생명과학 고2 항상성과 몸의 조절

내분비 계통

뇌하수체, 갑상샘, 부신, 이자 등 호르몬 분비샘으로 구성된 화학적 조절 계통이다.

뇌하수체, 갑상샘, 부신, 이자 등 호르몬을 분비하는 기관들이 시상 하부의 지휘 아래 서로 신호를 주고받으며 몸을 조절하는 계통입니다.

내분비샘들이 제각각 일하는 것 같지만, 실제로는 시상 하부와 뇌하수체가 위에서 지시를 내리고 아래 샘들이 그 결과를 다시 위로 보고하는 조직도에 가깝습니다.

쉽게 말하면

호르몬이 하나의 신호라면, 내분비 계통은 그 신호들을 만들어 내는 기관들의 네트워크입니다. 중요한 것은 목록을 외우는 게 아니라 이 계통이 '층'을 이룬다는 사실입니다. 맨 위에 시상 하부가 있고, 시상 하부가 뇌하수체를 조절하고, 뇌하수체가 갑상샘·부신 겉질·생식샘 같은 아래 샘들을 조절합니다.

뇌하수체는 그래서 '내분비계의 지휘자'로 불립니다. 뇌하수체 전엽은 생장 호르몬처럼 직접 몸에 작용하는 호르몬도 내지만, 갑상샘 자극 호르몬(TSH)이나 부신 겉질 자극 호르몬(ACTH)처럼 다른 샘을 깨우는 '자극 호르몬'을 냅니다. 뇌하수체 후엽에서는 항이뇨 호르몬(ADH)과 옥시토신이 분비됩니다.

아래 샘들은 각자 맡은 몸의 변수를 관리합니다. 갑상샘의 티록신은 물질대사 속도를 올리고, 부신 속질의 아드레날린은 위급 상황에서 심장 박동과 혈당을 끌어올리며, 부신 겉질의 코르티코이드는 혈당과 무기염류를 조절합니다. 이자는 인슐린과 글루카곤으로 혈당을 관리하고, 생식샘은 성호르몬을 냅니다.

이 계통이 흥미로운 이유는 위에서 아래로만 신호가 흐르지 않는다는 점입니다. 갑상샘이 티록신을 충분히 만들면 그 티록신이 거꾸로 시상 하부와 뇌하수체에 작용해 TSH 분비를 줄입니다. 명령을 내린 쪽이 결과를 보고 명령을 거두는 이 구조가 바로 음성 되먹임이고, 내분비 계통 전체가 이 원리 위에서 굴러갑니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

시상 하부 → 뇌하수체 → 갑상샘 축

혈액의 티록신이 부족해지면 시상 하부가 이를 감지해 뇌하수체를 자극하고, 뇌하수체는 TSH를 분비해 갑상샘을 깨웁니다. 갑상샘이 티록신을 늘려 정상 수준이 되면, 그 티록신이 시상 하부와 뇌하수체를 억제해 TSH가 줄어듭니다. 세 층이 하나의 온도 조절기처럼 맞물려 돕니다.
예시 2

이자 — 외분비샘이면서 내분비샘

이자는 소화 효소를 이자관을 통해 십이지장으로 보내는 외분비샘이면서, 동시에 랑게르한스섬에서 인슐린과 글루카곤을 혈액으로 내보내는 내분비샘입니다. 한 기관이 두 방식으로 분비하기 때문에, 이자를 어느 쪽으로 부를지 헷갈리기 쉽습니다.
예시 3

위급 상황의 부신

갑자기 위험을 만나면 교감 신경이 부신 속질을 자극해 아드레날린이 혈액으로 쏟아집니다. 심장 박동이 빨라지고 간의 글리코젠이 분해되어 혈당이 올라가며, 근육에 산소와 연료가 몰립니다. 신경이 방아쇠를 당기고 호르몬이 그 상태를 유지하는, 두 계통의 협업입니다.

자주 하는 오해

내분비샘들이 각자 알아서 독립적으로 일한다고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움갑상샘은 갑상샘대로, 부신은 부신대로 필요할 때 호르몬을 낸다

실제로는대부분의 샘은 시상 하부와 뇌하수체의 자극을 받아 분비하고, 그 결과를 다시 위로 되먹여 자신의 분비량을 조절받습니다.

이 구조를 놓치면 '갑상샘 호르몬이 많은데 왜 TSH는 적은가' 같은 문제를 풀 수 없습니다. 자극 호르몬(TSH)과 최종 호르몬(티록신)은 대개 반대로 움직인다는 것이 이 축의 핵심 결과입니다.

뇌하수체 후엽이 ADH를 '만든다'고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움ADH는 뇌하수체 후엽에서 만들어져 분비된다

실제로는ADH는 시상 하부의 신경 세포가 만들고, 뇌하수체 후엽은 그것을 저장했다가 혈액으로 내보내는 창구 역할을 합니다.

후엽은 신경 세포의 끝이 모여 있는 곳이지 호르몬 공장이 아닙니다. 그래서 시상 하부가 삼투압을 감지하자마자 ADH가 곧바로 나올 수 있습니다 — 감지하는 기관과 분비하는 기관이 사실상 같은 세포로 연결되어 있기 때문입니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

호르몬고2

이후 개념 — 이 개념을 배우면 이어집니다

체온 조절고2 혈당 조절고2 ADH와 삼투압 조절고2

같은 단원의 개념 — 항상성과 몸의 조절

자주 묻는 질문

Q1왜 시상 하부가 내분비계의 꼭대기에 있나요?

시상 하부는 뇌의 일부이면서 동시에 호르몬을 만드는 기관입니다. 즉 신경계와 내분비계가 만나는 접점입니다. 몸의 상태(체온, 삼투압, 혈당)를 신경으로 감지하고, 그 결과를 호르몬 명령으로 바꿔 내보낼 수 있는 유일한 자리입니다.

Q2자극 호르몬은 왜 따로 필요한가요? 뇌하수체가 직접 티록신을 만들면 안 되나요?

층을 두면 신호가 증폭되고 조절 지점이 늘어납니다. 자극 호르몬 조금으로 아래 샘에서 훨씬 많은 호르몬을 끌어낼 수 있고, 위·아래 어느 층에서든 되먹임으로 브레이크를 걸 수 있어 훨씬 정밀해집니다.

Q3호르몬 이름을 다 외워야 하나요?

이름보다 '어떤 샘이 어떤 변수를 관리하는가'로 묶는 편이 낫습니다. 혈당은 이자, 물질대사 속도는 갑상샘, 위급 상황은 부신, 수분은 뇌하수체 후엽 — 이렇게 변수 중심으로 정리하면 조절 문제를 풀 때 바로 떠오릅니다.

교육과정 2022 개정 · 고2 생명과학 · 항상성과 몸의 조절 수록 기본 (교육과정 단원)

출처 교육부 고시 제2022-33호 (2022 개정 교육과정) · NCIC 국가교육과정정보센터

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