Путь к долголетию

Регуляция метаболизма — это основа физиологических процессов в человеческом организме. Четкость, бесперебойность такой регуляции является одним из основных условий здоровья.

Контроль за всей совокупностью обменных процессов, их направлением и скоростью протекания осуществляется тремя важнейшими системами.

• Нервная система, которая занимается обработкой информации, поступающей как от всех внутренних органов, так и из внешней среды. В соответствии с характером информации нервная система принимает то или иное решение и задает программу действий организму, целью которой является сохранение гомеостаза. Так при повышении температуры окружающей среды организм получает команду усилить потоотделение. При похолодании, наоборот, усиливается обмен веществ в тканях, в результате чего повышается выработка тепла и соответственно температура тела. Организм обладает целым спектром условных и безусловных рефлексов, которые являются приспособительными механизмами организма к условиям внешней среды. Указанные механизмы реализуются через нервную систему. Чаще всего свою регулирующую роль центральная нервная система осуществляется через эндокринные железы.
• Характеризуя все эндокринные железы как отдельную систему человеческого организма, можно сказать, что она является важнейшим регулятором биохимических изменений в органах и тканях. Выработка гормонов и секреция их в кровь осуществляется в зависимости от потребностей организма. Основное влияние гормональных продуктов эндокринных желез на обмен может выражаться лишь двумя путями: либо подавление, либо стимуляция обменных процессов. Быстрые адаптивные (иначе говоря, приспособительные) реакции эндокринной системы влияют на поддержание постоянства концентрации в крови глюкозы, липидов, кальция и многих других жизненно важных компонентов. Вместе с тем они способствуют оптимальному соотношению между скоростью синтеза и распада химических веществ.

Рассмотрим, каким образом различные гормоны участвуют в обмене веществ.

