[◈조직병리학◈]기본병리학 --> 체액과 혈류역동학 / Fluid and hemodynamic derangement

[★ 해피맨™]

* 정상인의 수분 분포 : 인체 60%가 물

세포 내(intracellular fluid=ICF) 40%

세포 외(extracellular fluid=ECF) 20%

Interstitial fliud=ISF 15%

체액 이상 : 부종, 탈수

순환이상 : 출혈, 혈전증, 색전증, 경색증 등




Ⅰ. 부종(edema)

[정의] 세포의 간질액이나 체강에 비정상적으로 다량의 물이 모이는 것

cf> 세포종창 : 세포내 수분 축적




부종의 해부학적 분류

1) 전신성 부종(anasarca)

부종이 전신적으로 심하게 일어나 각 장기가 종창되고 피하조직에서도 현저한 부종이 나타나는 것

예) anasarca : subcutaneous tissue에 광범위한 swelling

[원인] chronic congestive heart failure

renal failure 시 잘 발생

2) 국소성 부종

localized venous outflow(국소정맥류)의 폐쇄

3) 체강 부종

① ascites : 복강내 부종액

② hydrothorax : 흉강내 수종

③ hydropericardium(pericardial effusion) : 심낭내 부종

[원인] 저단백혈증, 문맥압항진증, 염증등



복수의 성상에 따른 분류

1) 삼출액 ; 염증시 투과성 항진으로 인하여 혈관 외로 나온 혈장 성분

2) 여출액 ; 혈관내 정수압 상승으로 혈관 외로 여과된 비염증성 부종액



Exudate(삼출액)
Transudate(여출액)

정의

Etiology

SG

protein content

clot 형성

염증세포존재(WBC)

박테리아
inflammation의 fluid

염증, 감염

1.020 ↑

4.0% ↑

+

often

often
ordinary edema fluid

염증, 감염(-)

1.012 ↓

3.0% ↓

-

rarely

거의 없다(almost never)






2) Starling의 가설

혈관 내부의 수분과 혈관 외부(조직 간질) 수분간에는 정반대의 힘에 의해 균형을 이루고 있다

혈관 내부에서 혈관외부로 수분을 밀어내려는 힘을 결정하는 인자 - 정수압

- 삼투압




B. 부종의 발생기전

1) 정맥정수압(hydrostatic pressure)의 증가

(이유) vein의 thrombosis

congestive heart failure

constrictive pericarditis

liver cirrhosis(ascites 유발)

2) 혈장의 삼투압 감소

(이유) albumin의 loss와 부적당한 합성

① albumin loss - nephrotic syndrome에 의해 유발한 사구체 이상 시

② 합성감소이유 - liver disease

- cirrhosis

- protein의 失

* albumin은 H2O를 잡아 당김

* 총 단백 : 5gm/㎗ 그리고 albumin : 2.3gm/㎗ 이하 면 부종

3) Na+의 저류

; 신장기능저하로 Na 정체되면 2차적으로 조직내 체액량 증가

4) 림프계의 폐쇄

cancer, inflammatory scarring(scar가 림프관 폐쇄), radiation induced


[pathogenesis of edema]


arterial capillary venous capillary

hydrostatic pressure(=35㎜Hg) osmotic pressure = 25㎜Hg

protein osmotic pre. =25㎜Hg hydrostatic pressure = 10㎜Hg

---------------------------- ---------------------------

↓ 10㎜Hg ↗ 15㎜Hg

O2와 영양분 (filtration pressure) CO2와 노폐물 (absorptive pressure)

↓ ↓

tissue lymph




[부종의 임상적 중요성]

brain과 lung의 edema는 intracranial pressure를 상승시키는 치명적 swelling




[탈수(dehydration)]

체중의 5% 이상 수분 상실일때 탈수

수분 10∼25% 감소시 사망 위험



(원인) ① 섭취부족 : coma, psychosis

② 소실증가 : skin, lung, kidney, GI tract 통해

③ urinary solute 과도한 배설 - uncontrolled D/M

- Addison's disease

- obligatic polyuria

[pathogenesis]

① intravascular fluid ↓

② blood volume 감소

③ 간질액 감소(interstitial fluid 소실)

