Что вырабатывает гормон роста у человека. Исследование гормонального фона: норма и патологии

Непосредственное участие в правильном развитии детского организма принимает соматотропный гормон (СТГ). крайне важны для растущего организма. Именно от СТГ зависит правильное и пропорциональное формирование тела. А избыток или дефицит такого вещества приводит к гигантизму или, наоборот, задержке роста. В организме взрослого человека соматотропный гормон содержится в меньшем количестве, чем у ребенка или подростка, однако все же имеет важное значение. Если у взрослых гормон СТГ повышен, это может привести к развитию акромегалии.

Общие сведения

Соматотропин, или СТГ, — гормон роста, регулирующий процессы развития всего организма. Вырабатывается данное вещество в передней доле гипофиза. Синтез соматотропного гормона контролируется двумя основными регуляторами: соматотропин-рилизинг-фактором (СТГФ) и соматостатином, вырабатываются которые гипоталамусом. Соматостатин и СТГФ активизируют образование соматотропина и определяют время и количество его выведения. СТГ — это от него зависит интенсивность обмена липидов, белков, углеводов и Соматотропин активизирует гликогена, ДНК, ускоряет мобилизацию жиров из депо и распад жирных кислот. СТГ - гормон, который имеет лактогенную активность. Биологическое действие соматотропного гормона невозможно без низкомолекулярного пептида соматомедина С. При введении СТГ в крови повышаются «вторичные» ростстимулирующие факторы — соматомедины. Различают следующие соматомедины: А 1 , А 2 , В и С. Последний оказывает на жировую, мышечную и хрящевую ткани инсулиноподобное действие.

Основные функции соматотропина в организме человека

Соматотропный гормон (СТГ) синтезируется в течение всей жизни и оказывает мощнейшее воздействие на все системы нашего организма. Давайте рассмотрим наиболее важные функции такого вещества:

• Сердечно-сосудистая система. СТГ - гормон, который участвует в регуляции содержания холестерина. Дефицит данного вещества может спровоцировать атеросклероз сосудов, инфаркт, инсульт и другие заболевания.
• Кожа. Гормон роста является незаменимым компонентом в процессе выработки коллагена, отвечающего за состояние кожных покровов. Если гормон (СТГ) понижен, коллаген синтезируется в недостаточном количестве и, как следствие, процессы старения кожи ускоряются.
• Вес. В ночное время суток (во время сна) соматотропин принимает непосредственное участие в процессе расщепления липидов. Нарушение данного механизма становится причиной постепенного ожирения.
• Костная ткань. Соматотропный гормон у детей и подростков обеспечивает удлинение костей, а у взрослого человека — их прочность. Обуславливается это тем, что соматотропин участвует в синтезе витамина D 3 в организме, отвечающего за устойчивость и крепость костей. Такой фактор помогает справиться с различными заболеваниями и сильными ушибами.
• Мышечная ткань. СТГ (гормон) отвечает за прочность и упругость мышечных волокон.
• Тонус организма. Соматотропный гормон оказывает положительное влияние на весь организм. Помогает сохранять энергичность, хорошее настроение, крепкий сон.

Гормон роста очень важен для сохранения стройности и красивых форм тела. Одной из функций соматотропного гормона является трансформация жировой ткани в мышечную, именно этого добиваются спортсмены и все, кто следит за фигурой. СТГ - гормон, улучшающий подвижность и гибкость суставов, делает мышцы более эластичными.

В старшем возрасте нормальное содержание в крови соматотропина продлевает долголетие. Вначале соматотропный гормон применяли с целью лечения различных старческих недугов. В мире спорта данное вещество какое-то время использовали спортсмены для наращивания мышечной массы, однако вскоре гормон роста был запрещен для официального применения, хотя сегодня он активно используется бодибилдерами.

СТГ (гормон): норма и отклонения

Каковы нормальные значения соматотропного гормона для человека? В разном возрасте различны показатели такого вещества, как СТГ (гормон). Норма у женщин также существенно отличается от нормальных значений для мужчин:

• Новорожденные дети до одних суток — 5-53 мкг/л.
• Новорожденные дети до одной недели — 5-27 мкг/л.
• Дети в возрасте от одного месяца до года — 2-10 мкг/л.
• Мужчины среднего возраста — 0-4 мкг/л.
• Женщины среднего возраста — 0-18 мкг/л.
• Мужчины старше 60-летнего возраста — 1-9 мкг/л.
• Женщины старше 60-летнего возраста — 1-16 мкг/л.

Дефицит соматотропного гормона в организме

Особое внимание соматотропину уделяется в детском возрасте. Дефицит СТГ у детей — это серьезное нарушение, которое может спровоцировать не только отставание в росте, но и задержку полового созревания и общего физического развития, а в определенных случаях — карликовость. Вызвать такое нарушение могут различные факторы: патологически протекающая беременность, наследственность, гормональные нарушения.

Недостаточный уровень соматотропина в организме взрослого человека сказывается на общем состоянии обмена веществ. Низкое значение гормона роста сопутствует различным эндокринным заболеваниям, также дефицит соматотропного гормона может спровоцировать лечение некоторыми медикаментами, в том числе и применение химиотерапии.

А теперь несколько слов о том, что бывает, если в организме наличествует в избытке соматотропный гормон.

СТГ повышен

Избыток соматотропного гормона в организме может стать причиной более серьезных последствий. Значительно увеличивается рост не только у подростков, но и у взрослых. Высота взрослого человека может превышать два метра.

При этом наблюдается значительное увеличение конечностей — кистей, стоп, претерпевает серьезные изменения и форма лица — нос и становятся больше, черты грубеют. Подобные изменения можно откорректировать, но в этом случае потребуется длительное лечение под наблюдением специалиста.

Как определить уровень соматотропного гормона в организме?

Ученые установили, что синтез соматотропина в организме происходит волнообразно, или циклами. Поэтому очень важно знать, когда сдавать СТГ (гормон), т. е. в какое время делать анализ на его содержание. В обычных поликлиниках такое исследование не проводят. Определить содержание соматотропина в крови можно в специализированной лаборатории.

Каких правил следует придерживаться перед проведением анализа?

За неделю до анализа на СТГ (гормон роста) необходимо отказаться от проведения рентгенологического исследования, так как это может повлиять на достоверность данных. В течение суток перед забором крови следует придерживаться строжайшей диеты, исключающей любые жирные продукты. За двенадцать часов до проведения исследования исключить употребление любых продуктов. Также рекомендуется отказаться от курения, а за три часа оно должно быть и вовсе исключено. За сутки до сдачи анализа недопустимо любое физическое или эмоциональное перенапряжение. Забор крови проводят в утренние часы, в это время концентрация соматотропного гормона в крови максимальна.

Как стимулировать синтез соматотропина в организме?

Сегодня на фармацевтическом рынке представлено большое количество разнообразных препаратов с гормоном роста. Курс лечения такими средствами может длиться несколько лет. Но назначать такие медикаменты должен исключительно специалист после тщательного медицинского обследования и при наличии объективных причин. Самолечение может не только не улучшить ситуацию, но и стать причиной множества проблем со здоровьем. К тому же активизировать выработку соматотропного гормона в организме можно естественным путем.

1. Наиболее интенсивная выработка гормона роста происходит в период глубокого сна, именно поэтому спать необходимо минимум семь-восемь часов.
2. Рациональный режим питания. Последний прием пищи должен быть на позднее чем за три часа до сна. Если желудок переполнен, гипофиз не сможет активно синтезировать гормон роста. Ужинать рекомендуется легкоусваиваемыми продуктами. Например, можно выбрать нежирный творог, постное мясо, белки яиц и так далее.
3. Здоровое меню. В основе питания должны быть фрукты, овощи, молочные и белковые продукты.
4. Кровь. Очень важно следить за уровнем глюкозы в крови, его повышение может стать причиной снижения выработки соматотропного гормона.
5. Физическая активность. Для детей отличным вариантом станут секции по волейболу, футболу, теннису, бег на короткие дистанции. Однако следует знать: длительность любых силовых тренировок не должна превышать 45-50 минут.
6. Голодание, эмоциональное перенапряжение, стресс, курение. Такие факторы также уменьшают выработку соматотропина в организме.

Кроме этого, значительно понижают синтез гормона роста в организме такие состояния, как сахарный диабет, травмы гипофиза, повышение уровня холестерина в крови.

Заключение

В данной статье мы подробно рассмотрели такой важнейший элемент, как соматотропный гормон. Именно от того, как протекает его выработка в организме, зависит функционирование всех систем и органов и общее самочувствие человека.

Надеемся, информация окажется для вас полезной. Будьте здоровы!

Соматотропин, или гормон роста, из группы пептидов вырабатывается организмом в передней доле гипофиза, но секрецию вещества можно повысить естественным образом. Присутствие данного компонента в организме усиливают липолиз, что сжигает подкожный жир, и наращивают мышечную массу. По этой причине оно особенно интересует атлетов, которые стремятся повысить свои спортивные результаты. Чтобы этого добиться, стоит подробнее изучить процесс синтеза и другие особенности данного вещества.

Что такое соматотропин

Так называется пептидный гормон, синтезируемый передней долей гипофиза. Основным свойством является стимуляция роста и восстановления клеток, что способствует наращиванию мышечной ткани, уплотнению костей. От латинского «сома» означает тело. Такое название рекомбинантный гормон получил благодаря своей способности ускорять рост в длину. Соматотропин относится к семейству полипептидных гормонов наряду с пролактином и плацентарным лактогеном.

Где образуется­

Данное вещество вырабатывается в гипофизе – эндокринной железе небольшого размера, около 1 см. Она располагается особой выемкой в основании головного мозга, которую еще называют «турецким седлом». Клеточный рецептор – это белок с одним внутримембранным доменом. Гипофиз контролируется гипоталамусом. Он стимулирует или тормозит процесс гормонального синтеза. Выработка соматотропина имеет волнообразный характер – в течение суток наблюдается несколько всплесков секреции. Самое большое количество отмечается через 60 минут после засыпания ночью.

Для чего нужен

Уже по названию можно понять, что соматропин необходим, чтобы росли кости и организм в целом. По этой причине он активнее вырабатывается у детей и подростков. В возрасте 15-20 лет синтез соматотропина постепенно идет на спад. Далее начинается период стабилизации, а после 30 лет - этап снижения, который длится до самой смерти. Для возраста 60 лет характерна выработка всего 40% от нормы соматотропина. Взрослым это вещество необходимо для восстановления порванных связок, укрепления суставов, срастания сломанных костей.

Действие

Среди всех гормонов гипофиза соматотропин имеет самую высокую концентрацию. Он характеризуется большим списком действий, которые вещество производит на организм. Основными свойствами соматотропина являются:

1. Ускорение линейного роста у подростков. Действие заключается в удлинении трубчатых костей конечностей. Это возможно только в допубертатный период. Далее рост не осуществляется за счет эндогенной гиперсекреции или экзогенного притока ГР.
2. Увеличение чистой мышечной массы. Заключается в торможении распада белка и активизации его синтеза. Соматропин угнетает активность ферментов, которые разрушают аминокислоты. Он мобилизует их для процессов глюконеогенеза. Так и работает гормон для роста мышц. Он участвует в белковом синтезе, усиливая этот процесс вне зависимости от транспорта аминокислот. Работает вместе с инсулином и эпидермальным фактором роста.
3. Образование соматомедина в печени. Так называется инсулиноподобный фактор роста, или ИФР-1. Он вырабатывается в печени только под действием соматотропина. Эти вещества действуют в связке. Стимулирующее рост действие ГР опосредуется инсулиноподобными факторами.
4. Уменьшение количества подкожного жира. Вещество способствует мобилизации жира из собственных запасов, из-за чего в плазме повышается концентрация свободных жирных кислот, которые окисляются в печени. В результате повышенного распада жиров образуется энергия, идущая на усиление белкового обмена.
5. Антикатаболическое, анаболическое действие. Первый эффект – это торможение распада мышечных тканей. Второе действие заключается в стимуляции активности остеобластов и активизации образования белковой матрицы кости. Это приводит к увеличению мышц.
6. Регуляция углеводного обмена. Здесь гормон является антагонистом инсулина, т.е. действует противоположно ему, тормозя использование глюкозы в тканях.
7. Иммуностимулирующий эффект. Заключается в активизации работы клеток иммунной системы.
8. Модулирующее действие на функции ЦНС и головной мозг. По некоторым исследованиям данный гормон может преодолеть гематоэнцефалический барьер. Рецепторы его найдены в некоторых отделах головного и спинного мозга.

Секреция соматотропина

Большее количество соматотропина вырабатывается гипофизом. Полные 50% клеток называются соматотропами. Они и вырабатывают гормон. Свое название он получил потому, что пик секреции приходится на фазу стремительного развития в подростковом возрасте. Высказывание о том, что дети растут во сне, вполне обосновано. Причина в том, что максимум секреции гормона наблюдается в первые часы глубокого сна.

Базовая норма в крови и пиковые колебания в течение суток

Нормальным считается содержание соматропина в крови около 1-5 нг/мл. Во время пиков концентрации количество повышается до 10-20 нг/мл, а иногда даже до 45 нг/мл. На протяжении суток может быть несколько таких скачков. Интервалы между ними составляют около 3-5 часов. Самый предсказуемый высший пик характерен для периода в 1-2 часа после засыпания.

Возрастные изменения

Самая высокая концентрация соматропина наблюдается на этапе 4-6 месяцев внутриутробного развития. Это примерно в 100 раз больше по сравнению со взрослым. Далее концентрация вещества с возрастом начинает снижаться. Это происходит в период с 15 до 20 лет. Затем идет этап, когда количество соматропина остается стабильным – до 30 лет. В последующем концентрация опять уменьшается вплоть до пожилого возраста. На этой стадии снижается частота и амплитуда пиков секреции. Максимальны они у подростков во время интенсивного развития в период полового созревания.

В какое время вырабатывается

Около 85% вырабатываемого соматропина приходится на период с 12 до 4 часов утра. Остальные 15% синтезируются во время дневного сна. По этой причине для нормального развития детям и подросткам рекомендуется ложиться не позднее 21-22 часов. Кроме того, перед сном нельзя наедаться. Пища стимулирует выброс инсулина, который блокирует выработку соматропина.

Чтобы гормон приносил пользу организму в виде похудения, необходимо спать не менее 8 часов в сутки. Лечь лучше до 23 часов, потому как самое большое количество соматропина вырабатывается с 23 до 2 часов ночи. Сразу после пробуждения не стоит завтракать, ведь организм еще продолжает сжигать жир за счет синтезированного полипептида. Утренний прием пищи лучше отложить на 30-60 минут.

Регуляция секреции

Главными регуляторами выработки соматотропина являются пептидные гормоны гипоталамуса – соматолиберин и соматостатин. Нейросекреторные клетки синтезируют их в портальные вены гипофиза, что влияет непосредственно на соматотропы. Гормон вырабатывается благодаря соматолиберину. Соматостатин, наоборот, подавляет процесс секреции. На синтез соматропина влияют несколько разных факторов. Одни из них увеличивают концентрацию, а другие, наоборот, уменьшают.

Какие факторы способствуют синтезу

Повысить выработку соматропина можно без применения медицинских препаратов. Существует ряд факторов, которые способствуют естественному синтезу данного вещества. К таким относятся следующие:

Факторы, вызывающие дефицит

На секрецию также влияют некоторые ксенобиотики - химические вещества, не входящие в биотический круговорот. Другими факторами, которые приводят к дефициту гормона, являются:

• гипергликемия;
• соматостатин;
• высокое содержание в крови свободных жирных кислот;
• повышенная концентрация инсулиноподобного фактора роста и соматотропина (большая его часть связана с транспортным белком);
• глюкокортикоиды (гормоны коры надпочечников).

К чему приводит избыток соматотропного гормона

Если у взрослых уровень соматропина равен той концентрации, что характерна для растущего организма, то это считается избытком данного гормона. Такое состояние может приводить к серьезным проблемам со здоровьем. К ним относятся:

1. Акромегалия и гигантизм. Первое понятие представляет собой увеличение размеров языка, сильное утолщение костей и огрубление черт лица. Гигантизм же характерен для детей и подростков. Заболевание проявляется очень большим ростом, пропорциональным увеличением костей, органов, мягких тканей. У женщин этот показатель может достигать 190 см, а у мужчин – 200 см. На фоне этого отмечаются малые размеры головы, увеличение размеров внутренних органов и удлинение конечностей.
2. Туннельный синдром. Патология представляет собой онемение пальцев и кистей рук, сопровождающееся покалывающей болью в суставах. Симптомы проявляются из-за сдавливания нервного ствола.
3. Инсулиноустойчивость тканей. Так называется нарушение биологического ответа тканей организма на действие инсулина. В результате сахар не может проникать из крови в клетки. Из-за этого концентрация инсулина постоянно находится на высоком уровне, что приводит к ожирению. Результат –похудеть не получается даже на жесткой диете. Все это сопровождается гипертонией и отеками. Инсулинорезистентность повышает риск развития рака, сахарного диабета I типа, сердечных приступов, атеросклероза и даже внезапной смерти вследствие закупорки сосудов тромбом.

Последствия недостатка гормона роста

Для организма человека катастрофическим является не только избыток соматропина, но и недостаток. Дефицит этого вещества приводит к ослаблению эмоциональных реакций, снижению жизненного тонуса, повышению раздражительности и даже депрессии. Другие последствия недостатка соматропина представляют собой:

1. Гипофизарный нанизм. Это эндокринное заболевание, представляющее собой нарушение синтеза соматропина. Данное состояние вызывает задержку развития внутренних органов, скелета. Мутации гена рецептора ГР проявляются аномально низким ростом: у мужчин он составляет около 130 см, а у женщин – менее 120 см.
2. Задержка физического и умственного развития. Данная патология наблюдается у детей и подростков. У 8,5% из них наблюдается низкорослость из-за недостатка соматропина.
3. Задержка полового созревания. При такой патологии наблюдается недоразвитие вторичных половых признаков в сравнении с большинством других подростков. Запаздывание полового созревания вызвано замедлением общего физического развития.
4. Ожирение и атеросклероз. При нарушении синтеза соматропина наблюдается сбой всех видов обмена веществ. Это и является причиной ожирения. На фоне этого в сосудах наблюдается большое количество свободных жирных кислот, которые могут стать причиной их закупорки, что и приведет к атеросклерозу.

Как применяют соматотропин

Данное вещество может быть синтезировано и искусственным путем. В самом первом опыте производства использовался экстракт гипофиза человека. Соматропин вплоть до 1985 года извлекался из трупов людей, поэтому он назывался трупным. Сегодня ученые научились синтезировать его искусственным путем. В этом случае исключается возможность инфицирования болезнью Крейтцфельдта-Якоба, что было возможно при использовании трупного препарата ГР. Этот недуг является фатальной патологией головного мозга.

Одобренный Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США препарат на основе соматропина называется Соматрем (Протропин). Терапевтическое использование данного средства:

• лечение нервных расстройств;
• ускорение роста детей;
• снижение жировой массы и наращивание мышечной;

Еще одна область использования Соматрема – профилактика старческих заболеваний. У людей в пожилом возрасте ГР приводит к повышению плотности костей, усилению минерализации, снижению количества жировой ткани и увеличению мышечной. Кроме того, у них наблюдается эффект омоложения: кожа становится более упругой, морщины разглаживаются. Минусом является проявление нескольких побочных реакций, таких как артериальная гипертензия и гипергликемия.

При лечении нервных расстройств

Соматропин способствует улучшению памяти и познавательных функций. Особенно это необходимо пациентам с гипофизарным нанизмом. В результате у больного с низким содержанием соматотропина в крови улучшается самочувствие и настроение. Повышенный уровень данного вещества тоже не рекомендован, ведь это может вызвать обратный эффект и вызвать депрессию.

При гипофизарной карликовости

Лечение нарушения развития у детей возможно благодаря стимулированию путем ежедневного введения экстракта гипофиза. Он воздействует не только на одну железу, но и на организм в целом. Использовать такие инъекции стоит как можно раньше и до конца полового созревания. На сегодняшний день курс гормона роста является единственным эффективным способом лечения гипофизарной карликовости.

Пептиды в бодибилдинге

Эффект сжигания жира и увеличения мышечной массы особенно часто используется профессиональными бодибилдерами во время активных тренировок. Атлеты принимают пептиды для роста мышц в сочетании с тестостероном и другими препаратами со схожим эффектом. Использование Соматрема было запрещено в 1989 году Международным Олимпийским комитетом, но это не исключило противозаконного применения данного средства. В сочетании с ГР бодибилдеры применяют следующие препараты:

1. Стероиды. Их мощное анаболическое действие усиливает гипертрофию клеток мышц, что ускоряет их развитие.
2. Инсулин. Он необходим для облегчения нагрузки на поджелудочную железу, которая из-за повышения уровня ГР начинает работать слишком активно и истощает свои запасы.
3. Тиреоидные гормоны щитовидной железы. В малой дозе они проявляют анаболический эффект. Прием тиреоидных гормонов ускоряет метаболизм и ускоряют рост тканей.

Как увеличить выработку гормона роста

Существуют разные стимуляторы гормона роста. Одним из них является прием некоторых медикаментозных препаратов. Хотя повысить выработку соматропина помогают и естественные способы. Например, у людей, которые регулярно занимаются спортом, усиливается действие IGF-1 и ГР. У неподготовленных испытуемых такого не наблюдалось. Синтез соматропина происходит и на протяжении всего сна, поэтому очень важно, чтобы человек нормально спал. Увеличить количество вырабатываемого ГР помогает прием поливитаминных комплексов, включающих:

• минералы;
• витамины;
• аминокислоты;
• природные адаптогены;
• вещества растительного происхождения – хризин, форсколин, гриффонию.

Прием соматотропина в таблетках

Даже то, что вещество в спорте официально запрещено, искушение его использовать очень высоко. По этой причине многие спортсмены все же прибегают к такому методу убрать лишнюю жировую ткань, подтянуть фигуру и обрести более рельефные формы. Плюсом его применения является укрепление костей. Если атлет травмируется, что происходит очень редко, то прием соматропина ускоряет заживление. Препарат имеет ряд побочных эффектов, таких как:

• повышенная утомляемость и потеря сил;
• развитие сколиоза;
• панкреатит – воспаление поджелудочной железы;
• потеря четкости зрения;
• ускоренное развитие мышц и сдавливание ими периферических нервов;
• приступы тошноты и рвоты;
• боль в суставах.

Даже при положительных эффектах препарата некоторым людям нельзя его использовать. К противопоказаниям относятся следующие патологии:

• аллергия на составляющие препарата;
• злокачественные опухоли;
• угроза для жизни в виде послеоперационного периода и острой дыхательной недостаточности;
• беременность и лактация.

Осторожность необходимо соблюдать при гипотиреозе, гипертонии и сахарном диабете. Важно на момент приема соматотропина отказаться от алкоголя. Споры насчет опасности использования этого вещества идут до сих пор. По утверждениям некоторых специалистов риск от применения ограничивается повышением количества глюкозы в крови и появлением отечности. Хотя были случаи увеличения размеров печени и даже ноги, но это касается только случаев превышения дозировки.

В каких продуктах содержится

Не меньшее значение для повышения выработки соматотропина имеет правильное питание. Оно должно быть сбалансированным. Предпочтение рекомендуется отдавать постной пище, ведь жирные продукты вызывают снижение ГР. Список пищи, включающей белок и другие необходимые для восстановления сил и поднятия уровня соматотропина вещества, включает:

• творог;
• куриные яйца;
• гречневая и овсяная каша;
• телятина;
• бобовые;
• молоко;
• мясо птицы;
• орехи;
• рыба;
• нежирная говядина;

Физическая активность

Практически любая двигательная активность имеет положительное влияние на секрецию соматропина. Это может быть обычная ходьба или тяжелая атлетика. Хотя некоторые виды нагрузок обладают большей эффективностью. Спорт разделяет их на две группы – силовые (анаэробные) и аэробные (кардио). К первой группе относится подъем тяжестей в течение непродолжительного времени.Аэробная нагрузка включает ходьбу, бег, лыжи, велосипед и др. Для увеличения выработки ГР необходимо разумно сочетать эти два вида нагрузок. Самыми полезными являются:

• тренировки с отягощением при числе повторов от 10 до 15;
• ходьба с примерной скоростью в 4-6 км/ч.

Полноценный ночной сон

Для синтеза соматропина необходим полноценный сон в течение 8 часов. Естественная выработка начинается спустя 1,5-2 часа после засыпания. Это фаза глубокого сна. Когда у человека нет возможности тратить положенное время на сон ночью, то обязательно требуется отдыхать хотя бы 1-2 часа днем. Даже регулярные тренировки и здоровое питание при недосыпах не дадут нужного результата.

Видео

Нашли в тексте ошибку?
Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Название гормона – соматропин. Только в юношеском и детском возрасте он полезен для роста. Гормон для людей очень важен. В течение всей человеческой жизни он влияет на обмен веществ, уровень сахара в крови, развитие мышечной массы и сжигание жира. А также он может быть синтезирован искусственным путём.

Где и как производится?

Гормон роста вырабатывает передняя доля гипофиза. Орган, расположенный между большими полушариями головного мозга, называется Гипофиз. Там синтезируются наиболее важные для людей гормоны, влияющие на нервные окончания, и в меньшей степени – на другие клетки человеческого организма.

На выработку гормона влияют генетические факторы. На сегодня составлена полная генетическая карта человека. За синтез гормона роста влияет пять генов в семнадцатой хромосоме. Изначально имеются две изоформы этого фермента.

Во время роста и развития человек вырабатывает дополнительно несколько производимых форм этого вещества. На сегодня выявлено более пяти изоформ, которые были обнаружены у человека в крови. Каждая изоформа имеет специфическое влияние на нервные окончания различных тканей и органов.

Выработка гормона производится время от времени с периодом от трёх до пяти часов в течение дня. Обычно через час-два после засыпания в ночное время происходит самый яркий всплеск его производства за весь день. За время ночного сна происходит последовательно ещё несколько стадий, всего от двух до пяти раз гормон, синтезированный в гипофизе, попадает в кровь.

Доказано, что такое естественное производство его падает с возрастом. Оно достигает максимума во второй половине внутриутробного развития ребёнка, а затем постепенно снижается. Максимальная частота выработки достигается в раннем детстве.

В подростковом возрасте, во время полового созревания, наблюдается максимальная интенсивность выработки его за один раз, однако, частота при этом значительно ниже, чем в детском возрасте. Минимальное количество его вырабатывается в старости. В это время и частота периодов производства, и максимальное количество производимого гормона за один раз минимально.

Распределение гормона роста в организме человека

Для перемещения внутри организма он, как и другие гормоны, использует кровеносную систему. Чтобы достигать цели, гормон связывается со своим транспортным белком, который выработал организм.

В последующем он перемещается к рецепторам различных органов, влияя на их работу в зависимости от изоформы и действия других гормонов параллельно с соматропином. При попадании на нервное окончание соматропин вызывает действие на белок-мишень. Этот белок носит название янус-киназа. Белок-мишень вызывает активизацию транспорта глюкозы к целевым клеткам, их развитие и рост.

Первый тип воздействия

Своим названием гормон для роста обязан тем, что он воздействует на рецепторы костяной ткани, расположенные в незакрывшихся зонах роста костей. Это обуславливает сильный рост детей, подростков во время полового созревания, вызванный гормоном для роста, вырабатываемому в подростковом организме в это время в достаточном количестве. Чаще всего это происходит за счёт увеличения в длину трубчатых костей ног, костей голени, рук. Другие кости (например, позвоночника) также растут, но это меньше выражено.

Кроме роста открытых участков костей в молодом возрасте, он вызывает укрепление костей, связок, зубов в течение всей жизни. С недостатком синтеза этого вещества в человеческом теле могут быть связаны многие заболевания, которыми болеют пожилые люди – в основном это болезни опорно-двигательного аппарата.

Второй тип воздействия

Это увеличение роста мышц и сжигание жира. Этот тип воздействия широко применяется в спорте и бодибилдинге. Используются методики трёх видов:

• увеличение естественного синтеза гормона в теле;
• улучшение усвояемости соматропина, связанное с другими гормонами;
• приём синтетических заменителей.

На сегодня препараты сомастатина являются запрещённым допингом. Международный олимпийский комитет признал это в 1989 году.

Третий тип воздействия

Увеличение количества глюкозы в крови за счёт воздействия на клетки печени. Этот механизм довольно сложный, и он позволяет отследить связь с другими гормонами человека.

Гормон роста участвует во многих других видах активности – действует на головной мозг, участвует в активизации аппетита, влияет на половую активность, причём наблюдается как влияние половых гормонов на синтез соматотропин, так и влияние его на синтез половых гормонов. Даже в процессе обучения он принимает участие – опыты на мышах показали, что те особи, которым дополнительно вкалывали его, лучше обучаются и вырабатывают условные рефлексы.

По поводу влияния на старение организма есть противоречивые исследования. Большинство опытов подтверждают, что старики, которым дополнительно вводили гормон для роста, чувствовали себя гораздо лучше. У них улучшался обмен веществ, общее состояние, проявлялась активизация умственной и физической активности. В то же время опыты на животных говорят о том, что те особи, получившие этот препарат искусственно, показывали меньшую продолжительность жизни, чем такие, которым его не вводили.

Как связан гормон роста с другими гормонами?

На выработку гормона для роста влияют два основных вещества. Они называются сомастатин и сомалибертин. Гормон сомастатин угнетает синтез соматотропина, а сомалибертин вызывает усиленный синтез. Эти два гормона вырабатываются там же, в гипофизе. Взаимодействие и совместное воздействие на организм соматотропина наблюдается с такими препаратами:

• ИФР-1;
• Гормонами щитовидной железы;
• Эстрогеном;
• Гормонами надпочечников;

Это вещество является основным посредником при усвоении сахара организмом. При воздействии гормона для роста на человека наблюдается повышение сахара в крови. Инсулин же вызывает его понижение. На первый взгляд, два гормона являются антагонистами. Однако это не совсем так.

Сахар в крови при воздействии фермента эффективнее усваивается в процессе работы клеток тканей и органов, разбуженных им. Это позволяет синтезировать определённые виды белка. Инсулин же помогает этой глюкозе усваиваться, чтобы более эффективно работать. Поэтому данные вещества являются союзниками, и работа гормона для роста невозможна без инсулина.

С этим связывают то, что дети, которые болеют диабетом первого типа, значительно медленнее растут, а бодибилдеры-диабетики испытывают трудности при наращивании мышечной массы, если у них наблюдается недостаток инсулина. Однако при слишком большом количестве соматропина в крови деятельность поджелудочной железы может быть «сломана» и наступит сахарный диабет первого типа. Соматропин влияет на работу поджелудочной железы, вырабатывающей .

ИФР-1

Факторы, влияющие на синтез внутри организма

Факторы, которые увеличивают синтез соматропина:

• влияние других гормонов;
• гипогликемия;
• хороший сон
• физическая активность;
• пребывание на холоде;
• свежий воздух;
• потребление лизина, глутамина, некоторых других аминокислот.

Уменьшают синтез:

• влияние других гормонов;
• высокая концентрация соматропина и ИФП-1;
• алкоголь, наркотики, табак, некоторые другие психотропные вещества;
• гипергликемия;
• большое количество в плазме крови жирных кислот.

Использование гормона роста в медицине

В медицине применяется при заболеваниях нервной системы, лечении задержек роста и развития в детском возрасте, лечении заболеваний пожилых людей.

Заболевания нервной системы, связанные с , эффективно лечатся с использованием синтетических заменителей соматропина.

При этом необходимо учесть, что использование препарата в этом случае вызовет в большинстве случаев возврат к первоначальному состоянию, а длительный курс применения его способен вызывать сахарный диабет первого типа.

