxicty)
고농도의 산소 또는 오존에 노출되면 유리기에 의해 조직의 손상이 일어난다.
  ⑥ 노화(aging)
노화에 유리기가 관여한다는 주장이 있다.

   화학적손상
화학적 손상을 일으키는 기전은 크게 다음 2가지가 있다.
(1) 어떤 물질은 세포 내의 주요 기관에 직접 작용하여 손상을 일으킨다. 예를 들어 수은 중독시 수은은 세포막과 단백질을 변성시켜 세포막의 투과성을 증가시키고 소디움 펌프의 손상을 가져온다.
(2) 대부분의 화학물질은 인체 내에서 대사된 후 이 대사물질이 유리기를 생성하여 세포막을 파괴시킨다.

  바이러스에 의한 손상
바이러스마다 감염시키는 세포가 따로 있어 간염 바이러스는 간세포만을 감염시키고, 뇌염 바이러스는 뇌세포만 감염시킨다. 세포의 변화를 일으키는 바이러스는 다음의 2가지 유형이 있다.
(1) 세포융해 및 세포손상 바이러스
바이러스에 의한 세포손상에는 2가지 기전이 있는데, 첮째는 직접적인 세포손상으로 빨리 증식하는 바이러스가 세포 대사를 방해하여 직접 세포손상을 일으키는 것이고, 둘째는 세포가 면역기능에 의해 손상받게 하는 것으로 예를들면, B형 간염과 바이러스(hepatitis B virus)에 의하여 생기는 간세포 손상은 T림프구에 의해 유발되는 세포 용해작용에 의해서 일어난다.
(2) 발암성 바이러스
숙주세포가 증식되도록 자극하여 종양을 형성시키며 T세포 백혈병을 일으키는 HTLV-1과 간암을 일으키는 B형 간염 바이러스 등이 대표적이다.
  
  손상된 세포의 형태학적 변화
세포가 손상을 받으면 손상을 받은 장기나 세포의 적응 능력이 서로 다르므로 손상의 원인이나 그 밖의 여러 인자에 따라 형태학적 변화정도는 장기마다 다소의 차이가 있다. 그러나 일반적인 순서는 생화학적 변화가 먼저 일어난 다음 형태상의 변화가 뒤따라 일어나고 형태상의 변화는 전자현미경으로 인지할 수 있는 변화가 먼저 일어나고 그 후에 광학현미경으로 인지할 수 있는 변화가 일어난다.

1) 전자현미경적 변화
손상을 받은 후 초기에 관찰되는 세포의 초미세 구조의 형태학적 변화로 원형질막 손상에 의한 이차적 변화가 일어나게 된다. 저산소증에서는 이러한 변화는 ATP의 고갈로 인한 이온 및 수분이동의 조절 장애에 기인한 것이다. 수분의 내부이동 및 축적으로 인하여 세포종창, 원형질막 수포, 내형질 세망의 확장으로 세포질내 수포 형성, 미세응모의 변형, 리소좀의 흩어짐, 리소좀내 미엘린상의 형성 및 세포간 접합부의 이상, 핵응축 등이 출현한다. 이러한 변화는 회복 가능한 손상의 변화이다. 후기에는 세포나 세포소기관 특히 리소좀 을 둘러싸고 있는 막이 파괴되며 가수분해효소의 세포내 방출로 비가역성 손상을 일으키게 되므로 이것을 비가역성 손상의 가장 중요한 형태학적 증거라고 할 수 있다.
미토콘드리아는 저산소상태에 민감하게 손상받는 소기관이므로 저산소증에 의한 손상을 받은 경우가 화학적 손상을 받은 경우보다는 형태학적 변화가 비교적 초기에 나타나게 된다. 대부분의 세포에서는 저산소증 후 30분 정도 경과하면 미토콘드리아는 종창되고 미토콘드리아내에 지질 또는 지질단백 복합물로 구성되어 있는 무정형의 고밀도(amorphous density)물질이 나타난다. 비가역적 손상으로 진행되면 결국 미토콘드리아는 종창이 심해져 크고 이상한 모양이 되며 결국 미토콘드리아의 막이 터지고 소실된다.                            
내형질세망도 세포손상 초기에 심한 확장을 나타나며 이어서 리보솜의 탈락과 폴리솜(polysome)의 분산이 일어나므로 단백질 합성이 저하된다. 이러한 반응은 가역적이다. 그러나 비가역적 손상으로 진행되면 내형질세망은 점진적으로 파괴되고 크고 작은 공포를 만들고 미엘린상이 세포내에 축적 된다.
세포가 비가역적 손상을 입어 사망하게 되면 초기에 핵소체, 리보솜 등이 소실되며 미토콘드리아와 내형질세망이 현저하게 종창된다. 그후 핵은 응축되고 세포막의 공포(bleb)와 구멍이 생기며 리소좀이 파열된다. 그 결과 리소좀내의 단백 및 가수분해효소가 방출되어 핵은 소실되고 세포막은 파괴되며 세포는 괴사 또는 응해되며 소멸된다.    리소좀(Iysosomes)의 변화는 일반적으로 후기에 나타나며 세포내 리소좀의 종창은 있으나, 형태가 분명하고 효소의 유출이 없으면 아직은 가역적이다. 그러나 계속 진행하여 리소좀이 파괴되어 구조는 소실되며 세포내외로 단백 및 가수분해 효소가 방출되어 세포내 여러종류의 기능적 및 구조적 단백을 분해하게 되면 비가역적 손상을 입어 세포는 사망한다. 즉 세포손상이 발생하면 비치사성이면 정상으로 회복되나 치사성 손상을 입으면 리소좀이 파열되며, 세포는 괴사에 이른다. 리소좀에는 일차성과 이차성이 있다. 일차성 리소좀은 원래의 상태 그대로 관찰되는 전자밀도가 높은 막성구조물이며 이차성 리소좀은 이물질을 함유하고 있는 리소좀을 말한다. 세포내 이물질, 축적되는 물질(점액다당류)이나 노폐물 즉 부분적으로 손상된 미세구조물의 축적은 전자현미경상에 서는 전자밀도가 높은 물질과 공포성 물질이 혼합된 구조물인 이차성 리소좀으로 관찰된다. 이것은 후에 관망상체(tubulovesicular body) 또는 잔류체 (residual body)로 변형된다.

2) 광학현미경적 변화
(1) 가역적 세포손상
종래는 비가역성 손상으로 일어나는 병적인 세포의 형태학적 변화를 총칭해서 "변성(degeneration)"이라고도 하나 의미가 구체적이지 못하다. 광학현미경으로 관찰할 수 있는 세포종창(cellular swelling)과 지방변화(변성)가 대표적 예에 속하며 이것들은 단순하게 가역적 상태의 세포손상으로 생각한다.
세포종창 손상이 세포에 발생하면 가장 먼저 광학현미경으로 관찰되는 변화이며 세포종창의 기전은 세포 밖에 있는 수분이 세포 안으로 이동하기 때문이다. 구성세포의 종창으로 인하여 장기의 색조는 창백하게 되고, 피막은 팽팽해지며 장기의 무게가 증가한다. 현미경으로 보면, 세포는 다소 커져 있고, 염색상태는 세포질의 수분증가로 인한 투명성이 증가된다. 따라서 이러한 변화를 수성변성(hydropic  degeneration)이라고도 한다.
만일 세포내에 수분이 계속 축적되면, 종창이 심해지고, 내형질세망이 확장되거나 떨어져 나와 세포질내에 작은 공포가 생긴다 이런 번화(변성)을 "공포변성(vacuolar
degeneration)"이라 부르기도 한다. 세포종창은 감염증 특히 바이러스성 간염의 경우  간세포에서 전해질의 불균형이 관찰되고 특히 저칼슘혈증시 신장의 근위곡세뇨관 상피세포에서 잘 관찰된다. 세포의 종창은 가역성 변화이기 때문에 사실상 유의할만한 기능 장애는 없으므로 이 변화는 가벼운 손상을 입었다는 형태학적 지표로 평가된다.

(2) 비가역적 세포손상
① 세포사 및 괴사
세포는 생명력을 모두 상실하게 되는데 이것을 세포의 죽음 즉 세포사(cell death)라
한다. 생체는 죽은 세포를 제거하려는 노력으로 이런 죽은 세포들은 시간이 경과함에 따라 이차적인 변화 특히 붕괴 및 융해가 일어나며 소실된다. 이와 같이 살아있는 개 체내에서의 세포 또는 조직의 붕괴나 융해를 괴사(necrosis)라고 말한다. 이러한 세포의 죽음이후에 생체내에서 일어나는 변화에는 죽은 세포 자체의 변화와 주위 조직반응인 염증반응에 의한 2 차적인 변화도 가미되어 있다. 그러므로 괴사란 살아있는 조직이나 기관내에서 세포가 죽은 후에 일어나는 파괴적 변화들의 총화라고 할 수 있다. 괴사의 형태학적 변화는 거의 동시에 일어나는 두 가지 기본적인 과정이 있다. 그것은 세포의 효소성 소화와 단백의 변성이다. 또 이들 소화과정에는 효소의 기원에 따라 첫째는 자가융해(autolysis) 즉 세포자체의 효소가 활성화되어 발생하는 세포 자체 효소성 소화 및 붕괴과정이고, 둘째는 타가응해(heterolysis) 즉 주위의 조직액, 백혈구를 비롯한 유주세포(wandering cell)로 부터 유출되는 분해효소 등의 작용으로 일어나는 수동적 붕괴 및 소화과정으로 나누고 있다.

3) 세포손상의 결과
  가역성(비치사성) 또는 비가역성(치사성) 손상을 입은 세포는 세포질과 핵에 변화가 일어난다.

(1) 세포질 변화
    먼저 세포질은 보통 호산성이 증가한다. 그 이유는 세포질내 RNA에 의한 정상 호
    염기성이 상실되고, 세포질의 단백질이 변성되어 에오진과 결합이 증가하여 붉게 염색되기 때문이다. 또 세포 질은 정상적으로 과립상을 유지하고 있는 글리코겐(당원) 입자를 소실하므로 과립상에서 유리같이 투명한 균질상으로 변한다. 리소솜내 단백분해효소의 방출에 의하여 세포질내 소기관들이 소화되면 세포질에는 공포가 형성된다. 결국 균질상의 호산성 세포질과 공포성 변성이 관찰된다.

(2) 핵의 변화
핵은 두 가지 경로로 변화한다. 손상을 받으면 세포는 핵이 점진적으로 수축하고 염색질이 농축되어 작은 과염색상의 덩어리로 변한다. 이를 핵농축(pyuosis)이라고 부른다. 시간이 지나면서 비가역적으로 되면 염색체는 리소솜 기원인 DNAase의 가수분해작용으로 분해되어 세포질내 핵이 소실된다. 이것을 핵융해(karyolysis)라고 한다. 또 일부 세포는 핵이 농축된후 여러개의 덩어리로 깨져 세포질내 핵의 파편들이 흩어져 있는데 이 과정을 핵붕괴(tnryorrhexis)라고 한다.

(3) 자멸사(apoptosis)
세포사의 특수한 형태로 세포자멸사(apoptosis, 그리이스어로 떨어져 나감, dropping
off에서 유래) 가 있는데, 보통 헤마톡실린과 에오진 염색(HE 염색)에서 소량의 조밀한 염색질 조각을 가지는 둥글거나 난원형의 강한 호산성 세포질 덩어리로 보인다. 이런 조각들은 탐식구나 인접한 세포에 의해서 탐식되어 주변에 염증성 변화를 일으키지 않
고 소실된다는 점이 괴사와 가장 다른 점이다. 일부에서는 아포프토시스 또는 고사라는 용어를 쓰기도 한다.
따라서 자멸사 현상은 정상적인 세포의 소실 및 재생 과정에서 아주 중요한 기전이다. 자멸사는 배형성(embryogenesis)에서 보이는 예정세포사(programmed cell death), 종양내의 암세포사, 또는 자궁 내막처럼 호르몬 의존성 위축을 일으키는데 관여하며 동시에 병적 상태에서도 일어난다. 예를    들면 바이러스성 간염의 간에서 보이는 호산성체(acidophilic body 간세포가 바이러스에 감염된 후 핵이 소실되고 세포질이 호산성으로 변하여 세포가 등글게 된 것)가 대표적인 예이다. 이 변화는 분자생물학적으로는 먼저 빠른 DNA손상 즉 내인 성 endonuclease의 활성화로 DNA는 180bp 정도의 괴사의 종류크기로 분절이 일어나 Southern blot로 사다리모양의 분절된 DNA조각들의 배열이 관찰된다. 자멸사 과정의 형태학적인 순서는 핵 염색질의 농축이 먼저 일어나고 핵이 소실되면서 후에 세포의
응축이 일어난다고 생각된다. 그 외에 트란스글루타미나제(transglutamiase)와 프로테아제(protease)도 이 과정에 관여한다. 그러나 이런 형태학적 어떤 원인이든 국소적인 세포의 집단적인 사망 변화의 초기기전은 명확하지 않다.

괴사의 종류
  어떤 원인이든 국소적인 세포의 집단적인 사망 즉 괴사가 발생하면 처음에는 육안적 으로는 물론 광학현미경적으로도 주위 조직과 잘 식별되지 않는다. 그러나 일정한 시간이 경과함에 따라 괴사를 초래하는 병인에 따라 몇가지의 특징적인 변화를 구별할 수 있다. 다시 말하면 괴사의 형태학적인 특징에 따라 손상의 원인을 알 수 있는 경우가 많다.
 
(1) 응고괴사
응고괴사(Coagulation necrosis)는 심근이나 신장경색과 허혈에 의한 저산소증, 수은중독시 신장의 요세관에서 특징적으로 관찰되는 단백의 변성으로 인하여 발생되는 괴사의 형태이다. 핵은 소실되고 세포질은 호산성으로 불투명하게 변하나 세포의 윤곽이 보존되어 원래 조직의 구조를 형태학적으로 인식할 수 있다는 점이 특징이다. 즉 경색부위를 현미경으로 관찰해도 그 장기에 나타나는 이유는 구조 단백질뿐만 아니라 단백을 분해하는 효소도 저산소증에 의하여 기능이 약화 또는 변성이 일어나므로 세포내 단백분해가 약화 또는 차단되어 세포 구조를 어느정도 시간까지는 유지할 수 있기 때문이다. 그러나 일단 응고괴사를 일으킨 세포는 일정 시간 경과후에 침윤된
백혈구나 주변의 손상된 세포 자체에서 생긴 단백질 분해효소의 작용으로 용해되고 제거된다.

(2) 액화괴사
액화괴사(Liquefaction necrosis)는 강한 가수분해 효소의 작용으로 일어난다. 이런 괴사는 세균과 백혈구에서 기원한 효소가 죽은 세포를 소화하기 때문에 죽은 세포나 조직이 액체화되어 농양(abscess)을 형성하면서 흔히 관찰되며 흔히 포도상구균과 같은 화농성 세균의 감염에 의하여 백혈구(호중구)의 침윤이 현저한 염증 병소에서 나타난다. 조직의 액화괴사의 결과는 소위 농(고름)이란 것인데 그것은 염증이 일어나 곳의 조직이나 침윤된 염증세포(백혈구)의 액화로 이루어진 조직액이라고 할 수 있으며 이것은 액화괴사의 대표적인 현상이다.                                    
그러나 이러한 액화괴사가 일어나는 경우는 허혈성 괴사후에도 일어날 수 있다. 즉 뇌조직에서는 허혈성 괴사(뇌경색)후 그 부위의 뇌실질 조직에 액화괴사가 일어난다. 액화된 뇌조직이 흡수되면 그 공간은 결국 물과 조직 부스러기가 찬 낭성 구조 소위 라쿤(lacuna)이라고 하는 형태로 변하게되는데 이것은 뇌경색의 흔적으로 노인에서 흔히  발견된다.                                               

(3) 건락괴사
건락괴사(Caseous necrosis)는 결핵감염 병소인 육아종의 중앙부에서 볼 수 있는 특징적인 괴사로서, 약간의 액화괴사를 동반한 응고괴사의 특징을 나타낸다.
이 괴사의 기전은 세포면역중 지연성 세포면역기전에 의해 발생되는 괴사이므로 이때 침윤된 대식 세포로부터 방출된 여러 가지의 소화효소에 의해 주변조직이 괴사된 결과로 나타난다. 육안적으로 치즈덩어리처럼 연하고, 부스러지기 쉬운 회백색의 밀가루 반죽 또는 치즈같이 보이므로 건락(치즈모양)괴사라고 묘사하고 있다. 이런 괴사는 결핵균의 막에 함유된 lipopolysaccharides에 대한 면역반응 때문에 상피모양으로 변형된 대식구 즉 유상피세포(상피모양세포, epithelioid cell)에서 기원한 단백분해효소에 의한다고 생각된다. 현미경으로 보면, 중심부의 조직은 완전히 액화되지는 않았으나 윤곽이 파괴되어 무구조의 과립성 부스러기로 보이므로 허혈성 응고괴사에서와 같이 조직의 형태를 구분할 수 없다.

(4) 지방괴사(Fat necrosis)
  지방조식의 괴사를 뜻하며 기원에 따라 효소성과 비효소성(외상성)으로 나눌 수 있다.
① 효소성 지방괴사
리파제(lipase)와 같은 지방분해 효소에 의한 지방조직의 괴사이므로 효소성 지방괴사(Enzymatic fat necrosis)라고 하며 급성 췌장염에서 가장 흔히 관찰된다. 급성의 괴사성 염증에 의해 췌장의 활성화된 리파제(lipase)가 췌장 밖으로 방출되면 복강내 지방세포의 원형질막이 파괴되고 저장된 트리글리세라이드를 가수분해하여 유리지방산을 생성하게 된다. 방출된 지방산은 점차 칼슘과 결합하므로 현미경상 육안적으로 괴사부위에는 불투명하고 황색종괴 또는 백색의 침 전물(석회침착으로 인한 것)이 관찰된다. 현미경적으로 지방세포의 윤곽은 그림자처럼 보이고 무구조 의 과립상의 칼슘의 호염기성 침착(basophilic dept-sit)으로 보인다. 지질은 분해되며 병소는 염증세포의 침윤으로 둘러싸인다.

② 비효소성 지방괴사   
대표적인 경우가 외상성 지방괴사(traumatic fat necrosis)이다. 유방 지방조직에서는 외상에 의해 물리적인 지방세포의 괴사와 이때 동반되는 염증반응이 같이 나타난다. 그러나 항상 외상이 확인되는 것은 아니고 원인을 모를 때도 적지 않다.

(5) 괴저성 괴사
괴저성 괴사(Gangrenous necrosis)는 사지, 특히 하지에서 자주 관찰되며, 혈액공급이 차단된 후 혐기성 세균의 감염이 중복된 경우에 일어난다(그림 2-11). 조직은 허혈성 손상으로 먼저 응고괴사가 일어나고 그후에 세균에서 만들어진 독소와 백혈구의 액화작용으로 손상부위에 이차적인 조직의 변형이 일어난다. 응고괴사의 소견이 우세하면 이를 건성괴저(dry gangrene)라고 하고, 반대로 액화괴사가 더 현저하면 습성괴저(wet gangrene)라고 부른다. 다른 부위에서도 심한 염증과 괴사가 함께 동반되는 경우도 이 용어를 진단에 사용하기도 한다. 예를들면 급성 괴저성 담낭염(acute gangrenous cholecystitis), 급성 괴저성 충수돌기염(acute gangrenous appendicitis)이라고 한다. 또 가스를 만드는 세균에 의한 감염으로 심한 괴사와 함께 가스형성이 동반된 경우를 가스괴저(gas gangrene)라고 한다.

(6) 섬유소성 괴사
일명 피브리노이드 괴사(fibrinoid necrosis)라고도 한다. 악성고혈압이나 면역성질환, 특히 결합조직 질환에서 혈관에 면역 복합체에 의해서 결합 조직이 파괴되는 괴사성 혈관염이 일어난 혈관 주위에 광학 현미경으로 언뜻보면 균질 무구조, 잘보면 혈중 섬유소와 같이 호산성 에오진 색소에 대한 염색성을 나타내는 균질한 물질의 침착이 일어난다. 이때 침착되는 물질은 섬유소(fibrin)를 포함하는 변성된 단백이며 이러한 물질의 침착을 동반하는 조직의 괴사를 섬유소성 괴사라고 한다. 따라서 혈관염을 동반한 면역성질환에서 흔히 관찰된다. 이 기전은 면역복합체가 혈관 벽에 침착되어 일어나므로 세포나 조직의 괴사와 함께 혈장 단백도 그 주변에 침착된다.

세포 내 물질축적
  세포들이 상해성 자극을 받거나 대사 장애가 있을 경우 많은 양의 여러 물질들이 세포질 내에 비정상적으로 축적된다.
1) 세포 내 물질축적의 분류
  세포내 물질이 축적되는 현상은 매우 다양하다.

(1) 축적되는 물질에 따른 분류
  ① 정상적인 물질이 비정상적으로 과량 축적되는 경우(지질, 단백질, 탄수화물 등의 병적 축적)
  ② 비정상적인 물질이 축적되는 경우(병적 대사의 산물)
  ③ 비소화성 물질(색소)의 축적을 들 수 있다.

(2) 물질 축적 위치에 따른 분류
  ① 핵 내 축적
  ② 세포질 내 축적

(3) 기전에 따른 분류
  ① 대사가 비정상적으로 이루어지는 경우
  정상적인 내인성 물질이 정상 또는 증가된 속도로 생성되나 이를 처리하는 대사속도가 부적절 할 때 일어날 수 있으며, 대표적인 예로 간의 지방변성을 들 수 있다.

  ② 특정한 효소의 결핍
  유전적인 결함에 의해 특정 효소의 결핍으로 대사과정이 차단될 쉬 있으며 대사산물의 결핍과 동시에 세포질 내에는 대사 전단계의 물질이 축적된다. 그 결과 생긴 병을 저장병(storage disease)이라고 하며, 대표적인 예로 당원저장병(glycogen storage disease) 또는 당원증(glycogenosis)을 들수 있다.

  ③ 제거될 수 없는 비소화성 물질의 탐식
  세포들이 비정상 외인성 물질을 효소성 기구로 분해할 수 없을 뿐만 아니라 그 물질을 다른 장소로 수송할 능력이 없을때 축적이 일어나며, 대표적인 예로 폐 내 탄분입자의 침착으로 생기는 탄분증(anthracosis)과 규소입자(silica)의 흡입으로 생기는 규폐증(silicosis)을 들 수 있다.

2) 지방축적 또는 지방변성(fatty accumulation or fatty change)
  지방축적 또는 지방변성은 세포 내 지방이 증가하여 광학현미경으로 관찰 가능할 정도로 증가하는 상태를 말하며, 가역적 변화이지만 비가역적 변화의 초기에 나타나는 경우도 있다.  지방의 축적은 모든 세포에 광범위하게 나타나는 것은 아니고 주로 지방대사와 관계가 깊은 실질 장기의 세포인 간, 심근, 신세뇨관 상피세포 등에 잘 출현한다.  특히 간에서 지방축적이 가장 흔하며 이를 지방간(fatty liver)이라고 부른다.
 
(1) 간에서의 지방변성
간에서 지방변성이 진행성으로 축적함에 따라 장기는 부피가 커지며 무게가 증가하고(2～4배까지), 옅은 노란색으로 바뀌며, 연하고 기름기 많은 장기로 촉진 될 수도 있다.  지방변성을 광학현미경으로 관찰하면 핵 주위 세포질 내에 작은 지방 방울의 출현으로 처음 나타나고 진행됨에 따라 지방방울이 점점 커지면서 핵이 변연부로 밀리는 현상을 볼 수 있다.
  지방변성의 중요성은 축적의 원인과 그 심한 정도에 달려 있는데, 그 정도가 경미할 때는 세포기능에는 영향이 없을 수 있다. 그러나 매우 심한 지방변성은 세포기능을 저하시킨다. 지방간의 원인으로 가장 흔한 것이 알코올이며 단백질 부족, 당뇨병, 비만에서도 볼 수 있다.

(2) 심장의 지방변성
  심근 안에서 지질은 중성지방과 같이 작은 방울의 형태로 흔히 발견된다. 이때  육안적 소견으로는 심근세포 내에는 지방이 침작된 황색 심근과 침착되지 않은 진한 적갈색의 심근이 육안적으로도 뚜렷이 나타난다. 지방변성이 더 심해지면 심근세포들은 균일하게 침범되고 전체 심근이 축 늘어진다. 모든 장기들에서 지방변성은 실질 세포 내에 투명한 공포(clear vacuoles) 형태로 나타난다.

(3) 기타 지방축적(other lipid accumulation)
  지방이 동맥 내막에 축적되면 죽상경화(atherosclerosis)라고 하며, 피부같은 결체조직에 축적되어 덩어리가 되면 황색종(xanthoma)이라고 부른다.

(4) 간질성 지방침윤(stromal infiltration of fat)
  지방이 간질 결합조직의 세포 내에 침윤된 것을 말하며 심장, 췌장에서 가장 흔히 볼 수 있다. 간질 내 지방침윤이 일어날 경우 심장 혹은 췌장의 기능에 영향을 끼치는 일은 거의 없다.

3) 단백질(protien)의 축적
  세포 내 단백질의 과잉 축적은 주로 신장의 근위곡세뇨관의 신상피세포와 형질세포의 세포질내에서 일어나며 형태학적으로는 소적(droplet)으로 관찰된다. 단백뇨가 계속되면서 신장의 세뇨관에서는 단백질을 재흡수하여 세포질 내에 단백질이 축적된다. 그러나 단백질이 세포 내에 축적되더라도 세포의 기능은 유지되면서 단백뇨의 원인이 제거되면 정상적인 상태로 환원된다. 면역글로불린을 생성하는 형질세포에서 면역글로불린이 세포질 내에 축적될 때 이것을 "Russell소체“라고 부른다.

4) 당원(glycogen)의 축적
  포도당이나 당원의 대사이상을 가진 사람의 세포 내에서 당원이 축적됨을 볼 수 있다. 포도당 대사이상의 대표적인 질환으로 당뇨병을 들수 있는데, 당뇨병에서는 혈중의 포도당(glucose) 농도가 높아지는 것이다. 또한 당원을 분해하는 효소가 없는 유전질환에서 당원이 세포질 내에 축적되는데 이를 당원 축적질환(glycogen storage disease) 또는 당원증(glycogenosis)이라 부른다.

5) 복합지질 및 탄수화물의 축적
  선천성 대사이상의 질환을 갖는 경우 복잡한 구조를 가진 지질과 탄수화물이 대사되지 못해 축적된다. 비정상적인 대사물질인 복합지질이 혈액 내로 들어가면 망상내피세포에 탐식되는데 이로 인해 비장비대, 간비대 등이 일어나고 심한 경우 개체가 사망할 수 있다. 대표적 질환으로 뮤코다당류증(Mucopolysaccharidosis), Gaucher병, Tay-Sachs병 및 Niemann-Pick병 등이 있다.

6) 외인성 색소침착(extrinsic pigments)
  외인성 색소침착은 진폐증과 피부의 문신이 대표적이다. 대기 중의 탄소를 흡입하면 폐에서 대식세포가 탐식하게 되는데 이는 소화되지 못하므로 탐식세포 내에 계속 존재하며, 이 색소가 폐와 림프절을 검게 만드는데 이것을 탄분증(anthracosis)이라고 한다. 또한 탄소가루의 덩어리들이 심한 폐질환을 일으킬 수 있는데 이를 진폐증(pneumoconiosis)이라고 한다. 피하에 색소를 넣는 문신(tattooing)도 색소가 대식 세포내에 남아 있기 때문에 오랫동안 지워지지 않는다. 이러한 색소는 특별한 독성이 없는한 염증성 반응을 일으키지 않는 것이 특징이다.

위 축(Atrophy)
위축이란 세포질 내 물질의 감소로 세포의 크기가 줄어들고 따라서 조직과 기관이 줄어드는 상태를 말한다. 위축은 적응반응의 한 형태로, 즉 상해성 자극으로부터 세포가 살아남을 수 있는 최소한의 크기를 유지하는 적응상태를 말한다.

  1) 조직이나 장기의 사용감소: 예를 들면, 골절을 치료하기 위해 사지를 석고붕대로
    장기간 고정 했을때 근육을 사용하지 않은 결과로 근육세포의 위축이 일어나고 근
    력이 감소된다.
  2) 혈액순환의 감소: 조직내 산소공급이 부족해도 세포의 생명을 유지할 수는 있으나
    세포내 대사가 감소되어 세포 위축이 일어난다. 부적절한 부위에 지속적인 압박 등
    의 기계적인 자극도 순환 장애가 일어나 세포 및 장기의 위축을 초래할 수 있다.
    이러한 경우를 압박위축(pressure atrophy)이라고 한다.
  3) 영양상태의 불량: 기아나 만성질병으로 영양 섭취가 부족할 때도 세포의 기능을 유지하기 위한 영양의 부족으로 전신적인 위축 특히 골격근의 위축을 초래하며
     성장 발육에도 장애를 가져온다.
  4) 각종 자극성 신호전달 감소: 내분비 기관이 좋은 예이다. 만약 뇌하수체의 전염이
    손상을 받게되면 갑상선 자극호르몬(TSH), 부신 자극호르몬(ACTHl) 및 난포 자극호르몬(FSH) 등이 부족하게 되어 각각 갑상선, 부신피질 또는 난소 등의 위축
    이 온다. 내분비 부족에 의한 이차적인 위축은 폐경기후 에스트로겐 감소로 자궁내막이 위축하는 등 생리적인 현상으로도 발생된다.
  5) 신경자극의 소실: 근육에 분포하는 신경을 제거하여 신경-근육전달 자극이 소실되면 근육을 사용하지 않게 되어 위축된다. 소아마비 감염후에 나타나는 근
    위축이 이 유형에 속한다.
  6) 노화: 나이가 많아지면 뇌나 심장과 같이 생후에 재생하지 않는 세포는 점차 노화되면서 세포내에 노폐물이 축적되며 기능이 감소하고 위축되므로 장기의 크기가 줄어든다. 위축 또는 퇴행의 결과 기능변화를 일으킨 세포로 구성된 장기는 감소하게 된다. 따라서 엄밀하게는 세포의 수가 감소하여 장기가 작아질 때 장기의 퇴행이라고 하며 세포의 크기가 감소하여 장기가 작아질 때 장기의 위축이라고 구별할 수도 있으나 결국 장기는 크기와 기능이 작아짐으로 모두 다 위축이라는 용어를 적용할 수도 있다. 일반적으로는 위축의 기전이 주로 노화현상으로 장기의 기능이나 크기가 감소할 때 퇴축이라는 용어를 더 많이 사용한다.

비 대(Hypertrophy)
비대(Hypertrophy)란 장기나 조직을 구성하는 세포가 원래의 기능을 유지하면서 크기
가 증가하는 상태이다. 즉 부종이나 종창처럼 수분이 증가된 상태가 아닌 세포내 구조물이 증가된 것을 말한다.
  1) 기능적 부하(요구)의 증가: 부족한 기능의 충족을 위해 발생되며 일반적으로 정상
    적인 생리적인 과정이다. 가장 전형적인 예는 반복적으로 운동을 하면 근육의 크기와 장력이 증가하는 생리적 비대이다. 뿐만 아니라 질병에 의해서도 필요성이나 요
    구량이 증가할 수 있다. 즉 대동맥 혈류 장애나 고혈압 등에서 심장박출시 심근의 수축력이 증가될 수 있도록 반복된 운동에 의한 근육비대와 마찬가지로 심근세포도 부피가 커져 심장의 크기가 증가한다. 즉 심비대가 일어난다. 한쪽 신장을 수술로 제거할 경우 반대편 신장에 상대적인 기능의 요구가 생리적으로 증대되어 남은 신장이 조금 커지는 보상성 신비대가 수반된다.

 2) 내분비 호르몬 자극의 증가: 생리적으로 사춘기때의 성호르몬은 성기관의 생리적 비대나 이차 성징을 나타내도록 작용된다. 임신부는 자궁의 비대가 일어나고 수유부는 프로락틴과 에스트로겐의 영향으로 유방의 비대를 보인다. 비대는 병적인 경      우 비정상적인 양의 호르몬에 의해서도 일어난다 요오드의 섭취가 부족하면 적절한 양의 요오드가 없으므로 혈중 갑상선 호르몬량이 감소된다. 결과적으로 뇌하수체의 갑상선 자극호르몬 분비가 증가하게되고 그결과 갑상선은 비대하게 되는데 이것을 갑상선 종대(goiter)라고 한다. 이러한 현상은 호르몬을 분비하는 종양에 의해서도 호르몬에 영향을 받는 해당 장기가 비대해질 수 있다. 예를 들면, 부신자극      호르몬 (ACTH)을 분비하는 뇌하수체 종양은 부신의 비대를 초래한다.

증 식(Hyerplasia)
기능 항진을 유발시키는 자극을 받았을 때 분열이 가능한 세포가 세포분열로 그 수가 증가되는 것을 증식이라 하며, 조직이나 장기도 커지게 된다. 대개 비대와 증식이 동시에 일어나는 경우가 많다. 모든 형의 성숙한 세포들이 증식성 성장의 동일한 능력이 있는 것은 아니다. 능력이 왕성한 세포는 표피, 장관의 상피, 간세포, 섬유아세포, 골수 등이고, 반면 신경세포, 심근, 골격 등은 증식성 성장할 능력이 적거나 없다. 증식은 생리적 증식과 병적 증식으로 구분한다.

1) 생리적 증식(physiologic hyperplasia)
  (1) 호르몬 작용에 의해 세포가 증식되는 것으로서 사춘기 및 임신중인 여성에서 유방의 유선상피가 증가하는 것과 임신중의 자궁이 대표적인 호르몬성 증식의 예이다.

  (2) 대상성 증식(compensatory hyperplasia)
간을 부분 절제를 하면 간세포의 세포분열 능력이 강화되어 그 결손부위가 새로 증식한 간세포로 채워져 결국 정상의 크기로 돌아온다. 또한 피부의 찰과상 후 피부 표피의 재생성 증식에서 대상성 증식의 예를 볼 수 있다.

2) 병적증식(pathologic hyperplasia)
병적증식은 대부분 과도한 호르몬의 자극이나 성장 인자의 증가에 의해 일어난다. 호르몬에 의한 세포증식은 자궁내막의 증식이 좋은 예이다. 병적 증식은 악성 종양으로 이행할 가능성이 많은데 자궁내막의 증식이 있는 경우 자궁내막이 악성종양으로 이행되는 빈도가 높아진다. 성장 인자의 증가에 의한 증식은 바이러스 감염과 연관되는 경우가 있는데 사마귀를 일으키는 HPV(human papilloma virus)가 그 예이다.

화  생(Metaplasia)
화생은 가역성 병변으로 한 형의 성숙한 세포가 다른 형의 성숙한 세포로 대치되어 재생되는 것을 말하는데, 즉 이것은 세포에 자극이 계속될 때 세포는 자극에 더 잘 견디어 내는 다른 종류의 세포로 적응하는 대치를 의미한다. 이런 적응성 화생은 만성 자극에 반응하는 기관지 상피 및 자궁내경부 상피에서 생기는 편평화생에서 가장 잘볼 수 있다.
흡연자에서 기도가 담배연기에 만성적으로 자극되면 기관지는 정상 원주상피에서 편평상피세포로 대치된다. 또한 자궁경부 상피에 만성적 자극이 가해지면 역시 원주상피에서 편평상피 세포로 대치된다. 그러나 편평상피가 자극에는 잘 견디어 내지만 각 세포의 고유한 기능은 상실되며(기도의 경우-점액분비기능), 이런 화생 발생 소인이 있는 곳에 만성적 상해성 영향이 계속 주어질 때 화생상피에서 암성 변형(cancer transformation)을 유발할 수 있다. 따라서 호흡기계에서 가장 흔한 기관지암은 편평상피세포암이다.

이형성증(Dysplasia)
세포가 증식하면서 세포의 크기, 형태, 배열 등이 비정상적으로 무질서하게 되는 상태를 말하며, 적응과정은 아니지만 증식과 밀접한 연관관계를 갖고 있으므로 비정형적인 증식이라고 불리기도 한다. 이는 상피세포 및 비상피세포 모두에서 일어날 수 있지만 주로 상피세포 병변에서 사용되는 병리학적 용어이다.
상피성 이형성증은 한 상피세포와 다른 상피세포 간의 정상 정위가 상실되고 세포의 크기와 모양, 핵의 크기와 모양, 그리고 염색성 특징의 변화가 동반된다. 이는 자궁경부의 화생성 편평상피에서 가장 흔히 일어난다. 이형성 편평상피는 기저세포의 증식에 의해 두꺼워지고 표층에도 계속되는 세포의 무질서한 성숙이 동반된다. 정상 자궁경부 점막에서는 세포분열이 기저층에서만 나타난다. 그러나 이형성증을 나타내는 자궁경부 상피세포에서는 세포분열이 중간층 또 표면까지 나타난다.
이형성 변화는 또한 습관성 흡연자에게서 그들 기도의 화생성 편평상피에서 흔히 볼 수 있다. 자궁경부와 기도 둘 다 이런 이형성은 임상적으로 암의 전단계(전암)로서 인식되고 있다. 그러나 모든 이형성증이 암으로 변화하는 것은 아니며, 경우에 따라서 자극이 없어진 후에 정상으로 되돌아가기도 한다.

염증 및 수복 재생
인체를 감싸고 있는 환경은 물론 인체 내에도 다양한 상해성 자극(침습)이 숨어 있다. 눈에 보이는 것, 눈에 보이지 않는것, 전혀 그것이라고 깨닫기 어려운 것 등 매우 다양하게 존재한다.
가령 어느 병원체가 체내에 침입해서 정착했다고 가정해 보자(감염). 그러면 그 침입국소에는 반드시 꽤 복잡한 일련의 반응이 일어나게 되면서 감염부위에 염증이 나타난다. 국소에 나타나는 이 반응은 병원체가 국소에서 다시 혈중으로 들어가 전신을 순환하고, 마침내는 생명을 위협하는 위험에서 개체는 자기를 지키는 것이 중요한데, 이처럼 개체를 유해한 자극으로부터 보호하는 생체반응으로 작용하는 것이 염증이다. 이와 같은 국소의 방어 반응은 퇴행성 변화, 순환장애와 액성 삼출, 세포성 삼출 및 조직증식으로 구성된 일련의 과정으로 나타나지만, 삼출세포 중 국소방어의 역할면에서 가장 중요한 것이 식세포인 호중구(neutrophil), 단구(monocyte), 대식세포(macrophage)
이다. 그러나 침입해 온 병원체에 대한 반응은 침입국소에서만 일어나는 것이 아니며 신경계, 내분비계, 면역계, 조혈기 기타 체내의 장기와 조직이 각기 역할에 따라 일제히 반응하고 있다는 것에 주목해야 할 것이다.
다음에는, 이전에 한번 침입한 것과 동일한 종류의 병원체가 다시 침입했다고 가정해 보기로 하자. 이번에는 대식세포가 병원체의 재침입을 감지하고 이미 최초의 침입을 기억하고 있던 B림프구가 증식, 활성화해서 형질세포가 되고, 형질세포에서 생산되는 면역항체 등이 재빨리 반응해서 그 병원체를 특이적으로 포획하기 쉬운 상태로 만든 다음 식세포가 병원체를 억제해 버린다. 따라서 병원체의 재침입으로 인한 두번째의 질병은 일어나지 않는다(면역). 단, 사람에 따라서는 두번째의 반응이 최초 때보다도 두드러지게 강한 반응이 나타나거나 알레르기 및 과민증 등과 같이 예상하지도 않았던 불리한 상태를 일으키는 경우가 있다. 이와 같은 병원체에 대한 반응에 깊이 관여하고 있는 것이 대식세포와 림프구, 형질세포이다.
위에서 제시한 바와 같이 감염증, 염증, 면역, 알레르기라 일컫는 병태는 침습에 대한 생체반응으로서 서로 깊은 관계가 있는 일련의 현상이다.
1. 염증(Inflammation)이란 무엇인가
염증이란 신체에 어떤 자극이 가해졌을 때 그에 대응해서 손상을 국소화시키고 손상부위를 정상상태로 되돌리려는 고도로 발달된 방어기전에서 다양한 변화를 총칭하는 말이라 할 수 있다. 염증은 개체 내외에서의 자극에 대한 처리반응이며 일반적으로 방어기구로서 취급되고 있다. 그러나 이들 반응이 지나치게 강하면 생체에 대해 불리한 결과가 되는 경우도 있다.
염증에 대한 관찰은 로마시대 셀서스(Celsus)에 의해 기록되고 있는데, 그 특징은 발적, 종창, 열감, 동통의 4가지로 되었으나 후에 갈레누스(Galenus)가 여기에 국소의 기능장애를 첨가하였다.

2. 염증의 원인
염증을 일으키는 원인은 다양하지만 여기에서는 간단히 다음과 같이 분류한다.
(1) 병원미생물
(2) 물리적 자극
(3) 화학적 자극
(4) 면역학적 자극(알러지)
병원미생물은 바이러스, 리켓차, 세균, 진균, 원충, 기생충 등이 포함된다. 곤충에 물린 것과 같은 국소감염증에서 전신감염증까지 다양하게 나타나는데, 그 질병상태는 일반적인 것에서 특이적인 육아종을 형성하는 것까지 다양한다.
물리적 자극은 외부의 압박, 방사선 물질, 온도에 의한 손상 등 이외에도 전기적 자극, 찰과, 마모 등을 들 수 있다. 화학적 자극은 산, 알칼리, 약제 등의 외부로부터의 것과 통풍에서 나타나는 요산결정과 같은 내부에서 발생한 대사산물 등이 있다. 알러지는 생체 내외의 다양한 물질에 의해 면역계의 이상이 일어나고 염증이 발생한다.

3. 염증의 발현기전
염증은 앞에서 기술한 바와 같이 발적, 종창, 발열, 동통 및 기능장애로 나타난다. 조직학적으로 염증부위를 관찰하면 세포의 괴사, 모세혈관의 확장, 부종 외에도 호중구, 단구를 주체로 하는 염증성 세포의 침윤이 나타난다. 그러나 이와 같은 현상은 동시에 일어나는 것은 아니며 시간적 경과에 따라 발생한다는 것이 동물실험에서 밝혀져 있다. 또한 최근에는 이 과정에 작용하는 많은 화학적 중개 전달물질과 그 작용도 밝혀지고 있는 중이다. 따라서 염증은 현재 일련의 움직임으로 파악되고 있으며, 'Inflammation is a process'라고 하는 것도 그 때문인 것이다.
염증의 과정을 신간적으로 보면 세포손상, 순화장애와 삼출, 또한 조직의 증식으로 대별된다.
1) 세포손상
원인 자극에 의해 세포의 손상을 일으킨다. 이 시기에 혈관주변의 비만세포(mast cell)에서 히스타민과 세로토닌을 방출하고, 혈관계의 반응이 유발 또는 촉진될 수 있도록 한다.
2) 순환장애와 삼출
염증인 경우에는 미소순환계에 순환장애가 일어나는데 그것은 먼저 세동맥과 모세혈관의 충혈에서 시작되며 정맥측으로 파급되어 혈행은 완만해지거나 혈행정지에 이르며 혈관은 확장되어 혈류의 증가가 나타난다. 이때 신경계와 화학적 중개전달물질의 관여가 시사되고 있는데, 특히 최근에는 후자의 해석이 상당히 진행되고 있다.
3) 염증의 화학적 매개체
염증에는 많은 종류의 세포가 관여하며 많은 세포의 협조에 의해 염증반응은 진행된다. 염증반응에 관여하는 세포들은 서로 협조하여 염증반응을 막힘없이 진행시킨다. 모든 생체반응의 기본은 화학반응에 있기 때문에 염증이 화학물질을 통해서 진행되는 것은 이상할 것이 없다. 염증의 화학적 매개체에는 실제로 여러종류가 있고 그 화학적 성질도 다양하다.
생체내의 분포에 따라 화학적 매개체를 분류하면 ① 활성을 갖고 있는 물질로서 세포내에 저장되어 있는 아민류, 리소좀 효소 등, ② 자극받은 세포가 생성하는 물질로서 프로스타글란딘(prostaglandin), 류코트리엔(Icukotriene), 세포활성물질 등,
③ 혈장안에 활성화되지 않은 전구체로서 존재하고, 필요에 따라 복잡한 연쇄반응에 의해 활성화되는 보체계, 키닌계, 응고계 등으로 분류할 수 있다.
1. 혈관작동성 아민
히스타민은 히스티딘에서, 세로토닌은 트립토판에서 생긴 아민이다. 비만세포와 호염기구의 세포질내의 과립안에 저장되어 있으며, 이들은 세포를 자극할 때 매우 빠른 시간 안에 방출된다. 천식의 경우 화분증, 이종 단백물질 등의 즉시형 알러지반응에서 히스타민의 신속한 방출이다. 히스타민과 세로토닌은 혈관을 확장하고 혈관벽의 투과성을 항진시킨다.
2. 혈장 프로테아제
혈장 속에는 3종류의 프로테아제계가 있으며, 최초의 프로테아제가 팔성화하면 그 프로테아제는 다음 프로테아제의 전구체를 절단하는 것으로 활성화가 순차적으로 진행되어 여러 가지 활성 단백질을 생성한다. 보체계에는 혈관투과성을 항진시키는 C3a와 C5a, 옵소닌작용으로 작용하는 C3b, 세균의 세포막을 공격하는 C5b-9 등이 있다.

3. 아라키돈산 대사산물
아라키돈산은 불포화지방산의 일종으로 세포막 속에 함유되어 있다. 아라키돈산이 cyclooxygenase 경로를 통하여 분해되면 여러 가지 프로스타글란딘이 생성되고, lipoxygenase 경로를 통하여 분해되면 여러 가지 류코트리엔이 생성된다.

4. 세포활성물질
이들은 대식세포, T림프구, 비만세포, 섬유모세포 등에서 생성된다. 이 물질들은 항상적으로 생성되고 있는 것과 자극 후에 생성이 개시되는 것의 두 종류가 있는데, 염증에 관여하는 세포활성 물질은 자극 후에 생성이 시작된다. 대식세포의 생성물인 IL-l과 TNF(tumor necrosis factor) 및 T림프구, 비만세포, 섬 유모세포 등에 의해서 생성되는 IL-6가 염증반응에 깊이 관여한다. IL-8 등 단백질은 각종 혈액세포에 대응해서 상당히 특이적인 유주활성을 나타낸다. 이 외에도 호중구, 대식세포, 비만세포 등의 리소좀 안에 함유된 프로테아제 등의 효소, 자극받은 호염기구가 생성하는 지질인 PAF(platelet activating factor)등도 염증의 화학적 매개체로서 알려져 있다.

5. 화학적 매개체의 작용
실제로 여러 가지 화학물질이 염증의 화학적 매개체로서 기능하고 있다. 또한 그 유래를 보면 의외로 평범한 물질로부터 아주 강한 생물활성을 갖고 있는 물질이 만들어지고 있는 점에 놀라지 않을 수 없다. 또한 각각의 화학적 매개체의 작용은 중복되어 있기 때문에 이 작용을 위해서는 이 물질이라고 말할 수 있는 단순한
것이 아니다 표에서는 염증을 구성하는 여러 반응에 대해서 어떠한 화학적 매개체가 중요한 역할을 하고 있는 지를 나타낸 것이다.
(표) 염증을 구성하는 각 반응에 중요한 화학적 매개체
반응화학적 매개체
혈관확장
혈관투과성 항진
화학주성
발열
동통
조직장애프로스타글란딘
히스타민, 세로토닌, 브라디키닌, PAF, 일부의 류코트리엔
세포활성물질, 일부의 류코트리엔, C5a, 균체 성분
IL-1, TNF, 프로스타글란딘
프로스타글란딘, 브라디키닌
호중구, 대식세포의 리소좀에 포함된 효소, 활성 산소

4) 조직증식
염증에 의해 세포의 상해, 순환장애 및 삼출이 일어난 다음에 나타나는 것이 조직의 증식이다. 구성성분은 세포성분, 섬유성분 및 모세혈관으로 이루어진다.
세포성분 중에서 가장 중요한 것은 섬유모세포이지만 그 밖에도 단구, 대식세포(조직 구), 림프구, 형질세포 등의 유주세포를 혼합하고 있다. 염증의 종류에 따라서는 이물거대세포, 유상피세포, 랑한스(Langhans)세포 등도 나타난다. 섬유성분으로서는 섬유모세포의 증식과 함께 세망섬유, 교원섬유, 그리고 때로는 탄력섬유등의 증식도 나타나게 된다.
4. 염증에 관여하는 세포
염증의 경과와 종류에 따라서 역할하는 세포가 바뀌게 된다. 보통의 염증에서는 조기에는 호중구가 역할을 하고, 후기에는 림프구, 형질세포, 대식세포가 이에 대신한다. 또한 알러지성 질환인 담마진, 천식 등에서는 호산구, 비만세포가 주로 역할을 한다.

1) 호중구(neutrophil)
골수에서 유래한 세포로서 급성 염증시에 염증부위에 침윤을 일으키며 세포질 내에 호중성 과립이 있으며 이 과립은 단백, 당질, 핵산등을 분해하는 리소좀이라 일컫는 효소를 다량은 함유하고 있다. 염증이 있을때 혈관의 내피 사이를 통과하여 혈관 외로 유주, 화학주성에 의해 항원과 이물에 접근하여 디들을 탐식한다. 호중구는 지방변성을 일으켜 농(pus)이 된다. 이때 세포가 붕괴하면 단백분해효소가 방출되어 섬유소와 기타의 변성 괴사물을 융해한다.

