Когда говорят о гормонах, чаще всего вспоминают настроение, подростковый возраст или стресс

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 обычно не выполняет всю работу самостоятельно. Он запускает внутри клетки цепочку реакций, в которой каждый следующий этап усиливает первоначальный сигнал.

Например, после еды в крови повышается уровень глюкозы. Поджелудочная железа замечает это и выделяет инсулин. Инсулин связывается с рецепторами клеток мышц и жировой ткани. После этого на поверхности клеток становится больше переносчиков, через которые глюкоза может попасть внутрь. Печень и мышцы также начинают запасать часть глюкозы в форме гликогена.

Когда уровень сахара снижается, выделение инсулина уменьшается. Между приёмами пищи возрастает роль другого гормона — глюкагона. Он сообщает печени, что пора расщеплять запасы гликогена и возвращать глюкозу в кровь.

Так два гормона поддерживают один показатель в рабочем диапазоне.

Подобный принцип постоянно используется в эндокринной системе. Организм измеряет состояние внутренней среды, выделяет гормон, получает ответ от тканей и затем ослабляет сигнал, когда нужный результат достигнут.

Это называется отрицательной обратной связью.

Слово «отрицательная» здесь не связано с чем-то плохим. Оно означает, что результат тормозит процесс, который его вызвал. Чем больше конечного гормона становится в крови, тем слабее организм стимулирует его дальнейшее производство.

Хороший пример — работа щитовидной железы. В гипоталамусе образуется гормон, который воздействует на гипофиз. Гипофиз выделяет тиреотропный гормон, а тот стимулирует щитовидную железу. Она производит собственные гормоны, влияющие на обмен веществ, теплообразование, сердце и многие другие системы.

Когда гормонов щитовидной железы становится достаточно, они снижают активность гипофиза и гипоталамуса. Система сама ограничивает свою работу и удерживает уровень гормонов в нужных пределах.

В эндокринной системе часто встречаются такие многоступенчатые цепочки. Гипоталамус получает информацию от нервной системы и внутренней среды. Затем он управляет гипофизом, а гипофиз посылает сигналы другим железам: щитовидной, надпочечникам, яичникам или яичкам.

Гипофиз поэтому иногда называют главной эндокринной железой. Однако он тоже работает под управлением гипоталамуса и зависит от обратных сигналов других органов. В организме редко существует один полностью независимый «руководитель».

Гормоны различаются по химическому строению, и от этого зависит способ их действия.

Белковые и пептидные гормоны состоят из цепочек аминокислот. К ним относятся инсулин, гормон роста и многие гормоны гипофиза. Они плохо проходят через жировую оболочку клетки, поэтому связываются с рецепторами на её поверхности. Рецептор передаёт сигнал внутрь через систему промежуточных молекул.

Стероидные гормоны образуются из холестерина. В эту группу входят кортизол, альдостерон, эстрогены, прогестерон и тестостерон. Они способны проникать через клеточную мембрану и связываться с рецепторами внутри клетки. Получившийся комплекс может воздействовать на ДНК и менять производство определённых белков.

Поэтому разные гормоны действуют с разной скоростью. Одни вызывают изменения за секунды или минуты, другие заметно перестраивают работу клеток в течение часов и дней.

Адреналин действует быстро. В опасной или напряжённой ситуации он увеличивает частоту сердечных сокращений, помогает перераспределить кровь к мышцам и способствует освобождению запасённой энергии. Организм получает возможность быстро отреагировать на нагрузку.

Кортизол тоже участвует в реакции на стресс, но его действие развивается медленнее и длится дольше. Он влияет на обмен глюкозы, работу иммунной системы, сосудов и других тканей. Кортизол нужен для нормального приспособления к нагрузке, однако его продолжительное повышение может нарушать сон, обмен веществ и восстановление организма.

Мелатонин связан с суточным ритмом. Его выработка обычно повышается вечером при уменьшении освещения. Он сообщает внутренним системам, что наступила биологическая ночь. Сам по себе мелатонин не выключает человека мгновенно, но помогает согласовать сон с работой внутренних часов.

Гормоны также участвуют в росте. Гормон роста стимулирует образование других сигнальных веществ, в том числе инсулиноподобного фактора роста. Вместе они влияют на кости, мышцы и обмен питательных веществ. При этом рост зависит не от одного гормона: важны гормоны щитовидной железы, половые гормоны, питание, генетика и общее состояние организма.

Один гормон тоже редко имеет единственную функцию. Инсулин регулирует не только глюкозу, но и обмен жиров и белков. Гормоны щитовидной железы влияют на множество органов. Эстрогены и тестостерон действуют на кости, мышцы, мозг, кожу и сосуды, а их роль не ограничивается репродуктивной системой.

При этом один гормон может по-разному действовать на разные ткани. Всё зависит от типа рецептора и процессов, которые запускаются после его активации.

Адреналин способен сужать одни сосуды и расширять другие. Для организма это полезно: кровоток можно перераспределить так, чтобы активнее снабжать органы, важные в конкретной ситуации. Один и тот же сигнал вызывает разные ответы, потому что клетки читают его через разные рецепторы.

Количество рецепторов тоже меняется. Если клетка долго получает слишком сильный сигнал, она может уменьшить число рецепторов или ослабить ответ. Если сигнала мало, чувствительность иногда повышается.

Так возникает, например, гормональная резистентность. Гормон присутствует в крови, но клетки реагируют на него слабее. Это отличается от ситуации, когда железа производит недостаточно самого гормона.

Работа гормональной системы зависит не только от количества гормона в анализе. Важны время суток, возраст, питание, сон, физическая нагрузка, фаза менструального цикла, стресс, лекарства и скорость разрушения вещества в организме.

Многие гормоны выделяются не ровным потоком. Их концентрация меняется волнами. Гормон роста особенно активно выделяется во время определённых стадий сна. Кортизол обычно выше утром и снижается к вечеру. Репродуктивные гормоны изменяются в течение цикла.

Поэтому результат анализа оценивают с учётом времени сдачи и состояния человека. Одно число без контекста не всегда отражает обычную работу всей системы.

После выполнения задачи гормон должен быть удалён. Часть веществ расщепляется в печени, часть выводится почками, некоторые разрушаются непосредственно в крови или тканях. У каждого гормона есть собственный период существования: одни исчезают за несколько минут, другие сохраняются гораздо дольше.

Это позволяет организму постоянно обновлять команды. Сигнал появился, клетки отреагировали, концентрация снизилась, и система снова готова подстроиться под новые условия.

Гормоны связывают между собой органы, которые находятся далеко друг от друга. Мозг может изменить работу надпочечников, поджелудочная железа — поведение мышц и печени, а жировая ткань — отправить сигнал о запасах энергии.

Причём жировая ткань, кишечник, сердце и почки тоже выделяют гормоны. Эндокринная система состоит не только из нескольких желез, отмеченных в школьной схеме. Сигнальные вещества производят многие органы, и вместе они образуют большую сеть внутренней связи.

Работу гормонов можно свести к нескольким этапам. Организм замечает изменение, выделяет сигнальное вещество, гормон переносится кровью, связывается с подходящим рецептором и меняет работу клетки. После восстановления равновесия обратная связь уменьшает выделение сигнала.

Так небольшие молекулы помогают миллиардам клеток действовать согласованно. Благодаря им организм может вовремя проснуться, сохранить стабильный уровень сахара, приспособиться к нагрузке, регулировать рост и поддерживать внутренние условия, необходимые для жизни.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: