Эндокринные синдромы и болезни. Руководство для врачей

3.1. Гормоны и эндокринные железы

3.1.1. Определение гормона

Общепринятое определение гормона отсутствует часто его дают с точки зрения удобства использования в той или иной области медицинских знаний. Условно выделяют два определения – физиологическое (биохимическое) и клиническое.

Физиологическое определение термина «гормон», представленное в книге Wiliams «Textbook of Endocrinology» (2011): «Гормоны– химические сигналы (а), секретируемые в кровоток (б), которые действуют на удалённые ткани (в), обычно в качестве регуляторов их функций (г)».

В этом определении выделены четыре отличительных качества гормона. Определим их в качестве примера у тиреотропного гормона гипофиза (ТТГ):

а) ТТГ гипофиза (химический сигнал);

б) поступает из гипофиза в кровь (секретируется в кровоток);

в) влияет на секрецию гормонов щитовидной железы (действует на удалённые ткани);

г) стимулирует секрецию гормонов щитовидной железы в зависимости от концентрации ТТГ в крови (регулирует функцию щитовидной железы).

Гормоны выполняют системную роль регулятора функций органов/тканей, поэтому потребность в них обычно достаточно высока. С этой точки зрения понятно возникновение у сложных организмов в процессе онтогенеза эндокринных желёз, которые специализируются на синтезе/секреции массивных количеств определённых гормонов.

Клиническое определение гормона несколько конкретнее для клинициста и даётся через представление об эндокринной железе: гормоны от других биологически активных веществ отличает ограниченное в организме место массивного их образования, которое обычно имеет чётко очерченную макроанатомическую структуру и называется эндокринной железой/органом.

Это клиническое определение термина «гормон» требует некоторого уточнения. Большинство эндокринных желёз – комбинация клеточных структур, причём каждая из них вырабатывает свой гормон. Примеры:

• гипофиз синтезирует/секретирует соматотропный гормон (СТГ), пролактин, АКТГ и др.;

• в надпочечнике – четыре слоя клеток, каждый из которых синтезирует свой гормон.

Поджелудочная железа, с точки зрения гастроэнтеролога, – экзокринный орган, так как она секретирует панкреатические ферменты; с точки зрения эндокринолога, – это эндокринный орган, так как она продуцирует пакет взаимозависимых гормонов (инсулин, глюкагон, соматостатин и др.).

Кроме того, некоторые гормоны образуются в нескольких местах:

• катехоламины – не только в мозговом слое надпочечников, но и в паравертебральных нервных ганглиях;

• соматостатин – и в островках Лангерганса и в гипоталамусе.

Вне эндокринных желёз обнаружены микроскопические скопления клеток, специализирующихся на синтезе биологически активных веществ со свойствами гормона:

• регуляторы секреции гормонов эндокринных желёз: ядра гипоталамуса синтезируют вещества, регулирующие секрецию гормонов гипофиза (соматолиберин, АКТГ-рилизинг-гормон и др.); скопления клеток в стенке кишечника, продуцирующие гормоны инкретины, которые регулируют секрецию инсулина и глюкагона поджелудочной железой;

• регуляторы функций органов: ядра гипоталамуса, вырабатывающие гормоны окситоцин и вазопрессин, которые транспортируются в заднюю долю гипофиза и регулируют функции матки и почек.

Относительно недавно обнаружены биологически активные вещества лептин и адипонектин, синтезируемые жировой тканью (адипоцитами), которые были отнесены к гормонам, так как обладают системным регулирующим действием – регулируют аппетит и энергообмен.

Итак, гормоны продуцирует не только эндокринная железа, вследствие чего это качество не может однозначно определять понятие «гормон». Вместе с тем в современной клинической эндокринологии практически все болезни представляют собой то или иное нарушение функций именно эндокринной железы. В связи с этим определение гормона и связанное с ним определение эндокринной железы в клинической эндокринологии все ещё остаётся «классическим».