④ intracellular fluid 감소

⑤ cell death




Ⅱ. 충혈과 울혈

1. 측부순환(collateral circulation)

혈관의 협착이나 폐쇄에 의한 혈류장애가 있으면 다른 혈관으로 우회하여 흐르는 현상

= anastomosis(=communication) ; 혈관이 잘려도 조직이 죽지않는 것은 anastomosis가 있기 때문

* end artery(종동맥)

① 종동맥에서는 측부 순환이 일어나지 않는다(anastomosis가 없는 동맥)

② 이곳의 혈관이 파괴되면 그곳의 조직이 죽고, 마비가 온다

③ 있는곳 ; heart, thymus, liver, kidney, retina

예) 간경화증

정상루트 ; 문맥 → 간 → 하대정맥으로 통하지만 혈류장애가 있으면 방제정맥

(paraumbilical vein)이 확장되고, 식도정맥, 치정맥도 확장되어 정맥류를 만든다

* functional end artery

① 정의 : 해부학적으로 봐서는 communication이 있는데도 실제로 기능을 못하는 artery

② 이때는 옆에 있는 vessel을 묶었을때 tissue는 죽어 버린다

③ 위치 : brain cortex, heart

2. 허혈(ischemia)

동맥으로 부터 유입되는 혈액량의 감소로 그 부위 순환 혈액량이 감소된 상태

[원인] 동맥내강의 협착(동맥경화, 동맥염)이나 폐색(혈전, 색전)

[결과] 산소결핍, 영양저하

3. 충혈(hyperemia)

동맥으로부터 유입되는 혈액량의 증가로 부위의 혈액량이 증가된 상태

능동적 과정

동맥에서 발생

4. 울혈(congestion)

정맥혈의 배출이 장애를 받아 조직중에 혈액이 증가, 정체되는 것

주입과다에 비해 venous drainage가 감소되어(배출이 안됨) blood가 축적

- impaired venous drainge blood로 영향을 받는 곳에 “ blue-red coloration ”

- 축적된 blood에 deoxygenated Hb의 증가 → cyanosis 일어남

일반적으로 congestion과 edema는 함께 온다

수동적인 과정

정맥에 발생

[congestion의 원인]

① vein의 lumen이 막히는 경우

a. thrombus, foreign body

b. 혈관벽에 염증

c. varicoses(정맥류) 있을때

② vein에 어떤 물질의 압박

예) 종양, cyst가 vein 압박

③ liver cirrhosis(portal hypertension↑)

④ 임신시 uterus의 압박

* Chronic venous congestion

Lt. heart failure 때 : pulmonary vein 압력↑→ congestion → lung edema

Rt. heart failure 때 : distribution of leg vein

abdomanal viscera에 congestion → edema

[heart failure cell]

좌심부전에서 폐의 울혈이 심하거나 출혈이 있을때 혈철소(hemosiderin)을 폐포의 탐식세포가 탐식한 세포

폐포내 또는 폐포 중격에 hemosiderin을 포식한 phagocyte가 존재 = Hemosiderin-loden

macrophage라고도 함

5. 정체(stasis)

정맥으로 부터 정맥혈의 배출이 장애를 받아 조직내에 혈액이 증가되어 정체되는 것

- 정체 시간이 오래되면 혈구의 고착(coagulation)과 집합(aggregation)이 일어난다(혈구의 집합은 가역성)




Ⅲ. 출혈(hemorrhage)

심장 또는 혈관 내막 밖으로 혈액이 나오는 것

[출혈의 종류]