• Начнем с гормонов щитовидной железы — тироксина и трийодтиронина. Они являются мощными стимуляторами обмена веществ. Их влияние на функцию многих органов и тканей почти универсально. Объясняется это тем, что гормоны щитовидной железы у здорового человека способствуют поглощению клетками кислорода из крови, то есть как бы помогают клеткам «дышать». В клетках со значительным содержанием кислорода усиливается окислительные процессы, и обмен веществ и энергии становится интенсивнее. Поэтому при достаточном содержании тиреоидных гормонов в организме под их воздействием стимулируется синтез белка и холестерина, ускоряется метаболизм углеводов и жиров. Гормоны щитовидной железы нужны организму во все периоды жизни, но, пожалуй, наиболее необходимы они в период развития. Установлено, что данные гормоны в значительной степени определяют правильное формирование органов плода, особенно это касается центральной нервной системы и костной ткани. Физическое и умственное развитие ребенка во все периоды детства также в значительной мере зависят от достаточной продукции тироксина и трийодтиронина.
• Активно участвуют в обмене веществ и гормоны поджелудочной железы. Ею вырабатываются два главных гормональных продукта — инсулин и глюкагон. Роль, которую играет инсулин в организме, огромна, и , пожалуй, еще не до конца изучены все тонкие механизмы такой роли. Инсулин — единственный гормон, понижающий уровень сахара в крови. Все остальные гормоны прямо или косвенно оказывают противоположное, гипергликемическое действие. Именно поэтому при выраженном недостатке инсулина в организме возникает сахарный диабет. В данном случае инсулин единственный защитный барьер, и если он разрушается , то сам организм заменить его ничем не может. Другое воздействие инсулина на обмен углеводов заключается в том, что он участвует в образовании из глюкозы сложного полисахарида гликогена, который синтезируется и накапливается в печени. Этот гликоген является резервным источником энергии и фактически резервом глюкозы в организме. Инсулин влияет также и на другие виды обмена: он стимулирует образование жиров, усиливает поглощение аминокислот тканями. Установлено, что инсулин совместно с гормоном роста обеспечивает развитие организма, увеличение его массы и размеров. Все эти виды анаболического влияния инсулина опосредуются как прямым влиянием гормона на синтетические процессы, так и за счет его свойства усиливать проникновение аминокислот и глюкозы из крови в ткани. Учитывая такие качества инсулина, врачи широко его применяют в клинических условиях при лечении ослабленных, тяжелых больных. Им инсулин вводят совместно с глюкозой и с комплексом витаминных препаратов. Подобное лечение у больных с различными заболеваниями способствует улучшению обменных процессов, восстановлению сил после тяжелых операций. Другой гормон поджелудочной железы — глюкагон известен не столь широко. Его влияние на углеводный обмен противоположен инсулину. Глюкагон быстро — в течении несколько минут — повышает уровень глюкозы в крови. Например, у больного сахарным диабетом случилось гипогликемия от передозировки инсулина и необходима срочная помощь (длительное сахарное «голодание» опасно прежде всего для мозга), то здесь глюкагон незаменим. Глюкагон имеет и другие влияния на обмен, в частности он стимулирует распад жиров и выход жирных кислот в общий кровоток.
• Разнообразные действия на обмен веществ оказывают гормонально — активные соединения, которые синтезируются в надпочечниках. К указанным соединениям относятся глюкокортикоиды, минералокортикоиды и андрогены, а также катехоламины (синтезируются в коре надпочечников) — адреналин и норадреналин(синтезируются в мозговом слое надпочечников). Гормоны коры надпочечников повышают уровень сахара в крови, тормозят синтез белка, определяют соотношение в крови электролитов калия и натрия, изменяют артериальное давление, частоту сердечных сокращений. Эти вещества способны также изменять реактивность организма, оказывать влияние на реакцию воспаления. Некоторые гормоны коры надпочечников оказывают на организм действие, подобное половым гормонам, то есть способствуют проявлению вторичных половых признаков. Адреналин, например, усиливает распад гликогена в печени, в результате чего в кровь поступает большое количество глюкозы. В то же время адреналин, суживая сосуды , повышает артериальное давление. Он учащает ритм сердечных сокращений, углубляет дыхание, усиливает потребление кислорода и выделение тепла в скелетных мышцах. Иными словами, выброс адреналина в кровь приводит к таким изменениям, которые позволяют организму быстро и адекватно отреагировать на любое воздействие внешней среды. Поджелудочная железа, помимо выработки эндокринных веществ инсулина глюкагона, секретирует также панкреатический сок — экзокринный продукт, поступающий по протокам железы в кишечник.
• Двоякая функция свойственна и половым железам. С одной стороны, это экзокринная функция, связанная с процессом размножения и продолжения рода. С другой — эндокринная, или внутрисекреторная, функция выработки половых гормонов. И в мужском и в женском организме на протяжении всей жизни вырабатываются оба вида гормонов. Так в мужских половых железах вырабатываются не только мужские половые гормоны (андрогены), но и женские (эстрогены). Такие же гормоны образуются и в яичниках. В мужских половых железах вырабатывается в основном тестостерон, который определяет рост и развитие наружных половых органов по мужскому типу, вторичных мужских половых признаков. Тестостерон значительно усиливает синтез белка. Это его анаболическое действие проявляется в бурном развитие мускулатуры, формировании костного скелета по мужскому типу (широкий плечевой пояс, узкий тазовый пояс) в период полового созревания мальчиков. Гормональная функция яичников проявляется в том, что ими вырабатывается и направляется в кровь значительное количество андрогенов, а кроме того, яичниками синтезируется и особый, свойственный для женского организма гормон прогестерон. Эстрогены, так же как и андрогены, обладают значительным анаболическим эффектом. Однако не в этом основное их назначение. Под действием эстрогенов в период полового созревания девочек происходит развитие молочных желез, перераспределяется подкожный жир, формируется женский тип скелета с относительно широким тазом и узкими плечами. Очень важно действие эстрогенов в появлении регулярных менструальных циклов. Прогестерон проявляет свою активность в основном в период беременности. Не случайно его иначе называют гормоном беременности. Половые гормоны оказывают значительное воздействие и на обмен веществ в центральной нервной системе, что находит отражение в поведении человека. Андрогены и эстрогены влияют на половое поведение, свойственное каждому полу. Всем известно, как меняются психика и поведение детей при вступлении в подростковый возраст, и не случайно этот возраст называют трудным. В значительной степени здесь » повинны» половые гормоны, секреция которых в вышеупомянутый период бурно возрастает.

