Влияние соматотропного гормона на почки

Показано, что СТГ способен оказывать воздействие на структуру и функцию почек. Кроме ожидаемых анаболических эффектов он также влияет на гемодинамику почек, водный баланс в организме, кислотно-щелочной баланс в почках, а возможно, даже на гомеостаз глюкозы.

Анаболические эффекты. Анаболические эффекты СТГ на ткани ночек проявляются в гипертрофии, возникающей в результате хронического воздействия высоких концентраций СТГ в сыворотке крови в случае акромегалии (Kopple, Hirschberg, 1990). Достаточно сложно представить себе, какое позитивное влияние это может оказывать па физическую работоспособность, а воздействие на почки долгосрочного применения СТГ в качестве допинга, вероятнее всего, окажется вредным, поскольку существуют предположения, что хроническое воздействие больших доз СТГ в крови может способствовать росту предрасположенности к гломерулосклерозу (Yang C.-W. et al., 1993) и, возможно, даже развитию почечной недостаточности (Kopple, Hirsch-berg, 1990).

Гемодинамические эффекты. Влияние СТГ на гемодинамику почек изучено хорошо. Применение его увеличивает скорость прохождения плазмы в почках и скорость гломерулярной фильтрации (Hirschberg, Kopple, 1988; Hirschberg et al., 1989; Caidahl et al., 1994). Постоянное повышение уровня СТГ при акромегалии вызывает повышение скорости прохождения плазмы и скорости гломерулярной фильтрации, которые снижаются после гипофизэктомии (см. обзор Kopple, Hirschberg, 1990). Прием СТГ здоровыми людьми также вызывает повышение скорости прохождения плазмы и скорости гломерулярной фильтрации, а также снижение сопротивления кровеносных сосудов почек (Christiansen et al., 1981; Kopple, Hirschberg, 1990). Так, в одном из этих исследований (Christiansen et al., 1981) СТГ давали 8 здоровым мужчинам 2 раза в день в течение одной недели в количестве 2 и 4 ME утром и вечером, после этого скорость прохождения плазмы в почках повышалась с 554 до 601 мл-мшГ1 х 1, 73 м3, а скорость гломерулярной фильтрации — со 114 до 125 мл-мин" 1 х 1, 73 м3. Не обнаружено никакого срочного влияния СТГ на гемодинамику или фильтрацию в почках в течение 2 часов после применения препарата, однако на протяжении 24 часов параллельно с увеличением уровня ИФР-1 в крови происходило повышение скорости прохождения плазмы и гломерулярной фильтрации (Hirschberg ct al., 1989; Kopple, Hirschberg, 1990). Установлено, что применение ИФР-1 у здоровых людей также вызывает повышение скорости прохождения плазмы и гломерулярной фильтрации, а также снижает сопротивление кровеносных сосудов почек (Guler et al., 1989а, 1989b), поэтому в настоящее время предполагается, что влияние СТГ на гемодинамику осуществляется преимущественно через ИФР-1 и ИФР-1 обладает потенциальным сосудорасширяющим действием, опосредованным через оксид азота (Schini-Kerth, 1999). Возможное влияние изменений почечной гемодинамики, индуцированных СТГ, на физическую работоспособность неизвестно, однако повышение скорости прохождения плазмы через почки может отражать снижение сопротивления кровеносных сосудов на системном уровне и увеличение сердечного выброса.

Глюконеогенез в почках. СТГ может вносить свой вклад в поддержание гомеостаза энергетического обмена во время занятий аэробными упражнениями. Увеличение глюконеогенеза в почках, индуцированное СТГ, может способствовать снижению концентрации лактата благодаря превращению его в глюкозу с последующим экспортом в работающие мышцы (Poortmans, 1977), однако экспериментального подтверждения эта гипотеза пока еще не получила.

Водный баланс. Применение СТГ вызывает удержание натрия в организме с последующим удержанием жидкости. Антинатрийуретический эффект его подтверждается данными ряда клинических исследований. У лиц зрелого возраста с дефицитом СТГ отмечается уменьшение количества внеклеточной жидкости и объема плазмы, которые возрастают после терапии с применением соматотропного гормона (Moller et al., 1996). Хроническое повышение уровня СТГ при акромегалии вызывает соответствующее увеличение содержания воды в организме и объема крови (Ikkos et al., 1954; Bengtsson et al., 1989b). Удержание жидкости является хорошо установленным побочным эффектом терапии с применением СТГ, которая при использовании сверхфизиологических доз гормона у лиц с дефицитом его может вызывать отек, увеличение массы тела, синдром кистевого туннеля и гипертензию (Jorgensen J.O.L., 1991). Удержание жидкости в организме, обусловленное применением СТГ, зависит от применявшейся дозы соматотропина и быстро проходит после восстановления физиологического уровня гормона у этих лиц с его дефицитом. У лиц с хроническими заболеваниями печени развивается устойчивость к СТГ, если это касается анаболических эффектов гормона, однако их организм сохраняет чувствительность к антинатрийуретичсским воздействиям соматотропина (Wallace, Cuneo, 1995).