2) 호산구(eosinophil)
호중구와 마찬가지로 골수유래의 세포로서 호산성 과립을 가지고 있다. 이 세포는 기관지 천식 등의 알러지성 질환 외에도 기생충병 등에서 그 수가 증가된다.

3) 호염구(basophil), 비만세포(mast cell)
현재 이 세포들은 기능적으로는 동일시 되고 있는데, 전자는 혈액세포로서 순환하고 있으며 후자는 전신조직내에 산재한다.

4) 단구(monocyte), 조직구(macrophage)
단구는 백혈구 중에서 가장 큰 세포이며 세포질은 풍부한 리소좀을 가진다. 세포의 표면에는 항체인 면역글로불린 수용체를 가지며 이들을 통해서 면역 성 탐식을 시행한다. 이 단구는 염증에 있어서 혈관 밖으로 삼출하고 대식세포의 형태로 성장한다. 한편 조직 중에는 이미 마크로파지라 일컫는 대식세포가 존재하고 있다.

5) 림프구(lymphocyte)
림프구는 백혈구 중에서 아주 작은 구형의 세포로 크기에서 대, 중, 소 로 분류되지만 기능적으로는 T림프구, B림프구로 분류된다. T림프구(T세포)는 흉선유래이며 B림프구(B세포)는 골수유래이다. 이 중에서 T세포는 세포면역, B세포는 액성면역에 크게 관여하며, T세포는 또한 B세포에 대한 helper기능(항체생산 보조작용)과 suppressor기능(항체생산과 억제작용), 또한 killer기능(암세포와 바이러스 감염세포를 상해하는 작용)도 있고 액성면역에도 관여하고 있다.

6) 형질세포(plasma cell)
소형 림프구의 약 2배 정도 크기인데 세포질은 타원형에 가깝다. 이 세포는 B세포가 혈관밖으로 나와 조직내에서 잘 분화한 것인데, 그 기능은 각종 면역글로불린을 생산 분비하는 것이다.

5. 염증의 경과에 영향을 주는 인자
염증은 다양한 경과를 거치지만 경과가 짧은 급성, 때로는 몇 년 내지 몇십 년의 경과를 갖는 만성, 그 중간의 아급성으로 분류할 수 있다. 그러나 이들은 특히 엄밀한 시간적 정의가 있는것은 아니다.
염증의 경과에 영향을 주는 인자는 크게 분류해서 개체(숙주)측과 염증성 자극측의 2가지 요소로 생각할 수 있다. 개체의 조건으로서는 영양상태, 연령, 면역력, 체질 또는 장애되는 부위 등을 들 수 있다. 자극하는 측으로서는 자극의 시간, 질과 양 또한 감염인 경우라면 균과 독력의 종류가 크게 관여한다. 같은 인플루엔자의 감염에 있어서도 노인과 유아의 사망률이 높은것은 이때문이라 할 수 있다.

6. 염증의 결과
염증의 결과는 각각 염증의 형태에 의해 매우 다르다. 국소에 국한해서 그대로 흡수되는 경우와 전신에 널리 퍼지는 경우가 있는데, 세균이 침입한 부분의 감염으로 소속 림프절이 종창하거나 발열이 나타나는 것을 볼 수도 있다. 최근에는 항생물질의 발달에 의해 세균간의 균형이 상실되면서 그때까지 발육을 억제하고 있던 것이 우위가 되는 경우가 있다. 이것을 균교대현상이라 하며, 또한 숙주의 감염에 대한 저항력이 낮아졌을 때 그때까지 잠재되어 있으면서 별다른 병원성을 나타내지 않던 세균과 진균이 병원성을 발휘하게 되는 경우가 있는데 이것을 기회 감염이라고 한다. 기회 감염의 경우는 폐와 요도에서 흔히 볼 수 있다. 염증의 병원체로서의 세균으로는 포도상구균(Staphylococcus), 연쇄상구균(Streptococcus), 녹농균(Pseudomonas), 대장균(E. coli), 폐렴간균(Klebsiella pneumoniae),  영균(Serratia marcescens) 등의 그람음성간균이 있고, 진균으로는 캔디다(Candida), 아스페르길루스(Aspergillus), 크립토콕코스(Cryptococcus)등이 있으며, 원충으로는 뉴모시스트스카리니(Pneumocystis carinii), 바이러스로는 사이토메갈로 바이러스(Cytomegalo virus), 허피스 바이러스(Herpes virus), 간염 바이러스(Hepatitis virus)등이 중요하다.
 

염증의 분류
염증은 경과시간, 부위, 성질(종류) 등에 의해 다양하게 분류되지만 여기에서는 일반적으로 사용하는 조직학적 변화에 따라 살펴 보기로 한다.

1) 삼출성 염증(exudative inflammation)
  염증성 과정 중 삼출성 변화가 두드러진 것을 말하며 삼출물의 형태에 따라 장액성   염증, 섬유소성 염증, 화농성 염증, 출혈성 염증, 괴저성 염증으로 분류할 수 있다.

  (1) 장액성 염증(serous inflammation)
     혈관의 투과성 항진에 의해 혈청성분의 삼출을 보는 것인데 히스타민등에 의해        일어 난다. 예로서는 감기 바이러스에 의한 점막의 수종성 종창에 의한 물같은         콧물등이 있다. 또한 후두부종은 성문수종으로서 질식사하는 경우가 있다.

  (2) 섬유소성 염증(fibrinous inflammation)
     삼출물 중에 대량의 섬유소를 함유한 경우이다. 물론 이것은 혈관의 투과성이          높아진 것으로서 예를 들면 요독증, 교원병에 수반한 심외막염인데, 육안적으로는       심외막 표면에 까실까실한 융모상 변화를 관찰할 수 있다. 또 다른 예로는             위막성염이 있다. 이것은 디프테리아, 세균성 적리, 요독증 등에서 일어나고            육안적으로는 점막표면이 엷은 막으로 덮여있는 것처럼 보이지만 실제로는        삼출한 섬유소와 괴사에 빠진 점막상피 등이 덮여 있다. 섬유소성 염증인 경우에는 액성 부분은 흡수되고 일부의 섬유소는 호중구, 대식세포의 효소에 의해 분해되나 나머지는 기질화 되어 섬유화하고 비후와 유착을 초래한다.

(3) 화농성 염증(suppurative or purulet inflammation)
이것은 액체성분과 다량의 호중구 삼출을 주로 하는 염증으로서 사멸된 백혈구와 탈락괴사된 세포 등이 융해된 상태로 형성된 것을 농이라고 하며, 농은 육안적으로는 황색 또는 황록색을 띠고 있다.

① 분류
화농성염은 농양, 봉와직염, 축농의3가지로 분류된다.
․농양(abscess): 침윤한 호중구가 국소적으로 모여서 변성, 괴사에 빠진 상태를     말한다. 호중구 붕괴에 의해 활성화된 단백질분해 효소의 작용으로 국소에 조직 융해와 괴사를 가져온다. 육안적으로는 황색 내지는 황록색으로 보인다.
․봉와직염(phlegmon): 호중구가 조직 사이를 미만성으로 퍼져 침윤하는 상태를 말한다. 국소적으로 모이는 농양과는 대조적이라 할 수 있다. 발적이 일어나고 단단하게 종창하는데 염증부위의 경계는 뚜렷하지 않다. 예로서는 안면의 피하에 나타나는 면정, 손톱 밑의피하에 나타나는 표저, 충수염에서 가장 보편적으로 볼 수 있는 형인 봉와직염성 충수염 등이 있다.
․축농증(empyema): 부비강 또는 담낭과 같이 생리적으로 존재하는 강내의 농즙이 축적한 상태를 말한다. 이것은 강을 덮고 있는 점막의 화농성 염증에 의해 일어나지만 농즙의 배설이 잘 되지 않기 때문에 저류하는 현상이다. 흉강에 농이 고인 경우 농흉이라고 한다.
② 원인
화농성 염증을 일으키는 원인으로는 반드시 화농성 세균에 의해 발생되며 구균에서 포도구균, 연쇄구균이 대표적인것인데 그 밖에도 폐렴쌍구균, 수막염구균, 임균 등이 있다. 간균에서는 녹농균 외에도 대장균, 탄저균이 있다.
③ 결과
화농성 염증의 결과는 장액성 염증과는 달리 흡수가 되지 않는다. 커다란 농양을 만들면 외측만이 섬유성 조직의 피막에 감싸이게 되고, 농양의 수분만이 흡수되어 고형물이 기질화되면 다시 칼슘 침착을 나타내는 경우도 있다. 또한 농즙은 유출하기 때문에 충수염의 화농성 염증에서 볼 수 있는 것과 같은 농양을 형성한다든가 하방으로 흘러 다른 부위에 새로운 농양을 형성하는 경우도 있다(유주농양). 또한 만성 골수염과 항문주위 농양과 같이 외부와의 사이에 누공을 만드는 경우도 있다. 골수염 등의 경우, 이 만성 염증의 누공부에 암이 발생하기 쉽다는 것은 잘알려져 있다.

(1) 결핵(tuberculosis)
전신의 장기 중에서 결핵에 의해 침해되지 않는 장기는 없다고 하는데 그 중에서도 폐, 림프절, 신장, 소화기, 뼈는 자주 침해된다. 최근 BCG의 보급과 화학요법의 발달에 의해 결핵에 의한 사망률은 저하하였다. 그러나 최근에 고령자를 중심으로 이환자가 많아지고 있으며 이것은 결핵균이 재감염하는 경우가 거의 대부분이다. 따라서 숫적으로는 감소해 있더라도 아직은 주의해야 할 질환이다. 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)은 사람형, 소형, 새형, 냉혈동물형이 있는데, 병원성을 가진 것은 사람형, 소형이며 그 중에서도 사람형이 가장 많고 대개는 공기에 의해 호흡기를 통해 감염하는 경우가 많다. 결핵증은 균체에 있는 인지질이 대식세포를 동원하여 유상피세포와 랑한스 거대세포로 이루어지는 육아종인 결핵결절을 형성한다. 한편, 결핵균은 탐식되더라도 쉽게 사멸하지 않으며 그 탐식한 세포가 사멸하면 밖으로 나와 번식한다. 조직학적으로는 두가지 형으로 감염이 이루어진다. 생체의 저항력이 약한 경우에는 삼출성 병변, 반대로 저항력이 강하거나 균의 독성이 약한 경우에는 증식성 병변을 형성한다.
․증식성 결핵: 특유한 육아종인 결핵결정을 형성한다. 조직학적으로는 3층으로 이루어지며 중심부에 건락 괴사, 그 주위를 대식세포가 변화된 유상피 세포가 배열하고 다시 그 주위를 림프구(T세포), 형질세포가 감싸고 섬유모세포가 증식된다. 결핵의 괴사를 건락화(건락괴사)라고 하는데, 이것은 육안적으로는 괴사부분이 치즈처럼 황색으로 보인다. 또한 유상피세포 사이에 흔히 다핵을 가진 랑한스 거대세포가 있는데, 이것도 대식세포가 변화한 것이다. 증식성 결핵에서는 건락괴사소는 수분을 상실하고 괴사층에 석회화가 일어나든가 또는, 결핵결절이 섬유화 결합조직에 의해 피포되고 주위의 건강한 조직과 격리되며 결핵병소는 지정화된다.
․삼출성 결핵: 생체측의 저항력이 현저하게 감소된 경우 나타나는 삼출성 병변에서는 조직학적으로 유상피세포는 없고, 호중구의 침윤을 수반하기 때문에 삼출성
염처럼 보이는 경우가 있는데 반드시 건락화를 나타낸다. 때로는 건락성 폐렴과 같이 병변이 폐의 한 엽의 전역으로 확대하고 결핵결절은 전혀 볼 수 없는 경우도 있다.
결핵증의 병기 분류는 사람에 다라 약간 의견이 다르지만 일반적으로 사용되고 있는 제 1차 결핵증, 제 2차 결핵증으로 나누어 보기로 한다. 간단히 말하면 제 1차 결핵증은 초기변화군 형성까지의 시기이며, 제 2차 결핵증은 초기변화군이 형성된 후에 발생하는 모든 결핵병변이 있는 시기를 말한다.

① 제 1차 결핵(primary tuberculosis)
결핵균이 먼저 폐의 상엽, 또는 하엽 상부의 흉막 바로 아랫부위에 건락괴사소를 형성한다. 이것을 곤 원발소(Gohn primary lesion)라 하며 자각 증세는 거의 없다. 그곳에서 균은 림프행성으로 폐문부 림프절로 가고 이곳에도 육아종을 형성한다. 이와같은 폐와 림프절의 병변을 합해서 초기 변화군이라고 한다. 이 사이에 체내에서 결핵균에 대한 항체가 만들어지고 투벨클린 반응이 양성으로 된다. 이 초기 변화군은 대개의 경우 그 이상 확대하지 않고 석회화하며, 병소 주위에는 섬유성 피막이 형성된다.
② 제 2차 결핵(secondary tuberculosis)
초기 변화군의 병소 중에서는 균이 살아서 남아 있고 개체의 저항력이 저하하면 재발한다. 재발의 경우에는 초감염소에서 직접 상엽의 폐첨부를 향해 병소가 확대하며 삼출성 병소를 만든다. 병소가 크면 기관지의 벽도 파괴된다. 그렇게 되면 괴사의 중심부가 연화되고 기침을 하면서 기관지를 통해 배출되며 그 부위는 공동(개방성 공동)이 된다. 결핵균은 원래 호기성 균이기 때문에 공동 내면에서 활발히 증식하며, 괴사물과 함께 환자가 기침할 대 객담에 섞여 배출되어 감염원이 된다.
개체의 면역력이 약하고 결핵균의 독성이 강할 경우에는 결핵균은 폐문부 림프절에서 림프의 흐름을 따라 정맥에 들어가며 혈행성으로 다른 부위나 전신에 전파되지만 특히 폐, 골수, 신장, 간장, 비장, 뇌의 수막 등에 직경 1-2mm의 좁쌀같은 무수한 백색결정을 형성한다. 이것을 속립결핵이라고 한다. 한편 비교적 결핵균에 대한 면역이 형성된 개체에서는 결핵균이 혈류 중에 들어가더라도 범발성인 형태는 취하지 않으며 신결핵, 장결핵, 정소상체(부고환)결핵, 부신결핵, 결핵성 관절염과 같이 어느장기에 국한된 병소를 형성하고, 그 장기의 기능을 장애한다. 이와 같은 경우를 장기결핵이라고 한다.

(2) 매독(syphilis)
스피로헤타(spirochete, Trepnema pallidum)에 의해 야기되는 육아종성 병변을 일으키는 질환이다. 본 질환에는 태반을 통해서 감염하는 선천성 매독과 성적 접촉에 의해 감염하는 후천성 매독이 있는데, 사회적으로 문제가 되는 것은 성병이라고 일컫는 후천성 매독이다. 후천성 매독 제 1기에는 생식기에 경성하감이라는 국소병소(초기경결)와 동통이 없는 해당 림프절의 종창을 볼 수 있는데 이런 변화를 매독성 초기 변화군(감염 후 약 3주)이라 한다. 제 2기 매독은 초기 매독 후 3-6주 후에 나타나서 약 3개월 정도 경과하며 이때는 만연기 또는 피부 매독기라 한다. 매독균이 혈중에 들어가 전신에 퍼지므로 생기는 변화라 할 수 있고, 피부와 점막에 삼출성 염증의 형태로 구진이 생기고 이것을 매독진이라 한다. 이때 회음부나 항문부에는 습우가 생기고 전신성 림프절 종대를 볼 수 있다. 그 후에 수년뒤(보통 3년 정도)에 제 3기(장기매독;3년)로 이행, 미만성 간질염과 고무종이라 일컫는 탄성이 있는 육아종을 형성한다. 대동맥궁에서 흉부 대동맥에 걸쳐 생기는 매독성 대동맥염은 미세한 고무종이 대동맥에서 다발한 것인데 이 부위에서는 해리성 대동맥류가 쉽게 일어난다. 이어서 제 4기(신경매독; 그 후 수년이상)로 이행하면 중추신경계가 침해되고, 그 결과 마비성 치매와 척수로 이상 상태가 된다.

(3) 유육종증(sarcoidosis)
원인불명의 만성 범발성 육아종으로 폐, 림프절, 피부, 눈(포도막), 심장 등을 침해한다. 심장인 경우 자극전도계의 장애에 의해 사망의 원인이 되는 경우도 있다. 살코이도시스 육아종의 특징은 거의 같은 크기의 소형의 육아종끼리 융합하지 않는다는 것, 중심부에 괴사가 없다는 것 때로는 다핵거대세포의 세포질 내에 성상체, 샤우만(Schaumann) 소체를 나타낸다는 것등이다. 이 질환은 양측의 폐문 림프절 종창이 있기 때문에 흉부 X선에 특이적인 형태를 나타낸다.

수복과 재생
우리 몸의 표면을 덮고 있는 편평상피세포는 일정기간 후 생리적으로 탈락되고 혈액내 흐르는 혈액세포는 수명이 다하면 비장 등에서 파괴된다. 그러나 한편에서는 그것과 같은 수의 편평상피세포와 혈액세포가 매일 새로 재생되고, 전체적으로 균형이 유지되고 있다.
한편, 병적으로 결손된 조직은 세포의 증식에 의해 보충되고 원상태로 수복되며 치유된다. 이들의 변화는 더구나 이들 세포의 증식도 항상 일정한 목적을 달성하는 형태로 균형을 취하여 조절되고 있으며, 종양과 같이 무제한적 자율증식을 나타내지는 않는다.
본 절에서는 재생에 대해 먼저 기술하고 이어서 병적으로 결손된 조직이 어떻게해서 치유되어 가는가(수복), 침입한 이물이 체내에서 어떻게 처리되는가(이물의 처리), 또한 상처가 어떻게 원상으로 회복되는가(창상치유) 등에 대해 고찰해 보기로 한다. 그리고 동시에 그 배경으로서 세포와 조직의 재생능력, 또한 화생 등에 대해서도 언급해 보기로 한다.

1. 재생
재생(regeneration)이란 조직의 결손부를 세포의 증식으로 보충하고 원상태로 회복되는 현상을 말한다. 재생에는 다음과 같은 종류가 있다.

1) 생리적 재생
인체를 구성하는 일부 세포나 조직은 항상 생리적으로 소실한다. 이와 같은 신체의 조직부분은 그 장기, 조직에 원래 존재하고 있는 분열 또는 분화하는 능력을 가진 세포가 분열증식함으로써 항상 규칙적으로 보충된다. 이것을 생리적 재생이라고 한다. 표피, 모발, 점막상피, 혈구 등이 이에 해당된다.

2) 병적재생
병적 재생이란 병적으로 결손된 조직을 수복하는 현상을 말한다. 병적인 조직결손은 환경장애와 다양한 물리적, 화학적, 또는 미생물 등에 의한 직접작용, 또한 그들에 대한 생체의 과잉방어 반응 등의 결과 발생한다. 그리고 이 병적 조직결손은 원래 생체조직에 존재하고 있는 세포의 증식에 의해 메꾸어진다. 다시 말하면 병적 재생이란 일단 발육, 분화를 완수한 개체의 어느 국소에 발생한 조직의 결손에 대한 복구현상인데, 그 수복은 세포의 증식과 고도의 분화에 의해 이루어지는 경우이다.
병적 재생 중 형태와 기능도 완전히 원상으로 회복되는 경우를 완전 재생이라고 한다. 이에대해 결손부분을 원상으로 할 수 없고, 따라서 기능도 완전하게는 회복되지 않는 경우를 불완전 재생이라고 한다.

3) 완전재생
어떤 원인에 의해 조직의 일부가 괴사에 빠졌다고 가정해 보기로 한다. 그런 경우 괴사의 범위가 극히 작은 경우와 큰 경우에 따라 재생의 상태도 차이가 있게 된다.
괴사가 미세한 경우에는 괴사조직은 신속히 대식세포와 호중구 등에 의해 탐식되기도 하고, 단백효소 등의 효소에 의해 소화되기도 하며, 또는 간질과 림프강에서 림프관 내로 들어가는 등으로 제거된다. 이렇게 괴사에 빠진 세포 또는 조직은 완전히 제거되든 한편 상해를 받지 않았던 부분에서는 조직이 증식되어 상해부위를 수복해 버린다. 그 결과 어느 곳에 괴사가 있었는지 상해가 있었는지 전혀 알 수 없게 되며, 또한 그 조직이 상해되기 전에 가지고 있던 기능도 완전히 회복하게 된다. 이와 같은 형태의 재생을 완전재생, 또는 완전수복이라고 한다.

4) 불완전 재생
괴사부위가 클 대는 완전 재생을 기대할 수 없다. 이런 경우에는 괴사의 결과 발생한 조직결손부는 섬유모세포와 신생 모세혈관을 함유한 육아조직에 의해 보충된다.
그 후 섬유모세포는 활발히 교원섬유의 전구물질을 생산하고, 점차 교웜섬유가 풍부한 반흔조직이 형성되며 수복된다. 이 반흔조직은 상해 이전에 그 조직이 가지고 있었던 기능을 가질 수 없다. 이와 같이 상흔을 남기는 재생을 불완전 재생이라고 한다.

2. 재생능력
재생에 영향을 주는 인자로서는 원래 그 세포가 가지고 있는 증식능력 외에도 국소의 영양조건을 지배하는 체액성 인자와 신경성 인자, 또한 기계적 자극과 화학적 자극 등 여러가지가 관여한다. 이 중에서 가장 본질적이면서 중요한 것은 그 조직과 세포 자체가 가진 재생능력이라 할 수 있다.
일반적으로 재생능력은 하등동물일수록 강한데, 해파리와 같은 강장동물은 신체의 작은 부분에서 전신을 재생하며, 게는 그 다리를 완전히 재생할 수 있다. 이에 비해 온혈동물에서는 복잡한 신체부분의 재생은 일어나지 않는다. 재생능력은 일반적으로 나이가 어릴수록 강하고 나이가 많아질수록 저하한다. 따라서 노인에서는 피부 손상과 골절이 치유되기가 어렵다.
동일한 개체 내에서는 조직과 세포의 분화정도가 낮을수록 재생능력은 강하고 분화의 정도가 높을수록 그 힘은 약하다. 즉 사람의 신체를 구성하는 조직에도 재생능력이 강한 조직, 약한 조직, 전혀 재생능력이 없는 조직 등이 있다.

1) 재생능력이 없는 조직
중추신경세포와 심근세포는 전혀 재생하지 않는다.
․중추신경세포: 세포의 분화정도가 매우 높기 때문에 중추신경세포는 뇌경색과 출혈 등에 의해 괴사가 되면 재생이 전혀 이루어지지 않는다. 결손부는 신경교세포가 증식되어 보충된다. 그 결과 결손부의 지배영역에 해당하는 신체부분에 기능이 떨어지면서 운동장애와 지각장애, 또는 언어장애 등의 증상이 나타난다.
․심근세포: 관상동맥의 폐색에 의한 심근경색과 심근염 등에 의해 심근세포가 괴사에 빠지면 괴사부위는 먼저 육아조직으로 보충되고 최종적으로는 결합조직섬유로 이루어진 반흔조직으로 치환된다. 이 빈흔에는 심근과 같은 규칙적인 수축력이 전혀 없다. 그러므로 반흔의 확산이 큰 경우, 즉 괴사의 확산이 큰 경우에는 심장에 중대한 기능장애를 가져오게 된다. 그 상태는 심전도의 이상에 의해 알 수 있다.

2) 재생능력이 약한 조직
재생은 하지만 그 능력이 약한 조직에는 선상피, 골격근, 평활근 등이 있다. 위궤양등의 경우에는 상실된 선상피는 시간은 걸리나 통상 궤양의 변연부로부터 재생이 이루어진다. 간세포의 재생능력은 동물의 종류에 따라 다르며, 쥐 등에서는 재생능력이 강하고 간장의 70%를 절제하더라도 8일로서 원래의 용적으로 회복된다.
사람의 바이러스 간염에서는 간세포가 괴사에 빠지면 소엽 주변대에서 재생이 일어난다. 이 경우 간세포삭을 구성하는 기본구조가 남아 있으면 간세포의 재생을 유도하고 괴사에 빠지기 전에 상태로 회복하지만 괴사의 범위가 넓은 경우에는 그 들의 기본구조가 파괴된다. 그 결과 간세포는 재생하더라도 원상태로는 수복되지 않고, 대신 재생능력이 강한 섬유모세포가 증식하며 괴사에 빠진 부분은 점차 섬유조직으로 대치되며, 최종적으로 흔히 간경변증이 일어나게 된다.

