1. 내분비계(Endocrine gland)
* 항상성(homeostasis) : 생명체의 외부환경 변화에 대한 내부환경의 유지
* 내분비(endocrine gland) : 혈액에 의한 운반(뇌하수체, 갑상선, 부신 등)
* 외분비(exocrine gland) : 분비관을 이용 직접 표적에 분비(한선, 타액선, 췌장 등)
1) 내분비기관
① 뇌하수체(pituitary gland)
② 갑상선(thyroid gland)
③ 부갑상선(parathyroid gland)
④ 부신(adrenal gland)
⑤ 고환(testis)
⑥ 난소(ovary)
⑦ 송과체(pineal body)
⑧ 흉선(thymus)
2) 호르몬(Hormone)의 기능
① 신체의 항상성 유지
② 신진대사 조절
③ 발육과 성장의 조절
④ 자율적 운동 및 특수행동 조절
⑤ 미량으로 큰 효력 발생
⑥ 과잉 또는 부족시 인체에 유해
3) 호르몬의 작용기전
(1) 세포질(Cytoplasm) 또는 핵(nucleus)에 작용
① 유전자(gene)에 직접 작용
② steroid 계통의 호르몬
(2) 세포막(Plasma membrane)에 작용
① 세포막의 수용체(receptor)에 결합
② 2차 전령계(2nd messenger) 이용
4) 호르몬의 화학적 분류 : protein, peptide, steroid, amino acid 유도체의 성분에 따라
2. 뇌하수체(Pituitary gland; Hypophysis)
① 접형골(sphenoid bone) 상부의 터어키안(sella turcica; hypophyseal fossa)에 위치
② 무게 : 0.5∼0.6g
③ 후엽의 누두부 : 시상하부와 뇌하수체 연결
④ 구성
a) 전엽(anterior lobe) - 선하수체(adenohypophysis), 원위부, 누두부, 융기부
b) 중엽(middle lobe)
c) 후엽(posterior lobe) - 신경하수체(neurohypophysis), 신경부, 누두부
1) 성장호르몬(Growth Hormone; GH)
① 골격의 성장 촉진
② 출생시-성인
③ GH → 간장 → 조직(대사율 15% 상승)
④ 과소(뇌하수체 왜소증) : 난장이(dwarfism)
⑤ 과잉(호산성세포 종양) : 거인증(gigantism), 말단비대증(acromegaly)
2) 초유호르몬(PRoLactin; PRL, luteotropin hormone; LTH, 유선자극호르몬)
① 유선자극(유즙생산 촉진)
② 임신 5주 이후 분비
③ 출산 후 아기에게 수유하지 않으면 분비감소 → 배란촉진
④ 태반의 estrogen, progesteron이 유즙분비 억제
1) 항이뇨호르몬(AntiDiuretic Hormone; ADH)
① 일명 Vasopressin
② 원위곡세뇨관, 집합관의 수분 흡수 촉진 → 소변 감소
③ 과소 → 요붕증(diabetes insipidus) 유발
④ 과잉 → 핍뇨증(oliguria) 유발
2) 분만촉진호르몬(Oxytocin; Pituitrin)
① 자궁근 수축 → 분만 유도
② 유방 수축 → 유즙분비 촉진
6. 갑상선호르몬(Thyroid gland hormone)
* 갑상선
① 갑상연골(thyroid cartilage)의 전방부(anterior part)에 위치
② 무게 : 20-30g
③ 구성 : 좌엽, 우엽, 협부
④ 분비물질 : thyroglobulin(thyroxine + peptide) >> thyroxin, triiodothyroxin
1) Thyroxine
① TSH에 의해 분비 촉진
② 요오드(I)성 호르몬으로 당대사, 인지질대사, 핵산대사 등 촉진
③ 과잉 : 바세도우씨병(Basedow's disease) - 안구돌출, 체중감소, 이상발한, 감정불안, 심장박동증가
