Регуляція секреції гормону росту
Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Зростання людини є одним з провідних показників здоров'я. Дуже високий або, навпаки, низький ріст може бути проявом серйозних захворювань. Зростання людини - складний процес, який визначається багатьма факторами. Порушення будь-якого з факторів, що беруть участь в цьому процесі, призводить до низькорослості або до гігантизму. Від чого ж залежить зростання людини?
По-перше, зростання людини визначається генетичними факторами, т. Е. Безпосередньо залежить від зростання батьків, бабусь і дідусів, прабабусь і прадідусів. По-друге, важливу роль в регуляції росту людини грають гормони. До основних гормонів, що регулюють цей процес, відносяться гормони щитовидної залози, гормон росту і статеві гормони. Щитовидна залоза у людини розташовується в області шиї, має форму метелики і виробляє гормони, які беруть участь в роботі практично всіх органів і систем організму. Від стану щитовидної залози і змісту її гормонів в організмі в чималому ступені залежать темпи лінійного росту: особливо важливу роль гормони щитовидної залози відіграють в перші роки життя дитини. Другим гормоном, що забезпечує нормальний ріст людини, є соматотропний гормон, який частіше називають гормоном росту, підкреслюючи тим самим його провідне значення у формуванні зростання. Соматотропний гормон виробляється гіпофізом - ендокринних органом, розташованим в головному мозку. Під впливом гормону росту в організмі, головним чином, в печінці, виробляються специфічні ростові фактори, що забезпечують ріст кісток в довжину. У період дорослішання важливу роль відіграють статеві гормони, що виділяються в цей час у великій кількості - впливаючи на зони росту, ці гормони в сукупності з гормоном росту призводять до прискорення лінійних темпів зростання, а в подальшому - до закриття ростових зон.
Регуляція секреції гормону росту.
Протягом багатьох років вважали, що продукція гормону росту припиняється в дорослому стані, що не відповідає дійсності. У міру дорослішання у дуже старих людей продукція гормону повільно знижується до 25% щодо юнацького рівня. Секреція гормону росту нестабільна. Механізм контролю продукції соматотропіну не цілком зрозумілий, але деякі стимулюючі чинники, що опосередковують індивідуальні коливання його секреції, очевидно, такі: (1) голодування, особливо білкове, (2) гіпоглікемія або низька концентрація жирних кислот в крові; (3) фізичні навантаження, (4) емоції; (5) травма. Концентрація гормону росту наростає протягом перших 2 год глибокого сну. Нормальна концентрація гормону росту в плазмі дорослого коливається від 1,6 до 3 нг / мл; у дітей і підлітків вона складається близько 6 нг / мл. Цей рівень може зростати до 50 нг / мл в результаті тривалого голодування. В екстрених ситуаціях гіпоглікемія є більш потужним стимулятором секреції гормону росту, ніж різке зниження споживання білка. Навпаки, в умовах хронічного стресу секреція гормону росту, мабуть, більшою мірою пов'язана з дефіцитом білка в клітині, ніж зі ступенем нестачі глюкози. Наприклад, надзвичайно високий рівень гормону росту, що спостерігається під час голодування, тісно корелює зі ступенем дефіциту білка.
Серед розглянутих раніше факторів, що змінюють продукцію гормону росту, один викликав подив фізіологів, які намагаються розгадати таємницю регуляції секреції гормону росту. Відомо, що його продукція регулюється двома гормонами, секретується гіпоталамусом і потім транспортуються в передню частку гіпофіза через портальну гіпоталамо-гіпо-фізарную систему: гормон росту-рилізинг гормон і гормон росту-ингибирующий гормон (останній називають соматомедину). Обидва вони - поліпептиди. Гормон росту-рилізинг гормон складається з 44 амінокислотних залишків, соматостатин - з 14. Областями гіпоталамуса, відповідальними за продукцію ГРРГ, є ВМЯ. Це та ж область гіпоталамуса, яка чутлива до концентрації глюкози в крові і викликає почуття ситості при гіперглікемії і відчуття голоду при гіпоглікемічних станах. Секреція соматостатина регулюється близько розташованими структурами гіпоталамуса, тому справедливо припустити, що деякі з тих же сигналів, які направляють харчова поведінка, змінюють і рівень продукції гормону росту. Подібним чином сигнали, що свідчать про емоції, стресі, травмі, можуть запускати гіпоталамічний контроль секреції соматотропіну. Експериментально показано, що катехоламіни, дофамін і серотонін, кожен з яких вивільняється різними нейрональними системами гіпоталамуса, збільшують швидкість продукції гормону росту. Більшою мірою регуляція секреції гормону росту, можливо, опосередкована гормон росту-рилізинг гормоном, ніж соматостатином. ГРРГ стимулює секрецію гормону росту, взаємодіючи зі специфічними рецепторами зовнішньої поверхні мембрани відповідних клітин аденогіпофіза. Рецептори активують аденилатциклазную систему клітини, підвищуючи рівень циклічного аденозинмонофосфату. Це супроводжується як коротко-, так і довгостроковими ефектами. Короткочасні ефекти полягають у збільшенні транспорту іонів кальцію в клітину; через кілька хвилин це призводить до злиття бульбашок з гормоном росту з клітинної мембраною і надходженню гормону в кров. Довгострокові ефекти опосередковані активацією процесів транскрипції в ядрі і збільшенням продукції нових молекул гормону росту. Якщо гормон росту вводиться експериментальним тваринам безпосередньо в кров протягом декількох годин, швидкість продукції їх власного гормону падає. Це вказує на те, що продукція гормону росту підлягає регулюванню за допомогою механізму негативного зворотного зв'язку, що справедливо для більшості гормонів. Не можна точно сказати, чи забезпечується механізм негативного зворотного зв'язку зниженням продукції гормон росту-рилізинг гормону або вивільненням соматостатину, гальмуючого продукцію гормону росту. Наші знання про регуляції секреції гормону росту недостатні, щоб скласти вичерпну картину. Однак у зв'язку з надзвичайно високою секрецією соматотропіну під час голодування і його вкрай важливими довготривалими впливами на синтез білка і процеси росту можна припустити: найбільш важливим механізмом регуляції пролонгованої секреції гормону росту є концентрація поживних речовин в тканинах як довгострокова характеристика забезпечення харчування самих тканин, особливо рівня білків. У зв'язку з цим дефіцит поживних речовин або зростання білкової потреби тканин, наприклад при надзвичайних фізичних навантаженнях, і як наслідок - високу потребу м'язових тканин в поживних речовинах, є одним із способів стимуляції продукції гормону росту. У свою чергу, гормон росту забезпечує синтез нових білків на тлі вже свершающихся перетворень білка в клітинах.
Важливе місце в регуляції процесів росту і перш за все синтезу білка в різних органах належить інсуліну. Цей гормон острівковогоапарату підшлункової залози має широкий спектр дії на метаболізм і є, зокрема, стимулятором білкового синтезу на різних рівнях в м'язах, печінці, нирках, м'яких сполучних тканинах. Крім того, він може при тривалій дії стимулювати синтез ДНК і мітози в клітинах сполучної тканини, прискорюючи входження їх в S-фазу клітинного циклу. Всі ці ефекти гормон здатний викликати у інтактних і гіпофізектомірованних тварин, а також в дослідах in vitro. Механізми і шляхи дії інсуліну на що реагують клітини загалом схожі з ефектами різних соматомединов або великих концентрацій СТГ. Інсулін на перших етапах регулює принаймні дві стадії білкового синтезу: прискорює транспорт амінокислот через мембрани (в м'язах) і стимулює процеси трансляції в рибосомах, а також синтез рРНК і ряду мРНК в ядрі (в м'язах, печінці, нирках, сполучної тканини). Мабуть, Соматомедин і інсулін спо. собнимі взаємодіяти в деяких клітинах з одними і тими ж рецепторами. Інсулін (і СТГ) підсилює ростові ефекти ПГF2a на фібробласти. Можливо, інсулін здатний чинити певний стимулюючу дію і на лінійний ріст організму. Так, тривале введення великих доз гормону молодим гіпофізектомірованних тваринам викликає у них деяку інтенсифікацію зростання епі-фізарних хрящів. Однак цей ефект інсуліну значно слабкіше, ніж ефект СТГ - соматомединов. Разом з тим стимулюючий вплив СТГ і його посередників на лінійний ріст і прибавку в масі тіла молодих тварин може помітно знижуватися при порушенні діяльності інсулярного апарату. Передбачається, що інсулін не тільки сам підсилює анаболічні процеси, а й сяособстаует реалізації ефектів СТГ і «соматомединов» на різні периферичні тканини. Крім того, інсулін, як уже зазначалося, може посилювати продукцію СТГ гіпофізом, стимулюючи секрецію соматолиберина і послаблюючи секрецію соматостатину гіпоталамусом. СТГ ж, в свою чергу, може посилювати секрецію інсуліну. У той же час соматостатин гіпоталамуса і острівковогоапарату - сильний інгібітор секреції СТГ і інсуліну.
