자궁내막은 여성호르몬에 의해 수정란에 대비하여 자라고 황체호르몬에 의해 유지되고 임신이 안될 때 생리로 떨어져 나오게 됩니다.

정상월경주기는 난포기, 배란, 황체기로 나눌 수 있으며 각 주기에서 난소, 뇌하수체 및 시상하부호르몬의 변화에 의해 자궁내막도 주기적인 변화를 겪게 됩니다. 자궁내막이 자라는 것은 수정란이 착상 할 수 있도록 돕는 준비과정으로 여성호르몬에 의해 이루어 집니다. 자궁내막은 내막분비선과 주위를 둘러싸고 있는 기질부로 이루어져 있습니다.

여성의 자궁내막은 난소에서 분비되는 호르몬. 즉 여성호르몬과 황체호르몬의 영향으로 증식기, 배란기, 분비기, 월경기 또는 착상기 같은 주기적인 변화를 갖게 됩니다. 이런 주기적인 변화는 난자가 배란을 400-500번 경험하듯이 자궁내막도 평생  400-500회 정도의 자궁내막변화와 생리를 겪게 됩니다.

자궁내막은 형태학적으로 기능층(상부 2/3)과 기저층(하부 1/3)으로 되어 있습니다. 기능층은 수정란이 착상하도록 준비하는 곳으로 이곳에서 증식, 분비, 탈락이 일어나게 됩니다. 기저층은 월경이 일어나고 기저층의 손실 후 자궁내막이 재생되는 곳입니다.

1) 증식기

증식기 초기에는 자궁내막이 얇아 약 2mm이하입니다. 이시기에 난포가 성장하고 자라면서 에스트로겐(여성호르몬)의 분비가 일어나고 자궁내막도 자라게 됩니다.

증식기에는 자궁내막의 모든 조직(분비선, 기질세포, 내피세포 등)이 증식하고 월경주기 8-12일째 최고조에 이르며, 이때 혈중 에스트로겐 농도가 최고조 입니다. 증식기에는 자궁내막 높이가 3.5-5.0mm로, 초음파상 양쪽이 7-10mm정도 자라 수정란이 착상 할 수 있게 됩니다.

2) 배란기

배란은 개인마다 다르지만 LH(황체형성호르몬)이 최고치에 도달하고 10-12시간 후에 배란이 일어나게 됩니다.

배란기와 배란 후 48시간에는 지방과 당단백질이 풍부한 소공들이 상피세포의 기저부에 나타나며 이를 핵하소공(subnuclear vacuole)이라 하는데 이것은 배란징후입니다.

3) 분비기

배란 후 자궁내막은 에스트로겐과 프로게스테론의 영향으로 내막층의 높이가 배란직전수준인 5-6mm로 고정됩니다. 프로게스테론은 자궁내막이 떨어져 나가지 않게 고정하여 줍니다.

4) 착상기

난자가 배란 된 후 정자와 만나 수정되면 수정란이 생깁니다. 수정란은 세포분열을 진행하면서 자궁내막으로 착상하게 됩니다. 착상이 시작되는 월경주기 21-22일(수정후 7일)에는 특징적으로 내막기질의 부종이 나타나며 기질세포에서 탈락막이 생성되고 이 탈락막 세포는 수정란 영양막세포의 침윤속성을 조절하며 태아와 모체에서 중요한 자가분비와 측분비 기능을 하게 됩니다. 만약 임신이 안되면 융모성선호르몬(hCG)가 없으며 에스트로겐과 프로게스테론이 소실되어 혈관수축과 세포자살, 조직파괴과정이 일어나서 월경이 시작됩니다.

만약 임신이 되면 융모성선호르몬(hCG), 에스트로겐과 프로게스테론의 영향으로 월경 22-23일 전탈락막세포가 탈락막으로 전환되면서 지혈기전과 수정란의 침윤을 보호하는 작용을 하게 됩니다.

자궁내막의 기질세포가 호르몬의 신호에 의해 프로스타글란딘을 합성하여 탈락막으로 변환되면 프로락틴(prolactin), 릴렉신9relaxin), 레닌(renin), 인슐린양 성장인자(IGF)및 IGF결합 단백질을 분비합니다.

5) 월경기

월경시의 자궁내막은 얇고 치밀하여 안정적입니다. 월경동안에는 기능성 자궁내막의 2/3 가량이 소실되는데, 조직소실이 빠르게 일어나면 월경기간은 짧아집니다.

아래 사진은 증식기 - 황체기 - 월경기의 자궁내막 상태입니다.  

탈락막

탈락막은 임신시 나타나는 자궁내막을 말하며 모체와 태아를 연결하는 것으로 탈락막세포는 프로게스테론의 자극하에 자궁내막의 기질세포에서 유래됩니다. 탈락막에서는 탈락막 프로락틴이 분비되는데 이는 프로락틴의 분비와는 상관없고 주로 양수양과 전해질 농도를 조절하는 역할을 합니다. 또한 면역반응을 억제시켜 태아의 면역학적 거부반응을 방지합니다.

자궁내막은 여성호르몬의 영향을 받아 주기적으로 변합니다. 난소에서 난자가 나오는 배란기에는 에스트로겐의 영향으로 자궁내막이 두꺼워 지고 혈관이 풍부하여 수정란이 착상되도록 준비하고 배란 후에는 난소의 황체에서 황체호르몬이 나와 수정란이 잘 착상하도록 자궁내막을 유지하는 역할을 합니다.

