Что вырабатывает гормон роста у человека. Значение гормона роста и его влияние на организм человека. Хроническое недосыпание, мышечная слабость

Среди гормонов гипофиза есть гормон роста соматотропин, усиливающий рост костей и накопление мышечной массы. В поисках ростовых стимуляторов эндокринологи уже синтезировали в лабораторных условиях соматотропин.

Но состав этого гормона очень сложен, он насчитывает 188 аминокислот и поэтому недоступен для промышленного синтеза. Кроме того, гормон строго видоспецифичен - на человека не действует соматотропин, взятый у животного. Поэтому до сих пор детей, резко отстающих в росте, лечили натуральным гормоном, выделенным из гипофиза погибших людей. Препарат этот, естественно, дорог.

Недавно установлено, что организм можно заставить усиленно вырабатывать собственный соматотропин. Группе исследователей, возглавляемой известным английским эндокринологом Дж. Тэннером, удалось выделить вещество, которое побуждает гипофиз синтезировать соматотропин. Оно оказалось относительно простым соединением, состоящим из десяти аминокислот.

Таким образом, впервые получена возможность производить препарат для регуляции роста. Открытый декапептид доступен для промышленного производства. И, что очень важно, не видоспецифичен - с его помощью можно не только лечить людей, но и управлять ростом животных.

Однако это было не единственное открытие. В большой серии экспериментов удалось установить, что рост организма контролируется трехзвенной гормональной цепью. Первое звено - упомянутый уже декапептид, вырабатываемый гипоталамусом. Второе звено - давно известный науке соматотропин. А третье звено - недавно открытое вещество соматомедин. Оно вырабатывается в печени и почках под действием соматотропина, поступающего сюда из гипофиза.

Соматомедин оказался последней гормональной инстанцией, от которой непосредственно зависит рост костей и мышц, и поэтому его открытие представляет особый интерес. Доказано, что скорость роста организма зависит от концентрации в крови соматомедина. Соматомедин - универсальный гормон. Для лечения человека можно использовать соматомедин быка, свиньи или барана. Состав соматомедина сравнительно несложен - около 30 аминокислот, что делает и его доступным для промышленного синтеза.

Два вновь открытых ростовых вещества - соматомедин и еще не получивший названия декапептид, вероятно, окажутся для животноводства еще более важными, чем для медицины. Располагая ими, человек получает ключ к фантастической еще сегодня возможности по своему усмотрению форсировать производство мяса, молока, шерсти. Принципиально эта проблема кажется теперь разрешимой. Дело - за крупномасштабным производством этих гормонов роста.

Вполне возможно, что теперь именно от химической промышленности будут зависеть темпы развития сельскохозяйственного животноводства.

Наука и человечество. 1975. Сборник - М.: Знание, 1974.

На протяжении многих лет считали, что продукция гормона роста прекращается во взрослом состоянии, что не соответствует действительности. По мере взросления у очень старых людей продукция гормона медленно снижается до 25% относительно юношеского уровня.

Секреция гормона роста нестабильна. Механизм контроля продукции соматотропина не вполне понятен, но некоторые стимулирующие факторы, опосредующие индивидуальные колебания его секреции, очевидно, следующие: (1) голодание, особенно белковое, (2) гипогликемия или низкая концентрация жирных кислот в крови; (3) физические нагрузки, (4) эмоции; (5) травма. Концентрация гормона роста нарастает на протяжении первых 2 ч глубокого сна.

Нормальная концентрация гормона роста в плазме взрослого колеблется от 1,6 до 3 нг/мл; у детей и подростков она составляется около 6 нг/мл. Этот уровень может возрастать до 50 нг/мл в результате длительного голодания.

В экстренных ситуациях гипогликемия является более мощным стимулятором секреции гормона роста, чем резкое снижение потребления белка. Напротив, в условиях хронического стресса секреция гормона роста, по-видимому, в большей степени связана с дефицитом белка в клетке, чем со степенью недостатка глюкозы. Например, чрезвычайно высокий уровень гормона роста, наблюдаемый во время голодания, тесно коррелирует со степенью дефицита белка.

На рисунке показана зависимость уровня гормона роста от дефицита белка и эффект введения белка в рацион. Первая колонка показывает очень высокий уровень гормона роста у детей с резким дефицитом белка в связи с его непоступлением, формирующим состояние, названное квашиоркором; вторая колонка демонстрирует уровень соматотропина у тех же детей на 3 сут после начала лечения посредством введения избыточного количества углеводов в рацион; очевидно, что углеводы не снижают концентрацию гормона роста в плазме. Третья и четвертая колонки показывают уровень соматотропина на 3 и 25 сут после введения белков в рацион, которому сопутствует снижение концентрации гормона.