Влияние применения СТГ на водно-солевой баланс здоровых людей. Чтобы продемонстрировать антинатрийуретический эффект СТГ у здоровых людей и исследовать его возможные механизмы, было проведено изучение последствий применения СТГ в количестве 0, 2 МЕ-кГ'-день'1 (=70 мкг-кг'-день" мужчин в возрасте от 21 до 27 лет на протяжении 5 дней (Но K.Y., Weissberger, 1990). Такое краткосрочное применение СТГ в сверхфизиологических дозах вызывало увеличение массы тела в среднем на 1, 1 кг, а также снижение выделения натрия с мочой в среднем со 197 до 38 ммоль. Кроме того, наблюдалось существенное уменьшение мочевыделения с 1652 до 848 мл-дснь" 1. Эти изменения были взаимосвязаны с активацией системы ренин-ангиотензин. Активность ренина в плазме возрастала с 730 до 3608 фмоль ангиотензина 1-л" '-сн, а альдостерона — с 52 до 402 нг мл1. Было показано также, что СТГ повышает концентрацию ангиотензина в плазме и плотность рецепторов ангиотензина II в почках и надпочечниках карликовых крыс (Wyse et al., 1993), что предполагает существование дополнительных точек взаимодействия СТГ и системы ренин-ангиотензин.

Эти данные убедительно подтверждают роль системы ренин-ангиотензин при воздействии СТГ на водный баланс организма. В то же время высказано предположение о возможности существования ряда других механизмов (Но K.Y., Kelly, 1991), поскольку удержание жидкости, ассоциированное с хроническим избытком соматотропного гормона при акромегалии, не связано с активацией системы ренин-ангиотензин. Результаты нескольких экспериментальных работ, проведенных на животных, свидетельствуют о возможном прямом влиянии СТГ на абсорбцию натрия в почечных канальцах, независимо от других факторов, на систему ренин-ангиотензин (Stein et al., 1952; Karlberg, Ottosson, 1982).

Предсердный натрийуретический пептид. Секреция предсердного натрийуретического пептида в сердце обычно происходит при активации кардиальных рецепторов растяжения в ответ на увеличение объема плазмы. Повышение уровня предсердного натрийуретического пептида в сыворотке крови стимулирует экскрецию натрия в почечных канальцах. Кратковременное (7 дней) применение соматотропина у лиц с дефицитом СТГ никак не влияло на уровень предсердного натрийуретического пептида в крови (Hoffman et al., 1996); однако при продолжительном (6 месяцев) применении гормона, которое приводило к нормализации уровня ИФР-1 в крови, наблюдалась также нормализация уровня предсердного натрийуретического пептида без изменений ан-гиотензина II (Ekman et al., 2002). Прием больших доз СТГ здоровыми людьми зрелого возраста в течение. 2 недель приводил к заметному снижению уровня предсердного натрийуретического пептида в крови, которое было взаимосвязано с возрастанием объема внеклеточной жидкости, однако изменений объема плазмы при этом не наблюдалось (Moller et al., 1991). Отсутствие изменений объема плазмы может объяснить неожиданное снижение концентрации предсердного натрийуретического пептида при наличии увеличения объема внеклеточной жидкости, поскольку последнее само по себе, очевидно, не способно активировать кардиальные рецепторы растяжения. Было высказано предположение о том, что снижение уровня предсердного натрийуретического пептида после применения СТГ может быть обусловлено стимуляцией выделения натрийуретического пептида в предсердиях и последующим снижением предсердного давления (Moller et al., 1991). Это предположение согласуется с сообщением о стимуляции под влиянием СТГ сократительной способности сердца у здоровых людей (Thuesen et al., 1988).

Кислотно-щелочной метаболизм в почках. Роль СТГ в регуляции кислотно-щелочного метаболизма почками продемонстрирована у животных и у человека. Исследования на изолированных перфузируемых почках, полученных от крыс с удаленным гипофизом, у которых обнаруживалось существенное снижение суммарной секреции кислот в ответ на введение СТГ, однако не под влиянием ИФР-1 или инсулина (Welbourne, Cronin, 1991). СТГ способен ускорять секрецию Н+ клетками канальцев почек у нормальных крыс и животных с удаленным гипофизом и таким образом повышать кислотность мочи (Welbourne, Cronin, 1991). Показано также, что СТГ непосредственно влияет на образование аммиака в изолированных проксимальных почечных канальцах собаки (Chobanian et al., 1992). Авторы этой работы делают вывод о роли СТГ человека в регуляции кислотно-щелочного метаболизма в физиологических условиях, для которой важное значение имеет усиление суммарной экскреции кислоты. Именно таким путем обеспечивается поддержание кислотно-щелочного баланса при интенсивной физической нагрузке. Соматотропный гормон принимает участие в поддержании системного и почечного кислотно-щелочного гомеостаза у человека. Показано, что применение его у здоровых людей способствует частичной коррекции экспериментально индуцированного хронического метаболического ацидоза благодаря увеличению содержания гидрокарбоната в сыворотке крови за счет увеличения суммарной экскреции кислоты (Sicuro et al., 1998). Ацидоз является одной из причин утомления при выполнении самых различных видов физических упражнений, в то же время употребление двууглекислого натрия увеличивает время выполнения физической работы при максимально развиваемой мощности (Jones et al., 1977). Возможными побочными эффектами приема больших доз двууглекислого натрия являются рвота и диарея, поэтому СТГ может быть использован как альтернативное средство изменения pH крови и увеличения времени выполнения физических упражнений при максимально развиваемой мощности, лишенное побочных эффектов, характерных для двууглекислого натрия.

Терморегуляция

Для спортсмена, выполняющего физические упражнения, потоотделение является одним из наиболее важных механизмов обеспечения терморегуляции организма, а ряд данных свидетельствует, что на потовые железы человека влияет система СТГ-ИФР-1. Дефицит СТГ взаимосвязан со снижением способности к потоотделению (Sneppen et al., 2000). У лиц с врожденным дефектом рецептора СТГ, приводящим к сильному замедлению роста (синдром Ларона), наблюдается выраженное снижение скорости потоотделения (Main et al., 1993). Сниженное потоотделение (гипогидроз), которое характерно для лиц с дефицитом СТГ, приводит к заметному затруднению терморегуляции во время выполнения физических упражнений из-за предрасположенности к гипертермии (Juul et al., 1995). В то же время для больных акромегалией свойственно повышенное потоотделение (гипергидроз) и избыточная повышенная активация механизмов потоотделения (Sneppen et al., 2000). Успешного снижения чрезмерного потоотделения у пациентов с акромегалией удалось добиться с использованием обладающего более продолжительным действием аналога соматостатина — октреотида (Stewart et al., 1995; Davies et al., 1998).

Рецепторы СТГ были локализованы в клетках кожи человека и культивируемых фибробластах кожи (Oakes et al., 1992). В этом исследовании с использованием моноклональных антител наличие рецепторов СТГ было продемонстрировано на клетках потовых желез. Установлено также, что у лиц зрелого возраста с дефицитом СТГ более тонкая кожа и наблюдается уменьшение площади клубочка (секреторного отдела) потовых желез по сравнению с нормальными людьми, в то время как отличий в площади сальных желез не выявляется (Lange М. et al., 2001). Продолжительное применение СТГ приводит к нормализации площади секреторного отдела потовых желез, повышению очень низкой скорости потоотделения, однако полной нормализации толщины кожи у лиц с возникновением дефицита СТГ в детском возрасте не наблюдается. Исследование образцов биопсии кожи лиц зрелого возраста с дефицитом СТГ выявило снижение ацетилхолинэстеразы и вазоактивного интестинального пептида (ВИП) в нервных окончаниях, иннервирующих потовые железы, а также показало, что терапия с применением СТГ усиливает окраску на ацетилхолинэстеразу и ВИП в сосудодвигательных нервах и нормализует уровень потоотделения (Hasan et al., 2001; Lange M. et al., 2001). В этих работах также сообщалось о том, что для лиц с акромегалией характерны увеличенные потовые железы и повышенная плотность иннервации потовых желез и высказывалось предположение о том, что это свидетельствует о трофическом влиянии СТГ на эпителий потовых желез и/или иннервирующие их нервные окончания.

Вполне возможно, что использование СТГ в качестве допинга будет способствовать улучшению терморегуляции организма в условиях соревнований, проходящих при повышенной температуре воздуха с помощью нескольких механизмов; уменьшения массы жировой ткани и, следовательно, теплоизоляции, благодаря усилению кровообращения в результате расширения сосудов, вследствие непосредственного влияния на морфологию потовых желез или воздействия на компоненты сосудодвигательных синапсов. Во время продолжительной двигательной активности при повышенной температуре воздуха усиление потоотделения под влиянием СТГ теоретически может привести к нарушению водного баланса.

⇐ Предыдущая919293949596979899100Следующая ⇒

Поделиться: