Проникнув в клетку, тестостерон связывается с белком-рецептором, который находится в цитоплазме. Затем комплекс «гормон-рецептор» проникает в клеточное ядро, где стимулирует выработку РНК – матрицы, по которой в клетке «штампуются» белки. Также стимулируется самокопирование ДНК, что ускоряет деление клеток. То есть тестостерон не просто увеличивает выработку белка, а стимулирует клеточное деление. Оно и логично – а что же еще делать с большими количествами выработанных белков, как не использовать их в деле «строительства» новых клеток?
Вот вам вопрос на сообразительность – в 1 мм³ крови у мужчин содержится до 5,5 миллиона эритроцитов, а у женщин «всего лишь» до 4,7 миллиона. Почему так происходит? Чем обусловлена подобная разница?
Конечно же тем, что в организмах мужчин содержится больше тестостерона, стимулирующего деление клеток, в том числе и кровяных. Помимо всего прочего, тестостерон управляет и образованием сперматозоидов в семенниках (яичках). А их ежесуточно созревает около 100 миллионов, то есть – примерно 1000 в секунду! Потрясающая интенсивность, не правда ли? А уж как растут под влиянием тестостерона мышцы… Как растут! Буквально как на дрожжах!
Предупреждение – использовать тестостерон для приобретения рельефной мускулатуры не стоит. Потеряете много больше, чем приобретете. Со здоровьем, пока оно есть, лучше не шутить, себе дороже.
В небольшой степени тестостерон обладает способностью увеличивать обратное всасывание натрия в почках. Но к отекам эта способность гормона не приводит, поскольку она выражена весьма слабо.
Давайте попутно развенчаем одно заблуждение, связанное с тестостероном. Большинству читателей должно быть известно выражение, практически – пословица: «То, что каждый профессор был студентом, не означает, что каждый студент станет профессором». Причинно-следственные связи нельзя выворачивать наизнанку. То, что тестостерон стимулирует синтез белков в организме, еще не означает того, что избыток белка в рационе будет стимулировать выработку тестостерона.
Подобно эстрадиолу, тестостерон стимулирует развитие костной ткани, правда не в такой степени, как развитие мышц. Причем стимуляция эта происходит весьма интересным, если не сказать – волшебным, образом. Для того, чтобы оказать влияние на костную ткань, тестостерону сначала нужно превратиться в эстрадиол. (Сравнив приведенные выше формулы обоих веществ, вы увидите, что они весьма схожи друг с другом.) Превращение происходит в жировой ткани под влиянием фермента, который называется ароматазой.
Сам собой напрашивается вопрос – почему этот фермент получил такое название? За свой необычный аромат? Нет, дело в том, что органические соединения, молекулы которых содержат ароматическое или бензольное кольцо (см. рисунок), относятся к так называемым ароматическим соединениям. Первые представители этой группы веществ, то есть – первые открытые наукой, обладали приятным запахом, почему их и назвали «ароматическими».
А теперь посмотрите на формулы молекул тестостерона и эстрадиола. В результате превращения тестостерона в эстрадиол в молекуле появляется бензольное кольцо (внизу слева). То есть происходит ароматизация. Потому и фермент называется ароматазой, несмотря на отсутствие у него какого-либо запаха. Любят эти химики все запутать, скажу я вам. Их хлебом не корми, только дай навести тень на плетень, напустить побольше туману.
Кстати говоря, все женские половые гормоны образуются из мужских. То есть андрогены являются биохимическими предшественниками эстрогенов. В следующей главе мы поговорим о метаморфозах половых гормонов более подробно, а эту главу, пожалуй, пора заканчивать, иначе она вырастет в целую книгу. Самое главное, то есть – основные гормоны, влияющие на обмен веществ, мы рассмотрели, попутно поговорили о куче разных вещей, не имеющих прямого отношения к обмену веществ, так что пора уже и закругляться. А если о чем-то и не было упомянуто, то это не страшно. У нас в конце концов идет легкий разговор о гормонах на уровне дружеского трепа, а не пишется учебник эндокринологии или биохимии.
