Гормоны и их воздействие на организм

Благодаря влиянию на психоэмоциональное состояние и поведение, нейромедиаторы и вещества, стимулирующие их активность, получили широкое распространение в научных и популярных публикациях. В то же время гормоны, оказывающие не менее значительное воздействие на организм, остаются в тени. В этом материале рассматривается роль гормонов в регуляции физиологических и поведенческих процессов, включая менее очевидные аспекты их действия.

Сначала о гормонах

Гормоны представляют собой органические сигнальные соединения, обеспечивающие передачу информации внутри организма и участвующие в регуляции большинства физиологических процессов. Они синтезируются железами внутренней секреции, выделяются в кровоток и транспортируются к клеткам-мишеням, где инициируют соответствующие реакции, влияющие на обмен веществ и функциональную активность тканей.

По химической структуре гормоны подразделяются на белковые, стероидные и производные аминокислот. Белковые гормоны характеризуются хорошей растворимостью в воде, тогда как стероидные гормоны, синтезируемые из холестерина, гидрофобны и транспортируются в крови с помощью специфических белков-переносчиков. Это различие определяет их путь взаимодействия с клеточными рецепторами и механизм действия.

Центральная нервная система регулирует синтез стероидных гормонов посредством передачи сигнала от внешних или внутренних стимулов к гипоталамусу. В ответ гипоталамус выделяет регулирующие гормоны: тропины (стимулирующие) и статины (ингибирующие), которые воздействуют на гипофиз. Последний, в свою очередь, управляет активностью щитовидной железы, надпочечников и половых желез. Выделенные гормоны циркулируют по организму и запускают соответствующие метаболические процессы.

После доставки гормона к клетке-мишени запускается каскад внутриклеточных реакций, вплоть до влияния на экспрессию генов. Особенно это характерно для липофильных гормонов, способных проникать через клеточные мембраны и взаимодействовать с рецепторами внутри ядра, модулируя активность определённых участков ДНК. После выполнения своей функции гормоны подвергаются инактивации — либо непосредственно в клетке, либо в печени.

Гормональная система функционирует на протяжении всей жизни и оказывает влияние на широкий спектр процессов — от роста и полового созревания до регуляции аппетита, настроения, репродуктивной функции и возрастных изменений. Она тесно взаимодействует с иммунной системой и нервной регуляцией, обеспечивая поддержание гомеостаза. Принимая во внимание масштаб её влияния, гормональная регуляция заслуживает такого же внимания, как и механизмы нейромедиаторной передачи.

Андрогенные гормоны

Андрогены — это группа стероидных гормонов, относящихся к мужским половым гормонам. Они вырабатываются как в мужском, так и в женском организме, но играют ключевую роль в формировании мужских физиологических и морфологических признаков. Уже на стадии эмбрионального развития андрогены участвуют в дифференцировке половой системы в зависимости от генетической информации и чувствительности рецепторов.

Научные данные свидетельствуют о различиях между мужчинами и женщинами не только во внешних половых характеристиках, но и в строении внутренних органов, функциях иммунной системы, особенностях нейронных связей и структуре мозга. Эти различия частично обусловлены действием андрогенов в пренатальный и постнатальный периоды.

Например, установлено, что размеры ядер гипоталамуса, регулирующих секрецию лютеинизирующего гормона (ЛГ), отличаются у мужчин и женщин. У женщин данная зона, ответственная за контроль овуляции, как правило, более выражена. У мужчин ЛГ стимулирует продукцию тестостерона в яичках, что отражает различие в функциональной роли одних и тех же гормонов.

Высокий уровень тестостерона у мужчин ассоциирован с более низкой выраженностью тревожных и депрессивных состояний. В то же время у женщин чаще наблюдаются развитые навыки вербальной памяти, тогда как у мужчин — пространственно-визуального восприятия.

Андрогены активизируют клеточный метаболизм, способствуют росту мышечной массы, минерализации костной ткани и формированию вторичных половых признаков, таких как оволосение по мужскому типу, огрубение голоса и увеличение половых органов. При повышенной концентрации андрогенов у женщин могут наблюдаться схожие проявления.

Влияние гормонов на формирование личности и поведение человека является предметом активного изучения. Некоторые исследования указывают на возможную связь уровня тестостерона у матери в период беременности с поведенческими особенностями ребёнка и потенциальной предрасположенностью к определённой сексуальной ориентации. Одним из индикаторов пренатального воздействия андрогенов считают соотношение длины указательного и безымянного пальцев, что, согласно ряду теорий, может коррелировать с выраженностью так называемых «маскулинных» черт поведения. При этом определяющее значение имеет генетическая предрасположенность и чувствительность рецепторов к половым гормонам.

Андростендион и андростендиол

Андростендион — стероидный гормон, играющий роль предшественника половых гормонов. У мужчин он вырабатывается в яичках, у женщин — в яичниках, а у представителей обоих полов — в коре надпочечников в меньших количествах. В организме мужчин андростендион может превращаться в тестостерон, а у женщин — в эстрон, один из женских половых гормонов. Избыточное количество жировой ткани у мужчин может способствовать повышенному образованию эстрогенов, что может влиять на гормональный баланс.

Биологическая активность андростендиона составляет примерно 20% от активности тестостерона, однако он имеет значение в процессе полового созревания. Основная его часть циркулирует в крови в неактивной форме. Уровень этого гормона начинает расти после семилетнего возраста и достигает пика в молодом возрасте, после чего постепенно снижается. Анализ концентрации андростендиона часто назначают женщинам при подозрении на гиперандрогению — состояние, при котором наблюдаются симптомы, характерные для избытка андрогенов, такие как гирсутизм и нарушение менструального цикла.

Повышенные уровни андростендиона могут свидетельствовать о нарушениях в синтезе стероидных гормонов, а пониженные значения — о недостаточности функции надпочечников или наличии серповидноклеточной анемии.

Андростендиол, близкий по структуре гормон, отличается тем, что является предшественником не тестостерона, а его более активной формы — дигидротестостерона. Он также вырабатывается в яичниках, яичках и коре надпочечников. Повышенный уровень андростендиола у женщин может быть связан с гирсутизмом и акне, а его недостаток у мужчин — с гипогонадизмом, характеризующимся снижением функции половых желез.

При наличии выраженных проявлений дефицита тестостерона, таких как хроническая усталость, снижение либидо, депрессия, ухудшение когнитивных функций или мышечной массы, врач-уролог, андролог или эндокринолог может рассмотреть возможность назначения заместительной гормональной терапии (ЗГТ). Решение о её применении основывается на сочетании лабораторных показателей (в частности, сниженного уровня тестостерона в сыворотке крови) и субъективных жалоб пациента на ухудшение качества жизни.

Заместительная терапия не является универсальным решением и должна назначаться строго индивидуально. Существуют противопоказания, такие как наличие в анамнезе тромбозов, инсультов, инфарктов, гинекомастии и онкологических заболеваний, особенно гормонозависимых. Кроме того, необходимо учитывать возможные побочные эффекты терапии — от акне и задержки жидкости до повышения гематокрита и риска сердечно-сосудистых осложнений.

Перед началом лечения пациенту назначаются комплексные лабораторные исследования. Ключевые показатели включают:

• Свободный тестостерон — активная фракция гормона, не связанная с белками и доступная для биологических процессов;
• Общий тестостерон — включает как свободную, так и связанную формы гормона;
• Лютеинизирующий гормон (ЛГ) — регулирует выработку тестостерона клетками Лейдига;
• Пролактин — его повышенный уровень может подавлять секрецию ЛГ, снижая уровень тестостерона.

Эти анализы позволяют оценить функцию гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси и определить, какой тип терапии будет наиболее эффективным и безопасным.


Естественное снижение уровня тестостерона с возрастом — биологический процесс, сопоставимый с общим старением организма. Однако в условиях увеличения продолжительности жизни и активной профессиональной и социальной деятельности мужчин старшего возраста, потребность в поддержании гормонального фона становится всё более актуальной.

При правильно подобранной схеме заместительной терапии под контролем специалиста, мужчина может сохранить физическую активность, ясность мышления, устойчивое эмоциональное состояние и половую функцию. Современные подходы к ЗГТ направлены не на искусственное «омоложение», а на обеспечение физиологического уровня гормонов, способствующего поддержанию здоровья и работоспособности.

Женские половые гормоны

Женские половые гормоны — эстроген и прогестерон — играют ключевую роль не только в половом созревании и репродуктивной функции, но и участвуют в регуляции работы центральной нервной, иммунной и сердечно-сосудистой систем.

Эстрогены

Эстрогены, как и андрогены, относятся к стероидным гормонам, растворимым в жирах. У женщин они синтезируются в фолликулах яичников, у мужчин — в яичках, но в значительно меньших концентрациях. У представителей обоих полов эстрогены также продуцируются в коре надпочечников и, согласно исследованиям, — непосредственно в головном мозге. Синтез может происходить как из андрогенов (тестостерона и андростендиона), так и напрямую из холестерина.

