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우리 몸 안의 연락 수단 2가지
우선 신경 ᆢ손에 물체가 닿으면 그 즉시 뇌가 느끼고, 손을 움직이려고 마음먹으면 바로 움직일 수 있는 것은 바로 신경이라는 연락 수단이다.
**_신경은 매우 빠르다는 특징을 가지지.
또 하나의 연결 수단은 바로 호르몬이야.
A, B 두 세포가 멀리 떨어져 있다면 A에서 생긴 신호물질은 어떻게 B까지 갈까?
그것은 혼자서는 움질일 수 없는 신호 물질들을 움직이도록 도와주는 물질이 있기 때문에 가능해. 그 역할을 바로 혈관이 한단다. 정확히 말하면 혈관을 흐르는 혈액에 실려가는 것이란다.
이렇게 서로 떨어져 있는 두 세포 사이에서 연락을 담당하는 신호 물질이 바로 호르몬이야.
빨라야 하는 일은 신경이 맡고,
시간이 오래 걸리고 복잡한 일은 주로 호르몬이 담당해.
호르몬은 내분비샘에서 만들어져. 외분비샘은 피부나 소화기로 분비되는 물질을 만드는 곳이야.
예를 들어 침, 눈물, 젖, 땀 등은 우리 몸에서 분비되지만 호르몬과 달리 몸 밖으로 분비된단다.
반면 호르몬은 혈액으로 분비되지. 그래서 이 둘을 외분비와 내분비로 구분하는 것이야.
*** 호르몬 중 일부는 신경 조직에서 만들어지기도 해.
호르몬은 단백질 또는 스테로이드의 성분으로 이루어져 있어.
? 호르몬의 발견 ?
호르몬은 19세기 말경에 스탈링과 베일리스가 발견했어.
먼저 위, 십이지장, 이자의 위치를 아는 것이 중요해.
순서를 읽어보면..
십이지장은 위와 연결되어 위에서 음식물이 내려가면
바로 십이지장을 통과하게 되어 있어. 그리고 이자에서 나오는 소화액이 십이지장으로
들어갈 수 있도록 관으로 연결되어 있지.
음식물이 십이지장을 지나갈 때 이자에서 소화액이 나와
십이지장으로 흘러 들어간단다.
그렇다면 음식물이 십이지장을 지나가는 것을 이자가 어떻게 알 수 있을까 ?
1. 십이지장에 염산이 들어가면 십이지장 내벽에서 어떤 물질이 생긴다.
2. 이 물질은 혈관으로 분비되어 혈액과 섞인다.
3. 혈액에 들어간 물질은 혈관을 통해 이자로 간다.
4. 이 물질의 자극으로 이자에서 소화액이 분비된다.
이 실험에 따르면 십이지장에서 이자로 혈액을 통해 연락하는 물질이 간다는 것을 알 수 있어.
이 실험이 호르몬을 발견한 최초의 실험이란다.
? 호르몬의 작용 방법 ?
호르몬이 찾아가는 세포를 표적 세포라고 해. 표적 세포는 어떻게 호르몬을 알아볼 수 있을까?
세포 표면에는 위 그림과 같이 외부에서 오는 물질을 받아들이는 장치가 있어.
이런 장치를 수용체라고 부르지.
위 그림은 세포 표면에 있는 수용체가 호르몬과 짝을 이루고 있는 모습을 나타낸거야.
어떤 호르몬이 분비되었다고 가정해보자.
그 호르몬은 혈액을 타고 온몸으로 이동하다가
자기와 짝이 맞는 표시를 가진 세포와 만나면 단단히 결합해.
즉, 호르몬이 세포를 찾아간다기보다는
세포 곁을 지나가는 호르몬과 수용체의 짝이 서로 맞아 결합하는 것이란다.
우리 몸에는 수천 가지의 수용체가 있어.
그리고 하나의 세포에는 500개에서 수만 개에 이르는 같은 수용체를 가질 수 있지.
뿐만 아니라 하나의 세포는 여러 종류의 수용체도 가질 수 있단다.
이 의미는 세포에서 다양한 역할을 하는 것이라고 말할 수 있지.
예를 들어보자.
우리가 파워포인트 프로그램을 작동시켰다고 생각해보자.