Гормон росту - його ще називають соматотропін, соматотропний гормон або соматропін. Є пептидним гормоном передньої долі гіпофіза. Гормон росту входить в сімейство поліпептидних гормонів. Туди також входять плацентарний лактоген і пролактин. Даний гормон був виділений вперше в 1956 році.
У хромосомі 17 в сусідніх локусах розташовуються п'ять генів гормону росту, які мають дуже високий ступінь гомології. Вчені вважають, що дані гени з'явилися в ході дуплікації так званого предків ого гена. З цих генів тільки два утворюють дві основні ізоформи гормону росту. При цьому одна ізоформа синтезується здебільшого в гіпофізі, інша ізоформа синтезується в клітинах синцитіотрофобласту плаценти. У крові людини є кілька ізоформ, основна ізоформа з молекулярної масою 22124 Да містить 191 амінокіслоту.Секреція гормону росту має добові піки. Такі піки наступають як правило кожні 3-5 годин. Найбільший пік секреції гормону росту настає вночі, коли людина спить, приблизно через 2 години після засипання.
Дія гормону росту
Соматотропин в молодому віці сприяє прискореному лінійному росту в кістках. Такий вплив в першу чергу виявляється на довгі трубчасті кістки кінцівок. Також гормон росту має сильне анаболічний і анти-катаболічних дія, посилюючи синтез білка і гальмуючи його розпад. Дія гормону росту знижує рівень відкладень підшкірного жиру, збільшуючи інтенсивність його згоряння, а також призводить до помітного збільшення співвідношення м'язової маси до жирової.
Також встановлено, що гормон росту впливає на регуляцію вуглеводного обміну, викликаючи підвищення рівня глюкози в крові, і входить до групи контрінсулярнихгормонів, знижує вплив інсуліну на вуглеводний обмін.
Гормон росту впливає на острівкові клітини підшлункової залози, підсилює поглинання кальцію кістковою тканиною і має імуностимулюючу ефектом.
Вченими встановлено, що багато ефекти гормон росту викликає безпосередньо, але більша частина ефектів викликається опосредовательно через інсуліноподібний фактор росту (IGF-1), раніше званим соматомедин C, що виробляється в печінці під дією гормону росту і стимулює зростання більшості внутрішніх органів. Синтезування додаткової кількості IGF-1 відбувається в тканинах-помсти.
Для того, щоб гормон росту викликав анаболічний ефект необхідна наявність інсуліну, що буде сприяти синтезу білка. При відсутності інсуліну анаболізму гормону не матиме місце. Разом соматотропин і інсулін діють на синтез білка синергично. Саме з недостатністю інсуліну у дітей - діабетиків I типу пов'язують їх слабке зростання і уповільнене фізичний розвиток.
Також для того, щоб гормон росту викликав анаболічний афект і сприяв спалюванню жиру необхідна наявність гормонів щитовидної залози і статевих гормонів. Це пояснює відставання у фізичному і лінійному розвитку у дітей з гіпогонадизмом та гіпотиреоз.
Соматотропін (гормон росту) впливає і на головний мозок, здійснюючи регуляцію центральної нервової системи. Деякі дослідження показали, що гормон росту може долати гематоенцефалічний бар'єр і виробляється також в гіпокампі. У різних відділах головного та спинного мозку були виявлені рецептори гормону росту.
Гормон росту та інші гормони, які впливають на ростові процеси надзвичайно важливі для організму людини. Без їхньої продукції неможливий нормальний ріст людини, розвиток кісткової і м'язової системи, психологічного здоров'я. Недолік будь-якого гормону, що впливає на ростові процеси, може привести до важких захворювань, відставання в рості і розвитку. Правильне харчування, режим дня, заняття спортом і позитивний емоційний фон сприяють правильній продукції гормонів.
Не тільки соматотропний гормон впливає на зростання людини. Опосередковане чи пряме дію також надають інсулін, статеві гормони і інші.
Список використаної літератури та інших джерел:
3. Методичний посібник «Гормони людини», проф. Верин