여성 생식주기에 관련된 뇌하수체와 난소호르몬

J.B. 브라운 박사
호주 멜버른대학병원 산부인과 명예교수

배란, 즉, 난소에 의한 난자의 배출은 생식주기에서 가장 중요한 사건입니다.
이것은 한 주기중 단 한 번만(한 개 이상의 난자가 동시에 배출되는 경우에도) 일어나는 현상입니다.

배란 은 또한 두가지 난소 호르몬, 즉, 에스트라디올과 프로게스테론을 생산합니다.

에스트라디올은 배란 전 발달하는 난포에서 먼저 생산됩니다. 이것은자궁경부 에 있는 샘을 자극하여 정자가 자궁경부를 지나 난자에 접근하는데 필수적인 특정한 점액(가임성의 점액)을 생산하게 합니다. 에스트라디올은 또한 자궁의 제일 안쪽 벽을 구성하고 있는 자궁내막 성장을 자극합니다.

배란이후 프로게스테론과 에스트라디올은 배란과정에서 파열된 난포에서 형성된 황체에 의해서 생산됩니다. 프로게스테론은 배란 직후 보이는 점액의 갑작스런 변화를 유발하여 가임 절정기 증상의 원인이 됩니다.

또한 프로게스테론은 에스트로겐에 노출된 자궁내막을 수정란의 착상에 알맞게 준비시킵니다. 

만약 임신이 되지 않는다면 에스트라디올과 프로게스테론의 생산은 배란 후 약 7일부터 감소하기 시작하고 이것은 다시 자궁내막을 떨어져 나가게 해  배란 후 11-16일째 보이는 월경으로 나타나게 됩니다.

빌링스 점액관찰 피임법은 배란주기 중 현재 어느 시점에 있나를 알아보기 위해 여성이 직접 자궁경부 점액의 변화를 관찰하는 방법입니다.

난소 활동의 주기적인 변화는 뇌하수체에, 의한 두가지 호르몬(난포자극호르몬 follicle-stimulating hormone FSH , 황체형성호르몬 luteinizing hormone LH)의 분비에 의해 조절됩니다. 이들 호르몬의 생산은 다시뇌 의 시상하부라는 곳에 의해 조절됩니다. 시상하부는 마치 컴퓨터처럼 작동하는데 어둡고 밝음과  같은 환경적 요소나 개인의 정서적 변화에 의해 유발된 다른 뇌 영역의 신경신호를 분석하는 것입니다. 그것은 또한 난소와 다른 내분비 샘에 의해 생산되어 혈류를 통해 전달되어온 호르몬 신호를 분석하기도 합니다.

난소주기는 잘 정돈된 일련의 사건들을 통해 진행됩니다. 먼저 번 주기의 후반부 시기에는 시상하부에 작용하는 고농도의 에스트라디올이나 프로게스테론에 의해 뇌하수체에서의 난포자극호르몬과 황체형성호르몬의 생산이 억제됩니다. 난소주기의 종점근처에서는 황체로부터의 에스트라디올과 프로게스테론 생산이 감소됨으로 인해 이러한 억제 기전이 제거되어 난포자극호르몬은 다시 증가하게 됩니다.

난소내의 난포는 특정 농도 이하의 난포자극호르몬으로는 아무런 자극이 되지 않습니다(이 농도를 역치라고 함). 처음에는 난포자극호르몬의 농도가 이 역치 아래에 있게 되지만 서서히 농도가 증가되어 역치를 넘어서게 되면 난포는 자극을 받아 활발한 성장을 시작하게 됩니다. 난포에서 에스트라디올이 생산되어 이 호르몬이 혈류를 타고 뇌하수체로 가서 마침내 역치에 도달했음을 알리기까지는 수일간의 난포 성숙과정이 필요합니다. 역치외에 중간농도라는 것이 있는데 난포자극호르몬농도가 이것을 넘어야만 완전한 배란반응을 보일 수 있습니다.

또한 최대농도라는 것이 있는데 이 농도를 초과하게 되면 너무 많은 난포가 자극받아 다중배란(여러 난포가 동시에 배란하는 것)을 일으키게 되므로 난포자극호르몬 농도는 최대농도 이하로 유지되어야 합니다. 최대농도는 역치에서 불과 20% 높은 값이므로 난포에서 생산된 에스트로겐의 되먹임 기전에 의한 난포자극호르몬 생산의 정확한 조절이 필수적인 것입니다.

