Соматотропин секретируется аденогипофизарными клетками непрерывно и «вспышками» через 20—30 мин и 3—5 ч с отчетливой суточной ритмикой — повышение секреции соматотропина происходит во время глубокого сна, на ранних его стадиях (народная мудрость гласит: «человек растет, когда спит»). Секреция соматотропина стимулируется гипоталамическим нейропептидом соматолиберином, в механизме действия которого основным вторичным посредником является Са2+.
Подавляется секреция соматотропина гипоталамическим соматостатином, приводящим к снижению концентрации ионов кальция в соматотрофах аденогипофиза. Увеличивается секреция гормона после мышечных нагрузок, под влиянием травм, инфекций, голодания. Стимулируют продукцию соматотропина вазопрессин, глюкагон, эстрогены (увеличивая число рецепторов соматолиберина на соматотрофах), дофамин, норадреналин, эндорфин и серотонин, причем последний обеспечивает рост секреции гормона в начале глубокого сна, а также изменения обмена веществ. Так, гипогликемия активирует секрецию соматолиберина и соматотропина, а гипергликемия — тормозит; избыток аминокислот и снижение свободных жирных кислот в крови активируют их секрецию. Эти влияния реализуются через специальные ре-цепторные нейроны гипоталамуса, воспринимающие сдвиги биохимического состава крови и участвующие в регуляции обмена веществ. Угнетает синтез и секрецию гормона повышение в крови содержания прогестерона и свободных жирных кислот. Механизм отрицательной обратной связи в саморегуляции уровня гормона в крови реализуется стимуляцией сомато-тропином нейросекреции соматостатина.
Рис. 6.7. Механизм действия соматотропина.
Секретируемый аденогипофизом соматотропин оказывает эффект на рост, стимулируя транспорт в клетку аминокислот и синтез белка. Эффект соматотропина опосредуется сомато-мединами или инсулиноподобны-ми факторами роста (ИПФ-1, в большей степени, и ИПФ-2), образуемыми в печени.
Механизм действия соматотропина на клетки-эффекторы заключается в его связывании с двумя молекулами мембранных рецепторов, активации тирозинкиназы — протеинкиназы С, фосфорилировании и активации ци-топлазматических белков. Гормон-рецепторный комплекс активирует и мембранную фосфолипазу С, что ведет к образованию диацилглицерола, мобилизации внутриклеточного кальция и активации протеинкиназы С. Следствием является фосфорилирование и активация цитоплазматических белков, стимулирование транскрипции генов и синтез новых белков. Специфические рецепторы к гормону имеются на клетках жировой, мышечной, хрящевой и лимфоидной ткани, клетках печени, поджелудочной железы, кишечника, половых органов, мозга, легких, сердца и почек.
Соматотропин участвует в регуляции роста и развития организма. Повышая синтез хрящевой ткани в эпифизарных отделах костей, гормон в детском возрасте стимулирует рост тела в длину, а активирование периостального роста увеличивает толщину и ширину костей. Возрастание массы тканевых структур происходит в мышечной и соединительной ткани, растет масса и внутренних органов.
Основные эффекты соматотропина связаны с его влияниями на обмен веществ, приводящими к: 1) усилению липолиза и уменьшению массы жировой ткани; 2) повышению усвоения аминокислот и синтеза белков, в результате чего масса тела возрастает за счет нежировой ткани; 3) увеличению глюконеогенеза и повышению уровня сахара в крови. Вместе с тем большинство ростовых эффектов гормона опосредуется специальными гуморальными факторами (гормонами) печени, почек и костной ткани, получившими название соматомедины (рис. 6.7). Поскольку эффекты соматомединов на обмен веществ во многом сходны с эффектами инсулина, а их структура имеет сходство с молекулой проинсулина, их еще называют инсулиноподобные факторы роста (ИФР). Химическая структура и основные эффекты установлены для двух факторов (ИФР-1 и ИФР-2). ИФР-1 обладает большим, чем ИФР-2, влиянием на рост, а также является основным фактором, реализующим отрицательную обратную связь в виде угнетения секреции соматолиберина и соматотропина, увеличения продукции соматостатина. Действие на хрящевую ткань инсулиноподобных факторов проявляется в виде стимуляции включения сульфата в синтезируемые протеогликаны, стимуляции включения тимидина в образуемую ДНК, активации синтеза РНК и белка. Эти эффекты выражены у ИФР-1 и ИФР-2 в 100 раз больше, чем у инсулина, а влияние на обмен глюкозы у них в 50 раз слабее, чем у инсулина. В то же время дифференцировка прехондроцитов, повышение транспорта аминокислот через их клеточную мембрану обеспечиваются не соматомединами, а самим соматотропином. Несмотря на то что соматомедины называют инсулиноподобными факторами роста, рецепторы клеточной мембраны для них отличаются от рецепторов инсулина. Рецепторы инсулиноподобных факторов находятся не только в хрящевой ткани, но и в мышечной и соединительной тканях, где эти регуляторы также стимулируют митогенез и синтез белка.
Читайте также: Что такое ткань rip stop
Механизм действия соматотропина. Показан клеточный механизм действия гормона. Связывание соматотропина с одной из двух молекул специфического мембранного рецептора вызывает активацию ассоциированной с ней тирозин-киназы, что ведет к фосфорилирова-нию и активации митогенактивируе-мой протеинкиназы (МАПК), вызывающей транскрипцию генов и синтез новых белков. Вторая молекула рецептора после связывания с соматотропином через G-белок активирует мембранную фосфолипазу С, ускорение метаболизма фосфоинозитидов ведет к образованию диацилглицерола, мобилизации внутриклеточного кальция, активации протеинкиназы С. Последняя вызывает фосфорилирование белков, активацию ферментов и метаболические эффекты, в том числе активирует транспорт аминокислот в клетку. Протеинкиназа С также вызывает фосфорилирование и активацию МАПК и других индукторов транскрипции генов, способствуя синтезу белка.
При длительной и чрезмерной секреции соматотропина хотя и сохраняется действие соматомединов на хрящевую ткань, но в целом эффекты соматотропина приобретают четкие контринсулярные черты. Они проявляются в изменениях углеводного и жирового обмена в тканях. Так, соматотропин вызывает гипергликемию из-за распада гликогена в печени и мышцах и угнетения утилизации глюкозы в тканях, благодаря повышению секреции глюкагона островками Лангерганса поджелудочной железы. Сомато-тропин увеличивает и секрецию инсулина островками Лангерганса, как за счет прямого стимулирующего действия, так и благодаря гипергликемии. Но в то же время соматотропин активирует инсулиназу печени — фермент, разрушающий инсулин, и вызывает инсулинорезистентность тканей. Подобное сочетание стимуляции секреции инсулина с его разрушением и подавлением эффекта в тканях может вести к сахарному диабету, который по происхождению называют гипофизарным. Как антагонист инсулина соматотропин проявляет свои эффекты и в метаболизме липидов. Гормон оказывает пермиссивное (облегчающее) действие по отношению к влияниям катехоламинов и глюкокортикоидов, следствием чего являются стимуляция липолиза жировой ткани, повышение уровня свободных жирных кислот в крови, избыточное образование кетоновых тел в печени (кетогенный эффект) и даже жировая инфильтрация печени. Инсулинорезистентность тканей может быть связана и с этими сдвигами жирового обмена.
Избыточная секреция соматотропина и, соответственно, возросший под его влиянием уровень ИФР-1, возникающие в раннем детстве, ведут к развитию гигантизма с пропорциональным развитием конечностей и туловища. В юношеском и зрелом возрастах избыток гормона усиливает рост эпифизарных участков костей скелета, зон с незавершенным окостенением, что получило название акромегалия. Растут кисти и стопы, нос, подбородок и т. д. Увеличиваются в размерах и внутренние органы, что называют спланхомегалия. Появляются утолщение кожи, повышенная потливость, ущемление нервов, резистентность к инсулину. При врожденном дефиците соматотропина, особенно при нечувствительности тканей к нему (при этом в организме имеет место низкий уровень ИФР-1 при высоком уровне соматотропина), формируется карликовость, называемая «гипофизарный нанизм». После выхода в 1726 г. романа Дж. Свифта «Путешествия Гулливера» таких карликов стали называть лилипутами. Приобретенный дефицит гормона в зрелом возрасте выраженного морфогенетического эффекта не вызывает.
