Половые гормоны. Основные экспериментальные доказательства влияния половых гормонов на обмен кальция и фосфора и на морфогенетические процессы в скелете получены в опытах на лабораторных животных, птице и в клинических наблюдениях на человеке.
Половым гормонам, в особенности эстрогенам, приписывают две основные функции в минеральном метаболизме: а) повышение удержания кальция и фосфора в организме, б) образование в скелете самок системы спонгиозной эндостальной кости. Последний эффект, хорошо наблюдаемый на самках птиц, не воспроизводится на самках млекопитающих, за исключением мышей. Смысл и механизм этого процесса у лабораторных животных остаются неясными.
В литературе имеются сведения о благотворном влиянии эстрогенов при рахите и оптимальных доз андрогенов при остеопорозе, хотя этот эффект может быть проявлением не специфического влияния половых гормонов на костную ткань, а их общего анаболического действия на организм.
Продукция эстрогенов служит основным фактором, стимулирующим и регулирующим медулярный остеогенез, увеличение кальциемии, а также повышение уровня абсорбции и ретенции кальция и фосфора в организме кур в период, предшествующий началу репродуктивной деятельности, и во время яйцекладки.
Несомненно, что половые гормоны имеют непосредственное отношение к созданию резервов кальция в скелете и их расходу во время лактации у коров. К сожалению, этот вопрос не привлек должного внимания экспериментаторов. Остается недостаточно ясным также функциональное взаимоотношение гонад, паращитовидных желез и витамина D в их влиянии на такие параметры минерального метаболизма, как абсорбция кальция и фосфора в кишечнике, отложение их в скелете и выделение из организма.
Что касается гонадотропных гормонов передней доли гипофиза, то их влияние на кальциево-фосфорный метаболизм не прямое, а опосредованное через гонады.
Гормон роста. Самототропный гормон (СТГ) оказывает прямое воздействие на один из механизмов роста кости. Если этот гормон отсутствует, эпифизарный хрящ теряет пролиферативную активность, хрящевые клетки уменьшаются в размерах, основное вещество хряща обызвествляется. Со стороны эпифиза хрящ покрывается сплошным слоем костной ткани, энхондральное окостенение прекращается и рост трубчатых костей в длину приостанавливается.
При введении гормона отмеченные нарушения устраняются. Избыток гормона способствует функционированию аппарата роста кости дольше обычного срока, что приводит к гигантизму.
Действие гормона роста проявляется различно в зависимости от возраста животных. В молодом возрасте, когда процесс окостенения не закончен, СТГ оказывает равномерное влияние на рост скелета. У взрослых особей, у которых отсутствуют эпифизарные хрящи, происходит окостенение имеющихся хрящей и рост становится непропорциональным.
Предполагается, что механизм действия СТГ сводится к стимуляции синтеза белка в хрящевых и костных клетках либо большим включением аминокислот, либо регуляцией синтеза полисахаридов.
Гормон роста способствует пролиферации хряща эпифизарной пластинки, а тироксин — образованию энхондральной кости в метафизе.
Что касается влияния СТГ непосредственно на процессы кальцификации, то по этому вопросу данных недостаточно. Кинетический анализ метаболизма кальция у овец при длительном введении СТГ показал увеличение ретенции 45Ca в организме и включения его в костную ткань. Возможно, в этом случае СТГ действует через систему аденилатциклаза — кальцитонин.
Кортикостероиды. Влияние глюко- и минералокортикоидов на рост скелета и обмен кальция обусловлено, по-видимому, их воздействием на водный и белковый обмен в организме.
Глюкокортикоиды могут вторично увеличивать уровень экскретируемого из организма кальция вследствие их антиаиаболического действия (торможения синтеза белка из аминокислот, в результате чего страдают белковые матриксы хряща и кости). Кальций в этих случаях не откладывается в кости и в повышенных количествах выделяется через кишечник и почки. Баланс кальция снижается и может быть отрицательным.
У молодых животных нагрузка гидрокортизоном вызывает снижение массы и задержку роста трубчатых костей, уменьшение содержания мукополисахаридов и уровня щелочной фосфатазы в костной ткани.
Ингибирование щелочной фосфатазы в слизистой кишечника может быть причиной пониженной абсорбции кальция.
У животных с явлениями рахита болезнь усугубляется; введение гормона снимает противорахитный эффект витамина D. При больших дозах гидрокортизона может развиться остеопороз, который усугубляется недостаточным или несбалансированным по кальцию и фосфору рационом.
Поскольку гипотеза антианаболического действия глюкокортикоидов может лишь частично объяснить механизм экспериментального остеопороза, некоторые авторы рассматривают это явление как результат индуцированного (высокими дозами кортикостероидов) действия гормона паращитовидных желез или торможения секреции кальцитонина.
Минералокортикоиды стимулируют биосинтетические процессы в хрящевой и костной тканях, в частности пролиферацию остеобластов и синтез мукополисахаридов. Вторично при этом может усиливаться отложение кальция и фосфора в организме, хотя эффект, очевидно, связан с дозировками гормона.
В литературе имеются сведения о тормозящем влиянии экзогенного гидрокортизона на яйцекладку кур, что, по-видимому, обусловлено его совокупным влиянием на функцию гонад и уменьшение резервов кальция в скелете. Половые гормоны (особенно андрогены) противодействуют антианаболическому влиянию кортикостероидов.
Гормон тимуса. Вопрос о влиянии гипотетических гормонов тимуса на кальциевый обмен организма был затронут уже в первых исследованиях по физиологии этого органа более века тому назад. Работы, выполненные за последние годы, в том числе на птице, полная тимэктомия у которой сравнительно легко выполнима, показали, что вилочковая железа не влияет специфически на обмен кальция и фосфора в организме. Возможно, однако, что тимэктомированные животные (лишенные важного органа с лимфоидной функцией) более чувствительны к различным экзогенным факторам, отрицательно влияющим на рост.
Не исключено, что нарушения обмена кальция у некоторых видов животных после тимэктомии связаны с наличием в тимусе С-клеток, вырабатывающих кальцитонин.