У женщин выработка эстрогенов начинается еще в пренатальном периоде, когда около десятой недели беременности формируются яичники. С момента начала менструального цикла уровень эстрогенов колеблется в течение месяца: он начинает расти с первого дня цикла, достигает пика перед овуляцией, а затем снижается, резко падая за 1–2 дня до менструации. После наступления менопаузы содержание эстрогенов значительно уменьшается и остаётся стабильно низким.

Эстрогены отвечают за развитие вторичных половых признаков, регулируют менструальный цикл и способствуют подготовке организма к беременности. Они также угнетают лактацию, в то время как лактация, в свою очередь, снижает уровень эстрогенов. Помимо репродуктивных функций, эстрогены участвуют в липидном обмене: они повышают уровень липопротеинов высокой плотности («хорошего холестерина») и снижают уровень липопротеинов низкой плотности («плохого холестерина»), защищая сосуды от атеросклеротических изменений.

Эстрогены действуют в организме двумя путями: через «медленный» геномный механизм и «быстрый» негеномный. Медленные реакции связаны с воздействием на экспрессию генов: гормоны проникают в клетку, взаимодействуют с ядерными рецепторами и регулируют активность определённых генов, что требует времени (до часа). Быстрые эффекты возникают за несколько минут благодаря влиянию на внутриклеточные сигнальные каскады и нейронные сети. Для участия в этих реакциях часть эстрогенов синтезируется непосредственно в головном мозге — из тестостерона с участием фермента ароматазы.

В центральной нервной системе эстрогены проявляют свойства нейромедиаторов, влияя на рецепторы ацетилхолина, глутамата и серотонина. Они участвуют в когнитивных процессах, регулируют настроение, аппетит, сон и болевую чувствительность (посредством взаимодействия с опиоидными рецепторами). Кроме того, эстрогены способствуют нейропластичности — формированию новых нейронных связей, что важно для обучения и восстановления поврежденной нервной ткани. Эти механизмы характерны как для женщин, так и для мужчин.

К группе эстрогенов относят три основные формы: эстрадиол, эстриол и эстрон. Наиболее активным является эстрадиол, который образуется из тестостерона. Во время беременности и после наступления менопаузы преобладают эстриол и эстрон соответственно.

Снижение уровня эстрогенов — например, перед менструацией или в постменопаузальный период — может сопровождаться эмоциональной нестабильностью, ухудшением памяти, нарушениями сна и головными болями.

Прогестерон

Релаксин

Оральная контрацепция

Женская гормональная контрацепция основана на взаимодействии эстрогенов и прогестерона, позволяющем эффективно подавлять овуляцию. Современные препараты включают комбинированные оральные контрацептивы (КОК), содержащие как эстрогены, так и гестагены, а также однокомпонентные средства на основе прогестерона. Все они препятствуют овуляции и способствуют утолщению шеечной слизи, затрудняя проникновение сперматозоидов.

Каждое средство имеет индивидуальные особенности и возможные побочные эффекты. Одним из наиболее распространённых компонентов является синтетическая форма эстрадиола — этинилэстрадиол, разработанный в 1940-х годах. Именно он чаще всего становится причиной нежелательных эффектов, включая повышение риска тромбозов и сердечно-сосудистых осложнений у предрасположенных пациентов. В настоящее время всё большую популярность приобретают биоэквивалентные препараты, действие которых максимально приближено к эндогенному эстрадиолу и сопровождается меньшим числом побочных явлений.

Постменопауза

В отличие от постепенного течения андрогенного снижения гормонов у мужчин, гормональные изменения у женщин в период постменопаузы происходят более заметно. В возрасте 45–55 лет наблюдается снижение частоты и длительности менструаций, а впоследствии — полное их прекращение. С уровнем эстрогенов также происходят значительные изменения: доминирующий до этого эстрадиол уступает место более слабому эстриолу.

Переходный период может сопровождаться неприятными симптомами: повышенной потливостью, нарушениями сна, головной болью, снижением концентрации внимания и развитием депрессивных состояний. После менопаузы повышается риск развития рака молочной железы и возрастной деменции.

Для облегчения симптомов менопаузы может быть назначена заместительная гормональная терапия. При своевременном начале лечения (до 59 лет) повышается вероятность сохранения сосудистого здоровья, когнитивных функций и снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Побочные эффекты гормональной терапии зависят от индивидуальных факторов: общего состояния здоровья, генетической предрасположенности, перенесённых заболеваний и состава препарата. Комбинированные препараты, содержащие эстроген и прогестерон, могут увеличивать риск рака молочной железы. В то же время препараты, содержащие исключительно эстрогены или их биоэквиваленты, как правило, не влияют на риск онкологических заболеваний у лиц без наследственной предрасположенности. Гормональная терапия — будь то контрацепция или поддержка в постменопаузе — представлена широким выбором препаратов с различными дозировками, молекулярными формулами, а также альтернативными способами введения, включая пластыри и гели.

