호르몬—인체의 감탄스러운 전령

당신이 길을 건너가고 있다. “조심해요!” 하고 누군가가 외친다. 고개를 돌려 보니, 트럭이 정지 신호를 무시한 채 당신을 향해 고속으로 질주해 오고 있다.

당신의 몸은 즉시 긴급히 행동할 준비를 갖춘다. 뇌는 부신(副腎)에 급보를 보내며, 부신은 그에 대한 반응으로 혈류에 아드레날린과 노르아드레날린을 방출한다. 이 두 호르몬은 위급한 상황을 피하는 데 당장 도움이 되지 않는 인체의 여러 부분에 혈액 공급을 차단하고 뇌, 심장, 근육을 보강하기 위해 재빨리 혈액 공급을 촉진한다.

아드레날린과 노르아드레날린은 심장을 세차고 빠르게 뛰게 한다. 허파의 기도(氣道)를 넓히므로, 호흡이 빨라진다. 또한 혈당을 증가시켜 최대의 에너지를 공급한다. 당신은 눈깜짝할 사이에 호르몬의 도움으로 정상 능력을 초월하여 놀라운 힘과 인내를 보여 줄 준비를 갖춘 것이다.

트럭이 더 가까이 질주해 오고, 지면이 진동한다. 순간의 여유도 없다! 당신은 안전한 인도로 힘껏 뛴다. 숨이 차고, 심장이 두근거리고, 속이 울렁거리며, 손이 떨린다. 하지만 목숨은 건진 것이다!

그러한 상황에서 호르몬은 생명을 구하는 데 도움이 된다. 하지만 호르몬은 그보다 훨씬 많은 일을 한다. 호르몬은 우리가 건강한 남녀로 성장하고 발육하는 데 도움이 된다. 또한 성적 특징을 갖추고 생식을 가능하게 해준다. 그리고 춥거나, 덥거나, 배고프거나, 목마르거나, 출혈을 하거나, 아플 경우에도 도움이 된다. 더욱이 호르몬은 매일 24시간 일한다!

하지만 인체 내에서 그 모든 일이 어떻게 조직적으로 이루어지는가? 그 점을 이해하는 데 도움이 되도록, 호르몬이 무엇이며 어떻게 기능을 발휘하는지 고려해 보자.

체내의 통신

호르몬은 내분비선에서 만들어지는 화학 물질이다. “내분비”란 말은 “속으로 직접 분비하는 것”을 의미하는데, 내분비선에서 호르몬을 혈류 속으로 직접 분비하기 때문에 적절한 표현이다. 심장에서 피를 온 몸에 고루 내보낼 때, 호르몬은 여러 목적지로 급히 가서 맡은 일을 한다.

호르몬이 제 기능을 발휘하려면, 인체의 여러 부분 사이에 원활한 통신이 필요하다. 우리 모두는 계속 생명을 유지하고 순조롭게 활동하는 데 필요한 정보를 전달하는 복잡한 통신 체계—내분비계와 신경계—를 가지고 있다.

두 통신 체계가 상호 작용하는 방법을 설명하는 예로서, 운하망으로 유명한 도시인 이탈리아의 베네치아(베니스)를 살펴보자. 베네치아 사람들은 전화를 사용하여 그 도시의 다른 곳에 소식을 전한다. 마찬가지로, 인체는 전기 화학적 신호를 사용하는 고속 통신망인 신경계를 사용하여 정보를 전달한다. 전화 통화처럼, 신경의 정보 전달은 사실상 순간적으로 이루어진다.

물론, 곤돌라 즉 도시 운하의 미로를 통해 운항하는 기다란 배가 소식을 전달하기도 한다. 인체의 경우는, 화학 전령(호르몬)이 혈류나 다른 체액을 통해 여행한다.

혈류를 베네치아 운하에 비한다면, 호르몬은 여러 출발지에서 여러 목적지로 이곳저곳 소식을 전달하는 곤돌라의 선단과도 같다. 이 호르몬은 공급원에서 멀리 떨어진 근육이나 기관이나 선(腺)까지 여행한다. 일단 목적지에 도착하면, 일련의 복잡한 화학 반응을 일으켜 그 목적을 달성한다.

하지만 그 모든 활동을 감독하고 조정하는 일이 어떻게 이루어지는가? 그 질문에 대한 답을 얻기 위해 내분비계의 본부를 살펴보고 거기서 무슨 일이 이루어지는지 알아보기로 하자.

