Вся правда о гормонах и не только
Шрифт:
Молекула холестерина или, как его еще называют, холестерола, выглядит так:
А вот так выглядит молекула кортизола (найдите семь отличий):
Стероидные гормоны, вырабатываемые в корковом слое надпочечников, называются глюкокортикоидами или глюкокортикостероидами. Приставку «глюко-» эти вещества получили благодаря своей способности повышать уровень содержания глюкозы в крови.
Официальное название кортизола для непосвященных звучит еще причудливее, чем слово «циклопентанпергидрофенантрен» – 4-прегнен-11,17,21-триол-3,20-дион. Каково? Если кто не знает, то столь длинные и сложные названия органическим соединениям даются не ради издевательства над непосвященными, а с определенной целью и по определенным правилам. Услышав название «циклопентанпергидрофенантрен», химик сразу же представит формулу вещества. Название – это код или, если говорить образно – паспорт химического вещества.
В чем заключается роль кортизола, как гормона стресса?
В первую очередь – в снабжении организма энергией, которая особенно необходима в стрессовых ситуациях. Все действие кортизола на обмен веществ направлено на добычу энергоресурсов. Кортизол повышает уровень содержания глюкозы в крови и препятствует ее захвату клетками тех органов, значение которых при стрессе относительно невелико, стимулирует распад жиров и белков (более подробно мы поговорим обо всем этом в главе, посвященной влиянию гормонов на обмен веществ). Целью всех этих действий является получение достаточного количества энергии, необходимого для интенсивной работы мышечной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также головного мозга.
Кортизол – это интендант нашего организма. Все те невероятные подвиги, которые совершают люди в стрессовых ситуациях, происходят благодаря энергии, любезно предоставленной организму кортизолом.
Кортизол – весьма умный интендант. Он не только мобилизует энергетические ресурсы в стрессовой ситуации, но и накапливает их во время обычной жизнедеятельности организма. Кортизол повышает аппетит. Когда вам хочется есть после интенсивной физической нагрузки или же на пике отрицательных эмоций, то знайте – в этом «виноват» кортизол. Помимо повышения аппетита, кортизол также способствует образованию жировых накоплений, потому что повышает уровень содержания глюкозы в крови. А глюкоза – это такой продукт, излишек которого наш организм при нормальной жизнедеятельности не выводит в окружающую среду, а откладывает про запас в виде жира.
Вы никогда не задумывались над тем, почему наш организм откладывает именно жировые запасы, а не белковые и не углеводные? Случайно ли это или закономерно? Конечно же – закономерно, поскольку жир представляет собой наиболее удобную, наиболее емкую, если так можно выразиться, форму хранения энергии. Если при расщеплении 1 грамма глюкозы или белка (до конечных продуктов) высвобождается 17,6 кДж [9] энергии, то при расщеплении 1 грамма жира – 38,9 кДж!
Для любого склада имеет значение не только его емкость, но и удобство погрузки и разгрузки. По сложности извлечения энергии при расщеплении жиры занимают промежуточное место между глюкозой и белками.
9
1 килоджоуль = 0,24 килокалории.
Но вернемся к кортизолу. С его снабженческой функцией мы разобрались. Но на этом «стрессовые» функции кортизола не заканчиваются. Помимо обеспечения организма энергией, кортизол повышает артериальное давление, причем делает это двояким образом, действуя напрямую и опосредованно. Напрямую кортизол повышает чувствительность сосудистых рецепторов к норадреналину, а опосредованно – способствует задержке в организме ионов натрия, стимулирует обратное всасывание ионов натрия в кровь в почках.
Рис. 13. Почечный клубочек
Здесь нам нужно сделать небольшое отступление и пояснить, что такое обратное всасывание в почках и почему повышение концентрации ионов натрия в крови вызывает подъем артериального давления. Те, кто все это знает, могут пропустить объяснение.
Поверхностный корковый слой почки содержит так называемые «почечные клубочки» – совокупность множества капиллярных петель, образующих фильтр для жидкости, переходящей из крови в почку. Каждый клубочек окружен соединительнотканной капсулой.
Если вы посмотрите на рисунок внимательно, то заметите, что выносящая артерия почечного клубочка гораздо уже приносящей. Вследствие разницы в диаметрах артерий в клубочке создается повышенное давление крови и происходит фильтрация жидкой части крови [10] через стенки капилляров. В клубочке образуется так называемая «первичная моча», в которой, помимо вредных веществ, подлежащих выведению из организма (мочевина, мочевая кислота и др.), также содержатся полезные. Первичная моча представляет собой плазму крови только без белков, крупные молекулы которых не способны проходить через относительно небольшие поры в стенках почечных капилляров.
10
Кровь состоит из жидкой среды, которая называется «плазмой», и форменных элементов: лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов.
От капсулы отходит длинный извитый каналец, оплетенный кровеносными сосудами. Пока первичная моча проходит по этому канальцу, полезные вещества из нее успевают всосаться обратно в кровь. Этот процесс по-научному называется «реабсорбцией», что переводится с латыни как «обратное поглощение» или «обратное всасывание». В результате обратного всасывания образуется вторичная или «конечная» моча, содержащая ненужные организму вещества, растворенные в воде.
С обратным всасыванием мы разобрались. А для того, чтобы понять, почему повышение концентрации ионов натрия в крови вызывает подъем артериального давления, нужно вспомнить о таком физическом явлении, как осмос.
Если разделить два раствора с разной концентрацией одного и того же вещества частично проницаемой (полупроницаемой) мембраной, то есть такой, через которую смогут проходить только молекулы растворителя, то начнется процесс оттока молекул растворителя из раствора с меньшей концентрацией растворенного вещества в раствор с большей концентрацией, поскольку сообщающиеся растворы имеют тенденцию к выравниванию концентраций растворенных в них веществ.
Обратите внимание на частичную проницаемость мембраны, через поры в которой могут проникать только молекулы растворителя, но не растворенного вещества. Это очень важно. А теперь представьте в роли такой мембраны стенку капилляра. Внутри, то есть в крови, концентрация ионов натрия высокая, а снаружи, в межклеточном пространстве – низкая. Для выравнивания концентрации натрия молекулы воды из межклеточного пространства устремятся в кровь. Ионы натрия выйти в межклеточное пространство не могут, так как стенки капилляров для них непроницаемы. В результате всасывания воды из межклеточного пространства увеличится объем крови. А к чему приводит увеличение объема жидкости в замкнутой гидравлической системе? К возрастанию давления!