Кортизол - это стероидный гормон, вырабатываемый надпочечниками в ответ на стресс. Он играет важную роль в системе реагирования организма на стресс, регулируя обмен веществ, уровень сахара в крови, иммунную и сердечно-сосудистую функции.
Кортизол в объяснении
Кортизол, или гормон стресса, - важнейший стероидный гормон из класса глюкокортикоидов, влияющий практически на все органы тела.
Этот жизненно важный гормон регулирует реакцию на стресс, метаболизм, иммунную функцию, сердечно-сосудистую регуляцию и модуляцию центральной нервной системы.
Его сложная роль в физиологии организма подчеркивает важность поддержания здорового баланса уровня кортизола для оптимального здоровья и хорошего самочувствия.
Выработка и регуляция кортизола
Выработка в надпочечниках
Кортизол в основном вырабатывается и секретируется внешним слоем коры надпочечников, известным как zona fasciculata.
Зона фасцикулята - это самая большая область надпочечников, которые представляют собой небольшие железы треугольной формы, расположенные на вершине почек.
Выработка кортизола подчиняется суточному ритму: его уровень наиболее высок утром и постепенно снижается в течение дня.
Биосинтез и метаболизм
Процесс биосинтеза кортизола включает в себя несколько ферментативных реакций и регулируется сложным каскадом сигнальных молекул.
Выработка кортизола начинается с поглощения холестерина клетками коры надпочечников. Холестерин - это молекула-предшественник для синтеза кортизола. Он поступает из циркулирующих липопротеинов или синтезируется в самих надпочечниках.
Попадая в клетки коры надпочечников, холестерин подвергается ряду ферментативных превращений. Лимитирующим этапом синтеза кортизола является превращение холестерина в прегненолон, которое катализируется ферментом расщепления боковых цепей холестерина, также известным как P450scc.
Затем прегненолон проходит ряд ферментативных реакций в эндоплазматическом ретикулуме клеток коры надпочечников, образуя кортизол.
Эти реакции протекают под действием нескольких ферментов, включая 3β-гидроксистероиддегидрогеназу (3β-HSD), 17α-гидроксилазу, 21-гидроксилазу, 11β-гидроксилазу и 17β-гидроксистероиддегидрогеназу (17β-HSD).
Регуляция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (HPA)
Выработка кортизола регулируется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой осью (HPA).
Гипоталамус выделяет кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH), который стимулирует переднюю долю гипофиза выделять адренокортикотропный гормон (АКТГ).
АКТГ связывается со специфическими рецепторами на клетках коры надпочечников, активируя сигнальные пути, которые увеличивают выработку и высвобождение кортизола.
Механизмы обратной связи
Регуляция выработки кортизола также включает механизм обратной связи. Кортизол подавляет секрецию CRH из гипоталамуса, воздействуя непосредственно на CRH-рилизинг-нейроны. Он снижает синтез и высвобождение CRH, что приводит к уменьшению его доступности для стимуляции гипофиза.
На уровне гипофиза кортизол подавляет секрецию АКТГ посредством отрицательной обратной связи.
Кортизол связывается со специфическими рецепторами на кортикотрофных клетках передней доли гипофиза, подавляя синтез и высвобождение АКТГ. Это уменьшает стимуляцию надпочечников, что приводит к снижению выработки кортизола.
Система отрицательной обратной связи тонко настроена на поддержание уровня кортизола в узком диапазоне.
Когда уровень кортизола падает ниже нормы, уменьшение отрицательной обратной связи позволяет увеличить выброс CRH и ACTH. Это стимулирует надпочечники вырабатывать и выделять больше кортизола, восстанавливая оптимальный уровень кортизола.
Влияние кортизола на организм
Реакция стресса и реакция "бой или бегство"
Стрессовая реакция, или реакция "борьбы или бегства", - это фундаментальный механизм выживания, который помогает людям реагировать на воспринимаемые угрозы или вызовы.
Кортизол играет центральную роль в оркестровке этой физиологической реакции, которая происходит в несколько этапов:
- Стрессовые стимулы: когда мозг воспринимает стрессовую ситуацию, гипоталамус, область в мозге, выделяет CRH.
- Стимулирование секреции: CRH стимулирует гипофиз к выделению АКТГ.
- Надпочечники выделяют кортизол: АКТГ, в свою очередь, заставляет надпочечники, а именно кору надпочечников, выбрасывать кортизол в кровь.
- Гормоны: Кортизол и другие гормоны стресса, такие как адреналин и норадреналин, готовят организм к действию.
- Усиление кровотока: Увеличивает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, усиливает приток крови к мышцам и мозгу и отвлекает энергию от таких неосновных функций, как пищеварение и размножение.
- Необходимые физиологические изменения: Эти физиологические изменения помогают людям противостоять угрозе или убежать от нее.
Метаболизм и регуляция уровня сахара в крови
Кортизол играет важнейшую роль в регулировании обмена веществ и уровня сахара в крови.
- Расщепляет питательные вещества: Мобилизует запасы энергии во время стресса, усиливая расщепление белков, жиров и углеводов.
- Производит глюкозу: Кортизол стимулирует глюконеогенез, синтезируя глюкозу из неуглеводных источников, таких как аминокислоты и глицерин. Это приводит к повышению уровня сахара в крови, обеспечивая достаточный запас энергии для удовлетворения потребностей организма в стрессовых ситуациях.
- Регулирует инсулин: Кортизол подавляет активность инсулина, снижая поглощение глюкозы периферическими тканями.
Эти метаболические эффекты кортизола помогают обеспечить организм топливом, необходимым для борьбы со стрессом, но при хроническом повышении уровня кортизола могут способствовать развитию инсулинорезистентности и метаболического дисбаланса.
Модуляция иммунной системы
Кортизол оказывает мощное иммуносупрессивное и противовоспалительное действие. Он подавляет выработку провоспалительных цитокинов, таких как интерлейкин-1 (IL-1) и фактор некроза опухоли-альфа (TNF-альфа), и снижает активность иммунных клеток, включая лимфоциты и макрофаги.
Хотя эти действия помогают предотвратить чрезмерное воспаление и иммунные реакции, длительное повышение уровня кортизола может ухудшить иммунную функцию.
Хронический стресс и высокий уровень кортизола могут привести к дисрегуляции иммунной системы, делая людей более восприимчивыми к инфекциям, ухудшая заживление ран и способствуя развитию аутоиммунных заболеваний.
Сердечно-сосудистые эффекты
Кортизол влияет на работу сердечно-сосудистой системы через различные механизмы. Он повышает кровяное давление, способствуя сужению кровеносных сосудов.
Кортизол также усиливает реакцию кровеносных сосудов на другие сосудосуживающие вещества, такие как адреналин и ангиотензин II. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система, регулирующая объем и давление крови, также подвергается воздействию
Хроническое повышение уровня кортизола может способствовать развитию гипертонии, атеросклероза и повышению риска сердечно-сосудистых заболеваний.
Кроме того, кортизол влияет на распределение жира в организме, способствуя его отложению в области живота, что связано с повышенным риском сердечно-сосудистых проблем.
Действие на центральную нервную систему
Кортизол оказывает значительное влияние на центральную нервную систему, влияя на настроение, познание и цикл сна-бодрствования. Высокий уровень кортизола может способствовать возникновению тревожности, раздражительности и даже депрессии.
Рецепторы кортизола, включая области эмоциональной регуляции и когнитивных функций, широко распространены в мозге.
Длительное воздействие повышенного уровня кортизола может привести к ухудшению памяти, снижению внимания, трудностям с обучением и принятием решений. Кортизол также играет роль в регуляции цикла сон-бодрствование.
Повышенный уровень кортизола утром способствует бодрствованию и бдительности, а пониженный ночью - наступлению и поддержанию сна.
Нарушение структуры кортизола, например, при бессоннице или некоторых расстройствах сна, может негативно сказаться на качестве сна и общем неврологическом функционировании.
Кортизол и стресс
Влияние хронического стресса на уровень кортизола
Хронический стресс, характеризующийся длительным и повторяющимся воздействием стрессоров, может привести к дисрегуляции оси HPA. В случае хронического стресса уровень кортизола может стать хронически повышенным.
Это может оказать пагубное воздействие на различные системы организма. Длительное воздействие высокого уровня кортизола может привести к:
- Нарушение иммунной функции
- Метаболический дисбаланс
- Когнитивные нарушения
- Расстройства настроения
- Повышенная восприимчивость к заболеваниям.
Острый и хронический стресс. Хронические стрессовые реакции
Реакция организма на острый стресс, например внезапную угрозу или сложную краткосрочную ситуацию, характеризуется временным повышением уровня кортизола. Эта адаптивная реакция на острый стресс помогает человеку справиться с непосредственным стрессовым фактором. Как только угроза исчезает, уровень кортизола возвращается к норме.
В отличие от этого, хронический стресс, который предполагает длительное воздействие стрессовых факторов без достаточного периода восстановления, может привести к устойчивому повышению уровня кортизола.
Такое хроническое повышение может нарушить нормальное функционирование оси HPA и привести к различным физиологическим и психологическим последствиям.
Влияние хронического стресса на уровень кортизола может способствовать развитию расстройств, связанных со стрессом, и оказывать долгосрочное воздействие на здоровье.
Понимание взаимосвязи между кортизолом и стрессом, влияния хронического стресса на уровень кортизола, а также роли CRH и ACTH в регуляции кортизола позволяет понять сложное взаимодействие между стрессом и физиологическими реакциями организма.
Эффективное управление стрессом и применение стратегий по снижению стресса может помочь поддерживать здоровый баланс уровня кортизола и способствовать общему благополучию.
Нарушения выработки кортизола
Болезнь Аддисона
Надпочечниковая недостаточность, также известная как болезнь Аддисона, - это заболевание, характеризующееся недостаточной выработкой кортизола и часто альдостерона надпочечниками. Это состояние может быть первичным или вторичным.
Первичная надпочечниковая недостаточность возникает, когда надпочечники повреждены или разрушены, часто из-за аутоиммунной реакции.
Вторичная надпочечниковая недостаточность возникает при нарушении функции гипофиза или гипоталамуса, что приводит к снижению выработки АКТГ.
Симптомы надпочечниковой недостаточности могут быть разными, но обычно включают усталость, потерю веса, мышечную слабость, низкое кровяное давление, тягу к соли и потемнение кожи.
Люди с надпочечниковой недостаточностью подвержены риску надпочечникового криза - опасного для жизни состояния, характеризующегося тяжелыми симптомами, такими как боль в животе, рвота, обезвоживание, низкий уровень сахара в крови и спутанность сознания.
Лечение надпочечниковой недостаточности обычно включает заместительную гормональную терапию кортизолом и иногда альдостероном, чтобы восстановить нормальный уровень гормонов и справиться с симптомами.
Синдром Кушинга
Синдром Кушинга характеризуется слишком большим количеством кортизола в организме. Вызвать его могут различные факторы, в том числе длительное применение кортикостероидных препаратов или гормональный дисбаланс.
Наиболее распространенная причина - прием кортикостероидных препаратов, которые часто назначают для лечения астмы, ревматоидного артрита и аутоиммунных заболеваний.
Однако синдром Кушинга также может возникать из-за гиперактивности надпочечников или опухоли гипофиза, которая вырабатывает избыточное количество АКТГ.
Симптомы синдрома Кушинга могут включать увеличение веса, особенно в области лица и живота, мышечную слабость, истончение кожи, легкое образование синяков, повышение артериального давления и повышенную восприимчивость к инфекциям.
Варианты лечения синдрома Кушинга зависят от основной причины и могут включать операцию по удалению опухоли, корректировку медикаментозного лечения или другие мероприятия, направленные на нормализацию уровня кортизола.
Опухоли гипофиза и выработка АКТГ
Опухоли гипофиза могут нарушать нормальную регуляцию выработки кортизола, влияя на выработку и высвобождение АКТГ.
Это приводит к симптомам и осложнениям, связанным с синдромом Кушинга. С другой стороны, опухоли гипофиза, влияющие на нормальную выработку АКТГ, могут вызвать снижение уровня АКТГ и, как следствие, надпочечниковую недостаточность, приводящую к снижению выработки кортизола
Диагностика и лечение опухолей гипофиза, связанных с регуляцией кортизола, обычно включают в себя комбинацию визуализационных исследований, измерений уровня гормонов и других специальных тестов.
Варианты лечения зависят от конкретного типа и размера опухоли и могут включать хирургическое вмешательство, лучевую терапию, медикаментозное лечение или комбинацию этих методов.
Измерение уровня кортизола
Уровень кортизола в организме можно определить с помощью анализов мочи и крови.
- Анализы мочи: Анализ мочи на кортизол предполагает сбор 24-часового образца мочи, который затем анализируется для измерения общего количества выделяемого кортизола. Этот тест оценивает выработку кортизола за более длительный период, помогая оценить общий уровень кортизола.
- Анализы крови: эти анализы - еще один метод измерения уровня кортизола. Утреннее измерение уровня кортизола предполагает получение образца крови, когда уровень кортизола обычно максимален. Этот тест может помочь диагностировать такие заболевания, как синдром Кушинга или надпочечниковая недостаточность.
- Тесты на подавление: Тест на подавление дексаметазона - это еще один анализ крови, который оценивает реакцию организма на синтетический кортикостероид дексаметазон. Он помогает дифференцировать причины дисрегуляции кортизола.
Анализы мочи и крови на кортизол - ценные инструменты для диагностики и мониторинга нарушений выработки и регуляции кортизола.
Они предоставляют важную информацию об уровне кортизола, помогая медицинским работникам определять соответствующие подходы к лечению и оценивать эффективность проводимых мероприятий.
Часто задаваемые вопросы о кортизоле
Как хронический стресс влияет на уровень кортизола?
Хронический стресс может привести к повышению уровня кортизола в организме.
Когда организм воспринимает угрозу или испытывает длительные стрессовые ситуации, гипоталамус в головном мозге выделяет кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH), который стимулирует гипофиз к выделению адренокортикотропного гормона (АКТГ).
АКТГ, в свою очередь, стимулирует надпочечники к выделению кортизола. При хроническом стрессе этот процесс может нарушиться, что приводит к хронически высокому уровню кортизола, который может оказывать пагубное влияние на различные системы органов в организме.
Какие распространенные расстройства связаны с выработкой кортизола?
К расстройствам, связанным с выработкой кортизола, относятся:
- Надпочечниковая недостаточность
- Синдром Кушинга,
- Опухоли гипофиза, влияющие на выработку АКТГ.
При надпочечниковой недостаточности выработка кортизола недостаточна, в то время как при синдроме Кушинга она избыточна. Опухоли гипофиза могут увеличивать или уменьшать выработку АКТГ, что приводит к аномальному уровню кортизола.
Ссылки
Физиология, кортизол - StatPearls
Влияние кортизола на массу тела, артериальное давление и уровень холестерина в общей популяции - AHA
Болезнь Кушинга / Синдром Кушинга - OHSU
Болезнь Аддисона - Клиника Майо
Отказ от ответственности
Содержание этой статьи представлено исключительно в информационных целях и не заменяет собой профессиональные медицинские консультации, диагностику или лечение. Всегда рекомендуется проконсультироваться с квалифицированным медицинским работником, прежде чем вносить какие-либо изменения, связанные со здоровьем, или если у вас есть вопросы или опасения по поводу вашего здоровья. Anahana не несет ответственности за любые ошибки, упущения или последствия, которые могут возникнуть в результате использования предоставленной информации.
