Особое внимание к процессу роста обусловлено тем, что самый бесспорный факт в теории и практике сколиоза — это связь его возникновения и развития именно с процессом роста ребенка. Он. как и любой другой процесс в организме, находится под контролем прежде всего двух систем — эндокринной и нервной. Прямым результатом генерализованного воздействия гормонов на растущую костную ткань и селективной коррекции его нервной системой является аллометрический характер интенсивности роста скелета ребенка по отдельным сегментам.

Роль и влияние эндокринной системы на костную ткань достаточно хорошо изучены в эндокринологической практике. Прямыми мишенями гормонов являются клетки костной ткани — остеокласты, остеобласты и остеоциты. В зависимости от содержания указанных гормонов в крови указанные клетки либо активизируются, либо снижают свою функциональную активность.

Остеобласты, как производные стволовых клеток костного мозга, или костномозговых фибробластов, могут быть отнесены к клеткам синтетического секреторного ряда — они обеспечивают синтез проколла-гена и других компонентов органического матрикса, а также соединений, необходимых или участвующих в процессе минерализации.

По мере накопления костной массы вокруг остеобласта его функциональная активность претерпевает некоторые изменения: снижается синтетическая и повышается литическая за счет увеличения продукции коллагеназы, 5-нуклеотидазы, кислой фосфатазы и некоторых других ферментов. Указанные изменения в функции остеобластов предопределяю качественно новую характеристику клетки — остеобласт превращается в остеоцит.

Такая эволюция остеобласта в остеоцит объясняет наличие у последнего способности к осуществлению двух противоположных процессов: с одной стороны, остеоцит сохраняет характеристики клетки синтетического ряда (хотя и менее выраженные, чем у остеобласта), а с другой — приобретает способность осуществлять резорбцию. Функциональная двойственность остеоцита необходима ему для выполнения своей роли в жизнедеятельности костной ткани — обеспечение текущих обменных процессов в зависимости от состояния гомеостаза.

Остеокласты являются производными стволовых клеток костного мозга, но уже другого ряда — фагоцитарного. Они (остеокласты) стоят в большой морфологической и функциональной близости с клетками-фагоцитами: моноцитами, лейкоцитами, тучными клетками и т. п. Установлено, что функция остеокластов — это в первую очередь резорбция гидроксилапатита, а во-вторую — лизис коллагена. Такой результат достигается с помощью синтезируемых остеокластами литических ферментов: кислой фосфатазы, B-глюкуронидазы, аминопептидазы, (3-глико-зидазы, Р-галактозидазы и др. В остеокластах активность этих литических ферментов в 2—3 раза выше, чем у остеоцитов. Только по синтезу одного фермента, коллагеназы, сравнение не в пользу остеокластов.

Именно эти три вида клеток и являются клетками-мишенями для остеотропных гормонов прямого действия. Из всего перечня известных гормонов (их них на сегодняшний день известно более 50) к указанной группе могут быть отнесены кальцитонин и его функциональный антагонист паратирин, соматотрпин (гормон роста) и его функциональный антагонист кортизол. В публикациях последних лет дискутируются природа и физиологический эффект еще одной группы гормонов с возможно таким же прямым остеотропным влиянием — соматомединов. Это биологически активные полипептиды, вырабатываемые в печени и почках в ответ на стимуляцию соматотропина и оказывающие ростовое и инсулиноподобное действие. Они являются мощнейшими стимуляторами хрящевого роста, активно реагируют с рецепторами хрящевых клеток, вытесняя инсулин с их поверхности. Среди них наибольший интерес вызывает соматомедин-С, или ИФР-1. Он находится еще на стадии изучения, поэтому более подробных сведений о нем привести не представляется возможным.

В целом костная ткань является одним из выдающихся творений природы. Всего три вида клеток обеспечивают ее жизнедеятельность. Это ткань, которая объединяет в себе как органический компонент — живые клетки и их продукт, костный матрикс,— так и неорганический компонент, основной частью которого является гидроксилапатит.

Среди эндокринных агентов, влияющих на процессы формирования органического костного матрик-са, наиболее изучены на сегодняшний день соматотропин и ИФР-1 и их функциональные антагонисты глюкокортикоиды.