Выбор безопасного и эффективного препарата требует индивидуального подхода. Рекомендуется проконсультироваться с акушером-гинекологом для оценки рисков сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а также с учётом личного и семейного анамнеза.

А теперь рассмотрим действие более известных гормонов — кортизола, окситоцина и мелатонина. Мы сталкиваемся с их влиянием ежедневно, однако зачастую представления о механизме их действия оказываются неполными или ошибочными.

Кортизол

Кортизол — это стероидный гормон, синтезируемый в коре надпочечников под действием адренокортикотропного гормона (АКТГ), выделяемого гипофизом. Как и все стероиды, он способен проникать в клетки и влиять на экспрессию генов, что определяет его значительное биологическое значение.

Главная функция кортизола — мобилизация ресурсов организма в ответ на стресс. Его роль — обеспечить организм энергией, повышая уровень глюкозы в крови, подавляя активность иммунной системы, а также усиливая секрецию желудочного сока. Эти процессы направлены на выживание и эффективное преодоление потенциальной угрозы.

В отличие от адреналина — гормона быстрой реакции, который обеспечивает мгновенный ответ на острый стресс (учащённое сердцебиение, расширение зрачков, повышение давления), кортизол действует медленно и обеспечивает долговременную адаптацию к стрессовым условиям.

Утром, под действием света, активируется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось, и уровень кортизола возрастает, помогая организму проснуться и быть готовым к активности. В течение дня он поддерживает нормальные реакции на повседневные задачи — это состояние называют эустрессом. Он не наносит вреда организму и даже способствует его устойчивости.

Однако при чрезмерной нагрузке или длительном воздействии негативных факторов возникает дистресс — форма стресса, которая способна нарушить работу систем организма. Повышенный уровень кортизола становится хроническим, что ведёт к разрушению нейронных связей в гиппокампе, ухудшению памяти и снижению когнитивных способностей.

Особенно чувствительны к воздействию кортизола дети. При хроническом стрессе в раннем возрасте происходит метилирование ДНК, что может подавить активность определённых генов. Это отражается на способности к обучению и эмоциональной устойчивости — негативные воспоминания фиксируются легче, чем положительные, а эффективное усвоение новой информации возможно лишь в условиях стресса.

Кортизол также подавляет иммунную активность, способствует развитию воспалительных процессов, нарушает регенерацию тканей, снижает синтез коллагена и тормозит формирование костной ткани. Это объясняет, почему в периоды эмоционального перенапряжения у людей часто проявляется герпес — вирус, находящийся в латентном состоянии у более чем 60% населения.

Хронически высокий уровень кортизола ускоряет процессы старения: кожа теряет упругость, становится тонкой и обезвоженной. Кроме того, увеличивается риск сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и депрессии.

Снизить уровень кортизола помогают практики, активирующие парасимпатическую нервную систему: полноценный сон, медитация, физическая активность, общение с близкими, тактильный контакт, смех и прослушивание приятной музыки. Также важны восстановление эмоциональных связей и разрешение конфликтов — прощение и примирение эффективно стабилизируют гормональный фон.

Пролактин

Пролактин — это пептидный гормон, играющий ключевую роль в процессе лактации. Основным источником его синтеза является гипофиз, однако гормон также продуцируется плацентой, молочными железами и клетками иммунной системы. Во время беременности и особенно в послеродовой период уровень пролактина значительно повышается. Его секреция стимулируется прикладыванием ребёнка к груди и механическим воздействием на сосок, что запускает выделение молозива — белкового секрета, богатого иммуноглобулинами, вырабатываемого в первые дни после родов, а затем — переход молозива в зрелое молоко. Несмотря на высокую концентрацию пролактина на поздних сроках беременности, процесс лактации начинается только после родов. Это связано с падением уровня прогестерона, который до этого подавлял лактационные механизмы. Кроме того, пролактин подавляет секрецию фолликулостимулирующего гормона, препятствуя овуляции. Таким образом, грудное вскармливание выступает естественным механизмом контрацепции. Функции пролактина не ограничиваются лактацией. Он также классифицируется как гормон стресса: его уровень увеличивается при болевом синдроме, физических нагрузках и эмоциональном напряжении. В отличие от кортизола, пролактин активирует иммунную систему, стимулирует кроветворение и ангиогенез. Также он обладает анальгезирующим эффектом при воспалительных процессах. Пролактин повышается в ответ на эмоциональные реакции, такие как плач и оргазм. Он ингибирует рецепторы дофамина D2, а дофамин, в свою очередь, подавляет секрецию пролактина. С эволюционной точки зрения такая взаимная регуляция ограничивает поведенческую активность кормящих женщин, снижая их склонность к риску и исследовательскому поведению.

