Журнал Здоровье №3 (99) 1963

Вместе с тем скорость химических реакций постоянно меняется: она повышается, когда увеличивается интенсивность труда, и уменьшается, когда человек прекращает работу. Скорость многих реакций увеличивается на морозе и уменьшается в теплом помещении.

Все особенности в строении тела связаны со строго направленным изменением в обмене веществ. Так, в определенном возрасте у мальчиков разрастается гортань, удлиняются голосовые связки и голос становится более низким. Появляется более обильный, чем у девочек, волосяной покрое. Вырастают усы и борода. У мужчин развиваются более широкие плечи, а у женщин — бедра.

Естественно, возникает вопрос, как же обеспечивается столь тонкая регуляция многочисленных химических реакций, столь целесообразные изменения обмена веществ?

Обмен веществ, как мы уже говорили, представляет собой сложную цепь биохимических реакций и изменять скорость этих реакций можно лишь с помощью очень активных химических регуляторов. Такими регуляторами являются в нашем организме гормоны, их поступление в кровь контролируется центральной нервной системой и рядом других регулирующих механизмов.

Гормоны — это химические соединения, причем одна их группа относится к классу белковых соединений, а другая — к классу стероидов, которые по своему химическому строению напоминают известный всем холестерин. Образуются гормоны в железах внутренней секреции. К ним относятся щитовидная железа, расположенная на шее близ гортани, надпочечники— две маленькие железки, каждая из которых весит не более 10 граммов, — лежащие над правой и левой почкой, поджелудочная железа, половые железы, гипофиз и др.

Все эти органы называют железами внутренней секреции, или эндокринными железами, потому что они выделяют свой секрет непосредственно в кровь, в противоположность железам-наружной секреции, выделяющим обычно свои соки через специальный проток в полость, как, например, слюнные железы, или на поверхность тела — потовые железы.

Гормоны выделяются в кровь в чрезвычайно малых количествах. Так, гормон адреналин содержится во всей крови человека в количестве, не превышающем одной двухсотмиллионной доли грамма. Все население нашей огромной страны содержит около одного грамма этого гормона. Кровь около 3 000 человек содержит приблизительно грамм очень важного гормона гидрокортизона. И вот такие малые количества химических соединений имеют решающее значение для жизни и здоровья человека!

Рассмотрим для примера деятельность поджелудочной железы. В ней сосредоточены особого рода клетки, которые называются островками Лангерганса. В них-то и синтезируется гормон инсулин. Поступая в кровь, он обеспечивает нормальное превращение и усвоение организмом основного энергетического вещества пищи — сахара. Если эти островки в результате каких-либо изменений перестанут выделять гормон, то нарушатся химические превращения сахара, он перестанет усваиваться. Количество сахара в крови резко возрастет, и он начнет выделяться с мочой. Кроме того, вследствие неправильных превращений сахара образуются вредные, токсические для организма продукты (например, ацетон), которые будут вызывать дальнейшие расстройства процессов обмена веществ.

Как видим, сахарная болезнь, или диабет, возникает не в результате проникновения в организм возбудителя болезни, например туберкулезных бацилл или вируса полиомиелита, а лишь потому, что нарушилась регуляция химических превращений сахара.

Еще 40 лет назад медицина не умела лечить таких больных. Позднее, когда благодаря исследованиям биохимиков и эндокринологов выяснилось, что это заболевание связано с недостатком в организме инсулина, научились выделять его из ткани поджелудочной железы рогатого скота. В настоящее время наша промышленность производит в огромных количествах инсулин, и диабет перестал быть столь грозным заболеванием.

В качестве второго примера, характеризующего значение гормонов для здоровья человека, можно упомянуть гормоны надпочечников. Ученым давно было известно, что если у животного удалить эти маленькие железки, оно погибнет.

Химики и биохимики выделили из надпочечников несколько десятков стероидных соединений. Биологи, исследовавшие стероидные соединения в различных химических реакциях, пришли к выводу, что некоторые из них являются гормонами. Химики научились теперь не только синтезировать эти гормоны, но и изменять их свойства, то есть совершенствовать создания самой природы.

Главный гормон надпочечников — гидрокортизон (кортизон) обеспечивает нормальное протекание реакций обмена белков, углеводов и жиров. Другой гормон — альдостерон — регулирует обмен солей в организме.

Стероидные гормоны коры надпочечников или, как их называют, кортикостероиды, применяются ныне не только тогда, когда нарушаются функции коры надпочечников. Широко и с успехом они используются при различных заболеваниях суставов, при бронхиальной астме, болезнях кожи и т. д. Они незаменимы в хирургической практике, когда в результате травмы или тяжелой операции резко падает кровяное давление. Введение гидрокортизона, как правило, нормализует кровяное давление.

Гормоны в чистом виде выделяют из тканей животных с помощью этого сложного аппарата

Можно сформулировать общее правило: кортикостероиды полезны во всех случаях, когда требуется мобилизация сил организма. Кстати, этим правилом постоянно пользуется организм человека и животных с помощью системы регуляции, созданной природой. Так, многочисленными исследованиями установлено, что когда организм оказывается в состоянии напряжения (физическая травма, хирургическая операция, действие низкой температуры и т. д.), надпочечники резко повышают выделение стероидных гормонов в кровь. Иногда этого оказывается недостаточно и тогда приходится прибегать к искусственному их введению.

Каковы же механизмы, с помощью которых организм регулирует поступление гормонов в кровь? Таких механизмов много. В качестве примера рассмотрим реакцию организма на холод.

Резкое падение температуры окружающей среды воспринимается окончаниями периферических нервов, расположенными на поверхности тела. Импульсы, возникающие в нервах, передаются в центральную нервную систему, в ту ее часть, которая носит название подбугорья (гипоталамус). При этом в гипоталамусе выделяются химические вещества, поступающие по кровеносным сосудам в переднюю долю гипофиза (придаток мозга). Тогда в гипофизе увеличивается скорость образования и выделения адренокортикотропного гормона, являющегося специфическим стимулятором коры надпочечников. Повышенное выделение кортикостероидов и обеспечит изменение обмена веществ и приспособление организма к низкой температуре. Разумеется, что в сложные реакции приспособления к холоду, кроме надпочечников, вовлекаются и другие железы.