Общее описание кортизола. Гормон кортизол: химия и биология и его роль в наборе мышечной массы. Практика йоги, уровень стресса и кортизол

Стероидогенез
Главными гормонами коры надпочечников являются кортизол, андрогены и альдостерон.
Пути синтеза надпочечниковых стероидов были выяснены благодаря анализу ферментов стероидогенеза. Большинство этих ферментов принадлежит к семейству оксидаз Р450. Фермент P450 scc (кодируемый геном CYP11А, расположенным на хромосоме 15) отщепляет боковую цепь холестерина. Фермент Р450с11 (кодируемый геном CYP11β1, расположенным на хромосоме 8) катализирует 1β-гидроксилирование 11-дезоксикортизола и 11-дезоксикортикостерона (ДОК) с образованием соответственно кортизола и кортикостерона в сетчатой и пучковой зонах. В клетках клубочковой зоны ген CYP11β2 (также локализованный на хромосоме 8) кодирует фермент Р450альдо (альдостеронсинтазу), который катализирует 11β-гидроксилирование, 18-гидроксилирование и 18-окисление 11-ОК, превращая его в кортикостерон и далее - в 18-гидрок-сикортикостерон и альдостерон. Все эти реакции протекают в митохондриях клеток. В эндоплазматическом ретикулуме фермент Р450с17 (кодируемый геном CYP17, расположенным на хромосоме 10) обладает 17α-гидроксилазной и 17,20-лиазной активностями. Здесь же фермент Р450с21 (кодируемый геном CYP21A2) гидроксилирует прогестерон и 17-гидроксипрогестерон по 21-му углеродному атому. Зβ-гидроксистероиддегидрогеназной и Δ 5,4 -изомеразной активностями обладает один и тот же микросомный фермент, не принадлежащий к семейству цитохрома Р450.

Зоны и стероидогенез
Из-за различия ферментов в клубочковой и двух внутренних зонах кора надпочечников функционирует как две железы, которые по-разному регулируются и секретируют разные гормоны. Так, в клубочковой зоне, продуцирующей альдостерон, отсутствует 17α-гидроксилаза, и поэтому невозможен синтез 17ос-гидроксипрегненолона и 17α-гидроксипрогестерона, являющихся предшественниками кортизола и надпочечниковых андрогенов. Синтез альдостерона клетками этой зоны регулируется ренин-ангиотензиновой системой и калием.
Пучковая и сетчатая зоны продуцируют кортизол, андрогены и небольшое количество эстрогенов. Эти зоны регулируются в основном АКТГ. В них не экспрессируется ген CYP11В2 (кодирующий Р450альдо), и поэтому превращение 11-ОК в альдостерон невозможно.

Поглощение и синтез холестерина
Синтез кортизола и андрогенов в пучковой и сетчатой зонах (как и синтез всех других стероидных гормонов) начинается с холестерина. Главным источником холестерина для надпочечников служат липопротеины плазмы, хотя холестерин синтезируется из ацетата и в самих надпочечниках. На долю холестерина, поступающего с ЛПНП, приходится 80% его запасов в надпочечниках. При стимуляции этих желез стероиды быстро синтезируются из небольшого количества свободного холестерина. Одновременно активируется гидролиз запасенных эфиров холестерина, усиливается захват липопротеинов из плазмы и ускоряется синтез холестерина из ацетата. Эти быстрые реакции опосредуются белком острой регуляции стероидогенеза (StAR) - митохондриальным фосфопротеином, который ускоряет перенос холестерина с наружной мембраны митохондрий во внутреннюю. Мутации гена StAR лежат в основе врожденной липоидной гиперплазии надпочечников, уже с рождения характеризующейся тяжелой недостаточностью кортизола и альдостерона.

Метаболизм холестерина
Реакцией, лимитирующей скорость стероидогенеза в надпочечниках, является превращение холестерина в прегненолон, и именно эта реакция является главным объектом влияния АКТГ. Она протекает в митохондриях и включает два гидроксилирования с последующим отщеплением боковой цепи холестерина. Все эти превращения катализируются одним ферментом - CYP11А. Каждый этап требует присутствия кислорода и пары электронов, донором которых служит НАДФН. Флавопротеин адренодоксинредуктаза переносит эти электроны на железосерный протеин адренодоксин и с него на CYP11А. Как адренодоксинредуктаза, так и адренодоксин принимают участие и в реакции, катализируемой CYP11B1. Перенос электронов на микросомный цитохром Р450 происходит с участием Р450-редуктазы (другого флавопротеина). Образовавшийся прегненолон для дальнейших превращений должен покинуть митохондрию.

