Влияние гормонов на рост и развитие ребенка кратко

22. РОСТ И РАЗВИТИЕ

22.5. Роль гормонов в процессах роста и развития человека

Процессы роста и развития человека регулируются гипоталамусом и гипофизом. О тесной связи между этими органами уже говорилось в разд. 17.6.2. Гипоталамус — это один из отделов головного мозга, расположенный непосредственно над гипофизом и принимающий информацию от остальных отделов головного мозга и реагирующий на химические вещества, циркулирующие в крови. Гипоталамус контролирует гипофиз, секретируя особые рилизинг-гормоны и ингибиторы, регулирующие выделение гормонов гипофизом. Эти гормоны в свою очередь, контролируют другие эндокринные железы, секретирующие гормоны. В частности рост и развитие контролируют такие железы, как щитовидная, печень, кора надпочечников и гонады.

22.5.1. Гипофиз и гормон роста

Среди гормонов, контролирующих рост и развитие, самую главную роль играет гормон роста, известный также под названием соматотропина. Этот гормон секретируется передней долей гипофиза; он представляет собой белок и был открыт в начале XX в. в результате многочисленных экспериментов, связанных с удалением гипофиза у животных. Скорость роста у экспериментальных животных и достигаемые ими пределы при этом сильно снижались. В дальнейшем был получен экстракт гипофиза, который при инъекции животным вызывал увеличение массы их тела.

Секреция гормона роста человека регулируется совместным действием двух других гормонов, выделяемых гипоталамусом (рис. 22.27). Это рилизинг-фактор гормона роста человека, известный также под названием соматолиберина или соматокринина, и гормон, ингибирующий гормон роста, известный также как соматостатин. Гормон роста человека оказывает непосредственное воздействие на весь организм, но в особенности на рост скелета и скелетных мышц. Он обладает также опосредованным действием, стимулируя высвобождение малых белковых гормонов, называемых соматомединами, из печени. Соматомедины, известны также как инсулиноподобные факторы роста, потому что по своей структуре и по некоторым функциональным аспектам они похожи на инсулин, опосредуя или регулируя некоторые эффекты гормонов роста человека. Схема, иллюстрирующая регуляцию секреции этих гормонов и их воздействие на организм, представлена на рис. 22.27.

Рис. 22.27. Регуляция секреции гормона роста человека и соматомединов гипоталамусом и передней долей гипофиза. Показаны также воздействия этих гормонов на рост и развитие.

Карликовость

Недостаточность гормона роста приводит к карликовости (точнее ее следует называть гипофизарной карликовостью, чтобы отличать от карликовости другого происхождения). В отличие от того, что наблюдается при недостаточности тироксина (разl. 17.6/4), развитие головного мозга и IQ (коэффициент умственного развития) при этом не нарушаются а строение тела остается пропорциональным; просто развитие протекает гораздо медленнее. В случае недостаточности одного лишь гормона роста половое развитие не нарушается. Установление связи между карликовостью у африканских пигмеев и недостаточностью одного из соматомединов свидетельствует о том, что эти факторы роста несут еще одну важную функцию,

В прошлом было трудно получить достаточное количество гормона роста человека, чтобы его хватило на всех детей, которым угрожала карликовость (гормоны роста животных оказались неэффективными), но теперь, благодаря методам генетической инженерии, гормон роста человека можно получать от бактерий (разд. 25.2.2).

Гигантизм

При избыточной секреции гормона роста человека в детском возрасте, пока кости еще способны расти, человек становится «великаном», дорастая почти до 2,5 м в высоту (рис. 22.28). Обычно причиной этого бывает опухоль гипофиза. Гигантизма можно избежать своевременным удалением или облучение пораженного участка гипофиза. Если же болезнь возникает у взрослого человека, то кости, утратившие способность расти в длину, растут в толщину, причем это сопровождается соответствующим ростом мягких тканей. В результате у человека развивается аномалия, называемая акромегалией (рис. 22.29). Самые яркие признаки акромегалии — чрезвычайно увеличенные кисти рук, ступни, череп, нос или нижняя челюсть.

Рис. 22.28. Самая высокая в мире женщина со своим семейством. Аномальный рост Сенди Аллен начался вскоре после ее рождения. Он был вызван чрезмерной секрецией гормона роста (соматотропина), которая в свою очередь была обусловлена образованием опухоли передней доли гипофиза. В 1977г. Аллен удалили опухоль, с тем чтобы прекратить дальнейший рост, достигший к тому времени 2 м 31 см. при весе 209 кг.

Рис. 22.29. Акромегалия — заболевание, приводящее к аномальному увеличению кистей рук, стоп и лица в результате чрезмерной продукции гормона роста (соматотропина). Слева — нормальная рука, справа — рука женщины с акромегалией.

22.5.2. Щитовидная железа и рост

Щитовидная железа секретирует два гормона, оказывающих влияние на рост — тироксин (Т4) и трииодтиронин (T3). Они обладают сходным действием, хотя тироксина образуется гораздо больше — он составляет примерно 90% общего количества этих гормонов. Оба гормона усиливают синтез белка и, подобно гормону роста человека, играют особенно важную роль, стимулируя рост скелета. Последствия недостаточной или чрезмерной секреции этих гормонов обсуждаются в разд. 17.6.4.

22.5.3. Гонады и рост

Гонады — яичники у женщин и семенники у мужчин — это органы, продуцирующие гаметы. С наступлением полового созревания гонады начинают вырабатывать половые гормоны в ответ на импульсы, поступающие от гипофиза и гипоталамуса. Половые гормоны определяют важнейшие изменения в организме, влияя на рост и стимулируя развитие вторичных половых признаков.

22.5.4. Кора надпочечников и рост

Корой надпочечников называют их наружный слой, секретирующий стероидные гормоны. У представителей обоих полов кора вырабатывает в небольших количествах как женские (эстрогены), так и мужские (андрогены) половые гормоны. Андрогены участвуют в подростковом скачке роста, а также в развитии волос на лобке у девушек и у юношей. У мужчин на протяжении всей жизни основным источником андрогенов являются семенники, а надпочечники продуцируют лишь малую долго половых гормонов. У женщин после наступления менопаузы яичники перестают функционировать и кора надпочечников остается единственным, хотя и очень скудным, источником половых гормонов.

Эндокринная система человекарегулирует функции клеток, тканей и органов в процессе всей его жизнедеятельности. При этом каждому возрасту соответствует определённый уровень эндокринной регуляции. При нормальных условиях развития ребенка происходит особая в каждом периоде гормональная активация трофической функции, интенсивный рост и тканевая дифференцировка. Если ребёнок живёт в неблагоприятных условиях, у него выключаются механизмы эндокринной компенсации, которые помогают его организму преодолеть влияние среды. Недостаточная функция эндокринных желез приводит к нарушению реакций приспособления.

Центральным звеном гормональной системы у детей (как и у взрослых) является гипоталамус. Гормоны гипоталамуса называют термином «рилизинг-гормон» (RH) или «рилизинг- фактор» (RF). Рилизинг-гормоны регулируют деятельность гипофиза. Гипофиз состоит из трех долей — передней, средней и задней. В передней части образуются 6 гормонов: АКТГ (аденокортикотропный), СТГ (соматотропный), ТТГ (тиреотропный), ФСГ (фолликулостимулирующий), ЛГ (лютеинизирующий), ЛТГ (лактогенный гормон или пролактин). В средней или промежуточной доле образуется меланотропный гормон (мелатропин). Гормоны задней доли (нейрогипофиза) — окситоцин и вазопрессин (антидиуретический гормон).

Гормоны гипофиза регулируют деятельность желез внутренней секреции: щитовидной, паращитовидных, половых, надпочечников, поджелудочной железы.

Щитовидная железа у новорожденных имеет массу 1-5 г, она немного уменьшается в размерах до 6 месяцев и затем наступает период её роста. К 5-6 годам масса железы увеличивается до 5,3 г, а к 14 годам — до 14,2 г. С возрастом в железе увеличиваются размеры узелков, содержание коллоида, увеличивается число фолликулов . Окончательное гистологическое созревание щитовидной железы происходит к 15 годам.