Гормон роста у взрослых: функции соматотропина, нормы и нарушения
» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/05/gormon-rosta-somatotropin-u-vzroslyh-900×600.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2019/05/gormon-rosta-somatotropin-u-vzroslyh.jpg» title=»Гормон роста у взрослых: функции соматотропина, нормы и нарушения»>
Юлия Гаврилова, гинеколог-эндокринолог. Редактор А. Герасимова
Это вещество вырабатывается передней долей гипофиза – придатка мозга, расположенного в углублении черепа – турецком седле. Гипофиз можно назвать «царем гормонов», поскольку он руководит их выработкой и сам синтезирует несколько гормональных веществ, в том числе гормон роста (соматотропный, или соматотропин). Это вещество обеспечивает рост и развитие опорно-двигательного аппарата, а также регулирует углеводный, белковый и жировой обмен.
Наибольшая концентрация соматотропина наблюдается в детском возрасте, когда организм растет, но он нужен и взрослым. Гормон улучшает состояние костей, мышц, хрящей, сосудов, участвует в обменных процессах и даже замедляет старение.
Какие функции выполняет гормон роста во взрослом организме и как его «приручить»
Расщепление жира . Соматотропин вырабатывается в ночное время, чтобы обеспечить постоянное поступление углеводов из отложений жира – жировых «депо». Днём он не выделяется, поскольку организму хватает глюкозы, которая попадает с пищей. Во время сна гормон расщепляет жир, накопленный в организме, и превращает его в энергию. Именно из-за работы соматотропина вес утром всегда меньше, чем вечером.
Читайте также: Под ногтем нарастает ткань
Однако если плотно покушать перед сном, особенно сладкого, или лечь спать на полный желудок, соматотропин не выделится, поскольку организму и так будет достаточно питательных веществ.
Поэтому, чтобы гормон выделился и расщепил жиры, нужно:
- Не наедаться вечером и тем более не бегать к холодильнику ночью.
- Не употреблять в вечернее время сладкого и мучного.
- Перестать есть хотя бы за 2 часа до сна.
- Ночью спать, а не бодрствовать.
Поддержание упругости кожи . Это вещество усиливает выработку белка и участвует в регенерации тканей – кожных структур, подкожной клетчатки и хрящей. Достаточная выработка соматотропного гормона придает коже тонус, упругость и замедляет появление морщин.
Увеличение силы мышц, прочности костей и хрящей . Под воздействием соматотропина мышцы становятся упругими, а кости – крепкими. Уменьшается риск переломов, появления остеопороза – болезни, вызывающей вымывание минералов из костей. Причём питательные вещества для этих целей тоже берутся из жиров. Усилить процесс можно с помощью спортивных тренировок, увеличивающих выработку соматотропина.
Однако, чтобы похудеть с помощью гормона, не стоит перед походом в тренажерный зал или занятиями физическими упражнениями есть шоколад, пить сладкий чай и кофе. В этом случае организму хватит углеводов и он затормозит выработку гормона роста.
Еще одна важная функция соматотропина – регулировка жирового обмена. Это вещество снижает образование «плохого» холестерина, откладывающегося на стенках сосудов и приводящего к формированию холестериновых бляшек. Поэтому достаточный уровень гормона роста – отличная профилактика атеросклероза, инфарктов, инсультов, сосудистых нарушений.
Соматотропин также участвует в синтезе ДНК, делении клеток и усиливает выработку молока в период кормления. Он помогает расщеплять глюкозу, превращая ее в гликоген – вещество, используемое для энергетической подпитки органов и тканей.
Что такое инсулиноподобный фактор роста и для чего он нужен
Хотя этот белок назван инсулиноподобным фактором (ИФР-1), прямого отношения к поджелудочной железе и диабету он не имеет. Просто эти два вещества схожи строением и способностью воздействовать на углеводы.
Это белковое вещество играет роль посредника между соматотропным гормоном и тканями, на которые он воздействует. Инсулиноподобный фактор образуется в печени в ответ на действие соматотропина и распространяется по всему организму. Затем он связывается с тканями клеток и передаёт команды, подаваемые соматотропным гормоном.
Инсулиноподобный фактор влияет на выработку соматотропного гормона – снижение его концентрации заставляет мозг вырабатывать соматотропин, а повышение – блокирует этот процесс. Такой механизм регуляции позволяет поддерживать оптимальный гормональный уровень.
Но в некоторых случаях этот процесс сбивается. Например, при сахарном диабете 2 типа ткани утрачивают способность связываться с ИФР-1 и поэтому невосприимчивы к соматотропину.
