피부 상처 치유 과정 - pibu sangcheo chiyu gwajeong

관리자 | 기사입력 2008/05/19 [09:36]

상처의 의미는 피부의 정상적인 구조와 기능에 이상이 발생한 것이며, 상처가 회복된다는 것은 복합적이면서도 역동적인 과정으로 정상적인 구조와 기능이 회복되는 것을 의미한다. 그 과정은 잘 정돈된 일련의 과정이 시간에 따라 일정하게 진행된다. 그러나 노화된 피부에서는 이런 일련의 과정이 제대로 이루어지지 않아서 염증기가 감소되거나 연장되기도 하며, 조직의 재형성도 제대로 진행되지 못하여 흉터가 남을 확률이 높아지게 된다.

상처의 회복은 진피와 표피에서 동시에 이루어지고 있지만 두 과정이 확연히 구분되어 진행되고 있다. 이런 일련의 과정에 대하여 완전히 이해하고 있어야 정확한 외과적 시술을 시행할 수 있으며, 치료결과를 정확히 예측 할 수 있고, 비후성 반흔과 같은 부작용이 발생하였을 경우에도 어렵지 않게 대처 해나갈 수 있으리라 생각된다.

1) 진피에서의 상처회복

 상처의 회복과정은 일반적으로 환자의 전신 상태, 상처의 상태 그리고 외부요건에 따라 결정이 된다. 상처회복은 출혈이 되면서 시작되는데 교원질이 hageman factor xⅡ에 노출되면서 혈액응고가 일어나며 섬유소원이 섬유소로 전환되고 혈소판에서는 혈소판 성장인자와 화학주성을 보이는 물질을 분비하게 된다.

일반적으로 응고된 혈액은 상처회복에 매우 중요한 역할을 하는 기질을 형성하는 역할을 하는데 이 기질은 주로 섬유소, 파이브로넥틴, 그리고 혈소판으로 이루어져 있다. 출혈이 없는 상처의 경우에는 보체 또는 다른 면역 반응에 의하여 상처 회복이 시작되는 것으로 알려져 있다. 상처의 치유과정은 염증기, 육아조직 형성기, 그리고 상처조직 재형성기로 이루어진다.

① 염증기는 화학 주성에 의한 염증세포의 침윤이 일어나는 시기이다. 상처의 상태에 따라 이 시기의 기간이 달라지는데 봉합된 상처의 경우 4-5일 정도이며, 노출된 깨끗한 상처인 경우 7-10일정도, 레이저 박피술의 경우 그 이상이 걸릴 수 있다. 이 시기는 상처의 회복과정에서 매우 중요한 초기단계로 혈소판, 중성구, 단핵구가 중요한 역할을 하고 있다.

상처가 발생하면 혈소판이 결합조직에 부착되면서 활성화되고 혈액 응고가 시작되고 또한 활성화된 혈소판이 알파 과립을 분비하면서 섬유소원, 파이브로넥틴, thrombospondin, von willebrand factor가 유리되어 나온다. 이런 물질에 의하여 혈소판이 더욱 모여들게 되며, 모여든 혈소판은 혈액을 응고시키고, 성장인자를 포함한 사이토카인을 분비하는 역할을 하고 있다. 상처회복에 관여하는 성장 인자에는 여러 종류가 있는데 표피재생에 중요한 역할을 하는 tgf-α와 섬유아세포를 유도하고 성장시키는 platelet derived growth factor(pdgf), 섬유아세포와 표피세포의 성장 및 신생혈관을 형성케 하는 fibroblast growth factor, 섬유아세포를 유도하고 세포 외 기질을 생산하며 프로테아제 억제자를 생성하는 tgf-β등이 있다.

일반적으로 상처가 발생하면 kallikrein, fibrinopeptide, fibrin degradation products, c5a, leukotrien b4, pdgf등과 같은 화학주성을 보이는 물질에 의하여 혈관의 투과성이 높아지고, 1시간 이내에 중성구가 상처부위에 모이게 된다. 또한 이런 물질들은 중성구 표면에서 cd11/cd18 발현을 높혀 중성구가 혈관벽에 붙어 혈관벽을 뚫고 나올 수 있도록 도와준다. 또한 화학주성을 보이는 물질에 의하여 활성화된 중성구는 엘라스타제와 콜라게나아제를 분비하여 세포들이 혈관 기저세포막을 뚫고 나오는데 도움을 주며, 탐식작용과 효소 그리고 산소 기를 이용한 기전을 통하여 세균을 파괴시키는 역할을 한 후 수일내에 사라진다.

