Защо хормоните скачат сезонно и какви мистериозни ритми контролират живота на хората
Израелски изследователи са установили, че човешкото тяло се подчинява не само на ежедневните, но и на сезонни цикли. Всичко това се контролира от хормоните, при които се наблюдават два пика годишно. Как това се отразява на основната биологична функция на човек?
По законите на природата
През пролетта и лятото повечето животни раждат своето потомство, а до края на лятото и есента в техните организми започва преструктуриране, свързано с подготовката за зимата. За това са отговорни хормоните.
С намаляването на дневната светлина при северните елени намалява нивото на хормона лептин. В резултат на това телесната температура и сексуалната активност намаляват: това спестява енергия в суровата зима. При маймуните резус, живеещи в екваториалната зона, овулацията е много по-силно изразена след дъждовния сезон, а малко преди началото на следващия такъв сезон, през лятото, се появява потомството.
Най-известният пример в това отношение е хибернацията или “зимният сън”, в който изпадат мечки, язовци, миещи се мечки и много гризачи. При тях намалява телесната температура, а дишането, сърдечната честота, нервната дейност и други физиологични процеси се забавят.
При животните много от тези процеси са изучени, но сезонните цикли при хората са далеч по-малко проучени и данните за тях са противоречиви. Поради това самият факт за влиянието на сезоните върху хормоните все още буди спорове.
Когато “хормоните играят”
В свое ново изследване екип от учени от Института за наука Вайцман в Израел, под ръководството на професора по молекулярна клетъчна биология Ури Алон, решили да внесат яснота по този въпрос. За тази цел те обработили сортираните по месеци резултати от кръвните тестове за хормони от базата данни на най-голямата здравноосигурителна организация в Израел „Клалит“ за периода от 2002 до 2017 г.
Извадката включвала данни за три милиона и половина души – мъже и жени на възраст от 20 до 50 години. Това представлява около половината от възрастното население на страната. Общо те изследвали сезонните колебания за 11 различни хормона – репродуктивни и полови хормони, от щитовидната жлеза, както и хормоните на растежа, които произвежда черният дроб .
Например, кортизолът е хормон на стреса, произвеждан от надбъбречните жлези. Той също така регулира въглехидратния метаболизъм в организма, така че неговата секреция се характеризира с ясен ежедневен ритъм. Оказало се, че нивото му зависи и от сезона.
В човешкото тяло има два пика в производството на хормони: зимен и летен. Хормоните на хипофизата, които контролират растежа, метаболизма, стреса и лактацията, основно достигат своя връх в края на лятото, докато половите хормони и тези на щитовидната жлеза достигат своя пик в края на зимата или началото на пролетта.
През това време нивата на естрадиол при жените и тестостерон при двата пола са с около пет процента по-високи от средногодишните. Според учените това е достатъчно, за да повлияе значително на сексуалното поведение.
Пролетното хормонално производство дава прилив на положителни емоции, по-лесно възникват чувствата на симпатия и любов, а сексуалното влечение нараства. Така че фразата “хормоните се разиграват през пролетта” има напълно научно обяснение.
Вторият, по-слабо изразен пик, учените са наблюдавали в края на лятото. Но тук хормоналната картина се оказала огледална – наблюдавало се увеличаване на естрадиола при мъжете и жените, а тестостеронът – само при жените. Авторите на изследването все още не са намерили обяснение за подобна инверсия, а просто са констатирали наличието на два „високи“ хормонални сезона – в началото на пролетта и в края на лятото.
Явно неслучайно сватбите се правят най-често през пролетта и есента, а върховете на раждаемостта в света са през януари и юли.
Как сезоните променят хормоните
Учените предполагат, че сезонният часовник на нашия организъм се управлява от обратната връзка между хипофизата и периферните жлези, такива като надбъбречната или щитовидната жлези. Слънчевата ултравиолетова светлина изпраща сигнали до хипофизната жлеза през кожата, тоест колкото по-активно е слънцето, толкова повече хормони се произвеждат. Това обяснява защо има пик през лятото. Но за да разбере откъде идва другият максимум през зимата, е трябвало да се създадат други модели.
Оказало се, че първичните хормони на хипофизата имат и сигнални функции. Те изпращат съобщения до репродуктивната система, щитовидната жлеза, надбъбречните жлези и други периферни жлези. В тях се секретират вторични или ефекторни хормони, които действат директно върху тялото, контролирайки неговите функции и реакции.
Ефекторните хормони влияят не само върху метаболизма, но и върху размера и дейността на самите органи на ендокринната система. Например, хормоните на хипофизата карат надбъбречните жлези да произвеждат кортизол, а освен това стимулират растежа им. Кортизолът свива хипофизата, а след това надбъбречните жлези се връщат в първоначалното си състояние на покой и така нататък в един непрекъснат цикъл.
Учените и по-рано са отбелязвали периодичните промени в размера на жлезите и количеството на секретираните от тях хормони, но никога не са мислили, че това е процес с обратна връзка. Той отнема около шест месеца, поради което се наблюдава забавяне във времето, обясняващо зимния пик на хормонално освобождаване.
Така хипофизата, която регулира ендокринната система, най -активно отделя хормони през лятото, а тестостеронът, естрадиолът и прогестеронът, произвеждани от щитовидната жлеза, достигат рекордни концентрации в края на зимата и началото на пролетта. Според авторите, хормоните на хипофизата в края на лятото задействат процесите в щитовидната жлеза, позволяващи и да се развива през есента и зимата, така че да приведе репродуктивната система в пълна бойна готовност за пролетта.
Изследователите смятат, че спусъкът на целия хормонален цикъл или “стрелката на сезонния часовник” е мелатонинът, мозъчен хормон, който регулира циркадните ритми на всички живи организми. Мелатонинът се произвежда през нощта, поради което се нарича още хормон на съня.
По тази причина авторите на изследването предполагат, че амплитудата на сезонните хормонални колебания при жителите на северните райони е още по-висока, тъй като там продължителността на дневните часове през годината се променя в много по-голям диапазон, отколкото в Израел. А при жителите в Южното полукълбо по всяка вероятност се наблюдава противоположна картина на високите и ниски нива на хормоните. Но за да се потвърди това предположение, са необходими допълнителни изследвания, отбелязват израелските учени.