Синтез кортизола
Синтезу кортизола предшествует 17α-гидроксилирование прегненолона с образованием 17α-гидроксипрегненолона под действием фермента CYP17 в гладком эндоплазматическом ретикулуме. Затем 5,6-двойная связь в 17α-гидроксипрегненолоне трансформируется в 4,5-двойную связь под действием ферментного комплекса Зβ-гидроксистероиддегидрогеназы: Δ 5,4 -оксостероидизомеразы, который также локализован в гладком эндоплазматическом ретикулуме. Альтернативная (менее значимая) реакция, протекающая в пучковой зоне, сводится к превращению прегненолона в прогестерон и далее - в 17α-гидроксипрогестерон.
Следующий этап, который опять-таки происходит в микросомах и катализируется CYP21A2, заключается в 21-гидроксилировании 17α-гидроксипрогестерона с образованием 11-дезоксикортизола. Это соединение подвергается 11β-гидроксилированию в митохондриях (CYP11B1) с образованием кортизола. В пучковой и сетчатой зонах образуются также 11-ОК, 18-гидроксидезоксикортикостерон и кортикостерон. Однако, как отмечено выше, отсутствие в этих зонах митохондриального фермента CYP11B2 исключает возможность синтеза в них альдостерона. В базальных условиях (т.е. в отсутствие стресса) скорость секреции кортизола колеблется от 8 до 25 мг (22-69 мкмоль), составляя в среднем 9,2 мг (25 мкмоль) в сутки.

Синтез андрогенов
Образование надпочечниковых андрогенов из прегненолона и прогестерона требует предварительного 17α-гидроксилирования (CYP17), которое невозможно в клубочковой зоне. Наибольшее количество андрогенов образуется в результате превращения 17α-гидроксипрегненолона в соединения с 19 углеродными атомами - ДГЭА и ДГЭА-сульфат. Микросомная 17,20-десмолаза (CYP17) отщепляет от 17α-гидроксипрегненолона его двух-углеродную боковую цепь в 17-м положении, приводя к образованию ДГЭА, который содержит кетогруппу у С 17 . ДГЭА под действием сульфокиназы превращается в ДГЭА-сульфат (реакция обратима). Другой надпочечниковый андроген, андростендион, образуется в основном из ДГЭА (под действием CYP17) и, возможно, из 17α-гидроксипрогестерона (также под действием CYP17). Андростендион может превращаться в тестостерон, хотя надпочечники секретируют минимальные количества последнего. Сами по себе надпочечниковые андрогены (ДГЭА, ДГЭА-сульфат и андростендион) обладают очень слабой андрогенной активностью, и маскулинизирующее влияние этих соединений обусловлено их периферическим превращением в более активные андрогены - тестостерон и дигидротестостерон. ДГЭА и ДГЭА-сульфат секретируются надпочечниками в больших количествах, чем андростендион, но с качественной стороны последний играет более важную роль, поскольку легче превращается на периферии в тестостерон. Недавно показано, что синтез некоторых стероидных гормонов происходит также в нервной ткани и сердце, где они действуют, по-видимому, как паракринные или аутокринные факторы. Ферменты стероидогенеза (например, Зβ-гидроксистероиддегидрогеназа и ароматаза) экспрессируются во многих тканях.

Регуляция секреции

Секреция КРГ и АКТГ
АКТГ, тропный гормон для пучковой и сетчатой зон надпочечников, является основным регулятором продукции кортизола и надпочечниковых андрогенов. Однако в регуляции этих процессов играют роль и вещества, вырабатываемые в самих надпочечниках - нейротрансмиттеры, нейропептиды и оксид азота. Секреция АКТГ, в свою очередь, регулируется ЦНС и гипоталамусом, где вырабатываются нейротрансмиттеры, кортикотропин-рилизинг гормон (КРГ) и аргинин-вазопрессин (АВП). Нейроэндокринный контроль секреции КРГ и АКТГ осуществляется посредством трех механизмов.

Влияние АКТГ на кору надпочечников
Уже в первые минуты после введения АКТГ увеличивается уровень стероидов в плазме. В надпочечниках возрастает синтез РНК, ДНК и белка. Хроническая стимуляция АКТГ приводит к гиперплазии и гипертрофии коры надпочечников, и наоборот - дефицит АКТГ тормозит стероидогенез и сопровождается атрофией коры надпочечников, снижением веса этих желез и содержания белка и нуклеиновых кислот в них.

