Глава 3 - Влияние СТГ на обмен веществ

Гормон Роста II

Буланов Ю.Б.

Глава 3 - Влияние СТГ на обмен веществ - student2.ru

Содержание

1. Что такое СТГ? ........................................................................................................................ 1

2. Формы СТГ .............................................................................................................................. 3

3. Влияние СТГ на обмен в-в .................................................................................................... 7

4. Взаимодействие с другими гормонами ................................................................................ 8

5. Взаимодействие с нейромедиаторами ................................................................................ 17

6. Влияние витаминов и аминокислот ................................................................................... 20

7. Влияние аминокислот на систему СТГ .............................................................................. 22

8. Физиологические стимуляторы секреции СТГ ................................................................. 24

9. Соматомедин - посредник действия СТГ на ткани ........................................................... 35

10. Использование СТГ и потенцирующих факторов для увеличения роста человека ...... 37

11. Чувствительность клеток к СТГ и Соматомедину ............................................................ 38

12. Применение СТГ в медицине ............................................................................................. 42

13. Применение соматотропина в спортивной практике ...................................................... 43

14. Соматотропин-релизинг факторы ...................................................................................... 45

15. Соматотропин и раковая конституция ............................................................................... 45

16. Переспективы развития ....................................................................................................... 47

Глава 1 - Что такое соматотропный гормон роста (СТГ)

Гормон роста (соматотропин) - популярнейшее среди спортсменов фармакологическое средство. Если раньше в качестве анаболика соматотропин использовали лишь в культуризме, тяжелой атлетике и др. видах спорта, связанных с развитием мускулатуры, то сейчас легкоатлеты, гимнасты и представители игровых видов спорта используют его еще активнее культуристов. Соматотропин оказался неплохим подспорьем для повышения выносливости, хорошо зарекомендовал себя при лечении травм. Поэтому сфера применения данного препарата постоянно растет. В конце концов, умело, используя это средство, можно увеличить рост юного спортсмена, а это тоже немаловажно и заслуживает отдельного разговора.

Для чего вообще в организме необходим соматотропный гормон (СТГ)? Сома - значит тело. Соматотропный значит имеющий "тропность" - сродство к телу. В период роста организма соматотропин является основным ростовым фактором. От его количества напрямую зависит рост тела как в длину, так и в ширину. Чем больше в организме соматотропина, тем больше вырастает человек. После того, как хрящевые зоны роста в костях скелета окостенеют, и рост костей в длину прекращается, некоторое время еще идет рост костей в толщину. В некоторых частях скелета зоны роста не подвергаются окостенению на протяжении всей жизни человека. Такие участки роста имеются в нижней челюсти, носу, кистях и стопах.

Иногда бывает так, что в силу самых разных причин в молодом возрасте секреция гормона роста сильно увеличивается. Тогда вырастают гиганты, которые иногда достигают роста более 2-х м. Такое состояние считают заболеванием и называют "гигантизм". Немало людей на нашей планете, однако, очень дорого дали бы за то, чтобы стать если не гигантами, то просто высокими людьми. Очень многие хотят увеличить рост своих детей, и в настоящее время это уже удается. К слову сказать, самый высокий человек, когда-либо живший на планете, имел рост в 2 м 48 см (!). Иногда секреция гормона роста резко увеличивается уже во взрослом организме, когда большинство зон роста уже закрыты. В этом случае у человека значительно вырастают нижняя челюсть, нос, кисти рук и ступни ног. Такое состояние носит название акромегалии, т.е. увеличения периферических частей тела.

Во взрослом и полностью сформировавшемся организме соматотропин выполняет анаболические функции. Он отвечает за процессы синтеза белка во всех органах и тканях без исключения. Мало кто знает, что СТГ плюс ко всему является еще и стрессовым гормоном. При стрессах уровень СТГ в крови резко повышается, и это помогает организму приспособиться к неблагоприятной ситуации за счет усиления синтеза белка, в первую очередь в энергетических структурах клетки. Поэтому люди крепкого телосложения с хорошим прочным скелетом в целом лучше переносят всевозможные стрессы и перипетии нашей жизни. Им помогает в этом соматотропин.