Среди эндокринных агентов, влияющих на процессы формирования минерального компонента костной ткани, основными являются кальцитонин, паратирин, а также витамин D3.

Соматотропин (гормон роста), продукт малых эозинофильных (ацидофильных) клеток передней доли гипофиза. Регуляция его синтеза осуществляется соматолиберином и соматостатином (см. ниже). Однако до сих пор остаются неясными детали регуляции высвобождения самих указанных либеринов. К стимулам, активизирующим их поступление в гипофиз, на сегодняшний день относят гипогликемию, интенсивную физическую работу, некоторые стрессовые реакции. При этом известно, что соматотропин в большом количестве поступает в кровь и во время глубокого сна. Есть сообщения, что достаточно значимое повышение концентрации гормона роста в крови наблюдается эпизодически и при отсутствии гипоталамической стимуляции гипофиза.

Гипофиз. Анатомо-функционально он делится на две доли: передняя — аденогипофиз — и задняя — нейрогипофиз. Первый составляет около 70% от общей массы железы и условно делится на дистальную, воронковую и промежуточную части, а нейрогипофиз состоит из задней доли и гипофизарной ножки. Гипофиз расположен в гипофизарной ямке турецкого седла и через ножку связан с гипоталамической частью мозга. Кровоснабжение гипофиза осуществляется ветвями ВСА, а также ветвями артериального круга большого мозга. Верхние гипофизарные артерии участвуют в кровоснабжении аденогипофиза, а нижние — нейрогипофиза. Сосудистая сеть аденогипофиза устроена таким образом, что через анастомозы с кровеносной сетью гипоталамуса кровь сначала проходит через последний, где в нее попадают гипоталамические аденогипофизотропные гормоны (нейрогомоны, или либерины), которые, с точки зрения сегодняшнего дня. являются главными регуляторами функционирования передней доли гипофиза.

Иннервация гипофиза осуществляется симпатическими волокнами, следующими вдоль гипофизарных артерий.

Как отмечалось выше, гипоталамус — высший вегетативный центр, координирующий функции различных внутренних систем, адаптируя их к целостной деятельности организма. В сущности, здесь координируется поддержание оптимального уровня обмена веществ — белкового, углеводного, жирового, водного и минерального, а также энергетического баланса организма. Именно под контролем гипоталамуса находятся в первую очередь такие железы внутренней секреции, как гипофиз, щитовидная, надпочечники, поджелудочная и половые.

Регуляция функций гипофиза осуществляется нейрогормонами, поступающими в эту железу через воротную сосудистую систему. Они синтезируются в перикарионах нейронов мелкоклеточных структур гипоталамуса, откуда поступают по аксонам в нервные окончания с последующим накоплением в отдельных синапгических пузырьках. Предполагается, что в перикарионах находятся пронейрогормоны, отличающиеся от активных нейрогормонов большей молекулярной массой. Классификация гипоталамических нейрогормонов основана на их способности стимулировать или угнетать выделение соответствующего гормона гипофиза. Среди них наиболее известны активизирующие нейрогормоны: ри-лизинг-фактор АКТГ, кортикотропные, тиролиберин, или тиреотропин-рилизинг-фактор, люлиберин, или рилизинг-фактор лютеинизирующего гормона, фоллиберин, или рилизинг-фактор фолликулостимулирующего гормона, соматолиберин, или соматотропин-рилизинг-факгор, пролак-толиберин, или пролактин-рилизинг-фактор, меланолиберин, или рилизинг-фактор меланоцитостимулирующего гормона. Другую группу образуют игибирующие нейрогормоны. К ним относятся пролактостатин, или пролактинингибирующий рилизинг-фактор. меланостатин, или гормон, ингибирующий меланоцитостимули-рущий гормон, соматостатин, или соматотропинингибирующий рилизинг-фактор, и др. Между гипоталамусом и гипофизом существует взаимная ОС.

Соматотропин в периферической крови циркулирует в активной форме. Период полураспада —15—17 мин.

