내분비

내분비

인체의 성장과 발달의 조절 및 항상성 유지에 기여 • 신경계에 비해 속도가 빠르지는 않지만 넓은 부위를 장기간에 걸쳐 일정하게 기능이 유지되도록 조절 ▶ 주요 내분비선 • 시상하부에 : 뇌하수체전엽의 호르몬분비 조절 방출호르몬(releasing hormone) 억제호르몬(inhibiting hormone) • 뇌하수체전엽: 자극호르몬(stimulating or tropic hormone) • 뇌하수체후엽 • 말초 내분비선 ▶ 표적장기 Target organ ; 어떤 종류의 호르몬에 반응하는 특정 장기

호르몬의 정의 • 도관이 없는 선(샘, gland)에서 생산 • 혈액으로 분비 • 혈관을 따라 표적장기로 이동 • 고유수용기와 결합함 • 적은 양으로도 작용할 수 있는 물질

호르몬의화학적 분류와 작용기전 • 화학적 분류 • 펩티드 또는 단백질계 호르몬 아미노산이 펩티드 결합에 의해 연결된 모양 인슐린, 뇌하수체호르몬 • 스테로이드계(steroid) 호르몬 Cholesterol을 원료로 합성되는 호르몬 부신피질, 생식샘, 태반 Cortisol, aldosteron, estradiol/estriol, prostasglandine, testosterone • 아민계(amine) 호르몬 Tyrosine의 유도체 - 아미노산 유도체 갑상선호르몬, 카테콜아민류(dopamine, epinephrine, norepinephrine) 호르몬의 화학적 성상에 따라 세포에 대한 작용기전이 서로 다르다

혈액의 호르몬 수송 • 혈장에 용해되어 수송되는 경우 친수성, 크기가 큰 호르몬 펩티드 호르몬 • 수송단백질에 의해 수송되는 경우 소수성: 혈액에 용해 곤란 크기가 작아 신장으로 배설 될 수 있는 호르몬 ※ 수송단백질 • 특이적 수송 단백질 : 특정 호르몬과 높은 친화성 코티졸, 티록신, 성호르몬 • 비특이적 수송 단백질 : 여러 종류의 스테로이드나 티록신

작용기전 • 세포막에 존재하는 수용기와 결합 후 2차 전령계를 활성화시킴(cAMP, calcium, IP3, diacylgycerol등) • peptide hormones or catecholamines • 수용성이거나, 분자량이 너무 커서 세포막을 통과하지 못하는 것 세포막의 수용기와 결합 세포막 내부의 효소 활성화 Adenyl cyclase cAMP형성 촉진 활성화 PK가 표적세포의 단백질 인산화함으로 효소 활성화 불활성형이던 protein kinase를 활성화

second messengers • adenylatecyclase/cAMP system • guanylycyclase/cGMP system • tyrosine kinase system • phosphatidylinositol system • activation of ion channels

세포질 내에 존재하는 수용기와 결합한 후 핵 내로 이동하여 특정 유전자의 발현을 촉진하는 것 • 스테로이드 • 아민계호르몬 중 갑상샘호르몬

호르몬의 분비 조절 • 신경성기전

되먹이 기전 • 음성되먹이기전(negative feedback mechanism) • 양성되먹이기전(positive feedback mechanism) 배란 시 에스트로겐(estrogen)에 의한 황체형성호르몬(LH) 분비 촉진

시상하부와 뇌하수체 호르몬 hypophysis 후엽: 신경하수체 신경성 조절 전엽: 선하수체 호르몬성 조절

시상하부호르몬 : 뇌하수체 전엽호르몬의 분비를 조절 • 방출호르몬(releasing hormone) 부신피질자극호르몬 방출호르몬(corticotropin releasing hormone; CRH) 갑상선자극호르몬 방출호르몬(thyrotropin releasing hormone; TRH) 성선자극호르몬 방출호르몬(gonadotropin releasing hormone) GnRH, LHRH, FSHRH 성장호르몬 방출호르몬(growth hormone releasing hormone; GHRH) • 억제호르몬(inhibiting hormone) 성장호르몬 억제호르몬(growth hormone inhibiting hormone; GHIH) = somatostatin 프로락틴 억제호르몬(prolactin inhibiting hormone; PIH)

뇌하수체호르몬 <전엽호르몬 (anterior pituitary gland)> • 말초 내분비선에서의 호르몬분비 자극 호르몬 • 갑상선자극호르몬(TSH, thyrotropin) • 부신피질자극호르몬(adrenocorticotropic hormone; ACTH) • 성선자극호르몬(gonadotropin) - 난포자극호르몬(follicular stimulating hormone; FSH) - 황체형성호르몬(luteinizing hormone; LH) • 종말호르몬 • 성장호르몬(growth hormone ; GH, somatotropin) • 유선자극호르몬(prolactin)

< 후엽호르몬> • oxytocin (자궁수축호르몬) • 항이뇨호르몬ADH (Vasopressin)

에너지 대사 호르몬 • 갑상선호르몬(thyroid hormone) ; 여포세포 티록신(thyroxine; T4) 삼요오드티로닌(triiodothyronine; T3) • 갑상선호르몬의 주요 기능 • 기초대사율 항진 산소소비 ↑, BMR ↑, 체온 ↑ 핵막을 쉽게 통과 : 에너지대사에 필요한 효소의 합성 촉진, 미토콘드리아의 숫자 및 크기 증가 → 세포내 호흡 • 대사 식욕 ↑, 위장관 포도당 흡수 ↑, 세포의 포도당 이용률 ↑ 에너지원의 동원에 의한 근육 및 지방조직 ↓ 전신적 심장기능, 호흡기능, 소화기능, 신장기능 ↑ • 성장 • 지능 및 정신기능 항진

갑상선 호르몬의 합성과 운반 • 요오드(iodine)을 함유하는 아미노산 유도체 <합성> 여포세포 : 요오드이온(I-) 운반, 갑상선글로불린(thyroglobulin) 합성, 갑상선호르몬의 저장 및 분비기능 여포내강 : 갑상선호르몬의 합성 음식으로 섭취된 I- 여포세포안에서 합성된 티로신과 결합된 갑상선글로불린(TGB) → 여포내강으로 이동 과산화수소에 의해 요오드(I2)로 활성화 된 후 티로신에 결합 → monoiodotyrosine, diiodotyrosine → TG과결합 후 → 여포세포 필요 시 단백질 분해효소에 의해 갑상선글로불린으로 부터T4나 T3로 분리되어 혈관으로 분비

<운반> • Thyroxin-binding globulin(TGB)과 주로 결합하여 운반 알부민과는 소량만 결합 • T4는 T3보다 TGB와 친화력이 높아 혈장으로부터 잘 제거되지 않음 • 혈중 T4 가 T3 보다 많지만 생리적 활성은 T3 ↑

갑상선자극호르몬 방출호르몬 (thyrotropin releasing hormone) • 갑상선 호르몬의 분비 조절 갑상선자극호르몬(TSH)

기능이상 • 갑상선기능항진증(hyperthyroidism) • Graves disease (Basedow's disease) : 갑상선자극면역글로불린증가에 의한 자가면역성 질환 • 갑상샘종(goiter) : 요오드 부족 시 음성되먹임기전에 의한 지속적인 갑상선자극호르몬의 자극으로 비대 • 증상 • 갑상선기능저하증(hypothyroidism) • Cretinism • Myxedema

부신수질호르몬 • adrenalin, noradrenalin등의 카테콜아민류 • 티로신으로부터 유도된 아민계 호르몬 • 응급한 상황에서 분비되어 교감신경계의 흥분효과 • 저혈당, 추위 등의 스트레스에 노출될 경우 • 인체의 에너지 생성 촉진하기 위해 분비가 증가 • 골격근과 간에 저장되어 있던 당원(glycogen) 분해 포도당(glucose) 생산 심박동수와 혈압 증가

물질 대사 호르몬 • 뇌하수체전엽: 성장호르몬 • 부신피질에: 당류코르티코이드(glucocorticoid) • 췌장 : 인슐린(insulin)/글루카곤(glucagon) • 성장호르몬(growth hormone; GH) • 특별한 표적 장기 없이 인체 모든 조직에 영향 • 단백질, 탄수화물, 지방 대사에 관여 • 세포의 크기, 수 증가 • 기능 • 성장 촉진 기능 간에서 분비되는 somatomedin(insulin-like growth factor)을 매개로 나타나는 간접작용 Ex) 피그미→ GH 정상, somatomedin합성 부족

물질대사 기능 • 탄수화물 • 세포가 포도당을 사용하는 것을 억제(인슐린 저항) • 근육, 간으로 포도당 이동과 이용 감소 • 혈중의 포도당 농도를 증가 → 당뇨유발효과(diabetogenic effect) • 단백질 • 아미노산이 에너지원으로 사용되지 않고 단백질 합성에 사용 • 세포 내로 아미노산 이동 촉진 • DNA, RNA, 단백질 합성 촉진 • 지방 • 지방산을 에너지원으로 사용할 수 있도록 지방분해 촉진 → 지방동원호르몬(fat utilizing hormone)

분비조절 • 1일 주기 : 파동형, • 식사 후 2~4시간 높고 • 깊은 수면 후 1시간 정도에 가장 높음 →수면 중에 인체의 재생 기능 활발 • 평생 주기 • 출생~초기아동기 : 일정량 증가 • 사춘기 : 여성, 남성호르몬에 의해 분비량 증가 (사춘기 성장 급등) • 노화 시 : 낮아짐

분비 이상 • 분비 과다 어린이 - 거인증(gigantism) 어른 - 말단비대증(acromegaly) • 분비 감소 : 왜소증(dwarfism)

부신피질(adrenal cortex)호르몬 - 당류코르티코이드(glucocorticoid) (코르티솔(cortisol), 코르티코스테론(corticosterone)) • 기능 • 탄수화물 • 포도당의 사용 억제, 포도당신생 촉진 ↑ : 혈중 포도당 농도 ↑ • 근육, 림프, 지방조직 등으로 포도당 유입 억제 • 지방 • 지방을 지방산으로 분해 → 포도당 대신 에너지원으로 사용 • 단백질 • 근육의 단백질을 아미노산으로 분해 → 포도당신생 (gluconeogenesis) • 기타 기능 • 염증억제작용(antiinflammatory effect) • 면역반응억제작용(immunosuppresive effect) 혈중 포도당 농도 증가 → 과다분비시 당뇨유발효과(diabetogenic effect)

분비조절

분비이상 • 분비 과다 : 쿠싱증후군Cushing Syndrome • 분비 감소 : Addison’s disease

췌장호르몬-인슐린과 글루카곤 췌장의 내분비 - 랑게르한스섬(Langerhan’s islet) α-세포 : glucagon β-세포 : insulin δ-세포 : somatostatin Insulin과 glucagon의 분비를 모두 억제 랑게르한스섬(Langerhan’s islet)

Insulin : 여분의 에너지원을 저장 • 식후 혈중 포도당↑ 시 분비 • 효과 • 근육 : 포도당 유입 촉진 → 에너지원으로 사용 여분의 포도당 → glycogen으로 저장 단백질 합성 촉진 • 간 : 포도당 → glycogen(간), 지방산(중성지방)으로 전환 촉진 • 지방조직 : 지방 합성 증가 ☞ 혈중 포도당 농도 ↓ 혈중 지방산, 아미노산의 농도 ↓ (당 신생 억제)

glucagon : • 혈중 포도당 농도 감소 시 분비 • 인슐린과 반대작용 → 혈당 증가 • 간에 저장되어 있는 당원을 분해 → 포도당 생성 단백질과 지방 분해 : 혈중 아미노산, 지방산 ↑ (당신생, 에너지원으로 사용) • 뇌하수체의 조절을 받지 않음 혈중 포도당, 지방산, 아미노산 등에 의해 직접 분비 조절

당뇨병 (Diabetes mellitus) • 분비이상 • 인슐린의 결핍, • 인슐린 작용에 대한 저항성 ⇒ 체내 포도당 이용의 문제 발생 ⇒ 혈중 포도당 농도 증가 • 삼다 ; 다뇨, 다음, 다식 + 체중감소 • 제 1형 당뇨병 • 췌장 베타 세포의 파괴에 의한 절대적 인슐린 결핍 • 대게 소아나 청소년기에 급격히 발병 • 유전, 면역기전의 손상 • 제 2형 당뇨병 • 인슐린 저항성 + 인슐린 분비장애 • 주로 40세 이후 성인에게 • 증상 발현 느림 • 유전, 비만, 고칼로리, 약물, 스트레스

수분 및 나트륨 대사 호르몬 • 뇌하수체 후엽: 항이뇨호르몬 • 부신피질: 염류코르티코이드(mineralocorticoids) = aldosterone • Angiotensine • 심방이뇨호르몬 • 항이뇨호르몬ADH (Vasopressin) • 혈장 삼투압↑, 혈장 부피 ↓ : 분비 촉진 • 신장의 원위세뇨관과집합관에 작용 수분의 투과도 증가↑--- 수질부의 삼투질 농도 증가에 따라 수분 재흡수 촉진 → 소변 농축 세포외액 부피 증가 • 혈관 수축 작용 : 바소프레신(arginine vasopressin; AVP) 분 ※요붕증(diabetes insipidus) : 소변 희석, 소변량 증가

염류코르티코이드(mineralocorticoids) = aldosterone • 신장의 원위세교관, 집합관에서 작용 • Na+의 재흡수, K+의 배설, H+의 배설 촉진 • Aldosterone분비 증가 시 - 세포외액량↑, 저칼륨혈증(hypokalemia), 대사성알칼리증 • Aldosterone분비 감소 시 - 세포외액량↓, 고칼륨혈증(hyperkalemia), 대사성산증 ↓ 혈액량 감소 → 심박출량 감소 → 순환부전 ※ Conn’s Syndrome : 원발성고알도스테론증 → 전해질 불균형, 고혈압

< Aldosterone의 분비 조절> 뇌하수체전엽의ACTH에 의한 조절보다, renin- angiotensine-system에 의해 분비 조절 <촉진요인> • 혈중 Na+ 감소, K+ 증가 • 혈액량 감소 • 혈압 감소 <억제요인> • 혈압증가 • 혈류량 증가

심방이뇨호르몬(atrialnatriuretic hormone; ANH) • 세포외액량 증가, 혈압 증가 시 분비 • aldosterone escape • 신장의 집합관에 작용 • Na+과 수분의 배설 촉진

칼슘 및 인 대사조절 호르몬 < 인체에서 Ca2+과 P의기능 > • Ca2+: 혈액응고, 근수축, 신경흥분, 뼈 및 치아형성 등에 관여, 2차 전령계로서 작용 • P: ATP, cAMP의 주요 구성물질, 골격의 주요성분 < 관여 호르몬 > • 부갑상선호르몬(parathyroid hormone; PTH) • 칼시토닌(calcitonin) • 비타민 D(위장관에서Ca2+ 흡수↑, P흡수 억제)

부갑상선호르몬(parathyroid hormone; PTH) • 기능 : 혈중 Ca2+과P의 조절 • 뼈의 재흡수(Bone resorption) → 혈중 칼슘과 인 유리 • 신장 : 칼슘의 재흡수 촉진/인의 재흡수 억제 ☞ 혈중 칼슘 농도 ↑, 인 농도 ↓ • 신장에서 비타민 D의 활성 촉진 • 소장에서 칼슘과 인의 흡수 증가 • 혈중 칼슘 농도 감소 → 분비 촉진 • 분비 이상 부족 : 강직현상(hypocalcemictetany) Chvostek's Sign 과잉 : Hyperparathyroidism – 신장, 혈관 벽 등에 칼슘 침착 골다공증(osteoporosis)

※ 부갑상선이 완전히 제거되었을 경우 blood calcium level ↓, 자극에 대한 근육의 역치 낮아짐 근강축tetanic contraction

Calcitonin • PTH 와생리적 길항(physiologic antagonist) • 갑상선의 여포방세포(parafollicular cell)에서 분비 • 혈중 calcium level 높아지면 분비 • 파골세포(osteoclast)의 기능 억제, 조골세포(osteoblast)의 기능 촉진 → 혈중 칼슘을 뼈로.. 혈중 칼슘 농도↓ • 신장에서 비타민 D의 활성화 억제 • 소장에서 칼슘 흡수 억제

비타민 D = 비타민 D3(cholecalciferol) • 외부에서 섭취 or 자외선에 의해 피부의콜레스테롤로부터 생성 • 호르몬으로서 작용하기 위해서 간에서 25-OH-D3로 전환된 후 신장에서 PTH의 영향 하에 활성화 • 작용 • 소장 : 칼슘의 흡수 촉진 • 신장 : 칼슘과 인의 재흡수 촉진 → 혈중 칼슘 농도 증가 • 결핍증 성장기 : 구루병(rickets) 성인 : 골연화증(osteomalacia)

생식기능조절 호르몬 • 남성 생식기계 호르몬 • 여성 생식기계 호르몬

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