Поскольку зоны роста нижней челюсти, носа, кистей и стоп никогда не закрываются, то эти наши "части" растут на протяжении всей жизни. Но даже к старости они вырастают немного, в среднем на 5-8 мм. Бывают, однако, и свои исключения, когда у человека к пенсионному возрасту нос и кулаки достигают довольно внушительных размеров, что служит постоянным предметом для шуток окружающих. Широкомасштабные исследования показали, что после завершения роста в молодом возрасте человек в течение последующей жизни еще чуть-чуть "подрастает". Но рост этот очень небольшой. К 60-и годам человек вырастает в длину на 8-10 мм и примерно на столько же в ширину. Данный рост, однако, незаметен из-за сутулости и ослабления мускулатуры, которые наступают к этому возрасту у большинства людей.

При недостатке гормона роста в детском возрасте люди вырастают очень маленькими, и их называют карликами. На языке медиков такое состояние носит название "гипофизарный нанизм. При дефиците соматотропина у взрослого человека нормального роста развиваются различные виды дистрофии, которые иногда даже заканчиваются смертью. Встречаются, впрочем, они крайне редко.

Само по себе название "гипофизарный нанизм уже говорит о том, что соматотропин вырабатывается в гипофизе. Что такое гипофиз, сейчас уже знают все или почти все. Гипофиз - это нижний мозговой придаток, вырост на основании мозга. Формой и размерами гипофиз напоминает вишню. В силу своей легкой ранимости гипофиз хорошо защищен. Он находится в прочном костном футляре - "турецком седле" на основании черепа. В гипофизе помимо соматотропного гормона вырабатываются и другие тропные гормоны - тиреотропный гормон (влияющий на щитовидную железу), адренокортикотропный (активирует надпочечники), гонадотропный (активирует половые железы), и др.

Работа гипофиза регулируется гипоталамусом, особым участком среднего мозга. Там вырабатываются либерииы и статины. Применительно к соматотропному гормону значение имеют соматолиберин и соматостатин. Соматолиберин гипоталамуса усиливает секрецию соматотропного гормона гипофизом. Соматостатин, наоборот, тормозит выработку соматотропина. Если мы хотим количество соматотропина в организме увеличить, то необходимо либо увеличить количество соматолиберина, либо уменьшить количество соматостатина.

Долгое время считалось, что соматотропный гормон способен сам по себе воздействовать на мышечную ткань, хрящи и внутренние органы. Впоследствии оказалось, что это не так. СТГ способен воздействовать на клетки только в пробирке в концентрациях в 2000 раз выше физиологической. В нормальном организме СТГ действует исключительно на печень. В печени вырабатывается инсулиноподобный фактор роста, который еще называют соматомедином. Соматомедин - тоже и оказывает анаболическое и ростовое действие, воздействуя на клетки-мишени. Мне, как врачу-клиницисту, частенько приходится наблюдать случаи, когда после перенесенного тяжелого заболевания печени ребенок прекращает расти, и возникает состояние, похожее на гипофизарный нанизм, хотя болезнь как таковая вызвана недостатком соматомедина. С другой стороны, часто встречается акромегалия при нормальном содержании СТГ в крови. Болезнь в данном случае вызывается избыточным уровнем в крови соматомедина.

В целом цепочка регуляции анаболизма соматотропным гормоном применительно к скелетной мускулатуре выглядит следующим образом:

Глава 3 - Влияние СТГ на обмен веществ - student2.ru

Если мы хотим оказать анаболическое воздействие, скажем, на мышечные клетки, то мы можем:

1. Увеличить количество соматолиберина в гипоталамусе.

2. Уменьшить количество соматостатина.

3. Ввести в организм СТГ.

4. Ввести в организм соматомедин.

В любом из этих случаев будет, достигнут конечный результат. Причем можно идти как по пути введения необходимого фактора извне, так и по пути стимуляции его выработки самим организмом. Можно еще пойти по пути увеличения чувствительности клеток к необходимым нутриентам, но об этом разговор еще впереди.

Давайте рассмотрим более детально всю цепь соматотропиновой регуляции и начнем это рассмотрение с соматотропина. Ведь в историческом аспекте все началось именно с него.

СТГ - это пептидный гормон. Состоит он из достаточно длинной цепочки аминокислоту включающей в себя 191 аминокислотный остаток. Еще в 1921 г. физиологи в опытах на животных вызывали экспериментальный гигантизм при введении им неочищенного экстракта передней доли бычьих гипофизов. Как видим, уже достаточно давно была доказана возможность увеличения роста молодого организма. Очищенный соматотропин животного происхождения впервые был выделен в 1944 г., человеческий - в 1956 г. Уже тогда с помощью СТГ вовсю начали лечить карликов с неизменно хорошим результатом. Впоследствии было выявлено, что существует, по крайней мере, три формы СТГ с различной молекулярной массой.

У человека СТГ вырабатывается в так называемых эозинофильных клетках гипофиза. При опухолях эозинофильных клеток, как правило, развиваются те случаи гигантизма, когда рост человека намного превышает 2 м. На данном этапе развития медицины такие опухоли довольно успешно излечиваются как лекарственным, так и оперативным путем. Высокий рост, правда, остается. Среди баскетболистов-профессионалов мирового уровня очень много людей, перенесших в молодые годы операцию на гипофизе. Опухоль удаляется через нос (!), и человек живет, как ни в чем не бывало. Есть, правда, и неоперабельные случаи. С другой стороны, растет количество искусственно "выращенных" игроков, которым в молодом возрасте вводили соматотропин с целью увеличения роста.

Секреция гормона роста в кровь происходит пульсообразно. В течение суток бывает, как правило, 6-9 больших пиков. Число таких пиков иногда достигает 12-и. Высота пиков увеличивается при физической нагрузке и во время сна. При приемах пищи высота пиков выброса соматотропина, наоборот, снижается, особенно если эта пища носит углеводный характер.

У СТГ всех млекопитающих есть одно и то же биологически активное ядро. Филогенетические низшие виды животных реагируют на СТГ высших видов, однако СТГ низших видов на высшие виды не действуют. СТГ человека, например, действует на все виды животных, но ни один из животных соматотропинов на человека не действует. СТГ обезьяны будет действовать на все менее совершенные виды животных, но только не на человека. СТГ кита будет опять таки действовать на животных более низкой организации, но только не на человека или обезьяну и т.д.

Глава 2 - Формы СТГ

Очень долгое время соматотропин получали (и получают до сих пор) из гипофизов трупов умерших людей. В большом количестве стран были приняты специальные законы, согласно которым при вскрытии умерших людей гипофизы в обязательном порядке изымаются и пускаются в переработку в специальных центрах по сбору гипофизов.

США были первой страной, где была создана национальная программа по сбору гипофизов трупов человека и изготовлению лечебного препарата. В 1963 г. в Балтиморе было создано Национальное агентство по гипофизу (НАГ). В том же году была создана добровольная организация Фонд роста человека (ФРЧ), которая в настоящее время занимает доминирующее положение по отношению к другим организациям подобного типа в других странах. И НАГ и ФРЧ постоянно растут . Не исключенно, что их значение приобретет вскоре общемировой характер.

ФРЧ начал широкую пропаганду донорства гипофизов, ежегодно организуя "Национальную неделю роста человека". Формально ФРЧ создавался для лечения карликов, которым соматотропин должен был выделяться бесплатно. Однако на деле все оказалось намного сложнее. Очень большое количество здоровых людей невысокого роста проявило большой интерес к появившемуся на рынке препарату. Они начали покупать соматотропин для лечения своих детей, чтобы сделать их более высокими, нежели родители. СТГ хорошо зарекомендовал себя при лечении тяжелых истощающих заболеваний (ожоговая болезнь, тяжелые переломы, хирургические формы язвенной болезни желудка и 12-и перстной кишки и т.д.). В спортивную практику гормон роста вошел одновременно с лечебной. Все это, вместе взятое, привело к тому, что спрос начал превышать предложение, и цена на СТГ на мировом рынке резко возросла. Продолжает она расти и по сей день, несмотря на то, что помимо натурального, начал выпускаться генно-инженерный и биосинтетический СТГ.

