Гормоны в организме женщины. Значение гормонов для здоровья костей и суставов

На протяжении всей жизни человека костная и хрящевые ткани его организма постоянно обновляются: разрушаются и восстанавливаются. Баланс этих процессов поддерживают особые гормоны. Уже после 40-45 лет выработка этих веществ в организме женщины постепенно снижается. Это тотчас сказывается на здоровье костей и суставов. Снижается минеральная плотность костной ткани (медики называют это остеопорозом), деформируется и разрушается хрящевая ткань. Результат – переломы, невозможность скелета в полной мере выполнять свои функции. По статистике, женщины страдают от остеопороза в 6 раз чаще, чем мужчины. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения заболевание диагностируется у каждой третьей представительницы прекрасного пола в возрасте 60-70 лет и у 2/3 дам, перешагнувших 80-летний рубеж. Только в России каждые 5 минут диагностируется перелом в области верхнего отдела бедра, нередко заканчивающийся инвалидностью и летальным исходом. В чём причина такого положения вещей? Какие гормоны в организме женщины влияют на состояние опорно-двигательного аппарата? Как предупредить развитие смертельно опасных заболеваний? В нашей статье мы постараемся дать ответы на эти вопросы.

Регуляторы кальциевого обмена

Кальций – важнейший макроэлемент в организме человека, главная составляющая часть опорно-двигательного аппарата, необходимый компонент для осуществления многих внутренних биологических процессов жизнеобеспечения. Для нормального самочувствия важно, чтобы концентрация этого элемента в крови поддерживалась на постоянном уровне – 2,12-2,6 ммоль/л. Ответственная роль регуляторов кальциевого обмена, призванных поддерживать баланс между количеством усвоенного кальция и количеством выведенного из организма минерала, принадлежит гормону паращитовидных желез (правильнее называть их околощитовидными) – паратиреоидному гормону (паратгормону, parathyroid hormone). Также очень важны гормоны щитовидной железы – кальцитонин, катакальцин и биологически активные продукты преобразования витамина D – кальцитриол, гидроксихолекальциферол и дигидроксихолекальциферол.

Паратиреоидный гормон состоит из остатков множества аминокислот. Вещества, имеющие подобное строение, называют полипептидами (от греч.: poly – много, peptos – сваренный, переваренный, eidos – вид). Основная задача этого гормона – повышать уровень свободно циркулирующего в крови кальция, не связанного с белками (ионизированного). Поверхность клеток паращитовидных желёз снабжена особыми рецепторами (окончаниями нервных волокон), способными оценивать количество содержащихся в крови ионов кальция. Если концентрация последних по каким-либо причинам понизилась, клетки околощитовидной железы начинают усиленно вырабатывать паратгормон. Регулятор кальциевого обмена, в свою очередь, включает механизмы поступления кальция в кровь. Всего их три.

1. Активизация деятельности остеокластов – клеток, разрушающих костную ткань. Остеокласты, подобно бульдозерам и экскаваторам, ломающим старый дом, начинают усиленно разбирать кости и выбрасывать высвобождающийся при этом кальций в кровь. Концентрация минерала в крови увеличивается, а минеральная плотность костной ткани, соответственно, снижается. Возникает риск переломов.

2. Усиление обратного всасывания ионов кальция из первичной мочи в почечных канальцах. Ту мочу, которую пациенты сдают в баночках на анализ, специалисты называют вторичной. Существует ещё и первичная моча. Она образуется в почечном клубочке, состоящем из большого количества капилляров. Проходя под высоким давлением через эти капилляры, кровь фильтруется. Остаётся жидкость, лишённая клеток крови и молекул сложных белков, но содержащая, помимо воды, витамины, молекулы глюкозы, жиров, аминокислот, ионы микро- и макроэлементов и другие полезные вещества. Ни одно из них не выводится, а снова поступает в кровь через стенки почечных канальцев. Это и есть обратное всасывание. Всё, что остаётся и удаляется из организма – вторичная моча.

3. Усиление всасывания кальция в кишечнике (то есть поступления макроэлемента в кровь из пищи) путём стимуляции синтеза кальцитриола в почках.

Когда концентрация кальция в крови повышается до необходимого, выделение паратгормона прекращается.

