Биологическая функция гормона роста

130. Гормон роста, строение, функции.

Гормон роста (соматотропин)— пептидный гормон образуется в соматотропных клеткахаденогипофиза. МолекулаСТГсостоит из 191 аминокислотного остатка (на восемь остатков меньше, чем в молекулепролактина) и в отличие от пролактина содержит не три, а два внутримолекулярных дисульфидных мостика

Гормоном роста соматотропин называют за то, что у детей и подростков, а также молодых людей с ещё не закрывшимися зонами роста в костяхон вызывает выраженное ускорение линейного (в длину) роста, в основном за счет роста длинных трубчатых костей конечностей. Соматотропин оказывает мощноеанаболическоеи анти-катаболическое действие, усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует снижению отложения подкожногожира, усилению сгорания жира и увеличению соотношения мышечной массы к жировой. Кроме того, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена — он вызывает выраженное повышение уровняглюкозыв крови и является одним из контринсулярных гормонов, антагонистовинсулинапо действию на углеводный обмен. Описано также его действие на островковые клетки поджелудочной железы, иммуностимулирующий эффект, усиление поглощения кальция костной тканью и др. Многие эффекты гормон роста вызывает непосредственно, но значительная часть его эффектов опосредуетсяинсулиноподобными факторами роста.

131. Метаболизм эндогенных и чужеродных токсических веществ: реакции микросомального окисления и реакции конъюгации с глутатионом, глюкуроновой кислотой, серной кислотой.

Обезвреживание большинства ксенобиотиков происходит путём химической модификации и протекает в 2 фазы. В результате этой серии реакций ксенобиотики становятся более гидрофильными и выделяются с мочой. Вещества, более гидрофобные или обладающие большой молекулярной массой (>300 кД), чаще выводятся с жёлчью в кишечник и затем удаляются с фекалиями. Сисгема обезвреживания включает множество разнообразных ферментов, под действием которых практически любой ксенобиотик может быть модифицирован. Микросомальные ферменты катализируют реакции С-гидроксилирования, N-гидроксилирования, О-, N-, S-дезалкилирования, окислительного дезаминирования, сульфоокисления и эпоксидирования. В мембранах ЭР практически всех тканей локализована сисгема микросомального окисления (монооксигеназного окисления). В эксперименте при выделении ЭР из клеток мембрана распадается на части, каждая из которых образует замкнутый пузырёк — микросому, отсюда и название — микросомальное окисление. Эта сисгема обеспечивает первую фазу обезвреживания большинства гидрофобных веществ. В метаболизме ксенобиотиков могут принимать участие ферменты почек, лёгких, кожи и ЖКТ, но наиболее активны они в печени. К группе микросомальных ферментов относят специфические оксидазы, различные гидролазы и ферменты конъюгации. Вторая фаза — реакции конъюгации, в результате которых чужеродное вещество, модифицированное ферментными сисгемами ЭР, связывается с эндогенными субстратами — глюкуроновой кислотой, серной кислотой, глицином, глутатионом. Образовавшийся конъюгат удаляется из организма.

Микросомальное окисление. Микросомальные оксидазы — ферменты, локализованные в мембранах гладкого ЭР, функционирующие в комплексе с двумя внемитохондриальными ЦПЭ. Ферменты, катализирующие восстановление одного атома молекулы О2 с образованием воды и включение другого атома кислорода в окисляемое вещество, получили название микросомальных оксидаз со смешанной функцией или микросомальных монооксигеназ. Окисление с участием монооксигеназ обычно изучают, используя препараты микросом.

Основные ферменты микросомальных электронтранспортных цепей. Микросомальная сисгема не содержит растворимых в цитозоле белковых компонентов, все ферменты — мембранные белки, активные центры которых локализованы на цитоплазматической поверхности ЭР. Сисгема включает несколько белков, составляющих электронтранспортные цепи (ЦПЭ). В ЭР существуют две такие цепи, первая состоит из двух ферментов — NADPH-P450 редуктазы и цитохрома Р450, вторая включает фермент NADH-цитохром-b5 редуктазу, цитохром b5 и ещё один фермент — стеароил-КоА-десатуразу.

Электронтранспортная цепь — NADPH-P450 редуктаза — цитохром Р450. В большинстве случаев донором электронов (e) для этой цепи служит NADPH, окисляемый NАDРН-Р450 редуктазой. Фермент в качестве простетической группы содержит 2 кофермента — флавинаденинди-нуклеотид (FAD) и флавинмононуклеотид (FMN). Протоны и электроны с NADPH переходят последовательно на коферменты NADPH-P450 редуктазы. Восстановленный FMN (FMNH2) окисляется цитохромом Р450

Цитохром Р450 — гемопротеин, содержит простетическую группу гем и имеет участки связывания для кислорода и субстрата (ксенобиотика). Название цитохром Р450 указывает на то, что максимум поглощения комплекса цитохрома Р450 лежит в области 450 нм. Окисляемый субстрат (донор электронов) для NADH-цитохром b5 -редуктазы — NADH (см. схему выше). Протоны и электроны с NADH переходят на кофермент редуктазы FAD, следующим акцептором электронов служит Fe 3+ цитохрома b5. Цитохром b5 в некоторых случаях может быть донором электронов (e) для цитохрома Р450 или для стеароил-КоА-десатуразы, которая катализирует образование двойных связей в жирных кислотах, перенося электроны на кислород с образованием воды.

NADH-цитохром b5 редуктаза двухдоменный белок. Глобулярный цитозольный домен связывает простетическую группу — кофермент FAD, а единственный гидрофобный «хвост» закрепляет белок в мембране.

Цитохром b5— гемсодержащий белок, который имеет домен, локализованный на поверхности мембраны ЭР, и короткий «заякоренный» в липидном бислое спирализованный домен.

NADH-цитохром b5 -редуктаза и цитохром b5, являясь «заякоренными» белками, не фиксированы строго на определённых участках мембраны ЭР и поэтому могут менять свою локализацию.

Функционирование цитохрома Р450. Известно, что молекулярный кислород в триплетном состоянии инертен и не способен взаимодействовать с органическими соединениями. Чтобы сделать кислород реакционно-способным, необходимо его превратить в синглетный, используя ферментные системы его восстановления. К числу таковых принадлежит моноксигеназная сисгема, содержащая цитохром Р450. Связывание в активном центре цитохрома Р450 липофильного вещества RH и молекулы кислорода повышает окислительную активность фермента. Один атом кислорода принимает 2 е и переходит в форму О 2- . Донором электронов служит NADPH, который окисляется NADPH-цитохром Р450 редуктазой. О 2- взаимодействует с протонами: О 2- + 2Н + → Н2О, и образуется вода. Второй атом молекулы кислорода включается в субстрат RH, образуя гидроксильную группу вещества R-OH. Суммарное уравнение реакции гидроксилирования вещества RH ферментами микросомального окисления:

Субстратами Р450 могут быть многие гидрофобные вещества как экзогенного (лекарственные препараты, ксенобиотики), так и эндогенного (стероиды, жирные кислоты и др.) происхождения. Таким образом, в результате первой фазы обезвреживания с участием цитохрома Р450 происходит модификация веществ с образованием функциональных групп, повышающих растворимость гидрофобного соединения. В результате модификации возможна потеря молекулой её биологической активности или даже формирование более активного соединения, чем вещество, из которого оно образовалось.

Свойства системы микросомальногоокисления. Важнейшие свойства ферментов микросомального окисления: широкая субстратная специфичность, которая позволяет обезвреживать самые разнообразные по строению вещества, и регуляция активности по механизму индукции.

Участие трансферам в реакциях конъюгации. Все ферменты, функционирующие во второй фазе обезвреживания ксенобиотиков, относят к классу трансфераз. Они характеризуются широкой субстратной специфичностью.

УДФ-глюкуронилтрансферазы

Локализированные в основном в ЭР уридин-дифосфат (УДФ)-глюкуронилтрансферазы присоединяют остаток глюкуроновой кислоты к молекуле вещества, образованного в ходе микросомального окисления.

В общем виде реакция с участием УДФ-глюкуронилтрансферазы записывается так:

Сульфотрансферазы

Цитоплазматические cульфотрансферазы катализируют реакцию конъюгации, в ходе которой остаток серной кислоты (-SO3H) от 3′-фосфоаденозин-5′-фосфосульфата (ФАФС) присоединяется к фенолам, спиртам или аминокислотам Реакция с участием сульфотрансферазы в общем виде записывается так:

Ферменты сульфотрансферазы и УДФ-глюкуронилтрансферазы участвуют в обезвреживании ксенобиотиков, инактивации лекарств и эндогенных биологически активных соединений.

Особое место среди ферментов, участвующих в обезвреживании ксенобиотиков, инактивации нормальных метаболитов, лекарств, занимают глутатионтрансферазы (ГТ). Глутатионтрансферазы функционируют во всех тканях и играют важную роль в инактивации собственных метаболитов: некоторых стероидных гормонов, простагландинов, билирубина, жёлчных кислот, продуктов ПОЛ. Известно множество изоформ ГТ с различной субстратной специфичностью. В клетке ГТ в основном локализованы в цитозоле, но имеются варианты ферментов в ядре и митохондриях. Для работы ГТ требуется глутатион (GSH).

Глутатион — трипептид Глу-Цис-Гли (остаток глутаминовой кислоты присоединён к цис-теину карбоксильной группой радикала).

ГТ обладают широкой специфичностью к субстратам, общее количество которых превышает 3000. ГТ связывают очень многие гидрофобные вещества и инактивируют их, но химической модификации с участием глугатиона подвергаются только те, которые имеют полярную группу. То есть субстратами служат вещества, которые, с одной стороны, имеют электрофильный центр (например, ОН-группу), а с другой стороны — гидрофобные зоны. Обезвреживание, т.е. химическая модификация ксенобиотиков с участием ГТ, может осуществляться тремя различными способами:

путём конъюгации субстрата R с глутатионом (GSH):

в результате нуклеофильного замещения:

восстановления органических пероксидов до спиртов:

Сисгема обезвреживания с участием ГТ и глутатиона играет уникальную роль в формировании резистентности организма к самым различным воздействиям и является наиболее важным защитным механизмом клетки. В ходе биотрансформации некоторых ксенобиотиков под действием ГТ образуются тиоэфиры (конъюгаты RSG), которые затем превращаются в меркаптаны, среди которых обнаружены токсические продукты. Но конъюгаты GSH с большинством ксенобиотиков менее реакционно-способны и более гидрофильны, чем исходные вещества, а поэтому менее токсичны и легче выводятся из организма. ГТ своими гидрофобными центрами могут нековалентно связывать огромное количество ли-пофильных соединений (физическое обезвреживание), предотвращая их внедрение в липидный слой мембран и нарушение функций клетки. Поэтому ГТ иногда называют внутриклеточным альбумином. ГТ могут ковалентно связывать ксенобиотики, являющиеся сильными электролитами. Присоединение таких веществ — «самоубийство» для ГТ, но дополнительный защитный механизм для клетки.