단핵구는 상처 회복에 매우 중요한 세포로 이 세포가 없을 경우 상처 회복이 정상적으로 이루어지지 않게 된다. 교원질, 엘라스틴, 파이브로넥틴등은 단핵구가 상처부위에 모이게 하는 선택적인 화학주성을 보이고 있다. 단핵구는 상처가 발생하고 4-5일 경과후에 상처부위에 모이게 되는데 세균 및 죽은 조직을 제거하며, 세포 외 기질에서 대식세포로 변형이 된다. 대식세포는 대식세포 자신의 생존에 필요한 colony-stimulating factor, 염증유발 인자인 TNF-α, 섬유아세포에 대한 화학주성을 갖고 있는 pdgf 및 섬유아세포 성장인자, il-1, tgf-α, tgf-β등과 같은 여러 성장 인자를 분비하여 결합 조직으로 이루어진 기질을 비롯한 새로운 조직 및 혈관을 형성케 한다.

②육아조직 형성기는 대식세포, 섬유아세포, 혈관이 짝을 이루어서 상처부위로 이동하여 섬유증식, 신생 혈관형성 그리고 세포 외 기질이 형성되는 시기이다. 섬유아세포는 상처 발생 5일경에 나타나서 pdgf 및 tgf-β등과 같은 성장인자의 자극에 의하여 증식이 되는 한편, 섬유소나 파이브로넥틴에 의하여 새로운 섬유아세포가 지속적으로 상처부위에 모이게된다. 이렇게 모여든 섬유아세포는 기질을 만들며 교원질을 합성하게 되는데 이 과정은 2-4주정도 지속이 된다. 그 결과 섬유소와 파이브로넥틴으로 구성되었던 초기의 기질이 교원질로 구성된 새로운 기질로 바뀌게 되며, 이 기질은 다시 섬유아세포의 성장과 교원섬유의 합성을 억제하는 역할을 하게 된다.

육아조직 형성기에 단핵구의 역할은 상피세포의 증식을 유도하며, 기질내에서 신생 혈관을 만드는데 중요하게 작용을 한다. 상처부의의 수축은 상처 발생후 7일쯤에 나타나기 시작하지만 14일정도 경과할 때까지는 확연하게 들어 나지 않는다. 상처의 수축에 관여하는 중요한 세포는 육아조직내에서 가장 많이 관철되는 근 섬유아세포로 악틴과 미오신 세섬유를 풍부하게 함유하고 있다. 약2주정도 경과후 상처내에서 수축선상에 일치하여 근 섬유아세포의 양끝이 서로 연결되어 일렬로 정렬되어 있으며 상처부위의 중심으로 당기게 된다. 그 결과 상처 부위의 축소가 일어나게 되고 상처의 크기가 작아져서 상처 회복이 빠르게 진행되도록 도움을 주는 것으로 이 과정에서는 pdgf사 주 역할을 하고 있는 것으로 밝혀져 있다.

다이란틴, 부신피질호르몬, 콜키신 그리고 빈블라스틴과 같은 약제들은 상처의 수축을 억제하는 작용을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 상처의 수축현상은 상처부위에 망상진피가 있느냐 또는 없느냐에 따라서도 영향을 받게된다. 즉, 망상진피가 소실된 깊은 상처일 경우 상처의 수축이 강하게 나타나며, 피부표층의 상처시에는 수축현상이 거의 나타나지 않는다. 피판술이나 피부이식을 시행하는 경우 수축현상이 적게 발현되는 이육도 이식된 피부에 망상 진피를 포함하고 있기 때문이다. 이 시기에 신경의 재생도 일어나는데 상처 후 4-5주정도 경과하면 감각이 정상으로 돌아오게 된다.

③조직 재형성기는 상처의 수축으로 인하여 발생한 현상을 교정하는 시기이다. 육아조직 형성기에 만들어졌던 혈관이 소실되며 섬유아세포의 성장도 둔화되기 시작한다. 이 시기에는 세포들의 역할은 사라지고 파이브로넥틴, 히알루론산, 프로테오글리칸, 교원질이 관여하게 된다. 파이브로넥틴은 보다 성숙한 교원질이 형성되는 5주경에 사라진다.

히알루론산은 점다당질로 이름 붙여진 다당질로 세포이동시기와 유사분열시 나타나서 세포의 분화가 이루어지면 사라진다. 히알루론산은 세포의 이동시 세포막이 기질에 붙거나, 떨어질때 중요한 역할을 하며, 수분이 많은 조직이기 때문에 부피가 커서 세포의 이동을 쉽게 해주는 역할을 한다. 또한 히알루론산은 세포의 분화에 중요한 물질로 알려져 있는데 육아조직이 완전히 만들어지면 히알유로니데이즈에 의하여 분해되기 시작한다.

