Рост - одна из физических человеческого организма, определяющая пропорции тела и общее физическое развитие, поэтому механизмы роста являются предметом изучения не только эндокринологии, но и социальной гигиены, антропологии, спортивной медицины.
В середине 60 - х годов ученым удалось выделить, а затем и синтезировать гормон роста человека соматотропин. Клиническое применение этого препарата открывает новые возможности в лечении некоторых заболеваний.
Чей рост лучше?
Рост относится к генетическим признакам, которые передаются по наследству, глаз и.т.д. Именно поэтому у высоких родителей обычно рослые дети, и наоборот.
Роль наследственности для роста велика, но не фатальна. Правильнее рассматривать ее как некую ориентировочную программу, согласно которой рост человека может оказаться, например, в пределах от 160 до 180 сантиметров. Каким он будет на самом деле, во многом зависит от внешних условий, которые могут тормозить наследственную программу или способствовать её реализации. Так, сто лет назад средний рост 15 - летних москвичей был 147, в
1923 - 157, а в 1982 170 сантиметров. За последние десятилетия заметно подросло население многих стран мира. Это как раз и есть то, что мы называем акселирацией.
Одна из вероятных её причин - улучшение условий жизни и, в частности, питания (замечено, что в годы войны и стихийных бедствий рост детей уменьшается). На рост влияет климат и географическая среда, правда, незначительно.
Важнейшие причины задержки роста - различные неполадки в работе организма. Это пороки сердца, хронические заболевания легких, почек, печени, болезни костной и хрящевой систем, дистрофия, авитаминозы, инфекции и интоксикации. Задержка роста выступает здесь как побочное проявление основного недуга, лечение которого, как правило, нормализует рост.
Одного существует ряд болезней, влияющих на рост непосредственно. В основе их лежат нарушения работы желез внутренней секреции (щитовидной железы, надпочечников, гипофиза), вырабатывающих биологически активные соединения - гормоны. Эти изменения регуляции обмена веществ и функций могут возникнуть на любом этапе развития организма и во внутриутробном периоде, и в младенчестве, и в отрочестве. Изучает заболевания и изменения желез внутренней отстает более чем на 20 процентов от роста, нормального для его возраста, нужно немедленно обращаться к врачу, - говорит руководитель детской клиники Института экспериментальной эндокринологии и химии гормонов АМН СССР, профессор М. А. Жуковский - Но что считать нормальным ростом и как определить, что он замедлится настолько настолько что требуется врачебное вмешательство?
Ведь рост людей колеблется в довольно широких пределах . Помочь в этом могут специальные таблицы стандартов. Они разработаны нами вместе с учеными Института антропологии МГУ имени М. В. Ломоносова.
От чего же зависит задержка роста, приводящая в наиболее тяжелых случаях к нанизму от греческого переводится - нанос - карлик? Каковы механизмы этих процессов?
Рост - одна из основных функций любого организма. Он контролируется и управляется центральной нервной системой тела происходит в основном за счет линейного роста длинных трубчатых костей.
Первоначально, на этапе эмбрионального развития, кость представляет собой скопление хрящевой ткани с ядром окостенения посредине диафиз и разрастанием хрящевых в костные скелетное созревание и определяет линейный рост костей, а значит, и рост человека. Окончательное окостенение у каждой кости происходит в определенные сроки, заканчиваясь обычно к 18 - 20 годам у мужчин и к 16 - 18 годам у женщин, когда исчезают последние эпифизарные щели. Именно тогда прекращается рост организма в длину. Зная эту закономерность, можно достаточно определять костный возраст и его соответствие норме, что исключительно важно для диагностики гормональных нарушений. Кроме того, появляется возможность прогнозировать будущий рост ребенка.
Один из основных стимуляторов роста тканей - гормон роста соматотропин. Он стимулирует образование новых хрящевых клеток, а частично и их окостенение, способствует синтезу белка в клеточных структурах и образованию новых капилляров. На рост влияет ряд гормонов: тироксин и другие гормоны щитовидной железы важны для скелетного созревания; андрогены стимулирует образование новых хрящевых клеток и костной ткани.
