Читать книгу: «Вся правда о гормонах и не только»

«Взаимный обмен гормонов дает гармонию всему организму»

Александр Беляев, «Человек, нашедший свое лицо»

От автора

Гормоны – это посредники, без которых нельзя обойтись. Это вещества, без которых жизнедеятельность нашего организма невозможна. И не только нашего – в организмах животных и растений также вырабатываются гормоны. Название «гормон» произошло от греческого слова «гормао», которое можно перевести как «побуждаю».

Все знают, что такое гормоны. И, в то же время, мало кто, кроме врачей, может дать четкое определение слова «гормон». Скорее всего будет сказано что-то вроде: «это нужное вещество, которое вырабатывается в нашем организме». Да, с одной стороны так оно и есть – гормоны вырабатываются в нашем организме и они организму нужны. Но желчь тоже вырабатывается организмом и тоже нужна для пищеварения, однако гормоном не является. И слеза, вырабатываемая слезной железой для смачивания и очищения поверхности глаза, тоже не гормон.

Правильное определение будет звучать так. Гормон – это высокоспецифичное биологически активное вещество, вырабатываемое железами внутренней секреции, которое поступает в кровь и оказывает целенаправленное действие на клетки-мишени, удаленные от места секреции.

Высокоспецифичное! Каждый гормон уникален, индивидуален и неповторим.

Биологически активное! В наше время понятие «биологически активное» употребляется на каждом шагу, причем далеко не всегда к месту. Но о биологической активности гормонов говорится не ради красного словца, поскольку они на самом деле участвуют в осуществлении определенных процессов жизнедеятельности организма. Биологическая активность гормонов очень высока. В ничтожно малых количествах они оказывают выраженное действие на организм.

Поступает в кровь! Это очень важное уточнение, поскольку гормоны транспортируются по организму с кровью.

Целенаправленное действие! Каждый гормон имеет свое конкретное предназначение и регулирует определенные функции организма (одну или несколько). Образно говоря, у каждого гормона есть одна или несколько профессий. И действуют гормоны строго в рамках своих профессий.

Клетки-мишени! У каждого гормона есть своя мишень – конкретные клетки, с рецепторами которых гормон взаимодействует.

Удаленные от места секреции! Гормоны вырабатываются в одном месте (то есть – одним органом), а действуют в другом. Так, например, гормон роста соматотропин вырабатывается в гипофизе (что это такое, вы узнаете из первой главы этой книги), а действует на кости, на печень, на поджелудочную железу.

Если вам интересно, как действует в вашем организме компания посредников-гормонов, как гормоны управляют вами, то эта книга для вас. Не бойтесь того, что вы чего-то не поймете, потому что книга написана простым и понятным языком, без злоупотребления научными терминами и без заумных рассуждений. Ее можно было бы, с полным на то правом, назвать «Курсом эндокринологии для “чайников”».

Познавать тайны своего организма не только увлекательно, но и весьма полезно. «Познай самого себя» было написано на стене древнегреческого храма Аполлона в Дельфах. Эти слова касались не только духовной составляющей, но и физической.

Что наша жизнь? Игра гормонов!

Глава первая
Эндокринная система

Знаете ли вы, что означает в биологическом смысле слово «о́рган» и что такое «система о́рганов»?

Подозреваю, что на этот вопрос почти все читатели ответят утвердительно.

Тогда вот вам другой вопрос – голова, рука и сердце являются органами?

Правильный ответ будет таким: из всего перечисленного органом является только сердце. Руки и ноги относятся к конечностям, обособленным от туловища парным придаткам тела. А голова – это часть тела, в которой находится несколько органов – головной мозг, глаза, язык и так далее.

Есть такой каверзный вопрос, который преподаватели анатомии любят задавать первокурсникам: «Ухо – это часть тела или конечность?».

На первый взгляд, ухо – вроде бы конечность, поскольку является обособленным от туловища парным придатком. Смешно? Но ведь логично же, не так ли?

На второй взгляд, ухо – вроде бы часть тела, поскольку оно выполняет сразу две функции: воспринимает звуковые колебания и обеспечивает способность удерживать равновесие (в ухе, если кто не в курсе, находится вестибулярный аппарат, орган, воспринимающий изменения положения головы и тела в пространстве, а также направление движения тела).

Но правильно будет назвать ухо органом. Сложным органом, выполняющим несколько функций. А то, что мы называем «ухом» в обиходе, то есть – ушная раковина, в анатомическом смысле является наружной частью органа под названием «ухо».

Так вот, давайте внесем ясность. Органом в биологии и медицине называется часть организма, выполняющая определенные функции, одну или несколько. У сердца, например, функция всего одна (если не вдаваться глубоко в научные дебри) – посредством сокращений обеспечивать ток крови по кровеносным сосудам. А у легких – несколько функций. Помимо своей основной функции – газообмена между атмосферным воздухом и кровью, легкие обеспечивают воздушный поток для создания звуков голоса, служат защитным барьером, который препятствует проникновению в организм возбудителей ряда инфекций, а также служат резервуаром для накопления крови, одним из так называемых «кровяных депо» или «депо крови». Сосуды легких легко растяжимы и вмещают довольно большое количество крови.

Совокупность органов, участвующих в выполнении одной общей функции, называют системой органов. Ключевые слова: «одной общей функции». Сердце и легкие не могут относиться к одной системе, поскольку один орган перекачивает кровь, а другой осуществляет газообмен. А вот легкие и трахея относятся к одной системе безусловно, поскольку выполняют общую функцию.

В организме человека различают следующие системы органов:

• нервную;

• эндокринную;

• пищеварительную;

• дыхательную;

• мочевыделительную;

• опорно-двигательную;

• покровную;

• кровеносную;

• лимфатическую;

• иммунную, включающую в себя помимо иммунной системы органы кроветворения;

• половую;

• сенсорную (органы чувств).

Все системы важны, все системы нужны, но есть две системы, которые условно можно назвать самыми главными – это нервная и эндокринная системы. «Самыми главными» они считаются потому, что регулируют и координируют работу других систем. Можно сказать, что нервная и эндокринная системы являются системами-руководителями, а остальные системы – исполнителями.

Как по-вашему – может ли один и тот же орган относиться к разным системам?

Может, конечно же может, если обладает соответствующими функциями. Так, например, мочеиспускательный канал (да, если кто не знает, то это – отдельный орган) у мужчин относится как к мочевыделительной, так и к половой системам.

Общий обзор систем органов на этом заканчивается.

Сейчас мы познакомимся поближе с эндокринной системой. Без этого знакомства у нас никакого разговора о гормонах не получится, а получится только пустопорожняя бессмысленная и беспредметная болтовня. Но ведь нам-то надо предметно и со смыслом, верно?

Эндокринная система состоит из желез внутренней секреции…

Стоп! Сразу возникает несколько вопросов.

Что такое железа внутренней секреции?

Бывают ли железы внешней секреции?

Если бывают, то чем железы внешней и внутренней секреции отличаются друг от друга?

Все очень просто.

На все три вопроса можно ответить одной фразой. Если железа имеет выводные протоки, по которым ее секрет выделяется наружу или в какую-то полость тела, то она относится к железам внешней секреции, если же не имеет, то относится к железам внутренней секреции.

Возникает четвертый вопрос: «Как, то есть – куда, выделяют свой секрет железы внутренней секреции, если у них нет протоков?»

Непосредственно в омывающую их кровь выделяют. Клетка выделяет выработанный секрет в межклеточное пространство, откуда он всасывается в кровь.

Отношения между клетками желез внутренней секреции и кровью можно сравнить с отношениями работника и работодателя. Работодатель-кровь обеспечивает клетки питанием, доставляя им кислород, глюкозу и другие нужные для жизнедеятельности вещества, а клетки вырабатывают гормоны, которые кровь у них забирает. Такое вот получается взаимовыгодное сотрудничество.

Молочная или слюнная железы – это железы внешней секреции, поскольку у них есть протоки. Щитовидная железа протоков не имеет и поэтому считается железой внутренней секреции.

Железы внешней секреции называют экзокринными. Это название образовано от греческих слов «экзо» – наружу и «крино» – выделяю. Железы внутренней секреции называют эндокринными, так как «эндо» означает внутрь. Отсюда и «эндокринология» – наука о железах внутренней секреции.

Эндокринная система состоит из следующих желез внутренней секреции:

• щитовидная железа;

• паращитовидные железы;

• вилочковая железа (тимус);

• гипофиз;

• гипоталамус;

• эпифиз;

• поджелудочная железа;

• надпочечники;

• параганглии;

• половые железы – яички (семенники) у мужчин и яичники у женщин.

Название большинства желез внутренней секреции известно и совершенно далеким от медицины людям – хотя бы раз, мельком, но слышали, а вот загадочное слово «параганглии» многие из читателей этой книги (если не подавляющее большинство) явно увидели впервые. Параганглии (это название в переводе с греческого означает «находящийся около нервного узла) представляют собой скопления клеток в нервных узлах и около крупных кровеносных сосудов.

Рис. 1. Эндокринная система

Среди эндокринных желез есть железы, которые одновременно являются как железами внутренней, так и внешней секреции, поскольку имеют выводящие протоки и вырабатывают несколько секретов. Такие железы называются железами смешанной секреции. К ним относятся поджелудочная железа, которая вырабатывает гормоны, поступающие в кровь, и пищеварительные ферменты, поступающие по протоку в двенадцатиперстную кишку, а также половые железы. В качестве эндокринных желез половые железы вырабатывают половые гормоны, а как железы внешней секреции – половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки).

А теперь ответьте вот на такой вопрос – что есть в любой системе, вне зависимости от ее предназначения, принадлежности и прочих факторов?

Затрудняетесь ответить? Тогда вот вам подсказка – слово, являющееся правильным ответом, начинается на букву «И».

Иерархия! Конечно же – иерархия, порядок подчиненности низших звеньев высшим. По иерархическому принципу эндокринные железы подразделяются на главные, которые называются центральными, и периферические. К главным относятся гипоталамус, эпифиз и гипофиз, которые осуществляют контроль за деятельностью всех прочих, периферических эндокринных желез.

Эндокринная система, как уже было сказано, одна из двух главных систем нашего (и не только нашего) организма. А гипоталамус, эпифиз и гипофиз – главные железы этой главной системы. Образно их можно назвать «сливками общества» или «элитными органами» организма. С одним лишь уточнением. Если гипофиз и эпифиз представляют собой органы, отдельные железы, то гипоталамус – это не орган, а участок промежуточного мозга.

Чтение научно-популярных книг сравнимо с прохождением через непроходимые дебри. Встретив очередное препятствие, нужно брать в руку мачете или какой-то другой аналог топора и прорубать путь дальше. То есть, встретив что-то непонятное, нужно сразу же получить объяснение, чтобы с полным пониманием продолжать чтение.

Итак, наш головной мозг состоит из пяти отделов – переднего, образованного большими полушариями, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого мозга. Продолговатый, средний и промежуточный мозг составляют так называемый «ствол головного мозга», который словно шапкой покрыт двумя полушариями. Задний мозг включает в себя части, которые называются мозжечком и мостом.

Рис. 2. Головной мозг

В гипоталамусе находится более 30 скоплений нервных клеток, которые называются «ядрами гипоталамуса». Эти нервные клетки особенные. Они отличаются от прочих своих коллег, то есть – нервных клеток, способностью вырабатывать особые вещества, которые стимулируют или угнетают выработку гормонов гипофизом. «Стимуляторы» называются «либеринами» (то есть – освободителями), а «угнетатели» – статинами (название образовано от греческого слова «статос», означающего «неподвижный»). Гипоталамус представляет собой связующее звено между нервной и эндокринной системами организма. Он объединяет нервные и эндокринные механизмы регуляции в единую нейроэндокринную систему.

Рис. 3. Руководящий эндокринный триумвират

Гипофиз, железа внутренней секреции, расположенная у основания головного мозга, является связующим звеном между гипоталамусом и остальными железами эндокринной системы. Гипофиз очень мал (его масса у взрослого человека не превышает грамма), но про него с полным на то правом можно сказать «мал, да удал», потому что именно гипофиз передает «команды» от гипоталамуса к другим железам.

Если сравнить гипоталамус с верховным главнокомандующим, то гипофиз окажется в роли начальника генерального штаба.

Из-за «нерушимой» взаимосвязи гипоталамус с гипофизом обычно рассматривают как единую гипоталамо-гипофизарную систему, командный или, если хотите – управленческий аппарат эндокринной системы.

Счет гормонам, которые вырабатываются в гипофизе, идет на десятки. Среди них такие важные гормоны, как соматотропин или гормон роста, гонадотропины, стимулирующие секреторную деятельность половых желез, вазопрессин, который вызывает сокращение кровеносных сосудов и повышение артериального давления.

Эпифиз, также называемый «шишковидным телом» – это младший член руководящего эндокринного триумвирата. «Шишковидным телом» эпифиз назвали из-за его эллипсоидной формы, напоминающей еловую шишку. Подобно гипофизу, эпифиз имеет маленький размер – до 1 см в длину.

Гормоны, вырабатываемые эпифизом, оказывают тормозящее действие на развитие половых желез и на выработку ими половых гормонов. Также гормоны эпифиза влияют на секрецию некоторых гормонов в надпочечниках. В эпифизе вырабатывается гормон мелатонин, регулирующий деятельность организма соответственно суточному ритму. Вообще-то у мелатонина несколько функций и одной из них является угнетение выработки некоторых гормонов гипофиза, например – соматотропина. Таким образом младший член руководящего эндокринного триумвирата – эпифиз, воздействует на «вышестоящий» гипофиз. Возникает закономерный вопрос – почему так устроено, ведь деятельность гипофиза регулирует гипоталамус? Случайность это или некая закономерность? На самом деле ничего «случайного» в нашем организме не существует. В нашем организме все закономерно, логично и направлено на выживаемость в постоянно изменяющихся условиях внешней среды. Суть компенсаторных реакций (или, если хотите – компенсаторных возможностей) организма заключается в том, что функцию поврежденных органов и систем берут на себя другие структуры, не пострадавшие от действия повреждающего агента. Поэтому у многих органов есть «дублеры», выполняющие часть их функций. Например, эпифиз частично «подстраховывает» гипоталамус.

Щитовидная железа расположена в области шеи ниже гортани и перед трахеей. Эта железа формой напоминает бабочку. В сравнении с гипофизом и эпифизом щитовидная железа может считаться «великаном», поскольку ее вес у взрослого человека составляет от 15 до 25 г. Великан не великан, но это самая крупная эндокринная железа. Поджелудочная железа, правда, крупнее щитовидной, но она относится к железам смешанной секреции, а щитовидная является исключительно эндокринной железой.

В щитовидной железе вырабатываются два гормона – тироксин и трийодтиронин. По сути не два, а всего один, поскольку трийодтиронин является активной формой тироксина. Так часто бывает – гормон сначала вырабатывается, а потом активируется, то есть резко повышает свои биохимические свойства после присоединения к молекуле или отщепления от нее каких-то атомов.

Трийодтиронин стимулирует рост и развитие организма, регулирует некоторые процессы обмена веществ. Молекулы тироксина и трийодтиронина содержат атомы йода, поэтому для нормальной работы щитовидной железе постоянно требуется йод. Взрослому человеку в сутки необходимо около 200 микрограмм йода. При систематической нехватке йода функция щитовидной железы угнетается и развивается состояние (заболевание), называемое «гипотиреозом»¹. С целью профилактики гипотиреоза следует регулярно употреблять в пищу продукты питания, богатые йодом, такие, например, как фейхоа, морская капуста, морская рыба, мясо кальмара.

Рис. 4. Щитовидная железа

Околощитовидные или паращитовидные («пара-» в переводе с греческого означает «около») железы представляют собой четыре небольшие, диаметром до 5 мм, можно сказать – крошечные, железы, расположенные позади щитовидной железы, по две с каждой стороны. Околощитовидные железы вырабатывают паратиреоидный гормон, регулирующий содержание кальция в крови. Кальций – очень важный для нас химический элемент. Уровень содержания кальция в крови имеет значение для нормальной работы нервной, сердечно-сосудистой и опорно-двигательной систем организма. При систематическом недостатке кальция возникают мышечные судороги, нарушается ритм сердечных сокращений, истончаются и становятся хрупкими кости, снижается память.

Тимус (или вилочковая железа) расположен в верхней части грудной клетки, сразу за грудиной. Тимус состоит из двух частей, которые могут просто прилегать друг к другу или же соединяться перемычкой. Масса тимуса взрослого человека составляет от 20 до 35 грамм. Название «вилочковая» эта железа получила благодаря тому, что формой она напоминает вилку с двумя зубцами.

Рис. 5. Расположение паращитовидных желез

Рис. 6. Тимус

В тимусе вырабатываются гормоны, ответственные за выработку «Т-лимфоцитов» (тимусовых лимфоцитов), одной из разновидностей клеток иммунной системы, борющихся с «интервентами» – чужеродными агентами, могущими нанести вред организму. При нарушении функции тимуса снижается иммунитет, поскольку вырабатывается меньше Т-лимфоцитов, а чем меньше бойцов, тем слабее армия.

Надпочечники – это парные эндокринные железы, расположенные, как следует из названия, над почками. Надпочечники имеют форму неправильной призмы и небольшие размеры – вес надпочечника взрослого человека колеблется от 8 до 12 грамм.