Полученные результаты доказывают, что при серьезном дефиците белка нормальная калорийность рациона сама не способна прекратить избыточную продукцию гормона роста. Коррекция белковой недостаточности является условием нормализации продукции гормона роста.

Среди рассмотренных ранее факторов , меняющих продукцию гормона роста, один вызывал недоумение физиологов, пытающихся разгадать тайну регуляции секреции гормона роста. Известно, что его продукция регулируется двумя гормонами, секретируемыми гипоталамусом и затем транспортируемыми в переднюю долю гипофиза через портальную гипоталамо-гипо-физарную систему: гормон роста-рилизинг гормон и гормон роста-ингибирующий гормон (последний называют соматомедином). Оба они - полипептиды. Гормон роста-рилизинг гормон состоит из 44 аминокислотных остатков, соматостатин - из 14.

Областями гипоталамуса , ответственными за продукцию ГРРГ, являются вентромедиальные ядра. Это та же область гипоталамуса, которая чувствительна к концентрации глюкозы в крови и вызывает чувство сытости при гипергликемии и чувство голода при гипогликемических состояниях. Секреция соматостатина регулируется близко расположенными структурами гипоталамуса, поэтому справедливо предположить, что некоторые из тех же сигналов, которые направляют пищевое поведение, меняют и уровень продукции гормона роста.

Сходным образом сигналы , свидетельствующие об эмоциях, стрессе, травме, могут запускать гипоталамический контроль секреции соматотропина. Экспериментально показано, что катехоламины, дофамин и серотонин, каждый из которых высвобождается различными нейрональными системами гипоталамуса, увеличивают скорость продукции гормона роста.

В большей степени регуляция секреции гормона роста , возможно, опосредована гормон роста-рилизинг гормоном, чем соматостатином. ГРРГ стимулирует секрецию гормона роста, взаимодействуя со специфическими рецепторами наружной поверхности мембраны соответствующих клеток аденогипофиза. Рецепторы активируют аденилатциклазную систему клетки, повышая уровень циклического аденозинмонофосфата. Это сопровождается как кратко-, так и долговременными эффектами. Кратковременные эффекты заключаются в увеличении транспорта ионов кальция в клетку; через несколько минут это приводит к слиянию пузырьков с гормоном роста с клеточной мембраной и поступлению гормона в кровь. Долгосрочные эффекты опосредованы активацией процессов транскрипции в ядре и увеличением продукции новых молекул гормона роста.

Если гормон роста вводится экспериментальным животным непосредственно в кровь в течение нескольких часов, скорость продукции их собственного гормона падает. Это указывает на то, что продукция гормона роста подлежит регуляции с помощью механизма отрицательной обратной связи, что справедливо для большинства гормонов. Нельзя определенно сказать, обеспечивается ли механизм отрицательной обратной связи снижением продукции гормон роста-рилизинг гормона или высвобождением соматостатина, тормозящего продукцию гормона роста.

Наши знания о регуляции секреции гормона роста недостаточны, чтобы составить исчерпывающую картину. Однако в связи с чрезвычайно высокой секрецией соматотропина во время голодания и его крайне важными долговременными влияниями на синтез белка и процессы роста можно предположить: наиболее важным механизмом регуляции пролонгированной секреции гормона роста является концентрация питательных веществ в тканях как долговременная характеристика обеспечения питания самих тканей, особенно уровня белков. В связи с этим дефицит питательных веществ или возрастание белковой потребности тканей, например при чрезвычайных физических нагрузках, и как следствие - высокой потребности мышечных тканей в питательных веществах, является одним из способов стимуляции продукции гормона роста. В свою очередь, гормон роста обеспечивает синтез новых белков на фоне уже свершающихся превращений белка в клетках.

Учебное видео гормоны гипофиза в норме и при патологии

При проблемах с просмотром скачайте видео со страницы

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.

Наиболее интенсивная выработка гормона роста происходит в период глубокого сна, именно поэтому спать необходимо минимум семь-восемь часов.
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.
Здоровое меню. В основе питания должны быть фрукты, овощи, молочные и белковые продукты.
Кровь. Очень важно следить за уровнем глюкозы в крови, его повышение может стать причиной снижения выработки соматотропного гормона.
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.
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!

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.

Основные функции ГР в организме

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.

Основные эффекты соматотропина

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.

Основные функции МСГ в организме

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.

Основные функции гонадотропинов в женском организме

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.

Основные функции гонадотропинов в мужском организме

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.