АКТГ и стероидогенез
АКТГ с высоким сродством связывается со своими рецепторами на плазматической мембране клеток коры надпочечников, что приводит к активации аденилатциклазы и увеличению в клетках количества цАМФ. Последний, в свою очередь, активирует внутриклеточные протеинкиназы и StAR. Возрастает активность холестеринэстеразы, тормозится синтез эфиров холестерина и увеличивается захват липопротеинов корой надпочечников. Все это ускоряет образование свободного холестерина и его взаимодействие с ферментом, отщепляющим боковую цепь (P450scc, или CYP11A1) с образованием А5-прегненолона. Эта реакция, как уже отмечалось, лимитирует скорость стероидогенеза.

{module директ4}

Нейроэндокринная регуляция
Секреция кортизола строго контролируется АКТГ, и концентрация кортизола в плазме меняется параллельно уровню АКТГ. Нейроэндокринная регуляция коры надпочечников складывается из трех механизмов: 1) регуляции эпизодической секреции и суточного ритма; 2) реакции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой (ГГН) системы на стресс; 3) торможения секреции АКТГ кортизолом по механизму обратной связи.

Суточный ритм. На эпизодическую секрецию кортизола накладывается суточный ритм, определяемый ЦНС, которая регулирует количество и амплитуду секреторных выбросов КРГ и АКТГ. Секреция кортизола, низкая в поздние вечерние часы, продолжает снижаться в первые часы сна. Затем она начинает увеличиваться, но после пробуждения вновь падает. На период максимальной секреции кортизола приходится примерно половина общего суточного его количества. На фоне постепенного снижения секреции кортизола в дневные часы наблюдаются пики меньшей амплитуды, связанные с приемом пищи и физической активностью. Динамика секреции кортизола может значительно различаться у разных людей и даже у одного и того же человека в зависимости от характера сна, цикла свет-темнота и сроков приемов пищи. Суточный ритм секреции меняется также при физическом (тяжелые заболевания, хирургические операции, травмы или голодание) и психологическом стрессе (страх, эндогенная депрессия, маниакальная стадия маниакально-депрессивного психоза). Он нарушается и при патологических процессах в ЦНС и гипофизе, синдроме Кушинга, изменении метаболизма кортизола, хронической почечной недостаточности и алкоголизме. Ципрогептадин, обладающий антисеротонинергическим эффектом, подавляет суточный ритм секреции кортизола, но другие лекарственные вещества обычно не меняют его.
Реакция на стресс. Уровни АКТГ и кортизола в плазме повышаются уже в первые минуты хирургических операций или при падении уровня глюкозы в плазме; длительный стресс полностью устраняет суточный ритм секреции этих гормонов. Реакция на стресс начинается в ЦНС и сопровождается усиленной секрецией КРГ и АКТГ. Предварительное введение глюкокортикоидов, как и их усиленная эндогенная продукция при синдроме Кушинга, блокирует реакции АКТГ и кортизола на стресс. Напротив, после адреналэктомии реакция АКТГ на стресс усиливается. В регуляции системы ГГН принимает участие и иммунная система. Например, интерлейкин-1 (ИЛ-1) стимулирует секрецию АКТГ, а кортизол блокирует синтез ИЛ-1.
Ингибирование по механизму обратной связи. Третий механизм регуляции секреции АКТГ и кортизола заключается в ингибировании их секреции глюкокортикоидами, которые по механизму отрицательной обратной связи действуют на гипоталамус и гипофиз. Этот их эффект реализуется двумя путями.

Быстрое торможение секреции АКТГ зависит от скорости повышения уровня глюкокортикоидов, но не от их дозы. Реакция возникает быстро (в первые минуты), продолжается недолго (менее 10 минут) и опосредуется, по-видимому, мембранными, а не классическими цитозольными рецепторами глюкокортикоидов. Отсроченное и более длительное подавление секреции АКТГ зависит как от времени действия глюкокортикоидов, так и от их дозы. При длительном введении глюкокортикоидов уровень АКТГ продолжает снижаться и теряет чувствительность к стимулирующим воздействиям. В конце концов это приводит к полному прекращению секреции КРГ и АКТГ и атрофии пучковой и сетчатой зон коры надпочечников. Такое подавление системы ГГН реализуется, по-видимому, через классические глюкокортикоидные рецепторы.