3) 재생능력이 강한 조직
결합조직, 말초신경, 혈액세포, 표피, 점막상피 등은 재생능력이 강한 조직으로 이루어져 있다.
․말초신경: 말초신경이 상해를 입으면 그 말초부의 수초는 변성하나 상해를 입은 중추측에서 재생이 일어난다. 이때 축삭이 연락하고 있을 때에는 수주간으로 그 기능이 회복된다. 그러나 신경이 완전히 절단된 경우에는 외과적으로 봉합하더라도 축삭은 재생하는데 시간이 걸린다.

3. 과잉재생
재생현상이 극히 강하고, 결손부분을 보충하고도 남음이 있을 정도로 세포와 조직이 증식하는 현상을 과잉재생이라고 한다. 이 현상은 재생능력이 왕성한 조직, 예를 들면, 말초신경에서는 단단신경종을 형성하기도 한다. 이와 같은 현상은 골절의 치유(골조직)와 창상치유(결합조직) 등에서 흔히 관찰된다.

4. 재생의 양식
상해된 조직의 재생은 그 조직을 구성하는 세포의 태아기의 신생증식을 모방하고 재현함으로서 시행된다. 따라서 그 재생양식은 태아기의 증식양식, 또한 그것이 성인기까지 유지되고 있는지의 여부에 따라 다르다. 조직의 재생은 다음 3가지 형식 중에서 어느 하나에 의하여 이루어진다.

① 생리적으로 존재하는 아조직(모세포)에 의한 경우
표피, 점막상피, 혈구, 신경교조직 등은 유약하고 증식능력이 있는 모세포로 구성된 아조직을 가지고 있으며, 생리적으로 항상 재생현상이 나타나는 조직에서는 병적 재생인 경우에도 같은 양식에 의해 재생이 이루어진다. 가령, 용혈성 빈혈 등에서 적혈구의 파괴가 급속히 일어나면 골수에서는 급속히 적모구에서 적혈구가 형성되며 보충된다.
② 아조직(모세포)의 신생, 증식, 분화에 의한 경우
결합조직, 지방조직, 연골 및 골조직 등에서는 생리적으로 성인은 거의 재생증식을 볼 수 없으며 아조직과 모세포를 볼 수 없다. 그러나 병적 재생을 할 때에는 성인에서는 볼 수 없을 모세포와 아조직이 다시 출현하는 경우가 많다. 예를 들면, 연골조직에서는 통상 연골막의 세포가 증식하고 그것이 연골모세포로 분화하고 그 결과 연골조직이 재생한다.
③ 아조직에 의하지 않는 경우
재생에 있어서 완전히 아조직의 형성이 없는 것으로는 모세혈관, 근조직 및 말초신경 등을 들 수 있다. 이들은 적어도 생후의 발육과정에서는 아조직이 없으며, 병적 재생인 경우에도 나무가지가 뻗듯 먼저 잔존 조직에서 조직성분의 일부가 뻗어나오고, 그것이 일정한 분화를 하거나 또는 이어서 다른 성분이 발육해서 재생의 목적을 달성한다.

  화 생
화생(metaplasia)이란 어느 조직세포가 다른 형의 조직세포로 바뀌어 재생되는 현상을 말한다. 이는 재생의 한 양식인데 세포의 형태와 기능의 분화방향이 바뀐 것이라 할 수 있다. 세포가 화생에 의해 바뀌는 범위에는 한계가 있다. 가령, 다양한 상피성 조직간들이 다른 형태로 바뀌어 재생되는 것을 말하며 다른 계통의 세포로 바뀌는 경우는 없다. 또한 변화하는 방향도 한 방향으로서 결합조직에서 연골이 생기더라도 연골에서 결합조직이 되는 경우는 없다.

1) 화생의 실례
상피세포의 화생중에서 가장 보편적으로 볼 수 있는 것은 섬모상피와 원주상피가 중층편평상피에 치환되는 편평상피 화생이다. 
흡연자에서는 섬모상피가 편평상피로 되고 이에서 편평상피암이 발생한다. 이와 같은 화생은 기관, 기관지 외에도 자궁경부, 상악동 등에서 볼 수 있다. 또한 위에서는 위축성위염인 경우 흔히 위유문부와 위체부의 상피가 배세포와 파네트 세포로 치환된다. 이와 같은 화생을 장상피 화생이라고 한다. 이런 화생을 일으키는 유인으로는 만성인 염증성 자극 또는 기계적인 자극 등을 들 수 있다. 일반적으로 인체에서는 이와 같은 화생에 의해 생긴 상피에서 암이 발생하는 빈도가 높다.
간엽계 조직에서 나타나는 화생으로는 섬유모세포에서 골세포와 지방세포로 바뀌는 현상이 있다. 가령, 기계적 자극이 끊임없이 주어지는 국소의 골격근 내에 형성된 반흔조직 중에 골형성이 나타나는 경우가 있다. 이와 같은 상태를 골화성 근염이라고 한다. 승마하는 사람의 대퇴 내측에서 나타나는 승마골은 그 대표적인 예라 할 수 있다.

  창상치유
창상이란 본래 외상에 의한 조직의 손상을 뜻한다. 즉 외인과 내인에 의한 조직의 손상과 결손을 뜻한다. 외인성 손상으로서는 기계적 손상 외에도 열상, 동상, 방사선과 화학물질, 또한 동물에 의한 손상 등이 있다. 내인성 손상으로는 스트레스와 신경성 장애, 내분비 이상 등에 의해 일어나는 소화관의 손상 등이다. 창상치유(wound healing)란 이와 같은 손상에 이어 일어나는 각종의 조직변화에 의해 국소가 완전히 치유되거나 반흔을 남기고 치유하는 기전의 총칭이다.

1) 육아조직(granulation tissue)

(1) 정의
조직이 손상을 받았을 때 그 국소의 수복에 가장 중요한 역할을 하는 것이 육아조직이다. 특히 증식력이 약하든가 또는 증식력이 전혀 없는 세포로 구성된 장기와 조직에서는 본래의 조직에 대신해서 일반적으로 육아조직이 결손부를 보충한다.(뇌에서는 흔히 신경교조짂). 육아조직은 섬유모세포를 주요 구성성분으로 하고 신생 모세혈관이 풍부하다. 거기에 대식세포(조직구)와 호중구, 림프구, 형질세포 등의 유주세포를 혼합하고 있다.

(2) 양호한 육아와 불량한 육아
육아조직이 반흔조직을 향해 접근하고 있는 상태가 '양호한 육아'이며, 이와 반대로 육아조직과 반흔조직의 형태적 양상이 서로 멀리 떨어져 있는 상태의 것이 '불량한 육아'이다. 즉 불량한 육아란 섬유모세포와 모세혈관이 적고, 삼출액과 호중구, 형질세포가 풍부하며, 부종상으로서 출혈하기 쉽고, 섬유화 경향이 빈약한 조직을 말한다. 국소의 감염과 당뇨병 등의 경우 흔히 나타난다.

2) 반흔조직(scar)
육아조직에서는 시간이 경과함에 따라 액체성분과 괴사물질은 흡수되고 교원섬유의 양이 증가한다. 모세혈관, 호중구와 대식세포 등의 유주세포도 모습을 감추고 후에는 거의 교원섬유만으로 된 조직이 형성되는데 이것을 반흔이라고 한다. 반흔조직에는 수축력과 신경전달력이 없어서 반흔이 심장과 뇌 등에 형성된 경우에는 흔히 중대한 기능장애가 남는다. 또한 사지 등에 커다란 반흔조직이 형성되면 변형이 일어나고, 열상 등에서는 그 치유에 잇어서 반흔조직에 의해 굵은 교원섬유가 과잉으로 치밀하게 만들어지는 경우가 있다. 이와 같은 상태를 켈로이드(keloid)라고 한다ㅏ.

  분자수준에서의 수복
현재 가장 많이 연구되고 있는 것이 DNA의 수복과정이다. 어떤 손상을 받은 DNA가 수복되는 기전에는 광회복, 제거수복, 복제 후 수복의 3종류가 알려져 있다.
이들 중 사람에 대해 가장 많이 연구되고 있는 것이 제거 수복이다. 이 경우 제거되는 것에는 뉴클레오티드와 염기의 2종이다. 모두 이상 부분을 엔드뉴클레아제로 자르고 폴리메라제로 새로 정상부분을 만들어 리가제로 DNA쇄 중에서 잇는다. 사람의 유전병의 하나인 색소성 건피증이라는 피부질환이 있다. 백인에게 많고 우리나라에서는 드문 질병이지만 태양광에 피폭되는 부위에 건조한 까실까실한 피부, 궤양, 색소침착이 병존하는 병소가 산재하는 질환이다. 이 질환의 피부 세포를 일부 채취해서 배양한 다음 조사해 본 바에 의하면 자외성 조사에 의해 발생하는 티민, 다이머(thymine, dimer)를 제거하는 효소계가 결여되어 있다는 것을 알게 되엇다. 이에 의행 DNA의 티민, 다이머가 발생한 세포는 모두 괴사에 빠진다. 정상 세포는 티민, 다이머가 제거수복 됨으로써 그 이상 부분을 제거하는 것도 제거 수복이다. 현재 사람의 악성 종양에서는 다양한 염색체 이상이 있다는 것이 확인되고 있는데, DNA의 장애 및 그 수복기능의 이상이 암화의 중요한 원인의 하나인 것으로 생각되고 있어서 현재 많은 연구가 진행되고 있다.

 
순환장애
인체의 모든 부위는 체액의 균형에 의해서 세포, 조직, 기관의 생리적 기능을 유지한다. 특히 체액분포의 불균형(부종 또는 탈수 등)이나 혈액공급의 장애에 의한 질병(출혈, 혈전증, 색전증, 경색증 등)은 흔히 볼 수 있는 질병이면서 때로는 생명을 위협하는 심각한 상태가 초래된다.
생활 수준이 높아지고 식생활의 구조 변화와 영양공급이 자유롭게 이루어지면서 성인병의 발생확률이 높아지고 있으며, 또한 특히 순환에 관계된 혈관질환, 심장질환, 뇌질환의 발생빈도가 높아지고 있다. 또한 다른 환경요인에 의한 질병이나 전염병 등의 다양한 여러가지 질병과 같이 중요성이 강조된다.
순환장애는 크게 혈액 순환장애와 림프액 순환장애로 분류할 수 있다. 혈액 순환장애는 다시 대순환계, 소순환계, 문맥순환계의 장애로 분류할 수 있으며 혈액 순환장애는 최종적으로는 산소결핍에 의한 세포의 변성이나 괴사를 초래하고 결국 기관의 기능에 나쁜 영향을 끼치면서 질병으로 발전된다.
본 장에서는 순환장애에 의한 여러가지 공통적인 문제에 대해 관련 용어들을 정확하게 이해할 수 있도록 한다.

충혈과 울혈(Hypermia & Congestion)
충혈과 울혈은 다같이 조직이나 신체 일부에 혈액량이 증가되어 있는 상태를 말하며, 장기 내의 혈액은 생리적으로 동맥혈과 정맥혈이 일정량으로 순환되면서 조절되고 있다. 그러나 충혈과 울혈은 서로 구별된다. 즉 충혈은 국소에서 동맥의 혈액이 증가되어 세동맥, 소동맥의 혈관이 확장되면서 관류하는 혈액량이 증가된 상태를 말하며 능동적 과정을 거친다. 반대로 울혈은 정맥의 혈액이 증가된 상태로서 국소적 또는 전신적 울혈(심부전증)이 형성될 수 있고 수동적인 과정을 거친다. 충혈은 장기나 조직의 기능이 항진하는 경우 또는 염증(예:결막염)의 한 증상으로 나타나고 병소 부위를 붉게(redness) 한다.
울혈은 정맥혈관의 장애, 즉 종양등에 의한 압박, 정맥혈관 내의 기질적 변화, 혈전증 등에 의해 혈관 내강이 좁아지거나 폐쇄되는 경우 발생되고 이때 장기는 암적색으로 보이며 국소의 모세혈관에서 혈액중의 액체성분이 혈액 밖으로 누출된다든지(울혈에 의한 수종) 심할 경우는 적혈구가 혈관 밖으로 나오는 경우(출혈)도 있으며 울혈이 오래 지속되면 모세혈관 주위에 결합조직이 증가되는 경우도 있다.
간경변증(liver cirrhosis)의 경우 간으로 유입되는 문맥 순환장애가 발생되며 문정맥혈액의 울혈이 형성되어 문맥압(portal hypertension)이 증가되고, 이 결과 측부 순환(collateral circulation)이 형성되며 또 비장 종대현상이 나타난다.
폐(lung)의 경우 만성 울혈(chronic conestion)은 승모판 협착(mitral stenosis)에서 심하게 나타나는데 폐포중격의 모세혈관이 확장되면서 폐포 내에 부종이 심하게 형성되고 폐포 내에는 적혈구가 모세혈관으로부터 탈출되며 폐포에 존재하는 대식세포(macrophage)에 의해 탐식되고 대식세포의 세포질에는 혈철소(hemosiderin)가 축적되어 나타나는데 이 세포를 심부전 세포(heart failure cell)라 부른다.

혈행정지(Stasis)
신체의 어떤 부위에서 혈액의 흐름이 정지될 경우 정맥과 모세혈관에 과다한 울혈이 발생하게 되는데, 이 상태가 장기간 지속될 경우에는 그 부위에 부종과 출혈이 일어나게 된다.

허혈(lschemia)
국소에 유입되는 동맥혈액의 양이 감소된 상태를 국소빈혈(local anemia) 또는 허혈이라고 하며, 이결과 세포의 호흡이 장애되어 저산소증이 발생된다. 허혈상태에서 임상적 소견은 병리학적 변화와 비례해서 나타나며 그 정도는 환자의 상태와 허혈 정도 및 기간에 따라 다르게 나타난다.
허혈은 동맥과 모세혈관의 내강이 좁아지거나 폐쇄되는 상태(동맥경화, 동맥염, 혈전, 색전)또는 혈관 외부에서의 압박(종양)과 혈관경련(화학적, 물리적 자극에 의한 혈관벽 평활근의 수축)에 의해 발생되는데 일반적으로 장기를 지배하는 혈관의 형태를 구분하면 다음과 같다.
① 1개의 동맥에 의지하는 경우
1개의 동맥을 수지상으로 분지해서 혈액이 공급되는 경우를 말하며, 이 경우 문합지를 가진 동맥혈관과 문합지를 갖지 않는 동맥혈관으로 구분할 수 있다. 문합지가 없는 소동맥을 종말동맥이라고 하며 뇌, 비장, 신장, 심장의 동맥혈관이 이에 속한다. 종말동맥은 혈관 구조상 문합의 형성이 없으므로 만약 혈행장애가 일어나면 국소부위의 말초부위 조직은 변성되거나 괴사(경색)가 일어난다.

② 2개의 혈관에 의한 문합
두 종류의 혈관이 서로 관련지워진 상태로서, 폐(폐동맥과 기관지동맥)가 이에 속한다.

③ 여러 문합지를 가진 동맥
피부, 장관, 내분비선, 자궁 등에 분포된 혈관이 이에 속한다. 동맥 또는 정맥의 혈행이 부분적으로 장애를 받을 경우 그 주위의 다른 혈관과 문합이 이루어져 있으므로 혈행의 장애를 받지 않는데 이렇게 순환되는 것을 측부순환(bypass)이라고 한다.

예를 들면 간경변증(liver cirrhosis)의 경우 문맥에서 혈액이 간장을 지나 간정맥으로 유입되는 순환에 장애가 일어나 혈액이 정체되면서 울혈이 형성되고 문맥의 혈압이 상승되어 문맥압 항진증이 발생된다. 이때 문맥의 혈액은 간장을 경유하지 못하게 되므로 이 정맥혈액은 측부 순환을 하게 되는데 식도정맥, 배꼽주위정맥, 항문주위정맥총과 연결되어 측부 통로로 이용된다. 식도정맥의 경우 정맥혈관의 확장이 이루어져 식도정맥류가 형성되며 정맥이 파열되어 사망하는 경우도 있다. 또 직장이나 항문 주위의 정맥총의 경우도 확장이 되면서 종양 모양의 치핵이 형성되고 기질적 변화가 일어난다.
배꼽 주위에 복벽정맥총의 경우도 혈관 확장에 의해 방사상으로 정맥이 노장되며 그리스 신화에 나오는 메두사의 머리와 유사한 형태를 볼 수 있다. 일반적으로 정맥혈관은 동맥에 비해 문합이 많이 형성되어 있다.

혈전증과 혈전(Thrombosis & Thrombus)
일반적으로 생체의 심장이나 혈관 내에서는 혈액이 응고하지 않은 상태로 흐르고 있다. 혈전증은 심장 또는 혈관 내에서 혈액이 응고되여 응혈 덩어리를 형성시켜 발생되는 병적 과정을 말하고 혈전은 혈액의 응고된 덩어리를 말한다.
이러한 혈액의 응고는 혈관이 파열될 경우 빠른 시간 내에 응고되므로 더 이상의 출혈이 되지 않도록 방지하지만 심장이나 혈관 내에서의 응고는 생명을 위협할 수도 있다. 혈전증의 원인으로는 다음 3가지 소인에 의한다.

1) 혈전증의 원인

(1) 혈관벽의 원인
혈관벽 내면을 덮고 있는 내페세포의 손상이 일어날 때 혈관 내피의 바로 밑에 있는 결합조직(subendothelial connective tissue)이 노출되면서 여기에 혈소판이 부착하여 응집되며 이 과정은 신속하게 이루어진다. 내피세포 및 손상된 조직에서 유래한 조직인자는 혈장 응고계(plasma coagulation suquence)를 촉진시켜 최종적으로 섬유소(fibrin)를 형성시키며 만약 손상된 혈관이 수복될 경우에는 섬유소 용해과정을 거쳐 없어지게 된다.
혈전에는 적색혈전(적혈구, 섬유소), 백색혈전(혈소판, 섬유소), 섬유소 혈전(섬유소)등이 있으나 이들은 혼합되어 있는 혼합혈전인 경우가 많다. 적색혈전은 짧은 시간에 만들어지나 백색혈전은 시간이 많이 소요되며, 섬유소 혈전은 전신성으로 나타나는 경향이 있다.(예: 파종성 혈관내 응고; disseminated intravascular coagulation, DIC). 큰 혈전의 경우는 혈류의 상류에서 하류 방향으로 볼 때 혈전의 상부(백색혈전), 중간부(혼합혈전), 미부(적색혈전)로 구분할 수도 있다. 또 혈전이 혈관내강을 완전히 폐쇄한 경우(폐색성)와 혈관벽의 일부에 혈전이 부착되어 있는 경우(벽재성)가 있으며 그 밖에도 우심방에서 나타나는 구상혈전, 심장판막의 패혈성 혈전 등이있다.

(2) 혈류의 변화
혈액이 흐르는 속도가 완만하거나 정체(stasis) 현상이 올 경우나 혈류의 주행과정이 소용돌이(turbulence)가 형성되기 쉬운 부위에서 혈전이 발생되는데 완만한 혈류는 정맥 내 혈전 형성에 관계하고 소용돌이 흐름은 동맥과 심장 내 혈전형성에 관여한다.
이러한 비정상적인 혈류는 정맥류(varicose vein), 동맥류(aneurysm), 죽종성 동맥경화증에 의해  혈관내강이 확장된 곳 등에서 잘 관찰되며 여기에서 혈전이 잘 발생된다.

(3) 혈액성상의 변화
혈액의 응고항진 상태는 심한 화상과 골절, antithrombin Ⅲ의 결핍, 파종된 암, 임신 말기, 분만 직후 등에서 흔히 관찰되며 혈액응고 인자인 fibriogen, 혈장 thromboplastin, 조직 thrombopastin, 기타 혈액응고 인자의 증가, 섬유소 용해활성의 저하, 혈소판 점착성의 증가 등이 혈전혈성 요인으로 지적되며 고지혈증, 악성질환, 분만 후 등의 경우와 인종, 연령, 흡연, 비만 등과도 깊은 관계가 있다.

2) 혈전증의 성상
벽재성 혈전(mural thrombus)은 일반적으로 내강이 넓은 부위, 즉 심방실과 대동맥내에서 발생되며 심근경색이나 심부정맥이 심방의 벽재성 혈전이 선행상태이고 죽종성 동맥경화증이나 동맥류성의 확장이 대동맥 혈전의 전구 병변이다. 동맥성 혈전은 폐쇄성으로 심장의 관상동맥, 대뇌동맥, 대퇴동맥 등에서 흔히 관찰되며 대다수 예가 죽종상 동맥경화증에서 속발되고 적혈구증다증(polycythemiavera), 버거병(Buerger's disease), 결절성 동맥주위염 등에서도 발생된다.
혈전은 부검에서 사후응혈상태와 구별이 필요한 경우가 있는데 혈전은 건조하여 부서지기 쉽고 회백색의 반점이 있으며 혈관 내벽에 부착되어 있다. 사후에 형성된 응혈은 습하고 탄력이 있으며 균질이어서 젤리와 같고 응고된 상하부위는 회황색의 혈소판 부착물들이 보인다.
정맥성 혈전증(phlebothrombosis)은 항상 폐쇄성이며 혈관 내에서 주물(cast)처럼 형성되며 흔히 표재성 정맥류에서 발생한다. 하지의 심부에 위치한 큰 정맥혈관내에 발생된 혈전은 흔히 색전을 유발시키며 혈전은 전부 적청색을 띤다.

3) 혈전증의 결과
혈전은 점점 커져서 혈관을 완전히 폐쇄시킬 수 있으며 반대로 섬유소 용해작용(fibrinolytic action)에 의해 제거 될 수도 있다. 또한 혈전의 전부 또는 일부가 떨어져 나와 색전증을 일으키기도 한다. 혈전이 장기화 될 경우는 모세혈관과 결합조직이 서로 문합되어 내강이 넓어지면서 혈액이 다시 흐르게 되는 경우도 있는데 이러한 상태를 혈전의 재소통이라 한다.

색전증과 색전(Embolism & Embolus)
색전증은 혈류 중 혈액 내의 생성물질, 혈관벽에서 떨어진 물질, 혈관 외부에서 들어온 물질 또는 죽종성 동맥경화의 파괴물질, 지방조직, 종양조직편, 기체 등에 의해 색전이 형성되어 발생한다. 이러한 색전은 혈류를 따라 운반되어 더이상 통과할 수 없는 혈관에 도달해서 혈관을 부분적 또는 완전히 폐쇄시킨다. 실제로 색전증의 99%는 혈전색전에 의하며 색전의 발생에 따라 폐쇄되는 부위가 결정되고 또 이 혈관의 위치에 따라 임상적 의의가 상이하다.
정맥계통에서 발상한 색전은 우심을 통과하여 폐의 동맥을 폐쇄시키며(폐 색전증), 좌심과 동맥에서 발생된 색전은 전신 순환계(전신성 색전증)로 유입되어 실질장기에서 색전증을 일으킨다.

1) 폐색전증(pulmonary embolism)
폐색전증의 95% 이상은 정맥성 혈전에 의해 발생되며 특히 슬와정맥(poplital vein), 대퇴정맥(femoral vein),  장골정맥(iliac vein) 등의 수술부위나 압박부위 등에서 형성된 혈전에 의해 발생되는 경우가 많다. 이때 증상은 색전의 크기와 폐쇄부위에 따라 다르게 나타나지만 크기가 클 경우는 큰 폐동맥을 폐쇄시켜 갑자기 사망하는 경우도 있다.
또 크기가 적은 색전은 내강이 좁은 폐동맥을 따라 분지로 운반되며 흔히 여러 크기의 색전이 여러 동맥을 폐쇄시키는 것이 동시에 관찰되며 대부분은 임상증상을 일으키지 않고(60-80%) 섬유소 용해작용에 의해 색전이 제거되지만 만약 많은 색전이 폐동맥을 폐쇄한 경우(5%)는 사망하거나 2차적인 증상으로 급성 심부전증(acute right heart failure)을 일으킨다.
또 종말동맥으로 작용하는 비교적 작은 폐동맥이 폐쇄되었을 경우(10-15%)는 폐 경색증이 발생되지만 폐문부 가까이에서 발생될 경우는 기관동맥과 폐동맥의 문합이 잘이루어져 측부순환(collateral circulation)이 형성되어 폐 실질의 생활력을 유지하게 된다.