1) 혈관벽의 파열 유무에 따라

① 파혈성(파탄성) 출혈(hemorrhage per rhexis) : 혈관의 연속성이 끊어져 나타나는 출혈

a. 외상성출혈

b. 혈압항진성 출혈 - 뇌출혈, 뇌막출혈

c. 침식성 출혈 - 위궤양, 폐결핵등

② 누출성(여출성) 출혈(hemorrhage per diapedisin) : 혈관이 찢어지지 않고 출혈

a. 혈관벽의 endothelial cell 간격이 커져 - 혈액세포가 나옴

b. 혈액응고성 감퇴로 - 혈액세포가 혈관벽을 지난다

c. bp 상승으로 혈구가 밀려나옴

2) 혈관 종류에 따라

① 동맥출혈

② 정맥출혈

③ 모세혈관 출혈

3) 출혈의 위치에 따라

① 외출혈

② 내출혈

4) size와 shape(형상)에 따라

① 점상출혈(點狀出血)(petechia) : 2㎜↓

② 자반(purpura) : 2㎜∼ 1㎝ ↓

③ 반상출혈(ecchymosis) : 1㎝↑

④ 혈종(hematoma) : 혈액이 어느정도 용적을 차지하는 것

⑤ 미만성 출혈(suggillation) = 피하출혈

사반(死 後 검푸른 반점)

* 출혈량이 많지 않더라도 뇌출혈나 심낭내 출혈은 생명이 위독

A. 뇌출혈

1) 뇌내 출혈

원인 : (대부분) 고혈압으로 인한 뇌혈관의 파열, 기타

출혈량 - 적을 때 : 경색

- 많을 때 : 혼수상태, 뇌탈출, 사망

초기 사망률 40%로 높다

초기를 지나면 흡수되어 정상 기능 회복

2) 지주막하 출혈

원인 : (대부분) 동맥류(꽈리 동맥류, 95%)의 파열, 기타

3) 뇌내출혈과 지주막하 출혈이 동반되는 경우

원인 : (대부분) 기형 혈관의 파열




Ⅳ. 혈전증(thrombosis)

[혈전] living blood vessel 또는 heart내에서 blood의 성분(constituent)으로 구성된 solid mass(혈관내 응고)

[혈전증] 그리고 형성과정을 혈전증이라 한다

blood circulation은 extravasation(심장 또는 혈관 밖으로 혈액이 나올때) 때 coagulation되고, circulatory

blood에서는 응고되지 않게 되어 있다

보통 순환혈액에는 heparin-like substance(anticoagulant)가 분비된다

* basophil ; basophil이 조직에 존재할 때 mast cell이라 하고 여기에서 heprain-like substance를 분 비한다

thrombi이 생기면

① 혈류를 감소 또는 차단(폐쇄) - cell or organ에 ischemic injury

② thrombi가 혈관벽에서 이동(discharge)되어 emboli(색전) 형성

* infarctions(경색)은 조직의 ischemic necrosis 임

병인 : thrombosis는 정상지혈의 부적당한(inappropriate) activation

A. 정상지혈

[지혈] 모세혈관의 지혈 ; 내피세포의 종창

소혈관의 지혈 ; 혈액응고

대혈관의 지혈 ; 응고, 중막의 내강으로의 반전




정상지혈(normal hemostasis) 단계

⑴ 혈관수축(즉시)

vascular injury 받으면 잠시 vasoconstriction이 있다 → small vessel(주로 arterioles)에서 blood

loss를 줄이기 위해 심하게 나타남

⑵ 결합조직 노출 및 혈소판응고(수분내)

endothelial cell에 injury 받으면 많은(thrombogenic subendothelial) connective tissue가 노출 (expose)되고

platelet가 부착한다 → pletelet aggregation ⇒ 1차 지혈

⑶ 섬유소 형성

① platelet은 tissue factor를 injury cell에서 유리

② 혈장응고계(plasma coagulation sequence)를 활성화시켜 섬유소 형성 ⇒ 2차 지혈

지혈과정에 관여하는 인자 : endothelial cell, platelet, plasma coagulation sequence


Bleeding time prolonged & coagulation time은 normal

① 유전성 pseudohemophilia

② purpura

Coagulation time delayed & Bleeding time normal

① hypoprothrombinemia

② hypofibrinogenemia

③ hemophilia

④ blood에 과량의 anticoagulant

B. 혈전형성의 소인

1) 혈관내피의 손상(endothelial cell injury)

subendothelial collagen 노출 → tissue thromoplastin release → 국소에 pGI2 합성억제 → plaminogen

activator

2) 혈류의 변화(blood flow의 alteration) ; 울혈 또는 정지

four important dimension

① lamina flow를 파괴 → platelet가 endothelium에 접촉 초래

② hepatic dilution을 억제하고 activated coagulation factor의 clearance 방지

③ tubulence는 endohelial injury에 기여하고 blood의 formed element에 damage

④ normal blood velocity의 loss - thrombi 형성 가능케 함

3) 혈액응고 인자의 변화(응고 항진상태, hypercoagulability)