Влияние АКТГ на продукцию андрогенов
Продукция надпочечниковых андрогенов у взрослых людей также регулируется АКТГ. Суточный рим секреции ДГЭА и андростендиона совпадает с таковым АКТГ и кортизола. АКТГ быстро повышает уровни ДГЭА и андростендиона в плазме, а глюкокортикоиды снижают их содержание. ДГЭА-сульфат метаболизируется медленно, и поэтому его уровень в плазме на протяжении суток остается стабильным. Долгое время предполагали существование особого гипофизарного гормона, регулирующего секрецию надпочечниковых андрогенов, но это так и не было подтверждено.

Метаболизм кортизола и надпочечниковых андрогенов

В ходе своего метаболизма эти стероиды теряют активность и, образуя конъюгаты с глюкуроновой и серной кислотой, приобретают водорастворимость. Неактивные конъюгированные соединения легче выводятся с мочой. Метаболизм и конъюгирование стероидов происходит главным образом в печени; с мочой выводится 90% таких метаболитов.

Метаболизм и экскреция кортизола
До своего выведения с мочой кортизол претерпевает различные превращения. В неизмененном виде выводится менее 1% секретируемого кортизола.

Превращения в печени
Среди метаболических превращений кортизола в печени наиболее важным, с количественной точки зрения, является его необратимая инактивация под действием Δ 4 -редуктазы, которая восстанавливает 4,5-двойную связь кольца А. Продукт этой реакции, дигидрокортизол, под действием 3-гидроксистеро-иддегидрогеназы превращается в тетрагидрокортизол. Значительные количества кортизола подвергаются также действию 11β-гидроксистероиддегидро-геназы, превращаясь в биологически неактивный кортизон, из которого под влиянием упомянутых выше ферментов образуется тетрагидрокортизон. Тетрагидрокортизол и тетрагидрокортизон могут превращаться в кортоевые кислоты. Все эти превращения обусловливают экскрецию примерно равных количеств метаболитов кортизола и кортизона. В результате метаболизма кортизола и кортизона образуются также кортолы и кортолоны и (в меньшей степени) другие соединения (например, 6β-гидрокортизол).

Конъюгирование в печени
Более 95% метаболитов кортизола и кортизона образуют в печени конъюгаты с остатками глюкуроновой и серной кислот и в таком виде вновь поступают в кровь, откуда и выводятся с мочой. Количественно большее значение имеет конъюгирование с глюкуроновой кислотой (через гидро-ксильную группу в Зα-положении).

Изменения клиренса и метаболизма
На метаболизм кортизола влияют многие условия. В детском и старческом возрасте он замедлен. Хронические заболевания печени сопровождаются снижением экскреции метаболитов кортизола с мочой, хотя его концентрация в плазме остается нормальной. При гипотиреозе метаболизм кортизола замедляется, и его экскреция с мочой снижается. Для гипертиреоза характерны противоположные сдвиги. Клиренс кортизола уменьшается при голодании и нервной анорексии, а также при беременности (вследствие повышения уровня КСГ). У новорожденных в 6β-гидрокортизол превращается большее количество кортизола. То же происходит при беременности, под влиянием эстрогенов, при заболеваниях печени и других тяжелых хронических болезнях, а также под влиянием лекарственных средств, индуцирующих синтез печеночных микросомных ферментов (барбитуратов, фенитоина, митотана, аминоглутетимида и рифампицина). Физиологическое значение таких изменений невелико. Однако они сопровождаются снижением экскреции 17-гидроксикортикостероидов с мочой. Перечисленные состояния и лекарственные средства сильнее влияют на метаболизм синтетических глюкокортикоидов и, ускоряя их метаболизм и клиренс, могут сказываться на их концентрации в плазме.

