생식생리 남성 생식생리, 여성 생식생리 특징

남성 생식생리, 여성 생식생리

1. 성분화와 생식선 조절 및 남성 생식생리

생식선은 호르몬을 분비하여 생식세포를 성숙, 발달시키는 기능을 담당합니다. 즉, 남성의 고환에서는 정자를 생성하고 남성호르몬인 테스토스테론을 분비하며, 여성의 난소에서는 난자를 생성하고 여성호르몬인 에스트로겐과 프로게스테론을 분비합니다. 성분화 과정은 생식선의 발달, 생식기관의 발달 과정을 포함합니다. 남녀 각각의 성은 다음의 세 가지 특징에 의해서 결정됩니다. 유전적 성은 성염색체에 의해 결정되며 남자는 XY, 여자는 XX를 가집니다. 유전적 성이 남성인 경우 임신 6~7주에 고환이 발달하기 시작하고, 여성의 경우 임신 9주에 난소 발달이 시작됩니다. 남성 또는 여성으로 표현되는 성 발달 단계로 남녀의 내부 생식기관과 외부 생식기관의 발달이 이루어집니다. 사람의 생식선 기능은 일생을 통해서 시상하부-뇌하수체 축의 내분비선에 의해 조절됩니다. 임신 4주에 시상하부에서 생식선자극호르몬-방출호르몬이 분비되기 시작하여 사춘기 이전까지 낮은 농도를 유지합니다. 임신 10주, 12주에는 생식선자극호르몬-방출호르몬에 의해 뇌하수체전엽에서 생신선자극호르몬인 여포자극호르몬과 황체형성호르몬이 각각 분비되어 역시 사춘기 이전까지 낮은 농도를 유지합니다. 유년기에는 여포자극호르몬이 황체형성호르몬에 비해 약간 높은 수준으로 분비되다가, 사춘기와 성인기에 이르러서는 생식선자극호르몬-방출호르몬, 여포자극호르몬, 황체형성호르몬 분비가 크게 증가하고 박동성의 분비 패턴을 보이며 황체형성호르몬 농도가 여포자극호르몬에 비해 증가합니다. 여성의 경우 사춘기에 약 28일 주기의 생식선자극호르몬 분비가 시작되는데 이것이 월경입니다. 노화가 진행되면서 생식선자극호르몬 분비율은 더욱 증가되며 다시 여포자극호르몬의 분비가 황체형성호르몬을 추월하게 됩니다. 남성의 생식기관은 내생식기관인 고환, 부고환, 정관, 전립선 등과 외생식기관인 음경, 음낭으로 나뉩니다. 고환은 타원형의 기관으로 음낭 속에 좌우 하나씩 위치하며 정소라고도합니다. 태아 때에 복강 안에서 생성되어 출산되기 2달 전쯤 음낭으로 내려옵니다. 고환은 결합조직으로 둘러싸여 있고 정세관과 간질조직으로 이루어져 있으며 중요한 두 기능인 정자 형성과 테스토스테론 생성을 담당합니다. 시상하부에서 분비되는 생식선자극호르몬-방출호르몬이 뇌하수체전엽에서 여포자극호르몬과 황체형성호르몬을 증가시킵니다. 여포자극호르몬은 정세관의 세르톨리세포를 자극하여 정자를 형성하도록 돕고, 황체형성호르몬은 간질조직의 라이디히세포를 자극해서 강력한 남성호르몬인 테스토스테론을 분비하도록 하여 세르톨리세포에서의 정자 형성을 도울 뿐 아니라 표적세포에서 다양한 역할을 수행하게 합니다. 한편, 라이디히세포와 세르톨리세포는 각각 테스토스테론과 인히빈을 통해서 음성되먹임으로 시상하부-뇌하수체전엽을 조절해서 고환의 활동성을 조절해 줍니다. 고환에서 생성된 정자와 정세관 분비물은 부고환으로 들어가서 사정되기 전까지 정자를 저장합니다. 정자는 부고환과 연결된 정관으로 이동하고, 정관은 전립선 내부에서 사정관으로 연결되어 요도와 합쳐집니다. 전립선은 정액을 생성하고 알칼리 환경을 띠어 정자의 운동성을 증가시킵니다. 발기가 되면 음경의 발기조직에 혈류가 증가하여 음경의 길이와 지름이 커지고 단단해집니다. 요도로 정액이 이동하는 것을 사출이라고 하며, 음경의 요도로부터 정액이 강력히 배출되는 것을 사정이라고 합니다. 음낭은 복강 밖의 음경 아래쪽 부분에 있으며, 고환을 체온보다 낮은 온도로 유지하여 건강한 정자 형성을 돕습니다. 남성은 사춘기 이후 평생 정자를 형성합니다. 이는 배아 발생 초기에 고환에서 생성된 정원세포가 유사분열을 거쳐 그중 하나가 1차 정모세포가 되므로 정원세포의 수효가 별로 감소되지 않기 때문입니다. 1차 정모세포는 첫 감수분열을 통해 2차 정모세포를 만들고, 이어서 일어나는 두 번째 감수분열을 통해 정자세포를 형성합니다. 즉, 하나의 1차 정모세포는 4개의 정자세포를 만듭니다. 4개의 정자세포는 감수분열이 끝나도 세포질들이 연결되어 있어 완전히 분리되지 않는데 이와 같이 서로 연결된 정자세포가 성숙한 정자로 발생해 가는 과정에서 고환의 세르톨리세포의 작용이 필요합니다. 고환의 라이디히세포가 황체형성호르몬의 자극을 받으면 콜레스테롤을 전구체로 하여 약한 안드로겐인 디히드로에피안드로스테론과 안드로스텐디온이 생성되고, 이들로부터 강력한 안드로겐인 테스토스테론이 합성됩니다. 황체형성호르몬의 작용 메커니즘은 마치 부신피질에 작용하여 안드로겐을 비롯한 스테로이드호르몬 합성을 유도하는 부신피질자극호르몬의 기능과 유사합니다. 테스토스테론은 태아 발달 단계에서 부정소, 정관, 정낭 등의 내생식기관을 형성하는 역할을 하며, 사춘기에는 정자를 형성하고 음경, 정낭 등의 부속 성기관의 성장을 촉진하여 2차 성징이 나타나게 합니다. 테스토스테론은 파라크린(주변분비성)으로 작용하기도 하는데 라이디히세포에서 합성된 후 인접한 세르톨리세포로 이동하여 여포자극호르몬 작용을 도와 정자 형성 과정에 도움을 줍니다. 사춘기가 되면 남자는 테스토스테론의 영향으로 근육과 뼈가 두드러지게 발달하며 골단 폐쇄를 일으키고 음성 변화, 리비도현상 등이 나타납니다. 일부 테스토스테론은 디히드로테스토스테론으로 환원되어 태아에서 전립선, 음경, 음낭 등 외부 생식기관을 발달시킵니다.

2. 여성의 생식생리

여성의 생식기관은 내생식기관인 난소, 자궁, 난관, 질의 상부 1/3 등과 외생식기관인 음핵, 대음순, 소음순, 질의 하부 2/3 등으로 나뉩니다. 난소는 여성 생식선으로 남성의 고환과 상동기관입니다. 지름 약 2.5cm의 둥근 모양으로 자궁 양쪽에 위치합니다. 난소는 난관, 자궁과 연계하여 여성의 생식관을 형성하는데 생식세포, 과립층세포, 여포막세포 등 세 종류의 세포로 구성되어 있습니다. 난소의 생식세포에서는 난자를 형성하고, 과립층세포와 여포막세포에서는 각각 여성호르몬인 에스트로겐, 주로 에스트라디올과 프로게스테론을 분비합니다. 난관의 손가락 모양의 돌기인 난관채가 난소를 부분적으로 덮고 있으며, 난소에서 배란으로 방출되는 난자는 난관을 통해 자궁으로 보내집니다. 자궁은 두꺼운 근육층으로 둘러싸인 둥근 모양의 조직으로 방광과 직장 사이에 위치합니다. 크기는 약 7~8cm로 자궁 내 빈 공간인 자궁강을 둘러싼 자궁내층을 자궁내막이라고 합니다. 자궁내막은 스테로이드호르몬 작용으로 주기적인 변화를 겪으며 월경으로 인한 출혈이 일어나거나 수정된 난자가 착상되는 곳이기도 합니다. 자궁 하부를 자궁경부라고 하며 경부는 관으로 된 질과 연결되어 열려 있습니다. 대음순은 남성의 음낭과 유사한 구조로 2개의 피부주름이며 소음순은 대음순 안쪽에 위치하는 작은 주름조직입니다. 질구는 요도구의 뒤에 위치하는데 대음순과 소음순으로 덮여 있습니다. 남성의 음경에 해당하는 여성의 발기성 구조는 음핵으로 외생식기의 앞쪽 중앙에 위치합니다. 태아의 난소에서 생성된 난원세포는 1차 난모세포가 되며 출생 시에는 약 200~400만 개의 난모세포를 갖게 됩니다. 이 중 대부분의 세포는 사망하여 그 수가 점차 줄어들다가 감수분열을 거쳐 2차 난모세포 상태로 배란이 시작되는 사춘기까지 존재합니다. 감수분열 후 하나의 2차 난모세포만이 모든 세포질을 갖게 되어 다른 세포는 극체를 형성하고 퇴화됩니다. 제2차 감수분열 중기에 멈춘 2차 난모세포 중 약 400개만이 여성의 가임기간 중 배란됩니다. 정자가 배란된 2차 난모세포의 세포질에 진입하면 난모세포의 제2차 감수분열이 비로소 완성되며 접합자가 됩니다. 배란된 후 수정되지 않은 2차 난모세포는 분해됩니다. 남성과 달리 여성은 폐경 즈음에는 난모세포가 거의 남아 있지 않게 되어 생식이 불가능해집니다. 난모세포는 난소 내에서 여포의 형태로 존재합니다. 1차 여포는 과립층세포로 둘러싸여 있는데, 점차 난모세포의 크기가 커지고 과립층세포와 주변의 결합조직의 분화가 일어나며 여포막세포를 형성하게 됩니다. 뇌하수체전엽에서 분비되는 여포자극호르몬에 의해 자극을 받아 과립층세포에서는 여포막세포의 도움으로 여포호르몬인 에스트로겐을 분비합니다. 일부 1차 여포가 성장하여 2차 여포가 되고 내부에 난모세포액으로 채워진 여포강을 형성하며 하나의 여포만이 성숙한 그라프여포를 형성합니다. 이때 나머지 2차 여포는 퇴화하며 폐쇄됩니다. 이후 성숙한 그라프여포는 호르몬 자극에 의해 파열되어 난모세포가 난관으로 방출되는데 이것이 배란입니다. 여포는 배란 후 황체형성호르몬 작용을 받아 과립층세포가 커지면서 구조가 변형되는데 이를 황체라고 하며, 황체에서는 에스트로겐과 황체호르몬인 프로게스테론을 모두 분비합니다. 배란된 난모세포가 수정되지 않을 경우 황체는 약 10일 간 최대로 발달한 후 급속히 퇴화되며 새로운 월경주기가 시작됩니다. 월경주기는 시상하부-뇌하수체 축에 의한 스테로이드호르몬의 주기적 분비에 의해 조절됩니다. 월경주기는 일반적으로 28일을 기준으로 하며 난소와 자궁내막의 주기적 변화를 근거로 합니다. 난소의 주기적 변화는 배란 전과 후로 나뉘는데 월경 첫날부터 배란 전 약 14일을 여포기, 배란 후 14일을 황체기라고 합니다. 여포기 동안에 자궁내막은 월경기, 증식기로의 주기적 변화가 일어나며, 황체기 동안에는 자궁내막에서 분비기가 지속되다가 새로운 월경주기가 시작됩니다. 약 4~5일간의 월경기간 동안 난소호르몬 분비가 감소하여 자궁내막의 혈관 수축이 일어나 출혈이 되며 세포 괴사로 자궁내막 기능층이 탈락됩니다. 월경기 이후에 시상하부의 생식선자극호르몬-방출호르몬 자극으로 뇌하수체전엽에서 여포자극호르몬 분비가 증가되면 난소의 과립층세포에서는 콜레스테롤로부터 17-B-에스트라디올의 합성이 촉진됩니다. 17-B-에스트라디올은 가임기 여성이 주로 분비하는 형태의 에스트로겐으로 여포를 성숙시키는 한편, 수정된 난자의 착상이 일어날 경우를 대비하여 자궁내막층에서는 세포가 증식하고 자궁선, 나선동맥이 발달하는 등 내막층의 성장을 촉진합니다. 또한 자궁에서 묽은 점액 합성을 증가시켜 난관으로의 정자 이동을 돕습니다. 여포기 초기에 에스트라디올은 뇌하수체전엽에 음성되먹임작용으로 여포자극호르몬, 황체형성호르몬 분비를 억제하지만, 여포기 말기에 점차 에스트라디올의 농도가 증가되어 일정 농도에 도달하면 에스트라디올은 뇌하수체전엽에 양성되먹임작용을 하여 황체형성호르몬 분비를 증가시키게 되고, 여포자극호르몬 분비의 증가는 곧 배란을 유도합니다. 배란 후에 여포는 황체형성호르몬에 의해 황체로 변화되며 배란 후 14일을 난소의 황체기라고 합니다. 이 시기에는 에스트라디올뿐 아니라 황체형성호르몬의 영향으로 황체의 여포막세포에서 프로게스테론이 다량 분비되어 자궁내막이 더욱 발달하고 두꺼워집니다. 또한 프로게스테론에 의해 자궁선에는 글리코겐의 저장량이 증가하고, 임신을 대비하며, 배란 후 자궁 점액의 농도를 높이고 끈적이게 하여 외부로부터 자궁 내로 박테리아의 침입을 막아 임신이 되었을 경우에 태아를 보호하고 임신 상태를 유지해 줍니다. 황체기 동안 증가된 프로게스테론은 음성되먹임작용으로 여포자극호르몬과 황체형성호르몬 분비를 억제하여 새로운 여포가 성장하여 배란되는 것을 방지합니다. 황체기 후반에 황체가 퇴화되어 감에 따라 에스트로겐과 프로게스테론의 분비도 감소합니다. 따라서 이들 호르몬에 의해 두꺼워졌던 자궁내막이 탈락되어 무너져 내리는 월경이 다시 일어나고 새로운 여포가 발생되어 새로운 주기가 시작됩니다.