В бывшем СССР на Каунасском заводе эндокринных препаратов СТГ, в свое время выпускалось больше, чем в США. Очень хорошо помню, как гипофизы каждого трупа в обязательном порядке изымались, запечатывались в небольшой пузырек и отправлялись в Литву. Делалось это по специальному приказу Минздрава СССР и из собранного таким образом сырья производился препарат, который наши карлики в эндокринологических клиниках получали действительно бесплатно. В Вильнюсе в настоящее время производят и генно-инженерный СТГ.

Разработка получения генно-инженерной формы СТГ началась сразу по нескольким причинам. Во-первых, выяснилось, что стерилизация трупных гипофизов неполная. Она предотвращает передачу таких вирусных инфекций, как, например, гепатит, однако не может предотвратить передачу такого недуга, как "болезнь Кляйцфельтера-Якобса". Это “медленный вирус”, который проявляет себя через несколько лет после попадания в организм и приводит к тяжелому поражению головного мозга. Использование большого количества человеческого СТГ увеличивает вероятность заражения, а ведь при курсовом лечении соматотропином в организм попадает количество препарата, полученное из большого числа гипофизов умерших людей. По этой причине в Германии, Англии и некоторых других странах человеческий соматотропин запрещен законом к применению. Вообще-то за всю историю применения СТГ в лечебных целях было зарегистрировано лишь 4 случая заболевания болезнью Кляйцфельтера-Якобса. Это еще не достаточно для того, чтобы списывать со счетов человеческий соматотропин как лечебный препарат. С другой стороны производители генно-инженерного(рекомбинантного) и синтетического СТГ вполне могли профинанисровать определенные изыскания с нужным им результатом в целях борьбы с конкурентами. Ведь генно-инженерный и синтетический СТГ стоят в несколько раз дороже обычного, а себестоимость их производства в несколько раз дешевле. Лично я за 20 лет работы не видел ни одного человека, который бы заболел болезнью Кляйцфельтера-Якобса после многих лет лечения соматотропином. Да и вирус этот довольно не стоек. Когда перед производителями человеческого самототропина стала задача его стерилизации, то в первую очередь его постарались стерилизовать от вируса гепатита B, а вирус этот, как мы знаем чрезвычайно стоек. И тот, кто еще помнит многоразовые шприцы в больницах знает, что после инъекции гепатитным больным шприцы нужно было кипятить как минимум 120 минут в таком крепком дезинфицирующем растворе, который сам по себе мог убить какие угодно вирусы. И то, даже после полной обработки этими шприцами нельзя было колоть других, не гепатитных больных. И если уж удалось стерилизовать препарат от вируса гепатита, то в высшей степени сомнительно, чтобы в нем остались какие-либо другие вирусы, а тем более не стойкий вирус Кляйцфельтера-Якобса.

Генно-инженерный соматотропин решил эту проблему. Впервые он был синтезирован в 1979 году группой ученых Калифорнийского университета. Им удалось внедрить в обычную кишечную палочку (основной обитатель нашего кишечника) ген, ответственный за синтез СТГ. Благодаря этому была получена кишечная палочка, синтезирующая соматотропин. Бактерии в питательной среде размножаются очень быстро и позволяют в короткое время получить большое количество дешевого по себестоимости гормона, который затем выделяется из среды и очищается. На рынке, однако, цена генно-инженерного соматотропина "подтянута" к цене человеческого. Ген, внедренный в кишечную палочку, получить было непросто, ведь в человеческом организме нет гена, ответственного за синтез соматотропина. Есть лишь ген, ответственный за синтез прогормона СТГ, из которого затем уже в организме образуется сам гормон. Поэтому человеческая ДНК была обработана соответствующим образом, и к ней был пришит недостающий "кусок", предварительно синтезированный химическим путем.

