Секреция гормона роста
Суточные ритмы секреции
Секреция гормона роста, как и многих других гормонов, происходит периодически и имеет несколько пиков в течение суток (обычно пик секреции наступает через каждые 3-5 часов). Наиболее высокий и предсказуемый пик наблюдается ночью, примерно через час-два после засыпания.
Возрастные изменения секреции
Наибольшая концентрация соматотропина в плазме крови — 4-6 месяц внутриутробного развития. Она примерно в 100 раз выше, чем у взрослого. Затем секреция постепенно понижается с возрастом. Она минимальна у пожилых и стариков, у которых снижается как базовый уровень, так и частота и амплитуда пиков секреции. Базовый уровень гормона роста максимален в раннем детстве, амплитуда пиков секреции максимальна у подростков в период интенсивного линейного роста и полового созревания.
Регуляция секрециигормона роста
Главные регуляторы секреции гормона роста — пептидные гормоны гипоталамуса (соматостатин и соматолиберин), которые выделяются нейросекреторными клеткамигипоталамуса в портальные вены гипофиза и действуют непосредственно на соматотропы. Однако на баланс этих гормонов и на секрецию гормона роста влияет множество физиологических факторов.
Стимулируют секрецию гормона роста:
· соматолиберин
· грелин
· сон
· физические упражнения
· потребление определенных аминокислот (аргинин, орнитин, лизин, глутамин)
· эстрогены (у женщин базальный уровень гормона роста обычно чуть выше, чем у мужчин)
· гипогликемия
· глюкокортикоиды (при краткосрочном воздействии)
· тиреоидные гормоны (гипертиреоз всегда сопровождается повышенным уровнем СТГ)
При гипогликемии уровень соматотропина в крови резко повышается — это один из естественных физиологических механизмов быстрой коррекции гипогликемии.
Подавляют секрецию гормона роста:
· соматостатин
· высокая концентрация гормона роста и инсулиноподобного фактора роста IGF-1 в плазме крови (действие по принципу отрицательной обратной связи на гипоталамус и переднюю долю гипофиза)
· гипергликемия
· высокое содержание свободных жирных кислот в плазме крови
· глюкокортикоиды (при хронически повышенном уровне, например, при гиперкортицизме) Сами по себе андрогены на секрецию гормона роста никак не влияют.
На секрецию гормона роста влияют также некоторые ксенобиотики.
Гормон роста и старение
В результате предварительных исследований на пожилых людях, проведенных в начале 1990-х гг., возникло впечатление, что введение экзогенного гормона роста может замедлять старение и улучшать физическое состояние пожилых людей. Эти данные были раздуты журналистами и рекламой. Позднее эти данные были дополнены результатами исследования на мышах, которые показали, что при пониженном содержании гормона роста или пониженной чувствительности клеток к нему, а также при пониженной концентрации IGF-1 в период эмбрионального развития продолжительность жизни существенно повышается.
Использование в лечении нарушений роста у детей
Стимулирование роста путём ежедневного введения экстракта гипофиза. В чистом виде гормон был выделен только в 1970-е гг., сначала из гипофиза быка, затем лошади и человека. Гормональная терапия должна проводиться насколько возможно раньше и по крайней мере до конца полового созревания. На сегодня это наиболее эффективный метод лечения гипофизарной карликовости.
Использование для лечения нервных расстройств
В некоторых работах показано, что соматотропин улучшает память и познавательные функции, особенно у больных с гипофизарным нанизмом (недостаточностью соматотропной функции гипофиза), и что введение соматотропина может улучшать настроение и самочувствие больных с низким уровнем соматотропина в крови — не только больных с клинически выраженным гипофизарным нанизмом, но и, например, депрессивных больных. Вместе с тем чрезмерно высокий уровень соматотропина в крови, наблюдаемый при акромегалии, также вызывает депрессию и другие нарушения деятельности ЦНС. В то же время данные о влиянии гормона роста на познавательные функции человека противоречивы.
Использование для профилактики старческих заболеваний
В 1990 году появилась статья, в которой на 12 пожилых людях было показано, что длительное (в течение 6 месяцев) введение в кровь гормона роста привело к увеличению массы мышц, снижению массы жировой ткани и усилению минерализации и повышению плотности костной ткани. Дальнейшие более масштабные и аккуратные (с использованием двойного слепого метода) исследования подтвердили снижение массы жировой ткани и увеличение массы мышц и не подтвердили увеличение плотности костной ткани. При этом оказалось, что сила мышц не увеличилась, а рост мышечной массы, видимо, был связан с удержанием в организме большего количества жидкости. Наблюдались также многочисленные побочные эффекты (повышение артериального давления, гипергликемия и др). Ввиду того что гормональное действие соматотропина на организм (повышение уровня глюкозы крови, развитие акромегалоидного строения скелета) препятствует его длительному применению в качестве ноотропа, предпринимаются попытки синтезировать полипептид, который бы обладал сродством к соматотропиновым рецепторам ЦНС, но не обладал сродством к рецепторам этого гормона в остальном организме.
Использование в спорте
Препараты гормона роста применялись в медицинских целях, а также в спорте, что связано с его способностью к увеличению мышечной массы и снижению жировой прослойки при активных занятиях.
Скелетная мускулатура
Гормон роста усиливает накопление свободных жирных кислот в скелетной мускулатуре путем повышения экспрессии липопротеинлипазы (LPL). Высказывается мнение, что ГР-индуцированное повышение свободных жирных кислот способствует развитию инсулинорезис тентности. В то же время при исследовании популяции мышей с селективно удаленными специфическими рецепторами ГР в скелетной мускулатуре у особей наблюдалось нарушение толерантности к глюкозе и увеличение массы жировой ткани. Как и в жировой ткани, в скелетной мускулатуре избыток ГР ассоциирован с повышением экспрессии p85α регуляторной субъединицы фосфотидилинозитол-3 киназы (PI3K).