뇌하수체—우두머리 선

내분비계의 감독은 뇌하수체다. 그것은 불그스름한 회색을 띤 자그마한 기관으로, 가느다란 경(莖)에 의해 뇌에 부착되어 있으며, 코의 바로 뒷쪽 윗편에 있는 뼈 주머니 안에 있다.

뇌하수체는 보기에는 대단찮다. 크기는 완두콩만하며 무게는 0.6그램에 불과하다. 그렇지만 뇌하수체는 크기는 작아도 책임은 막중하다. 그 기관은 우두머리 선 곧 내분비선 오케스트라의 지휘자로 불린다. 또한 여러 부서 사이에 정보를 주고받는 분주한 직책에 있는 기업의 중역과도 같다.

뇌하수체는 직무의 일부를 다른 내분비선에 위임한다. 예를 들면, 뇌하수체는 호르몬 전령을 혈류에 내보내서, 다른 세 가지 호르몬을 생성하여 배출하도록 갑상선에 명령한다. 그러한 호르몬은 신진 대사, 체온, 뼈의 상태를 조절한다. 뇌하수체는 사춘기의 신체 변화를 가져오는 호르몬을 만들도록 성선(性腺)에 명령하기도 한다. 그 우두머리 선은 혈압을 유지하고 체내의 염분을 조절하는 호르몬을 만들도록 부신에 지시할 수도 있다.

하지만 때때로 뇌하수체는 직접 일을 처리하여, 뼈와 근육의 성장에 영향을 미치는 호르몬 전령을 내보내기도 한다. 그 호르몬은 우리 키가 어느 정도 자랄 것인지를 조절하기도 한다.

뇌하수체는 더 나아가 아기를 분만하는 데 큰 역할을 한다. 뇌하수체는 해산중인 부인을 돕기 위해 자궁 수축을 자극하는 호르몬인 옥시토신을 배출한다. 아기의 머리가 산도(産道)에 이르면 뇌는 뇌하수체에 정보를 보내서 분만의 최종 단계에 도움이 되는 옥시토신을 더 공급하도록 요청한다. 그러는 동안 뇌하수체에서 나온 호르몬은 산모의 유방에서 젖을 만들도록 계속 자극한다. 아기가 태어나면 산모는 젖을 먹일 준비를 갖추게 된다.

우두머리 선의 우두머리

뇌하수체는 다른 내분비선들의 감독인 한편, 그 자체에는 시상하부라는 감독이 있다. 시상하부는 신경 세포 다발로서 그 크기는 엄지손가락의 끝부분만하다. 그것은 뇌의 기부에 위치하며 뇌하수체에 연결되어 있다. 그 직무는 내분비계의 일을 감독하는 것뿐 아니라 자율 신경계의 일도 조정하는 것이다.

피의 성분과 온도를 검사하는 것은 시상하부의 일에 속한다. 뇌의 다른 어느 부분보다도 시상하부를 통과하는 피의 양이 더 많다. 시상하부는 그 혈류 속에 손가락 같은 주름진 감지기를 넣는다. 마치 목욕하려는 사람이 손가락으로 욕조물의 온도를 알아보는 것과도 같다. 혈액의 온도가 너무 낮으면, 시상하부는 (뇌하수체와 갑상선을 통해) 지시를 내려서, 혈액을 덥게 할 열을 생산하도록 신진 대사를 촉진하는 호르몬인 티록신을 더 만들게 한다.

시상하부가 자율적으로 일을 하기 때문에 우리는 대개 그 수고를 모른다. 하지만 시상하부는 날마다 우리 생활에 영향을 미친다. 배가 고픈가? 시상하부에서 혈중 포도당이 너무 적다는 것을 감지하여, 음식을 섭취하라고 알린 것이다. 목이 마른가? 시상하부에서 혈중 염분의 농도가 너무 높다고 판단하여, “물을 좀 마시시오” 하고 알린 것이다.

시상하부는 혈중 칼슘의 농도를 측정하기도 한다. 칼슘이 없다면 뇌와 근육과 신경은 제 기능을 발휘하지 못할 것이다. 혈중 칼슘의 농도가 너무 낮으면 시상하부는 마치 은행에서 돈을 인출하는 것처럼 뼈에서 칼슘을 인출한다. 칼슘 인출은 어떻게 이루어지는가? 시상하부는 뇌하수체에 호르몬 전령을 보낸다. 뇌하수체는 목에 있는 부갑상선에 자체의 명령을 보낸다. 이번에는 부갑상선이 부갑상선호르몬을 분비하고, 이 호르몬은 뼈에 가서 혈류에 칼슘을 공급하도록 요청한다. 시상하부는 칼슘 농도가 정상이라고 판단하면 그 이상의 인출 명령을 취소한다.

