La principal acción de la GH es estimular la síntesis de proteínas. Es al menos tan poderosa como la testosterona, y sus efectos individuales son aditivos o posiblemente sinergísticos. Además para estimular la síntesis proteica, la GH simultáneamente moviliza grasa por acción lipolítica directa.
Acción sobre el metabolismo de los carbohidratos: ejerce acciones semejantes a las que realiza la insulina, que aumenta la captación y la utilización de glucosa y aminoácidos durante las comidas. Sin embargo, los efectos opuestos ejercidos por la GH y la insulina, son de gran relevancia fisiológica.
Acción lipolítica: que se opone a los efectos lipogénicos de la insulina, y moviliza ácidos grasos para su uso como fuente de combustible durante el ayuno.
Estimula el crecimiento de los órganos: (ej.: hipertrofia cardiaca y renal) la producción de hormonas, el metabolismo, el crecimiento y la maduración esqueletaria, y la función inmune. Estos efectos son más fácilmente visibles durante el tratamiento con somatostatina en humanos con deficiencias en su producción o en animales con GH exógena. Para la expresión máxima, muchos de estos efectos los tejidos requieren una exposición intermitente, más que continua, a la GH.
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