Прямо противоположным действием обладают гормоны белковой природы — кальцитонин (тирокальцитонин) и катакальцин. Они начинают вырабатываться в ответ на повышение концентрации ионизированного кальция в крови. Их цель состоит в понижении уровня минерала. Действуют гормоны следующими способами.

1.Торможение деятельности остеокластов.

2. Подавление обратного всасывания ионов кальция из первичной мочи в почечных канальцах.

3. Угнетение разрушительного действия продуктов преобразования витамина D на костную ткань.

В результате деятельности кальцитонина и катакальцина усиливается минерализация костной ткани. У женщин изначально вырабатывается меньше кальцитонина, чем у мужчин. А в постменопаузальном возрасте синтез гормона снижается ещё больше. Это является одной из причин развития климактерического остеопороза.

Действие паратиреоидного гормона, направленное на повышение концентрации кальция в крови, усиливают биологически активные продукты преобразования (метаболиты) витамина D – кальцитриол, гидроксихолекальциферол и дигидроксихолекальциферол. Их называют ещё гормонально-активными формами витамина D. Они образуются из этого широко известного витамина при недостатке кальция в крови. Метаболиты стимулируют процессы всасывания ионов кальция в кишечнике, обратного всасывания минерала в почках, усиливают захват ионов макроэлемента костной тканью путём стимуляции работы остеобластов (молодых клеток костной ткани, производящих её межклеточное вещество с высокой концентрацией солей кальция) и разрушение костной ткани. При избытке кальция в крови витамин D преобразуется в гормонально-неактивную форму – 24,25-дигидроксивитамин D 3, действие которой направлено на сдерживание выработки паратгормона.

Значение инсулина для костной и хрящевой тканей

Значение инсулина для поддержания здорового состояния костной и хрящевой тканей весьма велико. Это ещё один полипептид, который вырабатывают клетки поджелудочной железы. Он влияет на дифференциацию остеобластов, увеличивает количество коллаген продуцирующих клеток и тем самым оказывает стимулирующее влияние на синтез компонентов межклеточного вещества костной ткани и образование хряща. Инсулин крайне необходим для нормальной костной минерализации.

Доказано, что у больных сахарным диабетом, характеризующимся недостаточной выработкой инсулина, снижается синтез остеокластами коллагена (особого белка, обеспечивающего прочность костной ткани) и щелочной фосфатазы (фермента, играющего ключевую роль катализатора и активатора в фосфорно-кальциевом обмене). Эти вещества нужны организму для образования межклеточного вещества костной ткани и его минерализации (кальцификации). Кроме того, при дефиците инсулина снижается стимуляция остеобластов, образование гормонально-активных форм витамина D. Это влечёт за собой ухудшение всасывания кальция в кишечнике и усиление синтеза и активности паратгормона. Результат – дисбаланс кальция в организме и усиление разрушительных процессов в костной ткани. Чем ниже уровень инсулина в крови, тем ниже минеральная плотность костной ткани (Ломова А. В. «Состояние костной ткани у женщин с сахарным диабетом 2 типа в пре- и постменопаузе» Диссертация на соискание учёной степени кандидата медицинских наук).

В постменопаузальном периоде у женщин происходит снижение образования инсулина в поджелудочной железе. Это становится ещё одной причиной развития постменопаузального остеопороза.

Гормон роста костей

Для остеогенеза также необходим соматотропный гормон. Он вырабатывается передней долей гипофиза. Этот полипептид отвечает за скелетный рост и нормальное развитие организма, поэтому его нередко называют гормоном роста костей. Он особенно важен в период от рождения до полового созревания. Благодаря действию этого гормона увеличивается производство белка в костях, хрящах и других органах, происходит рост основных клеток хрящевой ткани – хондроцитов и клеток-строителей костной ткани – остеобластов, развивается эпифизарный хрящ, а кости растут в длину.

Поверхность остеобластов снабжена рецепторами, чувствительными к соматотропному гормону. Прямое воздействие гормона роста на кость ограничено очень низкой плотностью этих рецепторов. Впрочем, механизм воздействия полипептида на кость до конца не изучен. Учёные предполагают, что гормон роста костей увеличивает доступность кальция и фосфатов, усиливает усвоение этих необходимых для костей минералов в кишечнике. Каким способом? Очень простым: он увеличивает выработку гормонально-активной формы витамина D – кальцитриола, влияющей на эти процессы. Кроме того, соматотропный гормон усиливает обратное всасывание фосфатов в почках.

