Гормон роста или соматотропный гормон: эффект у взрослых и детей

Влияние окситоцина на психологическое здоровье

Большая часть гормона вырабатывается в гипоталамусе —отделе мозга, который регулирует эндокринную систему. Все связанные с ним положительные чувства появляются здесь.

Однако окситоцин производит и другая часть мозга — опорное ядро краевой полоски. Этот отсек еще до конца не изучен, однако есть предположения, что именно там формируются тревожные расстройства, депрессия и аддикции. Причины появления окситоцина в этом отделе мозга до недавнего времени были неизвестны. Эксперименты на мышах показали, что именно в опорном ядре окситоцин провоцирует беспокойство, а также зависть []. Здесь он вырабатывается в связи с продолжительным стрессом. При этом мимолетные эмоциональные всплески на выброс окситоцина не влияли.

Реакции на гормон, как и в случае с гипоталамусом, были активнее у самок []. Таким образом, есть вероятность, что новые исследования прольют свет на изучение и лечение тревожных расстройств, которые чаще встречаются у женщин [].

Что делать при дефиците или избытке соматотропного гормона?

После 20 лет уровень гормона роста постепенно снижается – каждые 10 лет на 14%. Причем снижается не только его суточная выработка, но и выделение в ответ на стимулы. Частично причиной тому является снижение чувствительности гипофиза, которая обостряется, если у человека есть другие болезни, например, гипотиреоз, нарушение липидного обмена (увеличение свободных жирных кислот), сахарный диабет и ожирение.

В отличие от детей, взрослым труднее догадаться, что некоторые ткани продолжают расти из-за акромегалии. Вы можете заметить изменения во внешности через несколько лет после начала заболевания

Но обратите внимание на свое самочувствие. Если Вас беспокоят постоянная потливость, головная боль, боль в суставах или нарушение менструального цикла, необходимо выяснить, нет ли у Вас опухоли гипофиза, желудка, поджелудочной железы и других органов, которые могут выделять большое количество соматотропного гормона

Если Вы заметили признаки дефицита или избытка СТГ, следует сдать биохимический анализ крови.

Соматотропный гормон у детей и подростков

Именно благодаря соматотропину детские кости растут в длину, мышцы накапливают белок, и растет хрящевая ткань трубчатых костей (кости конечностей). Уровень СТГ увеличивается по мере взросления ребенка. Пик его концентрации отмечают в период полового созревания.

ИФР стимулируют рост не только костей и мышц, но и внутренних органов. Благодаря инсулиноподобному фактору в период активного роста масса сердца, легких, почек и других органов также увеличивается.

Интересный факт!

Дефицит СТГ у детей

Из-за соматотропной недостаточности у детей развивается карликовость. По-научному эта болезнь называется гипофизарным нанизмом (по-гречески nanos – карлик). При нанизме ребенок резко отстает в росте и физическом развитии от сверстников.

Выделяют абсолютный и относительный дефицит соматотропного гормона. При абсолютном гипофиз выделяет недостаточно СТГ.

Причиной абсолютного дефицита гормона роста могут быть:

• повреждения гипофиза или гипоталамуса (при травме, инфекциях и других патологиях);
• дефект гена, который контролирует синтез соматотропина.

Почти в 75% случаев никакой патологии найти не удается, и тогда дефицит соматотропина считается относительным, то есть количество гормона в норме, но его эффекты неощутимы.

Относительная недостаточность соматотропина возникает, если:

• гипофиз выделяет структурно несовершенный соматотропный гормон;
• клетки печени не реагируют на стимуляцию СТГ и не выделяют инсулиноподобные факторы (посредники СТГ);
• клетки-мишени в костях нечувствительные ни к СТГ, ни к его посредникам.

При некоторых формах относительной недостаточности СТГ его концентрация в крови повышена. Это связано с тем, что в крови после выброса соматотропного гормона не повышается уровень его посредника – ИФР. Именно инсулиноподобный фактор роста обеспечивает обратную связь с гипофизом и тормозит выработку СТГ. Но при отсутствии посредника обратная связь нарушается, а гипофиз выделяет еще больше гормона роста.

Интересный факт!

Нанизм и малый рост – два разных состояния, связанные с низким уровнем СТГ

Дети с недостатком соматотропного гормона рождаются с нормальной массой тела и длиной конечностей. Педиатр подозревает нанизм, если рост ребенка увеличивается менее чем на 4 см в год.

Нанизм проявляется к 3 – 4 годам жизни, а до этого ребенок растет нормально. Дело в том, что с материнским молоком малыш получает пролактин. Это еще один гормон гипофиза, который структурно схож с СТГ. В раннем детском возрасте пролактин действует подобно гормону роста. Но как только грудное вскармливание прекращают, дефицит СТГ дает о себе знать. Именно поэтому конечности у людей с карликовостью непропорциональны телу и остаются такими же, какие были в 4 года.

Интересный факт!

Правила тренировок при приеме гормона

Спортсменам, принимающим гормоны, следует помнить о правилах эффективной тренировки:

1. Чередование нагрузок на разные группы мышц. Для наращивания мышечной массы и повышения эффективности занятий все мышцы нужно разделить на 3 группы. Во время каждой отдельной тренировки нагружать нужно только 1 группу мышц.
2. Оптимальное время тренировки составляет от 1 до 2 часов. Все упражнения повторяются по 8 подходов, сам комплекс должен повторяться не менее 3 раз.
3. Перед началом тренировки необходимо размять мышцы и подготовить их к предстоящим нагрузкам. Гормон роста приводит к увеличению мышечной массы, создает дополнительную нагрузку на не поспевающие за ней суставы и другие элементы опорно-двигательного аппарата, что может стать причиной травмы.
4. Интенсивность нагрузок следует увеличивать от тренировки к тренировке, чтобы мышцы получали соответствующий импульс развития.
5. После завершения курса приема гормона необходимо плавно снизить силу нагрузки и интенсивность занятий примерно на треть от достигнутого результата, для того чтобы не разрушить мышечную ткань. А потом постепенно довести ее до привычного уровня, который был до приема соматотропина.

Пищевые добавки

Чтобы извлечь выгоду из идеи, что GH может быть полезен для борьбы со старением, компании, продающие диетические добавки, имеют веб-сайты, на которых продаются продукты, связанные с GH в рекламном тексте, с названиями, звучащими с медицинской точки зрения, описанными как «HGH Releasers». Типичные ингредиенты включают аминокислоты, минералы, витамины и / или экстракты трав, комбинация которых описана как заставляющая организм вырабатывать больше гормона роста с соответствующими полезными эффектами. В Соединенных Штатах, поскольку эти продукты продаются как пищевые добавки, они незаконно содержат GH, который является лекарственным средством. Кроме того, в соответствии с законодательством США продукты, продаваемые в качестве пищевых добавок, не могут иметь утверждений о том, что добавка лечит или предотвращает какие-либо заболевания или состояния, а рекламные материалы должны содержать заявление о том, что заявления о пользе для здоровья не одобрены FDA. FTC и FDA применяют закон, когда им становится известно о нарушениях.

Побочные эффекты гормона роста

Поскольку соматотропин естественным образом вырабатывается в организме, негативные последствия при его применении наблюдаются редко. Побочное действие может проявиться при употреблении гормона роста в высоких дозах на протяжении длительного периода либо при скрытой угрозе онкологических заболеваний и других воспалительных процессов, которые уже были до использования гормона, и в процессе чего набирают необратимые последствия с курсом самотропина. Таким образом, гормон роста может простимулировать опухолевые процессы, которые были спящими, поэтому стоит хорошо пройти обследование перед его использованием и узнать, была ли онкология у ближайших родственников. В случае, если такие родственники есть, вы автоматически попадаете в зону риска и от гормона роста лучше отказаться.

К распространённым негативным реакциям относят:

• тунельный синдром – болезненные ощущения, онемение конечностей из-за передавливания растущими мышцами периферических нервов;
• повышение артериального давления;
• отечность из-за накопления жидкости в мышечной ткани (во время курса соматотропного гормона рекомендуется употреблять меньше соленой пищи, воздержаться от алкоголя);
• сыпь, зуд, припухлость, покраснение, болезненность, другие реакции в зоне инъекций;
• сонливость, апатия, болезненность мышц и суставов, в редких случаях – рост температуры (чаще возникает как реакция на некачественный препарат);
• угнетение работы щитовидной железы (внешне никак не проявляется, компенсируется приемом Тироксина по 25 мкг в сутки).

При злоупотреблении гормоном могут наблюдаться: акромегалия, сердечная гипертрофия, рост живота, в редких случаях – гинекомастия (увеличение грудных желез у мужчин). Большая часть последствий исчезает при снижении дозировки соматотропина, при правильном приеме – вовсе не развивается.

Клиническое значение

Избыток

Наиболее частым заболеванием с избытком GH является опухоль гипофиза, состоящая из соматотрофных клеток передней доли гипофиза. Эти соматотропные аденомы доброкачественные и медленно растут, постепенно производя все больше и больше GH. В течение многих лет основными клиническими проблемами были проблемы с избытком гормона роста. В конце концов, аденома может стать достаточно большой, чтобы вызвать головные боли, ухудшить зрение из-за давления на зрительные нервы или вызвать дефицит других гормонов гипофиза за счет смещения.

Длительный избыток гормона роста приводит к утолщению костей челюсти, пальцев рук и ног, что приводит к тяжести челюсти и увеличению размеров пальцев, что называется акромегалией . Сопутствующие проблемы могут включать потоотделение, давление на нервы (например, синдром запястного канала ), мышечную слабость, избыток глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ), резистентность к инсулину или даже редкую форму диабета 2 типа , а также снижение половой функции.

ГР-секретирующие опухоли обычно распознаются на пятом десятилетии жизни. Такая опухоль крайне редко возникает в детстве, но когда это происходит, чрезмерный GH может вызвать чрезмерный рост, традиционно называемый гипофизарным гигантизмом .

Хирургическое удаление — обычное лечение опухолей, продуцирующих GH. В некоторых случаях может использоваться сфокусированное излучение или антагонист GH, такой как пегвисомант , для уменьшения опухоли или блокирования функции. Другие препараты, такие как октреотид (агонист соматостатина) и бромокриптин ( агонист дофамина ), могут использоваться для блокирования секреции GH, потому что и соматостатин, и дофамин отрицательно ингибируют GHRH-опосредованное высвобождение GH из передней доли гипофиза.

Дефицит

Последствия дефицита гормона роста (GH) различаются в зависимости от возраста, в котором они возникают. Изменения в соматомедине могут привести к дефициту гормона роста с двумя известными механизмами; неспособность тканей реагировать на соматомедин или неспособность печени производить соматомедин. Основными проявлениями дефицита GH у детей являются задержка роста , развитие низкого роста и задержка полового созревания. У взрослых изменение соматомедина способствует увеличению активности остеокластов , что приводит к ослаблению костей, которые более подвержены патологическим переломам и остеопорозу . Однако у взрослых дефицит встречается редко, и наиболее частой причиной является аденома гипофиза . Другие взрослые причины включают продолжение проблемы детства, другие структурные поражения или травмы и очень редко идиопатический GHD.

Взрослые с GHD «имеют тенденцию к относительному увеличению жировой массы и относительному уменьшению мышечной массы и, во многих случаях, снижению энергии и качества жизни».

Диагностика дефицита гормона роста включает в себя многоэтапный диагностический процесс, обычно завершающийся тестами на стимуляцию гормона роста, чтобы увидеть, будет ли гипофиз пациента выпускать импульс гормона роста при провоцировании различными стимулами.

Гормон роста (соматотропный гормон, СТГ)

Соматотропный гормон (СТГ), известный как гормон роста (ГР, GH), является полипептидом (белком), секретируемым передней долей гипофиза. Органами-мишенями, то есть органами, на которые действует гормон, являются все клетки организма человека.

Функции гормона роста

Функциями гормона роста являются: активация синтеза ИФР-1 в печени; увеличение линейного роста костей; повышение синтеза белков; уменьшение катаболизма белков; снижение отложения подкожного жира; стимуляция продукции глюкозы печенью; ускорение восстановления тканей после травм.

Секреция гормона роста

Секрецию гормона роста контролируют два гормона, вырабатываемые в гипоталамусе: соматолиберин и соматостатин. Соматолиберин стимулирует синтез и секрецию гормона роста, в то время как соматостатин подавляет секрецию гормона роста, однако не влияет на его синтез. Гормон роста выделяется в течение дня волнообразно, приблизительно каждые два часа и имеет максимальный всплеск секреции во время фазы медленного сна.

О взаимосвязи гормонов и мышечной массы можно прочесть в моей книге «Гормоны и гипертрофия скелетных мышц человека»

Положительные эффекты введения гормона роста в организм человека

Положительными эффектами введения гормона роста в организм человека являются: увеличение синтеза и уменьшение катаболизма белков; снижение отложения подкожного жира; стимуляция продукции глюкозы печенью; ускорение восстановления тканей после травм. Однако прием гормона роста обеспечивает скромный прирост силы как у молодых, так и у пожилых людей.

Негативные эффекты введения гормона роста в организм человека

Негативными эффектами введения гормона роста являются: гипертензия, акромегалия, остеоартрит и деформация позвонков, апноэ во сне, сахарный диабет, повышенный риск рака толстой кишки, усиленное потоотделение и образование папиллом, увеличение органов.

Влияние силовой тренировки на концентрацию гормона роста в крови

Силовая тренировка вызывает повышение концентрации гормона роста в крови у мужчин и женщин через 30 минут после начала тренировки. На концентрацию гормона роста в крови существенно влияют: большой объем силовой работы и выполнение большого количества подходов; интервал отдыха (оптимально 1 мин.); величина отягощения (оптимально 8-10 ПМ).

У пожилых людей в ответ на силовую тренировку концентрация гормона роста в крови меняется незначительно (до 4 мкг/л).

Влияние аэробной тренировки на концентрацию гормона роста в крови

Аэробная тренировка вызывает повышение концентрации гормона роста в крови через 15 минут после начала тренировки. Под влиянием аэробных упражнений женщины достигают значительно больших значений концентрации гормона роста в крови по сравнению с мужчинами. Чем выше интенсивность аэробных упражнений, тем выше секреция гормона роста. На уровень секреции гормона роста существенно влияет степень ожирения. Чем она выше, тем ниже секреция гормона роста. Уровень секреции гормона роста при выполнении аэробной тренировки у пожилых людей в 5-7 раз ниже, чем у молодых, однако различия минимизируются, если пожилые люди занимаются фитнесом.

Литература

1. Эндокринная система, спорт и двигательная активность. – Киев: Олимпийская литература, 2008. – 600 с.
2. Самсонова А.В. Гормоны и гипертрофия скелетных мышц человека: учеб. пособие. – СПб: Кинетика, 2019.– 204 с.
3. Papadakis MA Growth hormone replacement in healthy older men improves body composition but not functional ability /M. A. Papadakis, D. Grady, D. Black, M.J. Tierney, G. A. Gooding,  M. Schambelan, C. Grunfeld // Ann Intern Med.,1996.– Vol. 124(8).– P.708-716.
4. Pritzlaff, Cathy J., Laurie Wideman, Judy Y. Weltman, Robert D. Abbott, Margaret E. Gutgesell, Mark L. Hartman, Johannes D. Veldhuis and Arthur Weltman. Impact of acute exercise intensity on pulsatile growth hormone release in men. J. Appl. Physiol. 87(2): 498–504, 1999.

ТТГ при беременности

Хорионический гонадотропин обладает похожим молекулярным строением с тиреотропным гормоном, что определяет активацию работы щитовидной железы. В 1-ом триместре концентрация тиреоидных гормонов увеличивается, а ТТГ — снижается. В дальнейшем тиреотропин возвращается в норму. Поэтому ТТГ норма сильно зависит от триместра и должна определяться исключительно лечащим врачом.

Небольшое отступление от нормальных показателей (не больше 5 мЕд/литр) может развиться следствие перенесенного психо-эмоционального перенапряжения у беременной женщины. Постоянно повышенная концентрация ТТГ при беременности может быть признаком следующих состояний:

• Воспаление в щитовидной железе.
• Тяжелый гестоз.
• Новообразования в органах эндокринной системы.
• Гипофизарная аденома.
• Гипотериоз.
• Надпочечников недостаточность.
• Тяжелые заболевания внутренних органов и прочее.

Если низкий уровень ТТГ во время беременности выявляется в 1-ом триместре, то женщине можно не переживать. Такое изменение может быть вызвано появлением признаков токсикоза, часто проявляющегося в качестве тошноты и рвоты. Нормальные гормональные показатели появляются только во втором триместре, когда происходит спад токсикозом симптоматики.

Опасностью является снижение тиреотропного гормона на фоне поражения эндокринной системы

Поэтому крайне важно регулярно контролировать гормональный фон и при выявлении даже небольших отклонений обращаться за врачебной помощью. Отсутствие своевременного медицинского вмешательства может привести к выкидышу, преждевременным родам, гестозу, гипоксии плода, задержке роста и развития ребенка

История разработки лекарств

Идентификация, очистка и последующий синтез гормона роста связаны с Чох Хао Ли . Компания Genentech впервые применила рекомбинантный гормон роста человека в терапии человека в 1981 году.

До его производства с помощью технологии рекомбинантных ДНК, гормон роста используется для лечения дефицитов экстрагировали из гипофиза от трупов . Попытки создать полностью синтетический гормон роста потерпели неудачу. Ограниченные поставки гормона роста привели к тому, что терапия гормона роста была ограничена лечением идиопатического низкого роста. Очень ограниченные клинические исследования гормона роста, полученного из обезьяны Старого Света, макаки-резус , были проведены Джоном С. Беком и его коллегами в Монреале в конце 1950-х годов. Исследование, опубликованное в 1957 году, которое проводилось на «13-летнем мужчине с хорошо документированным гипопитуитаризмом, вторичным по отношению к краниофиарингиоме», обнаружило, что: «Гормон роста человека и обезьяны привел к значительному увеличению накопления азота … ( и) наблюдалась задержка калия, фосфора, кальция и натрия … Наблюдалась прибавка в массе тела в течение обоих периодов … Наблюдалось значительное увеличение экскреции альдостерона с мочой в течение обоих периодов введения препарата для роста. гормона роста. Это было наиболее заметно у гормона роста человека. … Ухудшение кривой толерантности к глюкозе стало очевидным после 10 дней введения гормона роста человека. На пятый день введения обезьяньего роста не было обнаружено никаких изменений толерантности к глюкозе. гормон ». Другое исследование, опубликованное в 1958 году, проводилось на шести людях: по той же теме, что и статья в Science; 18-летний мужчина с отсталостью в естественном и сексуальном развитии и возрастом скелета от 13 до 14 лет; 15-летняя женщина с хорошо подтвержденным гипопитуитаризмом, вторичным по отношению к краниофарингиоме; 53-летняя женщина с карциномой груди и обширными метастазами в скелете; 68-летняя женщина с прогрессирующим постменопаузальным остеопорозом; и здоровый 24-летний студент-медик без каких-либо клинических или лабораторных доказательств системного заболевания.

В 1985 году необычные случаи болезни Крейтцфельдта-Якоба были обнаружены у людей, которые десять-пятнадцать лет назад получали гормон роста трупа. Основываясь на предположении, что инфекционные прионы, вызывающие заболевание, передавались вместе с гормоном роста трупа, производимый трупом гормон роста был удален с рынка.

В 1985 году биосинтетический гормон роста человека заменил гормон роста человека, полученный из гипофиза, для терапевтического использования в США и других странах.

По состоянию на 2005 год рекомбинантные гормоны роста, доступные в США (и их производители), включали Nutropin ( Genentech ), Humatrope ( Lilly ), Genotropin ( Pfizer ), Norditropin ( Novo ) и Saizen ( Merck Serono ). В 2006 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило версию rHGH под названием Omnitrope (Sandoz). Форма гормона роста с замедленным высвобождением, Nutropin Depot (Genentech и Alkermes) была одобрена FDA в 1999 году, что позволяет делать меньше инъекций (каждые 2 или 4 недели вместо ежедневных); однако производство этого продукта было прекращено Genentech / Alkermes в 2004 году по финансовым причинам (для производства Nutropin Depot требовалось значительно больше ресурсов, чем для производства остальной линии Nutropin).

Что показал анализ

Средняя тренировочная нагрузка в группе VOL оказалась на 28,4% выше, чем в INT, но разницы между группами в относительном потреблении калорий и белков или в увеличении размера широкой мышцы или прямой мышцы бедра исследователи не обнаружили. Зато они заметили существенные различия в эндокринном ответе. На первой неделе уровень гормона роста и кортизола после тренировок в группе VOL был выше на 42,4 и 29.22%, соответственно, для других гормонов разницы не обнаружили. На 8-й неделе тренировок разница сохранилась только для кортизола, его уровень в группе VOL был выше на 21,6%.

Толщина и площадь поперечного сечения мышц после серии силовых тренировок зависели от того, какими были эти показатели до начала 8-недельных занятий, а также от общего эндокринного ответа и от уровня тестостерона в циркулирующей крови. Гормон роста, кортизол, ИФР-1 и инсулин по отдельности не повлияли на размер мышц, хотя после силовых тренировок они активно синтезировались. Эти закономерности справедливы для обеих групп.

Механизм специфического действия тестостерона не вполне ясен. Исследователи ссылаются на литературные данные, согласно которым эффект тестостерона в данном случае может не зависеть от наличия специфических рецепторов к нему. Тестостерон способствует увеличению концентрации кальция в мышечном волокне, что временно увеличивает максимальную силу мышц. В результате мышцы способны выдержать больший объем нагрузок, тренироваться с большей интенсивностью и эффективно увеличивать размер. В любом случае тестостерон, независимо от механизма действия, действительно способствует гипертрофии мышц.

Роль остальных гормонов, вместе взятых меньше, чем у тестостерона, их синтез позволяет объяснить лишь 42,6% увеличения мышечного объема. Действие отдельных гормонов на гипертрофию мышц не ощутимо. Гормон роста может влиять на выделение ИФР-1, но концентрация циркулирующего ИФР-1 не связана с гипертрофией мышц. Возможно, этот гормон влияет на мышечный рост после того, как попадет в клетки, такие сведения в литературе есть, но исследователи этот эффект не проверяли. Известно также, что временные колебания концентрации кортизола не влияют на синтез мышечных белков. Инсулин регулирует те же пути белкового синтеза, что и тестостерон и ИФР-1, но его влияние сразу после тренировки зависит от потребления пищи. По мнению исследователей, существование идеального для роста мышц пост-тренировочного гормонального фона исключить нельзя, однако созданная ими модель позволяет выделить только влияние тестостерона. Такой результат может быть связан с тем, что кровь для анализа отбирали только в первую и восьмую недели. Возможно, это обстоятельство повлияло на чувствительность модели, и анализ большего количества проб позволит выявить роль каждого из гормонов.

Однако тестостерон, безусловно, влияет на мышечный рост вне зависимости от объема нагрузок и интенсивности тренировки.

Рис. Модель взаимосвязи между изменением размера мышц и гормональным ответом на силовую тренировку.

ИФР-1 — инсулиноподобный фактор роста; RF_ПЛ — площадь прямой мышцы бедра rectus femoris; RF_Т — толщина прямой мышцы бедра; VL_ПЛ — площадь широкой
мышцы vastus lateralis; VL_Т — толщина широкой мышцы; Н1 — первая неделя, Н8 — восьмая неделя.