Основные гормоны щитовидной железы — это тироксин и трийодтиронин (Т4 и Т3). Она производит также тиреокальцитонин (кальцитонин). Эти гормоны влияют на рост, созревание скелета, дифференцировку мозга и интеллектуальное развитие, развитие структур кожи. Гормоны щитовидной железы регулируют потребление кислорода, углеводов и аминокислот тканями, они являются стимуляторами метаболизма, роста и развития ребенка.

Поджелудочная железа осуществляет экзокринную и эндокринную функции. Эндокринная функция поджелудочной железы связана с деятельностью островковых клеток. Глюкагон производят альфа-клетки, инсулин — бета-клетки. После дифференцирования островков уже после рождения в поджелудочной железе обнаруживаются дельта-клетки, вырабатывающие соматостатин.

Инсулин влияет на обмен глюкозы, снижая её уровень в крови. Глюкагон, наоборот, повышает уровень глюкозы в крови. Соматостатин участвует в регуляции роста и развития ребенка.

Паращитовидные железы у новорожденного имеют массу 5 мг, до 10 лет достигают 40 мг, у взрослого — 75-85 мг. В целом после рождения функция паращитовидных желез постепенно уменьшается. Максимальная их активность наблюдается в перинатальный период и на 1-2 году жизни. Они влияют на остеогенез и напряженность фосфорно-кальциевого обмена. Гормон паращитовидных желез – паратгормон(паратиреоидный гормон) — регулирует всасывание кальция и фосфора из кишечника и дальнейшее их усвоение, а так же реабсорбцию кальция в канальцах почек

При гипопаратиреозе уровень кальция в крови у детей снижен до 0,9-1,2 ммоль/л, а уровень фосфора повышен до 3,0-3,2 ммоль/л. При гиперпаратиреозе, напротив, в крови повышен уровень кальция до 3-4 ммоль/л, а содержание фосфора снижено до 0,8 ммоль/л. Клинически при гипопаратиреозе отмечаются судороги (спастические приступы), склонность к неустойчивому или жидкому стулу, позднее прорезывание и раннее разрушение зубов, повышенная нервно-мышечная возбудимость.

При гиперпаратиреозе определяют мышечную слабость, запоры, боли в костях, переломы костей, образование кальцификатов в почках.

Надпочечники — парный орган. Ткань надпочечника состоит из двух слоев: коркового и мозгового. Масса и размеры надпочечников зависят от возраста ребенка. У новорожденного размер надпочечника составляет примерно 1/3 размера почки, масса одного надпочечника до 7 г. Надпочечники детей по строению отличаются от подобного органа у взрослых. У новорожденных корковая зона относительно шире и массивнее и состоит из множества клеток с большим числом митозов. Окончательное формирование коркового слоя заканчивается к 10-12 годам.

В процессе родов ребенок от матери получает большое количество гормонов надпочечников — кортикостероидов. Поэтому у него подавлена адренокортикотропная функция гипофиза. В первые дни после рождения с мочой активно выводятся метаболиты материнских гормонов. Поэтому у ребенка до 10-го дня могут развиваться признаки надпочечниковой недостаточности. С возрастом происходит активизация функции выделения гормонов надпочечников.

При острой надпочечниковой недостаточности у детей падает АД, развивается одышка, пульс становится нитевидным, бывает рвота (иногда многократная), жидкий стул, резкое снижение сухожильных рефлексов. В крови у таких детей растет уровень калия (до 24-45 ммоль/л), снижается уровень натрия и хлора. Ведущая роль при этом синдроме принадлежит минералокортикоидам, хотя наблюдается и общее снижение всех гормонов надпочечников.

При хронической надпочечниковой недостаточности может быть недостаток выработки гормонов кортизола или альдостерона. При недостатке кортизола постепенно развивается неспособность противостоять стрессовым ситуациям, склонность к вазомоторным коллапсам; возникают приступы гипогликемии, вплоть до судорог; мышечная слабость, ощущение усталости, отказ от игры, склонность к дыхательным расстройствам, поворотное появление кожных (сыпи) или дыхательных (бронхоспазма) аллергических реакций; наблюдается волна острых или обострения хронических очагов инфекции; отмечается ускоренный рост миндалин или аденоидов; субфебрилитет; в крови лимфоцитоз и эозинофилия.

При недостатке выработки альдостерона отмечаются артериальная гипотензия, рвота, диарея, снижение прибавки массы тела, дегидратация, мышечная слабость. В крови определяются гипонатриемия, гиперкалиемия, ацидоз, увеличение гематокрита.

При хронической недостаточности коры надпочечников (гипокортицизм) появляется изменение кожи в виде пигментации серовато-дымчатого, коричневого, бронзового или черного цвета, которая захватывает складки кожи и ее открытые участки (на лице и шее).

При гиперпродукции гормонов надпочечников развивается синдром Кушинга. При нем наблюдается ожирение преимущественно на лице и туловище, при этом руки и ноги тонкие.

Адреногенитальный синдром характеризуется нарушением водно-электролитного баланса (за счет рвоты и поноса), изменением вторичных половых признаков. У девочек это явления маскулинизации (развитие половых органов, напоминающие мужской тип), у мальчиков — признаки преждевременного полового созревания. В конечном счете, у этих детей отмечается преждевременное прекращение роста.

Половые железы (яички, яичники) осуществляют длительный процесс формирования пола у детей до возраста полового созревания. Во внутриутробном периоде происходит закладка мужского или женского генотипа, который формируется к периоду новорожденности. В дальнейшем происходят рост и развитие половых органов в соответствии с их дифференцировкой. В целом эндокринная система у детей (до начала полового созревания) характеризуется высокой чувствительностью гипоталамуса к минимальным изменениям концентрации андрогенов в крови. Осуществляется  сдерживающее влияния гипоталамуса на выработку гонадотропных гормонов гипофиза.

У детей в разные возрастные периоды совпадают показатели по костному возрасту по массе тела, отдельно для мальчиков и девочек. Признаки полового развития и их последовательность зависят от возраста детей.

У девочек:

• в 9-10 лет — растут кости таза, округляются ягодицы, незначительно приподнимаются сосков молочных желез;
• в 10-11 лет — куполообразно приподнимаются молочные железы (стадия «бутона»), появляются волосы на лобке;
• в 11-12 лет — увеличиваются наружные половые органы, изменяется эпителий влагалища;
• в 12-13 лет — развивается железистая ткань молочных желез и прилегающих к околососковому кружку участков, происходит пигментация сосков, появляются первые менструации,
• в 14-15 лет — изменяется форма ягодиц и таза
• в 15-16 лет — налаживаются регулярные менструации,
• в 16-17 лет – практически останавливается рост скелета.

Перестройка наружных половых органов сопровождается изменениями внутренних половых органов — влагалища, матки, яичников.

У мальчиков:

• в 10-11 лет — начинается рост яичек и полового члена;
• в 11-12 лет — увеличивается предстательная железа, начинает расти гортань;
• в 12-13 лет – происходит значительный рост яичек и полового члена, появляются уплотнения околососковой области, начинается изменение голоса;
• в 14-15 лет – начинается рост волос в подмышечных впадинах, происходит дальнейшее изменение голоса, появляются волосы на лице, пигментируется мошонка, начинаются первые эякуляции;
• в 15-16 лет — созревают сперматозоиды;
• в 16-17 лет – происходит оволосение лобка по мужскому типу, растут волосы по всему телу, появляются зрелые сперматозоиды;
• в 17-21 год – практически останавливается рост скелета.

Наиболее контролируемыми признаками у мальчиков могут быть размеры яичек и полового члена. Яички измеряют с помощью орхидометра, половой член — сантиметровой лентой.

Исследование пола и полового созревания является врачебной процедурой. Вторичные половые признаки учитывают в баллах с учетом стадий развития. При этом у девочек аббревиатурой МА 0,1, 2,3 определяют стадию развития молочных желез; развитие волос в подмышечных впадинах обозначают как Ах 0,1,2,3,4; становление менструальной функции обозначают как Ме 0,1,2,3. У мальчиков оволосение подмышечных впадин обозначают как АХ 0,1,2,3,4, оволосение лобка — как Р 0,1,2,3,4,5; рост щитовидных хрящей – L 0,1,2; оволосение лица – F 0,1,2,3,4,5.

Осмотр половых органов ребенка обязательно проводят в присутствии родителей.