После 45 лет синтез гормона роста костей сокращается на 1-1,5% в год. У женщин за несколько лет до начала климактерических процессов выработка полипептида снижается более чем вдвое.

Доктор Эмили Кранц с коллегами из шведской больницы Södra Älvsborgs в Borås попытались использовать соматотропный гормон для лечения постменопаузального остеопороза. В эксперименте приняли участие 80 женщин в возрасте от 50 до 70 лет с установленным диагнозом остеопороз. Одним из них, входящим в экспериментальную группу, на протяжении 3 лет ежедневно делали инъекции 1-2,5 единиц гормона роста костей. Другим (контрольная группа) в течение 1,5 лет вводили безвредное вещество-пустышку или плацебо. Последующие 7 (для экспериментальной группы) и 10 лет (для контрольной группы) исследования были посвящены систематическому всестороннему наблюдению за пациентками. Проводились регулярные обследования плотности костной ткани, отслеживалось количество переломов, велось наблюдение за качеством жизни испытуемых. Было проведено сравнение плотности костей и частоты переломов у участниц эксперимента с данными 120 здоровых женщин без остеопороза. Результаты исследования были опубликованы в журнале «клиническая эндокринология и метаболизм». Учёные сделали следующие выводы:

— у женщин, которые получали высокие дозы соматотропного гормона, минеральная плотность костной ткани была значительно выше, чем у тех, кому назначались низкие дозы или плацебо;

— частота переломов у женщин, больных остеопорозом и лечившихся гормоном роста, снизилась почти в 2 раза;

— в контрольной группе частота переломов выросла в 4 раза;

— повышенная плотность костной ткани и низкий риск переломов сохранялись в течение длительного времени после прекращения лечения.

Однако более поздние исследования позволили выявить и «оборотную сторону» лечения гормоном роста костей. Выяснилось, что длительная заместительная терапия соматотропным гормоном вызывает развитие гипертонии, сахарного диабета, акромегалии (физических аномалий, связанных с нарушением работы передней доли гипофиза), способствует появлению злокачественных новообразований.

Гормоны глюкокортикоиды

Гормоны глюкокортикоиды вырабатываются корой надпочечников и оказывают прямое воздействие на костную ткань. На поверхности остеобластов имеются окончания нервных волокон, чувствительные к гормонам надпочечников. В зависимости от концентрации в крови глюкокортикоиды способны как стимулировать процессы разрушения костной ткани, так и угнетать эти процессы.

Низкие концентрации гормонов и короткий период их воздействия стимулируют рост клеток и синтез коллагена.

Избыток глюкокортикоидов в крови и длительное воздействие снижает секрецию гормонов роста, подавляет усвоение кальция в кишечнике, повышает выведение костного минерала с мочой, вызывает деградацию коллагена, замедляет преобразование остеогенных клеток-предшественников в остеобласты, угнетает формирование хрящевой и костной тканей и тем самым провоцирует развитие остеопороза.

Глюкокортикоидный остеопороз находится на втором месте среди всех форм остеопороза после постменопаузального. Чаще всего он связан с приёмом синтетических аналогов гормонов, вырабатываемых надпочечниками. Такие препараты широко используются в ревматологии, эндокринологии, дерматологии, онкологии, трансплантологии и других областях медицины.

В 2009 году было проведено глобальное многоцентровое международное популяционное проспективное наблюдательное исследование остеопороза у женщин (Global Longitudinal Study of Osteoporosis in Women). В нём приняли участие 60 393 представительницы прекрасной половины человечества постменопаузального возраста, страдающие остеопорозом. Выяснилось, что 4,6% из них лечились синтетическими глюкокортикоидами. Был сделан вывод: длительный приём гормонов надпочечников является фактором риска развития постменопаузального остеопороза.

