항상성(Homeostasis)과 신체조절

항상성(Homeostasis)과 항정 상태(Steady state)

 

 

1) 정의

 

- 항상성(homeostasis) : 신체 내부 환경을 일정하게 유지하는 것

- 항정 상태(steady state) : 세포 조직의 요구량과 요구에 대응하는 신체 반응이 균형 이루는 것

(ex. 최대운동시 심박수가 더 이상 오르지 않는 것)

 

 

2) 체온조절에서의 항상성

 

- 체온 증가 시 : 열 수용기 → 열 조절 센터 → 혈관 확장, 땀 배출 → 열손실 → 정상상태

- 체온 감소 시 : 열 수용기 → 열 조절센터 →혈관 수축, 땀샘 비활성화 → 열보존 → 정상상태

 

 

 

 

 

 

3) 혈당조절에서의 항상성

 

- 혈당 증가 시 : 췌장의 수용기 → 조절 중추 → 인슐린 분비 → 세포의 포도당 섭취 → 혈당 정상

- 혈당 감소 시 : 췌장의 수용기 → 조절 중추 → 글루카콘 분비 → 지방과 간에서 포도당 분해 → 혈당 정상

 

 

 

 

 

 

---

 

 

 

신체조절의 원리

 

 

1) 부적피드백(Negative Feedback)

 

- 신체 내부의 어떤 것이 높거나 낮을 때 조절 중추에 의해 정상상태로 돌아오는 것

- 신체 대부분의 조절체계는 부적피드백으로 작동

 

 

 

 

 

 

2) 정적피드백(Positive Feedback)

 

- 신체의 어떤 것이 낮아지거나 높아질 때 초기 자극을 증가시켜 더욱 낮아지거나 더욱 높아지게 하는 것

- (ex. 여성의 출산시 자궁의 압력이 증가하면 뇌하수체에서 옥시토신이 분비되어 자궁 수축이 더욱 증가함)

 

 

 

뇌는 뇌하수체가 옥시토신을 분비하게 함 → 옥시토신은 자궁 수축증가 → 자궁수축은 프로스타글란딘 방출 → 옥시토신 더 분비

 

 

 

---

 

 

 

세포 적응과 항상성

 

 

1) 세포적응

 

- 적응(adaptation) : 외부 스트레스를 지속적으로 받으면 항상성을 유지하는 능력이 향상되어 기능이나 구조가 바뀌는 것

- 순응(acclimation) : 열 스트레스 같은 환경적인 스트레스에 적응하는 것

 

 

2) 세포 신호(cell signaling)

 

- 내부 환경의 변화를 감지하고 반응할 수 있도록 세포를 조직화하는 세포의 커뮤니케이션

 

ㄱ. 인트라분비신호(Intracrine signaling)

   - 같은 세포 안에서 신호 전달하는 화학 전달체가 생산되면서 발생

 

 

 

 

ㄴ. 저스트라분비신호(Juxtacrine signaling)

   - 연결된 세포의 세포질이 다른 세포의 세포질과 직접 접촉해 신호 전달

   - (ex. 심장 수축을 부드럽게 하기 위해 심장세포에서 사용)

 

 

 

 

ㄷ. 자가분비신호(Autocrine signaling)

   - 세포가 화학 전달체를 생성해 외부로 보낸 후 다시 받아들이면서 발생

   - (ex. 저항성 운동 시 근육세포의 자가분비신호는 크기를 증가시키는 수축성 단백질을 더 생산)

 

 

 

 

ㄹ. 측분비신호(Paracrine signaling)

   - 세포들이 동일한 반응을 할 수 있도록 화학 전달체를 여러 세포에게 전달하면서 발생

 

 

 

 

ㅁ. 내분비신호(Endocrine signaling)

   - 세포들이 호르몬을 방출해 신체 전체로 퍼져 특정 수용체에 도달하면서 발생

 

 

 

 

 

---

 

 

 

스트레스 단백질과 항상성

 

 

1) 세포의 스트레스 반응

 

- 세포가 조절체계를 이용해 항상성을 방해하는 요인과 싸우는 것

- 세포는 스트레스를 방해하기 위해 단백질을 만듦

 

ㄱ. 스트레스 단백질(Stress protein)

   - 손상된 단백질을 온전한 단백질이 되도록 도와주는 단백질

 

 

 

 

 

---

 

 

 

※ 정리 문제

 

1. 항상성이란?

2. 부적 피드백과 정적 피드백의 예를 설명하라

3. 세포 적응이란?

4. 세포 신호의 5가지를 설명하라

5. 스트레스 단백질이란?

 

답 ↓

1. 항상성은 신체 내부가 어떤 상황에 의해 높아지거나 낮아질 때 정상상태로 유지하려는 성질

2. 부적 피드백은 체온 증가 시 조절 중추가 혈관 확장, 땀 배출 등을 통해 열을 손실되게 해 체온을 정상상태로 만드는 것에 사용되고, 정적 피드백은 출산 시 옥시토신을 분비해 증가된 자궁 압력을 더욱 증가시켜 분만을 돕는 것에 사용됨

3. 지속적인 외부 스트레스에 의해 항상성 유지 능력이 상승해 기능, 구조가 바뀌는 것

4. 세포 내에서 발생하는 인트라분비신호, 직접 연결된 세포에서 발생하는 저스트라분비신호, 세포 내의 화학전달체가 외부로 갔다가 다시 들어오는 자가분비신호, 동일한 반응을 위해 인접 세포들에게 화학전달체를 보내는 측분비신호, 호르몬을 혈관을 통해 특정 수용체까지 보내는 내분비신호

5. 세포의 항상성을 방해하는 스트레스 발생 시 세포 단백질이 손상되는데, 이때 스트레스 단백질은 손상된 단백질을 온전한 단백질로 원상 복귀시켜 항상성을 유지함