Заболевания, связанные с гипофизарным нанизмом – некоторые виды слабоумия, депрессивные расстройства, поведенческие расстройства. В психиатрии этот препарат используют эпизодически, в период психотерапии и восстановительного периода.

В детском возрасте у многих детей наблюдаются задержки роста и развития. Особенно это характерно для тех, чья мать во время беременности принимала большие дозы алкоголя. Плод также может подвергаться действию некоторых доз спирта, которые проскакивают через плацентарный барьер, и снижает выработку соматотропина. В результате изначально у них низкий уровень соматропина, и детям нужно принимать дополнительно синтетические заменители, чтобы догонять в своём развитии сверстников.

При сахарном диабете у детей наблюдаются периоды, когда сахар в крови повышен, а инсулина недостаточно. В связи с этим у них происходит задержка роста и развития. Им прописывают препараты соматропина, которые должны обязательно работать с в одном направление. Это позволит избежать приступов гипергликемий. При условии, что инсулин с соматропином работает совместно, организм легче переносит действие препаратов.

Для пожилых людей эффективность соматропина подтверждена при лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата. Он повышает твёрдость костной ткани, её минерализацию, укрепляет связки, мышечную ткань. Некоторым он помогает при сжигании жировой ткани.

К сожалению, приём препаратов этого типа связан с повышением уровня сахара в крови, что для большинства пожилых людей является недопустимым, и долговременное лечение ими исключено.

Использование гормона роста в спорте

МОК с 1989 года запретило этот препарат для использования спортсменами, выступающими на соревнованиях. Тем не менее имеется группа «любительских» соревнований, в которых использование и допинг не контролируется – например, некоторые виды боёв без правил, некоторые соревнования по бодибилдингу, пауэрлифтингу.

Приём современных синтетических аналогов соматропина контролировать на допинг-пробах достаточно тяжело, и большинство лабораторий не имеют подходящего оборудования.

В бодибилдинге, когда люди тренируются для собственного удовольствия, а не для выступлений, эти вещества используют в двух видах тренировок – в процессе «сушки» и при наращивании мышечной массы. В процессе сушки приём сопровождается большим количеством приёма аналогов гормона T4 щитовидной железы. В периоды наращивания мышечной массы приём ведут совместно с инсулином. Врачи рекомендуют при сжигании жира колоть препараты локально – в живот, так как у мужчин в этой области больше всего жира.

Накачка рельефа тела с помощью специализированных веществ позволяет быстро набрать большую мышечную массу, мало подкожного жира, однако, живот имеет большой размер. Это связано с большим количеством усваиваемой глюкозы при наращивании мышечной массы. Вместе с тем такая практика гораздо более эффективна, чем использование препаратов типа метилтестостерона. Метилтестостерон способен активировать процесс ожирения, при котором человеку придется проводить «сушку» тела.

Женский бодибилдинг также не обошёл вниманием соматропин. Его аналоги используют совместно с эстрогеном вместо инсулина. Такая практика не вызывает сильного увеличения живота. Многие женщины-бодибилдеры предпочитают именно такой , потому что другие допинговые препараты связаны с мужскими гормонами, вызывают появление мужских черт, маскулинизацию.

В большинстве случаев для бодибилдера в возрасте до 30 лет будет более эффективно не принимать соматропин. Дело в том, что во время приема этого препарата придется усиливать его действие с помощью других гормонов, побочные симптомы которых (ожирение) необходимо будет компенсировать дополнительными усилиями. Спасательным кругом в этой ситуации станет прием других синтетических препаратов, которые также увеличивают эндогенную выработку гормона роста.

Эффекторные гормоны гипофиза

К ним относятся гормон роста (ГР), пролактин (лактотропный гормон — ЛТГ) аденогипофиза и меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) промежуточной доли гипофиза (см. рис. 1).

Рис. 1. Гипоталамические и гипофизарные гормоны (РГ- рилизингвысвобождающие гормоны (либерины), СТ — статины). Пояснения в тексте

Соматотропин

Гормон роста (соматотропин, соматотропныи гормон СТГ) — полипептид, состоящий из 191 аминокислоты, образуется красными ацидофильными клетками аденогипофиза — соматотрофами. Период полураспада составляет 20- 25 мин. Транспортируется кровью в свободной форме.

Мишенями ГР являются клетки костной, хрящевой, мышечной, жировой ткани и печени. Оказывает прямое действие на клетки-мишени через стимуляцию 1-TMS-рецепторов с каталитической тирозинкиназной активностью, а также не прямое действие через соматомедины — инсулиноподобные факторы роста (ИФР-I, ИФР-II), образующиеся в печени и других тканях в ответ на действие ГР.

Характеристика соматомединов

Содержание ГР в зависит от возраста и имеет выраженную суточную периодичность. Наибольшее содержание гормона отмечено в раннем детском возрасте с постепенным уменьшением: от 5 до 20 лет — 6 нг/мл (с пиком в период полового созревания), от 20 до 40 лет — около 3 нг/мл, после 40 лет — 1 нг/мл. В течение суток ГР поступает в кровь циклически — отсутствие секреции чередуется «взрывами секреции» с максимумом во время сна.

Гормон роста оказывает прямое влияние на обмен веществ в клетках-мишенях и рост органов и тканей, которое может достигаться как его прямым действием на клетки-мишени, так и непрямым действием соматомединов С и А (инсулиноподобных факторов роста), высвобождаемых гепатоцитами и хондроцитами при воздействии на них ГР.

Гормон роста подобно инсулину, облегчает поглощение клетками глюкозы и ее утилизацию, стимулирует синтез гликогена и участвует в поддержании нормального уровня глюкозы в крови. При этом ГР стимулирует глюконеогенез и гликогенолиз в печени; инсулиноподобный эффект сменяется контринсулярным. Как следствие этого развивается гипергликемия. ГР стимулирует выделение глюкагона, что также способствует развитию гипергликемии. При этом увеличивается образование инсулина, но чувствительность к нему клеток снижается.

Гормон роста активирует липолиз в клетках жировой ткани, способствует мобилизации свободных жирных кислот в кровь и их использованию клетками для получения энергии.

Гормон роста стимулирует анаболизм белков, облегчая поступление в клетки печени, мышц, хрящевой и костной ткани аминокислот и активируя синтез белка и нуклеиновых кислот. Это способствует повышению интенсивности основного обмена, увеличению массы мышечной ткани, ускорению роста трубчатых костей.

Анаболическое действие ГР сопровождается увеличением массы тела без накопления жиров. При этом ГР способствует задержке в организме азота, фосфора, кальция, натрия и воды. Как уже упоминалось, ГР оказывает анаболическое действие и стимулирует рост через усиление синтеза и секреции в печени и хрящевой ткани ростовых факторов, которые стимулируют дифференцировку хондроцитов и удлинение костей. Под влиянием ростовых факторов увеличивается поступление аминокислот в миоциты и синтез мышечных белков, что сопровождается увеличением массы мышечной ткани.

Синтез и секреция ГР регулируются гормоном гипоталамуса соматолиберином (РГГР — рилизинг-гормон гормона роста), усиливающим секрецию ГР и соматостатином (СС), угнетающим синтез и секрецию ГР. Уровень ГР прогрессивно нарастает во время сна (максимум содержания гормона в крови приходится на первые 2 ч сна и в 4-6 ч утра). Гипогликемия и недостаток свободных жирных кислот (при голодании), избыток аминокислот (после еды) в крови увеличивают секрецию соматолиберина и ГР. Гормоны кортизол, уровень которых возрастает при болевом стрессе, травмах, действии холода, эмоциональном возбуждении, Т 4 и Т 3 , усиливают действие соматолиберина на соматотрофы и повышают секрецию ГР. Соматомедины, высокий уровень глюкозы и свободных жирных кислот в крови, экзогенный ГР тормозят секрецию гипофизарного ГР.

Рис. Регуляция секреции соматотропина

Рис. Роль соматомединов в действии соматотропина

Физиологические последствия избыточной или недостаточной секреции ГР были изучены у пациентов с нейроэндокринными заболеваниями, при которых патологический процесс сопровождался нарушением эндокринной функции гипоталамуса и (или) гипофиза. Снижение эффектов ГР было изучено также при нарушении реакции клеток-мишеней на действие ГР, связанной с дефектами гормон-рецепторного взаимодействия.

Рис. Суточный ритм секреции соматотропина

Избыточная секреция ГР в детском возрасте проявляется резким ускорением роста (более 12 см/год) и развитием гигантизма у взрослого человека (рост тела у мужчин превышает 2 м, а у женщин — 1,9 м). Пропорции тела сохранены. Гиперпродукция гормона у взрослых людей (например, при опухоли гипофиза) сопровождается акромегалией — непропорциональным увеличением отдельных частей тела, которые еще сохранили способность к росту. Это приводит к изменению внешности человека из-за непропорционального развития челюстей, избыточного удлинения конечностей, а также может сопровождаться развитием сахарного диабета за счет развития резистентности к инсулину вследствие снижения количества инсулиновых рецепторов в клетках и активации синтеза в печени фермента инсулиназы, разрушающей инсулин.

Метаболические:

• белковый обмен: стимулирует синтез белка, облегчает поступление аминокислот внутрь клеток;
• жировой обмен: стимулирует липолиз, уровень жирных кислот в крови повышается и они становятся основным источником энергии;
• углеводный обмен: стимулирует выработку инсулина и глюкагона, активизирует инсулиназу печени. В больших концентрациях стимулирует гликогенолиз, уровень глюкозы крови повышается, а ее утилизация тормозится

Функциональные:

• вызывает задержку в организме азота, фосфора, калия, натрия, воды;
• усиливает липолитическое действие катехоламинов и глюкокортикоидов;
• активирует факторы роста тканевого происхождения;
• стимулирует выработку молока;
• является видоспецифичным.

Таблица. Проявления изменений продукции соматотропина

Недостаточная секреция ГР в детском возрасте или нарушение связи гормона с рецептором проявляется угнетением скорости роста (менее 4 см/год) при сохранении пропорций тела и умственного развития. При этом у взрослого человека развивается карликовость (рост женщин не превышает 120 см, а мужчин — 130 см). Карликовость нередко сопровождается половым недоразвитием. Второе название этого заболевания — гипофизарный нанизм. У взрослого человека недостаток секреции ГР проявляется снижением основного обмена, массы скелетных мышц и нарастанием жировой массы.

Пролактин

Пролактин (лактотропный гормон — ЛТГ) является полипептидом, состоящим из 198 аминокислот, относится к тому же семейству, что и соматотронин и имеет с ним сходную химическую структуру.

Секретируется в кровь желтыми лактотрофами аденогипофиза (10-25% его клеток, а во время беременности — до 70%), транспортируется кровью в свободной форме, период полураспада составляет 10-25 мин. Пролактин оказывает влияние на клетки-мишени молочных желез через стимуляцию 1-TMS-рецепторов. Рецепторы пролактина обнаружены также в клетках яичников, яичек, матки, а также сердца, легких, тимуса, печени, селезенки, поджелудочной железы, почек, надпочечников, скелетных мышц, кожи и некоторых отделов ЦНС.

Основные эффекты пролактина связаны с осуществлением репродуктивной функции. Важнейшим из них является обеспечение лактации за счет стимулирования развития железистой ткани в молочной железе при беременности, а после родов — образования молозива и превращения его в материнское молоко (образование лактоальбумина, жиров и углеводов молока). При этом он не влияет на само выделение молока, которое происходит рефлекторно во время вскармливания младенца.

Пролактин подавляет выделение гипофизом гонадотропинов, стимулирует развитие желтого тела, снижает образование им прогестерона, тормозит овуляцию и наступление беременности при кормлении грудью. Пролактин способствует также формированию у матери родительского инстинкта во время беременности.

Вместе с гормонами щитовидной железы, гормоном роста и стероидными гормонами пролактин стимулирует выработку сурфактанта легкими плода и вызывает у матери небольшое снижение болевой чувствительности. У детей пролактин стимулирует развитие тимуса и участвует в формировании иммунных реакций.

Образование и секреция пролактина гипофизом регулируются гормонами гипоталамуса. Пролактостатином является допамин, угнетающий секрецию пролактина. Пролактолиберин, природа которого окончательно не идентифицирована, увеличивает секрецию гормона. Секреция пролактина стимулируется при снижении уровня допамина, при повышении уровня эстрогенов во время беременности, повышении содержания серотонина и мелатонина, а также рефлекторным путем при раздражении механорецепторов соска молочной железы во время акта сосания, сигналы от которых поступают в гипоталамус и стимулируют выделение пролактолиберина.

Рис. Регуляция секреции пролактина

Выработка пролактина значительно увеличивается при тревожных, стрессовых состояниях, депрессии, при сильных болях. Угнетают секрецию пролактина ФСГ, ЛГ, прогестерон.

Основные эффекты пролактина:

• Усиливает рост молочных желез
• Инициирует синтез молока при беременности и лактации
• Активирует секреторную активность желтого тела
• Стимулирует секрецию вазопрессина и альдостерона
• Участвует в регуляции водно-солевого обмена
• Стимулирует рост внутренних органов
• Участвует в реализации инстинкта материнства
• Повышает синтез жира и белка
• Вызывает гипергликемию
• Оказывает аутокринный и паракринный модулирующий эффект при иммунном ответе (рецепторы пролактина на Т-лимфоцитах)

Избыток гормона (гиперпролактинемия) может быть физиологическим и патологическим. Повышение уровня пролактина у здорового человека может наблюдаться при беременности, кормлении грудью, после интенсивной физической нагрузки, во время глубокого сна. Патологическая гиперпродукция пролактина связана с аденомой гипофиза и может наблюдаться при заболеваниях щитовидной железы, циррозах печени и другой патологии.

Гиперпролактинемия может вызывать у женщин нарушение менструального цикла, гипогонадизм и снижение функций половых желез, увеличение размеров молочных желез, галакторею у нскормящих (повышенное образование и выделение молока); у мужчин — импотенцию и бесплодие.

Понижение уровня пролактина (гипопролактинемия) может наблюдаться при недостаточности функции гипофиза, перенашивании беременности, после приема ряда лекарственных средств. Одно из проявлений — недостаточность лактации или ее отсутствие.

Мелантропин

Меланоцитостимулирующий гормон (МСГ, меланотропин, интермедин) — это пептид, состоящий из 13 аминокислотных остатков, образуемый в промежуточной зоне гипофиза у плода и новорожденных. У взрослого человека эта зона редуцирована и МСГ вырабатывается в ограниченных количествах.

Предшественником МСГ является полипептид проопиомеланокортин, из которого образуются также адренокортикотропный гормон (АКТГ) и β-липотроиин. Имеется три типа МСГ — а-МСГ, β-МСГ, у-МСГ, из которых наибольшей активностью обладает а-МСГ.

Гормон индуцирует синтез фермента тирозиназы и образование меланина (меланогенез) через стимуляцию специфических 7-TMS- рецепторов, ассоциированных с G-белком в клетках-мишенях, которыми являются меланоциты кожи, волос и пигментного эпителия сетчатки глаза. МСГ вызывает дисперсию меланосом в клетках кожи, что сопровождается потемнением кожи. Такое потемнение имеет место при увеличении содержания МСГ, например при беременности или при заболевании надпочечников (болезнь Аддисона), когда в крови повышается не только уровень МСГ, но и АКТГ и β-липотропина. Последние, будучи производными проопиомеланокортина, также могут усиливать пигментацию, а при недостаточном уровне МСГ в организме взрослого человека могут частично компенсировать его функции.

Мелантропины:

• Активируют синтез фермента тирозиназы в меланосомах, что сопровождается образованием меланина
• Принимают участие в дисперсии меланосом в клетках кожи. Дисперсные гранулы меланина при участии внешних факторов (освещенность и др.) агрегируются, придавая коже темную окраску
• Участвуют в регуляции иммунного ответа

Тропные гормоны гипофиза

Образуются в аденогинофизе и регулируют функции клеток-мишеней периферических эндокринных желез, а также неэндокринных клеток. Железами, функции которых контролируются гормонами систем гипоталамус — гипофиз — эндокринная железа, являются щитовидная железа, кора надпочечников, половые железы.

