충혈
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1. 개요
충혈은 조직 내 혈류가 증가하는 현상을 의미하며, 기능성 충혈과 반응성 충혈의 두 가지 주요 유형으로 분류된다. 기능성 충혈은 조직 활동 증가에 따라 혈류가 증가하는 것이고, 반응성 충혈은 일시적인 혈류 차단 후 혈류가 급증하는 현상이다. 기능성 충혈은 혈관 확장제의 작용으로 조절되며, 뇌와 음경 발기 조직 등 특정 기관에서 특수한 기전을 보인다. 안과에서는 결막의 충혈을 붉은색으로 나타내며, 레이노 현상과 같은 질환과 관련될 수 있다.
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| 충혈 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 특정 조직이나 부위에서 혈액량이 증가하는 현상 |
| 종류 | 활동성 (동맥 확장으로 인한 혈류 증가) 수동성 (정맥 폐쇄로 인한 혈액 유출 감소) |
| 특징 | |
| 육안 소견 | 조직이 붉게 보이는 현상 (홍반) |
| 원인 | 생리적: 운동 시 골격근의 혈류 증가, 염증 병리적: 염증 반응, 혈관 폐쇄 |
| 병리학적 분류 | |
| 활동성 충혈 (Active hyperemia) | 혈관 확장으로 인한 혈액 유입 증가. 염증 부위에서 흔히 관찰됨. |
| 수동성 충혈 (Passive hyperemia) | 혈액 유출 장애로 인한 혈액 축적. 울혈성 심부전, 정맥 폐쇄 등에서 발생. |
| 임상적 중요성 | |
| 증상 | 부종, 통증, 기능 저하 등을 유발할 수 있음. |
| 진단 | 임상 증상 관찰, 영상 검사 (초음파, CT 등) |
| 치료 | 원인 질환 치료, 부종 감소를 위한 압박 요법 등 |
2. 종류
충혈에는 기능성 충혈과 반응성 충혈이 있다.
기능성 충혈은 조직이 살아있을 동안 혈류가 증가하는 현상이다.[3] 조직 활동이 증가하면 산소 분압과 pH는 감소하고, 이산화 탄소 분압, 온도, 칼륨 이온 농도는 상승한다. 이 때문에 혈관이 확장되면서 혈류가 증가한다.[4]
반응성 충혈은 단기간의 혈류 차단 이후 혈류가 재개되면서 혈액 유입이 현저하게 증가하는 현상이다. 짧은 혈류 차단 이후에는 산소 부족과 함께 대사성 노폐물이 쌓일 수 있다.[6]
2. 1. 기능성 충혈 (활동성 충혈)
'''기능성 충혈'''(활동성 충혈)은 조직이 살아있을 동안 혈류가 증가하는 현상이다.[3]기능성 충혈은 대사 산물의 존재와 일반적인 조건의 변화로 인해 조직으로의 혈류가 증가하는 현상이다. 조직 활동이 증가하면 산소 분압과 pH는 감소하고, 이산화 탄소 분압, 온도, 칼륨 이온 농도는 상승한다. 혈관 확장의 주된 기전은 국소 대사 산물과 근원성 효과이다. 조직의 대사 활동이 증가하면 아데노신, 이산화탄소, 젖산 같은 화학 물질의 세포 외 농도가 국소적으로 증가하고, 산소와 pH는 감소한다. 이러한 변화는 혈관 확장을 유발한다. 반대로 대사 활동이 둔화되고 이러한 물질이 조직에서 씻겨 나가면 수축이 발생한다. 근원성 효과는 세동맥과 동맥을 둘러싼 혈관 평활근이 내부 압력이 감소하면 확장하고 벽의 긴장이 증가하면 수축하여 혈관벽의 긴장을 유지하려는 고유한 시도를 말한다.