Читайте также: Как определить лицевую сторону трикотажной ткани
Не работает это вещество и при диабете 1 типа, а также при других заболеваниях, сопровождающихся высоким уровнем глюкозы в крови. При этих болезнях в крови содержится много глюкозы, поэтому организм не считает нужным брать углеводы ещё откуда-то. В результате гормон просто не выделяется, и его положительные качества не проявляются. Не работает инсулиноподобный фактор и при некоторых генетических нарушениях.
Анализ концентрации инсулиноподобного фактора роста проводится вместе с определением уровня соматотропного гормона. Это позволяет более объективно оценить результаты лабораторной диагностики.
Анализы на гормон роста и инсулиноподобный фактор
Для этих обследований берётся кровь из вены натощак через 8 часов после последнего приема пищи. За полчаса до взятия материала нельзя курить и подвергать организм эмоциональным нагрузкам.
Концентрация соматотропного гормона у взрослых
Такой разброс обусловлен периодичностью выработки гормона, который может отсутствовать в организме во время взятия крови.
Увеличенная концентрация соматотропного гормона чаще всего указывает на наличие опухолей гипофиза, вызывающих выработку огромного количества соматотропина.
При резком увеличении концентрации соматотропина возникает тяжелое заболевание – акромегалия. При этой болезни усиливается тканевой рост. Но поскольку во взрослом возрасте костные структуры уже не растут, у больного начинают разрастаться хрящи и мягкие ткани. В результате увеличивается размер ладоней, ступней, ушей, носа, языка.
Изменяется тембр голоса, становится тяжело разговаривать. От этих последствий не удастся избавиться, даже нормализовав гормональный уровень. Поэтому при возникших изменениях черт лица, увеличении размера рук и ног нужно сразу обращаться к врачу и сдавать анализы.
Уровень инсулиноподобного фактора роста изменяется с возрастом. Его концентрация у взрослых составляет:
| Возраст, лет | Концентрация, нг/мл |
| 16-19, девушки | 176-249 |
| 16-19, юноши | 57-425 |
| 19-22 | 105-345 |
| 23-25 | 107-367 |
| 26-30 | 88-537 |
| 31-35 | 41-246 |
| 36-40 | 57-241 |
| 41-45 | 43-210 |
| 46-50 | 75-196 |
| 51-55 | 55-250 |
| 56-60 | 35-200 |
| 61-65 | 50-187 |
| 66-70 | 37-220 |
| 71-80 | 25-200 |
| Старше 80 | 17-325 |
ИФР-1 также реагирует не только на соматотропин, но и уровень гормонов, выделяемых половыми железами, щитовидкой и надпочечниками. Самая высокая его концентрация наблюдается у подростков, а с годами она снижается. Это тоже связано с ростом и развитием организма. Поэтому ИФР-1 часто называют маркером старения. Чем старше организм, тем ниже концентрация этого гормона.
Однако значительное превышение уровня ИФР-1 в немолодом возрасте не сулит ничего хорошего. Такие больные в 2-3 раза чаще заболевают возрастным слабоумием – болезнью Альцгеймера, а также различными раковыми опухолями.
Можно ли повысить уровень соматотропного гормона с помощью пищевых добавок
Такие вещества часто используют спортсмены и бодибилдеры, которые хотят нарастить мышцы и укрепить кости. Однако чужой соматотропный гормон никогда не заменит свой, поэтому будет оказывать эффект только во время приёма.
Точно дозировать соматотропин, не сдавая анализов и не посещая эндокринолога, невозможно. Поэтому у больных развивается гормональный дисбаланс. Возникает задержка жидкости, приводящая к отекам, боли в суставах и мышцах. В тяжелых случаях происходит отек глазных тканей, вызывающий ухудшение зрения. Могут возникать подъемы внутричерепного давления, сопровождающиеся тошнотой, рвотой, скачками АД, шумом в ушах.
Поскольку этот гормон тесно связан с инсулином и сахаром, его передозировка может привести к гипогликемии – резкому падению уровня сахара в крови и гипогликемической коме. Иногда может развиться акромегалия, как и при избытке собственного гормона.
Поэтому этот вид гормонов назначают только при необходимости после консультации врача и подробной диагностики организма. Иначе может возникнуть передозировка, приводящая к тяжелому эндокринному сбою.
Лучший вариант – повысить концентрацию собственного соматотропина, нормализовав режим сна и отдыха, уменьшив количество мучного и сладкого и регулярно занимаясь спортом.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом