Кортизол - це стероїдний гормон, який виробляється наднирковими залозами у відповідь на стрес. Він відіграє життєво важливу роль у системі реагування організму на стрес, регулюючи метаболізм, рівень цукру в крові, імунну функцію та роботу серцево-судинної системи.
Основні висновки
- Визначення: Кортизол - це стероїдний гормон, що виробляється наднирковими залозами, який часто називають "гормоном стресу".
- Функція: Він допомагає регулювати метаболізм, рівень цукру в крові та імунну відповідь під час стресу.
- Дисбаланс: Високий рівень кортизолу може призвести до збільшення ваги, тривожності та високого кров'яного тиску, тоді як низький рівень може викликати втому та слабкість.
- Циркадний ритм: Рівень кортизолу природним чином коливається протягом дня, досягаючи піку вранці.
- Реакція на стрес: Хронічний стрес може призвести до стабільно високого рівня кортизолу, що впливає на загальний стан здоров'я.
- Управління: Такі методи, як релаксація, фізичні вправи та повноцінний сон, можуть допомогти контролювати рівень кортизолу.
Пояснення про кортизол
Кортизол, або гормон стресу, є важливим стероїдним гормоном класу глюкокортикоїдів, який впливає майже на всі органи в організмі.
Цей життєво важливий гормон регулює реакцію на стрес, метаболізм, імунну функцію, регуляцію серцево-судинної системи та модуляцію центральної нервової системи.
Його складна роль у фізіології організму підкреслює важливість підтримки здорового балансу рівня кортизолу для оптимального здоров'я та самопочуття.
Вироблення та регуляція кортизолу
Вироблення в надниркових залозах
Кортизол в основному виробляється і секретується зовнішнім шаром кори надниркових залоз, відомим як пучкова зона.
Пучкова зона - це найбільша ділянка надниркових залоз, які являють собою невеликі залози трикутної форми, розташовані на верхівці нирок.
Вироблення кортизолу слідує добовому ритму, з найвищим рівнем вранці і поступово знижується протягом дня.
Біосинтез і метаболізм
Процес біосинтезу кортизолу включає кілька ферментативних реакцій і регулюється складним каскадом сигнальних молекул.
Вироблення кортизолу починається з поглинання холестерину клітинами кори надниркових залоз. Холестерин є молекулою-попередником для синтезу кортизолу. Він отримується з циркулюючих ліпопротеїнів або синтезується в самій наднирковій залозі.
Потрапляючи в клітини кори надниркових залоз, холестерин проходить ряд ферментативних перетворень. Етапом, що обмежує швидкість синтезу кортизолу, є перетворення холестерину на прегненолон, яке каталізується ферментом розщеплення бічних ланцюгів холестерину, також відомим як P450scc.
Потім прегненолон проходить ряд ферментативних реакцій в ендоплазматичному ретикулумі клітин кори надниркових залоз з утворенням кортизолу.
Ці реакції відбуваються за участю кількох ферментів, зокрема 3β-гідроксистероїддегідрогенази (3β-ГСД), 17α-гідроксилази, 21-гідроксилази, 11β-гідроксилази та 17β-гідроксистероїддегідрогенази (17β-ГСД).
Регуляція гіпоталамо-гіпофізарно-наднирникової системи (ГГНС)
Вироблення кортизолу регулюється гіпоталамо-гіпофізарно-наднирниковою (ГГН) віссю.
Гіпоталамус вивільняє кортикотропін-рилізинг-гормон (КРГ), який стимулює передню частку гіпофіза до секреції адренокортикотропного гормону (АКТГ).
Потім АКТГ зв'язується зі специфічними рецепторами на клітинах кори надниркових залоз, активуючи сигнальні шляхи, які збільшують вироблення та вивільнення кортизолу.
Механізми зворотного зв'язку
Регуляція вироблення кортизолу також включає механізм зворотного зв'язку. Кортизол пригнічує секрецію CRH з гіпоталамуса, безпосередньо впливаючи на нейрони, що вивільняють CRH. Це зменшує синтез і вивільнення CRH, що призводить до зменшення його доступності для стимуляції гіпофіза.
На рівні гіпофіза кортизол пригнічує секрецію АКТГ через негативний зворотний зв'язок.
Кортизол зв'язується зі специфічними рецепторами на кортикотрофних клітинах передньої частки гіпофіза, пригнічуючи синтез і вивільнення АКТГ. Це зменшує стимуляцію надниркових залоз, що призводить до зниження вироблення кортизолу.
Система негативного зворотного зв'язку тонко налаштована на підтримку рівня кортизолу у вузькому діапазоні.
Коли рівень кортизолу падає нижче нормального діапазону, зменшений негативний зворотний зв'язок дозволяє збільшити вивільнення КРГ та АКТГ. Це стимулює наднирники виробляти і виділяти більше кортизолу, відновлюючи рівень кортизолу до оптимального діапазону.
Вплив кортизолу на організм
Реакція на стрес і реакція "бий або біжи"
Реакція на стрес, або реакція "бий або тікай", є фундаментальним механізмом виживання, який допомагає людям реагувати на сприйняті загрози або виклики.
Кортизол відіграє центральну роль в організації цієї фізіологічної реакції, яка відбувається в кілька етапів:
- Стресовіподразники: коли мозок сприймає стресову ситуацію, гіпоталамус, область мозку, вивільняє КРГ.
- Стимулювання секреції: CRH стимулює гіпофіз до секреції АКТГ.
- Наднирники виділяють кортизол: АКТГ, у свою чергу, стимулює надниркові залози, зокрема кору надниркових залоз, до викиду кортизолу в кров.
- Гормони: Кортизол та інші гормони стресу, такі як адреналін і норадреналін, готують організм до дії.
- Збільшення кровотоку: Збільшується частота серцевих скорочень і кров'яний тиск, посилюється приплив крові до м'язів і мозку, а також відволікається енергія від несуттєвих функцій, таких як травлення і розмноження.
- Необхідні фізіологічні зміни: Ці фізіологічні зміни допомагають людині протистояти загрозі або втекти від неї.
Метаболізм і регуляція рівня цукру в крові
Кортизол відіграє вирішальну роль у регулюванні метаболізму та рівня цукру в крові.
- Розщеплює поживні речовини: Він мобілізує запаси енергії під час стресу, посилюючи розщеплення білків, жирів і вуглеводів.
- Утворює глюкозу: Кортизол стимулює глюконеогенез, синтезуючи глюкозу з невуглеводних джерел, таких як амінокислоти та гліцерин. Це призводить до підвищення рівня цукру в крові, забезпечуючи достатній запас енергії для задоволення потреб організму під час стресових ситуацій.
- Регулює рівень інсуліну: Кортизол пригнічує активність інсуліну, зменшуючи поглинання глюкози периферичними тканинами.
Ці метаболічні ефекти кортизолу допомагають забезпечити організм необхідним паливом для подолання стресу, але можуть сприяти резистентності до інсуліну та метаболічному дисбалансу, коли рівень кортизолу хронічно підвищений.
Модуляція імунної системи
Кортизол має потужну імуносупресивну та протизапальну дію. Він пригнічує вироблення прозапальних цитокінів, таких як інтерлейкін-1 (ІЛ-1) та фактор некрозу пухлин-альфа (ФНП-альфа), і знижує активність імунних клітин, включаючи лімфоцити та макрофаги.
Хоча ці дії допомагають запобігти надмірному запаленню та імунним реакціям, тривале підвищення рівня кортизолу може погіршити імунну функцію.
Хронічний стрес і високий рівень кортизолу можуть призвести до порушення регуляції імунної системи, що робить людей більш вразливими до інфекцій, погіршує загоєння ран і сприяє розвитку аутоімунних розладів.
Вплив на серцево-судинну систему
Кортизол впливає на серцево-судинну функцію через різні механізми. Він підвищує артеріальний тиск, сприяючи вазоконстрикції, звуженню кровоносних судин.
Кортизол також підвищує чутливість кровоносних судин до інших судинозвужувальних речовин, таких як адреналін та ангіотензин II. Також піддається впливу ренін-ангіотензин-альдостеронова система, що регулює об'єм крові та тиск.
Хронічне підвищення рівня кортизолу може сприяти гіпертонії, атеросклерозу та підвищенню ризику серцево-судинних захворювань.
Крім того, кортизол впливає на розподіл жиру в організмі, сприяючи відкладенню жиру в області живота, що пов'язано з підвищеним ризиком серцево-судинних захворювань.
Вплив на центральну нервову систему
Кортизол суттєво впливає на центральну нервову систему, впливаючи на настрій, пізнання та цикл сну і неспання. Високий рівень кортизолу може сприяти виникненню тривоги, дратівливості і навіть депресії.
Рецептори кортизолу, в тому числі в ділянках емоційної регуляції та когнітивних функцій, широко розповсюджені в мозку.
Тривалий вплив підвищеного рівня кортизолу може призвести до погіршення пам'яті, зниження уваги, труднощів з навчанням та прийняттям рішень. Кортизол також відіграє важливу роль у регуляції циклу сну і неспання.
Підвищений рівень кортизолу вранці сприяє неспанню та пильності, тоді як знижений рівень вночі сприяє засинанню та підтримці сну.
Порушення в гормональному фоні, наприклад, при безсонні або певних розладах сну, можуть негативно впливати на якість сну і загальне неврологічне функціонування.
Кортизол і стрес
Вплив хронічного стресу на рівень кортизолу
Хронічний стрес, що характеризується тривалим і повторюваним впливом стресових факторів, може призвести до порушення регуляції осі HPA. У разі хронічного стресу рівень кортизолу може стати хронічно підвищеним.
Це може мати згубний вплив на різні системи організму. Тривалий вплив високого рівня кортизолу може призвести до:
- Порушення імунної функції
- Метаболічного дисбалансу
- когнітивних порушень
- Розладів настрою
- Підвищеної сприйнятливості до захворювань.
Гостра проти хронічної реакції на стрес Хронічна реакція на стрес
Реакція організму на гострий стрес, такий як раптова загроза або складна короткострокова ситуація, характеризується тимчасовим підвищенням рівня кортизолу. Ця адаптивна реакція на гострий стрес допомагає людині впоратися з безпосереднім стресором. Як тільки загроза зникає, рівень кортизолу повертається до норми.
На противагу цьому, хронічний стрес, який передбачає тривалий вплив стресорів без достатнього періоду відновлення, може призвести до стійкого підвищення рівня кортизолу.
Це хронічне підвищення може порушити нормальне функціонування гіпофізарно-надниркової системи і призвести до різних фізіологічних і психологічних наслідків.
Вплив хронічного стресу на рівень кортизолу може сприяти розвитку розладів, пов'язаних зі стресом, і мати довготривалі наслідки для здоров'я.
Розуміння взаємозв'язку між кортизолом і стресом, впливу хронічного стресу на рівень кортизолу, а також ролі КРГ і АКТГ у регуляції кортизолу дає уявлення про складну взаємодію між стресом і фізіологічними реакціями організму.
Ефективнеуправління стресом і впровадження стратегій його зниження може допомогти підтримувати здоровий баланс рівня кортизолу і сприяти загальному благополуччю.
Порушення вироблення кортизолу
Хвороба Аддісона
Надниркова недостатність, також відома як хвороба Аддісона, - це розлад, що характеризується недостатнім виробленням кортизолу і часто альдостерону наднирковими залозами. Цей стан може бути первинним або вторинним.
Первинна надниркова недостатність виникає при пошкодженні або руйнуванні надниркових залоз, часто внаслідок аутоімунної реакції.
Вторинна надниркова недостатність виникає при дисфункції гіпофіза або гіпоталамуса, що призводить до зниження вироблення АКТГ.
Симптоми надниркової недостатності можуть бути різними, але зазвичай включають втому, втрату ваги, м'язову слабкість, низький кров'яний тиск, тягу до солі та потемніння шкіри.
Люди з наднирковою недостатністю схильні до ризику виникнення надниркового кризу - небезпечного для життя стану, що характеризується важкими симптомами, такими як біль у животі, блювання, зневоднення, низький рівень цукру в крові та сплутаність свідомості.
Лікування надниркової недостатності зазвичай включає гормональну замісну терапію кортизолом, а іноді й альдостероном для відновлення нормального рівня гормонів і полегшення симптомів.
Синдром Кушинга
Синдром Кушинга характеризується надлишком кортизолу в організмі. Його можуть спричинити різні фактори, включаючи тривале застосування кортикостероїдних препаратів або гормональний дисбаланс.
Найпоширенішою причиною є кортикостероїдні препарати, які часто призначають для лікування астми, ревматоїдного артриту та аутоімунних розладів.
Однак синдром Кушинга також може виникнути через надмірну активність надниркових залоз або пухлину гіпофіза, яка виробляє надлишок АКТГ.
Симптомами синдрому Кушинга можуть бути збільшення ваги, особливо в області обличчя та живота, м'язова слабкість, витончення шкіри, легке утворення синців, високий кров'яний тиск і підвищена сприйнятливість до інфекцій.
Варіанти лікування синдрому Кушинга залежать від основної причини і можуть включати хірургічне втручання для видалення пухлин, корекцію медикаментозного лікування або інші втручання для нормалізації рівня кортизолу.
Пухлини гіпофіза та вироблення АКТГ
Пухлини гіпофіза можуть порушити нормальну регуляцію вироблення кортизолу, впливаючи на вироблення та вивільнення АКТГ.
Це призводить до симптомів та ускладнень, пов'язаних із синдромом Кушинга. З іншого боку, пухлини гіпофіза, які впливають на нормальне вироблення АКТГ, можуть викликати зниження рівня АКТГ і, як наслідок, надниркову недостатність, що призводить до зниження вироблення кортизолу.
Діагностика та лікування пухлин гіпофіза, що впливають на регуляцію кортизолу, зазвичай включають поєднання візуалізаційних досліджень, вимірювання рівня гормонів та інших спеціалізованих тестів.
Варіанти лікування залежать від конкретного типу та розміру пухлини і можуть включати хірургічне втручання, променеву терапію, медикаментозне лікування або комбінацію цих підходів.
Вимірювання рівня кортизолу
Рівень кортизолу в організмі можна оцінити за допомогою аналізів сечі та крові.
- Аналіз сечі: Аналіз сечі на кортизол передбачає збір зразка сечі протягом 24 годин, який потім аналізується для вимірювання загальної кількості виділеного кортизолу. Цей тест оцінює вироблення кортизолу протягом тривалого періоду, допомагаючи оцінити загальний рівень кортизолу.
- Аналізикрові: ці аналізи є ще одним методом вимірювання рівня кортизолу. Ранкове вимірювання рівня кортизолу передбачає отримання зразка крові, коли рівень кортизолу зазвичай найвищий. Цей тест може допомогти діагностувати такі стани, як синдром Кушинга або надниркова недостатність.
- Тести на пригнічення: Тест на пригнічення дексаметазоном - це ще один аналіз крові, який оцінює реакцію організму на синтетичний кортикостероїд дексаметазон. Він допомагає диференціювати причини порушення регуляції кортизолу.
Аналізи сечі та крові на кортизол є цінними інструментами для діагностики та моніторингу порушень вироблення та регуляції кортизолу.
Вони надають важливу інформацію про рівень кортизолу, допомагаючи медичним працівникам визначити відповідні підходи до лікування та оцінити ефективність втручань.
Поширені запитання про кортизол
Як хронічний стрес впливає на рівень кортизолу?
Хронічний стрес може призвести до підвищення рівня кортизолу в організмі.
Коли організм відчуває загрозу або переживає тривалі стресові ситуації, гіпоталамус головного мозку виділяє кортикотропін-рилізинг-гормон (КРГ), який стимулює гіпофіз до виділення адренокортикотропного гормону (АКТГ).
АКТГ, у свою чергу, стимулює наднирники до виділення кортизолу. При хронічному стресі цей процес може стати нерегульованим, що призводить до хронічно високого рівня кортизолу, який може мати згубний вплив на різні системи органів в організмі.
Які найпоширеніші розлади, пов'язані з виробленням кортизолу?
Розлади, пов'язані з виробленням кортизолу, включають
- Недостатність надниркових залоз
- Синдром Кушинга,
- пухлини гіпофіза, що впливають на вироблення АКТГ.
При недостатності надниркових залоз вироблення кортизолу є недостатнім, тоді як при синдромі Кушинга - надмірним. Пухлини гіпофіза можуть збільшувати або зменшувати вироблення АКТГ, що призводить до аномальних рівнів кортизолу.
Посилання
Фізіологія, Кортизол - StatPearls
Вплив кортизолу на масу тіла, артеріальний тиск та рівень холестерину в загальній популяції - AHA
Хвороба Кушинга / синдром Кушинга - OHSU
Хвороба Аддісона - Клініка Майо
Відмова від відповідальності
Зміст цієї статті надається виключно в інформаційних цілях і не призначений для заміни професійної медичної консультації, діагностики або лікування. Завжди рекомендується проконсультуватися з кваліфікованим медичним працівником, перш ніж вносити будь-які зміни, пов'язані зі здоров'ям, або якщо у вас є якісь питання чи занепокоєння щодо вашого здоров'я. Anahana не несе відповідальності за будь-які помилки, упущення або наслідки, які можуть виникнути в результаті використання наданої інформації.