Рис. 7. Надпочечники

Надпочечники состоят из наружного коркового и внутреннего мозгового вещества.

Клетки коркового вещества вырабатывают несколько гормонов, имеющих различные функции. Например, гормоны кортизон и кортизол стимулируют образование глюкозы из жиров и аминокислот, угнетают воспалительные, иммунные и аллергические реакции, повышают возбудимость нервной системы. Гормон альдостерон регулирует водно-солевой обмен.

Клетки мозгового вещества надпочечников вырабатывают два очень важных гормона – адреналин (знакомое название, верно?) и норадреналин, которые создают условия для интенсивной мышечной работы путем повышения артериального давления, учащения сердечных сокращений, повышения содержания глюкозы в крови, расширения просвета бронхов и т. п. Иначе говоря, адреналин и норадреналин увеличивают снабжение мышц кислородом и глюкозой. Бронхи расширяются, увеличивая поступление воздуха в легких, следовательно, увеличивается газообмен между кровью и воздухом. Кровь получает из воздуха больше кислорода. Также в ней увеличивается содержание глюкозы. Вследствие увеличения числа сердечных сокращений увеличивается поступление к органам крови, богатой кислородом и глюкозой… Теперь вы понимаете, почему при стрессовых ситуациях выработка адреналина и норадреналина резко возрастает? Организм готовится к активным действиям – к сопротивлению или к бегству.

Рис. 8. Параганглии

Вот и дошли мы до таинственных параганглиев, которые, впрочем, уже перестали быть для нас с вами таинственными.

Клетки этих небольших эллипсовидных образований (длина параганглиев взрослого человека не превышает 8 мм) по строению и функциям схожи с клетками мозгового вещества надпочечников. В параганглиях вырабатываются адреналин и норадреналин.

Поджелудочная железа, как уже было сказано выше, относится к железам со смешанной секрецией. Скопления эндокринных клеток в поджелудочной железе называются «островками Лангерганса» по имени открывшего их немецкого ученого Пауля Лангерганса (1847–1888). Островков Лангерганса великое множество. У взрослого человека их количество доходит до миллиона. Эти островки вырабатывают несколько гормонов, наиболее важными из которых являются инсулин (еще одно знакомое всем название) и глюкагон.

Инсулин и глюкагон – антагонисты, то есть обладают противоположным действием. Глюкагон повышает содержание глюкозы в крови, а инсулин понижает его. При недостаточности инсулина или же при нарушении взаимодействия с клетками-мишенями развивается тяжелое заболевание – сахарный диабет.

Рис. 9. Островок Лангерганса. Видно, что он не соединен с системой протоков поджелудочной железы, потому что выделяет свои секреты непосредственно в кровь.

Антагонисты есть у большинства гормонов. В такой сложной системе, какой является наш организм, для регуляции какой-либо функции недостаточно только стимулятора или только «угнетателя» этой функции. Нужно, чтобы одновременно работали бы и стимулятор, и «угнетатель». Такая «двойная» регуляция более стабильна, то есть более надежна и более точна. А бывает и так, что какая-то важная функция регулируется целой группой гормонов.

Половые железы – мужские яички и женские яичники вырабатывают мужские и женские половые гормоны. Мужские половые гормоны называются «андрогенами», а женские – «эстрогенами». Не надо думать, что в яичках вырабатываются только андрогены, а в яичниках – только эстрогены. Андрогены и эстрогены вырабатываются как у мужчин, так и у женщин, но у мужчин вырабатывается больше андрогенов, чем эстрогенов, а у женщин – наоборот.

Самым «главным», то есть – наиболее важным, из андрогенов является тестостерон, который обеспечивает развитие первичных и вторичных мужских половых признаков, а также участвует в выработке мужских половых клеток – сперматозоидов. Самым «главным» из эстрогенов является эстрадиол, женский аналог тестостерона.

Во время беременности эндокринная система пополняется еще одним органом – плацентой. Плацента вырабатывает такие гормоны, как плацентарный лактоген, очень похожий на гормон роста, хорионический гонадотропин, пролактин, эстрогены, прогестерон, кортизол.

Лактоген, гонадотропин, пролактин, прогестерон, кортизол… Не пугайтесь непонятных и непривычных названий. Очень скоро они станут для вас такими же привычными, как, например, слова «борщ», «облако» или «тротуар».

Рис. 10. Дыхательная система

Рис. 11. Мочевыделительная система

Знакомство с эндокринной системой завершилось. Теперь вы имеете представление о предмете и сможете ответить на такой вопрос – чем эндокринная система отличается от других систем? Например – от дыхательной и мочевыделительной, которые изображены на рисунках.

Все остальные системы представляют собой условное целое, некую единую структуру, а органы и клетки эндокринной системы разбросаны по всему организму. В этом-то и отличие. Эндокринную систему объединяет кровь, в которую все клетки выделяют свою продукцию.

Чтение этой книги можно чередовать с чтением фантастического романа Александра Беляева «Человек, потерявший лицо», в котором рассказывается о применении достижений эндокринологии для изменения человеческого тела. Только читайте именно «Человека, потерявшего лицо», а не его переработанную версию под названием «Человек, нашедший свое лицо». Переработанная версия не так увлекательна и сильно идеологизирована.

С момента написания «Человека, потерявшего лицо» прошло девяносто лет. Вам будет интересно узнать, какой видели эндокринологию мечтатели на заре ее развития и какие проблемы надеялись решить с ее помощью. Но во время чтения отдавайте себе отчет в том, что вы читаете фантастический роман. О реальном положении дел в эндокринологии вам расскажет книга, которую вы сейчас держите в руках.

Официально годом рождения науки эндокринологии считается 1848 год, в котором британский врач Томас Аддисон начал изучать смертельно опасную болезнь, которую впоследствии назвали его именем. Но реальной датой рождения эндокринологии следует считать 1905 год, в котором британские же физиологи Уильям Бейлис и Эрнст Старлинг ввели понятие «гормон». Без этого понятия эндокринологию нельзя было считать полноценной научной дисциплиной, поскольку любая наука непременно должна иметь понятие своего предмета. Объектом эндокринологии является эндокринная система, а предметом – гормоны, невидимые глазом «посредники», управляющие процессами, протекающими в нашем организме.

Глава вторая
Гормоны-строители и гормоны-тормоза

Знакомство с гормонами можно организовать по-разному. Можно рассматривать по отдельности органы эндокринной системы и узнавать, какие гормоны они вырабатывают. Так обычно изучают эндокринную систему студенты-медики. Но есть и другой способ – изучать не органы, а гормоны.

Сейчас многие читатели усмехнулись и подумали: «Какая разница – что в лоб, что по лбу!». А некоторые, возможно, высказали эту мысль вслух.

На самом деле разница есть и довольно значительная. Одни и те же гормоны вырабатываются разными железами, поэтому если продвигаться «по органам», то неизбежно будут возникать повторы, усложняющие усвоение материала. Лишнее всегда усложняет усвоение. Да и разговор у нас идет не об эндокринологии в целом и не об органах эндокринной системы в частности, а о гормонах, этих невидимых посредниках, которые управляют всеми процессами в нашем организме. Так что правильнее и логичнее (в нашем конкретном случае) знакомиться непосредственно с гормонами, а не с органами. И знакомиться не в алфавитном порядке (у нас же не энциклопедия а, скорее, дружеский разговор о гормонах), а по профессиям гормонов, то есть – по их функциям. Смысл существования любого гормона заключен в выполняемых им функциях, а не в месте рождения, то есть – месте выработки.

В этой главе речь пойдет о гормонах-строителях, которые стимулируют рост организма, и об их антагонистах – гормонах-тормозах, которые этот рост замедляют.

Рост организма, так же, как и все прочие свойства, определяется генами – хранителями наследственной информации. В организме человека более 35 000 генов. Ген – это участок гигантской молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), отвечающий за синтез одного белка (определение приблизительное и упрощенное, но представление о гене дает). Молекулы ДНК образуют структуры, которые называются «хромосомами» и находятся в ядре клетки. Одна хромосома – это одна молекула ДНК. В норме хромосом должно быть сорок шесть.

Если сравнить человека с многоэтажным зданием (да простится автору такое сравнение, сделанное исключительно для облегчения усвоения материала, а не с целью унизить род человеческий!), то генетическую информацию можно назвать проектом строительства здания. Гены содержат всю необходимую информацию, касающуюся строительства, всю до мельчайших деталей, вплоть до того, какого цвета должны быть стены в каждом из помещений.

Гены содержат всю необходимую информацию… Но управляют процессом реализации этой информации не гены, а гормоны. Гены – это чертежи и проекты, а гормоны – прорабы.

Все расписано, все подсчитано, определены сроки. Строительство началось. Ура-а-а!!! Через десять месяцев на этом пустыре вырастет шестнадцатиэтажный дом!