2) 전신성 색전증(systemic embolism)
전신성 색전증은 동맥계 즉 심장의 좌심방, 좌심실, 대동맥, 중동맥 등에서 형성되는 어떤 물질의 이동에 의하며, 80-85%가 혈전에 의해 형성되는 혈전성 색전이고 심장 내의 혈전의 원인은 주로 심근경색증이나 류마티스성 심내막염에 의해 형성되고 기타의 심부전증, 즉 심방세동(atrial fibrillation)과 같은 부정맥이 발생되었을 때 발생된다.
그 외에도 비교적 많은 원인으로서 죽종 동맥경화증의 병소, 대동맥류, 세균감염에 의한 심내막염, 판막증 등이며 약 10-15%의 환자에서는 원인을 파악하지 못한다. 이들의 경과는 매우 다양한 결과로서 어떤 부위에 경색증(infarction)을 유발시키거나 또는 세균감염이 있는 색전에서는 패혈증(septicemia)을 유발시키고 때로는 농양(abscess)을 형성한다.
전신성 색전이 발생되는 부위로는 하지(70-75%), 뇌(10%), 복부 내의 각종 장기(10%), 상지(7-8%)의 순서이다. 색전증의 임상증상은 발생된 부위와 색전의 상태(크기, 속도 등)에 따라 다양하게 나타나며, 예를 들어 대퇴동맥의 색전성 폐쇄는 하지의 괴저를 일으켜 매우 심각한 결과를 초래하지만 치명적이라고 할 수 없으나 이와는 반대로 색전의 크기는 비록 적을 지라도 중대뇌동맥(middle cerebral artery)을 폐쇄할 경우는 수일 또는 수시간 내에도 사망할 수도 있다.

3) 공기 또는 가스 색전증(air and gas embolism)
혈관내에 공기또는 가스가 존재하여 혈행장애를 일으키는 것을 말하며 수술이나 외상인경우 정맥에 손상을 받아 다량의 공기가 유입되거나 가압 정맥주사의 경우 또는 분만중, 유산, 기흉에 의해 공기가 흡입되는 경우가 있으며 잠수부나 해녀들처럼 고압의 바닷물 속에서 일하는 경우 잠함병이 발생하는데, 이 질환은 수중 깊은 곳의 기압이 높은 상태에서 갑자기 수면위로 올라오게 되면 혈중의 질소나 헬륨 등은 조직 또는 혈액 내에서 기화되어 혈관내에서 가스 색전을 형성하게 되고, 조직 네에서는 세포의 손상을 입게된다. 이 질환의 급성형은 관절주위의 통증, 호흡곤란, 의식상실 등을 가져오고 만성형은 대퇴골, 하퇴골, 상박골 등에서 허혈성 괴사를 일으키기도 한다.
그러나 공기 색전 중에서 적은 양의 공기 방울이 혈과내에 있는 경우는 잘 흡수되므로 문제가 없으나 많은 양의 공기(100cc 이상)는 색전을 형성하여 폐나 뇌혈관 등을 폐쇄하여 생명에 위협을 준다.

4) 양수 색전증(amniotic fluid embolism)
분만중 또는 분만 직후 양수가 산모의 정맥내로 유입되는 경우가 있는데, 이 경우 점액, 지방, 태아 기름막 등의 색전물들이 폐의 혈관에 경색을 유발시키며 심할 경우 치명적인 결과를 준다. 그 밖에도 골절시의 골수, 죽상동맥경화증, 종양세포, 지방, 세균, 진균, 기생충 등도 색전의 원인이 된다.

출혈(Hemorrhage)
출혈은 혈액, 특히 적혈구가 혈관 밖으로 유출되는 상태를 말하며 혈관에 따라 동맥성 출혈, 정맥성 출혈, 모세혈관성 출혈로 구분되며 이것이 발생되는 상태에 따라 혈관 파열성 출혈과 누출성 출혈로 구분할 수 있다.

1) 혈관 파열성 출혈
가장 많이 발생되는 형태로서 외부적 자극으로 혈관의 파열에 의한 출혈로서 외상이나 외부의 과격한 자극 등에 의하며 내부적으로는 고혈압 환자의 경우 뇌 내의 출혈은 대뇌의 기저핵에서 호발한다. 뇌 내 출혈의 직접적인 원인은 뇌출혈 동맥이라고 하는 동맥혈관의 괴사(혈장성 동맥괴사) 등에 의해 혈관이 약해지는데 혈관의 내막에 혈장이 침윤하고 중막의 근세포가 약해지면서 고혈압의 영향으로 소동맥류를 형성시키기도 하고 결국은 혈관이 터지게 되어 뇌 내에 커다란 혈종이 생긴다.

2) 누출성 출혈
외부로 혈액이 유출되지 않고 적혈구가 조직 내에 존재하는 경우, 즉 모세혈관이나 세정맥의 주위에 적혈구가 누출되어 있는 것을 말한다.
이것은 백혈병이나 혈우병 등의 혈액질환 등에서 볼 수 있고 뇌 내의 출혈은 고혈압에 의한 것과는 달리 대뇌피질과 백질부에서 발생되는데, 출혈소는 소혈관 강 주위에 윤상으로 나타난다.(윤상출혈)

3) 출혈의 종류
체내에서 발생되는 내출혈과 외부에서 발생되는 외출혈로 구분되고 장소에 따라 혈흉(hemotharax), 혈복강(hemoperitoneum) 혈심낭(hemopericardium), 그리고 조직내 응고된 상태로 고여 있는 경우 혈종(hematoma)이라고 하며, 피부와 점막에서 볼 수 있는 것을 그 크기에 따라 자반, 반상출혈, 점상출혈이라 한다.
또 부위에 따라 비출혈, 위출혈, 자궁출혈, 치육출혈, 근육출혈 등과 같이 출혈한 장소의 해부학적 명칭을 따라 말하는 것이 일반적이지만 때로는 각혈(폐와 기관지에서의 출혈), 하혈(하부 소화기관 출혈), 혈뇨(요 내의 혈액)등도 있다.
출혈에 따른 증상은 출혈량 및 출혈장소에 따라 다르게 나타나지만 급성 출혈에서 일정량 이상이 출혈되면 쇼크가 유발되기도 한다. 소량이더라도 뇌나 심낭내 출혈 등은 생명이 위독할 경우도 있으며 일반적으로 출혈소는 흡수에 의해 기질화되며 그 부위에 혈철소(hemosiderin)가 침착하게 된다.

경색(infarction)
문합지가 없는 소동맥(종말동맥)이 동맥경화, 동맥염, 혈전, 색전 등의 다양한 원인에 의해 완전히 폐쇄되어 동맥혈액의 공급이 차단됨으로써 조직의 일부분이 허혈성 괴사(ischemic necrosis)를 일으킨 상태를 말하며, 경색을 잘 일으키는 장기로는 비장, 신장, 폐, 심장, 뇌 등이다.

1) 백색경색(white infarction)
뇌, 심장, 비장, 신장 등에 잘 발생되는 형태로 쐐기상 또는 부분적인 회백색의 괴사소가 발생되는 것을 말하며, 이것을 빈혈성 경색(anemic infarction)이라고 한다. 이 부위는 괴사부 주위에 충혈이 나타나고 결국은 기질화되어 반흔이 형성되고 수축한다.
Bankl에 의하면 심근이 괴사에 이르는 과정은 허혈 후 10분 이후에 근육의 사립체에 팽화가 일어나고 glycogen과립이 소실되며, 20분 후에는 사립체의 크리스테의 융해가 일어나고, 60분 후에는 세포 내 소기관의 부분괴사와 근 피라멘트의 탈락이 이루어진다. 8시간 이내에는 육안적으로 근세포의 괴사성 변화는 없지만 8-12시간에 심근세포 전체에 응고괴사가 일어나며, 1주일 후는 괴사된 심근의 융해와 백혈구 침윤이 현저하고 1-2개월 내에 괴사병소의 기질화와 2개월 이후는 반흔화가 이루어 진다고 한다.

2) 출혈성 경색(hemorrhagic infarction)
경색이 일어나면 출혈을 수반하는 것으로서 폐, 장관, 난소 등에 호발하며 이것을 적색경색이라고도 한다. 또 경색증에서 세균의 감염여부에 따라 화농성 또는 비화농성 경색증으로 구분하는데, 아급성 세균성 심내막염의 경우는 혈전내 세균이 혼재된 상태에서 전신에 세균이 퍼지는 경우도 있다.
출혈성 소인(Hemorrhagic diathesis)
출혈이 잘 일어고 또 출혈부위가 지혈이 잘 이루어지지 않는 상태를 출혈성 소인이하고 하며 혈액과 간장의 질환, 전염병, 혈소판 이상, 혈액응고 이상, 섬유소 용해의 항진, 혈관벽의 장애 등이 관여하고 있는데 간략하게 설명한다면 다음과 같다.

(1) 혈소판 이상
  특발성 혈소판 감소성 자반병(자반병)

(2) 응고인자의 이상
혈우병 A(제8인자의 선천적 이상), 혈우병B(제9인자의 선천적 결손) 또한 간경변증과 중증간염 등

(3) 섬유소 용해의 항진
파종성 혈관내 응고 증후군(DIC)

(4) 혈관벽의 장애
비타민 C 및 D의 결핍에 의한 괴혈병, Moller-Barlow병, Shonlein-Henoch증후군 등에서의 혈관벽의 괴사등

쇼 크(Shock)
쇼크는 순환기의 허탈이라고 정의하지만 적절한 표현은 아니고 그렇게 간단하게 정의될 수는 없다. 쇼크는 신체의 항상성(homeostasis)을 파괴하는 어떠한 원인에서도 발생될 수 있으며 어떠한 원인이든간에 본질적인 발생기전은 (1) 혈액량의 감소, (2) 심박출량의 감소, (3) 혈액량의 이상분포 등의 결과로 유효순환 혈액량의 감소 현상이 초래되고 세포와 조직에 혈액공급 이상이 쇼크의 본질이다.
혈액의 관류부족(hypoperfusion)으로 세포와 조직에 산소와 영양소의 공급이 불충분하게 되고 대사산물의 처리가 부적당하게 된다. 세포의 산소부족 현상은 호기성 대사를 혐기성 대사로 바꾸기 때문에 유산의 생산을 증가시키고 때로는 유산성 산혈증(lactic acidosis)을 초래한다. 처음 시작할 때는 순환장애와 대사장애에 대해 교정 될 수도 있고 세포손상이 가역적이지만 쇼크상태가 계속되든지 악화되면 결과는 비가역적 손상, 즉 세포가 괴사를 일으켜 환자가 사망을 초래할 수도 있다.

1. 쇼크의 원인과 종류

1) 심부전(cardiac failure)
심장의 기능이 저하되는 상황으로 심장에서 전신 장기에 충분한 혈액을 공급하지 못하여 일어난다. 심근경색이 그 대표적인 예이다.

2) 혈액 부족
갑자기 많은 양의 출혈 및 화상이 있으면 혈압이 떨어지고 전신에 공급되는 혈액이 부족해진다. 10-15%의 출혈은 견디어 낼 수 있으나 그 이상의 출혈이 갑자기 일어나면 쇼크로 진행된다.

3) 세균 감염
패혈증의경우에는 전신적으로 혈관의 확장이 일어나 혈액이 혈관내에 머무르게 되고 결과적으로 순환되는 혈액의 양이 감소하게 된다.
세균성 쇼크: E.coli 등과 같은 그람 음성균에 의해 잘 생기고, 간혹 그람 양성균에 의해서도 발생한다. 그람 음성균의 세포벽 성분의 지다당류(lipopolysaccharide)가 쇼크를  유발시키며 이 성분을 흔히 내독소(endotoxin)라고 부른다. 이것의 증상은 다른 쇼크와는 다르게 심박출량이 정상이고 피부가 따뜻하며 땀이 적다. 세동맥은 전신의 혈압을 유지하는 가장 중요한 부위인데, 세균성 쇼크에서는 세동맥이 확장되기 때문에 혈압이 저하되는 것이다. 결과적으로 모세혈관과 세정맥에 혈액이 많이 고이고 효과적인 혈액순환에 장애가 온다.

4) 신경성 쇼크
심한 통증, 전신적 충격 등의 경우에 전신의 혈관이 확장되어 일어난다. 환자는 창백해지고 발한, 구토, 현기증의 증상이 나타나며 혈압은 낮으나 이런 증상은 오래 계속되지 않고 곧 회복된다.

5) 과민성 쇼크
조직의 비만세포와 호염구는 그 표면에 IgE를 갖고 있는데 항원과 결합하면 세포내의 히스타민, 세로토닌이 급격히 분비되여 쇼크를 일으킨다. 페니실린에 의한 쇼크에서는 전신반응이 나타난다.

2. 쇼크의 병태생리
혈압저하, 심박출량의 저하에 의해서 catecholamine의 분비가 증가하고 그 결과 혈관이 수축되면서 조직 혈액량이 더욱 감소되고 조직에 산소공급이 부족하고 세포의 대사와 기능장애에 의해 산혈증(acidosis) 상태가 된다. 또 혈관의 내피가 장애를 받으면 혈액중의 체액성분이 밖으로 누출되면서 순환 혈액량이 더욱 감소되고 악순환이 계속되면서 이러한 쇼크의 시간이 지속될 경우는 사망하게 된다.

3. 쇼크의 경과

1) 제 1기(초기)
혈류의 공급이 충분하지 못한 경우에는 뇌의 손상이 가장 치명적이다. 환자가 초기의 손상을 견디어 낸다면 혈액의 pH, 전해질 농도 이상 등의 문제가 된다.

2) 제 2기
쇼크를 겪어 낸 환자는 그 후 약 1주일간 소변량이 극도로 감소하는데, 이러한 현상은 초기의 쇼크 때 보상기전으로 신장의 혈류가 대부분 차단되어 신장기능이 망가졌기 때문이다. 약 1주일이면 이상태는 회복이 되지만 소변량이 적으므로 수분의 투여를 적절히 하지 않으면 환자가 전신적 부종으로 고생하게 된다.

3) 제 3기
신장의 기능이 회복되면서 소변량이 많아지는데 정상에 비해 2-3배 증가하고 면역기능이 떨어지기 때문에 여러가지 감염질환이 이 시기에 합병한다.

체액의 조절

수분은 사람 체중의 약 2/3츨 차지하며 그것의 2/3는 세포내에 존재하고 세포외의 체액은 대부분 혈관 내, 즉 혈장과 조직 사이에 분포되어 있다. 물은 세포의 대사나 물질의 운반 등에 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 혈액과 조직액과의 사이에서 물질 교환도 물에 의해 이루어진다. 체액의 균형은 혈관 내외에서 이동에 의해 조절되지만 이것을 유지하는 기초적 기능은 (1) 모세혈관에서의 정수압, (2) 혈장 단백에 의한 삼투압, (3) 혈관 외의 조직압, (4) 혈관 외의 교질 삼투압 등에 지배되고 있다.

1. 부종(Edema)
부종은 조직의 세포나 세포 사이의 수분, 즉 간질액(interstitial fluid)이 비정상적으로 증가되거나 체내의 공간인 체강에 수분이 증가된 상태를 말하며, 이것은 국소부종(local edema)과 전신부종(systemic edema)으로 구분하며 국소부종은 주로 염증에 의하거나 정맥순환 또는 림프액의 순환이 잘 이루어지지 않을 때 발생되며 전신부종은 심장이나 신장의 기능저하가 대표적인 예이며 부종액이 체강에 저류한 경우는 복수(ascites), 흉수(hydrothorax), 심낭수(hydropericardium), 관절낭수, 음낭수 등이 있다.
부종에 의해 증가된 체액의 비중은 1.015 이상, 단백함량 4g% 이상이며, 세포성분이 많고 염증에 의해 발생된 것을 삼출액이라 한다. 단백이나 비중이 낮고 신장기능 장애 등에 의한 비염증성에 의한 것을 여출액이라 하며, 간질조직이나 체강 내에 액체가 과도하게 축적된 부종액은 여출액일 수도 있고 삼출액일 수도 있다.
부종의 주요 원인은 다음과 같다.
① 정맥 정수압의 증가
대포적인 예로 심장의 삼첨판의 협착증 등에 의해 정맥 내의 압력이 증가되면서 정맥 순환장애에 의해 혈관 내의 수분이 간질로 빠져나와 부종이 형성되는 것이며, 그 밖에도 정맥혈관의 압박(임신자궁), 이첨판 협착에 의한 폐부종 등이 있다.
② 혈장 삼투압의 감소
혈액 내의 액체성분에는 수용성 단백질인 알부민과 글로불린이 함유되어 삼투현상에 관여하게 되는데 신증후군(nephrotic syndrome)의 경우 알부민이 요로 배설되어 저단백 혈증이 유발되면서 전신부종이 형성되고 그 밖에도 간경변증, 영양결핍, 단백흡수 불량한 위장질환 등에 의해서 발생된다.
③ 나트륨 저류
정상인은 소금을 섭취할 경우 필요 이상은 요로 배설하게 되는데 신장기능에 이상이 있을 경우는 배설장애에 의해 혈관 내 저류하게 됨으로써 삼투현상에 의해 수분의 증가를 가져오고 이로 인하여 부종이 형성된다.
④ 림프관 폐쇄
이 경우는 림프절에 대한 방사선 치료나 림프절의 절제, 림프관 내의 기생충 등이 순환장애를 일으키면서 수분의 흡수 등에 장애를 일으킨다.
⑤ 조직 내 압력의 저하
얼굴, 특히 눈꺼풀 주위와 하지 등은 생리적으로도 조직내부 압력이 약하여 일시 적으로 부종이 잘 형성된다.

2. 탈수증(Dehydration)
체액의 현저한 감소를 탈수증이라고 하며 피부, 신장, 소화관 등에서 수분이 상실되면 조직 내 세포의 수분도 감소되어 기능장애는 물론이고 심하면 사망하게 된다. 대부분의 탈수증은 심한 구토나 설사(적리, 식중독 등) 때에는 수분뿐만 아니라 염류도 동시에 감소되기 때문에 탈수현상이 더욱 고조되고 혈액은 농축되며 요의 양도 감소된다. 그 결과 혈중의 비단백질소가 증가 하면서 산혈증이 발생된다. 인체에서는 체액의 15% 이상의 수분이 상실되면 사망하기 때문에 즉시 수액에 의한 치료를 해야 하며, 특히 소아나 노약자는 감수성이 매우 높다.

면역과 질환
면역(immunity)이란 생체방어의 한 수단을 말한다. 사람은 외부 또는 내부로부터 끊임없이 각종 병원체(pathogens)로부터 위협을 받고 있으면서도 건강하게 살아가고 있다. 이것은 우리 몸에 자신을 보호하는 면역체계(immune system)가 있기 때문이다.
면역반응이란 외부 또는 내부로부터 나타나는 어떤 이물질에 대하여 면역계통의 세포(림프구)가 나타내는 특이한 반응을 말한다.
천연두에 한 번 앓았던 사람음 두 번 다시 걸리지 않는다는 것은 면역계 세포인 림프구가 비자기 성분(none-self substance)을 식별, 기억하고 있다가 재차 동일한 물질이 침입하게 되면 그것과 반응하여 제거시키기 때문이다.
이런 면역현상의 특징을 요약해 보면 ① 자기와 비자기와의 식별, ② 자극물질에 대해 특이적 반응(1차 면역응답), ③ 항체 또는 감작림프구 생성, ④ 기억은 장시간 지속되며 두번째 동일한 자극에 대한 반응(2차 면역응답) 등을 들 수 있다.
그러나 면역반응이 항상 유익한 작용만 하는 것은 아니다. 어떤 항원-항체 반응은 너무 과하여 과잉반응을 일으키거나 잘못되어 조직 손상을 일으켜 과민반응을 나타내기도 한다.
본장에서는 정상 면역기전에 대해 간단히 언급하고 과민반응을 포함, 면역질환에 대하여 살펴 보기로 한다.

1. 인체의 면역기전
1) 선천성 면역과 후천성 면역(innate immunity & acpuired immunity)
  선천성 면역이라 함은 피부 또는 점막에 의한 감염인자의 사전에 차단, 혈액의 호중구(neutrophil) 또는 조직의 대식세포(macrophage)에 의한 이물질에 대한 탐식작용 등 생체 내로 병원체가 침입하지 못하게 저지하거나 체내로 들어 왔다 하더라도 즉시 이들을 파괴시키는 감염에 대한 1차적 방어기전을 말한다.
이러한 면역체계는 모든 다세포 동물에는 공통적으로 갖추어져 있는 기구로서 감염인자와의 사전 접촉에 의하여 영향을 받지 않는다는 점에서 선천성 또는 자연면역이라고  한다.
그러나 많은 병원성 미생물은 변이(mutation)를 통해서 숙주의 선천성 면역기구를 회피할 수 잇는 기회가 수없이 많다. 따라서 숙주는 이러한 미생물의 특성에 대하여 개별적으로 대응할 수 있는 방어기전을 갖추어야 할 것이다. 이에 부응하는 특이면역기전을 후천성 또는 획득면연계라 부르는데, 일반적으로 면역이라 함은 후천성 면역을 가르킨다.
후천성 면역에 관여하는 생체의 반응으로서 항체에 의한 체액성 면역(humoral ummune system)과 세포가 직접 관여하는 세포성 면역(cellular immune system)의 2가지로 분류한다.
(1) 체액성 면역(humoral immunity)
후천성 면역계에 의해 면역응답을 일으킬 수 있는 물질을 항원(antigen, Ag)이라 부른다. 항원은 단백질, 당, 지질 등이 될 수 있는데 항원만으로 항체가 만들어지는 것을 완전 항원(complete antigen), 지질이나 단백과 결합해서 항체를 만드는 것을 불완전 항원(hepten)이라 한다.
체액성 면역에서는 항원이 체내에 침입하여 B림프구에 1차 접촉하게 되면, B림프구는 형질세포(plasma cell)로 분화된 후 항원에 대응하는 항체가 만들어지고 이들 항체는 혈청이나 세포간질에 오랫동안 존재하고 있다가 동일한 항원이 재차 들어오게 되면 항원-항체 반응에 의하여 항원의 독성을 중화시키거나 대식세포로 하여금 용이하게 탐식하게 하고, 또는 보체계를 활성화하여 용해시키게 된다. 따라서 체액성 면역에서 주체가 되는 것은 항체, 즉 혈청단백의 면역글로불린인데 이들의 여러가지 생화학적 성상에 따라 IgG, IgA, IgM, IgE, IgD의 5종류로 구분할 수 있다.
1. IgG
면역글로불린 중에서 농도가 가장 높고 매우 중요한 역할을 한다. 여러 세균에 대한 항독소 항체로 감염방지에 도움이 되고 태아에서는 어머니로부터 태반과 초유를 통해서 운반되는 데 수개월간 지속된다.
이것은 중쇄(heavy chain)와 경쇄(light chain)로 이루어진 폴리펩티드로 Y자형을 형성하는데 단백분해효소의 하나인 papain으로 처리하면 Fab(Fragment antigen binding) 부분과 Fc(Fragment crystaline)부분으로 갈라진다. 이중 Fab 부분은 가변부 영역(variable part)으로 말단이 다양하게 변화함으로써 많은 항원과 결합하는 부위가 된다. Fc 부분은 불변하는 부위로 항원결합에는 참여하지 않으나 대식세포, 림프구 등의 수용체와 결합하여 활성화를 촉진한다.
2 IgA
혈청중에도 존재하지만 눈, 코, 구강, 기도 및 소화관의 점막에 존재하는 면역글로불린으로 형질세포에 의해서도 생성되며 분비물에 높은 농도로 포함되어 있다. 따라서 항원의 공격으로부터 점막 표면을 보호하여 이물질이 순환계와 일반적 면역게에 들어가는 것을 방지하는 최일선의 방어벽이라 할 수 있다.
3 IgM
마크로글로불린(macroglobulin)이라고 하며, 분자량은 약 100만으로 면역그로불린 중 최대인 것이다. 주로 B 림프구 표면에 존재하며 가장 원시적 면역글로불린으로 감염 초기 IgG에 앞서 작용한다.
4 IgD
골수종환자의 혈청에서 발견된 것으로 IgM과 함께 B세포의 표면에 국한해서 나타나는 면역그로불린 수용체로서 출연하며, 그 기능은 아직 밝혀지지 않고 있다.
5 IgE
이 항체는 주로 항원이 침입한 점막에서 형성되는데, 이 항체의 Fc 부분은 조직에 있는 비만세포(mast cell), 혈액중의 호염기구(basophile)와 결합하는 성질이 있으며 동일한 항원과 결합되게 되면 히스타민을 방출하여 과민반응을 일으킨다.
(2) 세포성 면역(celluar or cell - mediated immunity)
세포성 면역은 체액성 면역과는 달리 면역글로불린을 통하지 않고 세포 자신의 접촉에 의한 면역기구이다. 주체가 되는 것은 T림프구(T-lymphocyte)와 대식세포이다. 이 기구는 대식세포가 어떤 항원을 인식한 후 T 림프구에 항원을 제시하거나 항원 내용을 정보로써 전달하면 이 정보를 받은 T 세포는 림프카인(lymphokine)의 일종인 대식세포 활성화 인자를 분비하여 대식세포로 하여금 활성화하거나 직접 세포 상해성 T세포로써 활성화 한다.
2) 면역에 관여하는 세포
  (1) T 림프구
세포는 골수에서 생성되어 흉선(thymus)에서 분화된 후 혈액이나 림프를 따라 순환하고 비장(spleen)이나 림프절(lymphnode) 등 림프성 기관에 분포한다.
세포 표면에는 여러 종류의 표면항원(marker)을 가지고 있는데, 대표적인 것으로 세포막에 CD4를 갖고 있으면 T 보조세포라 하고, CD8을 갖고 있으면 T 억제세포라 부른다.
기능 분담면에서 T 세포는 다음과 같은 아형(subset)으로 분류된다.
① T 보조세포
항원에 의해 활성화되어 B세포의 항체생산을 촉진시키는 작용을 한다.
② 세포 상해성 T 세포
침입 항원과 결합하여 림프카인(lymphokine)이라고 부르는 가용성 물질을 방출하여 직접 표적세포 또는 병원체를 파괴시킨다. 특히 이 세포는 바이러스, 세균, 진균 등에 대해 강력한 작용을 하며 암세포나 이식조직 세포 등을 파괴시킨다.
③ 억제 T 세포
B 세포 및 세포 상해성 T 세포의 작용을 억제한다.
④ 기억 T 세포
T 세포가 활성화된 후에 소수의 기억 T 세포들이 오랜 기간 림프조직 또는 순환 혈액 중에 존재하여 활성화의 원인인 특정항원을 인지하도록 게획된 세포들이다.
(2) B 림프구
인체에서 B 세포로 분화되는 곳은 골수 또는 소화기계(맹장)에 존재하는 림프조직에서 이루어진다고 한다. 조류에서는 파브리시우스 낭(Bursa fabricius)에서 분화 성숙한다고 해서 B림프구라 불리운다.
혈액내 림프구의 약 10-20%를 차지하며 비장 및 림프절 등에 존재한다. 앞에서도 언급한 것과 같이 B 세포는 항원과 접촉하게 되면 형질세포(plasma cell)로 분화되어 각기 특이한 항체를 생산 방출하게 된다.
(3) 대식세포(macrophage)
대식세포는 이물질을 탐식 소화한 후 세포막에 다시 항원을 모아 T 림프구에 전달한다. 또한 대식세포는 여러가지 물질을 합성하여 분비하는데, T 세포와 B세포의 분화를 촉진시키는 인터루킨-1(interleukin-1)이 대표적인 것이며, 단백분해효소(protease)를 분비하여 종양세포를 파괴하기도 한다. 어떤 유형의 면역반응에서도 T 세포의 생성물질인 림프카인과 반응하여 강력한 작용세포로서의 역할도 한다.
(4) 자연살해세포(natural killer cell, NK cell)
일종의 세포 상해서 림프구로서 T 세포와는 달리 항원 특이성이 없다. 따라서 비특이적 생체 방어기구에 관여한다. 특히 종양세포, 바이러스에 감염된 세포들을 공격하여 파괴하는 것으로 알려져 최근에 이 세포에 대한 관심이 높아지고 있다.
3) 시토카인(cytokine)
림프구, 대식세포를 비롯하여 다양한 세포를 활성화시키는 물질들이 림프구와대식세포 또는 섬유아세포 및 내피세포 등에서 생성, 방툴되는데 이들 물질을 시토카인(cytokine)이라 한다.
당단백을 주성분으로 하는 이 물질들 중 기능은 알려졌으나 구조와 분자량이 아직 밝혀지지 않은 것도 있는데 인터루킨(IL), 인터페론(IFN), 항종양 인자(TNF)등으로 일컫는 것을 포함한 상당히 많은 수에 이르고 있다. 이 중에서 림프구에 의해 만들어지는 것을 림프카인이라 한다.
특히 시토카인 중 인터루킨은 여러 종류가 잇다. 그 가운데 IL-1은 대식세포와 B세포를 생성하여 T 및 B 세포의 분화와 활성화에 관여하거나 염증과 중추신경계 및 내분비계의 활성화에도 관여하고, IL-2는 보조 T 세포를 생성하여 T세포의 증식과 NK 세포의 활성화를, IL-3는 역시 보조 T 세포를 생성하여 조혈간세포의 활성화를, IL-4는 B세포를 생성하여 B 세포의 증식과 IgE의 생성을, IL-5는 IgA의 생성을 각각 담당한다.
4) 보체(complement)
보체는 혈청중에 함유된 불안정한 단백물질로 대부분 항원 - 항체 결합체 중 항체 특히 IgG, IgM의 Fc 부분에 보체가 결합함으로써 항체의 작용이 활성화 된다. 이들의 활성화는 면역반응을 강화시키는 작용으로 특히 과민반응에 중요한 작용을 한다.
보체에는 C1-C9까지 단계적으로 9종류가 있는데 혈청과 조직액 내에 존재한다. 보체의 연쇄반응에 있어 최종적인 활성은 세포의 용해(lysis)이지만 연쇄반응의 각 단계에서 보체단백이 분해하여 생기는 새로운 성분은 각종 생리활성을 나타낸다.
보체의 활성화 경로는 C1에서 시작하는 고전적 활성화 경로와 C1, C4, C2를 통하지 않고 C3 에서 시작하는 변환경로로 분류된다. 변환 경로는 혈액과 체액중에 있는 properidin이나 내독소, 특이한 IgA, IgE에 의해 활성화되는데 이들은 C4, C2를 대신하게 된다.

