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내분비생리

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by

KIM JI YOUNG

on 5 November 2018

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Transcript of 내분비생리

14. 내분비생리
ENDOCRINE PHYSIOLOGY

영남이공대학교 물리치료학과
Ph.D. Kim JiYoung
flyinghigh0927@gmail.com

내분비(endocrine)

화학물질이 분비세포에서 혈액 속으로 방출되는 현상
내분비기관에서 호르몬(hormone) 분비
호르몬이란 한 조직에서 유리되어 다른 조직 속의 표적세포에
도달되도록 혈류를 통해 운반되는 화학전령 chemical messenger
원격부위를 농도에 의해 조절
속도 느림

표적세포 tatget cell
각각의 호르몬은 반응하는 특정세포
수용체 receptor 포함



호르몬의 특성
 1. 호르몬의 분류

2. 호르몬의 기능

신체조직의 발육 및 성장 조정
자율기능 및 본능적 행동의 조정
전해질 또는 영양소의 대사조절을 통한 내부 환경의 유지 조절

구조단백질은 세포의 형태와 내부구조 결정
효소들은 세포의 대사활동 지휘
호르몬은 구조단백질과 효소의 활성 또는 양을 변화시킬 수 있음
1. 핵 속의 유전자들을 활성화시켜 이제까지 세포질 속에 존재하지 않는 효소나 구조단백질의 합성을 자극
2. 전사나 번역 속도를 변하게 하여 특정 효소나 단백질의 합성 속도를 증감
3. 이미 존재하는 효소의 구조나 형태를 변화시켜 그 효소를 ‘작동하게(on)’ 하거나 ‘멈추게(off)’ 함

3. 호르몬의 작용기전
호르몬이란 여러 가지 세포활동을 조절하여 신체의 조화를 유지하고 외부의 변화에 적절하게 대응하게 하는
전령(messenger) 역할
을 하는 생리적 물질


호르몬에 따라 작용하는 기전
1. 세포막을 통과하는 호르몬의 직접적 영향
2. 세포막을 통과하지 못하는 호르몬의 전령(messenger)를 통한 영향
1. 효소유도에 직접 작용- 세포막 통과
2. cAMP를 통한 작용
3. IP3 및 DAG을 이용한 작용
4. Ca2+을 이용한 작용

세포막 불통과

아데닐산사이클라아제

각종 효소를 인산화

4. 호르몬의 분비조절

음성되먹임기전 negative feedback mechanism
혈액 중에 연관된 호르몬 농도가 높으면 내분비샘의 호르몬 분비 억제
농도가 높으면 분비 촉진

Thyrotropin releasing hormone
갑상샘자극호르몬 방출호르몬

Thyrotropin stimulating hormone
갑상샘 자극호르몬

5. 호르몬 상호작용의 양상

하나의 세포가 동시에 두 가지 다른 호르몬으로 부터 지시를 받을 때

1)대항: 서로 반대되는 작용. 대항효과 antagonistic effect
부감상샘호르몬(PTH) <-> 칼시토닌(calcitonin)


2)상승: 각 호르몬이 만나서 더 큰 결과 유도, 상승효과 synergistic effect

3)관용: 첫번째 호르몬이 자신의 기능을 발휘하기 위해서 관계된 두번째
호르몬을 필요로 하는 경우. 관용효과 permissive effect

4) 통합: 생리적 활동의 협응을 위하여 호르몬들이 서로 보완하는 경우.
통합효과 integrative effect


칼슘조절호르몬
파골세포의 증가와 활성화-> 뼈 흡수를 촉진
뼈 속의 칼슘을 혈액 중으로 방출
혈액 중의 칼슘농도 상승

혈액속의 칼슘량을 감소시키는 작용

6. 호르몬의 분비 리듬

하루주기리듬 circadian rhythm

내분비샘과 분비 호르몬

1. 뇌하수체(hypophysis)
나비뼈의 안장(sella tarcica)에 들어 있는 약 0.6∼0.7g의 기관
샘뇌하수체(선뇌하수체, adenohypophysis)
신경뇌하수체(neurohypophysis)
성장호르몬
갑상샘자극호르몬
부신겉질자극호르몬
황체형성호르몬
난포자극호르몬
멜라닌세포자극호르몬
항이뇨호르몬
1. 성장호르몬(growth hormone, GH)