④ 결핍
a) 크레틴병(cretinism) : 발육지연(유아)
b) 점액수종(myxedema) : 체중증가(성인)
2) Calcitonin
① 뇌하수체의 지배를 받지 않는 독립적 호르몬
② 갑상선 C-cell에서 분비
③ 혈중 Ca++ 농도 감소(저칼슘증 유도)
④ parathormone과 길항작용
7. 부갑상선호르몬(Parathyroid hormone)
* 부갑상선
① 갑상선(thyroid)의 후면(posterior side)에 상하좌우 4개의 구슬모양
② 기능 : 혈중 Ca++ 증가, 세뇨관에서 재흡수 촉진
③ 비타민 D에 의해 조절
1) Parathormone
① 혈중 Ca++ 농도 증가
② 소장 및 세뇨관에서 칼슘 재흡수 촉진
③ 과잉 : 고칼슘증(hypercalcemia), 골다공증(osteoporosis), 신석증(renal stone)
④ 결핍 : 테타니증(tetany disease) - 근육경련 유발
8. 췌장호르몬(Pancreas hormone)
* 췌장
① 회백적색, 복막후 장기, 70g
② 구분 : 두부, 체부, 미부
③ 외분비(소화액 분비), 내분비(호르몬 분비)
④ 내분비계(Langerhan's island) : 미부(tail)에 주로 분포
1) Insulin
(1) 췌장(이자)의 랑게르한스섬의 β세포에서 분비 * B cell * 75%
(2) 기능
① 세포막의 포도당(glucose), 아미노산, 지방산의 투과증가
② glycogenesis의 증가(간장에서 glycogen 합성 촉진)
③ lipogenesis의 증가
(3) 평균혈당 : 90-100mg/100ml
(4) 결핍 : 당뇨병 유발
**참고**
인슐린이라는 명칭은 섬이란 뜻의 라틴어인 insula에서 연유한다. 1921년 캐나다의 의사 F.G.밴팅과 C.H.베스트에 의하여 처음으로 이자에서 채취되었고, 그 후 인슐린의 결정을 얻게 되었다. F.생거에 의해서 소의 인슐린의 구조가 밝혀졌다(1955). 이것은 단백질 중에서는 최초로 구조식이 밝혀진 것으로서, N말단이 글리신이고 C말단이 아스파라긴으로 끝나는 21개의 아미노산 잔기를 포함하는 A사슬과 N말단이 페닐알라닌이고 C말단이 알라닌의 30개의 아미노산잔기로 되어 있는 B사슬이 서로 S-S결합으로 연결되어 있다. 포도당으로부터 글리코겐의 생성, 포도당의 산화 및 지방으로의 전화 등을 촉진하는 작용이 있다. 따라서, 인슐린의 수용액을 주사하면 혈당이 저하하므로 당뇨병의 치료에 쓰인다. 또 인슐린을 피하에 대량 주사하면 혼수에 빠지는 것을 이용하여 정신병 치료에 인슐린쇼크요법으로서 쓰인다. 이 밖에 비만증과 그리고 간장병 등의 치료에도 쓰인다.
2) Glucagon
(1) 인슐린에 수반하여 이자에 있는 랑게르한스섬의 α세포에서 분비 * A cell * 20%
(2) 기능
① 간장에서 glycogen 분해 촉진(근육은 예외)
② 지방산 분해 촉진
③ 단백질, 중성 지방산 분해 촉진
** 참고 **
글루카곤은 글리카곤(glycagon) 또는 항인슐린, 인슐린 B라고도 한다. 인슐린과는 반대로 혈당량을 증가시키는 작용을 한다. 1953년 분별침전에 의하여 결정화되었다. N말단 히스티딘에서 시작하여 C말단 트레오닌에서 끝나는 29개의 아미노산 잔기로 구성되는 단일사슬펩티드이다. 분자 내에 S-S결합을 가지지 않는 점에서도 인슐린과는 전혀 다르다. 이 구조는 최근 화학합성에 의해서도 확인되었다. 글루카곤 작용의 초기과정은 표적세포(標的細胞)에 있는 수용기와 특이하게 결합하여 아데닐산사이클라아제를 활성화하며, 고리 모양 amp가 제2메신저가 되어 포스포릴라아제를 활성화하여 글리코겐의 분해를 촉진한다.
3) Somatostatin
(1) D cell : 췌장의 A, B cell 분비 억제
(2) 인슐린, 글루카곤 분비 억제
** 참고 **
소마토스타틴 (somatostatin)은 성장호르몬의 분비를 억제하는 작용이 있는 호르몬으로 성장호르몬 억제방출인자(growth hormone-releasing factor:GRF)라고도 한다. 1973년 미국의 기르만이 양의 시상하부에서 추출했다. 성장호르몬뿐만 아니라 이자에서 분비되는 인슐린과 글루카곤, 위의 가스트린, 소장의 세크레틴 등의 분비도 억제하는 작용이 있음이 명백해짐에 따라 이자 ·위 ·십이지장 ·공장 등에 존재한다는 것이 확인되었다.
여러 가지 호르몬의 분비를 억제하는 성질을 이용하여 성장호르몬의 분비과잉이 원인이 되는 거단증(巨端症), 인슐린과 관계가 깊은 당뇨병 등의 치료제로서 주목을 받고 있다. 77년 미국의 H.W.보이어 등이 화학적으로 합성한 소마토스타틴 유전자를, 유전자공학 기술을 이용하여 대장균의 플라스미드에 짜 넣어 대장균의 체내에서 소마토스타틴을 만드는 데 성공했다.
9. 부신호르몬
* 부신
① 신장(kidney)의 상부, 삼각형 모양, 10g
② 구성
a) 피질 : 사구대, 속상대, 망상대
b) 수질
③ 피질은 뇌하수체의 ACTH 지배를 받음
1) 부신피질(adrenal cortex)
(1) steroid 계통, 뇌하수체의 ACTH에 의해 조절
(2) 3개의 층
① 사구대(zona glomerulosa) : 염류피질호르몬(mineralocorticoid ; 무기질피질H)
ex) aldosterone(전해질, 수분대사 조절)
## 참고 ##
알도스테론(aldosterone)은 부신피질 호르몬 중에서 가장 대표적인 스테로이드 호르몬으로서 생체의 전해질, 특히 나트륨과 칼륨의 대사에 강한 작용을 한다. 즉, 신장의 세뇨관(細尿管)에 작용하여 나트륨의 배설을 억제하고, 칼륨의 배설을 촉진시킨다. 혈액 속에 항상 고농도로 들어 있으며, 뇌하수체의 부신피질자극 호르몬의 작용은 받지 않는다. 보통의 부신피질 호르몬과 같은 류머티즘의 통증을 없애는 효력은 없다.
② 속상대(zona fasciculate) : 당류피질호르몬(glucocorticoid)
ex) cortisone(당질대사 조절)
③ 망상대(zona reticularis) : 성호르몬(sex hormone)
ex) androgen
##참고 ##
안드로겐(androgen)은 남성 생식계의 성장과 발달에 영향을 미치는 호르몬의 총칭이다. 일반적으로 안드로겐(androgen)은 남성의 2차 성징 발달에 작용하는 호르몬으로, 주로 남성의 정소에서 분비되지만 일부는 부신피질과 여성의 난소에서도 분비된다. 남성 호르몬의 작용을 나타내는 물질에 대하여 그 기원에 관계없이 안드로겐이라고 부른다. 그것은 모두 탄소원자 19개를 가진 스테로이드로서 안드로스탄의 유도체이다. 이것에는 고환에서 분비되는 테스토스테론을 비롯하여 그것이 변하여 오줌 속에 배설되는 안드로스테론이나 디히드로에피안드로스테론의 대사산물 등이 있으며, 부신피질에서 분비되는 아드레노스테론 등 천연 호르몬이 포함된다. 안드로겐은 골조직에서 단백질의 증가, 신장의 무게와 크기, 땀과 피지샘의 활동 증가, 적혈구세포의 재생 등에 관여한다.
** 참고 **
부신피질호르몬(adrenal cortical hormone)은 탄수화물과 무기질 대사에 주로 관여한다. 피질에서는 약 50종의 스테로이드가 얻어지고 있으며 그 중에는 아무런 작용도 없는 것도 있다. 작용이 있는 것은 무기질코르티코이드(무기질피질호르몬)와 당질코르티코이드(당질피질호르몬)로 크게 나눈다. 포유류의 무기질코르티코이드의 예는 알도스테론으로 안지오텐신(angiotensin)에 의해 분비가 조절된다.
당질코르티코이드의 대표적인 것은 코르티솔 ·코르티손 ·코르티코스테론 등이 있다. 이들 호르몬의 구조식은 동물의 종에 따라 다소 다르다. 부신피질호르몬의 분비는 뇌하수체의 부신피질자극호르몬(ACTH)에 의해 조절되며, 당질코르티코이드의 분비는 일주기성(日週期性)이 있다. 또, 스트레스가 되는 자극이 주어지면 뇌하수체의 부신피질자극호르몬의 분비가 왕성해져, 그 결과 당질피질호르몬이 다량으로 분비되어 자극에 적응할 수 있도록 체내조건을 만든다.
2) 부신수질호르몬
(1) 아드레날린(Adrenaline ; epinephrine)
① 75% 분비
② 추위에 노출, 저혈당인 경우 분비됨
③ 글리코겐 분해 -- 혈당 상승, 심박수 증가
** 참고 **
아드레날린은 1901년 다카미네조키치[高峰讓吉]에 의해 부신수질에서 염기성 물질로서 순수하게 분리되었다. 천연으로 존재하는 것은 L형(좌회전성)뿐인데, 유기합성된 D형(우회전성)보다 약 15배나 생리적인 활성이 강하다. 메틸기(基)가 떨어진 노르에피네프린(노르아드레날린)도 같은 활성을 나타내나, 에피네프린보다는 약하다. 에피네프린에는 신경에 대한 작용과 호르몬 작용이 있다. 교감신경이 흥분한 상태가 되면 심장의 박동이 빨라지고 모세혈관이 수축하므로 혈압이 상승한다. 에피네프린을 생체에 투여하면 유사한 증세가 나타나는 것으로 보아 에피네프린은 교감신경에 있어서의 자극의 전달물질이라고 생각되고 있다. 중추로부터의 전기적인 자극에 의해 교감신경의 말단에서는 에피네프린이 분비되어 근육에 자극을 전달한다. 부교감신경이나 운동신경에서는 아세틸콜린이 이 구실을 하고 있다.
한편, 호르몬으로서는 부신수질에 다량으로 함유되어 혈당량(血糖量)을 조절하고 있다. 글리코겐을 분해하는 효소 포스포릴라아제는 아데닐산에 의하여 활성화된다. 에피네프린과 이자의 랑게르한스섬에 있는 α세포에서 분비되는 글루카곤이 이 작용을 도와 포스포릴라아제의 활성을 높인다. 그 결과 간이나 골격근에서의 글리코겐의 분해가 촉진되어 혈액 속의 당이 증가하게 된다. 동시에 뇌하수체의 당질대사(糖質代謝) 호르몬과 부신피질의 글루코코르티코이드 등도 혈당량을 증가시키는 작용을 하며, 반대로 이자의 랑게르한스섬의 β세포에서 분비되는 인슐린은 혈액 속의 당의 양을 감소시키는 작용을 한다. 따라서 이들 호르몬의 공동작용에 의하여 혈액 속의 당의 농도가 일정하게 유지되게 된다. 생체 내에서의 합성은 티로신에서 노르에피네프린을 거쳐 이루어지며, 분해는 수산기(水酸基)가 메틸화되어 활성을 상실한 다음 아민산화효소의 작용에 의해 이루어진다.