2. 과민반응(Hypersensitivity)
이전에 노출되었던 항원에 다시 노출될 때 항원이 대량으로 존재하거나 액성 또는 세포성 면역상태가 고조되어 있을 경우 면역반응이 과다하게 일어나 대량의 조직 파괴를 일으키는 경우가 있다.
이와 같이 생체의 일반적인 면역반응과 동일한 기전을 가지면서 부적절한 면역반응을 나타내는 것을 과민반응(Hypersensitivity reaction) 또는 알러지 반응(allergy reaction)이라 한다.
과민반응은 일반적으로 Ⅰ-Ⅴ형까지로 분류되며 그 면역반응 기전은 다음과 같다.
1) 제 Ⅰ형 과민반응
기관지 천식(bronchial asthma), 알러지성 비염(allergic rhinitis) 등이 이에 속한다. 항원 자극에 의해 생산된 IgE 항체가 비만세포, 호염기구 등과 Fc 부분에서 결합되어 있다가 거기에 다시 동일 항원이 침입하게 되면 탈과립을 일으키고 히스타민(histamin), 세로토닌(serotonin), 호산구 유주인자 등을 방출한다.
이들은 혈관의 투과성을 높이고 세기관에 분포된 평활근 수축을 일으키며, 선세포로 하여금 분비를 촉진하여 강한 염증반응을 일으킨다. 이 반응은 항체에 항원이 결합한 후 수분 이내에 일어나므로 즉시형 과민반응(anaphylactic type)이라고도 한다. 꽃가루, 먼지, 진드기, 동물의 털, 식물 등에 대해 과민반을 일으키는데 이러한 항원을 알레젠(allergen)이라 하며 한편, 천식환자 등에 소량의 알레젠을 잦은 횟수로 주사하는 치료법이 이용되는데 이것은 항원의 주사에 의하여 IgG 항체(저지항체)를 생산을 유발하여 항원이 IgE와 결합하기 전에 IgG 항체와 결합해서 아나필락시 반응이 일어나는 것을 방지하는 것으로 이것을 탈감작 요법(desensitizing therapy)이라 한다.

2) 제 Ⅱ형 과민반응
자가면역성 용혈성 빈혈(autoimmune hemolytic anemia), 무과립증(agranulocytosis), 혈소판감소증(thrombocytopenia), Goodpasture's syndrome, Hashimoto disease, 중증근무력증(myosthenia gravis, MG)등이 여기에 속한다.
적혈구, 백혈구, 혈소판 등의 세포표면에 존재하는 항원에 항체와 보체가 작용해서 세포상해를 일으키는 것이다. 세포상해를 일으키는 기전은 다음 3가지로 분류할 수 있다.

(1) 보체에 의한 반응(complement-dependent reaction)
먼저 세포 항원과 항체가 결합하게 되면 보체계를 활성화시켜 세포막 손상 또는 파괴를 가져온다. 보체를 활성화시킬 수 있는 항체는 IgG와 IgM이다. 또한 보체계가 활성화되면서 부산물로 C3b가 생성되어 세포 표면에 침착, 조리소(opsonin) 역할을 하며 대식세포로 하여금 항원-항체 복합물을 용이하게 탐식하게 하는 한편, 보체계의 활성화로 세포를 융해한다.
대표적인 것으로 부적합 수혈반응, 태아적아구증(erythroblastosis fetalis), 자가면역성 용혈성 질환(autoimmune hemolytic disease) 등이다.

(2) 항체의존성 세포매개 독성반응(antibody-dependent cell mediated cytoxicity)
세포성 항원에 항체가 붙게 되면 Fc수용기를 가지고 있는 NK 세포, 단구, 중성구 등 비감작세포를 유인 그들로 하여금 세포를 파괴한다. 이형은 보체계를 필요로 하지 않으나 대신 호중구 등 비감작세포의 참여가 필요하다.
비감작세포는 IgG의 Fc 수용기에 의하여 표적세포와 결합하여 탐식작용 없이 세포의 융해가 일어난다는 것이 밝혀졌다. 이 반응은 탐식되기에 너무 큰 표적세포들, 즉 기생충, 종양세포 등을 파괴하는데 관여하는 것으로 알려져 있다.
(3) 항수용체 항체에 의한 반응(effect of antireceptor antibodies)
이 형은 세포 자신의 수용체와 그 수용체에 대한 항체가 결합하면 이들의 상호작용으로 수용체는 기능을 상실하게 되는 것이다. 대표적인 예가 중증 근무력증이다. 신경 말단에서 분비되는 아세틸콜린(acetylcholine)은 근육의 아세틸콜린 수용체와 결합할 때 수용체에 대한 항체가 형성되는 경우 수용체의 기능으르 마비되어 근육의 수축을 방해한다.
3) 제 Ⅲ형 과민반응
이것은 항원- 항체 반응물, 즉 면역복합체에 의해 일어나는 과민반응이다. 면역복합체는 보체계를 활성화함으로써 조직 손상을 초래하게 된다. 이러한 질환을 면역복합체병(immuno complex disease)이라고도 한다. 항체는 주로 IgG이지만 만성 류마티스에서는 IgM, 사구체 신염에서는 IgA등도 잘 알려져 있다. 제 Ⅱ형에서는 항원이 세포에 붙어 있으나 제 Ⅲ형은 세포와 무관한 것이 차이점이다.
면역복합체는 보체계를 활성화하여 백혈구 유주인자를 방출하는데 이것이 혈관에 작용, 투과성을 높임과 동시에 호중구의 유주를 촉진하여 탐식하게 한다. 이때 호중구에서 방출되는 단백분해효소(protease)에 의해 조직의 상해를 일으킨다.
면역복합체가 침착되는 신장의 혈관을 전자현미경으로 관찰하면 혈관벽 또는 기저막에는 면역복합체와 보체의 하나인 C3가 증명된다. 전신성 홍반성 낭창(systemic lupus erythematous, SLE), 괴사성 혈관염(necrotizing vasculitis), 만성 류마티스성 관절염 , 신장의 사구체 신염 등이 이에 속한다.
4) 제 Ⅳ형 과민반응
이 반응은 국소에 침착된 항원에 대해 감작된 T 림프구에 의해 일어나는 과민반응으로 항체나 보체의 매개가 없는 것이 특징이다. T 세포에 의해 염증반응이 나타나는 지연형 과민반응과 T 세포가 다른 세포를 살해하는 T 세포 매개세포 독성반응으로 나눌 수 있다.

(1) 지연형 과민반응(delayed hypersensitivity reaction)
결핵에 감염된 사람에게 투베르클린을 주사하면 수시간 후에 국소의 발적이 생기고 붓게되는 것을 볼 수 있는데 24-72시간에 염증반응이 최고조에 이른다. 이와 같이 반응이 늦게 나타나기 때문에 지연형 과민반응이라고 한다. 항원과 처음 접촉하면 T 림프구가 감작되고 이는 기억 T 림프구로 되어 장기간 혈액내 순환되고 있다가 감작된 사람에게 항원이 들어가면 감작된 T 림프구는 항원과 작용하여 활성물질인 림프카인(lymphokine)을 분비, 대식세포 또는 림프구를 활성화시켜 세포손상을 일으킨다. 따라서 반응국소에서는 대식세포와 림프구를 주로한 육아종이 형성된다.

(2) T 세포 매개세포 독성반응(T cell mediated cytotoxity)
감작 T 림프구가 직접 표적세포를 사멸시키는 반응이다. 이때 감작 T 림프구를 세포 독성 T 림프구라 하며 바이러스 항원, 종양 항원 등에 의해 인체 면역계에서 만들어진다. 이렇게 T 세포가 다른 세포를 직접 죽이는 기전때문에 장기이식에는 방해가 되어 이식 거부반응을 일으킨다.

5) 제 Ⅴ형 과민반응
제 Ⅴ형 과민반응은 로이트(Roitt)가 새로 제창한 개념으로 자극형 과민반응이라고도 한다. 기본적으로는 Ⅱ형과 유사하지만 항원 물질이 밖에서 자극을 부여한다. 항원이 호르몬 수용체 같은 경우에는 내부에 정보가 전해지고 세포가 자극을 받아 기능이 활발해진다. 그 예로서 Grave's disease은 LATS라는 자극물질이 갑상선 세포 표면에 있는 항원과 결합하여 일어난다. 이상 5가지의 특징을 표에서 비교 제시하였다.

3. 자가면역 질환(Autoimmune disease)
1) 자가면역 질환의 정의
자가면역 질환이란 정상에서는 나타나지 않는 자기 성분에 대한 면역 반응을 일으킨 결과 다양한 조직장애 및 기능장애를 가져온 질병의 상태라고 생각하고 있다.
2) 자가면역 질환의 종류
자가면역 질환은 전신성 자가면역 질환과 장기 특이적 자가면역 질환으로 나눌 수 있는데 양자가 혼합되어 나타나는 경우가 종종 있다.
3) 세포조직 장애의 기작
자가면역 질환에서 일어나는 조직장애의 기작은 장기 이식에서 일어나는 거부반응 및 암이 있는 개체에서 일어나는 암의 배제기구와 본질적으로 동일하다. 자연살해(NK)세포, killer-T세포, 대식세포, killer세포, 혈소판, 호중구, 호산구 등을 통한 세포매개성 세포장애의 기전 이외에 항체(보체가 관여한 것과 보체가 관여하지 않은 면역글로불린의 Fc 수용체를 갖고 있는 K세포와 항체에 의한 장애)나 면역 복합체(항원과 항체와 보체의 복합체) 등의 액성인자가 관여하는 것으로 분류할 수 있다. 세포를 통한 장애 기전에도 세포에서 분비된 세포활성물질과 같은 액성인자가 관여하기도 하는, 항체의 기작도 있다. 또한 면역 복합체에 의한 조직장애에도 호중구나 혈소판 등의 세포가 관여하고, 최종적으로는 세포에서 분비된 리소좀 효소나 화학적 매개체등의 액성인자가 세포장애의 본래 상태라는 것이 밝혀지게 되어 양자를 분류할 필요성을 점점 잃어가고 있다. 어떻게 자가항체가 생성되는가라고 하는 것에 대해서는 다음에 설명하겠지만 자가항체 속에는 갑상선 기능항진증에서 나타나는 것과 같이 갑상선 자극 호르몬(TSH) 수용체에 대한 항체가 그 수용체에 결합하는 것에 의해서 지속적으로 자극이 전해지고, 그 결과 갑상선 호르몬이 과잉으로 분비되는 것(자극항체)과, 중증 근무력증때에 나타나는 것과 같은 자가항체가 아세틸콜린 수용체에 결합하는 것에 의해서 아세틸콜린이 그 수용체에 결합하는 것을 저지하는 것(저지항체) 등이 있다.
4) 자가면역 질환의 병인
자가면역 질환의 병인은 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 표적측의 항원성이 수식되는 것에 의해서 면역담당 세포가 표적을 비자기로 인식하여 면역반응이 일어나는 경우이다. 이것은 어떠한 약제의 투여에 의해서 일어나는 자가면역성 용혈성 빈혈이 대표적인 것으로, 약의 대사산물이 적혈구에 결합하여 그결합한 산물에 대한 항체가 생성되어 항체를 결합한 적혈구가 대식세포에 의해 탐식되어 용혈이 일어나는 것이다. 이와 같은 경우는 약의 투여를 중지하는 것으로 자연 치유된다. 다른 하나는 면역담당 세포측이 수식되는 것에 의해서 자기 항원을 비자기로 인식하여 면역 반응이 야기되는 경우이다. 최근의 동물실험 결과에 따르면 난치성 자가면역 질환은 이 형의 질환이 대부분으로 조혈간세포의 유전자 수준에서 이상에 기인하고 있다고 생각된다. 사람에서도 자가면역질환과 HLA와의 상관성이 밝혀지고 있다.
5)  자가항체와 자가면역 질환의 병변
모든 자가면역 질환에 대해서 설명하는 것은 불가능하다. 또한 전신성 자가면역 질환과 만성류마티스, 전신성 홍반성낭창, 경피증, 다발성 근염, 피부근염, 혼합성 결합조직병의 감별에 대해서는 표에 정리하였다.
6) 자가면역 질환의 치료법
현재 자가면역 질환의 치료법에 관해서는 스테로이드 호르몬제나 항염증제, 면역억제제(cyclospolin 등), 대사실항체(cyclophosphamide, 6-MP, methotrexate 등)가 이용되고 있는데, 최근 면역담당 세포를 완전히 바꿔버리는 골수이식이 유효하다는 것이 동물실험 뿐만 아니라 사람에서도 증명되었다.

4. 이식거부 반응(Transplant rejection)
피부, 신장, 심장, 간 및 골수 등 기능을 잃어버린 어떤 장기는 다른 사람으로부터 이식을 받음으로써 회복될 수 있다. 사람의 장기이식 경우 생체, 사체 또는 뇌사상태의 개체가 장기의 공여자(donor)가 될 수 있다.
그러나 수용자(recipient)의 세포가 공여자의 조직을 비자기성분으로 인식하게 되면 수용자의 면역기전이 작동되어 공여자의 조직을 파괴하게 되는데 이러한 반응을 이식거부 반응이라 한다.
수혈시 혈액형이 맞지 않으면 수혈거부 반응을 일으키듯 조직에서도 이식거부 반응을 일으키는 수십 종의 세포 표면항원이 있는데 이를 조직적합항원(histocompatibility antigen) 또는 인체백혈구항원(human leukocyte antigen, HLA)이라 부른다.
거부기전에는 감작된 T 세포에 의해 이식된 조직을 파괴하는 T 세포 매개반응과 새로 형성된 항체에 의해 조직이 파괴되는 항체 매개반응이 있는데 여기에는 보체(제 Ⅱ형 과민반응) 또는 면역복합체(제 Ⅲ형 과민반응)에 의해 활성화 된다.
이러한 거부반응을 줄이기 위해 수용자와 공여자의 HLA 유형을 맞춤으로써 최소화 할 수 있는데 가족 중에서 장기를 제공받으면 거부반응이 적게 나타난다. 이것은 부모, 형제 등은 HLA 유형이 비슷하기 때문이다.
최근에는 거부반응을 약화시키는 면역억제제가 개발되어 이식 성률을 높이고 있으나 약물 사용에 의한 감염 저항력 저하 등의 문제가 새롭게 대두되고 있다.

5. 면역반응의 결핍
1) 선천성(1차성) 면역결핍증
  (1) 중증복합면역결핍증(Severe combined immunodeficiency;SCID)
림프계 간세포의 결함에 의해 발생하는 질환이며 T 세포와  B 세포 모두에서 발육상 결함이 나타나므로 선천적인 면역결핍증중 가장 심한 상태의 질환이다. 이것은 체액성 면역 즉, 항체 결핍을 주로하는 증후군인데 혈액내 면역글로블린이 거의 존재하지 않아 바이러스, 곰팡이, 박테리아, 원충류의 감염이 잘 일어나고 유전방식은 상염색체 열성형 소위 스위스형이나 일부는 X성염색체 열성형도 있다. 이중 상염색체로 유전되는 스위스형이 증상이 가장 심하다. Adenosine diaminase효소가 대부분 없어서 세포분열이 안되는 것이 기본기전이라고 할 수 있다. 치료는 골수이식을 시행할 수 밖에 없으며 면역능력이 없으므로 대개는 심한 감염으로 생후 1년내 죽는다.

(2) 흉선 저형성
흉선 저형성은 태아기에 흉선의 발육이 안되어 혈액내 T 세포의 결핍, 림프계중 림프절 확장, T 세포가 주로 나타나는 곳에 T 세포의 결핍이 나타난다. 따라서 세포면역의 결핍이 일어나 바이러스, 마이코박테리아, 곰팡이 감염이 잘된다. 따라서 B 림프구의 기능은 거의 정상범위이며 혈청내 면역글로불린도 거의 정상범위이다.
흉선 저형성은 태생기때 제 3,4 pharyngeal pouches 발육의 저형성으로 인하여 생긴 것이다. 또, 흉선과 부갑상선은 거의 같은 부위에서 발생되므로 흉선이 없는 경우 부갑상선도 없는 경우가 대부분이며 이때는 심한 저칼슘혈증이 생기고 어릴때 사망한다. 이 경우를 디조지증후군(DiGoerge syndrome)이라고 한다.

(3) T 세포감소증
흉선에서 T 세포의 성숙과정에 이상이 있어서 T 세포의 감소가 발생되는 질환을 나제로프 증후군(Nazelof's syndrome)이라고 한다.