Окситоцин

Окситоцин — это олигопептидный гормон, состоящий из девяти аминокислот. Он синтезируется в гипоталамусе и поступает в кровь через заднюю долю гипофиза. Наиболее активную роль он играет в женском организме при родах и лактации. В родовом процессе окситоцин индуцирует сокращения матки, а его синтетические аналоги используются для медикаментозной стимуляции родовой деятельности. После родов он способствует сокращению матки, остановке кровотечений и заживлению тканей. В период лактации окситоцин усиливает сокращение миоэпителиальных клеток молочных желез, способствуя выделению молока. Эстрогены модулируют чувствительность рецепторов к окситоцину. Кроме репродуктивной функции, окситоцин оказывает существенное влияние на социальное и эмоциональное поведение как у женщин, так и у мужчин. Он участвует в формировании привязанности, усиливает доверие и снижает восприятие страха. Повышение уровня гормона наблюдается при физическом контакте, объятиях, оргазме и даже при взгляде на близкого человека. Окситоцин блокирует секрецию адренокортикотропного гормона (АКТГ), тем самым снижая уровень кортизола и ослабляя стрессовые реакции. Его влияние на эмоциональное состояние связано также с активностью гена OXTR — мутации в этом гене могут способствовать снижению эмпатии и участвовать в патогенезе расстройств аутистического спектра. В филогенетическом аспекте окситоцин задействован в механизмах формирования устойчивых социальных связей и родительского поведения у млекопитающих. Он способствует построению базовых представлений о себе и окружающем мире у младенца на основе раннего опыта взаимодействия с родителями. Также окситоцин участвует в процессах обучения и долговременной памяти.

Вазопрессин

Вазопрессин — это пептидный гормон, синтезируемый гипоталамусом и секретируемый гипофизом. Он также известен как антидиуретический гормон, поскольку регулирует водно-солевой баланс, снижая диурез за счёт усиленного реабсорбирования воды в почках. Одновременно вазопрессин вызывает сужение сосудов, способствуя повышению артериального давления. Недостаток вазопрессина приводит к развитию несахарного диабета, характеризующегося выраженным полиурией и постоянным чувством жажды. На нейропептидном уровне вазопрессин участвует в регуляции социального поведения, особенно у мужчин. Генетические вариации рецептора AVPR1A коррелируют с уровнем социальной привязанности и вероятностью стабильных партнёрских отношений. Эксперименты на животных показали, что активация рецепторов вазопрессина усиливает моногамное поведение у самцов, хотя у животных социальная привязанность не всегда означает сексуальную моногамию. Вазопрессин является паралогом окситоцина: оба гормона возникли в процессе дупликации гена и обладают схожей структурой и функциями. Синтез вазопрессина у плода начинается с 11-й недели беременности, а его рецепторы играют роль в формировании долговременной памяти и нейрональной пластичности. В отличие от окситоцина, уровень вазопрессина менее чувствителен к краткосрочным изменениям и в большей степени определяется генетическими факторами. Генетическая активность рецепторов вазопрессина влияет на выраженность агрессивного поведения в постнатальный период, а также на устойчивость социальных связей и когнитивные функции.

Мелатонин

Мелатонин — это гормон, отвечающий за регуляцию циркадианных ритмов. Он вырабатывается эпифизом (шишковидной железой) в условиях темноты, и его секреция подавляется воздействием света. Максимальная концентрация мелатонина наблюдается в ночные часы — с полуночи до 5 утра — и в зимние месяцы года. Гормон синтезируется из аминокислоты триптофан, которая также является предшественником серотонина. Мелатонин способствует переходу организма в режим отдыха, снижает температуру тела, артериальное давление и уровень кортизола. Он оказывает антиоксидантное и нейропротекторное действие, замедляет старение, регулирует репродуктивные функции и поддерживает работу иммунной системы. Нарушения выработки мелатонина связаны с расстройствами сна, десинхронозом (например, при смене часовых поясов), сезонными аффективными расстройствами и ослаблением иммунной защиты. Экзогенные формы мелатонина применяются для коррекции нарушений сна и адаптации к смене суточного ритма.