Тиротропин

Тиреотропный гормон (ТТГ, тиротропин) синтезируется базофильными тиротрофами аденогипофиза, является глико- протеином, состоящим из а- и β- субъединиц, синтез которых детерминирован различными генами.

Строение а-субъединицы ТТГ сходно с субъединицами в составе люгеинизирующего, фолликулстимулирующего гормонов и хорионического гонадотропина, образуемого в плаценте. а-Субъединица ТТГ является неспецифической и непосредственно не определяет его биологическое действие.

а-Субъединица тиротропина может содержаться в сыворотке крови в количестве около 0,5-2,0 мкг/л. Более высокий уровень ее концентрации может являться одним из признаков развития секретирующей ТТГ опухоли гипофиза и наблюдаться у женщин после наступления менопаузы.

Эта субъединица необходима для придания специфичности пространственной структуре молекулы ТТГ, находясь в которой тиротропин приобретает возможность стимулировать мембранные рецепторы тироцитов щитовидной железы и вызывать его биологические эффекты. Эта структура ТТГ возникает после нековалентного связывания а- и β-цепей молекулы. При этом структура р-субъединицы, состоящей из 112 аминокислот, является определяющей детерминантой для проявления биологической активности ТТГ. Кроме того, для усиления биологической активности ТТГ и скорости его метаболизма необходимо гликозилирование молекулы ТТГ в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи тиротрофов.

Известны случаи наличия у детей точечных мутаций гена, кодирующего синтез (β-цепи ТТГ, вследствие чего синтезируется Р-субъединица измененной структуры, неспособной взаимодействовать с а-субъединицей и образовывать биологически активный тнротропин. У детей с подобной патологией наблюдаются клинические признаки гипотиреоза.

Концентрация ТТГ в крови колеблется от 0,5 до 5,0 мкЕд/мл и достигает своего максимума в интервале между полуночью и четырьмя часами. Секреция ТТГ минимальна в послеобеденные часы. Это колебание содержания ТТГ в различное время суток не оказывает существенного влияния на концентрации Т 4 и Т 3 в крови, поскольку в организме имеется большой пул внетиреоидного Т 4 . Время полужизни ТТГ в плазме крови составляет около получаса, а его продукция за день равна 40-150 мЕд.

Синтез и секреция тиротропина регулируется многими биологически активными веществами, среди которых ведущими являются ТРГ гипоталамуса и свободные Т 4 , Т 3 , секретируемые щитовидной железой в кровь.

Тиротропина рилизинг-гормон является гипоталамическим нейропептидом, образующимся в нейросекреторных клетках гипоталамуса и стимулирующим секрецию ТТГ. ТРГ секрстируется клетками гипоталамуса в кровь портальных сосудов гипофиза через аксовазальные синапсы, где и связывается с рецепторами тиреотрофов, стимулируя синтез ТТГ. Синтез ТРГ стимулируется при сниженном уровне в крови Т 4 , Т 3 . Секреция ТРГ контролируется также по каналу отрицательной обратной связи уровнем тиротропина.

ТРГ оказывает разностороннее действие в организме. Он стимулирует секрецию пролактина, и при повышенном уровне ТРГ у женщин могут наблюдаться эффекты гиперпролактинемии. Это состояние может развиться при сниженной функции щитовидной железы, сопровождаемой повышением уровня ТРГ. ТРГ содержится также в других структурах мозга, в стенках органов желудочно-кишечного тракта. Предполагается, что он используется в синапсах в качестве нейромодулятора и оказывает антидепрессивное действие при депрессиях.

Таблица. Основные эффекты тиротропина

Секреция ТТГ и его уровень в плазме обратно пропорциональны концентрации свободных Т 4 , Т 3 и Т 2 , в крови. Эти гормоны по каналу отрицательной обратной связи подавляют синтез тиротропина, действуя как непосредственно на сами тиротрофы, так и через уменьшение секреции ТРГ гипоталамусом (нейросекреторные клетки гипоталамуса, образующие ТРГ и тиротрофы гипофиза, являются клетками-мишенями Т 4 и Т 3). При снижении концентрации в крови гормонов щитовидной железы, например при гипотиреозе, наблюдается увеличение процента популяции тиротрофов среди клеток аденогипофиза, увеличение синтеза ТТГ и повышение его уровня в крови.

Эти эффекты являются следствием стимуляции тиреоидными гормонами рецепторов TR 1 и TR 2 , эксирессированиых в тиротрофах гипофиза. В экспериментах показано, что ведущее значение для экспрессии гена ТТГ имеет ТR 2 -изоформа рецептора ТГ. Очевидно, что нарушение экспрессии, изменение структуры или аффинности рецепторов тиреоидных гормонов может проявляться нарушением образования ТТГ в гипофизе и функции щитовидной железы.

Ингибирующее влияние на секрецию ТТГ гипофизом оказывают соматостатин, серотонин, дофамин, а также ИЛ-1 и ИЛ-6, уровень которых повышается при воспалительных процессах в организме. Ингибируюг секрецию ТТГ норадреиалин и глюкокортнкоидные гормоны, что может наблюдаться в условиях стресса. Уровень ТТГ повышается при гипотиреозе, может возрастать после частичной тирсоидэктомии и (или) после радио- йодтерапии новообразований щитовидной железы. Эти сведения должны учитываться врачами при обследовании пациентов с заболеваниями тиреоидной системы для корректной диагностики причин заболевания.

Тиротропин является основным регулятором функций тироцитов, ускоряющим практически каждый этап синтеза, хранения и секреции ТГ. Под действием ТТГ ускоряется пролиферация тироцитов, увеличиваются размеры фолликулов и самой щитовидной железы, усиливается ее васкуляризация.

Все эти эффекты являются результатом сложного комплекса биохимических и физико-химических реакций, которые протекают вслед за связыванием тиротропина с его рецептором, расположенным на базальной мембране тироцита, и активацией, связанной с G-белком аденилатциклазы, что ведет к повышению уровня цАМФ, активации цАМФ зависимых протеинкиназ А, фосфорилирующих ключевые ферменты тироцитов. В тироцитах повышается уровень кальция, усиливается поглощение йодида, ускоряется его транспорт и включение при участии фермента тиреопероксидазы в структуру тиреоглобулина.

Под действием ТТГ активируются процессы образования псевдоподий, ускоряющих резорбцию тиреоглобулина из коллоида в тироциты, ускоряется образование в фолликулах коллоидных капель и гидролиз в них тиреоглобулина под действием лизосомальных ферментов, активируется метаболизм тироцита, что сопровождается увеличением скорости поглощения тироцитами глюкозы, кислорода, окисления глюкозы, ускоряется синтез белков и фосфолипидов, которые необходимы для роста и увеличения числа тироцитов и образования фолликулов. В больших концентрациях и при продолжительном воздействии тиротропин вызывает пролиферацию клеток щитовидной железы, увеличение ее массы, размеров (зоб), увеличение синтеза гормонов и развитие ее гиперфункции (при достаточном количестве йода). В организме развиваются эффекты избытка тиреоидных гормонов (повышение возбудимости ЦНС, тахикардия, повышение основного обмена и температуры тела, пучеглазие и другие изменения).

Недостаток ТТГ ведет к быстрому или постепенному развитию гипофункции щитовидной железы (гипотиреоза). У человека развиваются снижение основного обмена, сонливость, вялость, адинамия, брадикардия и другие изменения.

Тиротропин, стимулируя рецепторы в других тканях, повышает активность селензависимой дейодиназы, превращающей тироксин в более активный трийодтиронин, а также чувствительность их рецепторов, тем самым «подготавливая» ткани к воздействию тиреоидных гормонов.

Нарушение взаимодействия ТТГ с рецептором, например при изменении структуры рецептора или его аффинности к ТТГ, может лежать в основе патогенеза ряда заболеваний щитовидной железы. В частности, изменение структуры ТТГ-рецептора в результате мутации гена, кодирующею его синтез, приводит к понижению или отсутствию чувствительности тироцитов к действию ТТГ и развитию врожденного первичного гипотиреоза.