① expensive burn ---------

② severe trauma ----------| 등에서 exposive thrombosis는 small vessels에서 일어남

③ shock ----------------|

④ disseminated cancer -----

C. 혈전의 형태학적 소견

[혈전의 종류]

① 백색혈전(white thrombus)

- 혈액이 서서히 흐르는 곳에 생긴다.

- 종류 : 교착혈전(coagulation thrombosis) : 혈소판 고착에 의해 일어나는 것

분리혈전(separating thrombosis) : 혈소판 분리에 의해 일어나는 것

- 혈소판 위에 백혈구 층, 그위에 혈소판 층을 형성하여 Zahn의 섬유소가 엉켜진 가락(line of Zahn 모양으로

형성)

② 적색혈전(red thrombosis) = 응고 혈전(coagulation thr.)

- 혈액응고와 같은 기전으로 일어난다

- 섬유소의 응고가 일어나면 그 중에 백혈구와 적혈구가 혼합되어 적색으로 보임

③ 혼합혈전(mixed thr.)

- 백색층과 적색층이 교차로 층을 형성하는 것

④ 초자혈전(hyaline thr.)

- fibrin으로 이어지고 혈소판도 소량 함유

- 소혈관이나 모세혈관에서 나타난다

- 파종성 혈관내 응고증(DIC)일때에 신장, 심장이나 폐에서 확인


* Evolution of thrombus(혈전의 발전 - 전개) : 한번 형성된 혈전은 4가지 과정 중 한과정을 밟게된다

① thr.가 propagation하여 enlargement - vessel의 obstruction

② 혈전이 박리되어 색전(embolism)을 일으킴

③ fibrinolytic action으로 제거

④ organized 된다 : 혈관벽에서 증식하는 섬유아세포에 의해 기질화가 된다


* 응혈이란 ?

사후에 혈액응고(급사의 경우 적게)

[혈전과의 구별점] 혈관벽에 부착되며 표면이 매끄럽고 광택

D. 파종성 혈관내 응고증

응고계가 활성화됨으로서 전신의 미세혈관내에 미세혈전을 형성함

기전 : 주로 -조직인자나 트롬보플라스틴 물질의 순환혈액내 유리

-혈관내피세포의 광범위한 손상

기타 : 감염, 중증 조직손상 등

관찰 : 뇌, 심장, 폐, 신장, 부신, 비장, 간 등




Ⅴ. 색전증(embolism)

[정의] 순환중에 운반된 mass에 의해 vascular system의 부분적 또는 완전폐쇄

[원인]

혈전(99%), 지방, 세포, 기포등 있다.

색전증의 일부로 사상충에 의해서 임파관이 막혀서 생기는 elephantiasis(상피증)가 있다.

[색전증의 종류]

A. 폐 색전증(정맥성 색전증)

하지 정맥에 발생된 혈전 때문(95% 이상)

폐동맥 폐쇄

cf) 모순성 색전증(paradoxical)

하지정맥 혈전 때문에 생기는 전신성 색전증

→ 난원공(foramen ovale)을 통한 또는 ventricular septal defect으로

B. 전신성 색전증(동맥성 색전증)

동맥을 따라 전파되는 색전

심장에서 형성된 혈전이 원인(80∼85%)

침범장기에 항상 경색증(infartion 대부분의 원인)을 일으키는 것이 정맥성과 다르다

C. 가스(공기) 색전증(Gas E.)

주사시 공기 주입, 잠수시 기압 차이

Caisson's disease(잠함병, 감압병) ; gas는 고압에서는 혈액에 녹아 있다가 O2나 CO2는 흡수되지만

질소는 흡수되지 않는다

∴ 급격히 기압이 떨어지면 질소는 기포가 되어 emboli가 된다

D. 양수 색전증

출산 시 또는 직후 양수가 産母의 정맥으로 들어가 생김

매우 치명적

정상분만, 제왕절개, 인공유산시에도 생김

剖檢 : 산모의 폐에 태아의 피부, 솜털, 태지, 지방, 점액질 등이 發見

E. 지방색전증(Fat E.)

액체 색전증(지방구에 의한)

