1. 뼈의 성장

사람은 출생 시 약 350개의 뼈를 가지고 있고, 성인으로 성장하는 과정에서 융합하여 어떤 뼈들은 하나의 단단한 뼈를 형성하게 되어 206개의 뼈가 남는다. 이러한 뼈는 몸의 근육, 연조직 및 신체 기관을 지탱하게 된다.

성장호르몬이 뼈의 길이 성장을 자극하는 데는 두 가지 기전에 의해서이다. 하나는 인슐린양 반응을 통한 간접적 자극이다. 다른 하나는 성장호르몬이 직접 성장판 전구세포인 연골세포 및 골모세포에 작용하여 이 세포들의 분화를 촉진하여 뼈를 자라게 하는 것이다.

연골이 진짜 뼈로 대치되는 과정을 골화라고 부른다. 이것은 태아기에 이미 시작되고 소아기를 통해 지속되며 사춘기 끝에 완성된다. 뼈는 길이와 넓이의 두 방향으로 성장한다. 길이 성장이 끝나고 성숙한 뼈가 형성된 후, 비로소 넓이 성장이 이루어진다.

2. 근육의 역할

뼈에 붙어 있는 근육을 골격근이라 부른다. 골격근의 수축으로 뼈를 움직이게 하고 걷고 달리는 등의 신체활동을 우리의 의지대로 가능하게 한다. 키가 자라는 데는 뼈의 길이 성장을 유도하는 근육의 성장점 자극이 있어야 하며 이것이 바로 운동이다.

근육은 주로 단백질로 구성되어 있고 그 단백질은 음식물을 통해 이루어진다. 근육이 만들어지는데에도 뼈의 성장과 마찬가지로 성장호르몬의 작용이 중요한 역할을 한다.

3. 성장호르몬

성장호르몬은 뇌하수체 전엽에서 분비되는 호르몬으로 뇌하수체보다 상위에 있는 시상하부의 조절과 제어를 받고 있다. 성장판에 작용하여 연골세포를 분화, 증식, 석회화하도록 하여 뼈를 성장시키며 대사작용을 증진시킨다. 성장호르몬은 수면 중에 가장 많이 분비되며 청소년기 동안에 최고의 농도를 보인다.

스트레스, 수면, 출혈, 단식, 저혈당, 운동 등을 포함한 다양한 요소들이 성장호르몬 분비에 영향을 미치며 체질량 또한 성장호르몬 생산에 영향을 끼쳐 소아와 청소년 시기에 뚱뚱하면 성장호르몬 분비와 반감기가 감소하게 된다.

4. 인슐린양 성장인자 I(IGF-I)

IGF-I는 소마토메딘C(somatomedin C)로도 불리며 성장호르몬 자극에 반응하여 신체 거의 모든 조직에서 생성되고, 특히 간에서 다량 분비되어 결합단백질과 높은 친화성을 갖고 있으며 연골과 세포증식에 기여한다.

주로 성장호르몬과 영양에 의해 조절되며 성장호르몬이 부족해지거나 만성적인 영양결핍, 공복상태와 단백질이 부족할 때에 IGF-I농도가 감소한다.  IGF-I양은 출생 후 점차 증가하여 사춘기동안 급격히 증가한 후 성인에서 200ng/ml로 유지되다가 노령에 감소하게 된다.