프로그램을 작동시키면 많은 활동들이 일어나지.
슬라이드 쇼를 작업하거나, 내용을 편집하거나 등등
이와 마찬가지로 우리 몸의 세포도 마찬가지야.
하나의 수용체에 호르몬이 결합하면 뇌의 명령을 수행해 내기 위해 여러 가지 활동을 전개한단다.
어떤 호르몬은 세포 안으로 직접 들어오는 호르몬도 있어.
이런 경우는 수용체가 세포막에 있는 게 아니라 세포 안에 있는 경우야.
위의 그림처럼 수용체가 세포 안에 있을 때는
호르몬이 세포막을 잘 통과할 수 있지.
이런 경우는 호르몬의 크기가 조금 작다고 생각하면 돼.
이떄는 대게 세포 안의 수용체와 결합한 호르몬이 DNA 활동에 영향을 주게 되지.
즉, 호르몬이 DNA에게 전달하고, DNA는 세포가 해야 할 일을 정해주는 것이란다.
? 호르몬의 분비 조절 ?
항상성, 그러니까 몸의 내부 상태를 일정하게 유지하도록 조절하는 것은 사이뇌(간뇌)란다.
사이뇌는 대뇌 아래에 있어.
사이뇌에는 시상 하부라는 부분이 있어.
이 부분에서 우리 몸의 상태를 감지하며, 호르몬과 신경을 통해 우리 몸의 상태를 조절해. 그러므로 우리 몸의 호르몬 분비량은 사이뇌의 시상 하부가 조절한다고 볼 수 있어.
사이뇌 아래에는 뇌하수체 주머니가 있어.
뇌하수체는 사이뇌의 명령을 받아 여러 가지 호르몬을 분비하고,
또 다른 내분비샘을 조절하는 호르몬을 분비하기도 한단다.
만약에 호르몬이 너무 많이 만들어지면 어떻게 될까?
불필요한 신호가 세포에 계속 보내질 것이고, 그렇게 되면 세포는 신호가 오는대로 일을 하겠지.
세포 하나하나는 몸 전체를 파악하는 능력이 없기 떄문에
주로 뇌가 시키는 대로 일을 한다고 생각하면 된단다.
세포들이 어떤 일을 지나치게 많이 하는 것은 우리 몸 전체로 보면 바람직하지 않은 일이야.
그렇기 때문에 호르몬은 반드시 알맞게 분비되어야 한단다.
그렇다면 호르몬을 어떻게 분비하도록 해야 할까?
호르몬은 바로 되먹임 원리에 의해 조절돼.
예를 들면, 성장 호르몬이 과도하게 분비되면
사이뇌의 수용체에 성장호르몬이 결합하면서 사이뇌에서
뇌하수체로 성장 호르몬을 분비하라는 신호가 가지 않게 되어
성장호르몬의 분비가 감소하게 되는 것이란다.
사이뇌가 원인에 해당된다면 호르몬은 결과라 말할 수 있어.
결국 결과가 원인에게 영향을 주는 것을 되먹임이라고 한단다.
혈액을 타고 지나다니는 호르몬은 수용체를 통해 결합하게 되고 이를 조절하는 기전은 되먹임 기전이란다.
? 뇌하수체 ?
이 시간을 통해 호르몬이 우리 몸을
어떻게 조절하는지에 대해 한 번 배워보자.
먼저, 우리 몸에서 호르몬을 분비하는 부분을 그림으로 알아보자.
- 뇌하수체: 내분비샘의 부두목 역할 -
뇌하수체의 크기는 완두콩만 해. 사이뇌 아래에 조그맣게 달려 있지.
뇌하수체는 크기는 작지만 매우 대단한 일을 한단다.
여러 호르몬의 분비를 조절하는 호르몬들을 분비하거든.
목에 있는 갑상샘(갑상선)에서는 티록신이라는 호르몬을 분비하는데,
이 호르몬은 물질 대사를 촉진하고 생장 발달을 조절해.
이런 티록신의 분비를 조절하는 데 뇌하수체가 관여한단다.
- 뇌하수체: 성장 호르몬 분비 -
우리 몸이 자라도록 촉진하는 호르몬이 바로 성장 호르몬이야.
성장 호르몬은 뇌하수체에서 분비되지.
제대로 조절이 되지 않아
키가 너무 큰 거인증이나, 키가 너무 작아 난쟁이가 되는 사람도 있단다.
- 뇌하수체: 젖분비 조절 -
여성은 아기를 낳으면 젖이 나와.
하지만 아기를 갖지 않을 때는 젖이 나오지 않는단다.
이렇게 때에 따라 젖이 나오는 것은
뇌하수체에서 분비되는 젖분비 호르몬(프로락틴)때문이지.
젖분비 호르몬이 때맞춰 나오는 것은 사이뇌가
아기를 출산한 이후의 신체 변화를 감지하기 때문이란다.
- 뇌하수체: 여성의 생식 주기를 조절하는 호르몬 분비 -
여성의 생식 주기가 나타나는 것도 뇌하수체의 호르몬 때문이야.
우리가 흔히 말하는 여성 호르몬은 에스트로겐이야.
이 호르몬은 뇌하수체의 호르몬에 의해 난소가 자극을 받으면 분비되지.
아기가 태어나는 것도 호르몬의 작용이야.
뇌하수체에서 자궁 수축 호르몬을 분비하면
이 호르몬이 자궁 세포에게 아기가 나갈 때가 되었다고 알려주는 것이지.
뇌하수체 호르몬에 대해 정리해보았어.
? 호르몬의 기능 ?
이번 시간에는 몸의 상태를 일정하게 하는 것,
즉 항상성에 대해 좀 더 자세하게 이야기를 해보려 해.
예를 들어 체온, 혈당, 심장 박동수, 혈액의 칼슘 농도 등은
우리가 의식하지 못하는 사이에 일정하게 유지되고 있단다.
체온을 일정하게 조절하는 데에도 호르몬의 역할이 커.
하지만 여기서는 체온을 일정하게 유지하는 원리를 좀 더 넓은 범위에서 살펴보자.
날씨가 추워진다고 가정해 봤을 때 우리 몸에서 일어나는 변화가 무엇일까?
첫째, 피부 아래에 있는 혈관을 수축시킴으로써
열이 밖으로 빠져나가는 것을 막는 것이야.
위 그림은 피부 가까이 있는 모세 혈관을 그린 것이야.
추울 때는 혈관의 괄약근이 수축하여 혈액이 덜 가게 되고,
그 결과 열이 적게 빠져나가게 되지.
반대로 더울 때는 괄약근이 이완하여 피부 쪽의 혈관으로
혈액이 많이 가게 되어 열이 피부 표면으로 많이 빠져나갈거야.
둘째, 근육을 움직여 열을 내.
또한 피부의 털을 세워 보온을 하기도 하지.
또 열을 낼 수 있는 방법은 세포마다 열 발생량을 늘리는 거야.
세포는 갑상샘에서 티록신이 많이 분비될 때 열을 가장 많이 분비해.
체온이 내려가는 것을 감지한 사이뇌가 뇌하수체에게 명령을 하고,
뇌하수체는 갑상샘에게 명령하여 티록신을 분비하지.
혈액 속의 포도당이 많이 증가한 것을 알게 된 사이뇌는
자율 신경을 통해 이자를 통해 인슐린을 분비해.
인슐린을 통해 간에서는 혈액을 통해 들어온 포도당을 저장하게 되지.
또, 인슐린은 세포 속으로 포도당이 흡수되는 것을 촉진하기도 한단다.
당뇨병이라는 질병, 알고 있지?
말 그대로 오줌으로 포도당이 나오는 질병을 말해.
인슐린이 정상적으로 분비되지 않아서
혈액 속에 증가된 포도당이 쉽게 감소하지 않는 병이란다.
그렇다면 반대로 혈당을 올려주는 호르몬은 바로 글루카곤이야.
글루카곤은 저장되어있던 포도당을 혈관으로 나오게 하는 역할을 해.
이 두가지 호르몬으로 인해 혈액 속의 포도당량이
거의 일정하게 유지되는 것이란다.
우리가 화장실을 가는 이유가
우리 몸 속의 물의 양을 일정하게 유지하려는 호르몬 때문이야.
뇌하수체에서 항이뇨 호르몬이 나와
수분을 재흡수하는 역할을 한단다.
오줌은 콩팥에서 만들어져. 그림으로 한 번 확인해보자.
콩팥은 오줌을 만드는 기관으로, 노폐물들을 걸러 내는 일을 하고 있어.
? 호르몬과 스트레스 ?
스트레스를 받으면 우리 몸은 반응을 해.
스트레스에 반응하도록 하는 것도 호르몬과 자율신경이야.
자율 신경은 스스로 조절하는 신경이라는 말로,
주로 내장기관을 조절하는 데 관계하지.
스트레스를 받으면 사이뇌의 시상 하부가 먼저 영향을 받아.
시상 하부의 뇌하수체에서 부신으로 호르몬을 내보낸단다.
부신은 혈당을 높이는 호르몬을 분비하게 되지.
부신의 안쪽 부분과 바깥 부분은 서로 다른 호르몬을 만들어.
바깥 부분에서는 당질 코르티코이드 라는 호르몬을 만들고
이 호르몬은 에너지 공급을 왕성하게 하기 위해 혈당을 높이는 기능이 있지.
안쪽 부분은 자율 신경의 조절을 받아 호르몬을 만드는데,
아드레날린과 노르아드레날린이 그것이야.
이 호르몬의 분비가 증가하면 심장박동이 빨라지고
혈관을 흐르는 혈액의 양이 증가하며, 소화기능이 억제된단다.
적당한 스트레스는 오히려 삶의 활력소가 될 수도 있지만
지나치면 면역력이 떨어지게 된단다.
? 신경호르몬 ?
이번 시간에는 뇌에서 분비되는 신경 호르몬에 대해 알아보자.
사람의 뇌에서도 호르몬이 분비되고
이 호르몬들을 뇌내 호르몬이라 하며 정확히는 신경전달물질이란다.
뇌에는 1,000억개 이상의 신경 세포가 있어.
이들 신경 세포 사이에 신호를 전달하는 물질이 바로 뇌내 호르몬인거지.
뇌에서 분비되는 신경계 호르몬에는
도파민, 세로토닌, 노르아드레날린, 엔드로핀 등이 있단다.
먼저, 도파민에 대해 알아보자.
도파민은 기쁨이나 사랑과 같은 감정을 느끼게 해주는 호르몬이야.
우리의 기분을 좋게 하고 적극적인 생각이 들게 하는 호르몬이지.
하지만 과잉 분비되면 환각이 보이거나 광기 어린 정신을 갖게 된단다.
둘째, 노르아드레날린이야.
노르아드레날린은 우리의 몸과 정신의 기능을 활발하게 해.
그래서 낮에는 많이 분비되고 밤에는 적게 분비되지.
우리 몸이 밤낮의 리듬을 갖게 하는 호르몬이라고도 할 수 있어.
셋째, 세로토닌이야.
세로토닌은 몸과 마음을 평안하게 하는 호르몬,
즉 '안식 호르몬'이라 부르지.
세로토닌이 부족하면 마음이 불안하고, 근심과 우울한 기분에 휩싸이게 돼.
우울증을 치료하는 약들은 대게 세로토닌을 보충해주는 약이야.
세로토닌이 부족하면 우울증이 생기기 때문이지.
넷째, 멜라토닌이야.
사이뇌의 윗부분에는 솔방울샘(송과선)이라는 조그만 내분비샘이 있어.
이 내분비샘에서는 잠을 자게 하는 멜라토닌이라는 호르몬이 분비돼.
멜라토닌은 밤에 분비량이 증가하고 낮에는 감소하지.
마지막으로 엔드로핀이야.
엔드로핀은 고통을 잊게 하는 호르몬이야.
흔히 '진통제'라고 하지.
우리의 뇌에서는 이렇게 엔도르핀과 같은
진통제가 분비되어 고통을 덜 느끼게 된단다.
지금까지 우리는 뇌에서 분비되는 신경 호르몬에 대해서 이야기했어.
우리 몸을 활력 있게 만들어 주는 호르몬이 잘 분비되도록
긍정적인 마음을 갖고 규칙적이고 건전한 생활을 하도록 노력하자.
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