내분비계(內分泌系, endocrine system)는 생체 내의 호르몬을 분비하는 내분비샘(내분비기관)과 이들이 분비하는 호르몬, 그리고 호르몬의 작용을 받는 표적 기관으로 구성된 계통이다. 신경계와 함께 신체 항상성 유지, 성장과 발달, 생식, 대사 조절, 스트레스 반응 등 주요 생리 기능을 통합적으로 조절한다.
주요 구성 요소
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내분비샘 (Endocrine Glands) 관(duct)이 없어 호르몬을 직접 혈액이나 림프액 속으로 분비한다. 주요 내분비샘은 다음과 같다.
- 시상하부(Hypothalamus): 뇌의 기저부에 위치하며, 신경계와 내분비계를 연결하는 중추 역할을 한다. 뇌하수체 호르몬 분비를 조절하는 방출 호르몬 및 억제 호르몬을 분비한다.
- 뇌하수체(Pituitary Gland): 시상하부 아래에 위치하며 '주조절샘(Master gland)'이라 불린다. 선뇌하수체(전엽)와 후뇌하수체(후엽)로 나뉜다.
- 선뇌하수체: 성장호르몬(GH), 갑상선자극호르몬(TSH), 부신피질자극호르몬(ACTH), 생식샘자극호르몬(LH, FSH), 프로락틴(PRL) 등을 분비한다.
- 후뇌하수체: 시상하부에서 생성된 바소프레신(항이뇨호르몬, ADH)과 옥시토신을 저장했다가 분비한다.
- 갑상샘(Thyroid Gland): 목 앞부분에 위치하며, 갑상샘 호르몬(티록신 T3, 트라이아이오도티로닌 T4)과 칼시토닌을 분비하여 기초대사율, 체온 조절, 골격 성장 등을 조절한다.
- 부갑상샘(Parathyroid Glands): 갑상샘 뒤쪽에 보통 4개가 위치하며, 부갑상샘 호르몬(PTH)을 분비하여 혈중 칼슘과 인산염 농도를 조절한다.
- 부신(Adrenal Glands): 신장 위쪽에 쌍으로 위치하며, 피질과 수질로 구분된다.
- 부신피질: 당질코르티코이드(코르티솔), 염질코르티코이드(알도스테론), 안드로겐 등을 분비한다.
- 부신수질: 카테콜아민(에피네프린, 노르에피네프린)을 분비하여 급성 스트레스 반응(투쟁-도피 반응)을 매개한다.
- 췌장(Pancreas): 랑게르한스섬(Islets of Langerhans)에서 인슐린(혈당 강하), 글루카곤(혈당 상승), 소마토스타틴 등을 분비하여 혈당 항상성을 유지한다.
- 생식샘(Gonads): 고환(남성, 테스토스테론 분비)과 난소(여성, 에스트로겐, 프로게스테론 분비)는 생식 기능 및 이차 성징 발현을 조절한다.
- 송과샘(Pineal Gland): 멜라토닌을 분비하여 생체 리듬(일주기 리듬)과 계절성 번식 등을 조절한다.
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호르몬 (Hormones) 내분비샘에서 분비되어 혈류를 타고 표적 세포나 기관으로 이동하여 미량으로 특정 생리 반응을 유발하는 화학적 전달 물질이다. 화학적 구조에 따라 펩타이드/단백질 호르몬, 스테로이드 호르몬, 아민 호르몬 등으로 분류된다.
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표적 세포/기관 (Target Cells/Organs) 특정 호르몬에 결합하는 특이적 수용체(Receptor)를 보유한 세포나 기관이다. 호르몬-수용체 결합 후 세포 내 신호 전달 경로(제2전달자 시스템, 유전자 발현 조절 등)를 통해 생리적 반응을 나타낸다.
조절 기전: 음성 되먹임 (Negative Feedback) 내분비계의 대부분은 음성 되먹임 기전에 의해 정교하게 조절된다. 예를 들어, 시상하부-뇌하수체-표적샘 축(예: 시상하부-뇌하수체-갑상샘 축)에서 말단 샘의 호르몬 농도가 상승하면 상위 기관(시상하부, 뇌하수체)의 호르몬 분비를 억제하여 호르몬 농도를 일정 범위 내로 유지한다.
임상적 의의 내분비계 기능 이상은 호르몬의 과다 분비(기능항진증), 결핍(기능저하증), 수용체 이상, 종양 등에 의해 발생한다. 대표적인 질환으로는 당뇨병(인슐린 결핍/저항성), 갑상샘기능항진증/저하증, 쿠싱증후군(코르티솔 과다), 말단비대증(성장호르몬 과다), 부신기능부전(애디슨병) 등이 있다.
