Гормоны — это не только настроение и стресс. Они регулируют обмен веществ, сахар в крови, рост, сон и репродуктивную систему. Материал объясняет механизм действия гормонов через рецепторы, принцип отрицательной обратной связи и различия между белковыми и стероидными гормонами.
Когда говорят о гормонах, чаще всего вспоминают настроение, подростковый возраст или стресс. Из-за этого создаётся впечатление, что гормоны отвечают в основном за эмоции. На самом деле они постоянно регулируют самые разные процессы: уровень сахара в крови, давление, температуру тела, рост, сон, аппетит, обмен веществ и работу репродуктивной системы.
Гормон — это сигнальное вещество, которое вырабатывается в одной части организма и меняет работу других клеток. Обычно гормоны выделяются в кровь, вместе с ней разносятся по телу и находят клетки, способные распознать конкретный сигнал. Главное здесь — распознавание: один и тот же гормон проходит рядом с огромным количеством клеток, но реагируют на него только те, у которых есть подходящий рецептор.
Рецептор представляет собой белок определённой формы. Он может находиться на поверхности клетки или внутри неё. Когда гормон связывается с рецептором, клетка получает команду изменить свою работу: открыть канал в мембране, запустить химическую реакцию, выделить другое вещество или включить определённые гены. Именно поэтому небольшое количество гормона способно заметно повлиять на организм — гормон запускает внутри клетки цепочку реакций, где каждый этап усиливает первоначальный сигнал.
Классический пример — регуляция глюкозы. После еды поджелудочная железа выделяет инсулин, который связывается с рецепторами клеток мышц и жировой ткани, увеличивая количество переносчиков глюкозы. Печень и мышцы начинают запасать глюкозу в виде гликогена. Когда уровень сахара снижается, выделение инсулина уменьшается, а на первый план выходит глюкагон — он сигнализирует печени расщеплять запасы гликогена. Так два гормона поддерживают глюкозу в рабочем диапазоне.
Этот принцип называется отрицательной обратной связью. Слово «отрицательная» не означает ничего плохого — результат тормозит процесс, который его вызвал. Чем больше конечного гормона в крови, тем слабее организм стимулирует его производство. Пример — щитовидная железа: гипоталамус → гипофиз (ТТГ) → щитовидная железа → гормоны щитовидной железы → обратное подавление гипофиза и гипоталамуса.
Гормоны различаются по химическому строению, что определяет способ их действия. Белковые и пептидные гормоны (инсулин, гормон роста, гормоны гипофиза) состоят из аминокислот, плохо проходят через мембрану и действуют через рецепторы на поверхности клетки. Стероидные гормоны (кортизол, альдостерон, эстрогены, прогестерон, тестостерон) образуются из холестерина, проникают через мембрану и связываются с внутриклеточными рецепторами, воздействуя на ДНК и синтез белков.
Отсюда разная скорость действия. Адреналин действует за секунды и минуты: повышает частоту сердечных сокращений, перераспределяет кровь к мышцам, мобилизует энергию. Кортизол тоже участвует в стрессовой реакции, но его действие развивается медленнее и длится дольше — он влияет на обмен глюкозы, иммунную систему, сосуды. Длительное повышение кортизола может быть вредным, тогда как кратковременное — необходимо для адаптации к нагрузке.
