Также половые гормоны вырабатываются корковым слоем надпочечников. При повышенной концентрации андрогенов у женщин может быть нарушение фертильности (детородной функции) и появляются черты вирилизации (например, оволосение по мужскому типу).
Ангиотензиноген
Ангиотензиноген образуется в печени. Он необходим в организме для регуляции синтеза альдостерона корой надпочечников. Входит в состав ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, основной функцией которой является поддержание постоянного объема циркулирующей крови. Важная роль отводится этой системе при развитии почечной гипертонии (повышение артериального давления). Поэтому у пациентов с таким заболеванием обязательно исследуют показатели системы ренин-ангиотензин-альдостерон, что необходимо для постановки правильного диагноза и назначения адекватного лечения. В организме человека ренин, альдостерон и ангиотензин тесно взаимосвязаны друг с другом, поэтому по возможности следует определять эти показатели одновременно. Ренин – это протеолитический фермент, который образуется в особых (юкстагломерулярных) клетках артериол почек и затем выводится в лимфу и кровь. Выработка ренина повышается при понижении кровяного давления в артериолах почек, снижении уровня натрия и активации симпатической нервной системы, снижении кровотока в почках. В крови ренин воздействует на ангиотензиноген, относящийся к группе белков плазмы крови. В результате этой реакции образуется неактивный ангиотензин I, который под влиянием ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) превращается в ангиотензин II, стимулирующий выработку альдостерона корой надпочечников, сокращает сосуды, что приводит к гипертонии почечного происхождения. Ангиотензин II восстанавливает почечный кровоток за счет:
1) сужения кровеносных сосудов, что способствует повышению кровяного давления;
2) альдостерон задерживает натрий и воду в организме и способствует восстановлению объема циркулирующей крови.
Ангиотензин II действует кратковременно (несколько минут) и быстро разрушается под действием пептидазы (фермент) на неактивные элементы.
Определение ангиотензина I и ангиотензина II используют для анализа участия ренин-ангиотензин-альдостероновой системы в развитии артериальной гипертонии.
Нормальные цифры содержания ангиотензина I в плазме крови – 11–88 пг/мл. Уровень ангиотензина II в артериальной крови составляет 12–36 пг/л, в венозной крови – 50–75 % от уровня гормона в артериальной крови.
Снижение активности ангиотензина наблюдается при следующих состояниях: синдром Кона (первичный гиперальдостронизм), после удаления почки, при дегидратации (потере жидкости). Повышение содержания ангиотензина происходит при увеличении артериального давления (почечная гипертония), раке почки с повышенным образованием ренина, при опухоли юкстагломерулярного аппарата почки.
Вазопрессин (антидиуретический гормон) (АДГ)
Концентрация вазопрессина в плазме зависит от ее осмолярности. Поэтому нормальные цифры АДГ при осмолярности плазмы 270–280 мосмо/л составляют менее 1,5 нг/л;
при 280–285 мосмо/л – более 2,5 нг/л;
при 285–290 мосмо/л – 1–5 нг/л;
при 290–295 мосмо/л – 2–7 нг/л;
при 295–300 мосмо/л – 4-12 нг/л.
Вазопрессин является белковой молекулой, образуется как прогормон (предшественник гормона) в гипоталамусе в особом супраоптическом ядре. По нервным путям он переходит в заднюю долю гипофиза, где и накапливается.
АДГ подвержен суточным колебаниям, выработка гормона повышается в ночное время, в лежачем положении понижается, при переходе в вертикальное положение вновь концентрация увеличивается. Выход антидиуретического гормона зависит от осмолярности плазмы, средний уровень которой составляет в норме 282 мосм/л. Если же осмолярность повышается выше критического порога в 287 мосм/л, то выведение АДГ в кровь резко повышается. Вазопрессин выполняет в организме человека две функции. Первая функция – это влияние гормона на гладкую мускулатуру кровеносных сосудов. За счет этого воздействия тонус артериол повышается (мышцы сосуда сокращаются). В результате происходит увеличение артериального давления. Вторая функция – угнетение образования мочи в почках, с чем и связан антидиуретический эффект. Антидиуретическое действие вазопрессина связано со способностью гормона увеличивать обратное всасывание воды из почечных канальцев в кровяное русло. Физиолог А.Г. Гинецинский считает, что АДГ активирует фермент гиалуронидазу, усиливающий распад гиалуроновой кислоты – уплотняющего соединения в стенке почечных канальцев. Поэтому они теряют водонепроницаемость и усиливается обратное всасывание воды. При снижении образования антидиуретического гормона развивается несахарный диабет (несахарное мочеизнурение). Основные симптомы: полиурия – выделение больших количеств мочи (по нескольку литров в сутки), в которой сахара нет (в отличие от сахарного диабета) и полидипсия – жажда. Дефицит АДГ бывает частичным и полным, отчего и зависит степень полиурии и полидипсии.
У пациентов с дефицитом АДГ при проведении теста с ограничением воды наблюдается увеличение осмолярности плазмы, однако осмолярность мочи обычно ниже уровня. После использования вазопрессина осмолярность мочи быстро увеличивается. При частичной недостаточности гормона и небольшой полиурии осмолярность мочи при проведении теста может быть немного выше осмолярности крови, а реакция на введение вазопрессина снижена.
Несахарный диабет бывает двух типов: нейрогенный (нарушение функции в гипоталамусе) и нефрогенный (нарушение функции почек). При нейрогенном несахарном диабете содержание АДГ в плазме постоянно низкое – менее 0,5 нг/л. Субнормальные уровни гормона 0,5–1 нг/л плюс гиперосмолярность плазмы говорят о частичном нейрогенном несахарном диабете.
При нефрогенном несахарном диабете уровень АДГ повышен или нормален.
Одним из частых вариантов нарушения образования вазопрессина является синдром Пархоня, или синдром неадекватной продукции вазопрессина (СНПВ), который характеризуется снижением выделения мочи (олигурией), отсутствием полидипсии (жажды), отеками, нарастанием массы тела, повышенным уровнем АДГ в плазме. Выработка АДГ возможна при самых разных опухолях – эктопическая секреция. Например, секрецию АДГ может вызвать бронхиальный рак легкого, опухоли тимуса, поджелудочной железы, двенадцатиперстной кишки.
Гастрин
Содержание гастрина в норме в плазме крови составляет менее 10 пг/мл. В среднем – приблизительно 14,5-47,5 пг/мл. Желудочно-кишечный тракт помимо основной пищеварительной функции имеет инкреторную функцию, т. е. способность вырабатывать гормоны и биологически активные вещества определенными клетками (APVD-система). В том числе гастрин вырабатывается G-клетками слизистой оболочки тела желудка (его основная часть) и в малом количестве образуется в слизистой тонкого кишечника.
Исследование гастрина и других гормонов, вырабатываемых в желудочно-кишечном тракте, необходимо для диагностики опухолей эндокринной природы в желудочно-кишечном тракте (гастринома, глюкагонома, ВИПома). Гастрин представляет собой кислый полипептид. В нормальных условиях этот гормон способствует секреции соляной кислоты в желудке и секреции желудочного сока, стимулирует выработку других гормонов, активируя холецистокинин. Незначительно способствует секреции электролитов и воды в просвет кишечника. Уровень гастрина в крови подвержен суточному ритму: максимальные цифры отмечаются в дневное время и после приема пищи; минимальные значения – с 3.00 до 7.00 ч утра. Базальный уровень (постоянный) образования соляной кислоты в полости желудка обратно пропорционален концентрации гастрина в плазме крови. У людей пожилого и старческого возраста повышение содержания гастрина в плазме крови скорее будет указывать на снижение выработки соляной кислоты, чем на гастрит с атрофическим процессом. Примерно 8 мин. продолжается период полураспада гастрина. Из кровеносного русла выводится почками, в которых после процессов фильтрации и резорбции он расщепляется. Важное значение исследование гастрина в сыворотке крови имеет в диагностике синдрома Золлингера – Эллисона. При этом синдроме уровень гастрина увеличивается до 300–350 000 пг/мл. Содержание гормона может быть также повышено в сыворотке крови у пациентов с пернициозной (В12-фолиеводефицитной) анемией до 130– 2300 пг/мл, у больных раком желудка, хронической почечной недостаточностью, атрофическим гастритом. Для дифференциальной диагностики заболеваний (при этом происходит повышение уровня гастрина в сыворотке крови) используют исследование гормона после его стимуляции раствором хлорида кальция, который вводится внутривенно в изотоническом растворе хлорида натрия из расчета 15 мг/кг на 500 мл раствора в течение 4 ч. Уровень гастрина при синдроме Золлингера– Эллисона в крови повышается до 450 пг/мл, понижается при атрофическом гастрите и пернициозной анемии, у больных после операции гастроэктомии (удаление части желудка), при гипотиреозе (снижение функции щитовидной железы).
Гормон роста (соматотропный гормон)
Соматотропный гормон (СТГ) вырабатывается в передней доле гипофиза. В сутки продуцируется около 500 мкг гормона. СТГ способствует синтезу новых белковых молекул, процессу митоза и расщеплению жиров. Период полувыведения гормона составляет около 25 минут у взрослых. Инактивируется (т. е. расщепляется) СТГ в крови путем гидролиза. В гипофизе вырабатывается большое количество гормона, где его уровень составляет 5-15 мг/грамм ткани (уровни других гормонов измеряются в микрограммах).
