운동 중 호르몬

우리 몸은 신경계와 내분비계로 명령 신호를 전달한다. 신경계는 반응의 지속시간이 짧지만 빠르다. 내분비계는 지속시간이 비교적 길지만 느리다. 운동 중에는 호르몬의 분비는 평소 안정 시와 다르다. 호르몬은 혈액을 통해 운반되는데 신호를 수용할 수 있는 수용체가 있어 특정 세포에 작용한다. 호르몬은 우리 몸의 항상성을 유지하는 데 매우 중요하다. 예를 들어 혈당이 상승하면 혈당을 낮추고, 혈당이 낮아지면 혈당을 올린다. 지금부터 운동과 관련된 주요한 호르몬을 알아보겠다.

 

 

시상하부와 뇌하수체

시상하부는 뇌하수체에서 호르몬을 만들어 분비하기에 매우 중요한 역할을 한다. 시상하부는 혈관을 통해서 자극호르몬을 분비하기도 하고 생성한 호르몬을 신경을 통해 전달하기도 한다. 뇌하수체는 뇌의 기저 부분에 있는 시상하부와 연결되어 있다. 뇌하수체 전엽과 후엽으로 구분이 된다. 뇌하수체 전엽은 시상하부에 위치한 신경에서 발원되는 화합물이다. 갑상선 자극호르몬, 성장호르몬, 부신피질 자극호르몬, 생식선 자극호르몬, 프로락틴이 있다. 여기서 중요한 성장호르몬에 대해 조금 자세히 알아보자.  성장호르몬은 신체의 성장에 중요한 역할을 한다. 성장호르몬이 분비가 되면 간세포 표면의 수용체에 결합하여 인슐린유사성장인자-1(IGF-1)을 방출하도록 자극하고 IGF-1은 뼈의 끝 부분에 작용하여 성장을 촉진한다. 성장호르몬은 운동으로 자극을 주면 분비가 증가한다. 또한 혈중 포도당과 유리지방산의 농도를 높인다. 뇌하수체 후엽에서 전달되는 호르몬은 항이뇨호르몬, 바소프레신, 옥시토신이 있다.

 

갑상선/부갑상선

갑상선은 트리요오드타이로닌과 티록신을 합성하며 갑상선 자극호르몬에 의해 자극된다. 즉 시상하부 → 뇌하수체 → 갑상선 경로로 분비된다. 갑상선 호르몬은 전반적인 대사율을 결정하고, 신진대사 속도에도 관여한다. 성장호르몬과 상승작용으로 뼈의 성장을 돕기도 한다. 갑상선 호르몬이 과다 분비가 되거나 분비감소가 적은 경우 부작용이 발생한다. 과다분비 시 안구가 돌출되고, 체중이 감소한다. 또한 더위를 잘 타고 땀이 많이 흐른다. 반대로 갑상선 호르몬의 분비가 적으면 추위를 많이 타고 체중의 증가, 심박수 및 심박출량이 감소할 수 있다. 갑상선 뒤쪽에는 부갑상선이 있는데 이것은 혈장 칼슘 조절에 주요 호르몬이다. 이 호르몬은 뼈를 자극하여 칼슘을 분비하도록 자극하고, 신장의 칼슘 흡수를 증가시킨다. 고강도 운동과 장시간 운동은 혈장에서 부갑상선호르몬 농도를 높인다.

 

부신

부신은 신장위에 있고 부신수질과 부신피질로 구분된다. 부신수질에서 분비되는 호르몬은 에피네프린과 노르에피네프린이다. 부신수질은 교감 신경계의 일종이다. 에피네프린과 노르에피네프린은 혈압과 혈장 포도당 농도와 관련이 있다. 에피네프린은 스트레스 또는 긴장 상태에서 분비되는데 신체적 생리적 반응을 조절하고 에너지를 공급하여 긴장 상태를 유지하거나 대비하는 데 도움을 준다. 심장 박동이 빨라지고 혈압이 높아져 근육에 산소와 혈류를 더 많이 공급한다. 노르에피네프린은 에피네프린과 유사한 작용을 하지만 강력한 작용을 하는 것은 에피네프린이다. 노르에피네프린도 비상 상황에서 신체가 대비를 할 수 있게 돕는다. 정리하면 부신수질은 에피네프린과 노르에피네프린을 분비한다. 주로 에피네프린이 80%를 차지한다. 노르에피네프린은 교감신경계의 아드레날린성 신경으로 분비된다. 부신피질은 세 가지 다른 체계로 분류된다. 첫째, 당질 코티코이드가 있다. 당질, 지방, 단백질 대사에 관계하는 호르몬으로 대부분 코티졸이라는 호르몬이다. 코티졸은 운동을 포함한 다양한 스트레스에 반응하고 손상된 조직을 보상하기 위해 아미노산을 만든다. 둘째, 무기질 코르티코이드가 있는데 대표적으로 알도스테론이 있으며 체내의 전해질과 수분 조절에 관여하는 호르몬이다. 알도스테론은 나트륨과 칼륨의 균형을 조절한다. 알도스테론 분비는 격렬 한 운동을 함에 따라 증가한다. 셋째, 성호르몬으로 테스토스테론과 에스트로겐이다. 성의 분화나 생식에 관련된 역할을 한다. 정리하면 부신피질은 알도스테론, 코티졸, 테스토스테론, 에스트로겐을 분비한다.

 

췌장

췌장은 외분비선과 내분비선을 가지고 있다. 외분비선에서는 소화 효소를 십이지장에 분비한다. 내분비선에서는 호르몬을 분비하는데, 췌장의 베타세포에서 방출되는 호르몬인 인슐린이 있다. 인슐린은 혈당 농도가 높을 때 낮추는 역할을 한다. 인슐린은 소장에서 혈액으로 영양소가 흡수될 때 중요한 호르몬이다. 인슐린의 부족은 포도당을 흡수하지 못하기에 혈당 수치가 높아진다. 혈당이 높으면 신장에서 재흡수 과정이 과부하되어 수분과 함께 포도당이 소변으로 빠져나가고 다량의 수분을 섭취하게 된다. 이 상태를 당뇨병이라고 한다.  췌장의 알파세포에서는 글루카곤을 분비하여 혈당을 높인다. 글루카곤의 분비는 저혈당일 때 자극이 된다. 글루카곤은 간에 저장된 포도당 분해와 지방조직으로부터 유리 지방산을 동원한다. 코디졸과 함께 간에서 당합성을 자극한다. 즉 글리코겐을 합성하도록 명령하는 것은 인슐린, 분해의 명령은 글루카곤이다. 췌장의 델타세포에서는 소마토스타틴이 분비된다.

 

운동과 호르몬

운동 중 포도당 대사를 살펴보자. 유산소운동 중 포도당이 글리코겐 분해나 포도당신합성으로 혈중에 방출되는 속도는 근육이 요구하는 포도당 수준과 비슷하다. 혈중 포도당이 감소하면 글루카곤과 코티졸 수준은 증가한다. 운동 강도가 증가하면 에피네프린과 노르에피네프린 속도가 증가하여 글리코겐 분해가 증가한다. 규칙적인 운동은 근육의 인슐린 민강성을 개선시킨다. 운동과 지방대사는 혈당이 감소하면 호르몬들이 분비되어 지방분해를 한다. 코티졸, 카테콜아민, 성장호르몬이 그 역할을 한다. 알도스테론이 분비되어 신장에서 나트륨과 물의 재흡수가 증가한다.