1) GH의 생리작용

(1)
몸의 발육과 성장 촉진
특히 뼈끝연골(골단연골, epiphyseal certilage)의 형성을 촉진.
뼈의 길이 발육이 증진
난쟁이(왜소증, dwarfism), 거인증(거대증, giantism)
뼈끝연골이 폐쇄된 성인에서 GH의 분비증가가 있으면 말단비대증(acromegaly)
(2) 단백질동화촉진, 아미노산의 세포 내 흡수, 혈중 아미노산의 감소,
소변 속 질소배설을 억제
(3) 혈당 상승
(4) 심장근육과 뼈대근육 조직 속의 글리코겐(glycogen) 함량 유지
(5) 지방조직에 작용해서 혈중유리지방산을 유리,
간 및 말초조직의 지방침착을 촉진

2) GH의 분비 조절

시상하부의 GH방출인자, GH분비억제인자 자극에 의해 조절
야간의 수면중에 가장 많이 분비

2. 갑상샘자극호르몬(thyroid stimulating hormone, TSH)
아미노산 200∼300개로 이루어진 분자량 약 26,000∼ 30,000의 당단백질

갑상샘상피세포에 작용
갑상샘에서 요오드(I)의 선택적인 흡수와 갑상샘호르몬의 생합성 및 분비 촉진

시상하부의 갑상샘자극호르몬방출인자(thyrotropin releasing factor, TRF) 및 혈중 갑상샘호르몬 양에 의한 되먹임기전에 의해 조절

주기적 분비의 진폭이 수면 개시 직전에 현저히 높아짐

3. 부신겉질자극호르몬(adrenocorticotrophic hormone, ACTH)
아미노산 39개로 이루어진 분자량 약 4,500의 펩티드호르몬(peptide hormone)

부신겉질을 자극하여 정상 구조를 유지
부신겉질호르몬(corticoid)의 생성·분비를 촉진
유리지방산의 동원, 혈중 호산구의 감소, 요소 생성 촉진

야간의 수면 후기에 상승을 개시하여 각성 후 30분∼2시간 내에 최고치

시상하부의 부신겉질자극호르몬방출인자(corticotropin releasing factor,CRF)
및 혈중 부신겉질호르몬 농도에 의한 되먹임기전에 의해 조절


4. 생식샘자극호르몬(gonadotrophic hormone, GTH)

1) 난포자극호르몬(follicle stimulating hormone, FSH)



2) 황체형성호르몬(luteinizing hormone, LH)
난소의 원시적인 난포를 자극, 성숙 촉진
에스트로겐(estrogen)의 분비 촉진
LH가 공존하면 그 작용이 증강

남성에서는 정자 형성, 정세관의 발육 촉진

성숙한 난포에 작용하여 배란 유발, 황체 형성
프로게스테론(progesterone)의 분비 촉진

남성 호르몬인 안드로겐(androgen)의 분비 촉진
고환과 전립샘의 발육 촉진
5. 프로락틴(prolactin, PRL)
분자량 약 23,000의 펩티드호르몬






프로락틴의 분비는 시상하부의 프로락틴억제 및 방출인자(prolactin inhibiting and releasing factor)에 의해 조절
야간의 수면동안에 현저히 항진
젖꼭지 자극시 분비 증가

1) Prolactin의 생리작용




2) 프로락틴의 분비조절
① 젖샘 발육
: 사춘기나 월경주기 중 혹은 임신 중인 여성의 젖샘(유선)을 자극하여 발육과 젖 생산 및 분비를 촉진
② 생식기능 억제
: 고농도의 프로락틴은 생식샘 기능을 억제, 수유기간에 배란이 일어나지 않도록 조절
③ 황체자극
: 황체호르몬의 분비 촉진


6. 멜라닌세포자극호르몬(melanocyte stimulating hormone, MSH)
멜라닌합성을 촉진-
색소 침착

지방조직의
지방분해
를 활성화 - 유리지방산 방출

7. 항이뇨호르몬(antidiuretic hormone, ADH)
1) ADH의 생리작용




2) ADH의 분비조절

콩팥의 먼쪽곱슬세관(원위곡세관, distal convoluted tubule)과 집합세관 세포의 수분투과성을 높여
수분의 재흡수량을 증가
ADH 분비 증가는 소변량 감소
요붕증 diabetes insipidus: 뇌하수체 뒤엽의 기능 저하. ADH 분비 감소. 소변량 증가. 탈수유발

말초혈관 수축 유도
: 혈압상승

① 혈장삼투압 : 혈장삼투압이 낮아지면 ADH 분비 억제


② 혈액량과 혈압 : 혈액량 감소 시 ADH 촉진



8. 옥시토신(oxytocin)
1) 옥시토신의 생리작용



2) 옥시토신의 분비조절

수유 시 젖 배출
분만 시 자궁수축
자궁민무늬근육 수축 - 분만과정과 출산후의 산도 회복



아이가 젖꼭지를 빨때의 피부감각자극
젖배출반사 milk ejection reflex

2. 갑상샘(thyroid gland)

뇌하수체 앞엽에서 분비되는 갑상샘자극호르몬(TSH)에 의해 조절




1) 대사촉진작용-열량생산작용

① 당질대사

② 지방대사

③ 단백질대사

④ 비타민대사

⑤ 물과 무기물질대사

2) 말초조직에 대한 작용

갑상샘의 소포곁세포(parafollicular cell, C cell)에서 분비

뼈파괴세포(파골세포, osteoclast)의 활동을 급속히 저하
시켜 뼈에서 Ca2+의 유리를 억제뼈세포의 활성도를 증가시켜 뼈 속에 Ca2+을 침착시킴.
=>
혈액 중에 Ca2+ 농도가 저하


1) 점액수종 (myxedema)
기초대사와 머리카락의 성장이 저하되고 피부가 건조하여 황색조를 띠고 윤기가 없으며 낮고 쉰 목소리가 나옴. 정신활동 은 둔해지며 기억력이 저하
어린 시절에 갑상샘 기능저하가 오면 소인증 및 지능발달이 지연되는 크레틴병(cretinism)

2) 그레이브스병
갑상샘기능항진증이란 갑상샘 호르몬이 과잉 분비되어 생기는 병
그레이브스병(Graves’s disease): 기초대사량(basal metabolic rate, BMR) 증가, 체중 감소, 땀 분비 증가, 맥박압 증가 등의 증상이 나타나는데 가장 현저한 증상은 안구돌출증

3. 부갑상샘 (parathyroid gland)

갑상샘의 뒤쪽에
왼쪽과 오른쪽, 즉 대칭적으로 있는 약 0.1g 정도의 내분비기관
부갑상샘호르몬(parathormone, PTH) 분비
혈장중의
Ca2+
을 일정하게 유지
주요작용부위는 뼈, 콩팥, 소화관



(1) 뼈파괴세포를 자극하여 무기질 전환과
뼈로부터 칼슘 이온의 유리를 가속화

(2) 뼈세포를 자극하여 뼈의 칼슘 침착 속도를 낮춘다.

(3) 창자에서 칼슘과 인의 흡수를 증진

(4) 소변 속으로 칼슘이온의 배출을 감소

(5) 콩팥에서 칼시트리올(calcitriol)의 생성과
분비 자극

4. 부신겉질(adrenal gland)
양쪽 콩팥 윗부분에 있는 한 쌍의 장기
길이 약 40∼60mm, 폭 약 30mm, 두께 약 2∼10mm
한쪽의 무게 약 5∼6g인 반달 모양의 편평한 내분비샘

알도스테론(aldosterone)
소변, 땀, 침샘, 위샘 등에서
Na+의 재흡수를 촉진
콩팥의 먼쪽곱슬세관과 집합세관에 작용하여 Na+의 재흡수를 촉진시키고,
K+의 분비를 촉진
시키는 일

데옥시코르티코스테론(deoxycorticosterone)

코르티코스테론(corticosterone)



1) 당질대사

2) 단백질대사

3) 지방대사

4) 기타




부신겉질에서 분비되는
남성 호르몬
으로 성인 남성의 경우 고환에서 분비되는 호르몬이 많기 때문에 생리적 의의는 미미함

실질적으로 축삭을 상실한 형태의
교감신경의 신경절이후신경세포
가 모인 것이 분비샘을 이루고 있는 것

에피네프린(epinephrine)= 아드레날린
노르에피네프린(norepinephrine)

카테콜아민(catecholamine)
분자의 방향족 부분은 카테콜(catechol)
분자의 지방족 부분은 아민(amine)
사람의 혈장 중에 있는 카테콜아민의 정상치는 3.0∼5.0mg/L

심·혈관계에 작용
심박동을 강화하고 말초혈관을 수축시켜 혈압을 상승

산소소비량 증대, 체온상승, 기초대사 증가

소화액
을 분비
랑게스한스섬(Langerhans island)
: 내분비샘의 집합체
알파세포에서는 글루카곤(glucagon) 분비
베타세포에서는 인슐린(insulin) 분비
델타세포에서는 소마토스타틴(somatostatin) 분비

랑게르한스섬의 베타세포(β-cell)에서 분비
식사를 한 후 혈당량이 높아지면 인슐린이 분비
혈당량이 낮아지면 인슐린 분비가 멈추며 간에서 포도당을 방출


주된 표적기관은 뼈대근육과 지방조직 및 간


세포막에서의 포도당 이동 촉진
간의 탄수화물대사
혈액의 포도당 농도
지방대사-지방산으로 전환하여 저장
단백질대사-생산촉진, 분해 억제


주로
혈액의 포도당 농도에 의해 좌우
혈액의 포도당 농도가 높으면 랑게르한스섬의 인슐린 분비를 촉진
-> 포도당의 세포 내 운반이 증가되어 혈액 속의 농도가 감소.
혈액 내 포도당 농도가 낮으면 인슐린 분비가 억제
-> 포도당의 세포 내 이동이 감소


혈당의 일부가 소변으로 배설되는 경우
이자에서 인슐린 분비가 낮아지거나 정지되면 발생

이자의 알파세포(α-cell)에서 분비되는 호르몬
글리코겐(glycogen)의 분해를 촉진시킴으로써 혈당량을 상승시키는 작용




이자의 델타세포(δ-cell)에서 분비
다량의 포도당 및 단백질이 있을 때 분비가 촉진


복장뼈의 뒤부분, 앞세로칸에 존재하는 기관
유아일 때는 크지만 사춘기 이후 점차 퇴화
혈구 중 T림프구의 분화·성숙을 촉진하고 세포면역항체의 생산


1) 음성되먹임에 의한 조절
2) 신경계통에 의한 조절
신경성자극이 호르몬 분이에 영향
갑상샘(thyroid gland)은 후두 앞에 있는 나비 모양의 내분비샘







갑상샘의 기능이 떨어지면 온몸세포의 대사가 저하되어 성인에게는 점액수종(myxedema), 소아에게는 크레틴병(cretinism)이 발병

갑상샘의 소포곁세포(소포방세포, parafollicular cell)인 C세포에서는 뇌하수체와는 무관하게 칼시토닌(calcitonin)이 분비

1. 갑상샘호르몬의 합성

2. 갑상샘호르몬의 분비조절
3. 갑상샘호르몬의 생리작용
당질의 흡수 촉진, 글리코겐 분해, 포도당 합성 촉진.
고혈당 -> 당뇨

담즙으로부터 콜레스테롤 배출 촉진

소량 분비시에는 단백질 합성대사 촉진
다량 분비시에는 단백질 분해대사 촉진

갑상샘기능항진에서는 비타민 수요량 증가

갑상샘기능저하상태에서는 이뇨효과

산소소모량 증가, 에너지소비속도 상승 -> 체온상승
적혈구 생성 촉진 -> 산소운반능력 증대
심박동 속도와 심장 수축력 증가 -> 혈압상승
교감신경의 흥분성 증가
호흡 중추의 정상적 승분 유지
뼈에서 무기질 전환 촉진
다른 내분비샘 자극

4. 칼시토닌(calcitonin)
5. 갑상샘의 기능이상
1) 부갑상샘호르몬의 기능
2. 부갑상샘의 기능이상

1) 기능저하
혈중 Ca2+ 농도 저하
테타니(tetany): 근육의 단일 수축, 팔다리의 떨림, 전신 긴장성 경련


2) 기능항진
혈중 Ca2+ 농도 상승
뼈조직의 무기물질 저하, 소변 속 칼슘배설 감소


미네랄코르티코이드(mineral corticoid)
글루코코르티코이드(glucocorticoid)
안드로겐(androgen)
1. 미네랄코르티코이드의 생리작용
2. 글루코코르티코이드의 생리작용
간에서 포도당을 흡수하게 하여 글리코겐 형성 증가
포도당 합성 증가
혈중으로 포도당 방출 -> 고혈당 상태

단백질 분해대사 촉진,
합성대사 억제
->조직단백의 감소, 혈중 아미노산 증가

지방조직에서 지방을 유리하여 혈중유리지방산 증가
지방, 콜레스테롤 생성 촉진
지방 침착 촉진

항염증 및 항알레르기 작용
혈중 호산구와 림프구 감소
정신 안정, 근육기능 유지
위액 및 점액 분비 촉진
스트레스 상태 완화
3. 안드로겐의 생리작용
4. 부신겉질호르몬의 분비조절
1) 미네랄코르티코이드의 분비조절
: 레닌-안지오텐신계통

부신겉질자극호르몬방출인자

부신겉질호르몬

글루코코르티코이드

5. 부신겉질호르몬의 분비이상

1) 부신겉질의 기능저하
코티솔(cortisol) 결핍 -
에디슨병(Addison disease)
혈압 하강, 근무력증, 피부의 색소침착
혈액 속의 전해질농도 변화(K+의 농도가 높아짐)
콩팥의 기능저하로 혈중에 요소 등의 노폐물이 축적
탄수화물대사 저하로 혈당농도는 떨어지며 특히 간의 글리코겐 저장이 감소


2) 부신겉질의 기능항진
코티솔의 과다분비 -
쿠싱증후군(Cushing’s syndrome)
체지방의 분포가 달라져서 달덩이얼굴(만월상얼, moon face)
뼈엉성증(골다공증, osteoporosis)

5. 부신속질(adrenal medulla)
1. 부신속질호르몬의 합성과 분비조절
2. 부신속질호르몬의 생리작용
8. 이자(pancreas)
1. 인슐린
1) 인슐린의 생리작용
2) 인슐린의 분비조절
3) 당뇨병(diabetes mellitus)
2. 글루카곤(glucagon)
3. 소마토스타틴(somatostatin)
가슴샘 (thymus)
 9. 난소 (Ovary)
난자와 호르몬을 생산·분비하는 생식샘(sexual gland)
10. 고환(testis)
정자 생산, 남성 호르몬을 분비하는 생식샘(sexual gland)


사춘기 이후에 고환 거세 - 이차성징 쇠퇴, 생식기 위축, 성욕 감퇴, 성생활 불가, 수염이 가늘어지고, 음성이 가늘어짐. 여성의 체형 발현
11. 태반(placenta)
모체와 태아 사이의 물질교환 장소
각종 호르몬이 분비되는 곳
에스트로겐(estrogen), 프로게스테론(progesterone),
안드로겐(androgen), 사람융모성생식샘자극호르몬(human
chorionic gonadotropin, hCG)
12. 콩팥(kidney)
1. 레닌(renin)

일종의 단백분해 효소
콩팥의 토리곁세포, juxtaglomerular cell; JGC)에서 분비

알도스테론의 분비 촉진, 혈관 민무늬근육의 수축, 카테콜아민의 유리 조절, 그리고 중추신경계통에 작용하여 갈증을 유발시킴
-> 결과적으로 혈압상승을 유도

콩팥의 혈류량과 혈압, 토리 치밀반의 Na+과 Cl- 농도의 변화에 따라 분비가 조절

2. 적혈구생성소(erythropoietin)
3. 칼시트리올(calcitriol)
생리적인 기능을 하는 비타민 D3
창자에서 Ca2+ 흡수를 촉진, 뼈 조직에 Ca2+ 축적 조절


13. 심장(Heart)
삼투압
피부증상 -피부 아래 진피에 점액이 쌓여
피부가 붓고 단단해짐
갑상선호르몬은 태아의 두뇌발달에 필수적 호르몬
출생 후에는 소아의 전신성잘 발달 촉진
심각한 지능저하, 성장발달 지연

갑상샘자극호르몬
T3: 트리요오드타이로닌
T4: 티록신

삼투압증가, 부종유발
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