СТГ способствует росту организма, что и является его основной функцией. Соматотропин оказывает мощное анаболическое (т. е. усиливает синтез белка) и антикатаболическое действие, тормозит распад белка, а также способствует снижению отложения подкожного жира, усилению сгорания жира и повышению соотношения мышечной массы к жировой. Помимо этого, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена – он вызывает выраженное увеличение уровня глюкозы в крови. При гипогликемии (понижении уровня сахара в крови) уровень соматотропина в крови резко повышается – это один из естественных физиологических механизмов быстрой коррекции гипогликемии.
Соматотропин оказывает также модулирующее действие на определенные функции центральной нервной системы, являясь не только эндокринным гормоном, но и нейропептидом, т. е. медиаторным белком, принимающим участие в регуляции деятельности ЦНС. Показано, что соматотропин улучшает память и познавательные функции, особенно у больных с гипофизарным нанизмом (характеризуется дефицитом соматотропной функции гипофиза), и что введение соматотропина может улучшать настроение и самочувствие больных с низким уровнем соматотропина в крови – не только больных с клинически выраженным гипофизарным нанизмом, но и, например, больных, страдающих депрессией. Вместе с тем очень высокий уровень соматотропина в крови, наблюдаемый при акромегалии, также вызывает депрессию и другие нарушения деятельности ЦНС.
Пробы
1) Стимуляция инсулином СТГ.
2) Стимуляция гормона аргинином.
3) Угнетение гормона глюкозой и т. д.
Содержание соматотропного гормона в норме в сыворотке крови у новорожденных – 10–50 нг/мл, у детей – 1-10 нг/мл, у взрослых женщин – до 10 нг/мл, у мужчин – до 2,0 нг/мл, у женщин старше 60 лет – 1-14 нг/мл, у мужчин старше 60 лет – 0,4-10,0 нг/мл.
В норме образование СТГ повышено во время физической нагрузки и в период глубокого сна. Стимулирует выработку СТГ гормон гипоталамуса – соматолиберин. Обратное воздействие оказывает соматостатин. Суточный ритм образования гормона формируется к трем месяцам после рождения. Максимум концентрации – выше 6 нг/мл после 2–3 часов после засыпания вне зависимости от времени суток. Уровень содержания СТГ увеличивается во время полового созревания и понижается после 60 лет.
Определение выведения гормона роста с мочой имеет определенные преимущества, так как это не требует частого взятия проб крови для определения ритма пиков секреции СТГ в сыворотке. У детей с недостаточностью СТГ экскреция гормона (выведение) с мочой значительно ниже, чем у здоровых детей. Исследуют порцию мочи, собранную утром. Одновременно с анализом уровня СТГ в моче определяют и концентрацию креатинина. В норме ночная экскреция соматотропного гормона у детей от года до 8 лет составляет 7,5-42 нг/г креатинина (в среднем – 15). Дневная экскреция у детей от года до 8 лет – 10,2-30,1 (в среднем – 15,8), с 9 до 18 лет – 9,3-29 (в среднем – 16,2).
При акромегалии и гигантизме (повышение уровня СТГ) содержание гормона определяют в крови натощак трехкратно в течение 2–3 дней. При этих заболеваниях концентрация гормона роста может достигать 400 нг/мл.
При цифрах, близких к норме, с целью диагностики и определения фазы заболевания (активная и неактивная) исследуют ритм секреции СТГ в сутки и используют пробы. Содержание гормона в крови определяют с интервалом 1–2 месяца. Медикаментозное лечение акромегалии считается достаточным при уровне СТГ не выше 10 нг/мл.
Понижение образования соматотропного гормона в период роста способствует развитию карликовости.
Выработка СТГ низкая, суточный ритм образования отсутствует при гипофизарном нанизме. Если в пробе крови, взятой натощак, концентрация гормона будет выше 10 нг/мл, то недостаточность сразу исключается. При меньших показателях проводят дополнительные пробы и тесты.
Повышение концентрации соматического гормона может наблюдаться при следующих состояниях: акромегалия и гигантизм, хроническая почечная недостаточность, стресс, алкоголизм, голодание, послеоперационные и посттравматические состояния, физическая нагрузка, гиперпитуитаризм, гипергликемия (повышение уровня глюкозы в крови).
Уменьшение уровня СТГ наблюдается при гипофизарной карликовости, тучности, химио– и радиотерапии, операциях, синдроме Иценко – Кушинга, гипопитуитаризме, гиперкортицизме и при приеме лекарственных средств: прогестерона, глюкокортикоидов, глюкозы, метисеригита, фенотиазина, соматостатина.
Глюкагон
Уровень глюкагона в плазме крови в норме у взрослых составляет 60-200 пг/мл.
