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+.
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+.
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.
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.
Кроме того, соматоропин участвует в следующих процессах:
Что такое соматотропный гормон?
Гормон роста или соматотропный гормон, по-другому соматотропин (somatropin), выделяется в человеческом организме скачками, производится передней лобной частью гипофиза.
Гипофиз представляет собой мозговой придаток размером до 2 см, состоящий из трёх долей – передней, промежуточной и задней. Является одним из основных элементов эндокринной системы, который синтезирует важнейшие для организма гормоны – ростовые, регуляторные и репродуктивные.
Молекула СТГ представляет собой цепочку из множества аминокислот с 2 сульфидными мостиками внутри. По своей структуре этот гормон схож с СТГ обезьяны. В крови половина соматотропина связывается с транспортным белком. Время полураспада остального СТГ составляет от 20 до 50 минут.
Существует 2 вида соматотропного гормона: «big»-СТГ и «little»-СТГ. Второй вид обладает повышенной активностью, и именно он является главным во всех эффектах соматотропного гормона.
При переизбытке гормонов гипофиза:
Диагностика заболеваний гипофиза
Диагностикой и лечением заболеваний гипофиза занимается врач-эндокринолог. При первом обращении врач соберет анамнез (жалобы, информацию о перенесенных заболеваниях и наследственной предрасположенности) и на основании этого назначит необходимое исследование гормонального профиля (анализ крови на гормоны), тест с тиролиберином, тест с синактеном и т.д. При необходимости может быть назначена компьютерная томография головного мозга, магнитно-резонансная томография головного мозга и др.
Соматотропный гормон отличается от природного гормона лишь наличием дополнительного остатка метионина на N-конце полипептидной цепи, но при биол. тестировании этот гормон проявляет активность, свойственную природному С. г. человека. Препараты «бактериального» С. г. человека проходят клин, испытания.
Соматотропный гормон вырабатывается в соматотрофах — эозинофильных (ацидофильных) клетках передней доли гипофиза (см.), составляющих до 35% от общего числа секреторных клеток передней доли. С. г. человека представляет собой полипептид, построенный из 191 аминокислотного остатка (концевые аминокислоты — остатки фенилаланина, остатки цистеина в 53—165 и 182 — 189 положениях связаны дисульфидными, S—S-, связями), ок. половины полипептидной цепи свернуто в виде альфа-спирали.
Специфическое действие С. г. на жировой обмен (см.) заключается в преходящем инсулиноподобном эффекте, к-рый проявляется стимуляцией процессов липогенеза. Однако затем под влиянием С. г. происходит усиление липолиза с повышением мобилизации жира из жировых депо (см. Липотропные факторы гипофиза), приводящее к повышению содержания в плазме крови свободных жирных кислот (см.), их интенсивному окислению и, в случае недостаточности инсулина, к увеличению содержания в крови кетоновых тел (см.).
Содержание С. г. в сыворотке крови определяют радиоиммунологическим методом (см.). Концентрация С. г. в сыворотке крови здоровых людей составляет 3,81 ± 0,2 нг/мл, при акромегалии 20,51 ± 2,06 нг/мл, при гипофизарном нанизме 1,34 ± 0,29 нг/мл.
В конце 70-х гг. 20 в. был предложен биол. метод синтеза С. г. человека с использованием E. coli. Методами генной инженерии ген, ответственный за синтез С. г. у человека, был внедрен в плазмиду E. coli, к-рая в результате этого приобрела способность синтезировать С. г. человека. Такой «бактериальный»
Соматотропный гормон отличается от природного гормона лишь наличием дополнительного остатка метионина на N-конце полипептидной цепи, но при биол. тестировании этот гормон проявляет активность, свойственную природному С. г. человека. Препараты «бактериального» С. г. человека проходят клин, испытания.
При применении препарата Соматотропного гормона иногда возможны аллергические реакции (кожная сыпь, зуд и др.). При стойких побочных реакциях препарат отменяют. Лечение С. г. абсолютно противопоказано при злокачественных новообразованиях.
Форма выпуска: в герметически укупоренных флаконах по 2 или 4 ЕД. Хранят в сухом месте при температуре не выше 10°, р-р препарата может храниться при t° 5 не более 48 час.
Эти гормоны образуются в гипоталамусе. В нейрогипофизе происходит их накопление. В клетках супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса осуществляется синтез окситоцина и антидиуретического гормона. Синтезированные гормоны путем аксонального транспорта с помощью белка — переносчика нейрофизина по гипоталамо-гипофизарному тракту — транспортируются в заднюю долю гипофиза. Здесь происходит депонирование гормонов и в дальнейшем вь1деление в кровь.
Гипофизу принадлежит особая роль в системе желез внутренней секреции. С помощью своих гормонов он регулирует деятельность других эндокринных желез.
Гипофиз состоит из передней (аденогипофиз), промежуточной и задней (нейрогипофиз) долей. Промежуточная доля у человека практически отсутствует.
Гормоны передней доли гипофиза
В аденогипофизе образуются следующие гормоны: адренокортикотропный (АКТГ), или кортикотропин; тиреотропный (ТТГ), или тиреотропин, гонадотропные: фолликулостимулирующий (ФСГ), или фоллитропин, и лютеинизирующий (ЛГ), или лютропин, соматотропный (СТГ), или гормон роста, или соматотропин, пролактин. Первые 4 гормона регулируют функции так называемых периферических желез внутренней секреции. Соматотропин и пролактин сами действуют на ткани-мишени.
Недостаток гормона ведет к уменьшению продукции глюкокортикоидов, что проявляется нарушением метаболизма и снижением устойчивости организма к различным влияниям среды.
Избыток тиреотропина проявляется гиперфункцией щитовидной железы, клинической картиной тиреотоксикоза.
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), или фоллитропин, вызывает рост и созревание фолликулов яичников и их подготовку к овуляции. У мужчин под влиянием ФСГ происходит образование сперматозоидов.
Лютеинизирующий гормон (ЛГ), или лютропин, способствует разрыву оболочки созревшего фолликула, т.е. овуляции и образованию желтого тела. ЛГ стимулирует образование женских половых гормонов — эстрогенов. У мужчин этот гормон способствует образованию мужских половых гормонов — андрогенов.
Секреция ФСГ и ЛС регулируется гонадолиберином гипоталамуса. Образование гонадолиберина, ФСГ и ЛГ зависит от уровня эстрогенов и андрогенов и регулируется по механизму обратной связи. Гормон аденогипофиза пролактин угнетает продукцию гонадотропных гормонов. Тормозное действие на выделение ЛГ оказывают глюкокортикоиды.
Продукция соматотропина регулируется соматолиберином и соматостатином гипоталамуса. Снижение содержания глюкозы и жирных кислот, избыток аминокислот в плазме крови также приводят к увеличению секреции соматотропина. Вазопрессин, эндорфин стимулируют продукцию соматотропина.
Соматотропин обладает видовой специфичностью.
Также о гормоне роста Вы можете прочитать здесь.
Пролактин стимулирует рост молочных желез и способствует образованию молока. Гормон стимулирует синтез белка — лактальбумина, жиров и углеводов молока. Пролактин стимулирует также образование желтого тела и выработку им прогестерона. Влияет на водно-солевой обмен организма, задерживая воду и натрий в организме, усиливает эффекты альдостерона и вазопрессина, повышает образование жира из углеводов.
Избыток пролактина наблюдается при доброкачественной аденоме гипофиза (гиперпролактинемическая аменорея), при менингитах, энцефалитах, травмах мозга, избытке эстрогенов, при применении некоторых противозачаточных средств. К его проявлениям относятся выделение молока у некормящих женщин (галакторея) и аменорея. Лекарственные вещества, блокирующие рецепторы дофамина (особенно часто психотропного действия), также приводят к повышению секреции пролактина, следствием чего могут быть галакторея и аменорея.
Гормоны задней доли гипофиза
Эти гормоны образуются в гипоталамусе. В нейрогипофизе происходит их накопление. В клетках супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса осуществляется синтез окситоцина и антидиуретического гормона. Синтезированные гормоны путем аксонального транспорта с помощью белка — переносчика нейрофизина по гипоталамо-гипофизарному тракту — транспортируются в заднюю долю гипофиза. Здесь происходит депонирование гормонов и в дальнейшем вь1деление в кровь.
В больших дозах (фармакологических) АДГ суживает артериолы, в результате чего повышается артериальное давление. Поэтому его также называют вазопрессином. В обычных условиях при его физиологических концентрациях в крови это действие не имеет существенного значения. Однако при кровопотере, болевом шоке происходит увеличение выброса АДГ. Сужение сосудов в этих случаях может иметь адаптивное значение.
Образование АДГ усиливается при повышении осмотического давления крови, уменьшении объема внеклеточной и внутриклеточной жидкости, снижении артериального давления, при активации ренин-ангиотензиновой системы и симпатической нервной системы.
При недостаточности образования АДГ развивается несахарный диабет, или несахарное мочеизнурение, который проявляется выделением больших количеств мочи (до 25 л в сутки) низкой плотности, повышенной жаждой. Причинами несахарного диабета могут быть острые и хронические инфекции, при которых поражается гипоталамус (грипп, корь, малярия), черепно-мозговые травмы, опухоль гипоталамуса.
Избыточная секреция АДГ ведет, напротив, к задержке воды в организме.
Недостаток продукции окситоцина вызывает слабость родовой деятельности.
- в детском возрасте исследование гормона роста показано при несоответствии истинного роста возрастным показателям – гигантизма или карликовости;
- у взрослых поводом для анализа являются резкое снижение плотности костной ткани, мышечная атрофия, нарушение роста волос, необъяснимое потоотделение (симптоматика характерна для низкой функции гипофиза – гипопитуитаризма; вторая группа бывает связана с противоположным состоянием – аденомой гипофиза, вырабатывающей соматотропин).
Какие гормоны влияют на рост человека
Самый значимый фактор роста – гормон передней доли гипофиза, который называется соматотропным (СТГ). На его выделение в кровь влияет гипоталамический соматостатин, тормозящий секрецию и соматолиберин, стимулирующий выход гормона роста из клеток. Помимо этого, на процесс увеличения длины тела и размеров внутренних органов оказывают действие:
К тканевым факторам роста относятся:
- эпидермальный – стимулирует развитие наружного слоя кожи;
- нервов – влияет на развитие периферической нервной системы;
- тромбоцитарный – выделяется при повреждении, стимулирует размножение клеток разного типа для восстановления тканей.
Образование соматотропного гормона гипофиза ускоряется при употреблении белковой пищи, достаточной продолжительности сна, кратковременном голодании. Подавляют секрецию большое содержание жира и сахара в питании, повышенный уровень гормонов надпочечников, выделяемых при стрессе.
Рекомендуем прочитать статью о причинах гигантизма. Из нее вы узнаете о причины гигантизма у детей, классификации, симптомах и внешних проявлениях, диагностике состояния и лечении людей.
А здесь подробнее о нарушении работы гипофиза.
Если уровень гормона снижен или повышен из-за опухоли гипофиза, то проводят хирургическое лечение. В настоящее время такие операции делают малотравматичным методом, не прибегая к трепанации черепа. Опухоль удаляют через носовой проход.
Симптомы патологии
Соматотропный гормон, концентрация которого значительно увеличивается в крови, влияет на обмен веществ в организме, что приводит к развитию сахарного диабета, нарушается липидный обмен и повышается уровень холестерина. На фоне избытка СТГ может возникнуть нарушение кальциевого обмена, что приведет к мочекаменной болезни. Могут возникнуть неврологические нарушения и синдром апноэ.
При увеличении аденомы гипофиза соматотропный гормон начинает усиленно вырабатываться, а остальные гормоны при этом подавляются, что проявляется в виде таких симптомов, как нарушение менструального цикла (в результате чего женщина не может забеременеть), галакторея, половое бессилие у мужчин.
Известны формы нанизма, преимущественно наследственно обусловле-ные, при которых образование и секреция СТГ не нарушены. В частности, у детей с синдромом Ларона присутствуют все признаки гипопитуитариз-ма, однако концентрация СТГ в крови повышена на фоне сниженного содержания ИПФР I. Основной дефект обусловлен неспособностью СТГ стимулировать выработку ИПФР I.
СТГ стимулирует рост клеток как непосредственно, так и опосредованно, через ИПФР I и II. Основные биологические эффекты СТГ обеспечивает ИПФР I.
Секреция СТГ в норме происходит неравномерно. В течение большей части суток его концентрация в крови здоровых людей очень низка. За сутки происходит 5-9 дискретных выбросов гормона. Низкий исходный уровень секреции и пульсирующий характер выбросов значительно затрудняют оценку результатов определения концентрации СТГ в крови. В таких случаях используют специальные провокационные тесты.
Регуляция секреции СТГ главным образом осуществляется двумя пептидами гипоталамуса: СТРГ, который стимулирует образование СТГ, и соматостатином, обладающим противоположным действием. В регуляции секреции СТГ участвует и ИПФР I. Увеличение концентрации в крови ИПФР I подавляет транскрипцию генов СТГ в соматотрофах гипофиза по принципу обратной отрицательной связи.
Рис. Основные метаболические эффекты СТГ
Рис. Основные метаболические эффекты СТГ
ЦНС и другими опухолями гипоталамической области, туберкулёзом, сар-коидозом, токсоплазмозом и аневризмами сосудов головного мозга.
Известны формы нанизма, преимущественно наследственно обусловле-ные, при которых образование и секреция СТГ не нарушены. В частности, у детей с синдромом Ларона присутствуют все признаки гипопитуитариз-ма, однако концентрация СТГ в крови повышена на фоне сниженного содержания ИПФР I. Основной дефект обусловлен неспособностью СТГ стимулировать выработку ИПФР I.
У многих больных гипопитуитаризмом не удаётся обнаружить очевидного структурного повреждения гипоталамуса или гипофиза; в таких случаях патология чаще обусловлена функциональными дефектами гипоталамуса. Недостаточность СТГ может быть как изолированной, так и сочетаться с недостаточностью других гормонов гипофиза.
- гипофизарный нанизм — когда повреждён сам гипофиз;
- аденома гипофиза;
- эктопическая секреция — СТГ образуется не только в гипофизе, но и в клетках поджелудочной железы, легких;
- почечная недостаточность;
- сахарный диабет;
- голодание;
- злоупотребление алкоголем;
- длительное восстановление после тяжелых травм и операций.
Естественные методы повышения выработки гормона роста
Соматропин образуется интенсивнее во сне и во время физической нагрузки. Стимуляция образования СТГ происходит при употреблении белковой пищи, низком уровне глюкозы крови. Поднять гормон роста можно путем регуляции образа жизни и питания:
- ежедневные физические нагрузки;
- питание с повышенным содержанием белка, уменьшением углеводов;
- полноценный сон;
- достижение нормальной массы тела;
- еженедельное посещение сауны;
- ограничение употребления алкоголя;
- разгрузочные дни раз в неделю;
- исключение стрессов.
Выработку соматотропина увеличивает витамин Д. При его дефиците следует добавлять к пище масляный или водный раствор.
При незначительном дефиците гормона роста у детей естественные способы оказывают корректирующее действие. Лекарственная заместительная терапия не требуется.
Выработке соматотропного гормона способствует правильный рацион питания. Но, для его составления необходимо знать, в каких продуктах содержатся нужные элементы для повышения синтеза СТГ. Поскольку, структурным материалом соматотропина являются аминокислоты, при их недостатке происходит его замедление образования. Поэтому, в пищу следует включать продукты, богатые животными и растительными белками, например:
Последствия дефицита и избытка СТГ
Норма соматотропного гормона в каждом человеческом возрасте отличается. Кроме того, нормальные показатели концентрации в крови этого вещества у женщин и мужчин различные. Например, у представительниц прекрасного пола средних лет составляет от 0 – 18 мкг/л, а у мужчин в такой же возрастной категории – от 0 до 4 мкг/л.
Отклонения от нормы СТГ в большую или меньшую сторону всегда вызывает проблемы в здоровье. Особое внимание содержания соматотропина необходимо уделять в детском возрасте. Поскольку, недостаточная концентрация этого гормонального вещества у детей является серьёзным нарушением, которое может привести не только к отставанию в росте, но и вызвать задержку полового созревания и общего физического развития, а в особо сложных случаях – карликовость.
Недостаток гормона роста у взрослых отражается на общем состоянии метаболизма. Низкий показатель СТГ сопутствует разным эндокринным болезням, также недостаточная концентрация соматотропина может быть вызвана лечением некоторыми препаратами, включая и прохождение химиотерапии.
Как повысить соматотропный гормон? Это абсолютно логичный вопрос, возникающий у людей, имеющих низкий уровень этого вещества. Наилучшим способом активизировать выработку гормона роста у человека является пересмотр рациона питания и образа жизни. Повысить СТГ помогут систематические физические занятия, глубокий сон, сбалансированное питание и контрастный душ.
Бывают случаи, когда соматотропный гормон повышен. Его избыток может являться причиной более серьёзных последствий для организма, чем при дефиците. Существенно увеличивается рост, как у детей подросткового возраста, так и у взрослых. В высоту человек может вырасти больше двух метров. При этом, наблюдают существенный рост конечностей – кисти и стопы. Серьёзные изменения заметны и на лице – нос и нижняя челюсть увеличиваются, а черты грубеют.