В следующей главе мы поговорим о гормонах-сводниках, которые формируют половые различия и половое влечение. Вы уже знакомы с ними, но до сих пор они представали перед вами в добропорядочном ракурсе, если так можно выразиться. Укрепляли кости, способствовали росту мышц, а не толкали на разные безумства и непотребства. Но час пробил и пора срывать маски, пора воздать каждому по заслугам…
ОТВЕТ НА ВОПРОС: Инсулин представляет собой белок, который переваривается в желудочно-кишечном тракте, расщепляется на аминокислоты. Наш организм воспринимает принятый внутрь инсулин не как лекарство, а как пищу. Кстати говоря, современная наука уже практически решила проблему защиты инсулина от переваривания в желудочно-кишечном тракте. Изобретен комплексный наполнитель для таблеток, который защищает инсулин, правда не весь содержащийся в таблетках инсулин, а только часть его, достаточную для оказания лечебного эффекта. Этот инсулин всасывается в кровь в толстой кишке, где интенсивность процессов переваривания низка, а вот всасывание идет интенсивно. Но у любой проблемы есть экономический аспект. Каждая таблетка должна содержать значительное количество инсулина, которое закладывается с большим запасом, с учетом потерь «в пути», в процессе продвижения таблетки к толстой кишке. «По адресу», то есть до толстой кишки, несмотря на чудесный наполнитель, доходит меньшая часть инсулина, содержащегося в таблетке. Бо́льшая часть теряется по дороге. А инсулин – весьма дорогой препарат и потому таблетки с высоким содержанием инсулина имеют высокую себестоимость, которая непременно скажется на востребованности препарата на рынке. Мало кому будет по карману постоянно приобретать столь дорогой препарат. Так что проблему инсулиновой таблетки пока что можно считать решенной лишь теоретически.
Самым популярным из гормонов является инсулин, белковый гормон поджелудочной железы, вырабатываемый скоплениями клеток, которые называются островками Лангерганса.
Инсулин увеличивает проницаемость мембран мышечных и жировых клеток для глюкозы и активирует ферменты, принимающие участие в расщеплении глюкозы.
Инсулин стимулирует ферменты, участвующие в образовании в печени и мышцах гликогена – «животного крахмала», а также подавляет активность ферментов, которые расщепляют гликоген.
Инсулин стимулирует выработку жирных кислот в организме, и одновременно угнетает фермент липазу, которая расщепляет жир.
Инсулин способствует превращению глюкозы в жир.
Инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для аминокислот, ионов калия, ионов магния и фосфат-ионов (PO43-).
Инсулин стимулирует образование белков.
Инсулин стимулирует репликацию ДНК – процесс синтеза новой молекулы ДНК на базе материнской молекулы.
Белковый гормон глюкагон, вырабатываемый в островках Лангерганса поджелудочной железы вместе с инсулином, стимулирует распад гликогена в печени, что повышает уровень содержания глюкозы в крови. На гликоген, запасенный в мышцах, глюкагон никакого воздействия не оказывает, поскольку в мышцах нет чувствительных к глюкагону рецепторов.
Глюкагон стимулирует выработку глюкозы клетками печени.
Глюкагон стимулирует выработку инсулина и понижает активность фермента инсулиназы, которая разрушает инсулин.
Глюкагон стимулирует сердечную мышцу, в результате чего возрастают частота и сила сердечных сокращений и повышается артериальное давление. Однако в больших дозах глюкагон артериальное давление понижает, поскольку расслабляет мускулатуру сосудистых стенок, а также мускулатуру внутренних органов, в частности – кишечника.
Глюкагон также является стрессовым гормоном. В стрессовых ситуациях глюкагон, во-первых, повышает проницаемость мембран клеток скелетных мышц для глюкозы и ряда других «энергоносителей» – свободных жирных кислот и кетокислот. Повышение проницаемости, так же как и в случае с инсулином, происходит посредством увеличения количества белковых каналов в мембранах. Во-вторых, глюкагон стимулирует сердечную деятельность. В-третьих, глюкагон стимулирует выработку адреналина, норадреналина и допамина надпочечниками, а также повышает чувствительность клеток организма к этим веществам.
Кортизол стимулирует распад жиров, но вместе с тем увеличивает жировой запас опосредованным путем, поскольку повышает уровень содержания глюкозы в крови, стимулируя ее выработку клетками печени. Повышенное содержание глюкозы стимулирует выработку инсулина, который, в свою очередь, способствует образованию жиров. Способность кортизола повышать аппетит также имеет значение для отложения жира. Примечательно, что под действием кортизола происходит характерное ожирение верхней части туловища, практически не затрагивающее нижние конечности.
В регуляции углеводного обмена гормон роста соматотропин выступает в роли антагониста инсулина, поскольку вызывает выраженное повышение уровня содержания глюкозы в крови. А в регуляции белкового обмена соматотропин с инсулином участвуют сообща – для проявления стимулирующего действия соматотропина на синтез белков необходимо присутствие инсулина.
Гормон щитовидной железы трийодтиронин (тироксин) стимулирует процесс выработки белков в клетке, а также стимулирует синтез молекул РНК, необходимых для этого процесса. Одновременно с этим трийодтиронин способствует разложению белков, жиров и углеводов.
Женские половые гормоны, в первую очередь – эстрадиол, обладают следующими «обменными» функциями:
– влияют на обмен веществ в клетках костной ткани, стимулируя молодые растущие костные клетки остеобласты и угнетая остеокласты, разрушающие костную ткань, а также стимулируют всасывание кальция из тонкой кишки в кровь и усвоение кальция остеобластами;