Какова же роль этих гормонов на отдельных этапах формирования организма?
Известно, что скорость роста плода в несколько раз больше, чем у младенца.
Собственные эндокринные железы формируются и начинают вырабатывать соматотропин, тироксин и андрогены уже в первые недели внутриутробного развития плода, но соматотропин, например, почти не влияет на рост организма вплоть до трех-четырехлетнего возраста. Тироксин, напротив, начинает действовать действовать с самого момента рождения. Андрогены проявляют наибольшую активность в период полового созревания, вызывая иногда бурный рост в возрасте 14 - 16 лет.
Для нормального роста необходимо, что - бы концентрация каждого гормона в крови и их соотношение поддерживались на определенном уровне, причем по мере взросления эти параметры должны закономерно изменяться.
Рост зависит от длинной цепи физиологических и биохимических процессов, начиная от коры головного мозга до клеток исполнителей на периферии. Центральное место в этой цепи занимают гормональные механизмы. Нарушение в любом звене может стать причиной задержки роста.
Непосвященным может показаться, что карликовость - это главным образом малый рост. А между тем все гораздо сложнее: задержка роста - лишь один из симптомов целого комплекса эндокринных заболеваний, требующих соответственно разных методов лечения.
Еще в начале века было предложено выделить два основных вида таких нарушений в развитии организма - с пропорциональным и непропорциональным телосложением. Существуют и другие классификации болезней , связанных с малым ростом. Всего же их насчитывается несколько десятков. Они подробно описаны в специальной литературе. Иногда внешние признаки заболевания настолько характерны, что диагноз удается поставить буквально с первого взгляда.
Причины задержки роста могут быть самыми разными: кроме гормональных нарушений, о которых уже говорилось, это рахит, врожденная ломкость костей, опухоли, воспалительные и травматические процессы, затрагивающие нервную систему ребенка, а также различные осложнения в организме матери во время беременности и родов.
Еще недавно медицина не располагала эффективными средствами борьбы с нарушениями роста. Бурное развитие эндокринологии в последние два десятилетия во многом изменило и наши представления о причинах малорослости, и в некоторых случаях таким людям стало возможно помочь. Лучше других поддается лечению наиболее часто встречающаяся форма карликовости - церебрально - гипофизарный нанизм, который связан в основном с недостатком в организме соматотропина. Родители обычно имеют нормальный рост.
Болезнь у ребенка проявляется к второму третьему году резко замедляется рост и развитие костей. Детские пропорции тела могут сохраниться на всю жизнь. По наследству церебрально гипофизарный нанизм обычно не передается.
Все попытки использовать для лечения больных гормон роста животных были тщетны. Как выяснилось, самотропин обладает видимой специфичностью, то есть на людей действует только человеческий гормон. Несколько лет назад такой препарат был получен.
Лечение соматотропным гормоном позволяет подрасти за год 5 - 12 сантиметров. Курс можно проводить в возрасте от 3 -х до 17 -18, то есть до окончания роста. Но применять препарат более полутора - двух лет нецелесообразно, так как в организме начинают вырабатываться антитела, и эффективность лечения снижается. Дело в том, что препарат неоднороден, в нем встречаются примеси. Возможно, в недалеком будущем удастся получить химически чистый соматотропин человека методом генной инженерии. Тогда можно будет добиться еще лучших результатов.
Эндокринологи применяют сейчас и другие препараты. Наряду с гормонами широко используются биостимуляторы, витамины, специальные диеты, физиотерапия.
В предупреждении малорослости важно не только правильное и своевременное лечение, но и профилактика, особенно у беременных женщин с эндокринными заболеваниями. Необходимо самым тщательным образом оберегать детей от травм головы. Легче переносить инфекционные заболевания поможет закаливание с раннего возраста. Наконец, будущая мать и ребенок должны нормально питаться.