В 1970 г. впервые был получен полностью синтетический гормон роста, который, однако, оказался менее активным, нежели человеческий, и намного более дорогим. Хотя усовершенствование этой формы постоянно продолжается.

В России выпускается соматотропин человека "Соматотропин" и генно-инженерный соматотропин - "Сайзен". В Литве генно-инженерный соматотропин выпускается под названием "Соматоген". Самым крупным мировым производителем соматотропина является Шведская фармакологическая фирма "Каби", которая имеет филиалы практически во всех развитых странах мира. Она выпускает соматотропин человека под названием "Крескормон", а также синтетический соматотропин под названиями "Генотропин" и "Генотонорм". Фармацевтическими фирмами других стран СТГ выпускается под названиями "Гуматроуп", "Грорм", "Нордитропин", "Соматонорм", "Сомато-Серо" и др.

1мг соматотропина равен 1 международной единице (ME). Чаще всего, соматотропин выпускается в ампулах по 4 ME (4 мг). Реже по 8 и 16 ME.

Если в начале широкого применения СТГ его вводили в организм по 4 ME не чаще 2-х раз в неделю, то в настоящее время его назначают по 4-8 ME ежедневно. В отдельных случаях назначают до 16 ME в сутки. Превышение этой дозировки уже чревато серьезными побочными явлениями и используются лишь в спортивной практике для атлетов с большим весом. Вечернее введение соматотропина показало такую же эффективность кок и введение в утренние часы. Разделение суточной дозы на 2 приема не дало отличий от однократного введения сразу всей суточной дозы.

Вводят соматотропин подкожно (чаще всего в складку живота для удобства), вводить препарат впрочем, можно и в любое другое место. Существует миф о том, что если вводить СТГ, обладающей некоторыми жиросжигающими свойствами в складку живота, то именно в этом месте будет сгорать подкожный жир. Это не так. Подкожный жир сгорает независимо от того, в какое место вводят СТГ. Ведь сжигать-то будет соматомедин, который вырабатывается в печени, а не сам соматотропин.

Длительность курсов введения СТГ заслуживает отдельного разговора. Независимо от того, как вводится соматотропин – ежедневно или через день – антитела к нему в течение 1 месяца лечения не возникает вообще. На 2 месяце они начинают появляться и достигаю своего максимума на 7-8 месяц применения. В этот момент введение соматотропина можно уже прекратить, так как его эффективность близка на этот момент уже к 0. Он весь связывается антителами. Перерыв достаточной длительности (обычно он делается столько же по времени, сколько длилось введение соматотропина) позволяет дождаться такого момента, когда титр антител к соматотропину упадет до 0 и его введение можно возобновить.

Особо хочется подчеркнуть, что образование антител к гормону роста никак не связано с аллергией или риском повышения общей аллергизации организма. Все препараты, вводимые извне транспортируются в организм и выводятся из него в комплексе с антителами. В этом нет ничего необычного. Даже свои собственные гормоны организм транспортирует и утилизирует с антителами. Аллергия возникает лишь тогда, когда имеется исходная патология “тучных клеток”. Именно тучные клетки выделяют в кровь медиаторы воспаления и аллергии после того, как соединятся с комплексом гормон-антитело. Но для этого, повторяю, нужна изначальная патология самих тучных клеток.

Обычное количество СТГ в крови мужчины составляет 5-8 нг/мл, а у женщин 8-10 нг/мл. У женщин, как видим, количество СТГ в крови больше, нежели у мужчин. Поэтому у них более тупой угол нижней челюсти, величина которого зависит от уровня соматотропина.

Некоторые исследователи считают, что если содержание гормона роста в крови превышает норму (>10 мг/мл) вводить СТГ извне бесполезно. Его и так достаточно в организме. В данном случае есть смысл обратить внимание на нормализацию работы печени (уровень соматомедина), нормальную работы коры надпочечников (отсутствие гиперкортицизма, могущего вызвать “блок” всех эффектов соматотропина) на уровень в крови нейромедиаторов (катехоламины) и нормальный уровень ц-АМФ внутри клетки (без чего она вообще не будет воспринимать сигналы от соматомедина).

