학문
냉철한라마35
염증 반응이 일어날 때 모세혈관 확장과 백혈구 유입 과정이 궁금해요
피부에 상처가 났을 때 부어오르고 열이 나며 통증이 생기는 염증 반응의 생물학적 이점이 궁금합니다. 히스타민과 프로스타글란딘 같은 매개 물질이 혈관 투과성을 높여 백혈구가 상처 부위로 이동하는 과정이 알고 싶어요.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 염증 반응은 피부에 상처가 나거나 병원체가 침입했을 때 손상된 조직을 보호하고 감염을 억제하기 위해 일어나는 선천성 면역 반응입니다. 상처 부위가 붉어지고 열이 나며 부어오르고 통증이 발생하는 것은 단순히 조직이 손상되었다는 신호가 아니라, 면역세포와 혈관이 협력하여 손상 부위를 회복시키는 과정에서 나타나는 현상입니다.
상처가 발생하면 손상된 세포와 조직에 있던 비만세포, 대식세포 등이 자극을 감지하고 히스타민, 사이토카인, 프로스타글란딘 등의 염증 매개 물질을 방출하거나 생성하는데요, 이때 히스타민은 주로 모세혈관을 확장하고 혈관 내피세포 사이의 틈을 넓혀 혈관 투과성을 증가시킵니다. 혈관이 확장되면 상처 부위로 흐르는 혈액량이 증가하여 피부가 붉어지고 열이 납니다. 또한 혈장 속 수분과 단백질이 주변 조직으로 빠져나오면서 조직이 부풀어 오르는 부종이 발생하며, 혈장 단백질에는 병원체를 제거하는 보체 단백질 등이 포함되어 있어 면역 방어에도 도움이 됩니다.
이후 백혈구가 혈액에서 손상 부위로 이동하는데요, 먼저 호중구와 같은 백혈구가 혈관 내피세포 표면에 느슨하게 붙어 혈류를 따라 구르다가, 접착분자의 작용으로 내피세포에 단단히 부착합니다. 그러면 백혈구는 내피세포 사이를 통과해 혈관 밖 조직으로 빠져나오는데, 이 과정을 백혈구 유출 또는 혈관외유출이라고 합니다. 조직에서는 케모카인과 세균 유래 물질 등이 화학적 유인 신호로 작용하여 백혈구를 상처 부위로 안내합니다. 이러한 방향성 이동을 화학주성이라고 합니다. 상처에 도착한 호중구는 병원체를 포식하고 분해하며, 대식세포는 병원체와 손상된 세포 잔해를 제거하고 조직 회복을 돕습니다. 프로스타글란딘은 혈관 반응에 관여할 뿐 아니라 통증 수용체의 민감도를 높여 통증을 유발하는 데에도 중요한 역할을 하며, 여기에 손상된 세포에서 분비되는 브래디키닌 등의 물질도 통증을 일으키며, 부종으로 인한 조직 압력 증가 역시 통증에 영향을 줍니다. 정리하자면 염증 반응의 생물학적 이점은 혈액과 면역세포를 손상 부위에 집중시켜 병원체를 제거하고, 손상된 조직을 정리하며, 회복을 촉진하는 것이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
채택된 답변안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
염증이 생기면 히스타민이 혈관을 확장하고 투과성을 높여 혈장과 백혈구가 조직으로 이동합니다. 프로스타글란딘은 통증, 열 반응을 강화하며 호중구와 대식세포가 병원체와 손상 조직을 제거해 회복을 돕습니다.
염증 반응은 상처 부위로 면역 세포와 영양분을 집결시켜 병원체를 제거하고 손상된 조직을 복구하기 위한 생체 방어 기전입니다.
먼저 염증반응에서 붉어지고 열이 발생하는 것은 혈류량이 증가하며 발생하는 것입니다.
이로 인해 면역세포 및 영양분 공급이 빨라지고, 병원균 증식을 억제할 수 있습니다.
또한 부종은 혈관 투과성 증가로 삼출액 유출로 발생하는 것인데, 균 및 독소 농도기 희석되고 혈액 응고 인자 유입되며, 백혈구 이동 통로가 확보됩니다.
통증은 부종이 신경을 자극하며 발생하지만, 그 덕분에 손상 부위를 보호할 수 있도록 해줍니다.
그리고 매개 물질 중 히스타민은 모세혈관 내피세포 간격을 벌려 혈관 투과성을 증대시키고, 프로스타글란딘은 혈관 확장을 유도하고 신경말단을 자극해 통증을 발생시켜 손상부위를 보호하고, 히스타민의 혈관 확장 효과를 증폭시킵니다.
마지막으로 백혈구는 혈관벽 단백질인 셀렉틴에 붙었다 떨어졌다를 반복하며 속도가 늦어집니다. 그러다가 활성화된 인테그린이 혈관 내피세포의 수용체와 강하게 결합하여 백혈구가 멈춰 섭니다.
그리고 히스타민으로 넓어진 내피세포 간격을 아메바 운동으로 빠져나갑니다.
이 과정으로 조직에 도착한 백혈구는 세균과 세포 잔해의 화학 물질 농도가 높은 곳으로 이동하여 식세포작용으로 세균을 제거하는 것입니다.