Гормональные средства, корректирующие работу эндокринной системы

Гормоны - вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и выделяемые в кровь. Эндокринная система - совокупность эндокринных желез, обеспечивающих выработку гормонов. Виды гормональных лекарств и основные принципы их действия. Использование гормональных препаратов при лечении различных заболеваний. Гормоны и предупреждение беременности (контрацепция).

Для нормальной жизнедеятельности человеку нужно множество веществ, которые поступают из внешней среды (пища, воздух, вода) или синтезируются внутри организма. При недостатке этих веществ в организме возникают различные нарушения, которые могут приводить к серьезным заболеваниям. К числу таких веществ, синтезируемых эндокринными железами внутри организма, относятся гормоны.

Прежде всего, следует отметить, что у человека и животных есть два типа желез. Железы одного типа - слезные, слюнные, потовые и другие - выделяют вырабатываемый ими секрет "наружу" и называются экзокринными ("экзо" - наружу, "крино" - выделять). Железы же второго типа выбрасывают синтезируемые в них вещества в омывающую их кровь. Эти железы назвали эндокринными ("эндо" - внутри), а вещества, выбрасываемые в кровь, - гормонами.

Таким образом, гормоны (от греческого hormaino - приводить в движение, побуждать) - биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами или специальными клетками в тканях. Такие клетки можно обнаружить в сердце, желудке, кишечнике, слюнных железах, почках, печени и в других органах. Гормоны высвобождаются в кровоток и оказывают действие на клетки органов-мишеней, находящихся на удалении, либо непосредственно на месте их образования (местные гормоны).

Все железы и клетки, выделяющие гормоны, объединены в эндокринную систему. Эндокринная система работает под контролем центральной нервной системы и совместно с ней осуществляет регуляцию и координацию функций организма. Общим для нервных и эндокринных клеток является выработка регулирующих факторов. Эндокринные клетки производят гормоны и выделяют их в кровь, а клетки нервной системы (нейроны) вырабатывают биологически активные вещества (нейромедиаторы - норадреналин, ацетилхолин, серотонин и другие), выделяющиеся в синаптические щели. Связующим звеном между эндокринной и нервной системами служит гипоталамус, являющийся одновременно и нервным образованием, и эндокринной железой. Гипоталамус - высший центр эндокринной системы. Он контролирует и объединяет эндокринные механизмы регуляции с нервными, являясь также мозговым центром вегетативной нервной системы. В гипоталамусе находятся нейроны, способные вырабатывать особые вещества - нейрогормоны, регулирующие выделение гормонов другими эндокринными железами. Центральным органом эндокринной системы является также гипофиз. Остальные эндокринные железы относят к периферическим органам эндокринной системы.

В ответ на информацию, поступающую от центральной и вегетативной нервной системы, гипоталамус выделяет специальные вещества - нейрогормоны, которые "дают команду" гипофизу выделять (или замедлять выделение) стимулирующих гормонов.

Кроме того, гипоталамус может посылать сигналы непосредственно периферическим эндокринным железам без участия гипофиза.

К основным стимулирующим гормонам гипофиза относятся тиреотропный, адренокортикотропный, фолликулостимулирующий, лютеинизирующий и соматотропный.

Тиреотропный гормон действует на щитовидную и паращитовидные железы. Он активизирует синтез и выделение тиреоидных гормонов (тироксина и трийодтиронина), а также гормона кальцитонина (который участвует в кальциевом обмене и вызывает снижение содержания кальция в крови) щитовидной железой.

Паращитовидные железы вырабатывают паратгормон, который участвует в регуляции обмена кальция и фосфора.

Адренокортикотропный гормон стимулирует выработку кортикостероидов (глюкокортикоидов и минералокортикоидов) корковым веществом надпочечников. Кроме того, клетки коркового вещества надпочечника вырабатывают андрогены, эстрогены и прогестерон (в небольших количествах), ответственные наряду с аналогичными гормонами половых желез за развитие вторичных половых признаков. Клетки мозгового вещества надпочечника синтезируют адреналин, норадреналин и дофамин.

Фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны стимулируют половые функции и выработку гормонов половыми железами. Яичники женщин продуцируют эстрогены, прогестерон, андрогены, а яички мужчин - андрогены.