Установлено, что соматотропин оказывает влияние на жировой обмен — он вызывает мобилизацию жирных кислот из жировой ткани, чем способствует уменьшению жировых запасов и большему поступлению в кровь жиропроизводных энергетических материалов. На углеводный обмен воздействие соматотропина имеет два кажущихся противоположными эффекта. Приблизительно через 1 ч после введения соматотропина содержание глюкозы в крови снижается, что является отражением инсулиноподобного действия соматомедина С. Однако вскоре начинается противоположное явление — повышение концентрации глюкозы в крови. Это является эффектом прямого воздействия соматотропина на жировой обмен (мобилизация жирных кислот и гликогена с последующим превращением их в глюкозу). Одновременно соматотропин ингибирует поглощение глюкозы клетками. В результате наблюдается отсроченное повышение содержания глюкозы в крови.

Установлено, что соматотропин стимулирует синтез проколлагеново-го белка остеобластами, что является основой для увеличения костной массы. Кроме этого, есть мнение, что соматотропин реализует свое влияние через стимуляцию нролиферативных процессов на определенной стадии клеточного цикла — стадии активации митоза.

Собственная секреция гормона роста начинается еще во внутриутробном состоянии уже к 70-му дню после оплодотворения. Считается, что у плода соматотропин оказывает координирующее влияние на увеличение размеров других, кроме костного скелета, органов — печени, почек, костного мозга, жировой ткани и т. д.

В физиологических условиях секреция соматотропина носит эпизодический характер и его повышенная концентрация в крови наблюдается до 4 раз в день. При этом у детей наибольшее количество гормона роста выделяется во время глубокого ночного сна. С возрастом секреция соматотропина уменьшается. Схема действия гормона роста представлена на схеме 1.

Есть две противоположных точки зрения о влиянии соматотропина на клетки костной и хрящевой ткани: соматотропин оказывает прямое воздействие на них и соматотропин не оказывает прямого воздействия. Аргументами в этом споре являются утверждения одних авторов о наличии специфических рецепторов для соматотропина в указанных клетках и полное отрицание этого факта другими исследователями. В отношении же большинства других систем, органов и тканей доказано, что гормон роста влияет на них опосредованно, через соматомедины. Именно к соматомединам относятся ИФР-1. или соматомедин С, и ИФР-2, или соматомедин А.

Следует отметить, что к гормонам, или факторам, роста относится еще целая группа достаточно дифференцированных веществ, родственных соматотропину. К ним, помимо указанных выше, могут быть отнесены инсулин, лактоген плаценты, фактор роста нервов. Близко к этой группе стоят фактор роста, полученный из тромбоцитов, ответственный, как считается, за заживление кровеносных сосудов; эпидермальный фактор роста, стимулирующий клеточное деление в том числе в эпителии молочных желез и эпидермисе; фактор роста фибробластов, который наряду с эпидермальным фактором роста стимулирует деление скелетных миобластов. Однако при формировании мышечных трубочек — основы поперечнополосатой мускулатуры — чувствительность к этим гормонам исчезает.

Есть сведения о существовании достаточно большой группы гормонов роста, стимулирующих рост различных органов и тканей, в процессе которого главным звеном является влияние на митоз уже детерминированных клеток. В частности к гормонам, способствующим физическому росту детей, относятся и тиреоидные гормоны, стимулирующие метаболизм во всем организме. И при гипо - или гиперфункции щитовидной железы развивается своя характерная картина. Так, при гипотиреозе, развивающемся в раннем возрасте, наблюдается задержка физического и умственного развития (кретинизм). Такие больные имеют маленький рост, поскольку отсутствие тиреоидных гормонов ослабляет стимулирующую роль соматотропина на эпифизарный рост костей. Кроме того, есть сообщения, что при гипотиреозе наблюдается относительный гиперпаратиреоз, который вносит в общую картину свою лепту. При гипертиреозе такого яркого влияние на костную ткань не отмечается, однако есть основания предполагать, что активизация синтеза тиреоидных гормонов не будет безразличной для chif-клеток, разбросанных в толще тиреодной ткани, что приведет к повышению продукции кальцитонина.

Схема 1. Действие гормона роста (соматотропина) и регуляция его секреции соматотропин-рилизинг-гормоном и соматостатином.

В этой части целесообразным будет краткий обзор данных о веществах, антагонистах гормона роста. К ним могут быть отнесены идентифицированные два белковых соединения: [B-интерферон и трансформирующий фактор роста-B. Действие этих соединений на процесс роста зависит от типа клетки-мишени и присутствия в среде других факторов роста. Сведений о конкретном взаимодействии этих белков с собственно соматотропином пока не приводится, что не позволяет утверждать их ингибирующую роль в отношении костных клеток. Однако общебиологические закономерности позволяют предполагать, что пролиферация остеобластов контролируется, по-видимому, в том числе и взаимодействием гормонов, стимулирующих рост и подавляющих рост. Кроме того, ансамбль этих факторов регулирует рост клеток таким образом, что митоз может не только осуществиться, но быть остановлен, прежде чем клетки перейдут границы дифференцировки, определяемые для них генетическим кодом [Gilbert S., 1994].

Клиническим проявлением низкой секреции соматотропина служат синдромы задержки роста, а при высоком же его продуцировании — усиленное развитие продольных размеров тела. В последнее время появились данные, что линейный рост скелета определяется не прямым действием соматотропина, а опосредовано, через стимуляцию соматомединов в печени и почках и прежде всего ИФР, или соматомедина С. Примером этому может служить так называемый нанизм JIAPOHA, который развивается на фоне высокого содержания соматотропина, но при дефиците ИФР 1-го и 2-го типа.

Следует отметить, что различные варианты содержания соматотропина в крови могут быть связаны не только с органическими или функциональными поражениями гипофиза. Причиной подобных нарушений могут стать поражения надпочечников. Так, пониженное содержание соматотропина может наблюдаться при первичной гиперсекреции кортикостероидов, а повышенное — при недостатке последних.

Надпочечники. Надпочечники представляют собой парный внебрю-шинный орган, расположенный у верхних полюсов почек, латеральнее позвоночника, на уровне Thx1 и L1. Каждый надпочечник имеет массу в среднем 4 г, которая не зависит от пола и массы тела. Каждая железа снабжается кровью трех артерий, являющихся конечными разветвлениями диафрагмальной артерии. Обильное кровоснабжение обусловливает редкость ишемического инфаркта желез. Надпочечниковые вены, по одной с каждой стороны, справа впадают в нижнюю полую вену, а слева — в вену левой почки. Нервы надпочечников образуют сплетение вдоль медиальной поверхности железы и проходят сквозь корковый слой к мозговому, где непосредственно регулируют секреторные процессы.

На долю коркового слоя у взрослого человека приходится до 90% тканей надпочечника. Этот слой состоит из трех зон: наружный — клубочковый, средний — пучковый, и внутренний, окружающий мозговой слой — сетчатый.

Располагаясь непосредственно под фиброзной капсулой, клубочко-вая зона занимает примерно 15% объема коркового слоя, ее клетки содержат сравнительно небольшое количество цитоплазмы и липидов. Эти клетки вырабатывают альдостерон.

На долю пучковой зоны приходится 75% всего коркового вещества, ее клетки богаты холестерином и его эфирами. В них происходит синтез кортизола (гидрокортизона).

Клетки сетчатой зоны также принимают участие в синтезе глюкокортикоидов, но в меньшей мере, чем в пучковой зоне. Кроме того, в этой части надпочечников вырабатываются половые гормоны — андрогены и эстрогены.

Есть сообщения об эктопированных островках ткани коркового слоя надпочечников ретроперитонеально ниже почек, в селезенке, вдоль аорты, в тазу около яичников. Возможно врожденное отсутствие одного или гипоплазия одного и даже обоих надпочечников. Характерной особенностью ткани коркового вещества надпочечников является ее способность к регенерации.

Примитивная кора надпочечников в ретроперитонеальной мезенхеме формируется уже на 5—6-й неделе внутриутробного развития. Вскоре она окружается тонким слоем более компактных клеток. У новорожденного кора надпочечников состоит из двух зон — фетальной и дефинитивной. Первая вырабатывает предшественники андрогенов и эстрогенов, а вторая, предположительно, выполняет главные свои функции, как у взрослых. На долю фетальной приходится основная масса железы плода и новорожденного. Ко 2-й неделе вследствие дегенерации фетальной зоны ее масса уменьшается на 1/3. Полностью фетальная зона исчезает к концу 1-го года жизни. Полное и окончательное формирование трех зон коры надпочечников происходит к 3-му году жизни ребенка.

В дальнейшем происходит только увеличение их массы, особенно в пубертатном периоде, а к концу полового созревания они достигают размеров, свойственных взрослому человеку.

В корковом слое надпочечников вырабатывается более 50 различных стероидных соединений. Он служит единственным источником глюко - и минералокоргикоидов в организме, ведущим источником андрогенов у женщин и эстрогенов у мужчин.

Глюкокортикоиды, получившие свое название из-за способности регулировать углеводный обмен, играют важнейшую роль в поддержании гомеостаза, обеспечении защитных реакций, в том числе на сильный раздражитель, так называемых стресс-реакций. Эффекты глюкокортикоидов противоположны воздействию инсулина на метаболизм глюкозы. Избыток глюкокортикоидов увеличивает образование гликогена и продукцию глюкозы печенью, снижает поглощение и утилизацию глюкозы периферическими тканями. В результате возникает гипергликемия и уменьшение толерантности к глюкозе. Напротив, при дефиците этих гормонов снижается продукция глюкозы в печени и возрастает чувствительность к инсулину, что может привести к гипогликемии. В этом механизме кортизол является функциональным антагонистом для соматотропина и соматомединов.

Схема 2 Система гипоталамус — гипофиз—кора надпочечников.

Выделяемый гипоталамический кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ) поступает по воротной системе в гипофиз и стимулирует синтез АКТГ. Последний индуцирует в надпочечниках синтез и секрецию кортизола, который по механизму обратной связи угнетает секреторную активность гипофиза и гипоталамуса. Равновесие этой системы может быть легко нарушено воздействием факторов внешней среды, особенно стрессовых. Пока неясно, выступает ли в качестве дополнительного КРГ антидиуретический гормон (АДГ) в физиологических условиях. Из экстрагипоталамических структур, в частности из среднего мозга илимбической системы, проприоцептивная информация, информация об эмоциях, боли и т. п. может передаваться в гипоталамус и затем в клетки, секретирующие АКТГ (по Р. Шмидт и Г. Тевс, 1996).

Продукция надпочечниковых глюкокортикоидов и половых гормонов контролируется гипоталамо-гипофизарной системой. Как указывалось выше, по упрощенной схеме изложения, в гипоталамусе вырабатывается кортиколиберин, попадающий через портальные сосуды в переднюю долю гипофиза, где осуществляет прямую стимуляцию синтеза АКТГ.

В целом же синтез АКТГ имеет три регулирующих механизма: 1) из гипоталамуса через кортиколиберин с циркадным суточным ритмом, 2) однократная повышенная секреция (стрессорная) и 3) отрицательная (подавляющая) ОС, связанная с высокой концентрацией кортизола в крови.

Кортизол, продукт клеток пучковой зоны коры надпочечников, относится к классу кортикостероидов, а по биологической активности — к глюкокортикоидной группе и является важнейшим из них. Регуляция синтеза кортизола представлена на схеме 2.

Исследования концентрации кортизола в течении суток показали, что его поступление в кровь носит цир-кадный (суточный) ритм, не зависящий от режима сна. В утренние часы в крови наибольшее количество этого гормона (рис. 1).

Приведенные графики иллюстрируют, что уровень кортизола в плазме начинает возрастать несколько часов спустя после начала ночного сна и достигает максимума вскоре после пробуждения. Затем наблюдается падение концентрации кортизола в последующие утренние часы. После полудня и в вечерние часы содержание кортизола остается очень низким. На эти суточные колебания могут наложиться эпизодические всплески, связанные с умственно-физической деятельностью человека. Это и есть те самые, в разной степени выраженные «стрессорные» реакции гипогаламо-гипофизарно-надпочечниковой системы. На это указывает отчетливая синхронизация между выбросами в кровь кортиколиберина, АКТГ и кортизола. При этом необходимо подчеркнуть, что за время таких эпизодических выбросов в кровь поступает до 80% всего синтезируемого в организме кортизола.

Исходным материалом для синтеза стероидных гормонов служит холестерин. Он в митохондриях превращается в прегненолон, являющийся предшественником всех стероидных гормонов у позвоночных. Его синтез — многоэтапный процесс. В разных зонах надпочечников прегне-полон превращается в соответствующие биологически активные соединения. В клубочковой зоне он преобразуется в прогестерон и далее в 11-дезоксикортикостерон, а в пучковой — в 17-а-оксипрегненолон, служащий прямым предшественником кортизола, андрогенов и эстрогенов. Здесь обращает на себя внимание единство происхождения половых гормонов и кортизола.

В периферической крови до 90— 93% кортизола циркулирует главным образом в форме, связанной с а-глобулином (транскортином). Период его полураспада в среднем 80 мин (от 70 до 120 мин).

Наиболее важный эффект глюкокортикоидов — стимуляция глюконеогенеза в печени. Под влиянием высокого содержания кортизола в крови аминокислоты метаболизируются с образованием глюкозы. В связи с этим данный процесс рассматривают как катаболическое действие кортизола на белки. Другой важной стороной биологического влияния кортизола является подавление поглощения и использования глюкозы всеми клетками тела. Другими словами, наблюдается противоположный инсулину (и соматотропину) эффект.

Рис. 1. Изменение концентрации кортизона в крови в течение суток (в популяции).

а — максимальная концентрация наблюдается в утренние, минимальная — в поздние вечерние часы; б — эпизодический характер секреции кортизона клетками коры надпочечников; в ранние утренние часы число эпизодов и интенсивность секреции гормона значительно выше, чем в другое время суток; эпизодический характер секреции кортизола определяется эпизодичностью секреции АКТГ (по Р. Шмидт и Г. Тевс. 1996). По оси ординат — концентрация кортизола в плазме крови, мкг/дл.

Глюкокортикоиды оказывают воздействие и на липидный обмен — под их влиянием происходит расщепление триглицеридов и в крови повышается концентрация жирных кислот, т. е. эффект, аналогичный эффекту влияния на липидный обмен соматотропина.

В физиологических условиях все перечисленные метаболические процессы, в которых принимают участие глюкокортикоиды, сбалансированы. Но при необходимости, в острых стрессовых ситуациях, в первую очередь активизируется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система. Содрежание кортизола в крови быстро повышается, но при повторном или длительном воздействии раздражителя реакция этой системы затухает и даже наступает ее истощение.

Здесь интерес вызывает еще одна функция кортизола — пермиссивная (разрешительная). При стрессовой реакции из мозгового слоя надпочечников выделяются катехоламины (адреналин и норадреналин), которые, воздействуя на гладкую мускулатуру сосудов скелетных мышц, вызывают оптимальное перераспределение кровотока, обеспечивающее повышенное поступление к мышцам крови насыщенной кислородом и питательными веществами, необходимых для борьбы или бегства. Так это действие катехоламинов проявляется только в присутствии кортизола. Таким образом, кортизол, не влияющий непосредственно на скелетную мускулатуру позволяет вызвать необходимый эффект другим биологически активным соединениям.

После деградации в печени, дериваты кортизола экскретируются через почки, что долго служило базой для количественной оценки функции надпочечников. Основным объектом исследования в этом случае служили 17-оксикортикостероиды (кортизол, кортизон и их метаболиты).

Наиболее ярким проявлением избыточной секреции глюкокортикоидов является синдром Кушинга. Избыток глюкокортикоидов как катаболических антагонистов инсулина через изменение соотношения между анаболизмом и катаболизмом в сторону последнего вызывает нарушение развития и даже деградацию соединительной ткани. В результате указанный синдром характеризуется повышенной ломкостью сосудистой стенки, снижением массы скелетных мышц, остеопорозом.

В отношении костной ткани кортизол является ингибитором синтеза проколлагена, мукополисахаридов и некоторых других компонентов органического матрикса. В наибольшей мере это проявляется на остеобластах и в меньшей — на остеоцитах.

Клинические проявления воздействия кортизола на скелет достаточно однозначны: при высокой концентрации кортизола наблюдается задержка процесса продольного роста человека и напротив, при дефиците глюкокортикоидов наблюдается избыточный рост.

Таким образом, становится очевидным то, что при наличии единственного бесспорного постулата в теории и практике ИС — связь его возникновения и развития с процессом роста ребенка — нельзя оставить без внимания важнейшую директивную систему организма, принимающую самое непосредственное участие в регуляции последнего.

Кальцитонин, продукт chif-клеток, разбросанных в ткани щитовидной железы, в активной форме (полипептид состоящий из 32 аминокислотных остатков) поступает в кровеносное русло, где обычно присутствует в крайне низких концентрациях. Период полураспада составляет 5— 8 мин. Под его воздействием остеобласты активизируют синтез гексозаминогликанов, играющих большую роль в фиксации кальция в костной ткани и образовании аморфного гидроксилапатита и его кристаллизации.

Кальцитонин подавляет функцию остеокластов и резорбционную активность остеоцитов через ингибирование ферментов литического ряда.

Основным физиологическим проявлением высокой секреции кальцитонина является гипокальциемия. Этот эффект обусловлен следующими основными процессами: торможением резорбции костной ткани и усилением отложения в ней минерализованного кальция с непременным участием витамина D3.

Кроме кальция крови, другим стимулятором повышения секреции кальцитонина служит прием пищи и связанное с ним повышение содержания в крови таких гормонов, как гастрин, холецистокинин и глюкагон. Они являются стимуляторами активности chif-клеток. В результате поступивший с пищей кальций достаточно быстро откладывается в костях.

Вместе с этим сам кальцитонин вызывает угнетение процесса пищеварения, замедляя секрецию желудочного и панкреатического соков. Благодаря этому механизму всасывание кальция происходит более равномерно. И после приема пиши не возникает резкого повышения концентрации кальция в крови. Этот эффект имеет большое значение, так как резкое повышение концентрации кальция значительно подавляло бы секрецию паратгормона и кальций не задерживался бы в почках, а терялся бы с мочой практически сразу после поступления его в организм.

В клинической картине повышенное содержание кальцитонина в крови отражается в увеличении продольного роста, избыточной костной массе, избыточной длине длинных трубчатых костей, арахнодактилии и т. п.

Паратирин (паратгормон), продукт клеток паращитовндных желез и, как считали еше в 70—80-е годы прошлого века, поступает в кровь в неактивной форме (прогормон — пептид из 84 аминокислот), которая синтезируется в гранулярном эндоплазматическом ретикуломе. Активная форма (пептид из 34 аминокислот) появляется после протеолиза прогормона.

Есть точка зрения, что активизация прогормона происходит в тех же, гормонально активных клетках, в их сетчатом комплексе. Между тем в сыворотке крови находят по меньшей мере три различных вида паратирина, биологически активным из которых является только пептид с относительной молекулярной массой 4000. Период полураспада биологически активной формы гормона — 18—30 мин. Физиологическим стимулом секреции паратирина служит пониженное содержание кальция в крови.

Этот гормон активизирует пролиферацию остеокластов, стимулирует синтез литических ферментов как в указанных клетках, так и в остеоцитах. Этот процесс является основным и быстрым в поддержании обмена кальция в организме. Вместе с этим в последующих работах был установлен второй эффект воздействия паратирина на костную ткань. Он связан с увеличением пула остеокластов, который, вызывая активный остеолиз, тем самым стимулирует пролиферацию остеобластов, но общий баланс между синтетическими и резорбтивными процессами остается в пользу последних. Одним из индикаторов этого является появление в моче дериватов костного коллагена — оксипролина и оксилизина.

