Собираясь на пробежку, вы можете подготовиться, откусив несколько кусков энергетического батончика. После того как вы пробежали полтора километра, клеткам ваших задействованных при беге мышц очень хочется знать, достаточно ли имеется энергии. У организма есть множество вариантов ее получения – например, из жира, – но проще и энергетически менее затратно получить глюкозу непосредственно из крови. Из энергетического батончика она попадает сразу в кровоток, где взаимодействует с восприимчивыми к глюкозе клетками поджелудочной железы, которые сигнализируют о ее присутствии в крови и доступности остальным клеткам организма, особенно тем, которые активно работают. Для этого поджелудочная железа вырабатывает гормон инсулин, который также попадает в кровь, циркулируя по всему организму. Гормон кричит клеткам: «Эй, отпирайте! Глюкоза на пороге!» Почти все клетки являются мишенями для инсулина, поскольку все они нуждаются в глюкозе для получения энергии, но клетки работающих мышц особенно рады отреагировать на сигнал инсулина. Мышечные (и другие нуждающиеся в энергии) клетки «отпирают двери», чтобы впустить глюкозу. Когда инсулин связывается с рецепторами в мышечных клетках, в клеточных мембранах открывается особый канал, через который глюкоза может поступать внутрь. Поскольку вы находитесь на пробежке и ваши мышцы усердно работают, клеткам нужна энергия прямо сейчас. Глюкоза, попадающая в голодные клетки, немедленно направляется на производство АТФ – молекулы, которую они могут использовать в качестве источника энергии. Таким образом, инсулин передает информацию о доступности глюкозы всему телу (хотя мозг, доставляя глюкозу в свои клетки, использует другие механизмы). Работающие клетки отреагировали, и теперь у вас есть энергия для завершения пробежки.
Но вскоре после того как вы вернетесь домой и рухнете на диван, вам захочется встать и порыться в шкафчике со снеками в поисках перекуса. И на то есть веская причина: в ответ на углеводы, съеденные раньше, концентрация инсулина в организме возросла, и он хорошо справился со своей задачей. Благодаря ему клетки забрали из крови много глюкозы. Теперь уровень глюкозы в крови снизился, а это значит, что уровень инсулина тоже стал низким. Мозг ощущает это, и его центры регуляции аппетита, получив сообщение «Низкий уровень глюкозы в крови!», принимают меры и через нейротрансмиттеры посылают другим частям мозга сигнал о том, что ситуация с низким уровнем глюкозы требует определенной поведенческой реакции. Вы поднимаетесь с дивана и, возможно, берете яблоко из вазы с фруктами, чтобы утолить голод. Но если наши вкусы совпадают, вы предпочтете соленые крендельки или картофельные чипсы.
Когда в кишечнике пища расщепляется на макромолекулы, которые могут всасываться из тонкой кишки в кровоток, уровень сахара в крови повышается, и вместе с ним растет уровень инсулина. Он перемещает глюкозу в клетки, а мозг получает информацию о его высоком уровне, то есть о том, что у вас много энергии. Вы больше не испытываете чувства голода. Гормон взаимодействует с мозгом, согласовывая ваше поведение с потребностями тела, которые на данный момент в значительной степени удовлетворены.
Тестостерон (как и другие половые гормоны) подобен инсулину: он циркулирует по всему организму, а также отправляет информацию в мозг. Как и инсулин, тестостерон координирует физиологические процессы с поведением, но его основная роль состоит не в регулировании уровня сахара в крови, а в развитии и поддержании репродуктивной функции.
Разумеется, размножение требует энергии, поэтому функционирование репродуктивной системы зависит от наличия питательных веществ (гормоны, такие как инсулин и тестостерон, всегда действуют согласованно с другими гормонами и химическими веществами). У женщин эта взаимосвязь между энергией и репродукцией гораздо жестче, чем у мужчин. Для мужчин успешное размножение связано не столько с энергозатратной репродуктивной физиологией – вынашиванием и кормлением ребенка за счет ресурсов собственного тела, сколько с поиском, завоеванием и привлечением партнерш. Если уровень T относительно высок (в стандартном для мужчин диапазоне), он способствует росту мышц и производству спермы, а также сообщает мозгу, что происходит в организме. Когда в организме много инсулина, мозг получает сигнал: «Много энергии! Срочно ее используй!» Когда же много тестостерона, сигнал звучит иначе: «Много спермы, в дело ее!» Тестостерон, как доказывает многовековая практика кастрации, помогает мужчинам делать то, что необходимо для размножения.