источник

Биологическая функция гормона роста

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+.

Подавляется секреция соматотропина гипоталамическим соматостатином, приводящим к снижению концентрации ионов кальция в соматотрофах аденогипофиза. Увеличивается секреция гормона после мышечных нагрузок, под влиянием травм, инфекций, голодания. Стимулируют продукцию соматотропина вазопрессин, глюкагон, эстрогены (увеличивая число рецепторов соматолиберина на соматотрофах), дофамин, норадреналин, эндорфин и серотонин, причем последний обеспечивает рост секреции гормона в начале глубокого сна, а также изменения обмена веществ. Так, гипогликемия активирует секрецию соматолиберина и соматотропина, а гипергликемия — тормозит; избыток аминокислот и снижение свободных жирных кислот в крови активируют их секрецию. Эти влияния реализуются через специальные ре-цепторные нейроны гипоталамуса, воспринимающие сдвиги биохимического состава крови и участвующие в регуляции обмена веществ. Угнетает синтез и секрецию гормона повышение в крови содержания прогестерона и свободных жирных кислот. Механизм отрицательной обратной связи в саморегуляции уровня гормона в крови реализуется стимуляцией сомато-тропином нейросекреции соматостатина.

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.

Механизм действия соматотропина на клетки-эффекторы заключается в его связывании с двумя молекулами мембранных рецепторов, активации тирозинкиназы — протеинкиназы С, фосфорилировании и активации ци-топлазматических белков. Гормон-рецепторный комплекс активирует и мембранную фосфолипазу С, что ведет к образованию диацилглицерола, мобилизации внутриклеточного кальция и активации протеинкиназы С. Следствием является фосфорилирование и активация цитоплазматических белков, стимулирование транскрипции генов и синтез новых белков. Специфические рецепторы к гормону имеются на клетках жировой, мышечной, хрящевой и лимфоидной ткани, клетках печени, поджелудочной железы, кишечника, половых органов, мозга, легких, сердца и почек.

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.

Основные эффекты соматотропина связаны с его влияниями на обмен веществ, приводящими к: 1) усилению липолиза и уменьшению массы жировой ткани; 2) повышению усвоения аминокислот и синтеза белков, в результате чего масса тела возрастает за счет нежировой ткани; 3) увеличению глюконеогенеза и повышению уровня сахара в крови. Вместе с тем большинство ростовых эффектов гормона опосредуется специальными гуморальными факторами (гормонами) печени, почек и костной ткани, получившими название соматомедины (рис. 6.7). Поскольку эффекты соматомединов на обмен веществ во многом сходны с эффектами инсулина, а их структура имеет сходство с молекулой проинсулина, их еще называют инсулиноподобные факторы роста (ИФР). Химическая структура и основные эффекты установлены для двух факторов (ИФР-1 и ИФР-2). ИФР-1 обладает большим, чем ИФР-2, влиянием на рост, а также является основным фактором, реализующим отрицательную обратную связь в виде угнетения секреции соматолиберина и соматотропина, увеличения продукции соматостатина. Действие на хрящевую ткань инсулиноподобных факторов проявляется в виде стимуляции включения сульфата в синтезируемые протеогликаны, стимуляции включения тимидина в образуемую ДНК, активации синтеза РНК и белка. Эти эффекты выражены у ИФР-1 и ИФР-2 в 100 раз больше, чем у инсулина, а влияние на обмен глюкозы у них в 50 раз слабее, чем у инсулина. В то же время дифференцировка прехондроцитов, повышение транспорта аминокислот через их клеточную мембрану обеспечиваются не соматомединами, а самим соматотропином. Несмотря на то что соматомедины называют инсулиноподобными факторами роста, рецепторы клеточной мембраны для них отличаются от рецепторов инсулина. Рецепторы инсулиноподобных факторов находятся не только в хрящевой ткани, но и в мышечной и соединительной тканях, где эти регуляторы также стимулируют митогенез и синтез белка.

Механизм действия соматотропина. Показан клеточный механизм действия гормона. Связывание соматотропина с одной из двух молекул специфического мембранного рецептора вызывает активацию ассоциированной с ней тирозин-киназы, что ведет к фосфорилирова-нию и активации митогенактивируе-мой протеинкиназы (МАПК), вызывающей транскрипцию генов и синтез новых белков. Вторая молекула рецептора после связывания с соматотропином через G-белок активирует мембранную фосфолипазу С, ускорение метаболизма фосфоинозитидов ведет к образованию диацилглицерола, мобилизации внутриклеточного кальция, активации протеинкиназы С. Последняя вызывает фосфорилирование белков, активацию ферментов и метаболические эффекты, в том числе активирует транспорт аминокислот в клетку. Протеинкиназа С также вызывает фосфорилирование и активацию МАПК и других индукторов транскрипции генов, способствуя синтезу белка.

При длительной и чрезмерной секреции соматотропина хотя и сохраняется действие соматомединов на хрящевую ткань, но в целом эффекты соматотропина приобретают четкие контринсулярные черты. Они проявляются в изменениях углеводного и жирового обмена в тканях. Так, соматотропин вызывает гипергликемию из-за распада гликогена в печени и мышцах и угнетения утилизации глюкозы в тканях, благодаря повышению секреции глюкагона островками Лангерганса поджелудочной железы. Сомато-тропин увеличивает и секрецию инсулина островками Лангерганса, как за счет прямого стимулирующего действия, так и благодаря гипергликемии. Но в то же время соматотропин активирует инсулиназу печени — фермент, разрушающий инсулин, и вызывает инсулинорезистентность тканей. Подобное сочетание стимуляции секреции инсулина с его разрушением и подавлением эффекта в тканях может вести к сахарному диабету, который по происхождению называют гипофизарным. Как антагонист инсулина соматотропин проявляет свои эффекты и в метаболизме липидов. Гормон оказывает пермиссивное (облегчающее) действие по отношению к влияниям катехоламинов и глюкокортикоидов, следствием чего являются стимуляция липолиза жировой ткани, повышение уровня свободных жирных кислот в крови, избыточное образование кетоновых тел в печени (кетогенный эффект) и даже жировая инфильтрация печени. Инсулинорезистентность тканей может быть связана и с этими сдвигами жирового обмена.

Избыточная секреция соматотропина и, соответственно, возросший под его влиянием уровень ИФР-1, возникающие в раннем детстве, ведут к развитию гигантизма с пропорциональным развитием конечностей и туловища. В юношеском и зрелом возрастах избыток гормона усиливает рост эпифизарных участков костей скелета, зон с незавершенным окостенением, что получило название акромегалия. Растут кисти и стопы, нос, подбородок и т. д. Увеличиваются в размерах и внутренние органы, что называют спланхомегалия. Появляются утолщение кожи, повышенная потливость, ущемление нервов, резистентность к инсулину. При врожденном дефиците соматотропина, особенно при нечувствительности тканей к нему (при этом в организме имеет место низкий уровень ИФР-1 при высоком уровне соматотропина), формируется карликовость, называемая «гипофизарный нанизм». После выхода в 1726 г. романа Дж. Свифта «Путешествия Гулливера» таких карликов стали называть лилипутами. Приобретенный дефицит гормона в зрелом возрасте выраженного морфогенетического эффекта не вызывает.

источник

Соматотропный гормон

Строение

Представляет собой полипептид, включающий 191 аминокислоту с молекулярной массой 22 кДа и периодом полураспада 20-25 мин.

Синтез

Осуществляется в ацидофильных клетках гипофиза – подкласс соматотрофов с волнообразной секрецией и пиком каждые 20-30 мин.

Регуляция синтеза и секреции

  • гипогликемия (при физической нагрузке и кратком голодании),
  • гормоны – эстрогены и андрогены, трийодтиронин (особенно у детей, через высвобождение соматолиберина), вазопрессин, инсулин,
  • аминокислоты (например, аргинин),
  • медленная фаза сна (вскоре после засыпания, особенно у детей).

С возрастом способность гипофиза секретировать СТГ в ответ на физиологические стимулы снижается.

Уменьшают : гипотиреоз, глюкокортикоиды, ИФР-1, соматостатин, свободные жирные кислоты. Дополнительно можно назвать гипергликемию, ожирение, β-адреномиметики.

Механизм действия

Рецептор, связанный с тирозинкиназной активностью (подробно).

Существенную роль в рост-стимулирующих эффектах гормона играет инсулиноподобный фактор роста-1 (ИФР-1, соматомедин С), вырабатываемый в клетке после воздействия на нее СТГ.

Мишени и эффекты

К соматотропному гормону чувствительны все клетки организма, в них он стимулирует общий рост клетки, но не ее дифференцировку. Наиболее предпочтительными мишенями являются костная, хрящевая, мышечная и жировая ткани, и печень. Гормон в состоянии действовать как напрямую, так и через индукцию синтеза ИФР-1 в их клетках.

Белковый обмен : вызывает положительный азотистый баланс, повышает транспорт аминокислот в печень, мышечную, хрящевую и костную ткани, активирует все стадии биосинтеза белка. Рост-активирующее действие гормона на кости и мышцы наиболее отчетливо проявляется в детском и подростковом возрасте.

Нуклеиновый обмен : активирует синтез РНК и ДНК.

  • снижает чувствительность к инсулину, подавляет переход глюкозы в периферические ткани, что вызывает гипергликемию,
  • стимулирует глюконеогенез в печени, что также вызывает гипергликемию.
  • в печени повышает запасы гликогена (вместе с глюкокортикоидами и инсулином),
  • в мышцах подавляет гликолиз и стимулирует синтез гликогена,
  • у детей стимулирует образование хондроитинсульфата в костной ткани.

Липидный обмен : активирует липолиз, что вызывает накопление жирных кислот в крови и, при недостатке инсулина, кетогенез. В целом СТГ переводит ткани на использование жирных кислот.

Минеральный обмен : СТГ стимулирует гидроксилирование и активацию витамина D в почках. Формирует положительный баланс ионов Mg 2+ , Ca 2+ , Na + , К + , Cl – , SO4 2– , фосфатов.

Эффекты ИФР-1

Вместе с тиреоидными гормонами ИФР-1 отвечает за рост-стимулирующие эффекты соматотропного гормона. Он синтезируется клетками в ответ на действие СТГ и опосредует его тканевые эффекты.

Белковый обмен : однонаправленно с СТГ вызывает положительный азотистый баланс, повышает транспорт аминокислот в ткани.

Углеводный обмен : в отличие от СТГ повышает чувствительность тканей к инсулину, стимулирует поглощение глюкозы и подавляет глюконеогенез, т.е. усиливает гипогликемию. В печени совместно с СТГ повышает синтез гликогена.

Липидный обмен : в отличие от СТГ уменьшает липолиз.

Патология

Гипофункция

1. При снижении синтеза СТГ и его концентрации в крови возникает гипофизарный нанизм (карликовость). Проявляется в раннем детстве (на 1-4 году), критерием служит снижение скорости роста до 4 см в год и менее.

2. При наличии в мишеневых клетках дефектов рецепторной и пострецепторной передачи сигнала ( резистентность к СТГ ) развивается синдром Ларона (карликовость Ларона, частота 0,5-1 на 1 млн). Концентрация СТГ при этом высока из-за отсутствия обратной отрицательной связи со стороны ИФР-1.

3. При наследственном уменьшении в клетках продукции ИФР-1 снижаются рост-стимулирующие эффекты гормона – тело развивается пропорционально, но не недостаточно. Примером выраженной нехватки ИФР-1 могут служить пигмеи, племена Центральной Африки.

4. При нарушении синтеза у взрослых отмечается снижение мышечной массы и тенденция к гипогликемии.

Гиперфункция

Возникает в результате аденомы гипофиза или СТГ-продуцирующей опухоли гипофиза (соматотрофинома), также вследствие избыточной секреции соматолиберина.

  • у детей – гигантизм, так как еще нет зарастания эпифизарных щелей и возможен ускоренный рост кости,
  • у взрослых – акромегалия (греч. ἄκρος — конечность, крайний). Происходит непропорциональное увеличение костей у взрослых (увеличение кистей и стоп, носа и нижней челюсти, промежутки между зубами), огрубление черт лица. Из-за роста мягких тканей возникают толстые кожные складки, лобные и носогубные морщины.

источник

Биологическая функция гормона роста

Важнейшие гормоны аденогипофиза реализуют свое влияние путем стимуляции желез-мишеней, таких как щитовидная, кора надпочечников, семенники, молочные железы. Действие каждого из этих гормонов гипофиза тесно связано с функцией соответствующей железы-мишени, что обсуждается в следующих главах вместе с функцией соответствующей железы. Гормон роста в противоположность другим гормонам реализует свое действие, непосредственно влияя на все ткани организма.

Гормон роста, также называемый соматотропным гормоном, или соматотропином, представляет собой маленькую молекулу белка, включающую 191 аминокислотный остаток в единственной цепи, и имеет молекулярную массу 22005. Гормон обеспечивает рост практически всех тканей организма, способных расти. Он стимулирует как увеличение размеров клеток, так и количество митотических делений с последующей дифференцировкой соответствующих типов клеток, например в растущей кости или мышечной ткани.

На рисунке показаны типичные диаграммы привесов двух растущих крыс из одного помета, одной из которых ежедневно вводили гормон роста, а другой — нет. На диаграмме заметны более существенные привесы у крысы, получавшей гормон роста в первые дни жизни и даже после достижения ею взрослого состояния. На ранних этапах развития все органы исследованной крысы равномерно увеличивались в размерах, по достижении взрослого состояния кости прекратили рост в длину, но мягкие ткани продолжали расти. Это связано с закрытием зон роста трубчатых костей, делающим их рост в длину невозможным. Некоторые другие ткани, особенно мягкие, могут продолжать расти в течение всей жизни.

Помимо главного эффекта (роста) соматотропный гормон вызывает и другие эффекты, в том числе: (1) увеличение скорости синтеза белка в большинстве клеток организма; (2) возрастание мобилизации жирных кислот из жировой ткани, увеличение количества свободных жирных кислот в крови и их использование для получения энергии; (3) повсеместное снижение скорости утилизации глюкозы в организме, т.е. в итоге соматотропин увеличивает количество белков, способствует использованию запасов жира и сберегает углеводы.

Точный механизм, с помощью которого соматотропный гормон увеличивает поступление белка в тканях, не известен, но изучены проявления этого эффекта, ведущие к количественному возрастанию поступления белка в ткани.

Увеличение транспорта аминокислот через мембраны клеток. Гормон роста напрямую увеличивает поступление большинства аминокислот внутрь клеток, что обеспечивает увеличение синтеза белка. Регуляция транспорта аминокислот подобна влиянию инсулина в регуляции транспорта глюкозы через мембраны.

Усиление процессов трансляции, ведущее к ускорению синтеза белков на рибосомах. Даже если концентрация аминокислот в клетках не возрастает, гормон роста, тем не менее, ускоряет процессы трансляции на рибосомах, ведущие к количественному увеличению белка в цитоплазме клетки.

Стимуляция процессов транскрипции ДНК в ядре. Через 24-48 ч гормон роста стимулирует процессы транскрипции ДНК в ядре, что ведет к увеличению количества РНК, обеспечивая синтез большого количества белка и рост, если имеются запасы энергии, а также запас аминокислот и витаминов, необходимых для этого процесса. Возможно, это является наиболее важной функцией гормона роста.

Уменьшение распада белков и аминокислот. Существует эффект уменьшения распада белков в клетках. Объяснить этого явление можно тем, что гормон роста мобилизует большие количества свободных жирных кислот из жировой ткани, которые обеспечивают энергией клетки организма, выступая в качестве белок-сберегающего фактора.

Гормон роста усиливает все механизмы захвата аминокислот и синтеза белка в клетке, в то же время уменьшая его распад.

источник

Какой гормон роста лучше

Многие люди задаются таким вопросом: « Какой гормон роста лучше ?». Среди них: и молодые юноши, мечтающие о красивой мускулистой фигуре, и спортсмены, стремящиеся улучшить свой результат в соревнованиях, и стареющие леди и джентльмены, желающие продлить свою молодость.

Но прежде, чем задавать себе такой вопрос, целесообразно узнать научно обоснованную информацию: о том, что это за гормон; когда его используют; к чему может привести злоупотреблением им.

Гормон роста человека (HGH)

Гормон роста человека (HGH) является важным гормоном , вырабатываемым вашим гипофизом . Он играет ключевую роль в росте, составе тела, ремонте клетки и метаболизме. Также гормон роста форсирует рост мышц, обеспечивает прочность костей, усиливает физические способности человека при условии достаточного его продуцирования гипофизом мозга.

Более низкие уровни HGH могут отрицательно повлиять на здоровье, увеличить риск заболевания, привести к ожирению и др.

Как действует гормон роста в вашем организме

Продукция гормона роста (HGH) и его действие на организм являются сложнейшей природной физиологической системой, ещё не полностью изученной наукой . В этой системе задействованы мозг, кишечный тракт и печень.

Гипофиз выделяет в кровь гормон роста порциями . В нормальных условиях, больше его производится вечером, чем в течение дня. Уровень его выработки повышается во время выполнения упражнений и сна . Это говорит о том, что спорадические анализы крови для измерения уровня HGH бессмысленны, поскольку высокие и низкие уровни чередуются в течение дня. Но ученые, которые тщательно измеряют общее производство гормона роста, сообщают, что его уровень повышается в детстве, достигает пика в период полового созревания и снижается со среднего возраста.

Гормон роста действует на многие ткани тела. У детей и подростков он стимулирует рост костей и хрящей. У взрослых людей увеличивает продукцию протеина, усиливает переработку жира, воздействует на инсулин. Он побуждает нашу печень производить вещество, называемое инсулиноподобным фактором роста (IGF-1), которое вместе с аналогичными соединениями участвует в росте костей.

Зачем назначают синтетический аналог гормона роста

Синтетический гормон роста в виде лекарства для инъекций отпускается по рецепту врача. Назначается препарат детям с задержкой или замедлением роста, выявленным в результате медицинских исследований, а также взрослым с дефицитом гормона роста вследствие редких опухолей гипофиза и для их лечения, при истощении мышц, связанном с ВИЧ (СПИДом).

Использование синтетического аналога гормона роста у взрослых с истинным дефицитом HGH позволяет защитить их от переломов, увеличить мышечную массу, наполнить энергией, а также снизить риск будущих сердечных заболеваний. Однако при лечении 30% пациентов испытывают побочные эффекты от синтетического аналога гормона роста в виде задержки жидкости, болей в суставах и мышцах, синдрома запястного канала (давление на нерв в запястье, вызывающее боль в руке и онемение), а также высокого уровня сахара в крови.

Вместе с тем, практикующие врачи назначают препарат с большой осторожностью и неохотой, потому что неправильное дозирование может привести к побочным эффектам у пациентов. Кроме того, инъекции гормона роста создают в организме неестественные условия для действия других гормонов, что может сказаться на нормальной физиологии человека.

Помимо этого, Кодекс Федеральных правил конкретно запрещает использование синтетического гормона роста у взрослых, за исключением лечения СПИДа или дефицита этого гормона, диагностированного в соответствии с регулярно принимаемыми руководящими принципами.

Допинг и средство от старения, так ли это?

Вместо выносливости – слабость мышц в перспективе

Некоторые люди используют синтетические аналоги гормона роста, а также анаболические стероиды (имитаторы мужского полового гормона тестостерона) в попытке нарастить мышцы и добиться атлетической фигуры. Особенно распространен прием допинга среди спортсменов, стремящихся улучшить свой результат в соревнованиях, и бодибилдеров, тратящих большие деньги на гормон роста для набора качественной мышечной массы.

Это – большая всеобщая проблема в спорте. Несмотря на запрет Международного олимпийского комитета, Высшей лиги бейсбола, Национальной футбольной лиги и Всемирного антидопингового агентства, злоупотребление спортсменами HGH испортило им спортивную карьеру во многих видах спорта, включая бейсбол, велоспорт и легкую атлетику. Злоупотребление гормоном роста и анаболическими стероидами не только грозит дисквалификацией и позором конкурентоспособным спортсменам, но и серьёзным ухудшением их здоровья.

Если вас интересует вопрос, какой гормон роста лучше , то ответ однозначный – нет лучшего среди синтетических аналогов гормона роста человека. Почему?

  • любой из них, искусственно созданный , не может априори соответствовать по составу и действию природному гормону роста, вырабатываемому в определенное время, в определенных условиях и в определенной порции гипофизом человека, поэтому имеет побочные эффекты ;
  • гормональная система человека , её функции и взаимодействие между всеми гормонами — сложнейшие внутренние механизмы, обеспечивающие нормальную жизнедеятельность организма, и любое «вторжение» извне может непредсказуемо навредить здоровью;
  • известными исследованиями ученых развенчан миф о повышении выносливости и эффективности в соревнованиях в результате приёма химических имитаторов гормона роста. Более сорока исследований ученых из Калифорнии, посвященные изучению пользы приема гормона роста спортсменами, доказали его бесполезность в этом плане.

В одном из экспериментов 303 испытуемые добровольцы ежедневно в течение 20 дней получали инъекции гормона роста, в то время, как 137 спортсменов получали плацебо (в виде обычного физиологического раствора). Все испытуемые были молоды (средний возраст 27), худощавы (средний индекс массы тела 24), здоровы физически; 85% были мужчинами.

Результаты исследования показали, что испытуемые, получавшие гормон роста, увеличили массу тела (мышцы + жидкость) в средним на 2 кг, но это не позволило им улучшить свою производительность и выносливость в тренировках. Они испытывали большую усталость, чем добровольцы, получавшие плацебо.

Исследователи пришли к выводу, что увеличение массы мышц за счет применения синтетического гормона роста является результатом роста соединительной ткани , которая не способствует увеличению мышечной силы. Более того, использование такого допинга в длительном периоде приводит к мышечной слабости , в том числе и мышцы сердца.

Источник молодости оказался иллюзорным

Каждый из нас хочет жить долго, но никто не хочет быть старым. Поэтому многие люди немолодого возраста идут на поводу моды и рекламы, употребляя синтетический гормон роста в надежде долго выглядеть молодым. Но эксперты говорят, что такая надежда беспочвенна , поскольку источник молодости оказался не только иллюзорным, но и вредным для здоровья.

Для того чтобы оценить безопасность и эффективность синтетического гормона роста для здоровых пожилых людей, команда ученых провела 31 высококачественное исследование в течении длительного периода, которое завершилось в 1989 году.

Так, интересна оценка результатов эксперимента с 220 испытуемыми, которые получали гормон роста и 227 участниками, не получающими его. При этом две трети испытуемых были мужчинами, средний возраст которых составлял 69 лет, и типичный доброволец имел избыточный вес, но не ожирение.

Дозировку HGH значительно изменяли, а продолжительность терапии колебалась от 2 до 52 недель. Изменением доз удалось форсировать уровни IGF-1, которые отражали уровень HGH — 88%.

В результате эксперимента получающие инъекции гормона роста приобрели в среднем 1,9 кг сухопарой массы тела. При этом они потеряли часть жировых отложений.

Однако не было никаких существенных изменений в холестерине ЛПНП («плохой»), холестерине ЛПВП («хороший»), триглицеридах, аэробной емкости, плотности костной ткани, уровнях сахара и инсулина в крови натощак.

Вместе с тем, у получателей гормона роста зафиксировали побочные эффекты в виде задержки жидкости, болей, увеличения груди, ослабления и онемения рук (синдром карпал тоннеля) и др.

Эксперимент был слишком коротким, чтобы обнаружить какие-либо изменения в риске развития рака, но другие исследования показывают повышенный риск развития рака в целом и рака предстательной железы в частности.

Уровень гормона роста естественно уменьшается с возрастом. Однако распространенные способы использования HGH для омоложения не одобрены FDA (Федеральный департамент контроля качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов при Министерстве здравоохранения и социальных служб США ) потому, что не была доказана целесообразность применения гормона роста для анти-старения.

Тем не менее, некоторые люди получают инъекционный HGH через интернет-аптеки, омолаживающие клиники и веб-сайты по рекомендации врачей, которые нарушают врачебную этику «не навреди».

Вреда больше, чем пользы

Злоупотребление синтетическими аналогами гормона роста рано или поздно обернётся потерей здоровья из-за их побочных эффектов. Особенно опасно долговременное применение различных химических средств – имитаторов гормонов для увеличения мышечной силы или омоложения.

Длительное применение синтетического гормона роста может вызвать акромегалию – необратимое разрастание костей, особенно лица и конечностей. При этом поражается и кожа, она становится толстой, грубой и волосатой. Могут возникнуть и другие побочные эффекты в виде повышения кровяного давления, проблем с сердцем.

Есть наблюдения, что неправильный выбор дозы препарата может повысить метаболические нарушения в организме такие, как диабет, нарушение взаимодействия других гормонов. Пока нет достаточных научных доказательств в пользу или против HGH.

До конца не изучены польза и вред секретагога (смеси аминокислот и активаторов гормона роста), называемого волшебным эликсиром молодости, пептидных гормонов серморелина и соматостатина и других аналогов гормона роста человека.

Поэтому, например, препарат rhGH (рекомбинированный человеческий гормон роста для инъекций), производимый в Китае, распространяется в стране только в госпиталях, применяется по рецепту и продается лечащему врачу.

Людям, которые покупают продукты HGH в форме таблеток и инъекций, следует знать, что Федеральная торговая комиссия не имеет никаких надежных доказательств в поддержку полезности этих продуктов.

А к утверждениям компаний, продающим эти коммерчески произведенные продукты на телевизионных рекламных роликах или в интернете, следует относиться с недоверием и опасением навредить своему здоровью.

Зачастую в инструкциях по применению препарата вы читаете слова «безопасный» «клинически доказано», но далее нет информации, кем и когда доказаны безопасность и свойства синтетического имитатора гормона роста «уменьшать жир, наращивать мышцы, восстанавливать рост и цвет волос, укреплять иммунную систему, нормализовать уровень сахара в крови, увеличивать энергию и улучшать сексуальную жизнь, качество сна, зрение и память». Все перечисленные преимущества — обыкновенный маркетинговый ход.

Естественные пути повышения уровня гормона роста человека

Чтобы поддерживать оптимальный уровень гормона роста в пожилом возрасте и, особенно во время потери веса, восстановления после травм и спортивной тренировки, воспользуйтесь научно обоснованными способами повышения уровня HGH естественным путем .

1. Избавьтесь от лишнего жира, особенно вокруг живота , чтобы оптимизировать уровень гормона роста и улучшить свое здоровье.

Исследования обнаружили, что избыток жира в организме влияет на уровень HGH больше у мужчин. Впрочем, снижение жировых отложений по-прежнему является ключевым фактором для обоих полов. Люди с излишним весом имели более низкие уровни IGF-1 — связанного с ростом белка, а также HGH. Но вслед за похудением их уровни вернулись к норме.

2. Голодание может значительно увеличить уровни HGH .

Известно, что голодание в течение трех дней повысило уровень HGH более чем на 300%. Однако непрерывное голодание не является устойчивым в долгосрочной перспективе. Доступны несколько методов прерывистого голодания. Один общий подход — ежедневное восьмичасовое окно еды с 16-часовым голодом. Другой предполагает употребление только 500-600 калорий два дня в неделю.

Периодическое голодание может помочь оптимизировать уровень гормона роста в двух основных направлениях. Во-первых, оно может помочь уменьшить жировые отложения, которые сразу влияют на продукцию HGH. Во-вторых, голодание будет держать ваш уровень инсулина низким в течение большей части дня. Инсулин высвобождается, когда вы едите. Исследования показывают, что всплески инсулина нарушают выработку гормона роста.

3. Уменьшите потребление сахара . Поскольку повышенный уровень инсулина может уменьшить продукцию гормона роста, ограничение потребления сахара и рафинированных углеводов поможет оптимизировать уровень HGH.

Наряду с непосредственным влиянием на уровень инсулина, избыточное потребление сахара является ключевым фактором увеличения веса и ожирения, которые также снижают уровень HGH.

Главное — достичь сбалансированного питания, поскольку то, что вы едите, непосредственно влияет на ваше здоровье, гормоны и состав тела.

4. Не ешьте много перед сном. Лучше всего избегать еды за 2-3 часа до сна.

В вашем теле вырабатывается значительное количество гормона роста именно в ночное время. Учитывая, что большинство приемов пищи вызывают повышение уровня инсулина, некоторые эксперты рекомендуют избегать еды перед сном.

В частности, высокоуглеводная или высокобелковая еда может вызвать всплеск инсулина и потенциально блокировать часть HGH, производимого ночью.

5. Делайте интенсивные упражнения. Интенсивная тренировка с ограниченными периодами отдыха обеспечивают наибольший всплеск HGH, благодаря своей метаболической природе и способности увеличивать уровень молочной кислоты.

Тем не менее, все формы упражнений полезны для поддержания нормального уровня гормона роста и потери жира.

6. Оптимизируйте свой сон. Стремитесь улучшить качество сна и увеличить его продолжительность до 7-10 часов в сутки, так как большая часть гормона роста выделяется импульсами, когда вы спите. Эти импульсы зависят от внутренних часов вашего тела.

Самые большие импульсы возникают до полуночи с некоторым уменьшением к утру. Плохой сон может уменьшить выработку гипофизом гормона роста.

Итак , вместо вопроса, какой гормон роста лучше , и употребления синтетических имитаторов, имеющих побочные эффекты и не доказанную окончательно их пользу в клинических испытаниях, используйте проверенную временем комбинацию диеты и физических упражнений для поддержания гормона роста на нормальном уровне с целью достижения красивого мускулистого рельефа тела и замедления тиканья ваших часов.

Кроме того, вы уменьшите риск многих хронических заболеваний, повысите свою энергию и удовольствие от жизни.

источник