난포기

난포기는 3개월전부터 준비해서 올라온 난포들이  배란을 하기 위해 준비하는 시기를 난포기라 합니다. 생리시작일에 선택된 원시난포(primordial follicle)는 전동난포(preantral follicle), 동난포(antral follicle), 성숙 난포(preovulatory follicle)의 순서로 성장하게 됩니다.

배아의 원시난포는 내배엽에서 유래되어 임신 6-8주경 빠른 속도로 유사분열하고 임신 16-20주경에 약 6백만개로 최대로 만들어졌다가 퇴화하며 태어날 때 1-2백만개, 사춘기가 되면 약 30만개의 건강한 원시난포만 남게 됩니다. 이 중에서 여성 생식기 동안 약 400정도의 난포만이 배란의 과정을 이루게 됩니다.

난포의 초기성숙은 약 3개월전부터 시작되고, 난포가 배란될때까지 성숙되는 시간은 대략 85일정도 입니다. 난포들을 조절하는 인자로는 액티빈, 인히빈과 항뮬러리안호르몬이 있으며 액티빈은 원시난포의 성장을 촉진하고 인히빈과 항뮬러리안호르몬은 성장을 억제합니다.

원시난포가 커지면 난모세포의 크기가 증가하고 과립막세포의 모양이 편평한 모양에서 입방모양으로 변화합니다. 성장이 가속화되면 난모세포가 커지고 투명대막에 둘러싸이며 과립막세포는 여러층으로 증식하게 됩니다. 이를 전동난포( preantral follicle)라고 합니다.

전동난포의 과립막세포는 에스트로겐, 안드로겐, 프로게스틴 모드를 합성하는데 이 중 에스트로겐 생성이 훨씬 많습니다. 난포자극호르몬(FSH)이 과립막세포에서 에스트로겐의 합성을 개시시키고 과립막세포의 성장을 촉진시키며, FSH는 에스트로겐과 상승적으로 과립막세포의 분열을 일으켜 성장을 촉진하고 빠르게 FSH수용체를 축적시킵니다.

난포가 더 성장하면 과립막사이에 난포액이 축적되어 공간이 생기며 이것은 난자와 주위의 과립막세포를 특별히 보호합니다. 난자를 감싸고 있는 과립막세포는 난구(cumulus oophorus)라고 합니다. 난포액안에 에스트로겐과 FSH가 많아져야 난포가 배란 할 수 있게 난포가 발달하게 됩니다. 이 중에 하나의 난포만이 배란될 난포로 선택되는데 이를 우성난포라고 합니다. 우성난포는 FSH에 더 민감하며 에스트로겐 농도가 높아지고 선택되지 못한 난포들은 퇴화시키게 됩니다. 

과립막세포가 축적되면서 배란에 반응하고 성공적으로 황체가 되기 위해서는 LH수용체가 필요합니다. 난포내의 에스트로겐 농도가 증가되면서 점차 LH수용체의 생산이 증가하게 됩니다. LH는 난포기 후기에 필요한 에스트로겐을 충분히 제공하기 위하여 난포막에서의 안드로겐 생성을 자극하고 배란에 앞서 난포에 건강한 난모세포를 제공하기 위한 최적의 난포발달에 중요합니다.

FSH분비는 에스트로겐의 낮은 농도에서도 음성억제되고, 고농도에서는 에스트로겐이 인히빈과 결합하여 강하게 FSH를 억제합니다. 하지만 LH는 에스트로겐의 농도와 노출기간에 따라 달라집니다. 에스트로겐은 저농도에서 LH분비를 음성억제 하지만 고농도에서는 LH에 양성피드백효과로 LH분비를 촉진시킵니다.

양성피드백을 달성하기 위해서는 에스트라디올 농도는 200pg/mL 이상이어야 하고 이 농도가 약 50시간이상 지속되어야 합니다.

과립막세포에서는 FSH에 의해 인히빈, 액티빈 폴리스타틴이라는 단백질그룹을 합성하는데 난포액과 난소정맥으로 분비되어 인히빈은 FSH의 분비를 억제하고 액티빈은  FSH의 분비를 자극하고 폴리스타틴은 액티빈에 결합하여 FSH의 활성을 억제합니다.

배란전 난포의 과립막세포들은 그 크기가 커지고 난포막은 공폴화되며 혈관이 풍부해지고 난모세포는 감수분열을 진행하여 완료에 가까워져 있습니다. 배란전 난포가 성숙되어 에스트로겐의 생산은 초기에 천천히 증가하다가 빠르게 증가하여 배란전 24~36시간전에 절정에 도달합니다. 에스트로겐이 절정에 이르면 LH의 급증이 시작됩니다. LH급증은 자신의 수용체를 활성화시켜 우성난포 과립막의 황체화를 촉진하고 그결과로 프로게스테론을 생산하게 됩니다. 

후기 난포기의 기질세포에서 안드로겐이 생성되는데 이는 난소안에서 과립막세포의 사멸과 난포의 폐쇄를 촉진하고 배란기에 리비도(성욕)을 증가시켜 임신성공이 높은 시기에 성적활동을 증가시키는데 기여합니다.