По этой же причине у женщин более короткие, нежели у мужчин конечности и более удлиненный позвоночник. Высота межпозвоночных и хрящевых дисков у женщин намного выше, чем у мужчин. Это же относится и ко всем остальным хрящам. Относительно большие по величине хрящи – это единственное причина женской гибкости. Женщины почти вдвое более чувствительны к соматотропину, вводимому извне и все травму залечиваются у них очень быстро. Это позволяет применять терапевтические дозировки гормона роста намного более меньшие, нежели у мужчин.

Женский гипофиз – это вообще не то, что мужской. У новорожденных в зависимости от роста и состояния организма в возрасте до 2 месяцев масса гипофиза составляет 0.07-0.08 г. В период роста масса гипофиза увеличивается и к 19 годам достигает максимума. Только максимум этот разный. У юношей он равен 0.66 г, а у девушек 0.7 г. при беременности масса гипофиза увеличивается до 1 грамма, ведь рост нужен не только матери, но и ребенку. В некоторых случаях у многорожавших женщин масса гипофиза достигает 1.6 г. А мы еще после этого удивляемся, как это олимпийской чемпионкой могла стать мать 5 детей! Из-за такой большой массы гипофизы некоторые женщины после родов приобретают акромегалоидные черты лица, у них увеличивается размер кистей рук и ступней ног. Плюс ко всему прочему во время беременности плацента выделяет особый фактор, который получил нахвание хорионического соматомаммотропина. Сам по себе он вроде бы ростовой активностью не обладает, но зато резко усиливает анаболическую активность СТГ матери. Во время беременности ежедневная продукции соиатомаммотропина достигает 1-4 г. в сутки. Если кол-во этого в-ва в крови вдруг резко падает, это говорит о гибели плода.

Но и это еще не все. Чувствительность клеток печени, синтезирующих соматомедины к соматотропному гормону беременных женщин повышается в 3, а иногда даже в 6 раз. Плюс ко всему прочему сам плод начинает секретировать гормон роста, начиная с 7-9 недели внутриутробной жизни и концентрация его резко увеличивается к 15-16 неделе. На 32 неделе внутриутробной жизни концентрация СТГ в сыворотке крови плода может достигать 128 нг/мл. А у взрослого мужчины, как мы помним, концентрация СТГ в крови никогда не превышает в спокойном состоянии 8 нг/мл.

В крови беременных женщин максимальное количество СТГ наблюдается уже через 3 месяца беременности, а вот в крови плода максимальное количество СТГ приходится на середину беременности.

У беременных женщин с акромегалоидным синдромом содержание СТГ в крови еще выше, чем у больных акромегалией. После родов содержание СТГ в крови таких женщин, слава богу, падает.

Высокое содержание в организме беременной женщины соматотропина и положительный азотистый баланс как ранее, так и сейчас используются многими спортсменками высокого класса для достижения максимальных спортивных результатов. Делается это просто: женщина беременеет, набирает хорошую спортивную форму, а после соревнований прерывает (или не прерывает) беременность. Оптимальным сроком для искусственного прерывания беременности считаются 12 недель. Это как раз такой срок, когда анаболическое состояние беременной женщины может развиваться максимально, а плод еще настолько мал, что не мешает спортивным выступлениям. Несмотря на то, что в настоящее время существуют щадящие и довольно безвредные формы абортов, этическая сторона такого способа достижения спортивных результатов говорит не в его пользу. Вот если бы после каждых крупных соревнований оставалось по ребенку, тогда совсем другое дело! Если говорить серьезно, то на рынке спортивной фармакологии в настоящее время нет больших трудностей с приобретением соматотропина, много других хороших препаратов, обладающих анаболическим действием и повышающих выносливость. Поэтому думаю, такие варварские способы улучшения спортивных результатов, как беременность с последующим ее прерыванием должны уйти в прошлое.