뇌졸중의 병태 생리(Pathophysiology of Stroke)

Pathophysiology(병태 생리)란 어떤 질병의 발생 원인과 진행 과정을 의미한다. 오늘은 뇌졸중이 생물학적으로 어떻게 발병하고 어떤 경과를 가지는지 배워보겠습니다.서론

뇌졸중의 원인은 크게 허혈성과 출혈성으로 나뉜다.허혈성(ischemic, 뇌경색)은 혈관이 막혀 뇌에 혈액이 가지 않는 경우이고 출혈성(hemorrhagic, 뇌출혈)은 혈관이 파열돼 뇌로 혈액이 가지 않는 경우다.

결국 둘 다 뇌에 혈액이 가지 않기 때문에 뇌가 장애를 받아 증상이 나타나는 것이다. 따라서 뇌졸중으로 인한 신경학적 결함은 뇌혈류(cerebral blood flow: CBF) 감소에 기인한다.뇌졸중 병태 생리

뇌졸중으로 인한 신경학적 결함은 뇌혈류(cerebralbloodflow: CBF) 감소에 기인한다.뇌졸중의 병태의 중심이 되는 것은 다음과 같다.

1. 뇌순환 이상(허혈, 출혈로 인한 뇌대사장애) 2. 뇌순환조절기 전 장애(autoregulation 장애, CO2반응성 장애)
2. 혈관이 막히는 허혈성 뇌졸중의 경우에는 대개 동맥경화 등으로 인해 혈관 내강이 좁아져 파쇄되거나 혈전으로 인해 혈류가 저하되는 경우가 많고 혈관이 파열돼 출혈을 일으키는 출혈성 뇌졸중의 경우에는 고혈압과 같은 높은 압력이 혈관벽을 파열시키는 뇌내출혈성이 많다.
3. 뇌졸중은 뇌로의 혈류량이 감소하기 때문에 충분한 산소와 에너지를 공급받지 못한 뇌는 결국 뇌 대사에 이상을 초래한다.산소 부족에 빠진 뇌에서는 혐기적 당분해로 어떻게든 지탱해 나가려 하지만 오랫동안 뇌혈류가 중단될 경우 신경세포는 에너지 고갈로 세포괴사(necrosis)에 빠지며 이는 주로 허혈의 중심(core)에서 관찰된다.
4. 뇌혈류 감소 정도에 따라 신경세포(neuron)의 전기생리학적 변화가 일어나는데 뇌의 혈류 공급이 50ml/100g/min 이하로 감소할 경우 시냅스로 신경전달물질 전달이 차단돼 신경세포의 기능을 못하게 되고 20ml/100g/min 이하로 감소할 경우 이온의 항상성이 무너지게 된다.
5. 만약 혈류량이 0으로 떨어져 4~10분이 지나면 뇌조직 괴사가 일어나게 된다.

또 점차 유산증(lacticacidosis) 상태가 되면서 pH가 저하되고 점차 CO2 증가로 혈관도 확장된다. 혈관 확장이 증가하면 뇌부종을 일으키게 되는데 뇌부종은 두개골 내압(intracranialpressure, ICP) 상승을 초래한다. ICP 상승이 지속되면 뇌탈출(brainernia)이 유발된다.

뇌탈출은 호흡순환장애, 의식장애를 초래하고 진행하면 뇌사를 일으킨다. 보통 뇌부종은 일주일이 고비로 이 기간의 대처가 생명 예후 및 후유증을 결정한다.

뇌혈관이 어떤 이유로 막히거나 터지면 뇌로 가는 산소와 영양분 공급이 중단돼 뇌 일부가 괴사하고 뇌졸중 증상이 나타난다.뇌졸중 중에서도 뇌출혈의 병태는 조금 다르지만 우선 기본 개념은 혈관의 선천성 혹은 퇴행성 변화로 형성된 뇌동맥류에 혈류학적 변화가 초래되면 이로 인한 속탄력막에 병리생리학적 변화가 초래되고 뇌동맥류는 결국 파열을 일으켜 뇌출혈을 일으킨다.

대체로 잘 알려진 병리기전은 다음 두 가지 기전을 기본 개념으로 생각하면 된다.

첫째, 만성 고혈압이나 나이에 의한 뇌혈관 노화가 초래되고 주로 뇌 기저핵부 및 뇌의 작은 천공분지의 손상으로 초래된다는 이론.

둘째, 고혈압 환자에게서 혈압의 갑작스러운 상승이나 뇌혈류 변화로 오면 이런 예기치 못한 변화에 적응하지 못한 정상 혈관이나 모세혈관이 파열돼 뇌출혈을 일으킨다는 이론.

높은 압력이 혈관벽에 계속 가해지면 뇌 내 세동맥혈관이 괴사하고 그 부분이 미세동맥무늬(microaneurysm)가 되는데 그것이 파열되면 뇌출혈이 발생한다는 개념이다.

출혈이 일어나고 혈액이 고인이 굳어지거나 하려고 혈종이 생기고, 이것은 뇌 조직을 파괴한다.뇌 속에 출혈이 일어나면 그 출혈한 혈액이 굳어지고 혈종(hematoma)가 직접 뇌 실질을 파괴한다. 그것에 뇌 부종 및 순환 장애로 인한 이차적인 뇌 손상이 가해진다.

다시 말하면 최초의 출혈이 발생한 후에 형성된 혈종이 주변의 모세 혈관과 세동 맥에 압박을 가하는 것에서 파열을 더욱 조장하고 혈종 주변에 벌어지면서 혈종이 더 커진다. 이런 현상은 처음의 파열 후 3시간 내지 몇시간 계속된다. 혈종이 커지는 위험 인자는 아직 확실히 밝혀지지 않지만 부적절한 혈압 조절이 최대의 요인이라고 생각된다.

뇌졸중의 병태 생리 메커니즘은 완전히 밝혀지지 않은 부분도 많다.기초 연구와 임상 연구를 통해서 아직 정확히 밝혀지지 않은 병태 생리를 규명함으로써 사망률을 줄이고 뇌 중풍 환자의 생활의 질을 높이기 위한 치료 방법을 고안해야 한다.

오늘은 뇌 중풍의 전반적인 병태 생리에 대해서 공부하고 병태 생리에 관한 다양한 학술 논문을 더 자세히 정리하고 추가로 투고하겠습니다.

references)

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