내분비계의 해부 및 생리

내분비계는 중요한 신체계통입니다. 이것은 신경계와 긴밀하게 연결되어 수많은 생리학적 과정을 조절합니다. 신경자극을 통해서 그 조절을 발휘하는 신경계와는 다르게, 내분비계는 호르몬(hormone)이라는 특수한 화학 메신저를 통해서 우리 몸을 조절합니다. 이 호르몬이라는 용어는 '자극하다', '촉발하다'의 의미를 갖는 호르마우(hormau)라는 그리스어에서 유래되었는데, 이 호르몬은 활동을 유지하면서 수많은 활성세포 과정을 조절합니다. 많은 사람들은 호르몬 기능의 과잉 혹은 결핍을 포함한 내분비장애를 가지고 있습니다. 오늘은 내분비계의 해부 및 생리에 대해서 먼저 알아보도록 하겠습니다.

 

내분비계의 해부 및 생리

내분비계에는 8가지 주요 샘으로 시상하부, 뇌하수체, 갑상샘, 부갑상샘, 가슴샘, 이자, 부신, 그리고 생식샘이 있습니다. 이 내분비샘 외에도 많은 체조직이 내분비 기능을 갖고 있으며, 콩팥, 심장, 태반과 소화기관의 일부분이 이에 해당됩니다.

1. 시상하부

시상하부(hypothalamus)는 대뇌 안에 위치해 있는 것으로 시상하부세포는 신경세포나 신경원, 그리고 샘세포 이렇게 두 가지 역할을 합니다. 많은 시상하부세포는 신경세포로서 자율신경계(혈압 혹은 혈당치를 감지하고 정보를 신경 자극을 통해 중추신경계로 전달)로부터 정보를 받습니다. 다른 시상하부세포는 샘세포처럼 호르몬을 만들고 그 호르몬을 시상하부와 뇌하수체 앞엽샘과 연결되어 있는 조직 줄기로 분비하면서 반응합니다.

2. 뇌하수체

뇌하수체(pitutary gland)는 완두콩만 한 크기이며, 이 조직은 시상하부와 다른 기능적 관계를 가지고 있습니다. 뇌하수체 뒤엽샘은 시상하부에서 보낸 신경자극에 반응하는 반면에 노하수체 앞엽샘은 시상하부와 뇌하수체와 연결된 줄기를 따라 내려온 시상하부호르몬에 반응합니다. 뇌하수체뒤엽은 항이뇨호르몬(ADH/체액의 잔류를 유도함)과 옥시토신(자궁수축과 젖분비 유발)을 생산합니다. 뇌하수체 앞엽 호르몬의 대부분은 다른 내분비샘을 조절하기 때문에 직접적으로 뇌하수체 앞엽을 포함하는 장애는 거의 내분비응급에 속하지 않습니다.

3. 갑상샘

갑상샘(thyroid gland)은 '콜로이드'라는 진한 액체로 채워진 난포라는 작고 좁은 주머니(낭)로 구성되어 있습니다. 호르몬 티록신(T4)과 삼요드티로닌(T4)은 콜로이드 안에서 생산됩니다. 갑상샘은 뇌하수체호르몬 중 갑상샘자극호르몬(THS)에 의해서 또는 추운 환경조건에 의해서 자극을 받을 때 세포의 기초대사율을 증가시키는 이 호르몬들을 분비합니다. 갑상샘은 또한 다른 호르몬인 칼시토닌을 생산하는 C세포라는 난포 주위 세포를 가지고 있습니다. 칼시토닌은 뼈에 칼슘 흡수를 증가시켜 혈중 칼슘 농도를 저하시키고 뼈조직의 파괴를 억제합니다.