Так как строение а-субъединиц ТТГ и гонадотропина одинаково, то при высоких концентрациях гонадотропин (например, при хорионэпите- лиомс) может конкурировать за связывание с рецепторами ТТГ и стимулировать образование и секрецию ТГ щитовидной железой.

Рецептор ТТГ способен связываться не только с тиротропнном, но и с аутоантителами — иммуноглобулинами, стимулирующими или блокирующими этот рецептор. Такое связывание имеет место при аутоиммунных заболеваниях щитовидной железы и, в частности, при аутоиммунном тиреоидите (болезни Грейвса). Источником этих антител обычно являются В-лимфоциты. Тиреоидстимулирующие иммуноглобулины связываются с рецептором ТТГ и воздействуют на тироциты железы подобно тому, как действует ТТГ.

В других случаях в организме могут появляться аутоантитела, блокирующие взаимодействие рецептора с ТТГ, в результате чего может развиться атрофический тиреоидит, гипотиреоз и микседема.

Мутации генов, колирующих синтез рецептора ТТГ, могут вести к развитию их резистентности к ТТГ. При полной резистентности к ТТГ, щитовидная железа гинопластична, неспособна синтезировать и секретировать достаточные количество тиреоидных гормонов.

В зависимости от звена гипоталамо-гииофизарно-тиреоид- ной системы, изменение в котором привело к развитию нарушений в функционировании щитовидной железы, принято различать: первичный гипо- или гипертиреоз, когда нарушение связано непосредственно со щитовидной железой; вторичный, когда нарушение вызвано изменениями в гипофизе; третичный — в гипоталамусе.

Лютропин

Гонадотропины — фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), или фоллитропин и лютеинизирующий гормон (ЛГ), или лютропин, - являются гликопротеинами, образуются в разных или одних и тех же базофильных клетках (гонадотрофах) аденогипофиза, регулируют у мужчин и у женщин развитие эндокринных функций половых желез, действуя на клетки-мишени через стимуляцию 7-ТМS-рецепторов и повышая в них уровень цАМФ. Во время беременности ФСГ и ЛГ могут образовываться в плаценте.

Под влиянием возрастающего уровня ФСГ в течение первых дней менструального цикла происходит созревание первичного фолликула и увеличение концентрации эстрадиола в крови. Действие пикового уровня ЛГ в середине цикла является непосредственной причиной разрыва фолликула и превращения его в желтое тело. Латентный период со времени действия пиковой концентрации ЛГ до овуляции составляет от 24 до 36 ч. ЛГ является ключевым гормоном, стимулирующим образование прогестерона и эстрогенов в яичниках.

ФСГ способствует росту яичек, стимулирует клетки Ссртоли и способствует образованию ими белка, связывающего андрогены, а также стимулирует выработку этими клетками полипептида ингибина, который снижает секрецию ФСГ и ГРГ. ЛГ стимулирует созревание и дифференцировку клеток Лейдига, а также синтез и секрецию этими клетками тестостерона. Совместное действие ФСГ, ЛГ и тестостерона необходимо для осуществления сперматогенеза.

Таблица. Основные эффекты гонадотропинов

Регуляция секреции ФСГ и ЛГ осуществляется гипоталамическим гонадотропин-рилизинг-гормоном (ГРГ), называемым также гонадолиберином и люлиберином, который стимулирует их высвобождение в кровь — в первую очередь ФСГ. Увеличение содержания эстрогенов в крови женщин в определенные дни менструального цикла стимулирует образование ЛГ в гипоталамусе (положительная обратная связь). Действие эстрогенов, прогестинов и гормона ингибина тормозят выделение ГРГ, ФСГ и ЛГ. Угнетает образование ФСГ и ЛГ пролактин.

Секреция гонадотропинов у мужчин регулируется ГРГ (активация), свободным тестостероном (торможение) и ингибином (угнетение). У мужчин секреция ГРГ осуществляется постоянно, в отличие от женщин, у которых она происходит циклически.

У детей выделение гонадотропинов тормозит гормон эпифиза — мелатонин. При этом пониженный уровень ФСГ и ЛГ у детей сопровождается поздним или недостаточным развитием первичных и вторичных половых признаков, поздним закрытием зон роста в костях (недостаток эстрогенов или тестостерона) и патологически высоким ростом или гигантизмом. У женщин недостаток ФСГ и ЛГ сопровождается нарушением или прекращением менструального цикла. У кормящих матерей эти изменения цикла могут быть весьма выражены из-за высокого уровня пролактина.

Избыточная секреция ФСГ и ЛГ у детей сопровождается ранним половым созреванием, закрытием зон роста и гипергонадной низкорослостью.

Кортикотропин

Адренокортикотропный гормон (АКТГ, или кортикотропин) является пептидом, состоящим из 39 аминокислотных остатков, синтезируется кортикотрофами аденогипофиза, действует на клетки-мишени, стимулируя 7-ТМС-рецепторы и повышая уровень цАМФ, период полураспада гормона составляет до 10 мин.

Основные эффекты АКТГ подразделяют на надпочечниковые и вненадпочечниковые. АКТГ стимулирует рост и развитие пучковой и сетчатой зон коры надпочечников, а также синтез и выделение глюкокортикоидов (кортизола и кортикостерона клетками пучковой зоны и в меньшей степени — половых гормонов (в основном андрогенов) клетками сетчатой зоны. АКТГ слабо стимулирует выделение минералокортикоида альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников.

Таблица. Основные эффекты кортикотропина

Вненадпочечниковое действие АКТГ — это действие гормона на клетки других органов. АКТГ оказывает липолитическое действие в адипоцитах и способствует повышению в крови уровня свободных жирных кислот; стимулирует секрецию инсулина р-клетками поджелудочной железы и способствует развитию гипогликемии; стимулирует секрецию гормона роста соматотрофами аденогипофиза; усиливает пигментацию кожи, подобно МСГ, с которым имеет сходную структуру.

Регуляция секреции АКТГ осуществляется тремя основными механизмами. Базальная секреция АКТГ регулируется эндогенным ритмом выделения кортиколиберина гипоталамусом (максимальный уровень утром 6-8 ч, минимальный — 22-2 ч). Усиление секреции достигается действием большего количества кортиколиберина, образующегося при стрсссорных воздействиях на организм (эмоции, холод, боль, физическая нагрузка и др.). Уровень АКТГ контролируется также механизмом отрицательной обратной связи: снижается при повышении в крови содержания глюкокортикоидного гормона кортизола и повышается при снижении уровня кортизола в крови. Повышение уровня кортизола сопровождается также торможением секреции кортиколиберина гипоталамусом, что также ведет к снижению образования АКТГ гипофизом.

Рис. Регуляция секреции кортикотропина

Избыточная секреция АКТГ имеет место при беременности, а также при первичной или вторичной (после удаления надпочечников) гиперфункции кортикотрофов аденогипофиза. Ее проявления разнообразны и связаны как с эффектами самого АКТГ, так и с его стимулирующим влиянием на секрецию гормонов корой надпочечников и других гормонов. АКТГ стимулирует секрецию гормона роста, уровень которого важен для нормального роста и развития организма. Повышение уровня АКТГ, особенно в детском возрасте, может сопровождаться симптомами, обусловленными избыточным образованием гормона роста (см. выше). При избыточном уровне АКТГ у детей вследствие стимуляции им секреции половых гормонов надпочечниками может наблюдаться раннее половое созревание, нарушение баланса мужских и женских половых гормонов и развитие признаков маскулинизации у женщин.

При высоких концентрациях в крови АКТГ стимулирует липолиз, катаболизм белков, развитие избыточной пигментации кожи.

Дефицит АКТГ в организме ведет к недостаточной секреции пиококортикоидов клетками коры надпочечников, что сопровождается метаболическими нарушениями и снижением устойчивости организма к неблагоприятным влияниям факторов среды существования.

АКТГ образуется из предшественника (проопиомеланокортина), из которого синтезируется также а- и β-МСГ, а также β- и у-липотропины и эндогенные морфиноподобные пептиды — эндорфины и энкефалины. Липотропины активируют липолиз, а эндорфины и энкефалины являются важными компонентами антиноцицептивной (противоболевой) системы мозга.