Влияние тироксина на состояние костей и суставов

Тироксин – это ещё один гормон щитовидной железы, имеющий большое значение для поддержания здорового состояния костей и суставов. Он играет важную роль в росте костей в длину, оказывает прямое воздействие на образование хряща, ускоряя дифференцировку основных клеток хрящевой ткани (хондроцитов) и подавляя ростовые процессы в хрящах. Влияние тироксина на активацию костного обмена осуществляется путём стимуляции деятельности клеток костной ткани (остеокластов и остеобластов). Гормон щитовидной железы активизирует процессы разрушения костей, а высвободившийся в результате кальций поступает в кровь. Замечено, что у женщин менопаузального возраста, которые принимают синтетические аналоги тироксина, минеральная плотность костной ткани стремительно снижается, а концентрация кальция в крови повышается.

Эстрогены в организме женщины

Половые гормоны — эстрогены в организме женщины выполняют множество важнейших функций. Среди прочих – поддержание прочности имеющейся костной ткани, предотвращение её разрушения и стимуляция образования новой. Поставщиками эстрогеновых гормонов (эстрадиол, эстриол, эстрон) выступают сразу несколько органов: яичники, плацента, кора надпочечников. Рецепторы, чувствительные к этим гормонам, обнаружены на всех типах костных клеток: остеокластах, остеобластах, остеоцитах.

Действие эстрогенов заключается в следующем:

— подавляют активность остеокластов (клеток-разрушителей косной ткани);

— способствуют увеличению выработки остеобластами фактора, подавляющего деятельность остеокластов;

— участвуют в созревании костей, формировании их половых различий, наборе костной массы;

— помогают поддерживать минеральное постоянство и костный баланс;

— защищают костную ткань от разрушительного действия паратгормона, снижая его секрецию;

— увеличивают производство кальцитонина;

— снижают разрушительное действие кальцитриола.

С возрастом выработка эстрогенов в яичниках постепенно снижается и полностью прекращается. Это становится ещё одним фактором, провоцирующим развитие остеопороза и увеличивающим риск переломов. Нужно отметить, что полные женщины имеют в этой ситуации некоторое преимущество перед худыми: в их организме сохраняется и становится основным один из источников пополнения эстрогенов – жировая ткань. В связи с этим полные дамы менее подвержены остеопорозу.

Влияние гестагенов на женский скелет

Гестагены (прогестины, прогестагены) – половые гормоны, которые продуцируются жёлтым телом – железой, образующейся в яичниках после овуляции. Небольшую часть этих гормонов вырабатывают также надпочечники. Среди прогестинов выделяют прегнаны, норпрегнаны, эстраны и гонаны. Влияние гестагенов на женский скелет изучено мало. Экспериментальные, клинические и эпидемиологические данные, доказывающие важную роль прогестинов в поддержании баланса процессов разрушения и созидания костной ткани, были получены в 1990 году. (Prior J. C. Progesterone as bone-trophic hormone// Endocr Rev. 1990, 11: 386-398).

Стало известно, что они способны оказывать как прямое, так и опосредованное воздействие на кость. Внутриклеточные прогестероновые рецепторы (внутриклеточные структуры, способные воспринимать гормоны) обнаружены как в остеокластах, так и в остеобластах. Прогестины активизируют размножение остеобластов, их специфические рецепторы, стимулируя тем самым образование костной ткани. С другой стороны, они защищают кости от разрушительного действия глюкокортикоидов, блокируя рецепторы к этим гормонам и снижая их тормозящий эффект на срастание костей после переломов. Совместное воздействие на костные клетки эстрадиола и прогестерона усиливает эффекты последнего. Объясняется это тем, что эстрадиол делает крепче связь прогестерона с его внутриклеточными рецепторами (Eriksen E. F., Colvard D. S., Berg N. J., Graham M. L., Mann K. G., Spelsberg T. C., Riggs B. L. Evidence of estrogen receptors in normal human osteoblast-like cells// Science. 1988, 241: 84-86).

Гестагены являются первыми гормонами, чей уровень начинает снижаться с возрастом, когда овуляция происходит всё реже и реже, и жёлтое тело образуется нерегулярно. Некоторые женщины ощущают этот дефицит уже с 30 лет. Выработка же эстрогенов ещё какое-то время сохраняется на прежнем уровне. Наблюдается гормональный дисбаланс – ещё один важный фактор в развитии остеопороза.

