단세포나 작은 생물체들은 환경으로부터 필요한 물질과 에너지를 세포가 직접 받아들이고 세포대사 후의 노폐물을 직접 환경으로 내 보낸다. 그러나 많은 세포로 이루어진 생명체는 직접 환경과 물질, 에너지교환을 할 수 없다. 예를 들어 인체 세포의 평균 지름은 1마이크로미터로 가슴의 두께를 10cm라 하여도 외부환경표면에서 중심세포까지는 5만개이상의 세포를 통과해야 한다. 따라서 인체와 같은 구조물은 모든세포가 일정한 환경속에서 기능을 발휘할 수 있도록 내부환경을 만들었다. 세포내의 액체를 세포내액이라 하고 세포밖의 액체를 세포외액이라 하는데 세포외액은 모든 세포가 잠긴 용액과 같은 상태로 만든 주요한 내부환경이다.

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내부환경인 온도, pH, 영양소, 전해질농도 등을 일정하게 유지하고자 인체는 내부환경조절을 전담하는 세포들을 만들었으며 인체내부와 외부환경의 변화를 감지하고 일정한 조건을 유지하도록 인체세포들에게 필요한 신호를 보내게 되는 데 전기적으로는 신경계이며, 화학적으로는 내분비계이다.

내분비는 외분비와 대비되는 말로 땀이나 침처럼 일정한 분비관을 통해 화합물을 내보내는 것이 외분비 이며, 특별한 관이 없이 체액의 흐름에 확산하는 방법으로 신호물질을 전달하는 방식을 내분비라 한다. 내분비세포는 호르몬을 만드는 세포들의 집합체이고 호르몬은 내분비를 지나는 세포외액으로 방출, 확산되어 순환계의 혈액을 통해 온몸으로 전달된다. 열쇠격인 특정 호르몬의 신호를 받아들이는 세포를 표적세포라 하는데 표적세포는 자물쇠격인 수용체를 가지고 호르몬을 인식하고 결합한다. 다른 호르몬은 다른 표적세포에 작용하며, 같은 호르몬이라도 수용체가 다르면 다른 세포반응을 유도하게 된다. 호르몬은 100톤의 물에 1g정도의 양으로도 기능을 발취하게 된다. 

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척추동물은 12개의 중요한 내분비선이 있는데 시상하부, 뇌하수체, 송과선, 갑상선, 부갑상선, 흉선, 부신, 췌장(이자), 심장, 신장, 소화관, 생식소(정소,난소) 등이며 이들이 내분비계를 형성한다.

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내분비계를 중심에서 총괄하는 것은 우두머리샘이라고 하는 시상하부이다. 시상하부는 뇌하수체전엽에는 화학물질로 뇌하수체후엽에는 전기적 신호를 보낸다. 뇌하수체후엽은 시상하부의 전기적신호를 받고 항이뇨호르몬과 옥시토신을 분비하며, 뇌하수체 전엽은 9종류의 호르몬을 방출한다.

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9종류의 호르몬은 크게 샘자극호르몬과 기타호르몬으로 분류되는데 샘자극호르몬은 다른 내분비선을 자극하여 그 내분비선에서 호르몬을 방출하도록 자극하도록 한다. 갑상선을 자극하는 것이 갑상선자극호르몬이고, 부신피질을 자극하는것이 부신피질자극호르몬이며, 생식기관을 자극하여 여포를 생성하도록 자극하는 것이 여포자극호르몬이며 황체를 형성하도록 자극하는 호르몬이 황체형성호르몬이다.

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활동전위를 발생하는 신경계와 호르몬을 방출하는 내분비계는 시상하부와 뇌하수체를 공유함으로써 신경내분비계로 통합되어 다루어지고 있다. 이것은 시상하부의 해부학적 구조와 다른 뇌부위와의 연결을 통해 이해될 수 있다. 시상하부는 시상의 아래 그리고 제 3뇌실의 아래쪽 바닥에 위치한 전체 뇌 부피의 1 % 미만을 차지하는, 4그램 정도의 작은 구조물이다 [1]. 시상하부는 해부학적으로는 간뇌 (diencephalon)에 포함되며 기능적으로는 변연계 (limbic system)으로 간주된다 시상하부는 등쪽 선조체 (ventral striatum), 뇌간 (brainstem) 그리고 척수 (spinal cord)를 통하여 신체(somatic) 와 내장 (visceral)의 구심성신호 (afferent signal)를 받고, 시상 (thalamus), 대뇌피질 (cortex: orbitofrontal and cingulate cortex) 그리고 변연계 (limbic system: hippocampus and amygdala)와 신경들이 직접 상호연결됨으로써 신체의 외부와 내부환경에 대해 반응하고 신체