Так, инсулин, гормон роста гипофиза, гормоны щитовидной железы и половые гормоны являются анаболическими соединениями. Эти гормоны в основном способствуют поступлению простых веществ из крови в ткани, где эти гормоны опять же участвуют в синтезе сложных химических соединений — белков, жиров, полисахаридов, липопротеидов и др.

Соответственно остальные гормоны оказывают катаболическое воздействие. При различных видах физической и умственной работы, при стрессе, голодании организму необходимо быстро перевести резерв питательных веществ в энергию, а также в некоторые химические соединения, необходимые либо для поддержания обмена веществ на высоком уровне, либо для синтеза особых соединений, необходимых в данный момент.

Когда, какие и в каких количествах секретировать организму гормоны, решает высшая инстанция — центральная нервная система. Однако, эндокринные железы функционируют постоянно, в разной степени активируясь в различные периоды жизни, и даже в течении суток. Их самостоятельное действие способствует подержанию так называемой базальной, фоновой концентрации гормонов, необходимой для осуществления биохимических превращений в гормонально зависимых органах. Для каждого гормона имеются свои гормонозависимые органы и ткани. Так, например, молочные железы — эстрогенозависимые органы, то есть их развитие определяется влиянием женских половых гормонов. Костная ткань находится под влиянием в основном гормона роста, тонус стенок сосудов в большей степени зависит от содержания катехоламинов в крови и т. д.

• Система кровообращения играет важную роль в обмене веществ, поскольку посредством нее осуществляется перенос химических сигналов — гормонов к различным органам. По кровеносным сосудам происходит и питание клеток различными химическими соединениями, которые всасываются в кровь из кишечника. Кровь у основной массы здоровых людей отличается постоянством состава. Для всех показателей различных компонентов, циркулирующих в кровеносном русле, имеются свои более или менее жесткие рамки концентрации. Это так называемые химические нормативы крови, или ее константы. Так, например, фиксированным является соотношения кислорода и углекислого газа, электролитов, гормонов. С биологической точки зрения все эти константы являются, по сути дела, оптимальными для организма уровнями содержания всех химических компонентов организма. Их определенное соотношение в крови, с одной стороны, и в тканях — с другой, и обеспечивает нормальный обмен веществ, а следовательно, и выполнение ими жизненно необходимых процессов.

В такой мудрой схеме, созданной природой, есть, один изъян. Дело в том, что количество необходимых пластических веществ и энергетических ресурсов, получаемых с пищей, человеческий организм фиксирует (контролирует) преимущественно по нижней границе. Если, допустим, содержание сахара в крови падает ниже границы нормы, это фиксируется как эндокринной системой (выброс глюкагона поднимает концентрацию сахара), так и центральной нервной системой — у человека возникает чувство голода.

Однако организм человека, как правило, не фиксирует превышение концентрации многих химических компонентов в крови. Иными словами, самостоятельно отрегулировать обмен веществ и энергии по принципу — сколько потратил, столько и съел, — человек не может.

А поскольку каждый индивид в состоянии, как правило, съедать гораздо больше, чем необходимо по количеству затраченной энергии, то получается, что переедание организм не фиксирует и не приостанавливает. Следовательно, воздержанность в еде — это почти всегда проблема волевых усилий, сознательного, а не бессознательного самоконтроля.