재미있는 생명이야기 - 호르몬 바로 알기
재미있는 생명이야기는 우리 일상과 연계되어 있는 생명과학의 주요 개념들을 살펴봅니다.
글_방재욱 명예교수(충남대학교 생명시스템과학대학 생물과학과)
우리 몸은 외부 환경이나 신체 내부의 변화에 대응해 빠른 신호전달로 반응하는 신경계와 내분비계에서 분비되는 호르몬의 작용으로 항상성(恒常性)을 유지하고 있다.
신경계에서 감지되는 외부의 물리·화학적 자극은 내분비계로 전달되며, 그 자극에 의해 내분비샘에서 분비되는 호르몬의 작용으로 자극에 대한 반응이 일어난다.
호르몬(Hormone)은 유형이 다른 세포들 사이에 신호를 주고 받는 기능을 담당하고 있는 화학물질을 일컫는 말로 ‘자극하다’라는 의미의 그리스어 ‘호르마오(Hormao)’에서 유래된 말이다.
내분비샘에서 분비된 호르몬은 혈액을 따라 우리 몸의 각 부위로 이동해 그 호르몬의 수용체를 지니고 있는 표적세포와 결합 후 항상성 유지에 필요한 특정 기능을 수행한다(그림 1).
우리 몸에서 호르몬 공장이라고도 불리는 내분비샘은 뇌하수체와 시상하부, 갑상선, 부신, 이자(췌장), 생식선(난소와 정소) 등이 있다(그림 2).
내분비샘에서 분비되어 우리 몸의 항상성을 유지해주는 호르몬은 어떤 특징을 지니고 있으며, 주요 기능은 무엇일까?
뇌하수체 호르몬
뇌의 가운데에 위치하는 뇌하수체는 시상하부와 연계되어 생장호르몬, 갑상선 자극 호르몬, 생식선 자극 호르몬, 항이뇨 호르몬 등을 분비한다.
뇌하수체 전엽에서 분비되는 생장 호르몬은 아미노산을 흡수하는 세포를 자극해 생장을 촉진시키는 역할을 한다.
생장기에 생장 호르몬이 과도하게 분비되면 거인증이 유발(그림 3)되며, 반대로 적게 생산될 경우에는 생장 저하로 왜소증이 유발될 수 있다.
항이뇨 호르몬(ADH)은 신장에서 물의 재흡수를 촉진시켜 오줌의 배설을 억제시켜 준다. 알코올은 항이뇨 호르몬의 작용을 억제해주기 때문에 술을 마시면 소변을 자주 보게 된다.
시상의 아래쪽에 뇌하수체로 이어지는 뇌의 중앙에 위치하는 송과선에서는 멜라토닌(Melatonin)이 분비되어 밤·낮의 길이나 계절에 따른 일조시간의 변화와 같은 광주기를 감지하여 일주성(日週性)이나 연주성(年週性)과 같은 신체 활동의 생체리듬에 관여한다.
갑상선 호르몬
목의 가운데에 위치하고 있는 갑상선에서 분비되는 갑상선 호르몬은 뇌하수체에서 분비되는 갑상선 자극 호르몬의 자극에 의해 분비된다.
갑상선 호르몬의 일종인 티록신(Thyroxine)은 혈압, 맥박, 근력, 소화 및 생식 기능 등에서 매우 중요한 역할을 한다.
혈액 내의 티록신 농도가 높아지면 땀 분비가 증가하며, 불안증, 발열 또는 체중 감소 등의 증상이 나타나며, 부족이 되는 경우에는 체중 증가와 함께 무기력증이나 추위에 민감한 증상 등이 나타난다.
갑상선종은 요오드 섭취 부족으로 갑상선 자극 호르몬이 분비가 촉진되어 갑상선을 과도하게 자극해 갑상선이 비대해져 나타나는 증상이다.
갑상선에서 분비되는 칼시토닌(Calcitonin)은 혈액의 칼슘농도가 높을 때 칼슘을 뼈로 보내 그 양을 조절해주는 역할을 한다.
갑상선의 뒤쪽에 위치하는 부갑상선에서는 파라토르몬(Parathormone)이 분비되어 체액의 칼슘 농도가 낮아지면 뼈에서 칼슘을 내보내어 혈액의 칼슘 농도를 증가시키는 역할을 한다.
부신 호르몬
어두운 밤길을 걸을 때 긴장이 되어 심장이 뛰고 피부에 소름이 돋기도 하는 스트레스성 반응이 나타나는데, 부신수질에서 이런 단기적 스트레스성 자극에 반응하는 호르몬인 아드레날린(Adrenalin)과 노르아드레날린(Noradrenalin)이 분비된다.
이들은 혈당량과 대사율을 증가시켜 혈압 상승이나 혈류 변화 등을 통해 자극에 대한 반응 완화에 관여한다.
부신피질에서는 장기적 스트레스에 반응하는 코르티코이드(Corticoid)가 분비된다.
물질대사와 면역에 작용하는 코르티코이드 분비에 이상이 생기면 자가면역이나 결핵 등의 증상이 나타날 수 있다.
부신피질에서 분비되는 알도스테론이 결핍되면 무기염류의 균형 이상으로 만성 내분비계질환인 에디슨병이 유발될 수 있다.
췌장 호르몬
위(胃)의 뒤쪽에 위치하고 있는 췌장(이자)에서는 혈당을 조절해주는 인슐린(Insulin)과 글루카곤(Glucagon)이 분비된다.
혈액 내의 과잉 포도당을 간이나 근육세포에 글리코겐으로 저장시켜주는 역할을 하는 인슐린 분비가 부족해지면 혈액 내의 과다한 당이 소변으로 배출되는 당뇨병이 유발된다.
인슐린과 길항(拮抗) 작용을 하는 글루카곤은 간에 저장된 글리코겐과 지방조직의 지방을 가수분해 시켜 조직세포에 공급해 에너지대사에 이용하도록 해준다.
성호르몬
생식샘인 정소(精巢)와 난소(卵巢)에서 분비되는 성(性)호르몬은 성행위, 생식주기, 신체 발달 등에 작용한다.
사춘기가 되어 성호르몬의 분비가 활발해지면 남성은 남성답고 여성은 여성다운 정신적·신체적 특징이 나타난다.
남성은 테스토스테론(Testosterone)의 작용으로 목소리가 굵어지고, 어깨가 벌어지며 체격이 커진다.
수염이나 체모가 나기 시작하며, 정소가 발달해 정자가 만들어진다.
여성에서는 에스트로겐(Estrogen)과 프로게스테론(Progesterone)이 분비되어 젖가슴이 커지고 피하지방이 늘어 여성의 특징인 곡선미가 발달하게 된다.
여성호르몬은 월경 시작과 난자의 생성 그리고 임신 중 자궁벽을 두텁게 유지해 태아의 보호와 영양분 공급에도 역할을 한다.
호르몬이 정상보다 많이 분비되어 나타나는 증상은 기능항진증(그림 4), 적게 분비되어 나타나는 증상은 기능저하증이라고 부른다.
이러한 호르몬 불균형의 주요 원인은 불규칙한 생활 습관이나 식사 습관이며, 잘못된 다이어트로 인한 영양 섭취 부족이나 만성 스트레스 등도 원인으로 작용할 수 있다.
호르몬의 정상적인 분비를 통한 몸의 항상성 유지를 위해 자신의 생활습관을 돌아보고, 자신에게 맞는 식습관과 규칙적인 운동 계획을 세워 실천해보자.