하지만 시상하부에서 혈중 칼슘이 너무 많다는 것을 알면 어떻게 되는가? 다시 한번 ‘뼈 은행’에 전령을 보내는데, 이번에는 인출하지 않고 예치한다. 그 과정은 이러하다. 시상하부는 실무 책임자인 뇌하수체에 정보를 보낸다. 그러면 뇌하수체가 갑상선에 명령한다. 이번에는 갑상선에서 칼시토닌 호르몬을 배출한다. 이 호르몬의 작용으로 여분의 칼슘이 혈액에서 뼈로 옮겨진다.

지성적 설계

얼마나 탁월한 조직인가! 시상하부는 뇌하수체를 제어하고, 뇌하수체는 내분비선을 감독하고, 내분비선은 인체를 조절한다. 그리고 신체의 가장 기본적인 필요를 돌보기 위해 인체의 구석구석을 조용히 흐르는 30여 종의 호르몬에 의해 그 모든 일이 이루어진다. 더욱이 그 모든 일의 복잡성에도 불구하고, 내분비계의 기능은 놀랄 만큼 효율적이다.

성서는 “하나님이 그 원하시는대로 지체를 각각 몸에 두”셨다고 알려 준다. 하나님에 관한 시편 필자의 이러한 말은 참으로 적절하다. “내가 주께 감사하옴은 나를 지으심이 신묘막측하심이라 주의 행사가 기이함을 내 영혼이 잘 아나이다.”—고린도 전 12:18; 시 139:14.

[18, 19면 네모와 도해]

내분비선은 혈류 속으로 호르몬을 분비한다

호르몬은 인체의 여러 다른 부분에 가서 다양한 일을 달성한다

송과선(松果腺)

뇌의 기부에 자리잡은 이 작은 내분비선은 멜라토닌을 분비하는데, 이 호르몬은 불면 및 인체의 여러 가지 생체 리듬에 영향을 미치는 것으로 생각된다. 멜라토닌의 정확한 기능은 아직 알려져 있지 않다.

성선 또는 생식선

(여성의) 두 개의 난소는 하지대(下肢帶) 안에, 자궁 양측에 있다. 에스트로겐과 프로게스테론이란 호르몬이 여기서 만들어진다. 이 호르몬은 월경 주기를 조절하며, 성인 여성의 신체적 특징의 발육에 영향을 미친다.

(남성의) 고환은 음낭 안에 있으며, 사춘기 때 성인 남성의 신체적 특징의 발육을 조절하고 정액 생성을 촉진하는 호르몬을 만든다.

뇌하수체

완두콩만한 이 기관은 가느다란 경에 의해 뇌에 부착되어 있으며, 코의 바로 위쪽 뒤편에 놓여 있다. 뇌하수체는 다른 내분비선의 감독으로서 갑상선, 부신, 성선, 그리고 내분비 기능을 가진 다른 선에 화학 정보를 보낸다. 뇌하수체는 주로 키를 조절하고 뼈와 근육의 성장에 영향을 미친다. 또한 산모의 유방에서 젖을 만드는 일을 촉진한다.

갑상선과 부갑상선

이 내분비선은 목에 있다. 부갑상선은 튼튼한 뼈를 유지하도록 칼슘 농도를 조절하는 호르몬을 분비한다. 갑상선은 에너지를 만들기 위해 산소와 양분이 소모되는 속도를 조절하는 호르몬을 만든다.

부신

각 신장의 바로 위쪽에 있는 두 개의 부신은 아드레날린과 노르아드레날린을 만든다. 이 호르몬은 위급시에 저항하거나 도피하도록 인체를 대비시킨다. 여기서 생성되는 그 외의 호르몬은 탄수화물 및 단백질 대사에 영향을 미치고, 신장이 처리하는 물을 조절하며, 섭취하는 음식이 적을 때 체내에 저장된 양분을 활성화시킨다.

췌장

위 바로 아래쪽에 있는 이 내분비선은 글루카곤와 인슐린을 배출한다. 이 호르몬은 혈중 당분의 농도를 조절한다.

[도해]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

송과선

뇌하수체

갑상선

부신

췌장

고환

[도해]

자궁

난소