사이언스타임즈 로고

  • 과학기술인
  • 오피니언
오피니언
2005-02-14

호르몬과 생체항상성 [기고] 최승일 강원철원고등학교 교사

  • 콘텐츠 폰트 사이즈 조절

    글자크기 설정

  • 프린트출력하기

사람은 변화하는 자연 환경 속에 살고 있다. 따라서 사람은 자연 환경의 변화를 수용하고 판단하여 이에 적절하게 대응할 필요가 있다. 예를 들어, 더우면 땀을 흘리고 추우면 몸을 떨어서 체온을 일정하게 유지한다.


이렇게 사람의 몸은 외부의 자연 환경이 변하더라도 내부의 체내환경을 일정하게 유지하려는 항상성을 가지고 있다. 우리 몸이 항상성을 유지되지 못할 때, 우리는 병원에 가게되고 심하면 사망하게 된다. 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 하는 것이 호르몬이다.


호르몬은 내분비선에서 생성되며, 혈액이나 체액으로 직접 분비되고, 특정기관(표적기관)에만 작용하는 기관 특이성을 가지고 있다. 예를 들면 ‘인슐린(호르몬)’은 ‘이자의 랑게르한스섬(내분비선)’에서 생성되어 혈액을 통해 운반되다가 간(표적기관)에 가서 혈당을 내려주는 기능을 한다.


호르몬은 적은 양으로 생리작용을 조절하며, 과부족에 의한 과다증과 결핍증을 나타내기도 한다. 예를 들면 뇌하수체에서 생장호르몬이 지나치게 많이 만들어지면 거인증이 되고 지나치게 적게 만들어지면 왜소증이 된다.


또한 호르몬은 척추동물 사이에 종 특이성이 없고 항원으로 작용하지 않는다. 따라서 예전에는 소의 이자에서 인슐린을 채취하여 당뇨병 환자에게 혈관주사를 놓아 당뇨병을 치료하기도 하였다. (그러나 요즈음에는 유전공학의 하나인 유전자재조합기술로 인슐린을 대량 생산하여 당뇨병 치료에 사용하고 있다.)


호르몬은 ‘피드백 조절’ 과 ‘길항작용’으로 우리 몸을 항상 일정하게 유지시켜 준다.


한 호르몬(1차호르몬)의 표적기관이 내분비선일 경우 이곳에서 분비되는 호르몬(2차 호르몬)은 1차 호르몬의 생성을 억제하거나 촉진하여 체내의 호르몬 양을 일정하게 유지하도록 하는데, 이를 피드백(feed-back) 조절이라고 한다.


예를 들면, 간뇌에서 TRH(갑상선자극호르몬 방출 호르몬 : 1차 호르몬)와 뇌하수체에서 TSH(갑상선자극호르몬 : 1차 호르몬)가 많이 분비되어 갑상선에서 티록신(2차 호르몬)이 많이 분비되면, 많은 티록신이 혈액을 통해 운반되면서 간뇌와 뇌하수체로 피드백 되어 TRH와 TSH의 분비를 억제시킨다.


반대로 간뇌에서 TRH(갑상선자극호르몬 방출 호르몬 : 1차 호르몬)와 뇌하수체에서 TSH(갑상선자극호르몬 : 1차 호르몬)가 적게 분비되어 갑상선에서 티록신(2차 호르몬)이 적게 분비되면, 적은 티록신이 혈액을 통해 운반되면서 간뇌와 뇌하수체로 피드백 되어 TRH와 TSH의 분비를 촉진시킨다.


이러한 피드백 조절은 갑상선의 ‘티록신’ 뿐만 아니라 [뇌하수체 → ACTH(부신피질자극호르몬) → 부신피질 → ‘무기질코르티코이드’와 ‘당질코르티코이드’], [뇌하수체 → FSH(여포자극호르몬) → 난소 내 여포 → ‘에스트로겐’], [뇌하수체 → LH(황체형성호르몬) → 난소 내 황체 → ‘프로게스테론’] 에서도 나타난다.


여기서 ‘티록신’은 물질대사의 이화작용인 세포호흡을 촉진시켜주고, ‘무기질코르티코이드’는 신장에서 Na+재흡수 및 K+분비를 촉진시켜주며, 당질코르티코이드는 단백질과 지방을 포도당으로 전환시켜 혈당량을 올려주고, ‘에스트로겐’은 여성의 2차 성징을 발현시켜주며, ‘프로게스테론’은 배란을 억제시키는 기능을 한다.


표적기관이 같고 작용이 반대인 둘 이상의 호르몬 중 어느 호르몬이 어떤 기능을 촉진하면 다른 나머지 호르몬은 억제하는 작용을 하여 항상성을 유지하는 작용을 길항작용이라고 한다.


예를 들면, 이자의 랑게르한스섬 β세포에서 분비되는 ‘인슐린’은 간에서 포도당을 글리코겐으로 합성하도록 하여 혈당량을 감소시킨다. 반면에 이자의 랑게르한스섬 α세포에서 분비되는 ‘글루카곤’과 부신수질에서 분비되는 ‘아드레날린’은 간에 저장되어 있는 글리코겐을 포도당으로 전환시켜 혈당량을 증가시킨다.


길항작용은 갑상선에서 분비되는 ‘칼시토닌’의 혈액 내 칼슘 농도 감소 기능과 부갑상선에서 분비되는 ‘파라토르몬’의 혈액 내 칼슘 농도 증가 기능에서도 나타난다.


또한 자율신경인 교감신경과 부교감신경 사이에서도 나타나는데, 교감신경은 흥분 상태를 유지하려고 하고 부교감신경은 안정 상태를 유지하려고 한다. 마치 학교 성적이 떨어졌거나 또는 어떤 잘못을 하였을 때, 엄마가 야단치면 아빠가 달래주고 아빠가 야단치면 엄마가 달래주면서 여러분들의 감성/감정을 일정하게 조절해 주는 것과 같다.


동물뿐만 아니라 식물도 호르몬을 가지고 있다. ‘옥신(auxin)’, ‘지베렐린’, ‘시토키닌’ 등은 생장호르몬으로서 식물의 필요한 부위를 제 때에 생장시켜 준다. 줄기 끝의 분열조직에서 만들어진 ‘옥신’은 식물체의 아래 조직으로 내려가면서 생장을 촉진시킨다.


‘플로리겐(florigen’은 식물의 개화호르몬이다. 잎에서 생성된 ‘플로리겐’은 체관을 통해 이동하면서 꽃눈형성 부위에 가서 계절에 맞추어 꽃을 피운다.


사회가 윤리/도덕/법 등에 의해 조절되어 사회적 항상성이 유지되듯이, 생물들은 호르몬에 의해 조절되어 생체적 항상성이 유지되는 것이다.

저작권자 2005-02-14 ⓒ ScienceTimes

태그(Tag)

관련기사

목록으로
연재 보러가기 사이언스 타임즈에서만 볼 수 있는
특별한 주제의 이야기들을 확인해보세요!

인기 뉴스 TOP 10

속보 뉴스

ADD : 06130 서울특별시 강남구 테헤란로7길 22, 4~5층(역삼동, 과학기술회관 2관) 한국과학창의재단
TEL : (02)555 - 0701 / 시스템 문의 : (02) 6671 - 9304 / FAX : (02)555 - 2355
정기간행물 등록번호 : 서울아00340 / 등록일 : 2007년 3월 26일 / 발행인 : 정우성 / 편집인 : 윤승재 / 청소년보호책임자 : 윤승재
한국과학창의재단에서 운영하는 모든 사이트의 콘텐츠는 저작권의 보호를 받는 바 무단전재, 복사, 배포 등을 금합니다.

사이언스타임즈는 과학기술진흥기금 및 복권기금의 지원으로 우리나라의 과학기술 발전과 사회적 가치 증진에 기여하고 있습니다.