В механизмах действия гормона роста участвуют посредники

Многие эффекты гормона роста на периферические ткани зависят от взаимодействия между гормоном роста и соматомединами. Соматомедины – тканевые факторы, секретируемые под влиянием гормона роста. Один из первых соматомединов называли фактором сульфатирования , так как он усиливал использование сульфата хрящевой тканью. Одновременно усиливался синтез коллагена. Оказалось, что подобным эффектом обладает целое семейство факторов, которые назвали соматомединами. Соматомедины в свою очередь являются членами суперсемейства факторов роста, влияющих на многие ткани и органы. Важнейшими (а у людей возможно единственными) соматомединами в циркулирующей крови являются - подобный инсулину фактор роста I (ИФР-I, соматомедин C) и подобный инсулину фактор роста II (ИФР – II). Эти названия они получили за их структурную схожесть с проинсулином. Гормон релаксин, выделяемый желтым телом, маткой, предстательной железой, структурно подобен ИФР-II- также может быть отнесен к этому семейству; У людей выделены вариантные формы ИФР-I из мозга. Соматомедины выделены из многих органов.

Конечный эффект гормона роста на метаболизм определяется сочетанием прямого и опосредованного ифр влияния на клетки

Сочетаясь в разных пропорциях с циркулирующим и локально образуемым ИФР-I ГР оказывает многообразное влияние на процессы метаболизма в отдельных клетках и тканях.

Обмен белков. Основное действие гормона роста направлено на регуляцию обмена белков и процессов, связанных с ростом и развитием организма.

Рис.11.14. Прямые и опосредованные через ИФР-1 эффекты ГР.

Под влиянием гормона роста усиливается синтез белка в костях, хрящах, мышцах, печени и других внутренних органах, увеличивается общее количество РHК, синтез ДHК и общее число клеток, повышается активность ДHК-зависимой РHК-полимеразы, ускоряется транспорт аминокислот внутрь клеток через клеточную мембрану, тормозятся процессы катаболизма белков. Последнее проявляется снижением уровня остаточного азота и мочевины в крови, положительным азотистым балансом. ГР посредством стимуляции синтеза эпифизарного хряща оказывает влияние на рост в длину неполовозрелых животных. Кроме того, в связи с активацией периостального роста, увеличивается ширина и толщина костей. Одновременно с ростом костей происходит пропорциональный рост мышц и внутренних органов (сердце, легкие, печень, почки, кишечник, поджелудочная железа, надпочечники и др.).

Обмен липидов.Хотя однократное введение ГР оказывает преходящее (в течение 30-40 мин) инсулиноподобное действие, что проявляется усилением процессов липогенеза, однако в дальнейшем усиливаются процессы липолиза с повышением мобилизации жира из депо, что приводит к повышению в плазме крови свободных жирных кислот, а в случае недостаточности инсулина увеличивается содержание кетоновых тел в крови. Энергия, образующаяся при повышенном распаде жиров, используется на анаболические процессы белкового обмена.

Углеводный обмен. ГР участвует в механизмах регуляции уровня глюкозы в крови. За ним давно закрепилось название «контринсулярный» гормон. При длительном его введении снижается использование глюкозы жировыми тканями и мышцами и активируются процессы глюконеогенеза в печени. Показано, что ГР стимулирует a-клетки поджелудочной железы, секретирующие глюкагон, и повышает активность ферментов, разрушающих инсулин. Это антиинсулиновое влияние гормона роста компенсируется повышением секреции инсулина, и гиперинсулинемией, что может вызывать истощение резервных возможностей b-клеток поджелудочной железы и постепенно смениться гипоинсулинемией, абсолютной инсулиновой недостаточностью и развитием сахарного диабета. Повышение уровня инсулина в крови вызывает снижение количества рецепторов в инсулинзависимых тканях и развитию резистентности к инсулину.

Минеральный обмен. ГР способствует накоплению кальция, магния и фосфата и вызывает задержку Na⁺, К⁺и С1~. Эти эффекты можно связать с действием ГР на рост костной ткани: он стимулирует рост длин­ных костей в области эпифизарных пластинок у де­тей и аппозиционный или акральный рост у взро­слых. У детей ГР усиливает и образование хряща

ГР - один из факторов, регулирующих рост.

Cодержание гормона роста в сыворотке крови при определении радиоиммунологическим методом составляет 3,82+0,24 нг/мл (от 1 до 4,5 нг/мл). Обычно утром натощак у здорового человека уровень ГР в плазме крови не превышает 5 нг/мл (232 пмоль/л). Период полураспада в сыворотке или плазме крови составляет 20-40 мин. Около 5% ГР, содержащегося в гипофизе, ежедневно высвобождается, что составляет около 1,2 мг за 24 ч

Секреция гормона роста носит пульсирующий характер и зависит от многих факторов (см. Таб.11.8. ) Точкой приложения влияния этих факторов является гипоталамус, обеспечивающей регуляцию по принципу обратной связи.

Таблица 11.8. Стимулы, которые влияют на секрецию гормона роста у людей.
Стимулы, которые увеличивают секрецию	Стимулы, снижающие секрецию
Дефицит энергетических субстратов Голодание	Глюкоза
Гипогликемия	Кортизол
Физические упражнения	жирные кислоты
Увеличение уровня некоторых аминокислот в крови	ГР
Преимущественно белковое питание
Стресс (боль, холод, тревога, хи­рургическое вмешательство)
Введение аргинина и некоторых других аминокислот
Глюкагон
Лизин вазопрессин
Засыпание
L ДОФA и альфаадренэргические факторы
Эстрогены и андрогены

Некоторые эффекты соматолиберина дублируются дофамином, который также повышает продук­цию гормона роста.

Торможение секреции гормона роста обеспечивается соматостатином, который, может подав­лять секрецию глюкагона, инсулина, тиреотропина, фоллитропина, адренокортикотропина и многих других гормонов, но не влияет на высвобождение пролактина и его синтез.

Рост –сложный физиологический процесс, на который оказывают влияние многочисленные факторы. У людей выделяют два периода быстрого роста: первый в младенческом возрасте и второй - в позднем пубертатном периоде, перед прекращением роста. Первый период ускоренного роста - частично продолжение эмбрионального периода роста. Второй всплеск роста, во время половой зрелости, является следствием влияния гормона роста, андрогенов, и эстрогенов.

Это может быть связано с анаболическим влиянием андрогенов, и повышенной секрецией андрогенов в надпочечниках в это время у обоих полов. Однако, это является и следствием взаимодействия между половыми стероидами, гормоном роста, и ИФР-I. Введение эстрогенов и андрогенов усиливает ответы гормона роста на стимулы типа инсулина и аргинина. Половые стероиды также увеличивают уровень ИРФ-1 в плазме, но не в состоянии вызвать это увеличение у людей с дефицитом гормона роста. По-видимому, половые гормоны вызывают увеличение амплитуды пиков секреции гормона роста, что увеличивает секрецию ИФР-1, и это в свою очередь вызывает ускорение роста. Хотя андрогены и эстрогены первоначально стимулируют рост, эстрогены в конечном счете обеспечивают завершение роста, Рис 11.15.Участие гормонов в регуляции роста человека в разные периоды жизни.

вызывая закрытие эпифизов трубчатых костей. Так как девочки созревают раньше мальчиков, этот всплеск роста появляется раньше у девочек. ГР активно участвует в обоих периодах, поэтому изменение его влияния существенно сказываются на конечном результирующем росте.

Нарушения роста может возникать на разных этапах жизни человека. Одной из важнейших внешних причин, оказывающих влияние на рост, является питание. Неполноценное питания в периоды интенсивного роста сопровождается нарушениями роста, травмы и заболевания, сопровождающиеся усилением катаболизма белков также ведут к нарушению роста. Однако наиболее частыми причинами, вызывающими изменения механизмов роста являются изменения секреции гормона роста. Они могут проявляться по разному, в зависимости от времени их наступления. Избыточная секреция СТГ в молодом возрасте (у детей и подростков) обычно приводит к развитию гигантизма, при котором отмечается пропорциональный рост костей скелета (гигантизмом принято называть рост выше 190 см). При отсутствии адекватного лечения гигантизма и длительном течении заболевания у этих больных могут возникать признаки акромегалии. Акромегалия - заболевание, развитие которого обусловлено повышенной секрецией гормона роста у лиц с закончившимся физиологическим ростом и характеризуется патологическим диспропорциональным ростом костей скелета, мягких тканей, внутренних органов, а также нарушением обмена веществ. Акромегалия - сравнительно редкое заболевание, его распространенность составляет 40-70 на 1 млн населения и встречается практически одинаково часто как у мужчин, так и у женщин в возрасте 35-45 лет.

Почти в 99% случаев акромегалия является следствием избыточной секреции СТГ аденомой гипофиза (соматотропинома) и около 1% случаев связано с нарушением функции гипоталамуса, серетирующего соматотропин или при опухолях, клетки которых секретируют соматотропин (опухоли бронхов, поджелудочной железы, надпочечников и ворот почки). Продолжительная повышенная секреция ГР и высокий уровень ИФР 1 в сыворотке крови приводят к изменению толерантности к глюкозе и в дальнейшем к сахарному диабету, хотя содержание иммунореактивного инсулина в сыворотке крови больных акромегалией натощак повышено. Это можно объяснить уменьшением количества рецепторов к инсулину и развитием относительной инсулиновой недостаточности.

У молодых женщин, страдающих акромегалией встречается галакторея, что связано с повышением секреции пролактина или является избыточной секреции ГР, который обладает лактогенной активностью. Hарушается функция половых желез. У женщин, страдающих акромегалией, имеется нарушение менструального цикла вплоть до аменореи, а у мужчин снижается потенция и либидо нарушается сперматогенез и может развиться атрофия семенников.

Если причинами гигантизма и акромегалии является усиление секреции ГР, то причины карликового роста (карликовым считается рост у мужчин ниже 130 см и у женщин менее 120 см) многобразны и не всегда связаны со снижением секреции ГР. Такими причинами могут быть:

1. изолированная или сочетанная с другими гормонами гипофизарная недостаточность синтеза и секреции ГР,

2. недостаточность образования и секреции соматолиберина в гипоталамусе,

3. наследственные формы недостаточности, связанные с мутациями гена ГР, гена фактора регуляции синтеза ГР (Pit-1), нарушениями сплайсинга иРНК, кодирующего ГР,

4. синдром высокого содержания белка связывающего ГР,

5. Образование дефектных рецепторов к гормону роста – (синдром Ларона),

6. Hедостаточность соматомединов (и ИФР 1 и ИФР-2 или только ИФР-1 при нормальном уровне ИФР-2),

7. Отсутствие рецепторов к ИФР 1,

8. Нарушение пострецепторного механизма действия ИФР 1.,

9. Пороки развития, заболевания печени, опухоли гипофиза и т.д..,

В большинстве случаев причину установить трудно, хотя принято считать карликовость чаще всего генетически обусловленным нарушением роста.