Бывалые строители, дочитав до этого места, снисходительно усмехнутся. Через десять месяцев – ага! Шестнадцатиэтажный – ну-ну! Плавали – знаем. Это уж как фишка ляжет. Вполне может так случиться, что и через пять лет на этом месте будет только котлован под фундамент и то отрытый не полностью.

И они будут совершенно правы, эти самые бывалые строители. Мало ли что может случиться. Вдруг застройщик обанкротится в ходе строительства… Вдруг разразится очередной кризис… Вдруг цены на стройматериалы резко возрастут и число этажей придется сократить до десяти… А может случиться и так, что застройщику предложат строить не шестнадцатиэтажный, а сорокаэтажный дом и средства для этого предоставят…

То же самое происходит и в организме. Допустим, что в генетической программе человека заложен предельный рост в 180 см, которого он должен достигнуть к восемнадцати годам. Но если вдруг в какой-то момент по каким-то причинам в гипофизе вдруг увеличится выработка гормона роста соматотропина, то к восемнадцати годам реальный рост значительно превысит рост «генетический», запланированный. Известны случаи, когда рост переваливал за отметку в 250 см! Самый высокий человек в истории, попавший в Книгу рекордов Гиннесса, – это американец Роберт Уодлоу, живший в первой половине XX века. Его рост составлял 272 см! Но Уодлоу считается самым высоким с официальной точки зрения. Рост Федора Махнова, родившегося в 1878 году в Витебской губернии, равнялся 285 сантиметрам! Но из-за того, что рост Махнова был зафиксирован не в строгом соответствии с правилами, установленными для кандидатов, Махнов в Книгу Гиннесса не попал.

А теперь давайте сравним величины. Микроскопическая эндокринная железа – гипофиз, весящая меньше грамма, вырабатывает гормон, содержание которого в крови в норме колеблется от 1 до 5 нг/мл. Нг/мл – это нанограмм на миллилитр или одна миллиардная грамма на одну тысячную литра. Если вспомнить, что средний объем крови у взрослого человека равен примерно 4,5 л, то можно подсчитать, что в организме взрослого человека в норме содержится от 0,0000045 г до 0,0000225 г соматотропина². Ничтожные, скажем прямо, количества! И их изменения, которые приводят к гигантизму или карликовости, тоже ничтожные. Речь идет о цифрах с тремя-четырьмя, а то и с пятью нулями после запятой. Трудно поверить в то, что какие-то (так и хочется написать «несчастные») миллионные доли грамма, вырабатываемые сверх нормы, могут привести к тому, что человек вырастает на метр выше генетически запрограммированного роста. Или не дорастает около метра до генетической планки, если соматотропина вырабатывается на миллионные доли грамма меньше.

Микроскопическая причина – и макроскопический результат!

С гормонами всегда так. Количества их ничтожны, а последствия колебания этих ничтожных количеств грандиозны!

Как по-вашему, 40 г (сорок грамм!) – это большое количество? «Конечно же – нет!», скажете вы и будете абсолютно правы. Что такое сорок грамм? Мелочь! Если перевести на сахарный песок, то получится две столовые ложки, правда – с горкой. А между прочим, примерно такое количество адреналина содержится в крови у всего населения нашей планеты. У всего населения, которое вскоре перевалит за семь с половиной миллиардов! Вот как!

Небольшое уточнение – гормоны не изменяют генетическую программу. Они корректируют ее исполнение.

У многих читателей, особенно у тех, кто знаком с азами генетики и принципами эволюции, может возникнуть закономерный и уместный вопрос – зачем? Зачем нужно корректировать выполнение программы, которая сформировалась в ходе приспособления организма к условиям внешней среды? Выживают и дают потомство наиболее приспособленные особи. Их признаки «шлифуются» в процессе естественного отбора, и в результате получается некая оптимальная генетическая программа, совокупность признаков, обладая которыми организм может комфортно или относительно комфортно существовать в конкретных условиях. Зачем нужно вмешиваться в эту программу? Зачем нужно устраивать дополнительную систему регуляции – эндокринную? Лучшее – враг хорошего, а лишнее – враг вдвойне, разве не так? И какая польза от роста в 280 см или 80 см? Где, вообще, логика и разум? Ведь принято же считать, что в природе все устроено разумно.

Гиганты и карлики – это, разумеется, крайности. А дополнительная эндокринная регуляция исполнения заложенной в гены программы нужна однозначно. Гормональная регуляция – это не прихоть природы, а разумный страховочный механизм, позволяющий конкретному организму приспосабливаться к перманентно изменяющимся условиям внешней среды. Кроме того, в течение жизни в самом организме могут происходить определенные изменения. То есть заданная генами программа может нуждаться в изменениях. Вот для этого в организме и устроена сложная многоступенчатая система регуляции процессов жизнедеятельности. С различными подстраховками.

Но вернемся к нашему соматотропину³, гормону роста, гормону-строителю.

Все, наверное, слышали поверье о том, что люди растут во время сна. Не так уж оно и беспочвенно, это поверье. Выработка соматотропина, так же как и многих других гормонов, имеет не непрерывный, а периодический характер. Периоды возрастания чередуются с периодами спада и наиболее высокий пик выработки соматотропина наблюдается ночью, спустя один-два часа после засыпания. Так что мы действительно растем во сне. Примерно до двадцатилетнего возраста растут мужчины и до восемнадцатилетнего – женщины.

Повышенная выработка соматотропина в раннем возрасте приводит к гигантизму, а во взрослом – к заболеванию, которое называется акромега́лией. Название происходит от греческих слов «акрос» – конечность и «мегас» – большой, поскольку при этой болезни растут – расширяются и утолщаются кости черепа (особенно – лицевой части), кистей, стоп. А вот кости конечностей и позвоночника у взрослых уже не растут, каким количеством соматотропина их ни «поливай», потому что так называемые «зоны роста» – участки интенсивного деления клеток, во взрослом возрасте перерождаются, окостеневают.

Возникает закономерный вопрос – а зачем вообще нам нужен соматотропин во взрослом возрасте? Какой прок от гормона роста, если мы уже не растем? Зачем гипофиз продолжает его вырабатывать. Читатели, немного сведущие в эндокринологии (и в первую очередь – женщины, имеющие детей), могут привести в пример такой процесс, как лактация, выработку молока молочными железами. Пока молоко нужно для кормления, оно вырабатывается интенсивно. После того, как женщина перестает прикладывать ребенка к груди, выработка молока начинает снижаться и со временем полностью прекращается. За ненадобностью.

О лактации мы еще поговорим отдельно, но в целом пример подходящий. Наш организм не производит ничего лишнего, ненужного. Зачем попусту тратить энергию и материалы на производство того, что нельзя использовать?

Дело в том, что у соматотропина не одна, а много профессий. Гормоном роста его назвали за способность стимулировать рост, но этим действие соматотропина на организм не исчерпывается.

Соматотропин стимулирует образование белков (анаболическое действие) и тормозит их распад (антикатаболическое действие)⁴.

Соматотропин стимулирует расщепление (сгорание) жиров в организме.

А теперь скажите, пожалуйста, кому будет очень нужно вещество, стимулирующее образование белков и сгорание жиров?

Если затрудняетесь ответить, то вот вам тот же вопрос в более простом виде – что происходит в результате стимуляции образования белков и сгорания жиров?

Белков в организме становится больше, а жировые запасы уменьшаются, верно?

А в каком виде будут накапливаться в организме белки? Ведь организм не может запасать их впрок, подобно тому, как запасает жир. Жиры – это единственная доступная нашему организму форма запаса неиспользованной энергии.

В мышцах они будут накапливаться! Точнее, не накапливаться, а использоваться для увеличения размера мышечных волокон. Обратите внимание на слова «увеличение волокон». При регулярных тренировках мышцы увеличиваются в объеме и массе за счет увеличения объема и массы составляющих их волокон, а не за счет образования новых волокон! Сколько мышечных волокон сформировалось в процессе внутриутробного (эмбрионального) развития, столько на всю жизнь и останется.

Мышцы растут, жировые запасы уменьшаются… Это же мечта любого человека, желающего иметь стройное «накачанное» тело! Культуристам регулярное употребление соматотропина помогает набирать за месяц не менее 2 кг мышечной массы.

Три необходимых уточнения.

Первое – интенсивное наращивание мышечной массы происходит при регулярных тренировках на фоне приема соматотропина.

Второе – то, что было сейчас сказано, ни в коем случае не является рекомендацией по приему соматотропина с целью интенсивного наращивания мышечной массы и уменьшения жировых отложений.

ЛЮБОЙ ЛЕКАРСТВЕННЫЙ ПРЕПАРАТ В ЛЮБОМ СЛУЧАЕ ДЛЯ ЛЮБЫХ ЦЕЛЕЙ ПРИНИМАЕТСЯ ТОЛЬКО ПО НАЗНАЧЕНИЮ ИЛИ ОДОБРЕНИЮ ВРАЧА! Напишите эту фразу на листе бумаги, повесьте на видном месте и читайте ее всякий раз, когда вам захочется принять какой-либо лекарственный препарат без консультации с врачом.

Третье – еще в 1989 году соматотропин был причислен Международным олимпийским комитетом к разряду допингов. В наше время использование соматотропина спортсменами запрещено практически во всем мире.

Стимуляция роста мышечных волокон – логически обусловленная, если можно так выразиться, функция соматотропина. Ведь мышцы должны поспевать за растущим скелетом, расти примерно с той же скоростью, что и кости. Также соматотропин стимулирует рост внутренних органов.

А еще соматотропин вызывает выраженное повышение уровня содержания глюкозы в крови. Это делается посредством угнетения усвоения глюкозы в жировой ткани, в мышцах и в печени. То есть соматотропин способствует поддержанию содержания глюкозы в крови на определенном уровне, обеспечивает постоянство, участвует в процессе саморегуляции или гомеостаза⁵.

Таким образом, соматотропин не только «строитель», который увеличивает рост организма, но и «инженер», регулирующий процессы обмена веществ или, если выражаться по-научному – метаболизма. «Инженерная» функция соматотропина также выражается в стимуляции поглощения кальция костной тканью⁶. Кальций придает костям прочность, таким образом соматотропин делает кости крепче. А за участие в процессах гомеостаза (поддержание нормального уровня содержания глюкозы в крови) соматотропин можно отнести к «гормонам-консерваторам», сторонникам незыблемости исконных устоев.

Но это еще не все. У нашего «многогранного», точнее – «многоталантливого», соматотропина есть еще одна профессия, уже не как у гормона, а как у белка. С химической точки зрения соматотропин представляет собой белок, поскольку состоит из остатков разных аминокислот⁷. В качестве посредника, способного изменять проницаемость клеточных мембран для определенных ионов, соматотропин участвует в регуляции деятельности центральной нервной системы. Молекулы соматотропина взаимодействуют с определенными рецепторами клеточной мембраны и в результате открывается канал для проникновения в нервную клетку определенных ионов. Так что наш соматотропин еще и проводник.

В 1990 году соматотропин вдруг прославился, когда группа американских ученых опубликовала в журнале «The New England Journal of Medicine» статью о результатах наблюдения за дюжиной пациентов пожилого возраста, которым в течение полугода гормон вводился в кровь. В статье высказывалось предположение (предположение, не более того!) о том, что соматотропин способен замедлять старение и улучшать физическое состояние у лиц пожилого возраста. Предположение было подхвачено охочими до сенсаций журналистами и преподнесено общественности как уже доказанный факт. Газетные заголовки кричали о том, что наконец-то найдено омолаживающее средство. Те, кто клюнул на эту удочку, впоследствии испытали разочарование, потому что предположение не подтвердилось. На сегодняшний день единственным омолаживающим средством, эффективность которого подтверждается целым рядом фольклорных источников, остаются молодильные яблочки.

Выработка соматотропина начинается после седьмой недели внутриутробного (эмбрионального) развития, достигает пика к шестимесячному возрасту, а затем несколько понижается. Если уровень содержания соматотропина в крови шестимесячного эмбриона примерно в 100 раз превышает материнский показатель, то к моменту рождения эта разница сокращается примерно до 40. Казалось бы, что при столь высоком уровне содержания соматотропина эмбрион должен расти мегасупербыстро, но на деле этого не происходит. Причина в том, что соматотропин оказывает весьма незначительное влияние на рост эмбриона. В крови его содержится много, а вот рецепторы, способные с ним взаимодействовать, пока еще находятся в незрелой форме. Гормону же обязательно нужен рецептор, с которым он может взаимодействовать. Гормон без рецептора – это не гормон, а просто химическое вещество, содержащееся в крови.

В эмбриональном периоде и в течение первого года жизни большое значение для роста имеет гормон щитовидной железы (или тиреоидный гормон) трийодтиронин. Вот вам еще один «гормон-строитель». Интересный нюанс – трийодтиронин способен ускорять рост только в присутствии соматотропина. Если уровень содержания соматотропина по каким-то причинам понижается, то трийодтиронин словно бы оказывается «не при делах».

Начиная со второго года жизни соматотропин становится основным гормоном роста, главным «гормоном-строителем». Но время от времени на помощь ему приходят другие гормоны. Так, например, скачок роста в период от 5 до 7 лет обусловлен дополнительным влиянием вырабатываемых в надпочечниках половых гормонов, уровень которых в этот период значительно повышается. В пубертатном периоде скорость роста снова возрастает под влиянием половых гормонов, которые увеличивают выработку соматотропина приблизительно в 3 раза. Таким образом, половые гормоны – эстрогены и андрогены – можно также считать «гормонами-строителями». Эстрогены стимулируют выработку соматотропина «напрямую», посредством воздействия на гипофиз, а андрогены опосредованно. Вникать в эту тему более глубоко нет необходимости. Лучше поговорим о том, как гипоталамус, Верховный Главнокомандующий эндокринной системы, может влиять на выработку соматотропина в гипофизе.

А влияет он через соматолиберин, гормон, который стимулирует выработку не только соматотропина, но и другого гормона – пролактина. Соматолиберин относится к либеринам («освободителям») или рилизинг-гормонам, которые стимулируют выработку гормонов в гипофизе. У соматолиберина есть антагонист – гормон соматостатин, также вырабатываемый гипоталамусом. Соматостатин угнетает («тормозит») выработку гормона роста в гипофизе и потому он в нашей неофициальной, но довольно удобной классификации относится к «гормонам-тормозам». Но также, вместе с соматолиберином, и к «гормонам-директорам», то есть к таким гормонам, которые регулируют выработку других гормонов.

Мы будем упоминать о «гормонах-директорах» по ходу нашего разговора, а предпоследнюю главу посвятим им целиком. Не подхалимства ради (директора же!), а потому что они этого заслуживают.

Резюме

Рост нашего организма регулирует (стимулирует) гормон соматотропин, который вырабатывается гипофизом. Наиболее интенсивно выработка соматотропина происходит в период роста организма, затем она снижается, но не прекращается совсем.

Помимо стимуляции роста, соматотропин выполняет следующие функции:

– стимулирует образование белков (анаболическое действие) и тормозит их распад (антикатаболическое действие);

– стимулирует расщепление (сгорание) жиров;

– угнетает усвоение глюкозы в жировой ткани, в мышцах и в печени, способствуя тем самым поддержанию содержания глюкозы в крови на определенном уровне;

– стимулирует поглощение кальция костной тканью;

– уже не в качестве гормона, а в качестве белка, способного изменять проницаемость клеточных мембран для определенных ионов, соматотропин участвует в регуляции деятельности центральной нервной системы.

Избыточная выработка соматотропина в период роста приводит к гигантизму, а во взрослом возрасте – к акромегалии. При недостатке соматотропина в период роста развивается карликовость (нанизм).

Деятельностью гипофиза управляет гипоталамус. Гормон гипоталамуса соматолиберин стимулирует выработку соматотропина, а гормон соматостатин – угнетает.

В эмбриональном периоде и в течение первого года жизни большое значение для роста имеет гормон щитовидной железы трийодтиронин, который способен ускорять рост только в присутствии соматотропина. Если уровень содержания соматотропина по каким-то причинам понижается, то трийодтиронин словно бы оказывается «не при делах». Начиная со второго года жизни соматотропин становится основным гормоном роста, но время от времени на помощь ему приходят другие гормоны – половые (эстрогены и андрогены).

Глава третья
Гормоны стресса

Что такое стресс, знают все.

И в то же время – далеко не все.

Дело в том, что научное понятие стресса разительно отличается от бытового. В быту стрессом называется любая нервотрепка. Накричал начальник – стресс. Сын получил двойку – стресс. Пирог не поднялся в духовке – тоже стресс. Ну а про часовое стояние в пробке вообще говорить нечего, это такой стресс, что всем стрессам стресс.

На самом же деле стресс не имеет ничего общего с нервотрепкой. Стрессом называют состояние повышенного напряжения организма (в том числе и нервной системы), возникающее в ответ на воздействие различных неблагоприятных факторов, физических или психических.

Вы голодны? Значит, вы испытываете стресс.

Вы замерзли, да так, что у вас зуб на зуб не попадает? Это тоже стресс. А дрожь – попытка организма защититься от переохлаждения посредством усиления мышечной активности, при которой выделяется тепло. Мышцы «дрожат», то есть – двигаются, температура тела повышается.

Начальник проявляет по отношению к вам агрессию – кричит на вас, стучит кулаком по столу? Это еще одна разновидность стресса. В ответ на чужую агрессию вы, точнее – ваш организм готовится к схватке или к бегству. Учащается сердцебиение, в результате чего кровь начинает двигаться по сосудам более интенсивно. Также возрастает частота дыхательных движений – газообмен между кровью и воздухом становится интенсивнее, кровь быстрее очищается от углекислого газа и лучше насыщается кислородом. Периферические кровеносные сосуды сужаются, в результате происходит перераспределение кровотока в пользу мышц и жизненно важных органов (сердца, легких), которые работают с повышенной нагрузкой… И так далее.

А вот двойка, принесенная вашим ребенком из школы, в сугубо научном понимании стрессом не является, поскольку ваш организм не нуждается в мобилизации в ответ на воздействие этого фактора. Вам не нужно добывать пищу, согреваться или убегать… Да, конечно, определенные негативные эмоции от получения ребенком двойки вы испытаете, но все же это будет не стрессовая ситуация, а нервное напряжение.

Стресс – это ответная реакция. «На пустом месте», то есть – без причины, без какого-либо воздействующего фактора стресс возникнуть не может.

Стресс – это защитная реакция, поскольку смысл стресса в том, чтобы защититься от воздействия неблагоприятного фактора, в том, чтобы не пострадать и не погибнуть.

Стресс – это приспособительная реакция, поскольку он помогает организму приспособиться к условиям окружающей среды.

Эндокринолог Ганс Селье, создавший учение о стрессе, называл стресс «неспецифическим ответом организма на любое предъявленное ему требование». Неспецифическим, обратите внимание! Стрессовая реакция носит не узконаправленный, а общий характер.

В стрессе выделяют три стадии:

• стадию тревоги, в течение которой происходит мобилизация адаптационных возможностей организма;

• стадию сопротивляемости или адаптации, в течение которой организм сопротивляется неблагоприятному воздействию, устойчивость организма к воздействию фактора, вызвавшего стресс, возрастает;

• стадию истощения, начинающуюся после того, как адаптационные возможности организма будут исчерпаны (все резервы организма, к сожалению, ограниченны); эта стадия характеризуется снижением устойчивости организма к воздействию фактора, вызвавшего стресс.

Стресс, вызванный положительными эмоциями, называется «эустрессом», а негативными – «дистрессом». Да, в отличие от бытового «стресса», научный стресс может быть и положительным. Половой акт – это пример эустресса.

С тем, что такое стресс, мы разобрались и теперь перейдем к нашему предмету – к гормонам стресса, выработка которых увеличивается при стрессовых состояниях. Гормонов стресса четыре – адреналин, норадреналин, кортизол и пролактин.

Адреналин (или эпинефрин) – это основной гормон, вырабатываемый мозговым веществом надпочечников. Адреналин – довольно простое с химической точки зрения вещество. Молекула его относительно невелика и состоит всего лишь из двадцати пяти атомов – девяти атомов углерода, тринадцати атомов водорода, трех атомов кислорода и одного атома азота. Брутто-формула (то есть химическая формула, отражающая только состав, но не структуру молекулы вещества) адреналина выглядит так: C₉H₁₃NO₃, а структурная формула – так:

Обратите внимание на шестиугольное кольцо, к которому прикреплены две группы – ОН. Адреналин является производным вещества пирокатехина, имеющего вот такую формулу:

Молекула адреналина содержит аминогруппу – NH, поэтому адреналин (так же, как и норадреналин, и допамин, речь о которых пойдет ниже) относится к катехоламинам – производным пирокатехина с наличием аминогруппы в молекуле. Столь глубоко в химию мы могли бы и не вникать, но дело в том, что название «катехоламины» употребляется не только в научной, но и в популярной литературе. Так что надо понимать, что это такое.

Мал адреналин, но удал невероятно. Чего только он не умеет!

Усаживайтесь поудобнее и начинайте читать о том, что делает в нашем организме адреналин.

Но прежде, чем приступить к перечислению функций адреналина, нужно сказать, что в нашем организме существует не один тип адренорецепторов – рецепторов, способных связываться с адреналином и норадреналином, а целых пять! Адренорецепторы обозначаются греческими буквами «α» и «β», а также номерами.

α₁-адренорецепторы находятся в мельчайших артериях, которые называются «артериолами». Стимуляция этих рецепторов (то есть – взаимодействие их с адреналином) приводит к сужению артериол, спазму их стенок.

α₂-адренорецепторы, которые также находятся в артериолах, при взаимодействии с адреналином производят обратное действие – расширяют просвет артериол.

β₁-адренорецепторы находятся, главным образом, в сердечной мышце. Их стимуляция приводит к увеличению частоты и силы сердечных сокращений. Также эти рецепторы находятся в почках.

β₂-адренорецепторы находятся в мельчайших бронхах, которые называются «бронхиолами» (суффикс «-ола» имеет уменьшительное значение). Их стимуляция вызывает расширение бронхиол. Также эти рецепторы находятся в печени, где при стимуляции увеличивают распад гликогена и тем самым увеличивают поступление глюкозы в кровь. Гликоген – это углевод с огромной молекулой, состоящей из множества молекул глюкозы. Он представляет собой форму запаса глюкозы у животных. У растений для этой цели служит крахмал.

β₃-адренорецепторы находятся в жировой ткани. Их стимуляция усиливает распад жиров, сопровождающийся выделением энергии.

Адренорецепторы присутствуют во всех органах, во всех клетках нашего организма! Не каждый гормон может похвастаться такой популярностью.

Возникает вопрос – зачем нужно столько адренорецепторов? К чему такие сложности?

А для того, чтобы малой ценой (при помощи одного вещества) решать сразу несколько задач. На самом деле это очень разумно. В хозяйстве это называется – рачительный подход. В организме все устроено логично и рационально. Даже такие взаимоисключающие действия, как, например, сужение и расширение кровеносных сосудов при воздействии адреналина на разные типы адренорецепторов, возникли не случайно.

А теперь – о функциях адреналина. По пунктам.

Функция первая – адреналин вызывает выраженное сужение сосудов органов брюшной полости, кожи и слизистых оболочек, а также в незначительной степени сужает сосуды скелетных мышц. Понятно, для чего это делается? Для перераспределения кровотока, для того, чтобы кровь шла туда, где она особенно нужна при стрессе – к мышцам, к сердцу, к легким, к головному мозгу. Незначительное сужение сосудов скелетных мышц можно не принимать во внимание, поскольку выражено оно слабо. Для простоты можно считать, что на эти сосуды адреналин не действует. Из-за массированного сужения кровеносных сосудов повышается артериальное давление. Гидравлика и ничего более – уменьшение объема замкнутой системы приводит к возрастанию давления в ней.

Вообще-то действие адреналина на организм гораздо сложнее, чем здесь рассказывается. Так, например, наряду с действиями, приводящими к повышению артериального давления, адреналин также способствует и его снижению – вспомните про α₁ и α₂-рецепторы, находящиеся в артериолах. Но мы рассматриваем только основное, доминирующее, самую суть, без чрезмерного углубления в дебри.

Функция вторая – адреналин расширяет сосуды головного мозга, чтобы мозг получал больше крови, больше питания.

Функция третья – адреналин усиливает сердечные сокращения и повышает их частоту, что также приводит к повышению артериального давления – если насос (а сердце, как бы его ни воспевали и каких свойств ему бы ни приписывали, есть не что иное, как четырехкамерный насос) начинает работать интенсивнее, то давление в системе возрастает. Кровь приносит органам кислород и питательные вещества, а взамен забирает все ненужное – конечные продукты обмена веществ (углекислый газ, мочевину, мочевую кислоту, воду). Чем интенсивнее ток крови, тем лучше снабжаются и лучше очищаются органы.

Функция четвертая – адреналин вызывает расслабление мускулатуры бронхов, кишечника и мочевого пузыря. Расслабление мускулатуры бронхов, как вы уже догадались, приводит к их расширению, что усиливает газообмен между кровью и воздухом. Расслабление мускулатуры кишечника замедляет пищеварение. Переваривание пищи – не самое главное занятие при стрессе. Его можно замедлить, можно отложить на будущее, послестрессовое время. Расслабление мускулатуры мочевого пузыря увеличивает его объем. Ощущение наполненного мочевого пузыря, иначе говоря – позыв к мочеиспусканию, это ощущение дискомфорта, неудобства, которого в стрессовой ситуации лучше избежать, чтобы не отвлекаться от основной задачи – защиты и спасения себя.

Функция пятая – адреналин вызывает сокращение радиальной (круговой) мышцы радужной оболочки, что приводит к расширению зрачка. В результате глаза получают больше света, то есть – улучшается зрение.

То, что на мышцы разных органов адреналин действует по-разному, обусловлено наличием в этих мышцах рецепторов разных типов. Так, например, в мышцах бронхов и кишечника находятся β₂-рецепторы, а в радиальной мышце радужной оболочки – α₁-рецепторы.

Функция шестая – адреналин принимает широкое участие в процессах обмена веществ. Он делает все возможное для того, чтобы в крови оказалось как можно больше глюкозы, и помогает клеткам организма захватывать и использовать ее. Попутно адреналин стимулирует распад жиров и тормозит их синтез. Распад жиров сопровождается выделением энергии, а синтез – поглощением. Таким образом адреналин старается дать организму как можно больше энергии, которая может быть использована (может понадобиться) в стрессовой ситуации. Любой стресс сопровождается повышенным расходом энергии.

Функция седьмая – при продолжительном воздействии в умеренных количествах адреналин вызывает увеличение сердечной и скелетных мышц, то есть способствует адаптации организма к повышенным физическим нагрузкам.

Функция восьмая – при продолжительном воздействии в высоких количествах адреналин вызывает усиленный распад белков, что приводит к уменьшению мышечной массы, снижению веса вплоть до истощения.

Казалось бы – зачем нужна такая функция? Какой от нее прок, кроме вреда? Что хорошего в истощении?

Разумеется, ничего хорошего в истощении быть не может. Но давайте взглянем на проблему с другой стороны. По какой причине адреналин будет присутствовать в организме в высоких концентрациях в течение длительного времени? Ясное дело – из-за повторяющихся стрессов. Как было сказано выше, любой стресс сопровождается повышенным расходом энергии. Если стрессы следуют один за другим, то истощаются запасы гликогена, сжигаются все жиры и настает черед белков, последнего, можно сказать – неприкосновенного, запаса энергии. Вот адреналин и способствует их распаду. А что прикажете делать, если больше энергию взять неоткуда?

Функция девятая – адреналин оказывает стимулирующее воздействие на центральную нервную систему – бодрит, активизирует, способствует психической мобилизации. Образно говоря, адреналин посылает головному мозгу сигнал: «Тревога! Будь начеку!»

Функция десятая – адреналин оказывает выраженное противоаллергическое и противовоспалительное действие. Он подавляет высвобождение веществ, участвующих в аллергических и воспалительных процессах, а также понижает чувствительность клеток к этим веществам.

Десять – это еще не предел. Читайте дальше!

Функция одиннадцатая – адреналин уменьшает кровенаполнение пещеристых тел полового члена, снижая тем самым эрекцию. Мужчины могут не удивляться – ну как же так? Зачем природа предусмотрела эту функцию? Природа, можно сказать, эту функцию не предусматривала. Дело в том, что этот эффект проявляется только при введении больших доз адреналина непосредственно в пещеристые тела и имеет значение только в медицине. При выбросе в кровь адреналин эрекцию не снижает, а даже немного увеличивает, поскольку из-за перераспределения кровотока к половому члену притекает больше крови.

Функция двенадцатая – адреналин оказывает стимулирующее действие на свертывающую систему крови, что в сочетании со спазмом артериол выражается в остановке или ослаблении кровотечений, то есть – в уменьшении кровопотери.

Функция тринадцатая (и последняя из важнейших функций, которые мы рассматриваем) – адреналин через гипоталамус стимулирует выработку адренокортикотропного гормона в гипофизе. Пугающее своей длиной название «адренокортикотропный» образовано из двух латинских слов и одного греческого: «адреналис» («надпочечный»), «кортекс» («кора») и «тропос» («направление»). Переводится оно как «направленный к коре надпочечников», то есть – к их корковому веществу. А для чего гипофиз будет направлять к корковому веществу надпочечников особый гормон? Конечно же, для стимуляции. Адренокортикотропный гормон стимулирует выработку в корковом веществе надпочечников таких гормонов, как кортизол, кортизон, кортикостерон, прогестерон, андрогены и эстрогены.

Кортизон и кортикостерон играют в нашем организме весьма незначительную роль. Настолько незначительную, что внимания не заслуживают. О прогестероне, андрогенах и эстрогенах (да, половые гормоны вырабатываются и в надпочечниках), мы еще поговорим в других главах. А сейчас нас интересует кортизол – еще один стрессовый гормон. Смотрите, как умно устроено – адреналин стимулирует выработку своего помощника в борьбе со стрессовым фактором, а кортизол, помимо своего основного действия, усиливает действие адреналина. Оцените – какая полезная взаимовыручка! Потрясающе!

К кортизолу мы вернемся немного позже. А пока что поговорим о применении адреналина в медицине.

Благодаря своей многофункциональности и относительной простоте получения (из надпочечников крупного рогатого скота) адреналин весьма широко используется в лечебных целях. Его применяют при острых аллергических реакциях (по-научному они называются аллергическими реакциями немедленного типа), для купирования приступов бронхиальной астмы, для «запуска» сердца при остановке, при снижении уровня содержания глюкозы в крови, при приапизме – длительной и болезненной эрекции, не связанной с половым возбуждением, а также при кровотечениях из поверхностных сосудов кожи и слизистых оболочек из-за вызываемого им спазма артериол.

А теперь подумайте – можно ли применять адреналин при повреждениях крупных кровеносных сосудов?

Конечно же нет, ни в коем случае нельзя, поскольку спазм артериол, вызываемый адреналином, приведет к повышению артериального давления, что, в свою очередь, увеличит потерю крови – она будет интенсивнее вытекать из поврежденного сосуда.

Адреналин оказывает антистрессовое действие весьма недолго – всего несколько минут. Дело в том, что практически с момента поступления адреналина в кровь запускается процесс его уничтожения при помощи особых ферментов. То же самое происходит и с норадреналином. Это делается для того, чтобы предотвратить истощение организма, ведь на пике напряжения невозможно существовать продолжительное время.

Норадреналин (C₈H₁₁NO₃) с химической точки зрения считается предшественником адреналина, поскольку имеет более простое строение – не содержит так называемую метильную группу (-CH₃) у атома азота. Вместо метильной группы атом азота связан с еще одним атомом водорода:

Из-за сходства в строении основные функции норадреналина совпадают с функциями адреналина, однако имеются и различия. Норадреналин преимущественно связывается с α-рецепторами. Он оказывает более выраженное сосудосуживающее действие, чем адреналин, но гораздо слабее влияет на обмен веществ, на сердце, на бронхи, на кишечник и пр. Ввиду этого в медицине норадреналин в основном используется в тех случаях, когда требуется резко и значительно повысить артериальное давление. Если адреналин можно назвать «гормоном широкого спектра действия» или «специалистом широкого профиля», то норадреналин – специалист узкого профиля. По сути дела он способен только повышать артериальное давление, но зато делает это замечательно хорошо – гораздо быстрее и гораздо сильнее адреналина.

Вы спросите – зачем нам нужно повышать давление, ведь от этого только проблемы возникают? Но не надо путать патологическое, то есть болезненное, повышение артериального давления с физиологическим, нормальным. Вот простой пример – вы полежали некоторое время, а затем встали. Перевод тела из горизонтального положения в вертикальное должен сопровождаться повышением артериального давления, чтобы кровь продолжала притекать к головному мозгу в достаточном количестве, иначе может наступить обморок.

Вот вам цифры – если в положении лежа уровень содержания норадреналина в крови составляет от 0,41 до 4,43 нмоль/л⁸ (в зависимости от возраста и прочих факторов), то в положении стоя – от 1,18 до 10 нмоль/л. При переводе тела в вертикальное положение содержание норадреналина в крови возрастает более чем в два раза.

Также норадреналин участвует в регуляции процесса бодрствования, но уже не как гормон, а как химическое вещество.

Адреналин часто называют «гормоном страха» по той причине, что его выброс происходит как при интенсивной физической нагрузке, так и при любом сильном волнении (в частности – при испуге). А норадреналин называют «гормоном ярости», поскольку считается, что в результате выброса норадреналина в кровь возникает реакция агрессии.

На самом же деле это разделение весьма условно и не отражает реального положения дел. И страх, и ярость (и оргазм, если хотите) представляют собой результат сложного, сочетанного, слаженного взаимодействия различных гормонов. Называть адреналин «гормоном страха», а норадреналин – «гормоном ярости» так же глупо, как утверждать, что передние колеса автомобиля служат для движения вперед, а задние – для движения назад. И назад, и вперед автомобиль едет на всех четырех колесах, точно так же, как в обеспечении стрессовой реакции организма принимают участие все стрессовые гормоны. Только так и никак иначе.