Кроме того, паратирин при прямом воздействии на почки уменьшает экскрецию ионов кальция, а также стимулирует выделение фосфатов почками, чем препятствует связыванию с ним кальция. Еще один механизм влияния паратирина — активизация в почках ферментативной цепочки, катализирующей превращение 25-гидроксикальциферола [25(ОН)-витамин D3] в 1,25-дигидроксикальциферол, или витамин D3. Этот витамин, который относят к группе гормонов, обладает более высокой биологической активностью и играет важнейшую роль в регуляции равновесия кальция. Есть сведения, что в норме секреция паратирина носит пульсирующий характер — в ночное время его содержание в крови в 2,5—3 раза превышает средний дневной уровень.

Основным физиологическим проявлением действия паратирина в организме является повышение содержания кальция и снижение фосфатов в крови. Гиперкальциемический эффект в целом обусловлен следующими основными процессами: резорбция костной ткани с выходом ионов кальция в кровь, усиление всасывания кальция в кишечнике и ускорение реабсорбции его в почках.

При хроническом субклиническом гиперпаратиреозе характерна задержка продольного роста, уменьшение длины трубчатых костей, увеличение поперечных размеров скелета.

Основным регулятором продуцирования кальцитонина и паратирина является кальций сыворотки крови, особенно ионизированный. Снижение содержания кальция стимулирует секрецию паратирина при противоположном эффекте в отношении секреции кальцитонина. Низкая концентрация магния крови, напротив, снижает, а высокая — повышает высвобождение паратирина.

Нормальная общая концентрация кальция в крови человека варьирует в пределах 2,2—2,6 ммоль/л (88— 104 мг/л). По данным же Московского НИИ педиатрии и детской хирургии, этот показатель у детей и подростков равен 2,3—2,8 ммоль/л. Она определяется кальцием, связанным с белками плазмы крови (40% общей концентрации кальция); кальцием, циркулирующим в комплексах с нитратными, лактатными и фосфатными анионами (15%); ионизированным кальцием, обладающим наибольшей биологической активностью (45%).

Ионы кальция, как эффекторы систем регуляции, вовлечены в осуществление практически всех важнейших функций организма. Нормальное протекание этих процессов обеспечивается тем, что его концентрация достаточно защищенно удерживается в узких нормальных пределах.

Считается, что переход наших предков на пути эволюции из водной среды обитания в наземную, где легко усвояемый кальций довольно дефицитен, во многом определил развитие сложной физиологической системы, главнейшей задачей которой стало удержание концентрации кальция во внутренней среде в пределах диапазона нормальных значений. И к этой системе можно отнести костный скелет как орган, обеспечивающий депонирование (создание необходимого запаса) кальция.

Живая костная ткань находится в состоянии динамического равновесия, которое характеризуется сбалансированностью ее образования и резорбции. Именно она является источником кальция, который может быть оперативно использован для поддержания необходимого гомеостаза. Около 1% кальция скелета и столько же в периосталыюм пространстве — легкообменная часть, чего вполне достаточно в нормальных физиологических условиях для обеспечения жизни организма.

Еще один непременный участник регуляции обмена кальция — витамин D.3. Схема взаимодействия кальцитонина, паратирина и (витамин D3)-гормона представлена на схеме 3.

Витамин D3 является производным от экзогенного (поступающего в организм с пищей) провитамина D-эргостерол (препровитамин D3) или дегидроксихолестерол (препровитамин D2), имеющих соответственно растительное и животное происхождение. При воздействии на кожу солнечных лучей в молекулах этих предшественников разрывается связь между двумя углеродными атомами, в результат чего образуются провитамины D2 и D3. Они, в свою очередь, подвергаются в печени гидроксилированию с образованием 25-гидроксикальциферола. Получившееся соединение подвергается еще одному гидроксилированию в почках. Образовавшийся при этом 1,25-гидроксикальциферол и является биологически активным (витамин D3)-гормоном. Таким образом, поступающий в организм извне витамин D является на самом деле прогормоном. При сильном снижении концентрации ионов кальция в крови увеличивается секреция паратирина, который стимулирует образование (витамин D3) гормона, который, в свою очередь, способствует всасыванию ионов кальция в эпителии кишечника. По механизму ОС (витамин D3)-гормон угнетает секрецию паратирина.