Гормоны андрогены у женщин

Андрогены принято считать мужскими половыми гормонами. И не случайно: в женском организме их вырабатывается в 10-20 раз меньше. Так, продукция тестостерона у здоровых женщин репродуктивного возраста составляет около 300 мкг в сутки. Это всего лишь 5% от таковой у мужчин. Наряду с тестостероном, главным гормоном андрогеном у женщин является дигидротестостерон. Вместе они выполняют около 200 важнейших функций. Рецепторы к андрогенам есть в большинстве органов и тканей женского организма, в том числе в клетках костной ткани – остеобластах, в образованных из них зрелых клетках остеоцитах, в некоторых клетках костного мозга, в хондроцитах – основных зрелых клетках хрящевой ткани.

Мужские гормоны в женском организме способствуют удержанию кальция в скелете, стимулируют размножение клеток кости и рост межклеточного вещества костной ткани, совместно с эстрогенами регулируют баланс процессов её разрушения и восстановления, предотвращают потери костной массы, усиливают синтез коллагена III типа (это очень молодой коллаген, присутствует в полых органах). Кроме того, появились данные, что эстроген вырабатывается именно из тестостерона.

Очень важен андроген и для суставов женщины. Гормон оказывает влияние на количество суставной смазки (синовиальной жидкости), стимулирует биосинтетические процессы в хрящах, регулирует работу хондрогенных клеток хрящевой ткани. Благодаря андрогену последние превращаются в хондробласты – молодые клетки строители, а хондробласты – в хондроциты. В целом, гормон способствует восстановлению хрящевой ткани. Шведские исследователи из госпиталя Скейн при Лундском университете во главе с Миртой Пиквер доказали, что недостаток тестостерона в молодости увеличивает риск развития заболеваний суставов в пожилом возрасте.

Действие тестостерона усиливают эстрогены, активизирующие рецепторы к андрогенам.

В постменопаузальном возрасте выработка андрогенов резко сокращается. Если принять количество общего и свободного тестостерона у молодых женщин за 100%, то у 60-летних дам этот показатель составит 30%, а у 70-летних – 10%. Низкий уровень мужского гормона — ещё одна причина снижения минеральной плотности костей, развития остеопороза и заболеваний суставов, повышения риска переломов.

«Остеомед» для здоровья костей и суставов

В мировой практике лечения заболеваний костей и суставов широко применяются самые разнообразные лекарственные средства: кальцийсодержащие препараты, синтетические гормоны, бисфосфонаты и прочие. Многочисленные исследования сообщают о большом количестве тяжелейших (вплоть до развития онкологических заболеваний) побочных эффектах их использования. Мало того, подобные препараты не всегда эффективны. В этом кроется причина крайней актуальности поиска новых безопасных средств для восстановления здоровья костей и суставов.

Новым словом в решении данного вопроса стала идея использования природного вещества – трутневого расплода в качестве донатора половых гормонов: эстрадиола, прогестерона и тестостерона. Известно, что названный апипродукт чрезвычайно богат витаминами и минералами. Но на этом его полезные свойства не заканчиваются. Главное достоинство трутневого молочка – в том, что, не являясь гормонозаменителем, он стимулирует выработку организмом собственных половых гормонов, активизирует центральные механизмы, которые отвечают за регуляцию интенсивности секреции андрогенов.

Российские учёные под руководством д. м. н., профессора Виллория Ивановича Струкова, использовали это качество пчелиного продукта для создания уникального биокомплекса «Остеомед», позволяющего в короткие сроки (9-10 мес.) не только повысить минеральную плотность костной ткани, но и закрыть полостные образования в костях, вызванные остеопорозом. Эффективность биодобавки подтвердили исследования, организованные в 2009-2012 гг. на базе Центра остеопороза Пензенского института усовершенствования врачей. У 75% женщин, принявших в них участие, было отмечено значительное улучшение состояния. У 25% уменьшились размеры полостных образований, у 50% полости закрылись совсем. Что особенно важно: «Остеомед» практически не имеет противопоказаний и не оказывает на организм вредного воздействия. Не рекомендуется применять его лишь лицам с индивидуальной непереносимостью продуктов пчеловодства.

Изобретение российских учёных на сегодняшний день уже дважды было отмечено высокими наградами:

— статус «Перспективное изобретение» на конкурсе «100 лучших изобретений России»;

— победа в номинации «Лучший инновационный проект России» на всероссийском форуме «Бизнес-успех-2012».