Большинству читателей этой книги явно знакомы такие термины, как «адреналиновая зависимость» и «адреналиновая наркомания». Адреналиновыми наркоманами называют разного рода экстремалов, любителей острых ощущений и риска. Считается, что эти люди испытывают эйфорию при повышении уровня содержания адреналина в крови и потому покоряют горные вершины, прыгают с парашютом, лазают по крышам и шпилям, летают на дельтапланах, участвуют в родео и т. п. Риск их не пугает, им нужен адреналин, как можно больше адреналина…

Так вот, давайте начнем с того, что нет никакой «адреналиновой зависимости», а следовательно, и «адреналиновой наркомании». Во всяком случае, официальная медицинская наука термина «адреналиновая зависимость» не использует и не признает. Да – представьте себе! Откуда же он взялся? «Адреналиновую зависимость» придумали психологи. Не как диагноз, а в качестве профессионального жаргонного условного «ярлыка» для пациентов, испытывавших непреодолимую жажду острых ярких ощущений, приносимых опасными, рискованными действиями.

Почему «адреналиновая зависимость» – ярлык условный и официальным диагнозом считаться не может? Да потому что никакой зависимости адреналин (и норадреналин тоже) вызывать не способен. Тяга к рискованно-опасному имеет психологическое происхождение (недаром же эту зависимость придумали психологи). Дело совсем не в адреналине, а в психологических проблемах конкретной личности, в мотивах, побуждающих человека рисковать снова и снова. Многим экстремалам (автор намеренно отказался от слов «подавляющему большинству», поскольку не имел под рукой соответствующей статистики), как бы ни парадоксально это звучало, не хватает уверенности в себе. Для того, чтобы обрести эту уверенность, они вынуждены совершать различные экстремальные поступки. Схема их поведения примерно такова. Неуверенность побуждает к действию (например – к прыжку с парашютом как преодолению боязни высоты), после экстремального действия наступает период спокойствия, то есть – период уверенности, по истечении некоторого времени неуверенность снова поднимает голову и побуждает совершить новое экстремальное действие… Адреналин здесь, можно сказать, совсем ни при чем. И вообще, если бы дело было в адреналине, то зависимые вводили бы его внутривенно и получали свою порцию радости. Это же проще, чем покорять Эверест, прыгать с парашютом или кататься на скейтборде по краю крыши небоскреба.

Статус медицинского диагноза «адреналиновой зависимости» придали авторы многочисленных статей об экстриме и экстремалах. Но, читая статьи в средствах массовой информации, надо понимать, что «газетная» медицина сильно отличается от официальной.

А сейчас…

Если вы подумали, что сейчас речь пойдет о кортизоле, то ошиблись. До кортизола мы доберемся чуть позже. А сейчас мы поговорим о дофамине, химическом предшественнике норадреналина.

От норадреналина дофамин отличается отсутствием одной гидроксильной группы – OH. Невелика разница, да весьма существенна.

Как гормон дофамин сильно уступает адреналину. По всем статьям. И по степени действия на адренорецепторы, и по количеству функций. Норадреналину дофамин тоже уступает.

Артериолы дофамин сужает, но не так сильно, как норадреналин.

Силу и частоту сердечных сокращений дофамин увеличивает, но не так сильно, как адреналин.

Дофамин расслабляет мускулатуру кишечника, но не так сильно, как адреналин.

Зато дофамин способен расширять почечные сосуды, увеличивая в них кровоток и фильтрацию, в результате которой образуется моча. Также дофамин увеличивает выведение ионов натрия с мочой. Эта функция обусловлена наличием в почках особых дофаминовых рецепторов.

Мы перечислили основные функции дофамина, как гормона. Немного, не так ли? Но дело в том, что свою славу дофамин получил не как гормон, а как нейромедиатор – биологически активное вещество, участвующее в передаче нервного импульса.

Что примечательно – тот дофамин, который выполняет роль гормона, вырабатывается надпочечниками, а также, в очень небольших количествах, почками. А тот дофамин, который выступает в роли нейромедиатора, вырабатывается нервными клетками головного мозга. Причина такого разделения заключается в том, что дофамин не способен (точнее – почти не способен) проникать через так называемый гематоэнцефалический барьер, разделяющий кровеносную и центральную нервную системы.

Гематоэнцефалический барьер образован клетками, выстилающими внутреннюю поверхность кровеносных сосудов. Если в других органах между этими клетками то и дело встречаются промежутки – отверстия и щели, через которые могут проникать различные вещества, то в сосудах, питающих головной мозг, клетки прилегают друг к другу плотно, без каких-либо промежутков. Транспорт веществ из сосудов головного мозга осуществляется не через отверстия и щели, а через клетки. Сначала вещество попадает из крови в клетку, а затем уже из нее переходит в мозг. Если сравнить этот процесс с переходом государственной границы, то можно сказать, что во всем организме этот переход осуществляется через дыры в ограде, а в головном мозге – только через пограничные пункты и никак иначе. Гематоэнцефалический барьер – это не причуда природы, а необходимый защитный механизм, препятствующий проникновению в такой архиважный орган, как головной мозг, микроорганизмов, токсинов и пр.

В качестве нейромедиатора дофамин вызывает чувство удовольствия или удовлетворения. Он в больших количествах вырабатывается в организме во время положительного, приятного опыта – приема вкусной пищи, секса, просмотра интересной картины, победы в игре и т. п. Выработку дофамина вызывает не только непосредственное переживание положительного опыта, но и мысли о нем – воспоминания или даже мечты. Так что мечтать и в самом деле не вредно. В качестве «нейромедиатора удовлетворения» дофамин входит в так называемую «систему вознаграждения» (она же – «система внутреннего подкрепления»), которая регулирует наше поведение при помощи положительных реакций на действия. Регуляция эта основана на желании заново пережить положительный опыт. Система вознаграждения тесно связана с обучением – при получении удовольствия в коре головного мозга формируются определенные причинно-следственные ассоциации, побуждающие нас испытать это удовольствие снова.

Как по-вашему – почему двигательная активность, начиная с простой прогулки и заканчивая участием в соревнованиях по триатлону, приносит нам удовлетворение? Потому что во время ее увеличивается выработка дофамина клетками головного мозга.

Также в качестве нейромедиатора дофамин участвует в обеспечении когнитивной деятельности – мыслительных процессов, приводящих к пониманию чего-либо. Дофамин выполняет роль своеобразного «переключателя внимания», помогающего нам переходить от одного этапа когнитивной деятельности к другому. При дофаминовой недостаточности замедляются психические процессы и возникают персеверации – «застревание» в сознании какой-нибудь одной мысли и неоднократное ее повторение вслух, монотонное повторение одного и того же движения и т. п. Если вас часто «заклинивает» на одной и той же мысли, то, возможно, вам стоит проверить – достаточно ли дофамина вырабатывают клетки вашего мозга.

Действие многих наркотических средств связано с увеличением выработки дофамина (до десятикратного), что вызывает выраженное чувство удовольствия. Некоторые наркотики, а также антидепрессанты, способны блокировать естественный распад дофамина в организме, повышая тем самым его концентрацию. Везде, где заходит речь об удовольствии, фигурирует дофамин. Разумеется, искусственная «дофаминизация» организма при помощи наркотических препаратов или того же никотина наносит организму огромный вред. Если вы хотите получать удовольствие без вредных последствий, то занимайтесь спортом, реализуйте свои способности, путешествуйте, наслаждайтесь вкусной едой, читайте интересные книги (такую, например, как эта), смотрите интересные фильмы, любите, веселитесь… Безопасных естественных способов получения удовольствия очень много.

В 1997 году профессор Кембриджского университета Вольфрам Шульц поставил серию весьма интересных экспериментов с участием обезьян.

В одном эксперименте у обезьяны по классической схеме вырабатывался условный рефлекс – после светового сигнала обезьяна получала порцию сока. Сок – это удовольствие, при ощущении которого увеличивается выработка дофамина.

Что, по вашему мнению, произойдет, если дать обезьяне сок без предварительного светового сигнала? Логика подсказывает, что без сигнала, то есть – без подготовки, дофамина должно быть выработано меньше. Но на самом деле (ах, как часто результат эксперимента опровергает ожидания!) при неожиданной даче сока вырабатывалось больше дофамина, чем при подаче предварительного сигнала.

Рис. 12

И это еще не все.

Шульц выявил еще одну «парадоксальную» особенность. Если на этапе формирования условного рефлекса выработка дофамина увеличивалась в ответ на питье сока, то после того, как рефлекс был сформирован, выработка начинала увеличиваться после подачи сигнала, еще до дачи сока. Питье сока дополнительного увеличения выработки дофамина не вызывало.

Если же после подачи сигнала обезьяне не давали сока, то при следующей подаче сигнала дофамина вырабатывалось меньше.

Вообще-то Шульц измерял не количество вырабатываемого в головном мозге дофамина, а активность дофаминовых нервных клеток головного мозга при помощи вживленных электродов, что было проще. Однако мы говорим о выработке дофамина не только простоты ради, но и потому, что возрастание или снижение активности клеток определяется количеством вырабатываемого дофамина.