(4) 브르톤형 선천성 무감마글로불린혈증(Bruton's congenital agammaglobulinema)
성염색체 열성유전을 하므로 남자에서 주로 나타나고 임상적으로 특징은 B 세포의 발육이 안되므로 말초혈액내 B 세포가 없고 림프계(림프절, 비장)내 B세포 위치에도 B 세포가 없으며 반응성 여포와 형질세포가 림프절에서 관찰되지 않는다. 따라서 혈청내 면역글로불린은 거의 없다. 반면에 흉성의 발육과 T 세포는 정상적이다. 체액면역이 저하되어 있으므로 생후 6개월후부터는 감염이 잘된다. 
그 이유는 생후 첫 6개월간은 어머니로부터 전달된 면역그로불린 덕분이다. 흔히 발생되는 감염질환으로는 폐렴, 뇌막염, 중이염, 부비동염 등이 streptococcus pneumonia와  H. Influenza에의해서 잘 일어난다.
(5) 고립성 IgA 결핍(isolated IgA deficiency)
선택적인 IgA결핍은 면역결핍증중 가장 흔하며 1000명중 1명 꼴로 나타난다. 원인은 IgA를 분비하는 형질세포의 최종단계 분화에 기본적인 결함이 있으며 억제 T 림프구의 이상이 동반되기도 한다. 대개는 증상이 없거나 점막에 IgA가 없으므로 폐나 장 질환이 일어나는 경우도 있다. 이런 사람에게서 항 IgA항체가 만들어지는 경우도 있는데 이 경우에는 수혈시 혈액내 IgA와 결합하여 제1형 과민 반응을 일으킬 수도 있다.
(6) 유전성 면역결핍 질환
  ① 위스콧-알드리히(Wiskott-Aldrich)증후군
성염색체 열성유전 방식이다. 피부에 습진, 혈소판감소증과 면역결핍증이 동시에 관찰되는 질환이다. T 세포와 혈청 IgM이 감소되어 있어 면역결핍증이 일어난다. 바이러스, 곰팡이, 박테리아 감염이 잘된다.
  ② 혈관확장성 운동실조증(Ataxia-telangiectasia)
상염색체 열성유전 방식이다. 임상적으로 소뇌실조증(cerebella ataxia), 피부혈관 확장, T 림프구결핍, IgA, IgE결핍 등이 나타난다.
2) 후천성(2차성) 면역결핍증
2차성 면역결핍증은 다음과 같은 여러가지 질환에서 동반될 수 있다. 호지킨병, 림프종, 말기암종등과 같은 악성종양, 철 결핍 또는 단백질 결핍증, 당뇨병, 신부전과 같은 만성질환, 세포독성 약물, 스테로이드, 방사선 치료, 노환 등이다.
(1) 후천성 면역결핍증(Acquired immuno deficiency syndrome)
   ① 정의 : 후천성 면역결핍증 또는 에이즈(AIDS)라고 하며, 점차 증가하는 추세이다. AIDS는 CDC(US center for disease control)에서 정의하고 있는 것은 혈청 HIV(Human immuno deficiency virus)검사와 지시질환의 유무를 기준으로 판단한다.
HIV양성인 경우: 지시질환을 갖고 있는데 그것들은 즉 반복되는 기회감염, 고도의 림프종(특히 뇌림프종), 카포시육종 등이다.
HIV음성인 경우: 만약 지시질환이 지속되지만 CD-4수가 400ul 이하인 경우는 AIDS는 아니다. 그러나 HIV 감염 받은 후 혈청내 HIV양성으로 되는 것은 사람마다 다르므로 HIV음성인 경우는 후에 AIDS로 되는 경우도 있으므로 주기적인 검사가 필요하다.
   ② 원인과 기전: 원인균은 RNA 레트로바이러스에 속하며 human immunodeficiency virus(HIV) 과거엔 human  T cell lymphotrophic virus type Ⅲ(HTLV Ⅲ)와 lymphadenopathy associated virus라고 했다. 이 바이러스는 T 보조세포(CD4+)를 공격한다. 그외 대식구와 뇌의 세포(CD4세포)와 공통의 에피토프가 있는 세포들도 공격된다.
HIV가 T 림프구에 들어가면 그 결과는 세포가 사망하거나, 잠복감염이 일어나거나, IHV항체가 혈청내에 나타나게 된다. 그러나 항체 즉, β-세포기원의 면역글로불린은 보호역할을 못하므로 HIV 바이러스 혈증은 계속된다.                             
    ③ 전파 경로 : 성접촉, 직접적인 전파, 주사 (수혈이나 약물남용) 등으로 가능하다. 오염된 피나 주사바늘에 접촉되는 경우도 있다. 또 타액, 눈물 등 체액으로 전파가 가능하지만 빈도는 낮다.              
일반적인 접촉으로는 전염이 거의 되지 않지만 조심은 하는 것이 안전하다. HIV항체검사가 보편화 되면서 혈액제재로 인한 위험율이 많이 낮아지고 있다.          HIV감염의 위험율이 높은 사람은 남자 동성연애자로서 미국내 70% 이상의 AIDS는 동성연애자이다.         
약물남용자(15% 정도). 남자 동성연애자와 성접촉을 하는 여성, 혈우병, 신생아 시절에 수혈을 받은 경우에 발생한다. 중앙 아프리카 지역 사람들에서는 수직적인 태아 감염도 일어난다. 이때는 예후가 나쁘다.                                           
    ④ HIV감염의 증상과 병기                        
     ⓐ 잠복기 ; 수혈을 기준으로 하면 어른은 약 8년, 어린이는 약 2년 정도의 잠복기가 있다. 그러나 감염후 몇 %가 AIDS가 발생하는지는 잘 모른다.                                             
     ⓑ 면역계의 변화 : T-helper/inducer(CD4/0KT4 양성) 세포의 혈액내 감소한다. 억제 T 세포 보다는 보조 T 세포가 주로 감소되므로 혈액내 보조 T 세포 : 억제 T세포의 세포비가 감소한다. 이와 유사한 경우도 있을 수 있으니까 이 결과가 꼭     
AIDS에 진단적인 것은 아니다. 그러나 어떤 원인에 의하든 보조 T세포가 감소하면 결국 기능적인 면역 결핍증이 된다.                                     
     ⓒ 에이즈관련 복합제(AIDS relaxed cumpelx, ARC : 지시질환은 아직 없으나 ARC환자는 HIV양성이다. 그들은 몇가지 일반적인 증상이 있는데 그 증상은 피로감, 체중감소, 설사 등이다. 림프절 소견은 반응성 림프여포의 증식이 관찰되며 그것을 지속성 전신성 림프절염(persistent general Iym街hadenopathy, PGL) 이라고도 한다. 그러나 ARC의 몇 %의 환자가 AIDS로 넘어가는지 아직은 모른다.
     ⓓ 지속성 전신성 림프절염(PGL)․AIDS에 위험율이 높은 사람에서는 전신적 이며 지속적인 림프절 종대가 관찰되고 발열도 동반된다. 이런  사람은 아직은 AIDS의 발병은 없으나 HIV항체를 혈액내 갖고 있다. 림프절 내에서도 바이러스가 검출되기도 한다. 이들중 약 10% 정도에서 PGL이 나타난다. 림프절은 여포증식, 부신피질 증식, 크고 분명한 림프여포와 그에 수반된 불규칙하게 소실되는 외투지역
(mantle zone)이 특징이다.
     ⓔ AIDS는 HIV감염의 최종단계이다.
HIV양성환자는 여러가지 기회감염과 암종이 발생하여 일단 AIDS가 되면 신속히 진행하여 사망한다 azodothymidine(AIT), ribaririn같은 보조약물이 있으나 결정적인 치료약은 아직 없다.

⑤ 면역결핍의 영향
     ⓐ 감염 : T-세포면역의 감퇴는 바이러스, 원충류(특히 Pneumocystis carinii, Toxoplasma gondii)에 의한 감염이 잘 일어나고 B세포 면역의 감퇴는 세균에 의한 화농성 염증 등이 용이하게 발생된다.
     ⓑ 악성종양 : 카포지육종, B-세포 림프종이 면역결핍증 환자에서 가장 흔히 발생하는 질환이다. 이러 한 악성종양은 AIDS, Wiskott-Aldrich syndrome, Ataxia telangiectasia, 장기간 면역억제제 투여로 인한 면역 결핍시(신장 이식후)에도 잘 발생한다.
     ⓒ 이식편대 숙주질환(graft vs host disease): T-세포결핍이 심한 사람에게 수혈, 골수이식 등으로 면역능이 있는 외부 림프계 세포가 숙주내로 들어와 숙주의 림프계 또는 조직과 반응하여 파괴시키는 현상을 말한다. 즉 외부의 림프계 세포가 증식하여 숙주세포를 공격하는 것이고 대개는 사망한다.

신생물(Neoplasia)
종양이란 희랍어로 “새롭게(Neos) 만들어진 것(plasma)"이라는 뜻으로 조직이 새롭게 증식되어 형성된다는 의미이다. 인체의 모든 조직은 필요에 의해 증식 되지만 항상성을 유지하며 규칙적인 성장을 하게된다. 그러나 비정상적인 상태에서는 규칙적인 성장에서 이탈되여 조직의 정상형태를 상실하게 되고 기능장애를 가져온다.
오늘날 선진국에서는 심근경색이나 뇌의 혈관장애를 제외하면 악성종양이 사망률의 첫째로 되어 있으며, 진행된 암의 경우는 완치시킬 수 있는 치료법도 개발되어 있지 않으므로 악성종양은 현재 가장 무섭고 중요한 질병이라해도 과언이 아닐 것이다.
암(cancer)은 성인병의 하나로 간주되고 있으나 소아에게도 발생한다. 또한 암은 악성종양의 별명이지만 모든 종양이 모두 악성은 아니며 양성종양도 있다. 종양이란 무엇이며 도대체 무엇이 원인이 되어 발생하는가, 또 양성종양과 악성종양은 어떻게 다르며 종양에는 어떤 종류가 있는가, 그리고 어떤 형을 하고 있는가 등의 잇달아 일어나는 의문점들을 본 장에서 하나씩 풀어보도록 하겠다.

1. 종양이란 무엇인가
종양(tumor)을 신생물(neoplasm)이라 하는데, 그리스어의 새로운이란의 'neos'와 형성이란 뜻의 'plasma'가 결합된 단어로 '새로운 형성체 혹은 새로운 성장'이란 뜻이며, 생물학적 성상이 다른 이상 세포가 발생하여 왕성하게 과잉으로 증식한 것을 말한다.
종양에는 고형 종양에서와 같이 괴를 만들거나 백혈병과 같이 괴를 만들지 않는 것도 있다. 종양 생체인 숙주의 죽음과 함께 붕괴해버리기 때문에 그 일생을 통해 생체 밖으로 나오거나 숙주의 죽음 후에도 계속하여 존재하는 것은 불가능하다. 발암 물질을 동물에게 투여하고 실험적으로 종양을 발생시킨 경우, 원인인 발암물질의 투여를 제거하더라도 종양세포는 증식능력을 상실하지 않는데 이를 종양의 자율성 증식이라 한다.
종양에 대한 인식은 옛부터 있었던 것으로 여겨지며 그리스 시대의 'carcinos'라는 말이 오늘날의 유방암을 나타내여 carcinos는 죽음에 이르는 병으로 인식되어 있었다. 앞에서 배운 염증의 경우 염증을 일으킨 조직이 붉게 종창되거나 그 원인을 제거 함으로써 치유되기 때문에 진정한 종양 carcinos는 경험적으로 구별하고 있었던 것으로 보인다.

2. 종양의 육안적 발육형태
종양은 대장의 폴립과 같이 발생한 모조직에서 외측을 향해 외생장성 발육(exophytic growth)을 하는 경우와 위암(stomach cancer)에서와 같이 모조직의 내측을 향해 내생장성 발육(endophytic growth)을 하는 경우가 있다.
위점막에서는 내강 방향을 향한 발육이 외생장성이며, 근육층 방향인 심부를 향해 증식하는 것이 내장성 발육인데 위점막에서는 내강 방향으로의 발육보다는 심부를 향한 내생장발육이 오히려 많다.
피부암(skin cancer)에서는 종양이 피부에서 융기하여 발육하는 것이 외생장성이며, 피하조직을 향해 증식해가는 것이 내생장성 발육이다. 자궁경부암의 경우는 자궁외경부에서만 볼 수 있는 각화성 편평상피 세포암종은 외생장성 발육을 하므로 세포표본상의 배경이 깨끗한데 반하여 자궁내 경부에 발생하는 대세포형 비각화성 편평상피 세포암종은 내장성이므로 종양의 상피하조직으로의 침윤에 의해 세포 표본상의 배경에 여러가지 종야소인들이 나타나 더러운 배경을 하고 있는 것을 볼 수 있다.
대부분의 종양은 위와 같이 외생장성 혹은 내생장성 발육을 하는데 진행된 위암에서는 외생장성과 내생장성의 2가지 발육형식을 동시에 보이고 있다.

3. 종양의 조직구조
양성이든 악성이든 모든 종양은 2가지 기본구조를 가지는데, 증식한 종양세포들로 이루어진 실질과 종양의 성장을 유지하기 위해 필요한 결합조직, 혈관 그리고 림프관으로 이루어진 기질 혹은 간질이다. 기질은 종양세포 집단에 영양을 공급하고 이것을 지지하는 것이며, 간암(hepatic cancer)과  신암(renal cancer)에서는 기질이 모세혈관으로 되어있다.
다음에 다시 언급하겠지만 종양은 일반적으로 상피성 종양(epithelial tumor)과 비상피성 종양(nonepithelial tumor)으로 분류된다. 상피성 종양, 즉 암종은 종양의 실질이 편평상피, 선상피, 이행상피 등의 상피성 세포에서 유래한 것으로 실질과 기질이 명확하게 구별된다. 그러나 비상피성 종양인 육종은 본래 기질이 될 세포가 종양화한 것으로 실질과 기질이 밀접하게 혼합되어 있어 이들을 명확하게 구별한다는 것은 어려울 때가 많다.
악성 상피성 종양인 암종(carcinoma)의 조직학적 구조는 실질인 암세포가 밀집되어 형성된 섬이 포소상(혹은 폐포상)으로 기질 속에 산재하며, 기질의 성격에 따라 구분하는데 결합조직의 실질이 많은 세포성 암종은 부드럽고 물렁물렁하므로 수양암종(medullary carcinoma)이라 하고, 암세포는 산산조작이 되고 교원기질이 풍부하여 만지면 단단한 암종을 경암종(schirrous carcinoma)이라 한다.

4. 종양세포의 형태학적 성상과 특징

1) 종양세포의 형태
종양세포의 형태는 다양하나 그 형태학적 성상은 3가지로 분류된다.

(1) 형질의 탈락(탈분화)
종양은 어떤 종류의 세포와 조직에서도 발생할 수 있으며, 발생하는 모조직이 다른 경우에도 종양세포의 형태가 유사해지는 경우가 있다. 이것은 종양세포 내의 형질, 즉 본래 그 세포가 가지고 있는 분화의 성질이 상실되었기 때문인 것으로 간주되며 이것을 형질의 탈락이라 한다.

(2) 형질의 유지
종양세포의 형태는 일반적으로 발생한 모조직과 아주 흡사한 경우가 많은데 이는 종양세포가 충분히 잘 분화되고 있는 경우에 나타나는 것으로 형질의 유지라 한다. 분화 정도에 따라 고분화형, 중분화형, 저분화형으로 나누어지고 이 분화의 정도는 종양의 악성도에 따라 예후와도 관계가 있다. 일반적으로 분화가 덜 된 것일수록 악성도가 높고 조기에 발견하여 그 종양을 끊어내지 않는 한 예후도 불량하게 된다.

(3) 형질의 부가
때로는 종양조직의 일부가 발생한 모조직의 구조와는 아주 다른 형태를 지니게 되는데 이를 형질의 부가라고 하며 이는 그때까지 숨겨졌던 형질이 종양화함으로써 나타나게 된 것으로 생각된다.

2) 종양세포의 특징
악성종양 세포(malignant cell)의 특징으로는 다음 몇 가지를 들 수 있다.

  1 핵세포질의 비(N-C ratio)가 높고,
  2 핵의 염색질의 양이 증가하며, 염색이 짙게 되는 과염색성을 보이고
  3 큰 핵소체들이 나타나며 핵소체의 수가 증가하고
  4 염색체의 수와 형태에 이상이 나타나고
  5 세포질이 호염기성으로 염색되고 이것이 악성 세포의 증식성에 관여한다.

이들은 종양의 탈분화의 지표가 되며 탈분화 정도가 큰종양일수록 위의 특징들이 두드러진다. 또한 전자현미경적 특징으로는 염색질이 핵막에 접해 다수 집합하여 뚜렷해지고 소포체가 단순해지며 세포 내에 떠돌아다니는 리보솜이 두드러지고 미토콘드리아는 크기나 모양이 같지 않고 불규칙해진다. 또한 항상 나타나는 소견은 아니지만 세포질 내에 섬유모양의 구조물이 많이 나타난다는 것도 지적되고 있다. 그러나 전자현미경에 의한 초미세구조에 의한 형태학적 변화에 있어서도 종양세포에서만 볼 수 있는 특징적 미세구조는 볼 수 없으며 정상 세포와의 차이는 어디까지나 상대적인 것에 불과하다.

5. 종양의 분류

1) 악성도(malignancy)에 의한 분류
생물학적으로 성숙한 종양을 양성종양이라 하고 미숙한 종양을 악성종양이라 한다. 악성종양의 기준이 되는 악성도에는 단계가 있고 일반적으로 경도, 중등도, 고도의 3단계로 분류된다. 또한 양성과 악성의 구별이 어려운 종양을 특히 경계 악성종양으로 구별하는 경우도 있다.

2) 조직발생에 의한 분류
종양은 그 발생한 모조직에 따라 상피성 종양과 비상피성 종양으로 분류되며, 상피성 종양은 체표면을 덮고 있는 피부(외배엽성), 소화기(내배엽성) 및 신,비뇨기(중배엽성) 증에서 발생하는 것이다. 이에 비해 고유결합조직이나 조혈조직, 그리고 골 등의 중배엽성 유래인 것을 비상피성 조양이라 한다. 중추신경계와 신경조직은 외배엽성 유래이지만 상피성 종양과는 구분되어 있다.

6. 종양세포의 기능분화
종양세포의 기능에 관해서는 종양세포의 분화도가 높을수록 정상 세포가 발휘하는 기능을 유지하고 있다. 예로서 편평상피 암종은 각질을 보유하고 간세포암은 담즙을 생산한다. 그리고 이들의 특성은 악성종양의 진단에 응용되고 있다.
이에 반해 일반적으로 종양은 악성도가 높을수록 정상 구조 또는 기능적 분화를 상실하는 탈분화와 미분화한 태아기의 방향으로 역행하는 유약화의 경향이 강하다. 즉 종양의 증식이 빠를수록 종양세포는 퇴행성으로 정상 세포와는 거리가 멀게 되고, 고유의 기능은 발휘하지 못하며 악성도가 높은 종양세포로 구성되어 있는 셈이다. 이것과 관련하여 악성 종양세포에서는 정상 세포에 의해 억제되어 있던 유전자가 발현한다는 것이 알려져 있는데 이를 암관련 항원 또는 종양관련 항원이라 한다.
암관련 항원에 속한 태아성 항원 중 간암에서 볼 수 있는 알파-피토프로테인과 대장암을 비롯한 다양한 암에서 볼 수 있는 암태아성 항원은 특히 유명한데 그 발현은 임상적으로 혈청 AFP 값과 CEA 값의 상승으로서, 또는 병리학적으로는 면역조직화학적 증명법(면역염색법)으로 악성종양의 진단에 이용되고 있다. 또한 종양세포는 본래 단일클론성(monoclonal), 즉 단일세포 또는 단일계통의 세포에서 증식해오는 것인데, 가령 다발성골수종(multiple myeloma)은 단일의 면역글로불린을 생산하는데서 혈청학적 및 면역조직화학적으로 진단할 수가 있다. 또한 G-6PD 모자이크 체세포를 가진 여성의 암도 대부분은 단일세포 기원이다.
종양에 따라서는 호르몬의 영향을 받는 것도 있다. 자궁의 평활근종에서는 폐경기 후에는 그때까지의 종류의 크기 이상으로는 커지지 않으며 도리어 작아지는 경우도 있으나, 이와 반대로 특히 임신중에는 스테로이드 호르몬이 증가하기 때문에 종류가 현저하게 커지는 경우도 있다.

7. 기능성 종양
어떤 종류의 종양은 호르몬을 생산한다. 그 생산이 과잉이 되면 개체(숙주)는 그 호르몬의 작용에 대응하는 임상증상을 일으키게 되는데 이와 같은 종양을 기능성 종양이라 하며 최근에는 활성아민과 효소 등을 생산하는 종양도 여기에 포함시키고 있다.
내분비 장기 등 본래 호르몬을 생산하는 장기에서 발생하여 호르몬을 생산하는 호르몬 생산종양과 본래는 그 물질을 생산하는 기능이 아닌 조직에서 발생하여 호르몬등의 물질을 생산하는 이소성 호르몬 생산종양이 있다. 본래의 호르몬 생산종양으로서는 하수체, 갑상선 등의 내분비 장기와 신장, 태아의 융모조직, 소화관 등에서 발생한 것들을 들 수 있으며 이소성 호르몬 생산종양으로서는 ACTH 생산종양(40-50%가 폐암인데 소세포암 즉 귀리세포암을 포함한 미분화암이 많다.), ADH 생산종양(폐암, 위암), 파라솔몬 생산종양(위암, 폐암), 고나도트로핀 생산종양(폐암, 간암) 등 많은 것이 알려져 있다. 이들은 종양조직에 대해 면역염색을 시행함으로써 진단이 가능한 것이며, 또한 종양세포가 확실히 호르몬을 생산하고 있다는 것을 확인할 수 있다. 이소성 호르몬 생산종양의 호르몬 생산기전에 대해서는 종양세포의 탈억제에 의한 것이 아닌가 생각되고 있으며 생산되는 호르몬에는 전구체도 포함된다.

8. 종양의 형태발생
정상 세포가 종양세포로 변화하고 이것이 증식하는 과정은 그림과 같이 설명할 수 있다. 개시(initiation)가 제 1단계이며, 촉진(promotion)이 제 2단계가 된다. 이것이 유명한 베렌블룸의 2단계설인데 개시에 작용하는 것을 개시제라 하고 촉진에 작용하는 것을 촉진제라 한다. 정상세포가 발암물질의 영향을 받아 세포 내에 불가역적인 변화를 일으키고 이것이 가산되어 암이 발생한다는 생각을 토대로 하고 있다.
악성 종양이 발생하는 전단계로 생각되는 병변으로서 이형성증(dysplasia)이 있다. 위점막의 장상피화생과 이형상피 및 자궁경부의 이형성증 등은 암화와의 관계가 강하다. 자궁경부암을 예로 들면 본래 원주 상피로 되어 있는 자궁내경부 점막이 편평상피로 변화하고(편평상피화생) 그 부위의 예비 세포가 위쪽에서 발육하게 된다. 이형성증을 구성하는 세포에는 비정형증이 두들어지며 핵분열상도 나타난다. 이형성증의 상태에서 다시 정상으로 돌아오는 경우도 있으나, 더욱 진전하여 상피내암(carcinoma in situ, CIS), 이어서 침윤암(invasive carcinoma)으로 진행하는 경우도 있다. 특히 상피내암으로 진행했을 때 그대로 방치해 두면 침윤암으로 진전한다.
종양의 증식과 확산
양성종양은 발생부위와 장기에 국한되고 피막으로 둘러싸여 있으며, 증식양식은 주위 조직에 팽창성 혹은 확대성으로 커 나간다. 그러나 악성종양은 주위조직으로 침윤성으로 발육하며 정상 조직을 침습하기도 하고 파괴하기도 한다. 즉 종양조직이 확대되어 주위 조직을 먼저 압박하고, 이어서 종양세포에서 조직융해효소가 나와 침윤하기 쉽게된다. 악성종양세포의 대부분은 글리코시다제(glycosidase)와 콜라게나제(collagenase) 등의 효소를 생산하고 있다. 연속 촬영에 의하면 종양세포의 괴가 먼저 유리성이 되고 주위로 이동해 나간다. 종양세포가 유리성으로 되는 이유는 세포막의 칼슘이온 결핍이 원인인 것으로 생각되었으나 아직 명확한 것은 밝혀지지 않고 있다.
여하튼 최초에 발생한 종양괴(원발소)에서 떨어져 나온 종양세포는 멀리 떨어진 장기로 운반되어 그 부위에서 정착, 증식하며 새로운 종양괴(전이결절)를 형성하는 경우도 있는데, 이와 같이 종양이 멀리 떨어진 장기와 조직에 운반되어 새로운 종양 병소를 형성하는 현상을 전이(matastasis)라 한다. 전이 그 자체는 악성종양으로서의 조건이 되지만 모든 악성종양에서 나타나는 것은 아니며, 피부에 발생하는 기저 세포암과 중추신경의 종양에서는 전이형성은 나타나지 않는다.

10. 종양의 진전과 전이
악성종양의 전이 경로는 (1)  파종성 전이, (2) 림프행성 전이, (3) 혈행성 전이의 3가지가 있으며 이들 중 림프행성 전이와 혈행성 전이가 협의의 전이이며, 파종성 전이는 오히려 연속성 확대이다.

1) 파종성 전이
체강 표면과 점막 표면에 마치 종자를 뿌려놓은 것처럼 확산하는 경우와 수막의 표면에 따라 확산하는 경우 등이 알려져 있다. 결장암으로 암세포가 결장벽을 파열하고 복강의 복막표면으로 확산하거나 난소암이 난소의 피막을 파열하고 복막 표면으로 확산되거나(암성 복막염), 또는 폐암이 흉막까지 퍼져그 표면에 파종을 형성하는(암성 흉막염) 경우를 말한다. 또한 소아의 뇌에 발생하는 수아종이 수막 표면에 파종성으로 확산되는 경우도 알려져 있다.
신우에서 발생한 이행상피암은 암세포가 요관 내면의 점막세포를 치환하는 것처럼 파종되는 경우가 많고, 우리나라 사람에게 가장 많은 위암이 진행된 경우에도 복강 내에 암병소가 파종되어 있는 경우가 있는데, 특히 소골반강 표면에 파종된 것을 슈니츨러의 전이라 한다.

2) 림프생성 전이
암종은 주로 림프행성 전이를, 그리고 육종은 혈행성 전이를 주로 하는 것으로 되어 왔으나 악성종양이 숙주 내에 넓게 퍼진 예에서는 림프행성 전이와 혈행성 전이가 동시에 나타나는 경우가 많으며, 개개의 종양에 있어서 전이의 양식은 절대적인 것이 아니라 상대적인 것 같다.
림프행성 전이는 먼저 소속 림프절에서 일어나고 다시 하류 림프절로 전이된다. 위암은 림프행성 전이가 많은데, 특히 좌쇄골 상와 림프절로의 전이를 비르효의 전이라 한다.

3) 혈행성 전이
림프행성 전이는 원발소에서 가장 가까운 제 1차 림프절로, 이어서 제 2차 림프절로 파급되지만 혈행성 전이는 악성 종양세포가 원발소에서 멀리 떨어진 장기나 조직으로 운반되기 때문에 수술적 적출도 불가능해지며 주로 폐, 간, 골(골수) 등으로 가장 흔히 전이되고, 환자 생명의 위험성에서 생각해 보면 혈행성 전이가 림프행성 전이보다 더 중요하다.
일반적으로 종양세포가 원발소에서 유리하여 전이를 형성할 때까지는 다음과 같은 과정이 일어난다.

  1 혈관 또는 림프관 강내에의 침입
  2 종양세포가 침입한 부위에서 유리하고 종양색전의 형으로 멀리 떨어진 장기나 조직에 도달
  3 종양색전이나 그 장기나 조직에 정착(착상)
  4 정착한 부위에서 혈관벽을 통과하고 주위조직으로 침윤하여 그곳에서 증식을 개시
  5 전이소가 형성되면 전이한 암병소 내에 혈관(세동맥 혹은 동맥성 모세혈관)의 신생 맥관 중에서 동맥벽은 두껍고, 탄력섬유와 근육층을 가지고 있는데 반해 정맥과 림프관은 모두 벽이 얇기 때문에 종양세포가 침입하기 쉽다. 특히 림프관의 내벽은 내피세포로 더펴여 있고 내피세포간에 간격이 생기기 쉽기 때문에 이 부위에서 종양세포가 침입할 수 있다. 혈관 내에 침입한 종양세포는 계속 체내를 순환하고 있으며 그것이 정착하여 혈관외로 탈출하기 위해서는 여러가지 조건이 필요하며 실제로 탈출하는 세포는 극히 소수이다.
신장암과 간세포암의 기질은 모세혈관에서 만들어지기 때문에 암세포는 혈관내에 들어가기가 쉽고, 특히 신장암에서는 신정맥에서 하대정맥으로, 그리고 간세포암에서는 문맥과 간정맥에서 하대정맥을 따라 전이를 일으키기 쉽다. 한편 위암에서는 조직학적으로 고분화형 선암이 간에 전이를 일으키기 쉬운데 비해, 경성암과 같이 암세포가 산산히 흩어져 침윤하는 경우에는 폐와 골(골수) 등의 떨어진 장기에 혈행성 전이소를 형성하는 경우가 많다. 일반적으로 골전이를 일으키기 쉬운 악성종양은 전립선암, 유방암, 갑상선암, 신경아종, 신장암, 폐암, 위암 등인데 이 중에서도 특히 전립선암과 유방암이 잘 알려져 있다.
어떤 종류의 종양이 특정 장기에 전이형성을 일으키는 과정을 종자와 밭의 관계로서 설명하면 쉽게 이해할 수 있다. 즉 어떤 토질의 논밭(장기와 조직)에는 이에 적합한 작물의 종자(혈행성과 림프행성으로 운반된 종양세포)를 파종(착상)하면 때로는 싹이트고 성장(전이소의 형성)하는데, 경우에 따라서는 이 토질에 부적당한 작물은 싹이 나오지 않고 곧 죽어버린다. 결국 종양과 장기나 조직과의 사이에는 밀접한 관계가 존재한다고 생각할 수 있다. 가령, 혈행성과 림프행성 등으로는 설명할 수 없는 전이로서 폐암에서 부신으로의 전이, 또는 뇌와 부신으로의 동시 전이, 유방암에서 하수체로의 전이 등을 들 수 있다.

종양의 감별
환자에게 있어서 종양의 양성과 악성의 감별은 매우 중요하며, 병리의사가 조직학적 진단과 세포학적 진단을 통해 종양의 병리조직학적 진단을 내리는 것도 양성과 악성의 감별에 있다. 그러나 종양의 형태와 생물학적 태도는 반드시 언제나 일치하는 것은 아니며, 형태학적 특징에서만 양성과 악성을 구별하는 것이 곤란한 경우도 있다.
종양의 양성 및 악성과 관련한 용어에 대해 먼저 설명하면, 종양은 매우 잘 분화한 세포로 구성된 경우와 반대로 매우 미분화 혹은 미성숙한 세포로 구성되는 경우가 있다. 일반적으로 잘 분화된 종양에서는 종양세포는 모세포에, 그리고 구조상으로 종양조직은 모조직과 맹 유사하다. 그러나 이와는 반대로 종양이 모세포와 모조직의 형태와 많이 다를 때를 탈분화 혹은 퇴행성이라 하고, 미분화된 종양세포는 종야세포간으 크기가 서로 다른 대소부동증(anisocytosis)을 나타내며, 때로는 거대세포를 갖는 등 뚜렷한 다형성(pleomorphism)을 나타낸다. 대소부동성과 다형성은 때떄로 비슷한 뜻으로 사용되는 경우가 많으며, 일반적으로 악성종양의 조직학적 감별근거로서 종양세포 및 종양구조의 비정형성과 종양세포의 다형성을 들 수 있다.

1) 비정형성과 다형성
조직과 세포의 형태가 정상과는 매우 상이하다는 것이며, 일반적으로 비정형성은 세포배열의 문란과 극성의 소실 등 조직구조의 비정형성(구조이형)과 대소부동성을 포함한 세포와 핵의 크기, 모양, 염색성 등의 정상 세포와 다르게 나타나는 세포의 비정형성(세포이형)으로 구별된다.

2) 다형성(pleomorphism)
종양세포의 다형성이란 세포 또는 핵의 현저한 대소부동, 형태의 다름, 거대세포와 다핵세포의 출현, 핵-세포질 비의 증대, 염색질의 증가로 인한 과염색성과 염색질 덩어리들의 출현, 이상핵분열상, 뚜렷한 핵소체의 출현 등을 가리킨다. 조직구조상의 다형성이란 타액선의 다형성 선종과 같이 종양세포가 다양한 배열상태 또는 조직형태를 나타내는 것을 말한다.
폐의 소세포암(귀리세포암)에서는 다형성은 빈약하나 이형성, 즉 비정형성은 강하다. 양성종양과 악성종양의 감별점을 표에 표시했지만 실제로는 이들 몇 개를 조합해서 종합적으로 판단하고 있으며 이 중에서 특히 분화, 국소에서의 발육형식, 조직파괴, 맥관내 침입, 전이형성, 전신에의 영향 등이 판별기준이 된다.

종양과 숙주와의 관계
종양을 이루고 있는 세포들은 개체, 즉 숙주(host) 자신의 세포이면서도 정상적인 제어력을 상실하고 과잉발육하므로 숙주에게는 종양이 기생적인 존재로 되어 있다. 그러나 종양의 생존 에너지는 숙주에게 의존하고 있기 때문에 종양과 숙주 사이에는 여러가지 현상이 일어나고 있다.
1) 종양이 숙주에게 미치는 영향

(1) 국소적인 영향
기계적인 압박이 있고 울혈과 경색 등의 혈행성 장애를 일으킨다. 또한 국소에 침윤한 경우, 조직을 파괴해서 신경과 혈관에 손상을 일으키고 이에 따라 종양조직 자신도 괴사에 빠진다. 또는 합병증으로서 감염이 첨가되면 국소 조직이 부패에 빠지는 경우도 있다.

(2) 전신적인 영향
악성종양의 증대와 함께 대량의 영양공급이 필요하며, 침윤과 전이에 의해 조직의 파괴가 일어나고 이로 인해 체중감소 및 체력감소, 빈혈 등이 일어나며, 피부는 검게 건조해지고 악액질의 상태가 된다. 특이 진행암의 말기에서는 감염에 대한 저항성이 저하되고, 흔히 기회주의 감염을 일으키며, 특히 진균에 의한 감염은 중요하다. 또한 선암의 광범위한 전신전이와 그람음성간균 감염이 있으면 DIC을 일으키고 생명이 위험해지며 종양에 따라서는 대사 이상을 초래한다든가 다양한 호르몬 분비에 의한 증상들이 일어나게 된다.

2) 숙주가 종양에 미치는 영향
숙주의 영양조건은 암의 발육에 영향을 준다. 가령 젊은 사람의 암은 발육이 신속한데 반해 노인의 암은 진행이 느리다. 그 이유의 하나는 젊은이는 영양상태가 좋고 대사도 왕성하게 일어나기 때문이다.
호르몬의 관여가 분명한 종양인 유방암, 전립선암, 자궁체부암, 하수체 종양 등에서는 이들 조직의 정상 세포가 세포막 표면에 호르몬에 대한 수용체(hormone receptor)를 가지고 있듯 종양세포도 수용체를 가지고 있다. 따라서 종양세포의 호르몬에 길항하는 호르몬을 사용함으로써 종양의 발육을 억제할 수가 있으며 이것이 호르몬 요법이다.
종양에 대한 숙주의 면역반응은 확실하지 않다. 동물에서 실험적으로 유발시킨 종양에서는 종양특이 항원이 발현되는 경우가 있어 숙주의 면역반응을 일으키는 수도 있다고 하나 사람에서는 확실치 않다. 종양관련 항원은 태생기에 숙주세포에서 생산하였던 하나 사람에서는 확실치 않다. 종양관련 항원은 태생기에 숙주세포에서 생산하였던 물질이므로 이에 대해서는 면역반응이 일나지 않는다. 면역기능이 약화된 환자에서 백혈병 등의 발생률이 높은 것으로 보아 종양에 대한 숙주의 면역반응이 존재한다는 학자도 있다. 그러나 이러한 환자에서 위암이나 폐암 증 흔한 종류의 암의 발생률은 높아지지 않는다. 또한 종양은 숙주의 조건을 바꾸면서 발육해 나갈 수 있기 때문에 숙주와 종양과의 관계는 여러가지로 복잡한 문제를 가지게 된다.

  종양발생의 원인

1) 종양의 발생단계
정상세포가 종양세포로 변화하고, 이것이 증식하는 과정은 그림과 같이 고려되고 있다. 개시(initiation)가 제 1단게이고, 촉진(promotion)이 제 2단계가 된다. 이것이 2단계 발암과정의 설명으로, 개시에 작용하는 것을 개시제라 하고, 촉진에 작용하는 것을 촉진제라고 하고 있다. 여기에 추가되는 단계는 진행단계가 있다. 즉 종양세포로 변형된 세포의 지속적인 증식이 있어야 암종이 형성될 수 있기 때문이다. 이러한 다단계 발암과정은 피부에서 DNBA에 의한 피부암 모델에서 잘 나타나고 있다. 그러므로 다단게 발안과정이라는 것은 개시 - 촉진 - 진행 -암의 여러단계를 거친다는 뜻이며 이러한 의미는 정상세포가 발암물질의 영향을 받아서 세포내에 비가역적인 변화를 일으키고, 이것이 진행되서 암이 발생한다고 하는 견해를 기초로 하고 있다. 인체에서 발생하는 다수의 악성종양도 전단계 암종인 전구암종들이 많이 알려지고 있다.

2) 종양발생의 원인 
종양발생의 원인은 외부에서 원인이 가해지는 환경요인(외인)과, 생체 또는 세포 자신에 게내제해 있는 유전적 요안(내인)으로 구분된다. 대부분의 종양은 환경 요인과의 상호작용을하여 종양이 발생한다고 생각되고 있다.

3)환경적 요인
외인성 발암요인으로는 환경적 요인이 주원인이며 환경적요인으로는 1 화학적 발암물질 2 물리적 발암물질  3 종양 바이러스가 있다.

(1) 화학적 발암물질
특정한 화학적 발암물질의 최초의 발견은 영국의 굴뚝청소부에게서의 음낭의 발생으로 발암성 연구가 시작된 타르(tar)성분중의 methylcholanthrene, Dimethylbenzanthracene(DMBA),benzpyrene 등의 방향족 탄화수소계 발암물질, 또는 아닐린(aniline) 공장의 방광암의 발생을 계기로 하는 방향족 아민계 발암물질이다. 그후, 아조색소(azodye), 자연계에 존재하는 소철 열매의 성분인 사이카신, 또 진균 특히 아스펠길루스(A. Flavus)의 대사산물인 아플라독소(aflatoxin) 등에도 발암적용이 잇다는 것이 알려지게 되었다. 국내에서도 가장많은 위암의 발생에는 식염(salt)과 니트로소화합물(nitroso compounds)의 관여가 주목되고 있다.
또한, 담배(주로 타르)와 폐암 특히 편평세포암을 일으키는 것은 잘 알려져 있고, 폐암과 대기오염과의 관계도 있다. 화학적 발암물질의 일반적인 특성은 다양한 화학물질의이 관여하고 있고, 대부분은 체내에서 대사되어 최종족인 발암물질로 전환되며 탄화수소(hydrocarbon), 방향족아민(aromaticamine) 등으로 크게 대별된다.
무기화합물로서는 크롬, 니켈, 비소 등의 약하지만 발암성이 잇고, 또 최근에는 중피종(mesothelioma)과 관계가 있어 사회문제가 되고 있다. 화학적 발암물질은 실험적 발암유도에 가장 많이 이용되고 있다.

(2) 물리적 발암 인자
기계적 자각으로서 치아의 충치(또는 틀니)에 의한 혀암(toung cancer)암이 있다. 방사성 물질에 의한 자극으로서는 X선 기사의 피부암, 백혈병, 라듐 광산 노동자에게 볼 수 있는 폐암들이 있으며, 이것들은 직업성 암으로서 중요하다. 자외선은 X선과 마찬가지로 세포손상을 주며, DNA에 대해서 돌연변이 작용이 있다는 것이 알려져 잇다. 예를 들면, 일광에 과민증이 있는 사람에게서 피부암이 잘 발생하며 또한 유색인종보다는 백인종에서 악성 흑색종의 발생이 빈발한다.
또한, 파이프 군수암, 담석증에 이어지는 담낭암등도 기계적 자극과 관계가 있으나, 화학적 발암인자와의 협동 작용에 의한다고 생각되고 있다.

(3) 종양 바이러스
최근 여러종의 바이러스가 발암 인자로서 알려져 있으며, 실험 동물에서는 수많은 종양바이러스가 원인으로 되어있다. 라우스가 닭의 육종에서 바이러스를 발견하고나서, 오늘까지 약 100종 이상의 바이러스가 알려졌으며, 핵산(유전자의 종류)에 의해서 RNA 바이러스와 DNA 바이러스로 구분되고 있다.
RNA 종양 바이러스에는 새육종 바이러스, 쥐 백혈병 바이러스, 유암 바이러스 등이 있으며, 종양 바이러스에는  유두종 바이러스의 파포바 바이러스군, 아데노바이러스군, 헤르페스 바이러스군 등이 포함된다.
종양 바이러스의 유전자 소위 종양유전자나 DNA 또는 RNA 전사물이 숙주 세포내의 DNA로 주입되는 과정은 다소 다르다. RNA 바이러스는 역전사효소를 통하여 DNA를 만들고 그후에 숙주내로 들어가는 단계가 하나 더 있는 셈이다. 이들의 단계별 과정을 간단히 도식한 모식도가 있다.
사람에게서는 HTNV-Ⅰ 바이러스가 성인 T 세포 백혈병(ATL)의 발병에 관계하는 것이 새롭게 확인되었다. 이 성인 T 세포 백혈병에 관계하는 바이러스는 레트로바이러스라 불리는 RNA 바이러스에 속하는데 역전사효소에 의해서 RNA로보터 DNA를 만들며, 세포의 염색체에 들어가서 프로바이러스가 되고, 이어서 세포막에서 바이러스 입자의 발아가 일어난다. 또한 아프리카에 흔한 버킷트 림프종이나 비인두암종의 경우에는 엡스타인 바르 바이러스가 직접적인 원인으로 시사되고 있다.
종양 바이러스의 전달 양식으로서는 1 수직 전달과, 2 수평 전달이 있다. 수직 전달은 부모로부터 아이에게 전달되는 것으로 RNA 종양바이러스에 많고, 수평전달은 개체에서 개체로 전해지는 것으로 DNA 종양 바이러스는 대부분이 수평 전달에 의한다.

4) 유전적 요인(내인)
내인성의 발암요인으로서, 유전적 요인, 내분비 환경 및 면역상태 등이 있다.
어떤 가계내에 일정한 암이 호발되는 일이 있는데, 나폴레온 1세의 가계는 위암가계로 유명하다. 망막모세포종, 신경섬유종증, 윌름즈종양이나 가족성대장 폴립증 등은 유전적 요인이 지배되고 있다. 잘 알려진 것으로 망막모세포종의 종양억제유전자가 있는데 이 유전자의 결손이 망막모세포종의 발생됨이 증명되고있다.
호르몬은 종양의 증식에 여러가지 영향을 준다. 특히 유암, 자궁암, 난소암 및 전립선암은 성호르몬의 존재하에서 잘 증식한다. 따라서 생활습관의 개선 등에 의해, 적어도 일부의 암은 어느 정도 발생을 억제할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또한 역으로, 발생한 암에 대해서는 증식을 억제시키기 위하여 길항 호르몬을 치료에 사용한다.

5) 면역학적 요인
면역학의 진보에 따라, 암세포의 종양관련 항원이 밝혀지게 되고, 종양의 증식과 억제에 개체의 면역 상태가 크게 관계하고 있는 것이 알려지게 되었다. 한편, 개체의 면역 상태가 종양의 발생과도 관계가 깊은 것도 밝혀져 있다. AIDS환자나 면역억제제를 사용하는 사람에서 암발생빈도가 높고 또, 특히 노년에는 생리적으로 흉선이 퇴축되어 있고, 면역 감시 기구를 포함한 면역력의 저하내지는 면역 불완전 상태가 되어 있어, 이것이 암의 발생에 유리한 환경을 제공하는것, 또한 여러가지 면역 질환 환자에게 때때로 암의 발생이 수반되는 것도 잘 알려진 사실이다.

6) 종양유전자(암유전자, oncogene)
암의 발생에는 환경요인(외인)과 유전적 요인(내인)이 복잡하게 관계하고 있는 것이 확실하고, 그 순서에 대해서도 대부분이 밝혀져 있지만 정상세포가 어떻게 해서 암화되는지의 상세한 설명은 여전히 지금도 불분명하다. 근래, 세포종양(암) 유전자가 사람의 암세포에서도 발견되었고, 암화와의 관련에서 왕성하게 연구되고 있다.
특히 최근에는 분자 생물학적 수법으로 약 30종의 세포종양유전자가 발견되고 있고, 그 국재 부위(세포막 또는 핵)나 기능 등의 면에서 중요한 것은 1 src 유전자, 2 ras 유전자, 3 myc 유전자군, 4 sis 유전자 등이며 그외 여러가지가 있는데 이 암유전자들의 기원과 발생하는 종양 등이 표에 요약되어 있다. 또 이들의 약자의 출처는 표에 일부 정리되어 있다. 발암 과정에서 이들은 정상적인 세포의 변이를 일으키어 정상적인 제어를 받지 않도록 함으로서 암을 유발한다. 따라서 이들 모든 암유전자의 기능 특히 활성 기구나 증폭 및 염색체와의 관련성 등이 중요하며, 이 경우에도 동일하게 DNA의 구조에 변화(변이) 즉, 돌연변이, 저위 또는 과활성화를 일으킨다고 알려져 있다. 암을 유발하는데 이들의 대부분이 암을 일으키는 바이러스의 유전자와 서로 동일한 이유는 그림에 설명되어 있다.
세포에서 세포자멸사(apoptosis)를 유도하는 p53 유전자와 반대기능을 갖고 있는 유전자는 bcl-2 유전자인데 이 유전자가 과발현되면 림프종이 유발된다. 이 유전자의 과다발현의 기전은 유전자의 14 염색체와 18 염색체사이의 전좌, 즉 t(14:18)에 의해서 주변유전자의 조절기능에서 벗어나기 때문이다.
종양억제 유전자로서는 p53 유전자가 가장 유명하다. 그러나 이 유전자에 돌연변이가 일어나면 자멸사 유도기능이 없어져 자멸사가 억제되므로 세포는 계속 증식하게 되고 그 결과 암을 일으킨다. 대장암에서 70%, 유방암에서 30% 정도가 발견되고 있는데 다양한 암종에서 이 유전자의 돌연변이가 발견된다.

발암과정의 요약
발암의 과정은 암세포의 발생 즉 시작, 지속적인 세포의 증식 및 성장으로 형성되는 다단계 과정이며 암종은 다세대의 세포로 구성된다.
일반적으로 발암현상 또는 과정의 시작에 대해서는 2가지 학설 즉  돌연변이설과
세포분화 이상설을 들 수 있다.
돌연변이설은 어떤 원인에 의해서 유전자인 DNA의 일차 구조에 돌연변이가 생겨, 이것이 발암의 직접 원인이 된다고 하는 생각이다. 한편, 세포 분화이상설은 DNA의 일차 구조에 변화가 없이 세포내 태생의 기능적 장애에 의해서 분화에 이상이 생겨 이것이 종양화에 관계한다고 하는 것이다. 이 2가지 생각은 모두 사실인 것이 증명되고 있다. 암이란 궁극적으로 외적 또는 내적인 원인에 의해 세포 DNA에서 발생된 유전자의 다발성 돌연변이로 인해 발생하는 질환이라고 할 수 있다. 화학물질, 이온화 방사선, 바이러스 등과 같은 대부분의 발암성 인자는 돌연변이원이며 특정 염색체 돌연변이원을 모두 발암원은 아니지만 발암원과 거의 동일시 사용하고 있다. 또한 세포의 암성 표현형은 다음 세대의 암세포에 유전된다. 물론 암의 발생에서 유전적 기전뿐만 아니라 후성적 기전으로 발현되는 비정상적인 유전자 표현의 역할도 있다고 봐야 한다. 후성적 기전의 이상, 즉 전사와 해독에 이상을 초래하는 조절성 유전자 산물은 세포의 분화와 성숙에 어느정도 장애를 일으키어 암을 일으킬 수도 있다. 드물기는 하나 극히 악성인 신경모세포이 양성 종양인 신경절 세포종으로 간혹 분화하는 점은 후성적 변화의 좋은 예이다. 그러나 이러한 예는 극히 예외적인 것이며 대부분의 경우 후성적 기전을 일차 돌연변이에 부가적으로 작용할 것으로 생각되고 있다.
종양세포가 일단 생성이 되면 자율성을 갖고 성장해야 한다. 종양세포가 성장에 있어 자율성을 지니는 데에는 두 경로, 즉 성장촉진성 전종양유전자의 활성되는 반면 성장억제성 항종양유전자는 불활성화 되는 것으로 추정하고 있다. 항암유전자의 기능이 어떻게 발현되는지는 아직 분명치 않지만 활성 암유전자가 성장의 자율성에 관여하는 기전에 대하여서는 비교적 많이 밝혀졌다. 즉 cysis 단백은 PDGF 같은 성장 촉진인자이거나 아니면 TGF-알파 같은 성장인자의 유전자를 조절하는 능력을 상실 즉, 탈조절을 하게 되는 것으로 생각하고 있다. 그 결과 종양세포는 자신에게 작용할 다량의 성장인자에 스스로 영향을 받게되며 증식하게 된다. V-erb B 등의 종양 유전자 산물은 성장인자에 대한 결손 수용체로서 성장인자의 자극없이도 계속적인 자극을 받은 것처럼 세포분열 자극 신호를 발사한다. 이와는 달리 c-neu의 경우에는 성장인자 수용체 유전자의 증폭으로 인하여 종양세포는 많은 수의 수용체를 세포막 표면에 표현하고 정상세포가 반응하지 않는 낮은 치의 성장인자에 대해서도 민감하게 반응하고, c-ras 단백은 외부로부터 자극의 촉발이 없이도 성장자극 신호를 지속적으로 발사하며 세포의 성장이 지속적으로 촉진된다.
발암현상은 다단계과정인데, 화학적 발암과정 중에 개시는 DNA에 가해지는 각 단계에서의 돌연변이를 뜻한다. 그러나 일단 개시 즉 유전자의 돌연변이는 일어났어도 그 세포가 분열을 하지 않는다면 앞세포로서의 의미는 없다. 따라서 촉진이라는 과정이 곧 뒤 따라야 하는 것이다. 즉 세포의 증식능이 증가되는 영향을 투가해야 발암과정이 잘 성립된다. 그것은 DMBA로 개시된 세포에 촉진제로 phorbolester를 사용하여 발암을 잘 일으킬 수 있는 것에서 알 수 있다. 그러므로 DNA 도입 실험에서 볼때 단 한의 종양유전자 도입으로 일차 배양시 정상세포를 변형시키지 못한다. 즉 정상 섬유모세포에 ras 유전자나 myc 유전자를 단독 도입시켜서는 종양을 만들지 못하고 오직 두 유전자를 동시에 도입하였을 때에만 가능하다. 인체암의 예로 악성종양인 버킷트림프종에서는 활성 myc 유전자와  활성 N-ras 유전자가 동시에 검출되지만 대장의 일부 양성종양에서는 활성 ras 유전자만이 검출된다. 추측컨대 ras 유전자만 검출된 대장의 양성 종양이 암으로 전환되기 위해서는 한 차례 더 돌연변이가 일어나야만 할 것이며 추가 돌연변이는 타 종양의 유전자의 활성 또는 항 종양유전자의 불활성화를 유도할 수 있는 자극이 있어야 할 것이다. 암세포의 특성, 즉 성장의 자율성, 침윤성, 전이성 등을 고려해 볼 때 정상세포가 암세포로 변형되기 위해서는 몇가지 종류의 종양유전자와 항종양유전자가 상보적으로 작용하여 암세포의 특성 하나하나를 부여해 주어야 할 것이다. 그리고 선천성이건 후천성이건 면역결핍시에 암발생의 위험률은 높으므로 발암과정 또는 암세포의 대항할 수 있는 주요 기능인 숙주의 면역상태가 중요하다.
일단 돌연변이된 세포가 증식능을 갖게 되면 주변세포보다 영양공급도 더 요구하며 증식도 더 빠르게 되고, 숙주의 조절을 받지 않게 되므로 지속적인 성장이 이루어지고 결국 암종이 형성되는 것이다.