4. 부갑상샘

부갑상샘호르몬(parathyroid hormone)은 세 가지 다른 표적조직의 작용을 통해서 혈중 칼슘 농도를 증가시킵니다. 첫 번째 표적인 뼈에서는 부갑상샘호르몬이 혈액으로 칼슘을 분비합니다. 창자에서는 부갑상샘호르몬이 칼슘 흡수를 증가시키는 비타민을 활성형으로 전환하고 콩팥에서는 부갑상샘호르몬이 칼슘의 재흡수를 증가시킵니다. 부갑상샘의 기능이 소실되면 혈중 칼슘 농도가 낮은 저칼슘혈증이 일어날 수도 있습니다.

5. 가슴샘

소아의 가슴샘은 꽤 크지만, 성인이 되면 지방이나 섬유조직의 작은 잔여분으로 위축됩니다. 소아의 경우 티모신(thymosin)은 세포매개면역에 관여하는 세포인 T림프구가 성장하는 데 결정적인 역할을 합니다.

6. 이자

이자 속 내분비조직의 다발 '랑게르한스섬'의 세 가지 중요한 내분비세포의 유형은 알파, 베타, 델타입니다. 각 유형은 서로 다른 호르몬을 생산하고 분비합니다. 섬조직의 약 25%는 알파세포로 이루어져 있으며, 알파세포는 글루카곤을 생산합니다. 혈당농도가 떨어지면 알파세포는 글루카곤의 분비를 증가시킵니다. 글루카곤은 다당류로써 포도당의 저장 형태인 글리코겐의 분해를 자극하여 개개의 포도당분자를 혈액 속으로 방출합니다. 이러한 과정을 글리코겐분해라고 하는데, 한 개 이상의 조직에서 일어나며, 간에서의 작용이 혈당치를 올리는데 가장 중요한 역할을 합니다. 베타세포는 섬조직의 약 60%를 차지하며, 호르몬 인슐린을 생산합니다. 인슐린은 글루카곤의 길항제로서 체세포에 의한 포도당 섭취를 증가시켜서 혈당치를 낮춥니다. 섬조직의 10%를 차지하는 델타세포는 소마토스틴을 생산합니다. 이 호르몬은 섬 안에서 글루카곤과 인슐린의 분비를 억제하는 작용을 합니다.

7. 부신

부신(adrenal gland) 한 쌍은 콩팥의 위쪽에 위치하고 있으며 부신 속질, 부신겉질로 구성되어 있습니다. 교감신경이 자극을 부신속질에 전달하면, 그 세포는 혈중으로 카테콜라민 호르몬인 에피네프린과 노르에피네프린을 분비하여 반응합니다. 부신의 바깥쪽, 부신겉질은 인체에 매우 특이한 영향을 미치는 글루코코르티코이드, 미네랄코르티코이드, 남성호르몬, 이 세 가지 종류의 스테로이드성 호르몬을 분비합니다.

8. 생식샘

난소는 난자를 생산하고, 고환은 정자를 생산합니다.  남녀 생식샘의 차이는 분명한데 , 한 가지 중요한 기능을 공유합니다. 주로 사춘기의 성적 성숙과 생식에 관여하는 내분비샘입니다.

9. 내분비작용과 관계되는 다른 기관들

다른 계통의 특정기관들은 호르몬을 직접 혈액으로 분비합니다. 태반은 임신기간 동안 인체융모생식샘호르몬(hCG)을 분비하기 때문에 내분비샘으로 간주됩니다. 이 외에도 심장의 동맥벽에 호르몬 생산세포가 있는데 심방성 나트륨배설촉진호르몬은 비정상적으로 높은 혈액량이나 혈압 때문에 동맥벽의 증가된 긴장에 반응하여 어떤 동맥세포가 분비한 것입니다. 콩팥에도 약간의 내분비기능이 있는데 레닌을 분비하여 혈액량이나 혈압 감소에 작용하며, 골수에 적혈구의 생산을 자극하는 에리트로포이에틴이라는 호르몬을 분비합니다.

 

이어서 다음 시간에는 호르문에 문제가 생겼을 때 나타나는 내분비계 장애의 종류에 대해서 알아보도록 하겠습니다.