Химия по жизни. Как устроен наш быт, отношения, предметы и вещи с точки зрения химических реакций, атомов и молекул

Молекулы дофамина похожи на молекулы адреналина, однако у них есть только две спиртовые группы (OH). Эти молекулы растворимы в воде, так что они с легкостью перемещаются по всему телу, достигая дофаминовых рецепторов. А когда дофамин доходит до рецепторов, вы начинаете чувствовать эйфорию. У некоторых людей (как я) от этого чувства может выработаться зависимость. Зависимость может быть настолько сильной, что у человека формируется поведение, мотивированное вознаграждением: например, так себя ведут спортсмены, усердно тренирующиеся в тренажерном зале, или танцоры, практически живущие в студии. Одной мысли о награде достаточно для того, чтобы вызвать выброс дофамина. Именно поэтому ученые не могут точно сказать, что адреналиновые наркоманы ищут «дозу адреналина». Вместо этого они считают, что некоторые люди склонны идти на большой риск, не заботясь о физической или социальной безопасности, так как их тела требуют вознаграждения в виде дофамина. Мы должны называть таких людей «дофаминовыми наркоманами».

Адреналин – это настолько сильная и мощная молекула, что даже считается, будто он наделяет людей «суперсилой». В 2019 году 16-летний футболист из Огайо услышал крики о помощи. Оказалось, что мужа соседки придавила 3000-фунтовая машина. Парень бросился к месту происшествия и поднял машину, чтобы пострадавшего можно было переместить в другое место. И все из-за выброса адреналина!

Именно поэтому некоторые спортсмены используют препараты, в которых есть адреналин. Это связано с тем, что адреналин повышает выносливость и силу. В некоторых видах спорта сила, выносливость и реакция имеют огромное значение, из-за чего у недобросовестных спортсменов появляется преимущество перед конкурентами.

Но адреналин очень редко находится в нашем теле в одиночку. Вместе с ним организм выделяет другой гормон – кортизол. Эта молекула вызывает повышение артериального давления и сахара в крови, а также помогает преобразовать жир в энергию. По правде говоря, когда происходит выброс кортизола, наши мышцы подготовлены к быстрым и тяжелым движениям, например прыжкам в длину или берпи.

Кортизол – это стероидный гормон с типичной для стероидов структурой из четырех углеродных колец, соединенных между собой. С одной стороны молекулы к кольцам прикрепляется кетон (C=O), а с другой – спиртовые группы (OH). Так как атомы кислорода в молекуле распределены равномерно, кортизол неполярная молекула. Соответственно он будет образовывать дисперсионные взаимодействия с соседними молекулами.

В нашем организме кортизол выполняет несколько разных функций. В зависимости от расположения он влияет на работу той или иной части тела. Например, может повысить концентрацию сахара в крови или повлиять на работу вашего метаболизма. В отличие от адреналина или подобных ему гормонов, стероидные гормоны могут растворяться в жирах (но не растворяются в воде), так как они являются неполярными молекулами.

Кортизол играет главную роль в глюконеогенезе – процессе образования глюкозы из несахаров. Как мы уже говорили ранее, глюкоза – это идеальный источник энергии. Если в вашем организме «нет» сахара, то происходит глюконеогенез, в ходе которого образовывается глюкоза из жиров и белков.

Именно поэтому адреналин и кортизол – два основных гормона, которые выделяются во время стрессовой ситуации. Не важно, делаете ли вы утреннюю зарядку или убегаете от толпы плохих парней, ваше тело будет одинаково реагировать на обе ситуации.

А помните, что я говорила про то, что адреналин растворяется в воде, а кортизол – в жирах? Все из-за того, что они обладают разной полярностью. Адреналин – это полярная молекула, значит, он может перемещаться в теле по кровотоку. А вот кортизол – неполярная молекула, поэтому ему нужно использовать белки, которые переместят его к жировым клеткам.

Когда на своих лекциях я затрагиваю тему гормонов, мои студенты-спортсмены задают вполне логичный вопрос: бегуны чувствуют эйфорию из-за адреналина и кортизола? Я неохотно отвечаю типичным «Да, но…», ведь существует множество разных переменных. Например, если наше тело находится в состоянии стресса, например, при беге по пересеченной местности или игре в футбол, то оно в том или ином количестве выделяет адреналин и кортизол. Но оно также выбрасывает в кровь эндорфины.

Впервые эндорфины были выделены в 1960-х годах; тогда биохимик Чо Хао Ли занимался изучением высушенных гипофизов пятисот разных верблюдов. Он пытался найти особую молекулу, ответственную за метаболизм жира, но его исследования ничего не дали. Зато он открыл полипептид, который позже стал известен как бета-эндорфин. Но тогда Чо Хао Ли не был в нем заинтересован, так что просто поместил его в емкость и положил на хранение.