백색의 분말로 공기 중에서 산화되어 갈색으로 된다. 물에 녹기 어렵고, 에탄올이나 에테르 등에도 녹지 않는다. 염화철(Ⅲ)의 수용액을 가하면 산성에서는 녹색, 알칼리성에서는 분홍색의 발색반응(發色反應)을 일으킨다. 의약품에서는 이것을 보통 염산에피레나민이라고 하여 안정제와 보존제를 가하여 1,000배 용액으로 하여 사용한다. 위산(胃酸)에 의하여 분해되므로 내복으로 사용하지는 않는다. 교감신경 흥분제 ·혈관수축제 ·혈압상승제로 사용되며, 출혈을 멎게 하고 기관지 천식의 발작에 효과가 있다. 주사제 ·도포제(塗布劑) ·스프레이제로 한다. 수용액은 공기에 의해 산화되어 빨간색으로 변한다. 자주 사용하게 되면 불안 ·두통 ·불면 ·심계 등의 부작용이 따른다.
(2) 노르아드레날린(noradrenaline) ; 노르에피네프린(norepinephrine)
① 25% 분비
② 출혈 등의 이유로 혈압이 낮아지는 경우 분비
③ 혈관 수축, 심박수 증가, 심박출량 증가, 동공산대, 평활근이완, 소화선분비억제
** 참고 **
노르아드레날린(noradrenaline)은 포유류에서는 교감신경 말단에서 화학전달물질로서 분비된다. 에피네프린에서 N-메틸기가 떨어진 물질이다. 소의 부신수질에서는 1부(部)의 노르에피네프린에 대하여 4부의 에피네프린이 포함되며, 또 시판되는 에피네프린에는 10∼20%의 노르에피네프린이 함유되어 있다. 그 작용은 에피네프린과 비슷하나, 양적으로나 질적으로 다소 차이가 있다. 부신수질 내에 있는 효소와 atp(에이티피)를 필요로 하는 반응에 의해 메틸기 전이로 에피네프린이 된다. 부신수질 이외의 호(好)크롬조직으로부터는 노르에피네프린이 분비된다.
10. 성선호르몬(Sexual hormone)
1) 난소호르몬(Ovary hormone)
(1) 난포형성호르몬(에스트로겐, estrogen; Estradiol)
① steroid 계통
② 포상난포, 태반에서 분비
③ 기능 : 난자의 성숙, 자궁내막의 증식, 질내부의 산성화, 배란촉진, 성주기 유지, 자궁경부의 점액분비, 임신기간 동안 초유호르몬의 분비억제, 출산후 분비촉진, 2차 성징 발현
## 참고 ##
에스트로겐(estrogen)은 천연적으로 존재하는 에스트론·에스트라디올·에스테트롤과 이들과 같은 생물활성(生物活性)을 지닌 합성 에스트로겐으로 분류된다. 스틸베스트롤과 같은 합성형의 일부를 제외하고 그 나머지의 에스트로겐은 스테로이드 구조를 지닌다. 에스트론 0.1㎍이 지닌 생물학적 작용을 1IU(국제단위)로 하여, 이를 에스트로겐의 단위로 사용한다.
분비원(分泌源)은 주로 난소의 난포(卵胞) 및 황체(黃體)인데, 임신시의 태아 태반계, 부신(副腎)·정소(精巢) 등에서도 분비된다. 난소에서의 에스트로겐 분비는 하수체전엽(下垂體前葉)에서 분비되는 성선자극(性腺刺戟) 호르몬에 의해 지배되는데(하행성 조절), 거꾸로 에스트로겐에 의한 간뇌하수체계로의 피드백 작용도 한다(상행성 조절). 이 양자의 상호관계에 의해서 성주기(性週期)가 성립된다.
에스트로겐은 ‘여성을 만드는 호르몬’이라 일컬어지며, 그 작용은 표적조직인 간뇌-하수체전엽-성기 및 유선(乳腺)뿐만 아니라 전신(全身)에 미친다. 에스트로겐은 그 수용체를 매개로 하여 기능을 하며, 주요한 생리작용은 자궁내막의 증식, 자궁근의 발육, 제2차 성징(性徵)의 발현, 월경주기 성립의 매개, 임신시의 모체변화 야기, 유선관(乳腺管)의 증식분비 촉진 등이다. 에스트로겐은 주로 간장에서 대사(代謝)를 받아, 포합성(抱合性) 에스트로겐이 되어 오줌으로 배설된다.
임상적으로는 무월경이나 월경이상의 치료, 월경의 인위적 이동, 갱년기장애, 전립선암이나 유방암에 대한 호르몬 요법, 골다공증에 대해서 사용되고 있다. 경구피임약은 황체호르몬과 에스트로겐으로 이루어진다. 또 배란 유발제인 클롬펜이나 유방암 치료에 쓰이는 타목시펜은 비스테로이드성 항(抗)에스트로겐이다.
(2) 황체형성호르몬(Progesterone ; Gestagen)
① steroid 계통
② 황체에서 분비
③ 기능 : 수정란의 착상 촉진, 배란억제(임신 유지), 출산후 prolactin의 분비촉진
2) 고환호르몬
정세관의 간질세포(Leydig's cell)에서 분비
(1) 테스토스테론 (testosterone)
① 간질세포(Leydig's cell)에서 분비
② 남성 생식기 발육, 2차 성징 발현
(2) 에스트로겐
① sertoli cell에서 합5성 분비
② 정자형성 촉진
11. 송과체호르몬
1) 멜라토닌(melatonin)
송과선(松果腺)에서 생성·분비되는 호르몬이다. 송과선이란 척추동물의 간뇌(間腦) 등면에 돌출해 있는 내분비선이다. 두부(頭部)의 피부를 통과하여 들어오는 빛을 받아들일 수 있다. 따라서 밤과 낮의 길이나 계절에 따른 일조시간의 변화 등과 같은 광주기를 어떤 형태로든 감지하여 생식활동의 일주성(日周性)이나 연주성 등 생체 리듬에 관여하는 호르몬을 형성한다. 이 호르몬이 멜라토닌이다. 특히 생식에 있어 멜라토닌의 농도가 높을 때는 생식세포의 발달을 억제하고 낮을 때는 촉진하는 작용을 한다. 멜라토닌은 오늘날 그 존재가 확인된 유일한 송과선호르몬이다. 사람에 있어서 생식선자극호르몬의 분비를 억제하는 작용을 하는 것으로 추정되는데, 그것은 송과선종양이 사춘기에 발생하는 점으로 보아 알 수 있다. 양서류에서는 색소세포 속에 있는 흑색소과립을 응집시키는 작용을 하기 때문에 몸빛깔이 희끄무레해진다. 설치류에서는 프롤락틴(prolactin)의 분비 촉진작용, 뇌하수체 기능의 억제작용 등을 한다.
12. 흉선 호르몬
흉선(胸腺 ;thymus)은 흉골의 후방, 심막(心膜) 및 심장의 대혈관의 앞쪽에 있는 기관으로 편평한 삼각형 모양이고, 좌엽과 우엽으로 나뉘는데 좌우의 모양이 같지 않다. 적회색을 띠고 있으며 구조는 연하다. 신생아 때부터 발육하고, 12∼14세까지는 상당히 커지며, 사춘기에 정점에 달하였다가 그 후부터는 점차 퇴화하고, 지방에 싸여 흔적이 된다. 조직의 구조는 세망세포와 세망섬유로 구성되는데, 피질과 수질로 나누어져 있다. 피질에는 림프구가 존재하고, 호중성 ·호산성 ·호염기성의 백혈구가 존재한다. 수질에는 림프구가 적고 세망구조가 발달해 있다. 수질의 중심에는 핫살소체(Hassal's body)가 있고, 그 내부에는 사멸되어 가는 것처럼 보이는 상피세포가 있다. 이 소체의 작용은 확실하지 않다.
흉선 호르몬의 기능은 생식선 발육 억제, 뼈의 발육 촉진 등이다.