Соматотропный гормон (кроме того, что отвечает за рост организма) стимулирует выработку одного из гормонов поджелудочной железы - соматостатина, подавляющего выделение поджелудочной железой инсулина, глюкагона и пищеварительных ферментов. Также в поджелудочной железе имеются 2 вида специализированных клеток, сгруппированных в виде мельчайших островков (островки Ларгенганса). Это альфа-клетки, которые синтезируют гормон глюкагон, и бета-клетки, продуцирующие гормон инсулин. Инсулин и глюкагон регулируют углеводный обмен (в том числе уровень глюкозы в крови).

Стимулирующие гормоны активизируют функции периферических эндокринных желез, побуждая их к выделению гормонов, участвующих в регуляции основных процессов жизнедеятельности организма.

Интересно, что избыток гормонов, вырабатываемых периферическими эндокринными железами, подавляет выделение соответствующего "тропного" гормона гипофиза - яркая иллюстрация универсального регулирующего механизма в живых организмах, обозначаемого как отрицательная обратная связь.

Помимо стимулирующих гормонов, гипофиз вырабатывает также гормоны, непосредственно участвующие в контроле жизненных функций организма. К таким гормонам относятся: соматотропный гормон (о котором мы уже упоминали выше), лютеотропный гормон, антидиуретический гормон, окситоцин и другие.

Соматотропный гормон стимулирует рост организма в целом и его отдельных органов (в том числе рост скелета).

Лютеотропный гормон (пролактин) контролирует выработку молока в молочных железах.

Антидиуретический гормон (вазопрессин) задерживает выведение жидкости из организма и повышает артериальное давление крови.

Окситоцин вызывает сокращение матки и стимулирует выделение молока молочными железами.

Гормоны по строению могут относиться к веществам различных классов - от простых производных аминокислот до сложных белковых структур. Они обеспечивают координацию процессов обмена веществ. Каждая из эндокринных желез синтезирует определенные виды гормонов. Она вырабатывает их больше или меньше в зависимости от состояния организма и условий окружающей среды.

Гормон связывается рецепторами в клетках-мишенях, при этом активируются внутриклеточные ферменты, что приводит клетку-мишень в состояние функционального возбуждения. Избыточное количество гормона действует на вырабатывающую его железу или через вегетативную нервную систему на гипоталамус, побуждая их к снижению выработки этого гормона (опять отрицательная обратная связь!).

Дружная и слаженная работа всех органов эндокринной системы является залогом нормальной жизнедеятельности нашего организма. Наоборот, любой сбой в синтезе гормонов или нарушение функций эндокринной системы приводит к неприятным для здоровья последствиям.

Например, при недостатке соматотропина, выделяемого гипофизом, ребенок остается карликом.

Недостаток гормонов щитовидной железы у детей приводит к развитию умственной отсталости, а у взрослых - к замедлению обмена веществ, снижению температуры тела, появлению отеков.

Известно, что при стрессе увеличивается выработка кортикостероидов и развивается "синдром недомогания". Возможности организма приспосабливаться (адаптироваться) к стрессу во многом зависят от способности эндокринной системы быстро отвечать снижением выработки кортикостероидов.

При недостатке инсулина, производимого поджелудочной железой, возникает тяжелое заболевание - диабет.

Существуют два вида половых гормонов - мужские (андрогены) и женские (эстрогены). В организме и у мужчин, и у женщин присутствуют оба вида. От их соотношения зависит развитие половых органов и формирование вторичных половых признаков в подростковый период (увеличение грудных желез у девочек, появление волос на лице и огрубение голоса у мальчиков и тому подобное). Вам, наверное, приходилось видеть на улице, в транспорте старушек с грубым голосом, усиками и даже бородкой. Объясняется это достаточно просто. С возрастом у женщин снижается выработка эстрогенов (женских половых гормонов), и может случиться, что мужские половые гормоны (андрогены) станут преобладать над женскими. Отсюда - и огрубение голоса, и избыточное оволосение (гирсутизм).

Как известно, больные алкоголизмом страдают выраженной феминизацией (вплоть до увеличения грудных желез) и импотенцией. Это тоже результат протекания гормональных процессов. Алкоголь - это стресс для организма. Многократный прием алкоголя приводит к подавлению функции яичек и снижению в крови концентрации мужского полового гормона - тестостерона, которому мы обязаны чувством страсти и полового влечения. Одновременно надпочечники увеличивают выработку веществ, близких по строению к тестостерону, но не оказывающих активирующее мужскую половую систему (андрогенное) действие. Это обманывает гипофиз, и он уменьшает свое стимулирующее влияние на надпочечники. В результате выработка тестостерона еще более уменьшается. При этом мало помогает введение тестостерона, так как в организме алкоголика печень превращает его в женский половой гормон (эстрон). Получается, что чем больше лечат, тем хуже результат. Так что приходится выбирать, что для вас - мужчин важнее: секс или алкоголь.

Трудно переоценить роль гормонов. Их работу можно сравнить с игрой оркестра, когда любой сбой или фальшивая нота нарушают гармонию.

Фармакологи изучили свойства этих замечательных веществ. Они создали многофункциональные лекарственные средства, восполняющие или подавляющие выработку гормонов эндокринных желез. Лекарства, одинаковые с гормонами по действию (аналоги), применяются при абсолютной или относительной недостаточности соответствующих желез. Они способны активизировать работу клеток, с которыми обычно связываются гормоны для того, чтобы оказать свое действие. Лекарства, препятствующие действию гормонов (антагонисты) используются, когда необходимо снять или ослабить эффект определенного гормона. Они блокируют высвобождение или синтез гормона, или не дают молекуле гормона связаться с клеткой, оккупировав его рецептор. Представьте себе, что вы пришли на работу, а ваше место уже занято кем-то, кто сам не работает и вам не дает - вот с чем можно сравнить действие лекарства-антагониста.

Наиболее широко в медицинской практике используют гормональные препараты следующих групп:

- гормоны щитовидной железы и их антагонисты (включая антитиреоидные средства);
- кортикостероиды;
- инсулин;
- андрогены, антиандрогены;
- эстрогены, гестагены; их аналоги и антагонисты.

Гормоны щитовидной железы, их аналоги и антагонисты

Щитовидная (тиреоидная) железа так названа в 1656 году английским анатомом Т. Вартоном. Считали, что Бог создал щитовидную железу для украшения шеи. Гален относил ее к голосовому аппарату и предполагал, что она вырабатывает смазывающие вещества или препятствует избыточному поступлению крови в мозг. В действительности же щитовидная железа является важным элементом эндокринной системы человека и играет большую роль в регуляции обмена веществ.

В 1883 году швейцарский хирург Т. Кохер описал развитие признаков кретинизма (отставание психического и физического развития) после удаления щитовидной железы по поводу зоба.

Щитовидная железа вырабатывает два существенно различающихся типа гормонов - йодсодержащие тироксин и трийодтиронин и гормон, регулирующий обмен кальция - кальцитонин. Контролирует их выработку тиреотропный гормон, который синтезируется в гипофизе.

Ученые установили, что щитовидная железа содержит большие количества йода. Они также обратили внимание на то, что древние китайцы лечили кретинизм золой морских губок, богатой йодом. В 1916 году американский ученый А. Марине, наблюдая за комнатными рыбками, установил, что если в воде содержится мало йода, у рыбок развивается зоб. Совместно с врачами он провел йодную профилактику зоба у школьников города Акрока (штат Огайо). Эффект получился ошеломляющий: у детей, не получавших йод, зоб развивался в 28% случаев, а у получавших - лишь в 0,2%. Йодная профилактика зоба сейчас широко распространена, один из способов такой профилактики - употребление йодированной соли.

Клетки щитовидной железы обладают уникальной способностью захватывать йод из кровотока и синтезировать тироксин и трийодтиронин. Эти гормоны, имеющие общее название тиреоидные, отвечают за оптимальный рост, развитие и функционирование всех тканей организма. Они усиливают поглощение кислорода клетками, стимулируют энергетические процессы, влияют на сердечно-сосудистую и центральную нервную систему. Дефицит этих гормонов, особенно в первые годы жизни, приводит к задержке роста и кретинизму у детей, а избыток - к тиреотоксикозу, в основном, у взрослых.

В нормально функционирующем организме выработка гормонов щитовидной железы регулируется по принципу отрицательной обратной связи. То есть, увеличение концентрации тироксина и трийодтиронина выше определенного уровня приводит к блокированию выработки гипофизом тиреотропного гормона, стимулирующего их синтез и высвобождение. И наоборот, недостаток тироксина и трийодтиронина в крови стимулирует выработку тиреотропного гормона, который способствует их дополнительному синтезу и высвобождению.

Обычно щитовидная железа вырабатывает достаточное количество тироксина и трийодтиронина. Однако заболевания или пороки ее развития приводят к дефициту или избытку тиреоидных гормонов. К врожденным порокам развития относятся полное отсутствие или недостаточное развитие щитовидной железы. Ушибы шеи могут привести к закрытым повреждениям щитовидной железы. Нарушение функции щитовидной железы может произойти при недостатке йода в организме.

Дефицит гормонов щитовидной железы вызывает гипотиреоз, проявляющийся обратимым замедлением всех функций организма, а избыток - гипертиреоз. Наиболее часто встречающейся формой гипертиреоза является диффузный токсический зоб (известный также как Базедова болезнь).

В конце XIX века английский врач Г. Мюррей начал лечить гипотиреоз, назначая больным порошок из высушенной щитовидной железы животных. В настоящее время для терапии гипотиреоза, как правило, применяют заместительную терапию препаратами левотироксина натрия и лиотиронина - синтетическими аналогами тиреоидных гормонов. Для восполнения дефицита йода в состав этих препаратов часто включают калия йодид или назначают его дополнительно. Используют также комбинированные препараты, содержащие тиреоидные гормоны и в ряде случаев добавки калия йодида. С целью профилактики гипотиреоза для восполнения дефицита йода в организме рекомендуется добавлять в пищевой рацион йодсодержащие продукты (морскую капусту, йодированную соль).

При гипертиреозе (тиреотоксикозе) используют антитиреоидные вещества, нарушающие синтез тиреоидных гормонов. К ним относятся калия йодид, пропилтиоурацил и тиамазол. Два последних ингибируют фермент, участвующий в реакции включения йода в молекулу гормонов, а калия йодид тормозит их высвобождение из железы, так как его избыток останавливает выделение тиреотропного гормона гипофиза.

Другой гормон щитовидной железы - кальцитонин участвует в регуляции кальциевого и фосфорного обмена. Кальций в виде фосфатов - основная минеральная составляющая костной ткани. Кальций и фосфор необходимы также для функционирования клеток. У взрослого человека в организме содержится 1-2 кг кальция и 1 кг фосфора, при этом соответственно 98% и 85% в костях. Таким образом, кости являются основным резервуаром этих элементов. Равновесие между их поступлением (главным образом с пищей) и выведением (почками) поддерживается паратиреоидным гормоном (паратгормоном), витамином D, глюкокортикоидами, эстрогенами и кальцитонином.

Кальцитонин снижает концентрацию кальция и фосфатов в крови. Такой эффект обеспечивается двунаправленным действием этого гормона - на кости и на почки. Во-первых, кальцитонин препятствует обратному захвату ионов кальция и фосфатов в почках и таким образом увеличивает выведение их с мочой. Кроме того, он предотвращает "вымывание" кальция и фосфора из костей и, следовательно, рассасывание и уменьшение костной массы. Благодаря таким свойствам кальцитонин применяют при остеопорозе, болезни Педжета и других состояниях, связанных с повышенным содержанием кальция в крови. Для медицинских целей используют человеческий, лососевый или свиной кальцитонин.
Кортикостероиды и их аналоги

Скаковая лошадь или черепаха?

В 1563 году Бартоломео Евстахий, личный врач римского кардинала Делла Ровере, получивший благодаря своим связям разрешение на проведение вскрытий, впервые обнаружил орган, названный надпочечником. Теперь уже хорошо известно, что надпочечники являются важным элементом эндокринной системы и в их "недрах" производятся многие гормоны, необходимые для жизни человека и являющиеся как бы лекарствами внутри нас.

К таким гормонам относятся и кортикостероиды (от латинского cortex, кора + стероиды), которые вырабатываются корковым веществом надпочечников и содержат общий структурный элемент, характерный для стероидных соединений. По выраженности и направленности эффекта кортикостероиды подразделяют на глюкокортикоиды и минералокортикоиды. Основные глюкокортикоиды, синтезируемые в организме человека - гидрокортизон и кортизон, а минералокортикоид - альдостерон. Глюкокортикоиды дают множество эффектов, так как влияют на большинство клеток организма, "отпирая" или "запирая" те или иные биохимические процессы в наших органах. Они действуют на обмен углеводов (в частности, повышают содержание глюкозы в крови), белков и жиров, оказывают катаболический (способствуют распаду белков) эффект, обладают противовоспалительными и иммунодепрессивными свойствами. Основной функцией минералокортикоидов в организме является участие в водно-солевом обмене, они способны задерживать ионы натрия и воду, ускоряя при этом выведение калия. Недостаточность функции надпочечников сопровождается сгущением крови, понижением артериального давления, желудочно-кишечными расстройствами, снижением жизненного тонуса (астенией), понижением температуры тела на фоне снижения содержания глюкозы в крови (гипогликемия), потерей натрия, задержкой калия и азотистых веществ.