우성난포(가장 성장이 두드러진 난포)가 배란을 향해 질주할 때 그것은 에스트라디올 생산을 급속히 증가시킵니다. 에스트라디올은 자궁경부에서의 점액 생산을 촉진함과 동시에 음성 되먹임 기전으로 난포자극호르몬을 억제해 역치 아래로 유지시켜 배란을 향해 함께 경쟁하고 있는 다른 열성난포들의 발육을 억제하게 됩니다.

또한 난포자극호르몬의 농도저하는 우성난포의 성숙과정에 작용하여 두번째 뇌하수체 성선자극호르몬인 황체형성호르몬에 민감하게 해줍니다. 고농도의 에스트라디올은 또한 황체형성호르몬에 대한 양성 되먹임 기전을 통하여 뇌하수체로부터 대량의 황체형성호르몬 생산을 유도합니다. 황체형성호르몬의 이 같은 급증은 난포의 파열(배란)을 시작하는 방아쇠에 해당합니다. 배란의 시작은 황체형성호르몬 농도가 급증하기 시작한 후 약 37시간째, 농도가 최대치에 도달한지 약 17시간째에 이루어집니다.

배란을 앞둔 이 기간동안 난소에서의 에스트라디올 생산은 갑자기 감소합니다. 배란 후 파열된 난포는 황체가 되고 두번째 난소호르몬인 프로게스테론은 에스트라디올과 함께 급속히 생산이 증가하게 됩니다. 프로게스테론은 가임 절정기 증상의 지표가 되는 자궁경부 점액의 갑작스런 변화를 유발하고 난소주기의 종점 근처에서의 프로게스테론 농도 감소는 출혈, 바로 월경을 일으키게 됩니다.

위에 언급한 모든 과정은 사람이나 주기에 관계없이 대체로 일정한 어떤 기간을 난소주기에서 갖게 됩니다(즉, 배란 후의 황체기는 일정함을 말함). 반면에 난포자극호르몬 농도가 역치 혹은 중간농도에 도달하는 것은 늦춰질 수가 있습니다. 정상적인 28일 주기라면 역치는 제 5 주기일, 즉 다음 월경 약 23일 전에 도달됩니다. 그러나 주기가 매우 긴 사람이라면 이 기간이 수개월이 될 수도 있습니다. 역치가 도달될 때까지는 난포가 발달하지 않게 되고 에스트라디올도 아주 소량만 분비되어 점액은 생산되지 않습니다. 이런 사람들은 점액분비가 없는 일종의 ‘건기’가 지속되는 것입니다.

만약 폐경이나 항구적인 무월경이 없는 사람이라면 결국 난포자극호르몬 농도는 역치를 넘을 정도로 증가되어 난포의 발달이 시작됩니다
정상적인 경우라면 역치를 넘어선 난포자극호르몬의 증가는 쉼없이 계속되어 며칠안에 중간농도를 넘어 난포는 배란에 필요한 충분한 자극을 받게 됩니다.

분비된 에스트라디올 농도는 배란 전에 보이는 최고농도보다는 낮지만 가임 가능한 점액생산을 자극할 정도는 되는 수준에서 유지됩니다.

이 경우도 결국은 되먹임 기전이 작동하여 난포자극호르몬 수치가 중간농도 이상으로 증가하게 되고 7일 이내에 배란이 일어납니다. 긴 주기를 가진 사람들에게서 배란 전에 ‘건기’ 혹은 과도한 점액분비를 보이는 현상은 난포자극호르몬 농도가 역치를 넘었는지 여부와 에스트라디올을 생산하는 난포가 있는지 여부를 그대로 반영하는 것입니다.

일단 우성 난포가 배란에 돌입하면 나머지 과정은 정해진 수순대로 일어납니다. 배란 돌입에 3일이 소요되고 최대 에스트라디올 생산에서 배란까지는 1.5일, 배란에서 다음 월경까지는 11-16일이 소요됩니다. 이 간격이 11일 이하이면 불임을 의미하고 16일 이상이면 임신을 의미합니다.