시상하부-뇌하수체 축

스트레스에 대한 반응(물리적, 심리적, 급성 또는 만성)은 시상하부-뇌하수체-부신축(hypothalamic-pituitary-adrenal axis; 줄여서 HPA axis)의 활성화와 관련이 있습니다. HPA축은 뉴런과 호르몬의 의사소통을 모두 포함하기 때문에 신경내분비계(neuroendocrine system)의 일부입니다. 이 기능은 항상성 체계(homeostatic system; 즉 물질대사, 심혈관 및 면역)를 조절하여 스트레스 요인에 대응하는 데 필요한 수단을 제공합니다.

스트레스 중에 일어나는 일

스트레스에 반응하여, 시상하부의 뉴런들은 부신겉질자극호르몬방출 호르몬(corticotropin-releasing hormone, 줄여서 CRH; 부신피질자극호르몬방출 호르몬)을 혈류로 방출합니다. CRH는 뇌하수체(pituitary gland)로 이동해서 부신겉질자극 호르몬(adrenocorticotropic hormone, 줄여서 ACTH; 부신피질자극 호르몬)의 방출을 자극합니다. ACTH의 작용 부위는 콩팥(신장) 표면에 있는 부신(adrenal gland)입니다. 부신은 자극을 받으면 두 가지 유형의 스트레스 메시지를 방출합니다.

신경 자극은 첫 번째 메시지, 즉 부신에서 에피네프린(epinephrine)과 노르에피네프린(norepinephrine) 방출을 시작합니다. 이는 교감신경계(sympathetic nervous system)를 활성화해 심박수, 혈류량 및 호흡량을 증가시킵니다. 즉, 경각심과 흥분을 활성화하도록 설계된 과정입니다. 이 두 화학물질은 각각 아드레날린(adrenaline)과 노르아드레날린(noradrenaline)이라고도 합니다.

ACTH는 두 번째 메시지, 즉 부신겉질(adrenal cortex; 부신피질)에서 글루코코르티코이드(glucocorticoid; 당질코르티코이드)를 방출합니다. 인간에게 코티솔(cortisol; 코르티솔; 코티졸)은 스트레스 반응에 관여하는 주요 호르몬입니다. 첫 번째 메시지가 체계를 자극하는 반면 두 번째 메시지는 일부 체계를 강화하고 다른 중요하지 않은 체계를 억제합니다. 코티솔은 포도당 연료 비축량을 동원하고 지방산과 단백질의 이화작용(catabolism)을 통해 포도당신생합성(gluconeogenesis)을 촉진합니다. 코티솔은 또한 일시적으로 면역과 염증 반응을 억제합니다. 그런 다음 혈액 코티솔 수치가 일정 한계치에 도달하면 시상하부와 뇌하수체 활동을 모두 억제하는 음성 되먹임 고리를 촉발합니다. 그러면 HPA축이 비활성하고 스트레스 반응이 멈춥니다.

만성 스트레스 또는 만성 급성 스트레스에 의한 HPA 축의 만성 활성화는 코티솔의 고갈로 이어질 수 있습니다. 코티솔은 스트레스와 스트레스를 받지 않는 기간 동안 여러 가지 기능을 하므로 만성 통증, 우울증, 불임으로 이어질 수 있고, 약물 남용과 중독에 관여할 수 있습니다.