Глюкокортикоидам отводится большая роль и в способности организма приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды.

Стресс! Кому не знакомо это слово. Его появлению мы обязаны Гансу Селье - Нобелевскому лауреату. Еще будучи студентом Г. Селье задался вопросом - почему самые разные болезнетворные агенты (микробы, вирусы, аллергены, токсины) вызывают признаки, общие для многих, если не для всех, заболеваний. Этот выдающийся ученый писал: "Я не мог понять, почему с самого зарождения медицины врачи всегда старались сосредоточить все свои усилия на распознавании индивидуальных заболеваний и на открытии специфических лекарств от них, не уделяя никакого внимания значительно более очевидному "синдрому недомогания" как таковому". Ученый установил, что чужеродный фактор (стрессор) усиливает функцию гипоталамуса и выработку кортикостероидов. Впервые Г. Селье показал, что в основе патологических и адаптационных процессов лежат одинаковые механизмы, какими бы факторами (стрессорами) они не вызывались. Основные мишени стресса - сердце, мозг и желудочно-кишечный тракт. Г. Селье удалось показать, что стресс определяет скорость изнашивания нашего организма. А наиболее важными факторами защиты от стресса являются глюкокортикоиды и минералокортикоиды.

Г. Селье считал, что по способу реагирования на стресс люди делятся на две группы. Первые - "скаковые лошади" - прекрасно чувствуют себя в стрессовых ситуациях, они ощущают счастье только при быстром, динамичном темпе жизни. Вторым - "черепахам" - для счастья нужны покой, тишина, то есть то, что на людей первой группы наводило бы скуку.

В дальнейшем Г. Селье установил, что синдром стресса или общий адаптационный синдром можно подразделить на три стадии:

1) "реакция тревоги" - мобилизация защитных сил;
2) "стадия устойчивости" - полная адаптация (приспособление) к стрессору;
3) "стадия истощения", которая наступает, если стрессор очень сильный или долго действует.

В то время ученый считал, что запасы "адаптационной энергии", или приспособляемость организма, всегда ограничены. Это убеждение Г. Селье сформулировал как "wear and tear" ("сносить и выбросить"). В последние годы жизни Г. Селье поставил задачу управления стрессом, изучая возможности повышения устойчивости к стрессору.

В 30-е годы нашего столетия в одной из известнейших клиник мира - Мейо (Рочестер, США) работал молодой врач Филип Хенч. Он обратил внимание на то, что состояние больных ревматическими заболеваниями значительно улучшается при беременности или желтухе. Возникло предположение, что это облегчение состояния как-то связано с появлением в организме больных неких стероидных веществ, близких по строению к половым гормонам (они выделяются при беременности в повышенных количествах) или к желчным кислотам (накапливаются при желтухе). Только через 20 лет это предположение удалось проверить. Именно в это время независимо друг от друга швейцарский химик Тадеуш Рейхштейн и американский биохимик Эдвард Кендэлл выделили кортикостероиды из коркового вещества надпочечников. Кендэлл работал в той же больнице, что и Хенч. В сентябре 1948 года они впервые ввели кортизон больному ревматизмом. Вся больница затаила дыхание. И чудо произошло. Больной, шесть лет пролежавший неподвижно из-за сильнейших болей при попытках двигаться, самостоятельно встал. Так, в 1948 году началась эра кортикостероидной терапии, спасшая миллионы жизней. В 1950 году Кендэлл, Хенч и Рейхштейн были удостоены Нобелевской премии.

Еще один случай, свидетельствующий о силе и глубине воздействия глюкокортикоидов. Девушке, страдающей ревматоидным полиартритом, стали вводить адренокортикотропный гормон гипофиза (мы уже знаем, что он стимулирует выработку глюкокортикоидов корой надпочечников). Девушка не только стала быстро поправляться, но и обнаружила у себя способность виртуозно играть на пианино, хотя лишь в детстве немного этому обучалась. Теперь она почти каждый вечер проводила за инструментом, и около дома, где она жила, собирались люди, чтобы послушать великолепное исполнение. Однако, наряду с этим, появилась и все усиливалась чрезмерная психическая возбудимость, со временем перешедшая в психическое расстройство. Лечение пришлось прекратить. Вскоре пропала и обретенная было способность играть на фортепиано.

Для медицинских целей создано большое число синтетических кортикостероидов, имитирующих эффекты природных гормонов и обладающих гораздо более высокой активностью. Наряду с природными, их применяют для диагностики и терапии нарушений функции надпочечников, но гораздо чаще (и в более высоких дозах) при различных воспалительных процессах и заболеваниях иммунной системы. При этом используются их противовоспалительные, противоаллергические, противошоковые, антитоксические, и иммунодепрессивные свойства.

Основными показаниями к применению глюкокортикоидов являются: коллагенозы, ревматизм, ревматоидный артрит, бронхиальная астма, острый лимфобластный и миелобластный лейкозы, инфекционный мононуклеоз, нейродермит, экзема и другие кожные болезни, различные аллергические заболевания, гемолитическая анемия, гломерулонефрит, острый панкреатит, вирусный гепатит, шок. Способность глюкокортикоидов подавлять иммунитет (иммунодепрессивное действие) используется при пересадке (трансплантации) органов и тканей для подавления реакции отторжения, а также при различных аутоиммунных заболеваниях. Минералокортикоиды находят применение при лечении болезни Аддисона, миастении, общей мышечной слабости, адинамии, гипохлоремии и других заболеваний, связанных с нарушением минерального обмена.

Для местного применения созданы специальные препараты, обладающие меньшей всасываемостью и, следовательно, слабым системным действием. Кортикостероиды входят в состав многих комбинированных препаратов для местного применения при лечении кожных болезней. Такие препараты, наряду с глюкокортикоидами, содержат противогрибковые и противомикробные компоненты или вещества, способствующие регенерации тканей.

Препараты кортикостероидов во многом расширили возможности медицины, но вместе с тем они принесли и немало бед. Разнообразие фармакологических эффектов глюкокортикоидов обусловливает не только их высокую терапевтическую ценность, но и возможность появления нежелательных реакций. При этом, чтобы избежать серьезных осложнений, требуются четкий диагноз и тщательное врачебное наблюдение. Наиболее часто встречающимися побочными действиями глюкокортикоидов являются: задержка натрия и воды с возможным появлением отеков, потеря калия, повышение артериального давления, гипергликемия (вплоть до сахарного диабета - его называют стероидным), усиление выделения кальция и остеопороз, замедление процессов регенерации тканей, обострение язвенной болезни, понижение сопротивляемости инфекциям, повышение свертываемости крови с риском тромбоза, появление угрей, лунообразное лицо, ожирение, нарушение менструального цикла, неврологические расстройства и другие. Помните девушку с ревматоидным полиартритом и приобретенной способностью игры на фортепиано? Так вот, возникшее у нее психическое расстройство заставило отказаться от лечения. А такие нарушения отмечаются в среднем у 5% больных, которых лечат кортикостероидами. Эти препараты вызывают изъязвление желудка, пористость костной ткани, что ведет к переломам, даже позвоночника, они также могут разбудить дремавшую в человеке инфекцию или обострить гнойный процесс. Об этом всегда помнят при назначении кортикостероидной терапии.

Кроме того, длительное употребление (а это необходимо при лечении тяжелых хронических недугов) подавляет образование глюкокортикоидов в коре надпочечников. При этом способность вырабатывать собственные кортикостероиды не восстанавливается несколько месяцев, а иногда даже и полтора-два года. Правильный подбор дозы и постоянное наблюдение за больным, как правило, позволяют свести к минимуму, или вовсе исключить подобные побочные реакции.
Инсулин и лекарства, его замещающие

Трижды первый гормон

Инсулин - уникальный гормон, дефицит которого ведет к развитию тяжелого и угрожающего жизни заболевания - сахарного диабета. Один из учредителей Лондонского королевского общества врач Т. Виллис, кстати, весьма почтенного возраста, предположил, что диабет сопровождается нарастанием глюкозы в крови, так как моча больных, которую он попробовал, оказалась сладкой. Но этот факт не стал достоянием общественности, поскольку медики ему не поверили, сочли его причудой старого врача. Впоследствии английский врач П. Добсон обнаружил в моче диабетиков глюкозу (уже не на вкус), и с тех пор повышенный уровень сахара в крови и его выделение с мочой стали главными симптомами сахарного диабета. Заболевание характеризуется хроническим течением, нарушением всех видов обмена веществ и тонуса кровеносных сосудов. Характерными для него являются жажда, сухость во рту, снижение массы тела (или ожирение), слабость, повышенное выделение мочи, сухость слизистых оболочек и кожи. Количество мочи, выделенное за сутки больным, может достигать 6 л и более; в моче обнаруживается наряду с глюкозой и белок. В результате нарушения всех обменных процессов могут развиться катаракта, диабетическая ангиопатия, ретинопатия, нейро- и нефропатия, атеросклероз, ацидоз (в результате закисления внутренней среды организма) и в наиболее тяжелых случаях - диабетическая кома. При определенной форме сахарного диабета, которую называют инсулинзависимой, единственным лекарством является инсулин.

Это удивительное вещество подарило открывшим его ученым две Нобелевские премии.

В 1916 году работавший в Англии физиолог Э. Шарпи-Шефер предположил, что группы клеток, располагающиеся в поджелудочной железе островками, вырабатывают гормон, регулирующий уровень сахара в крови. Эти островки были впервые описаны немецким патологом П. Лангергансом в 1869 году и получили его имя. Шарпи-Шефер предложил назвать такой гормон инсулином, от латинского слова insula - островок.

Теперь известно, что поджелудочная железа служит, в основном, для выработки панкреатического сока, содержащего ферменты, необходимые для переваривания белков, жиров и углеводов. Инсулин же вырабатывается островковыми клетками из неактивного предшественника - проинсулина. Кроме инсулина эти клетки вырабатывают также глюкагон, являющийся физиологическим антагонистом инсулина и стимулятором его секреции, и соматостатин, подавляющий выделение гормона роста и ряда других гормонов.

Когда 29-летний Фредерик Бантинг вернулся с военной службы после Первой Мировой Войны, он решил заняться медицинской практикой. В один из дней 1920 года он прочитал журнальную статью об изменениях в поджелудочной железе, если ее проток закупоривается камнями. У него возникла смутная догадка, что расстройства функции поджелудочной железы могут спровоцировать развитие диабета, а значит и лечение последнего должно быть связано с продуктами ее деятельности. Эта идея, реализация которой впоследствии увенчалась Нобелевской премией, осенила его в 2 ч ночи. 16 мая 1921 года началась работа, в которой участвовал, кроме Ф. Бантинга, профессор университета Торонто Дж. Маклеод и студент Чарльз Бест. Уже через 3 месяца из поджелудочной железы были получены препараты (как позже выяснилось, содержащие инсулин), которые снижали уровень глюкозы в крови у животных с экспериментальным диабетом. Вскоре ученые научились выделять инсулин из поджелудочных желез телят и коров. К январю 1922 года первые пациенты одной из больниц Торонто уже лечились от сахарного диабета инсулином. Это была победа! В 1923 году Ф. Бантинг и Дж. Маклеод получили Нобелевскую премию. Свою часть премии Бантинг поделил с Бестом, а Маклеод - с Колипом, разработавшим наиболее эффективный метод выделения инсулина. Этот поступок принес ученым огромное уважение и признание коллег.

Только много лет спустя Фредерик Сенгер установил структуру инсулина, что сделало возможным его синтез, и получил за это Нобелевскую премию (1958 год). Он, кстати, является первым среди химиков дважды лауреатом премии Нобеля; вторая была присуждена ему за расшифровку строения нуклеиновых кислот.