충혈은 세포 대사가 증가하는 동안 혈관 확장제의 합성 및/또는 방출 증가에 의해 매개될 가능성이 높다. 세포 대사 증가는 혈관 활성 대사 부산물의 증가를 유발한다. 대사와 관련된 몇 가지 추정 혈관 확장제는 이산화탄소(CO2), 수소 이온(H+), 칼륨(K+), 아데노신(ADO), 일산화 질소(NO) 등이 있다. 조직에서 방출된 이러한 혈관 확장제는 국소 세동맥에 작용하여 혈관 확장을 일으키고, 이는 혈관 저항을 감소시켜 혈류가 활성 조직의 모세혈관으로 향하도록 한다. 이러한 증가는 혈액이 조직의 증가된 대사 요구를 충족시키고 O2-요구와 O2-공급 간의 불일치를 방지할 수 있게 한다.[4] 혈류 조절 지점이 (적어도 골격근 조직에서는) 세동맥 수준에 있다고 널리 알려져 있지만, 연구에 따르면 모세 혈관 내피 세포가 기능성 충혈 동안 골격근 혈류의 조율자일 수 있다고 한다. 활성 근육 섬유에서 방출된 혈관 확장제가 국소 모세 혈관 내피 세포를 자극할 수 있고, 이는 차례로 상류 세동맥으로 혈관 확장 신호를 전달하여 세동맥 혈관 확장을 유발하여 혈류가 대사적으로 활성인 조직에 공급하는 모세 혈관으로 정확하게 향할 수 있도록 가장 낮은 저항 경로를 생성하는 것으로 생각된다.[5]
조직의 대사 활동이 감소하면 혈류에서 씻겨나가는 대사 산물이 더 적게 생성된다. 신체 내 대부분의 일반적인 영양소는 대사될 때 이산화 탄소로 전환되므로 혈관 주변의 평활근은 혈액 및 주변 간질액 내 이산화탄소 농도 증가에 반응하여 이완된다. 이 평활근의 이완은 혈관 확장 및 혈류 증가를 초래한다.
기능성 충혈에 대한 특수 기전이 있는 것으로 알려진 조직 및 기관의 예는 다음과 같다.
2. 2. 반응성 충혈
단기간의 혈류 차단 이후 혈류가 재개되면서 혈액의 유입이 현저하게 증가하는 현상이다. 짧은 혈류 차단 이후에는 산소 부족과 함께 대사성 노폐물이 쌓일 수 있다.[6]반응성 충혈은 동맥성 충혈의 한 유형으로, 허혈 또는 짧은 기간의 허혈 후에 장기로의 혈류가 일시적으로 증가하는 현상을 말한다. 이 상태는 허혈성 에피소드로 인한 산소 부족과 대사성 폐기물의 축적으로 인해 발생한다. 특히 다리에서 이 상태를 평가하는 일반적인 방법은 뷔르거 검사이다. 또한, 반응성 충혈은 레이노 현상과 자주 연관된다. 이 시나리오에서는 혈관 내 혈관 연축이 허혈을 유발하여 조직 괴사를 일으킬 수 있다. 그 후, 폐기물을 제거하고 세포 잔해를 청소하기 위해 영향을 받은 부위로 혈류가 증가한다.[6]
3. 조절 기전
반응성 충혈은 단기간의 혈류 차단 이후 다시 혈류가 재개되면서 혈액의 유입이 현저하게 증가하는 현상이다. 짧은 혈류 차단 이후에는 산소 부족과 함께 대사성 노폐물이 쌓일 수 있다.
기능성 충혈은 대사 산물의 존재와 일반적인 조건의 변화로 인해 조직으로의 혈류가 증가하는 현상이다. 조직의 활동이 증가하면 산소 분압과 pH가 특징적으로 감소하고, 이산화탄소 분압이 증가하며, 온도와 칼륨 이온 농도가 상승한다. 혈관 확장의 기전은 주로 국소 대사 산물과 근원성 효과이다. 조직의 대사 활동이 증가하면 아데노신, 이산화탄소, 젖산과 같은 화학 물질의 세포 외 농도가 국소적으로 증가하고, 산소와 pH는 감소한다. 이러한 변화는 상당한 혈관 확장을 유발한다. 대사 활동이 둔화되고 이러한 물질이 조직에서 씻겨 나가면 반대 현상이 발생한다. 근원성 효과는 세동맥과 동맥을 둘러싼 혈관 평활근이 내부 압력이 감소하면 확장하고 벽의 긴장이 증가하면 수축하여 혈관벽의 긴장을 유지하려는 고유한 시도를 말한다.