Таким образом, можно дать следующее, достаточно полное с клинической точки зрения определение гормона.

Гормон – биологически активное вещество, вырабатываемое эндокринной железой, которое оказывает регулирующее действие на определённые структуры организма (другие эндокринные железы, органы, ткани) и обмен веществ (утилизацию субстратов из крови, энергообмен и др.), что часто проявляется внешне видимыми изменениями организма (например, рост) и/или изменением поведения (например, половое).

В этом классическом определении термины эндокринная железа и гормон взаимозависимы. Отсюда очевидна в клинической эндокринологии логика диагностического поиска – через исследование гормонов крови диагностировать болезни эндокринных желёз.

3.1.2. Определение эндокринной железы

Эндокринная железа – чётко очерченная макроанатомическая структура, главной функцией которой является синтез биологически активных веществ, называемых гормонами. В клинической эндокринологии выделяют семь эндокринных желёз, функции которых оценивают по исследованию в крови вырабатываемых железой гормонов. Для оценки её функций используют не весь спектр гормонов железы, а строго ограниченный их набор, с помощью которого определяют функцию эндокринной железы (табл. 3.1). Кроме гормонов, для диагностики болезней можно использовать их метаболиты, которые иногда оказываются более надёжным маркёром эндокринной болезни, чем исследование самих гормонов. Так, в диагностике феохромоцитомы надёжнее исследование метаболитов катехоламинов метанефринов, чем адреналина и норадреналина.

Таблица 3.1.

Эндокринные железы и синтезируемые ими гормоны, которые используют для диагностики эндокринных болезней

Исследование гормонов для диагностики эндокринных заболеваний не всегда оправдано. Наиболее яркий пример – сахарный диабет, в диагностике которого не используют исследование инсулина, хотя заболевание вызвано инсулиновой недостаточностью. Также исследование окситоцина и вазопрессина не используют для диагностики их недостаточной или избыточной секреции, а нарушение их синтеза определяют по их метаболическим эффектам.

Более того, в диагностике эндокринных болезней могут быть использованы гормоны, которые не синтезируются эндокринными железами, например инсулиноподобный ростовой фактор 1 (ИРФ-1), который образуется в печени под действием СТГ. Его используют для диагностики акромегалии, вызванной опухолью гипофиза.

Синтез гормона эндокринной железой может быть:

• единственной её функцией (например, передняя доля гипофиза, щитовидная и паращитовидные железы, надпочечники);

• совмещён с генерированием половых клеток (например, яичники и тестикулы);

• совмещён с экзокринной секрецией (например, поджелудочная железа);

• совмещён с депонированием гормонов, синтезируемых за её пределами (например, задняя доля гипофиза, накапливающая окситоцин и вазопрессин гипоталамуса).

Эндокринная железа способна синтезировать:

• единственный гормон, что встречается редко (например, паращитовидная железа);

• спектр гормонов (как правило):

? специализированными клеточными субструктурами, в частности в надпочечниках две клеточные субструктуры – кора и мозговой слой – вырабатывают стероидные гормоны и катехоламины соответственно;

? отдельными клетками, объединёнными или нет в изолированные комплексы, например в гипофизе определённые гормоны синтезируют отдельные клетки (соматотрофы, лактотрофы, кортикотрофы, тиротрофы, гонадотрофы), которые не объединены в отчётливые клеточные образования; в поджелудочной железе инсулин и глюкагон продуцируются ?- и ?-клетками, объединёнными в островки Лангерганса.

3.1.3. Природа и функции гормонов

Гормоны разделяют на две основные группы.

• Полипептиды или производные аминокислот (большинство):

? сложные полипептиды [ЛГ, хорионический гонадотропин человека (ХГЧ)];

? пептиды средних размеров (инсулин и глюкагон);

? малые пептиды (тиреотропин-рилизинг-гормон – ТРГ);

? дипептиды (Т

и Т