Инсулин, вместе с другим гормоном поджелудочной железы - глюкагоном, регулируют углеводный обмен, то есть усвоение организмом углеводов и содержащих их веществ с целью обеспечения энергетической потребности человека. Одним из основных и легкодоступных источников энергии в организме человека является глюкоза, образующаяся после переваривания углеводов (главным образом, крахмала и сахара), поступающих с пищей. Например, головной мозг может работать только за счет глюкозы; скелетные мышцы и сердце, наряду с глюкозой, могут вырабатывать энергию из жиров. Инсулин обеспечивает утилизацию глюкозы, разносимой кровью, способствуя ее проникновению в клетки. Таким образом, он снижает содержание глюкозы в крови, оказывая сахароснижающее (гипогликемическое) действие. Глюкагон же, наоборот, вызывает увеличение уровня глюкозы в крови (гипергликемию). Активность инсулина выражают в единицах действия (ЕД) или в международных единицах действия (МЕ). 1 единица соответствует активности 0,04082 мг кристаллического инсулина. Человеческая поджелудочная железа содержит до 8 мг инсулина (200 ЕД). Степень биосинтеза и выделения в кровь инсулина зависят от содержания глюкозы в плазме: при повышении ее содержания секреция усиливается, при снижении - уменьшается (положительная обратная связь).

Функции инсулина не ограничиваются только помощью в проникновении глюкозы внутрь клетки. Они разнообразны. Инсулин влияет на многие звенья обмена энергии и веществ в организме человека, способствуя созданию запасов глюкозы и жиров в клетках печени, скелетных мышц, жировой ткани.

Нарушение синтеза инсулина в организме связано, как правило, с саморазрушением (аутоиммунной деструкцией) вырабатывающих его клеток. Считается, что такая реакция происходит у генетически предрасположенных к этому людей под действием инфекции или токсического воздействия внешней среды, запускающих механизм саморазрушения (аутоагрессии). В результате содержание инсулина в крови резко снижается (вплоть до полного его исчезновения), и клетки не получают достаточного количества глюкозы. Глюкоза накапливается в крови и происходит так называемое "засахаривание" организма.

Такое заболевание, обусловленное дефицитом или низкой биологической активностью инсулина, и называется сахарным диабетом.

Различают два типа диабета - инсулинзависимый (или диабет I типа) и инсулиннезависимый (или диабет II типа). При диабете I типа инсулин фактически не вырабатывается в организме (отсутствует в крови). Эту форму еще называют "диабетом молодых и тощих", потому что она поражает детей и подростков, а также взрослых, у которых нет признаков ожирения. Эта форма встречается примерно в 15% случаев сахарного диабета. Основным специфическим средством ее лечения является инсулин. Вводить инсулин приходится инъекционно (а это всю жизнь!), так как он разрушается пищеварительными ферментами.

Остальные 85% больных страдают более легкой формой диабета, которая встречается, главным образом, у взрослых и, как правило (70%), у тучных людей. При этой форме диабета - ее называют инсулиннезависимой - собственный (эндогенный) инсулин вырабатывается, но либо из-за недостаточного его количества, либо вследствие снижения его биологического эффекта (что происходит по разным причинам), все равно развивается гипергликемия. Иногда больным помогают диета и физические упражнения, снижающие массу тела. В других случаях требуется применение медицинских препаратов, корректирующих гипергликемию. Инсулин для терапии такой формы диабета обычно не обязателен, хотя и может потребоваться (например, во время беременности, перед хирургическими вмешательствами).

Таким образом, инсулин эффективен при диабете любого типа. Конечно, ни один из имеющихся препаратов не может в полной мере заменить человеку гормон, вырабатываемый собственной поджелудочной железой, которая выделяет его в соответствии с потребностью в зависимости от плазменного уровня сахара. Однако заместительная терапия препаратами инсулина позволяет значительно улучшить качество жизни больных диабетом, а во многих случаях - спасти им жизнь.

Инсулин применяют не только при сахарном диабете. Он полезен и при таких патологических процессах, как: общее истощение - в качестве стимулятора выработки белка (анаболического средства), а также фурункулез, тиреотоксикоз, некоторые заболевания желудка (атония, гастроптоз - опущение желудка), хронический гепатит, начальные формы цирроза печени и даже некоторые психические заболевания. Иногда инсулин используют в комплексной терапии при лечении острой коронарной недостаточности.

До недавнего времени инсулин для медицинского применения получали из поджелудочных желез крупного рогатого скота и свиней. Учитывая то, что свиной инсулин ближе по химическому строению к человеческому (они отличаются только двумя аминокислотами), именно он получил наибольшее распространение. Препараты инсулина, которые выпускает для лечебных целей фармацевтическая промышленность, различаются не только тем, из каких животных они получены, но и по чистоте, концентрации и растворимости, скорости наступления и длительности эффекта. Современные технологии позволяют получать препараты, свободные от п