4. 특수 기관에서의 기능성 충혈
기능성 충혈은 조직이 활동할 때 혈액 흐름이 증가하는 현상이다.[3]
충혈은 세포 대사가 증가하는 동안 혈관 확장제의 합성 및/또는 방출 증가에 의해 매개될 가능성이 높다. 세포 대사 증가는 혈관 활성 대사 부산물의 증가를 유발한다. 대사와 관련된 몇 가지 추정 혈관 확장제는 이산화 탄소(CO2), 수소 이온(H+), 칼륨(K+), 아데노신(ADO), 일산화 질소(NO) 등이 있다. 조직에서 방출된 이러한 혈관 확장제는 국소 세동맥에 작용하여 혈관 확장을 일으키고, 이는 혈관 저항을 감소시켜 혈류가 활성 조직의 모세혈관으로 향하도록 한다. 이러한 증가는 혈액이 조직의 증가된 대사 요구를 충족시키고 O2-요구와 O2-공급 간의 불일치를 방지할 수 있게 한다. 최근 연구에 따르면 국소적으로 생성된 혈관 확장제는 중복 방식으로 작용할 수 있으며, 한 확장제의 길항 작용(약리학적 또는 병리학적)이 다른 확장제에 의해 보상되어 조직으로의 혈류를 유지할 수 있다.[4]
혈류 조절 지점이 세동맥 수준에 있다고 널리 알려져 있지만, 연구에 따르면 모세 혈관 내피 세포가 기능성 충혈 동안 골격근 혈류의 조율자일 수 있다고 한다. 활성 근육 섬유에서 방출된 혈관 확장제가 국소 모세 혈관 내피 세포를 자극할 수 있고, 이는 차례로 상류 세동맥으로 혈관 확장 신호를 전달하여 세동맥 혈관 확장을 유발하여 혈류가 대사적으로 활성인 조직에 공급하는 모세 혈관으로 정확하게 향할 수 있도록 가장 낮은 저항 경로를 생성하는 것으로 생각된다.[5]
반대로, 조직의 대사 활동이 감소하면 혈류에서 씻겨나가는 대사 산물이 더 적게 생성된다. 신체 내 대부분의 일반적인 영양소는 대사될 때 이산화 탄소로 전환되므로 혈관 주변의 평활근은 혈액 및 주변 간질액 내 이산화탄소 농도 증가에 반응하여 이완된다. 이 평활근의 이완은 혈관 확장 및 혈류 증가를 초래한다.
기능성 충혈에 대한 특수 기전이 있는 것으로 알려진 조직 및 기관의 예로는 뇌와 음경 등이 있다.
4. 1. 뇌
뇌는 신경 세포에 의존적인 혈역학적 반응을 통해 기능성 충혈을 일으킨다.[3]4. 2. 음경
음경의 발기 조직은 일산화 질소를 방출하여 기능성 충혈이 일어난다.5. 안과 분야
안과 분야에서 충혈은 결막이 혈류 증가로 인해 붉어지는 현상을 의미한다. 그러나 일반인들은 단순히 눈이 붉은 상태를 충혈이라고 표현하기도 한다.
하지만 결막에 출혈이 발생해도 붉게 보이기 때문에, "결막이 붉은 것 = 충혈"이라는 인식은 잘못된 것이다.[7] 충혈된 부위는 온도가 높다.[7]
6. 한국에서의 관련 질환 및 치료
한국에서는 레이노 현상이 충혈과 관련된 질환으로 자주 언급된다.
6. 1. 레이노 현상
반응성 충혈은 레이노 현상과 자주 연관된다. 이 경우 혈관 내 혈관 연축이 허혈을 유발하여 조직 괴사를 일으킬 수 있다. 그 후, 폐기물을 제거하고 세포 잔해를 청소하기 위해 영향을 받은 부위로 혈류가 증가한다.[6]참조
[1]
서적
Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease
Saunders
[2]
논문
Signaling Mechanisms Underlying the Vascular Myogenic Response
American Physiological Society
1999-04-01
[3]
논문
Local control of blood flow
American Physiological Society
[4]
논문
Potassium inhibits nitric oxide and adenosine arteriolar vasodilatation via KIR and Na+/K+ATPase: implications for redundancy in active hyperaemia
2015-11-15
[5]
논문
Capillary endothelial cells as coordinators of skeletal muscle blood flow during active hyperaemia
2016-12-30
[6]
웹사이트
CV Physiology {{!}} Reactive Hyperemia
https://cvphysiology[...]
2023-12-14
[7]
웹사이트
症状から調べる
https://www.nichigan[...]
2024-10-01
[8]
서적
Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease
Saunders
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