골절 후 6∼24 시간 후 혈중 지방량 최고

[원인] bone의 trauma(long bone의 fracture)

a. fatty marrow를 갖는 long bone의 fracture

b. adipose tissue의 lacerarton → 찢어진 vessel로 들어가 embolism 형성

F. 기타 색전증

① 세균성 색전증 (bacterial emboli) - 감염

② 기생충성 색전증


* Emboli의 effects : size 또는 collateral circulation(측부 순환)에 따라

① sudden death - cardiac

coronary embolism

② infarction, gangrane

③ septic emboli에 의해 imflamation, abscess 형성

④ malignant tumor의 dissemination(확산)

→ blood or lymphatic에 의해(암세포가 혈관 또는 임파관 통해 emboli로 )




Ⅵ. 경색증(infarction)

혈액순환장애로 급격한 혈액공급 감소로 인해 국소적으로 허혈성 괴사(ischemic necrosis)를 일으키 는 것

[원인]

① abstruction 시키는 경우 ; thrombus, embolism

② arterial & venous occlusion(폐색) 시키는 경우

③ coronary artery 폐쇄와 관계없이 circulatory insufficiency

[빈도]

① arterial occlusion : 가장 일반적인 infarction

② venous infarction : embolism 없이 intravascular venous thrombosis때문

A. 경색의 종류

4 종류 - 색깔과 세균오염 유무에 따라

[색깔]

1) 백색경색(빈혈성경색)(white(anemic) infarction)

동맥폐쇄 때문

충실조직에 잘 발생

2) 적색경색(출혈성경색(red(hemorrhagic) infarction)

주로 venous occlusion에서 볼수 있다

소성조직(loose tissue)에 잘 발생

혈액이 이중으로 공급(double circulation) 되는 장기에 호발

경색전에 울혈되어 있는 조직에서 보인다

[세균오염 유무]

3) 폐혈성 경색(sepitic infarction) : 괴사가 있는 병소에 균이 존재할 때 발생하는 경색

4) 무균성경색(bland infarction) : 균이 존재하지 않는 단순괴사

B. 경색의 임상적 중요성

심근경색, 뇌경색. 폐경색, 신장경색증 등

C 경색의 결과

1) gross ; 경색은 organ의 말초에서 보통 일어난다

① tend to wedge shaped(쐐기 모양)

② tend to demarcation(경계가 뚜렷하다)

③ 경색이 map like distribution(지도와 같은 분포)

2) micro

영향받은 조직에 ischemic congestive necrosis 유발, 예외) brain - 액화 괴사

8시간 전에는 대부분 조직에서 육안적으로나 LM 상으로 특별한 변화를 볼 수 없다

① EM 상 20∼30분면 나타난다

glycogen의 loss

swellon mitochondria

swelling of ER

② 12∼24 시간 경과

normal tissue로 부터 infarct의 good gross demarcation(분리)

cell의 necrosis 시작

nucleus의 pyknosis 및 cytoplasm의 eosinophilia

③ 24 시간 경과에 가까울수록

neutrophils가 invade area에 보이기 시작

④ 36∼72 시간

macrophage가 area로 이동(infart area로)

cell debris들은 macrophage에 의해 phagocytosed되고, fat는 용해된다

⑤ 4∼10 일

granulation tissue formation

⑥ 10일∼2 달

granulation tissue가 scar formation


* factors influencing developing of infarct(경색에 영향을 주는 요인들)

① anomaly ; vascular supply의 native

② occulusion의 rate of development(진행속도)

③ hypoxia에 대한 tissue의 vulnerability

④ blood의 oxygen 운반능력




Ⅶ. 쇽(shock)

[정의] 혈관강에 비해 cardiac output 및 순환혈액량이 severe & acute reduction으로 인해 신체의

여러기능이 저하된 상태

임상적인 shock의 특징 → hypotension

A. 쇽의 원인

쇽(shock)은 순환 혈액량이 혈관 내강에 비해 너무 적거나, 갑자기 혈류량이 감소되어 일어난 것

예) 심한 출혈, 심한외상이나 화상, 심근경색증, 대량의 폐전색증, 난치성 세균 패혈증등

B 쇽의 종류

1) 병태 생리적 종류

① 심인성 쇽(cardiogenic s.)(pump failure)

- reduced cardiac output

[원인]

a. myocardial infarction

b. heart의 rupture

c. cardiac temponade

d. valvular orifice의 obstruction - ball valve thrombus, arterial myxoma

e. pulmonary embolism

f. arrhythmia - 심한 bradycardia, ventricular tarchycardia, fibrillation

② 저혈량성 쇽(hypovolenic s.)

a. hemorrhage(전체 혈액량의 20% 이상을 급속히 사일하는 대량 출혈 후)

b. fluid loss ㉠ vomitting

㉡ diarrhea

㉢ 과도한 sweating

㉣ extensive bone or soft tissue injury

㉤ burn

㉥ ascites, peritonitis or pancratis, bowel gangrene

* periphery에서 blood의 pooling

③ 패혈성 쇽(septic shock)

-Gram(-) endotoxemia(E. Coli, Krebsiella pneumoniae, Proteus sp. pseudomonasaeroginosa)

-Gram(+) septicemia(Pneumococci, Streptococci)

- toxin이 arterioles을 dilatation

↓

plasma가 interstitial tissue로 빠져 나감

④ 신경성 쇽(neurogenic s.)

spinal cord injury, anethesia, ganglionic & adrenergic blocker drug(말초혈관을 확장)

[adrenal cortex에서 분비하는 물질]

- aldosterone

- glucocorticoid

- androgen

- mineral corticoid

⑤ 기타 mechanism

anaphylaxis ; mast cell에서 histamine 방출 - permeability↑

disseminated intravascular coagulation(DIC)


2) 시기적 구분

① 초기쇽

② 진행성 쇽

③ 비가역성 쇽

[stage I] : early stage(compensated hypotension -보상성 저혈압)

① circulating blood volume ↓와 hypotension → reflex mechanism이 활성화 되어

② heart rate 빨라지고, peripheral arteriolar bed의 consriction → sympatheic, adrenal

gland medulla에서 epinephrine, NE 분비에 의해 ②의 매개

③ Renin-angiotensin-aldosterone(kidney에 작용) → sodium과 H2O 저류

④ Blood volume 증가 : ADH, pGs는 autoregulatory mechanism

- arteriole과 venule 모두 constriction

∴ 조직의 vascular perfusion

[stage II] : advenced stagetissue - perfusion(조직관류-환류)이 감소한 경우

O2 결핍

↓

anserobic glycolytic mechanism 증가 ∴ lactic acid 증가

( clearence 감소)

↓

hypoxia와 acidosis 결과

↓

vasomotor control 마비 - arteriole dilute

↓

확장된 arteriole로 blood 차서 hydrostaic pressure 증가(capillary로 blood)

↓

fluid가 interstitial tissue로 나간다 ∴ shock




* 증상

① listless ② pale ③ cold ④ face is pinched ⑤ lips blue

⑥ pulse는 rapid & weak ⑦ BP는 low

- arteriole는 dilatation, capillary open, venule은 constriction 지속

∴ fluid가 나가서 BP는 falls


[stage III] : cell & organ injury

membrane permeability ↑

↓

lysosomal ez. 을 leakout

↓

cell injury



* Shock 때 순환장애와 함께 blood caog.과 matabolism에서도 변화

1) Blood coagulation system

acute hypoxia → damage endothelium → coagulation castade triggered → fibrin formation 을 진행시킴

⇒ 결과 disseminated intravascular coagulation syndrome(DIC)

* shock 때 coagulation 촉진 ∴ DIC 유발

2) Cellular metabolism

acute hypoxia ① pyruvic acid와 lactic acid 형성→ metabolic acidosis

② energy utilization system의 억제glucose → hyperglycemia

③ sodium pump failure → water의 aggravation과 electrolyte disturbance


* shock 상태에 영향받는 조직

① brain ② lung ③ heart ④ kidney ← vital organ