совета директоров Антидопингового агентства США, провела аналогичный метаанализ литературы, в который вошли люди с СПКЯ, ВГКН и особенностями полового развития, такими как дефицит 5-альфа-редуктазы и СЧНкА (синдром частичной нечувствительности к андрогенам, при котором андрогенные рецепторы имеют пониженную способность реагировать на T).
Уровень Т в крови с учетом людей с атипичными состояниями
На приведенном здесь графике показаны диапазоны концентрации тестостерона у людей с половыми хромосомами XX и СПКЯ и у людей с половыми хромосомами XY и СПНкА/СЧНкА или дефицитом 5-альфа-редуктазы{193}. Кларк и его команда выяснили, что у людей с СПКЯ, имеющих яичники, уровни тестостерона были относительно высокими для женщин, но все же не доходили даже до нижней границы нормального мужского диапазона. Они также показали, что у людей с дефицитом 5-альфа-редуктазы и СЧНкА (которым не удалили семенники) уровень тестостерона в основном находится в пределах мужского диапазона.
Если у людей с хромосомами ХХ уровень T находится в пределах мужского диапазона или даже превышает его, это может быть вызвано опухолями яичников или надпочечников. Помимо таких серьезных заболеваний, уровень тестостерона может достигать значений, характерных для взрослых мужчин, только естественным путем – при наличии семенников и после полового созревания по мужскому типу.
Конечно, эти различия в уровнях T сами по себе не свидетельствуют о том, что T отвечает за различия в спортивных результатах. Так что вернемся к нашим вымышленным двойняшкам, Сэму и Софии: возможно, Сэм стал крупнее, сильнее и быстрее Софии, потому что у него есть «спортивные гены», уникальные для мужчин. Или, быть может, существует какое-то иное биологическое объяснение. Или просто родители заставляли его есть хлопья «Завтрак чемпионов». Но огромный массив эндокринологических данных свидетельствует, что преимущества Сэма в основном связаны с тестостероном. И это начинается в период полового созревания.
Из мальчиков в мужчин (и из девочек в женщин)
За свою жизнь Сэм испытал воздействие высоких уровней T четыре раза. Первый раз уровень тестостерона резко повысился в утробе матери, что привело к маскулинизации его репродуктивной системы и мозга. Значительное повышение уровня тестостерона наблюдалось также вскоре после рождения (цель этого мини-пубертата, как его иногда называют, до конца не выяснена). Вскоре его уровень Т упал до минимума, характерного для малышки Софии, и не менялся до следующего большого всплеска в период полового созревания. В этот критический для физического развития период уровень Т у Сэма увеличился в 20–30 раз, в то время как у Софии он изменился незначительно. На протяжении последующей жизни уровень тестостерона у Сэма достиг пика примерно в 20 лет, несколько лет оставался стабильным, а затем начал медленно снижаться{194}. В странах Запада у мужчин после 40 лет снижение в среднем составляет около 1,2 % в год. (Но это, судя по всему, в значительной степени необычно для мира мужского T. За пределами Запада, в менее промышленно развитых странах и небольших сообществах, для мужчин характерны в целом более низкие уровни Т и относительно небольшой спад на протяжении взрослой жизни.)
Гипоталамо-гипофизарно-гонадная ось
Половое созревание – критический период для развития качеств, способствующих успехам в спорте. И у Софии, и у Сэма этот процесс был запущен гипоталамусом, эволюционно древней структурой размером с миндальный орех, которая расположена в глубине мозга позвоночных и является своего рода мостиком между нервной и эндокринной системами. Гипоталамус начал посылать периодические сигналы в форме гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) расположенному непосредственно под ним гипофизу (размером не больше горошины). В ответ гипофиз отправил вниз по кровотоку к яичникам Софии или семенникам Сэма собственные сигналы – лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормон (ФСГ). Эта изображенная выше система называется гипоталамо-гипофизарно-гонадной осью и в огромной мере обеспечивает контроль за выработкой половых гормонов, а также яйцеклеток и сперматозоидов.
У Софии половое созревание началось в типичном для девочек возрасте – около 11 лет. Вскоре после того, как ее яичники получили сигнал от гипофиза, у нее выросли лобковые волосы, появились зачатки груди и стали вылезать прыщи, а ее рост ускорился. Через год у нее случились первые месячные. У Сэма половое созревание началось в 12,5 лет (у мальчиков пубертат приходит на 1–2 года позже, чем у девочек): у него также появились волосы на лобке и активизировались кожные сальные железы. Кроме того, у него увеличился пенис и яички, начал ломаться голос, а 1,5 года спустя он испытал первую эякуляцию. Вскоре Сэм стал выше мамы. Хотя у Софии скачок роста начался раньше, чем у Сэма, он и закончился раньше{195}.
В течение последующих 3–4 лет близнецы стали подростками – уже не детьми, еще не мужчиной и женщиной, но с телами, способными создавать новую жизнь. Чтобы размножение было успешным, организмы Сэма и Софии должны развиваться совершенно по-разному. Прежде всего, им нужно создать гаметы – маленькие транспортные средства, которые смогут передать их гены следующему поколению. Итак, фабрики по производству гамет, семенники и яичники, вступают в строй, но без системы доставки сперма будет бесполезна, как будет пустой тратой денег любая фабрика, продукцию которой невозможно отправить клиентам. Аналогичным образом, яйцеклетки бессмысленны без места, где можно укрыть и выносить развивающегося ребенка. Повышение уровня половых гормонов синхронизирует появление сперматозоидов и яйцеклеток с возникновением тела, способного их использовать. Эволюция позаботилась о том, чтобы, когда спермы или яйцеклеток нет, энергия не тратилась и на все другие физиологические функции, способствующие размножению. В это время, например в детстве или в пожилом возрасте у женщин, уровень половых гормонов снижен.
Вторичные половые признаки, то есть телесные особенности, которые появляются в период полового созревания (например, женская грудь или низкий мужской голос) и помогают идентифицировать людей как мужчин или женщин, развиваются под воздействием половых гормонов. Нарастание жира на бедрах, ляжках, груди и ягодицах у Софии, а также ее более широкие бедра – другие примеры влияния гормонов. Широкие бедра понадобятся ей для выхода ребенка во время родов. Дополнительный жир запасает энергию для выращивания этого ребенка внутри ее собственного тела, а затем для его выкармливания молоком, которое ее тело будет производить, когда младенец появится на свет. Сэм, возможно, отделается одним лишь производством спермы, но дополнительные мускулы и крупные размеры тела помогут ему в борьбе за статус или ресурсы, что даст ему возможность привлекать партнерш и обеспечивать свое потомство. Таким образом, помимо развития репродуктивной системы, высокий уровень тестостерона помогает Сэму вырасти более крупным, чем София, включая более крепкие и длинные кости и увеличенную мышечную массу.
И у Сэма, и у Софии половые гормоны выступают в качестве прорабов целой бригады гормонов, включающей гормон роста (догадайтесь, за что он отвечает), инсулин, инсулиноподобный фактор роста 1 (ИФР-1), гормон щитовидной железы и некоторые другие. Все эти гормоны работают сообща, чтобы преобразить организмы Сэма и Софии с целью поддержания репродуктивной функции. Половые гормоны играют ведущую роль, но без помощи других членов бригады они не смогли бы выполнять свою работу.
Вскоре после наступления половой зрелости Сэм может уверенно побеждать сестру в армрестлинге. Наряду с гормоном роста и ИФР-1, тестостерон тоже способствует синтезу мышечного белка. T влияет на стволовые клетки – те, которые еще не определились, станут ли они клетками жировой или мышечной ткани, – заставляя их развиваться по мышечному пути и активно препятствуя их превращению в жировые клетки. Более высокий уровень T у Сэма также способствует утолщению мышечных волокон, в результате чего мускулы становятся более сильными и крупными{196}.
Более высокий уровень эстрогена и более низкий уровень тестостерона у Софии означают, что по сравнению с братом она по большей части преобразует потребляемую энергию в жир, а не в мышцы. В период полового созревания, когда и Сэм, и София набирают вес, скорость накопления жира у Софии в два раза выше, чем у Сэма! Когда в позднем подростковом возрасте их организмы прекращают половое развитие и стабилизируются во взрослом состоянии, сухая (без учета жира) масса тела Сэма примерно в 1,5 раза больше, чем у Софии. Хотя этот жир поможет ей вынашивать детей, в том, что