프로테오글리칸은 점다당질중에서 가장 복잡한 물질로 주로 기질형성기와 조직 재배치기에 많이 보이며 교원질의 침착을 촉진하고, 세포의 기능을 조절하는 역할을 한다. 콘드로이틴 설페이트, 더마탄 설페이트, 헤파린, 헤파란 설페이트등 여러종류가 있으며 각각 다른 기능을 갖고 잇다. 교원질은 결합조직에서 3가지 형태로 발견되는데, 원섬유 교원질, 기저막 교원질, 다른 간질 교원질이 이에 속한다. 교원질 분해는 중성구, 대식세포, 표피세포, 섬유아세포등에서 분비하는 콜라게나아제에 의한다.

matrix metalloproteinase(mmp)-1, interstitial collagenase는 제1,2,3,10,13형 교원질을 분해하는 작용이 있으며 mmp-2, gelatinase는 변성된 교원질과 제 4,5형 교원질을 분해한다. mmp-3, stromelysin은 제 3,4,5,7,9형 교원질을 분해한다. 상처가 발생하게 되면 상처 가장자리의 표피세포에서 콜라게나아제가 분비되기 시작하여 표피의 재생이 끝나면 분비가 중지된다. 그러나 섬유아세포에서의 분비는 표피세포에서보다는 늦게 시작되지만 표피재생이 끝나도 지속적으로 분비된다. 콜라게나아제는 세포의 기질의 재형성에 관여하기도 하지만 표피의 재생시 표피의 이동에 도움을 주는 역할도 하고 있다. 이런 콜라게나아제는 tissue inhibitor of metalloproteinase와 서로 상호 보완하면서 상처의 수축을 완화시키는 역할을 하게 되며 이 과정에 tgf-β가 중요한 역할을 하고 있다.

2) 표피에서의 상처 회복

 표피의 재생은 표피의 손상이 발생한 후 12시간 이내에 표피 세포의 모양과 기능에 변화가 나타나면서 시작된다. 표피의 재생은 상처의 가장자리에서부터 표피세포가 이동하여 이루어지는데 그 방법은 신체부위마다 차이를 보이고 있다. 각막에서는 표피세포가 일렬로 줄지어 이동하는 모습을 보이고 있으며 피부에서는 표피세포가 “leap-frog”라고 하여 여러 사람을 앞에 구부리게 하여 맨 끝의 사람부터 차례로 등을 짚고 넘어가는 동작과 비슷한 형태로 이루어지고 있다.

또한 상처부위에 땀샘이나, 모낭, 피지선과 같은 피부 부속기가 남아있는 경우 피부 부속기로부터 표피의 이동이 이루어지게 되어 피부 부속기가 남아 있는 경우 표피의 재생이 빠르게 진행되는 것이다. 표피의 이동에 대하여는 아직 완전히 밝혀지지 않았지만 “free edge effect”라 하여 상처가 발생하여 옆에 존재하던 표피세포가 사라지게 되면 그 영향으로 상처의 가장자리에서 세포의 증식이 일어나고 이어서 증식된 표피 세포가 상처부위로 이동하게 되는 것으로 알려져 있으며 칼슘치의 저하와 관계 있는 것으로 생각하고 있다.

이동하고 있는 표피세포는 끝까지 분화하지 못하며 기저세포에서 보여주는 케라틴 5, 14 그리고 건선과 같이 고성장을 보이는 세포에서 발현되는 케라틴 6, 16을 보유하고 있다. 표피의 재생은 많은 요인이 관여하고 있지만 주로 표피성장인자와 섬유아세포 성장인자가 중요한 역할을 한다. 상처가 발생한 후 세포 외 기질이 형성되어 있어야만 표피 세포의 이동이 가능하기 때문에 세포 외 기질이 형성되기 전에 임시로 사용할 초기기질과 기저세포막을 형성하여 표피세포가 이동하기 쉬운 환경을 조성하게 된다.

기저막이 파괴되어 있는 경우 초기기질은 제5형 교원질, 피브린, 피브로넥틴, 테나신, 제1형 교원질로 구성되어 있고 기저막이 손상되지 않은 경우는 피브로넥틴이 침착되어 있어 차이를 보인다. 상처부위의 표면에 가피가 형성되어 있거나, 죽은 조직이 있는 경우 프로테아제를 분비하여 죽은 조직을 제거하고 가피를 분리한 후에야 표피세포의 이동이 이루어지기 때문에 표피의 재생은 느려지게 된다.

일반적으로 반 밀폐요법이나 밀폐요법을 시행하는 가장 큰 이유는 치료부위가 마르지 않고, 가피가 형성되지 않는 환경을 만들어 표피가 쉽게 이동할 수 있도록 하고 결과적으로 표피의 빠른 재생이 이루어지게 하기 위한 것이다. 표피의 이동은 이동하는 표피세포가 서로 맞닿게 되면 멈추게 된다. 이런 과정을 거쳐 새로 형성된 표피는 진피와의 결합력이 약하기 때문에 조그마한 외부 손상에 의해서도 피부에 수포가 형성되거나 피부가 벗겨져 나가게 된다.

결론적으로 표피 및 유두진피에 손상을 보이는 표층의 상처시에는 임상적으로나 조직학적으로 흉터를 남기지 않고 정상 피부로 돌아오게 되며 유두진피 하부의 망상진피에 손상이 발생하는 경우 정상피부와는 구분이 되는 흉터를 남기게 된다. 흉터 조직에는 멜라닌 세포가 없으며 혈관도 거의 분포되어 있지 않기 때문에 하얗게 보이게 된다.