ПЛЮС 23 САНТИМЕТРА
А как же быть молодым людям, абсолютно здоровым и ни в каком лечении не нуждающимся, которые не удовлетворены своим невысоким ростом лишь потому, что он ниже среднего? Прежде чем ответить на эти вопросы, вспомним историю, которая произошла несколько лет назад на Украине.
Трудно стать хорошим спортсменом, если у тебя маленький рост. А именно с ростом мальчику, о котором пойдет речь, как раз и не повезло. К 14 годам он перестал расти и за последующие два года не прибавил к своим 164 ни одного сантиметра. Несмотря на упорные тренировки, мальчик не мог угнаться за своими товарищами спортсменами. В отчаянии он обратился к тренеру.
Выслушав, Виктор Алексеевич Лонский, спортивный педагог, воспитавший немало выдающихся прыгунов в высоту, сказал, что подрасти можно лишь при двух обязательных условиях, если очень этого захотеть и регулярно выполнять специальные упражнения. Затем тренер попросил у мальчика расписку в том, что за год он обязуется вырасти на 8 сантиметров.
Слова тренера окрылили подростка, благо упорства ему было не занимать. Не мешкая, приступил к тренировкам. Через несколько месяцев он начал понемногу расти и, к изумлению друзей и родителей, вырос за год ровно на 8 сантиметров!
ЧТО УМЕЕТ ГОРМОН РОСТА
О гормоне роста или соматотропине от греческих - тело, тропос - образ действия, способ) ученые заговорили на рубеже XVIII - XIX веков, когда впервые была замечена взаимосвязь между ростом тела и небольшой железой головного мозга - гипофизом. Однако лишь в начале нынешнего столетия ученые выяснили, что связь эта осуществляется не напрямую, а с помощью неизвестного дотоле вещества, образующегося в гипофизе. Если это вещество вырабатывается в достаточном количестве, люди и животные растут нормально. Если меньше или больше, то получаются карлики и великаны.
К сожалению, методы выделения сложных природных соединений были в те времена ещё очень несовершенны, и прошло почти полвека, прежде чм удалось выделить из гипофиза достаточно чистый препарат гормона роста.
В 1966 году американские ученые из Калифорнии во главе с доктором Ли расшифровали структуру гормона роста человека. Было установлено, что полипептидная цепь молекулы этого белка состоит из 191 аминокислотного остатка. В середине 60 - х годов расшифровка такой сложной структуры стала крупным достижением в биологии.
Вскоре Ли и его сотрудники синтезировали гормон роста в лаборатории. К сожалению, искусственный соматотропный гормон ( сокращенно - СТГ) обладал крайне низкой биологической активностью - по силе своего воздействия на организм он почти в сто раз уступал природному.
Затем другой американский ученый = Найэл, исследуя структуру плацентарного лактогена человека (гормона, своим биологическим свойствам близкого к соматотропину и отвечающего за рост плода) заметил, что оба гормона имеют почти одинаковую структуру. Найэл доказал, что Ли в своих опытах попросту ошибся - он укоротил молекулу на несколько аминокислот и, естественно, не смог получить желаемых результатов.
Сейчас известна структура СТГ не только человека, но и овцы, быка, крысы, лошади, кита и других животных. Последовательность аминокислот в гормонах роста у них различна. Этим, по - видимому, и объясняется тот факт, что на людей действует только человеческий гормон роста. Количество гормона, которое можно выделить из природного источника, ограничено. Получать соматотропин путем химического синтеза слишком сложно и дорого. Все это тормозило использование соматотропина для лечения малорослости.
На помощь пришла генная инженерия. Нарабатывать гормон заставили бактерию - кишечную палочку, в которую ввели ген гормона роста человека.
Говоря об СТГ, не следует забывать, что регуляция роста главная, но далеко не единственная область его действия. Этот гормон вездесущ - белковый, углеводный, жировой обмены, иммунная система - все находится под его контролем. Такое многообразие биологических свойств соматотропина объясняется особенностями его структуры и зависят от свойств разных участков его белковой молекулы.
В лаборатории химии белковых гормонов Института экспериментальной эндокринологии и химии гормонов АМН СССР была поставлена серия опытов. Молекулы гормона роста с помощью ферментов как бы разрезали на несколько мелких фрагментов - пептидов, наблюдая, как это скажется на свойствах СТГ.
Результат был довольно неожиданным. Когда на СТГ воздействовали пепсином, гормон роста сохранил лишь способность вызывать распад жира. Его фрагмент, ответственный за похудание, оказался довольно коротким - в молекуле гормона роста он занимал положение с 31 по 44 аминокислоту. Когда его добавили к помещенному в специальную среду кусочку жировой ткани крысы, выделились продукты распада - свободные жирные кислоты и глицерин. Зная аминокислотный состав пептида 31 - 44, удалось создать его искусственный двойник.
Ученые стремятся получить как можно более полные сведения о роли нового синтезированного пептида в жировом обмене и сравнить его с гормоном, у которого цепочка молекул не нарушена. Оказалось, что пептид действует гораздо эффективнее природного СТГ, жирных кислот в крови животных становилось намного больше. Причем в опытах с пептидами результаты проявились в несколько раз быстрее, чем в опытах с СТГ - уже через 15 - 20 минут. При постоянном введении пептида в течении 2 - х - 3 - х недель кролики теряли почти половину своего жира. Эксперименты проводились на животных возрастом от 2 месяцев до 2 лет. (Средняя продолжительность жизни кролика - 7 - 9 лет). Чувствительность к действую пептида у животных с возрастом заметно снижалась.
Затем приступили к опытам с препаратами, приготовленными из жировой ткани человека. Пептид также стимулировал жировой обмен. Наблюдалась та же закономерность, что и в экспериментах на кроликах - ткань более молодого возраста худела гораздо сильнее.
Совсем недавно работы советских исследователей были подтвержены американскими учеными. Им удалось получить гормон роста, в котором жиромобилизующий пептид был пропущен. Способность гормона стимулировать жировой обмен исчезла. Следовательно, и в том и в другом случае ученые имели дело с одним и тем же биологическим процессом.
Исследователям удалось выделить еще один участок молекулы СТГ - с 77 - й по 107 - ю аминокислоту. С ним, как оказалось, связана самая главная функция соматотропина - стимуляция роста. В то же время фрагмент 77 - 107 не действует ни на обмен жиров, ни на обмен углеводов.
Итак, многообразные функции гормона поделены между отдельными его частями, следующими друг за другом. Возникает новый вопрос работает ли молекула гормона роста в организме целиком или распадается на отдельные участки?
Пока сказать, что нибудь определенное по этому поводу трудно. Но каким бы образом ни работал СТГ в организме, открытие его производных пептидов важно для фармакологии. Ведь в перспективе можно будет получать медицинские препараты узконаправленного действия. Уже сейчас ведутся всесторонние исследования жиромобилизующего пептида. И, возможно, вскоре он станет использоваться как лекарство против ожирения. Именно как лекарство, то есть назначать его будут не всем желающим постройнеть, а лишь болезненно тучным людям.
Нельзя забывать, что гормональные препараты, какими бы чистыми они ни были, вещь довольно - таки опасная. Всякий сдвиг обмена веществ, а ведь именно на него нацелено действие всех гормональных лекарств, может в отдельных случаях вызвать нарушения в работе всей эндокринной системы.
Жиромобилизирующий пептид - не волшебный эликсир стройности, как может показаться кому - то. Он лишь расщепляет жир и усиливает поступление в кровь жирных кислот. А без достаточной физические нагрузки они вновь соединяются в организме в жиры. Так что вместе с новым лекарством врачи, очевидно, будут прописывать и комплекс интенсивных физическим упражнений и, конечно, диету.
Соматотропин универсальный по своему действию на организм гормонов, и, вероятно, в самом ближайшем будущем мы познакомимся с новыми его разновидностями. Во всяком случае, ученые твердо верят в это.