В организме человека глюкагон принимает участие в обмене углеводов. По своей сути этот гормон является противоположностью инсулина, который образуется в β-клетках поджелудочной железы. Глюкагон же вырабатывается в поджелудочной железе, но α-клетками. Глюкагон способствует расщеплению гликогена до глюкозы в печени, в результате чего уровень глюкозы в сыворотке крови значительно повышается (гипергликемия). Гормон действует на жировую ткань, вызывая ее расщепление. В норме на выработку глюкагона влияет уровень глюкозы в кровяном русле. При увеличенной концентрации глюкозы секреция глюкагона снижается, и наоборот, при гипогликемии (снижение уровня глюкозы) синтез гормона повышается. Также на образование глюкагона влияет соматотропный гормон передней доли гипофиза, который усиливает выработку гормона. Соматостатин же тормозит синтез глюкагона.
Этот гормон расщепляется за несколько минут, так как время полураспада непродолжительно. Два гормона поджелудочной железы – инсулин и глюкагон – функционально взаимосвязаны. Так, при сахарном диабете дефицит инсулина сопровождается повышенным образованием глюкагона, что будет являться причиной высокого уровня сахара в крови. Ярко это заметно, например, в лечении инсулинозависимого сахарного диабета. В таких случаях гипергликемия резко выражена и нарушаются обмен веществ и кислотно-щелочное равновесие (сдвиг pH крови в кислую среду за счет преобладания кислот). Эти состояния легко предотвратить, используя соматостатин, который, в свою очередь, тормозит выработку глюкагона, и гипергликемия не будет превышать 9 ммоль/л. Значительное повышение уровня глюкагона в плазме крови чаще возникает при глюкагономе, т. е. опухоли из α-клеток поджелудочной железы. У таких больных очень часто нарушается толерантность к глюкозе и возникает сахарный диабет. Заболевание диагностируют при высокой концентрации глюкагона в плазме крови.
Глюкокортикоид
Глюкокортикоиды образуются в коре надпочечников и влияют на обмен белков, жиров и углеводов. Усиливают синтез глюкозы из белковых молекул, стимулируют отложение в печени гликогена. Также являются антагонистами инсулина и могут привести к повышенному уровню глюкозы в крови и появлению сахара в моче. Глюкокортикоиды вызывают расщепление белка в тканях, угнетают процесс воспаления. Противовоспалительное действие оказывают за счет снижения активности гиалуронидазы и проницаемости сосудистой стенки. Гидрокортизон уменьшает выработку антител при попадании чужеродных агентов в организм человека, тормозит взаимодействие антигена (т. е. чужого для организма антигена) с антителом. Гормоны при введении их в организм оказывают воздействие на кроветворные органы, что приводит к уменьшению массы тимуса и лимфатической ткани. За счет этих процессов в крови снижается уровень лимфоцитов и эозинофилов. Но под действием глюкокортикоидов повышается выработка эритроцитов в красном костном мозге, и их уровень в периферической крови возрастает.
Кортизон составляет 75–90 % глюкокортикоидов, которые циркулируют в кровеносном русле и расщепляются в печени.
Норма кортизона в сыворотке крови в 8.00 ч составляет 200–700 нмоль/л (70-250 нг/мл), в 20.00–55-250 нмоль/л (20–90 нг/мл). Между утренней и вечерней концентрацией разница составляет более 100 нмоль/л. В период беременности уровень кортизона повышен, его суточный ритм нарушен.
Концентрация кортизона снижена у лиц с хронической недостаточностью коры надпочечников, с первичной и вторичной надпочечниковой недостаточностью.
При слабовыраженной недостаточности уровень кортизона может быть в пределах нормы, поэтому проводят различные функциональные пробы с АКТГ. После использования этих проб кортизон крови повышается в два раза.
Высокий уровень кортизона обнаруживается при следующих заболеваниях: гипотиреоз, синдром Иценко – Кушинга, цирроз печени, терминальные состояния, астма, сахарный диабет некомпенсированный. При данных состояниях суточный ритм секреции нарушается.
Повышенный уровень кортизона с сохранением суточного ритма наблюдается при стрессе, болевых синдромах, синдроме Иценко – Кушинга, лихорадке.
Высокая концентрация гормона без суточного ритма секреции наблюдается при острых инфекциях, опухолях центральной нервной системы, менингитах, правожелудочковой недостаточности, печеночной недостаточности, почечной гипертензии, психической депрессии.
Низкий уровень кортизона в крови – первичная гипофункция коры надпочечников, болезнь Аддисона.
Инсулин
Инсулин вырабатывается в поджелудочной железе определенными клетками – β-клетками островков Лангерганса. Инсулин вырабатывается в виде предшественника, проинсулина, от которого затем отщепляется С-пептид, уровень которого более точно отражает секрецию инсулина, поскольку С-пептид, в отличие от самого инсулина, не поглощается клетками и не разрушается ферментами.