Кортизол-кортизоновый шунт
Обмен натрия на калий в дистальных отделах нефрона регулируется альдостероном. Этот эффект опосредуется минералокортикоидными рецепторами почек. В условиях in vitro сродство глюкокортикоидных и минералокортикоидных рецепторов к кортизолу одинаково. Однако in vivo уже небольшие сдвиги в уровне альдостерона изменяют натрий-калиевый обмен в почках, тогда как свободный и биологически активный кортизол лишен такого эффекта, несмотря на то что его концентрация в крови намного выше концентрации альдостерона. Этот кажущийся парадокс объясняется действием внутриклеточного фермента - 11β-гидроксистероиддегидрогеназы 2-го типа (11β-HSD2), которая превращает кортизол в неактивный кортизон и тем самым предохраняет минералокортикоидные рецепторы от взаимодействия с кортизолом. Однако при очень высоком уровне кортизола в крови (например, при тяжелом синдроме Кушинга) этот защитный механизм преодолевается. Активация минералокортикоидных рецепторов кортизолом приводит к увеличению внеклеточного объема, артериальной гипертонии и гипокалиемии. Активное вещество лакрицы (глициризиновая кислота) ингибирует 11β-HSD2 и обеспечивает кортизолу свободный доступ к минералокортикоидным рецепторам почек, обусловливая гипокалиемию и повышение артериального давления. Кроме того, в некоторых тканях присутствует изофермент 11β-гидроксистероиддегидрогеназы (11β-HSD1), превращающий неактивный кортизон в кортизол. Экспрессия этого фермента в коже объясняет эффективность кортизоновых мазей. Важнее, что 11β-HSD1 экспрессируется и в печени. Таким образом, если в почках кортизол инактивируется, превращаясь в кортизон, то в печени возможен обратный процесс. Экспрессия 11β-HSD1 в жировой ткани может объяснять развитие абдоминального ожирения при метаболическом синдроме, при котором уровень кортизола в крови не повышен.

Метаболизм и экскреция надпочечниковых андрогенов
В ходе метаболизма надпочечниковых андрогенов происходит либо их распад и инактивация, либо превращение в более активные соединения - тестостерон и дигидротестостерон. В самих надпочечниках ДГЭА легко превращается в ДГЭА-сульфат, которому принадлежит первое место среди секретируемых этими железами андрогенов. В печени и почках ДГЭА также превращается в ДГЭА-сульфат или в Δ 4 -андростендион. ДГЭА-сульфат выводится почками либо в неизмененном виде, либо превращается в 7α- и 16α-гидроксилированные производные, а после восстановления в 17β-положении - в Δ 5 -андростендиол и его сульфат. Андростендион превращается либо в тестостерон, либо (после восстановления 4,5-двойной связи) в этиохоланолон или андростерон, из которых в результате восстановления в 17α-положении образуются соответственно этиохоландиол и андростендиол. В тканях-мишенях андрогенов тестостерон восстанавливается в 5β-положении, превращаясь в дигидротестостерон, который после восстанавления в Зα-положении образует андростендиол. Метаболиты андрогенов в виде глюкуронидов или сульфатов выводятся с мочой.

Хронического недосыпа; (или ).
Нехватки ресурсов для восстановления.
Недостатка питательных веществ.
Нервного перенапряжения.

Также доказано негативное влияние стрессового гормона кортизола на иммунную систему. При повышенном уровне кортизола в крови снижается уровень лимфоцитов, что снижает толерантность организма к вирусным инфекциям. Помимо этого, высокий уровень кортизола приводит к нарушению минерального баланса.

Однако не все функции этого гормона сводятся к разрушению аминокислот в организме. Если ваш уровень кортизола в норме, вам не стоит бояться за сохранность мышечной ткани и достигнутых спортивных результатов.

Как мы выяснили, кортизол увеличивает уровень глюкозы в крови, за счет чего в условиях нехватки в мышцах вам будет легче выполнять длительную и монотонную физическую нагрузку аэробного характера (например, при беге на длинную дистанцию). Также он нормализует уровень натрия и калия в организме, отвечает за противовоспалительные реакции и поддерживает здоровье сердечно-сосудистой системы за счет сужения и расширения стенок сосудов.

Показатели кортизола

Узнать точный уровень стрессового гормона можно только путем сдачи анализов: процедура в любом медицинском центре. В зависимости от времени суток, в которое вы сдавали анализ, показатели могут различаться. Для мужчин нормальными показателями считаются следующие:

В утренние часы: 138-635 нмoль/л;
После полудня и в течение дня 83-441 нмoль/л.

У женщин эти показатели могут быть несколько иными:

В утренние часы: 140-650 нмoль/л;
После полудня и в течение дня: 75-330 нмoль/л.

Подобная разница объясняется тем, что к полудню внутренние часы организма работают по-другому: обменные процессы ускоряются, в мышцах полно энергии, и для нормального функционирования организму нет нужды «высасывать» аминокислоты из мышечных волокон.

Если анализ показал, что ваш уровень кортизола находится в пределах нормы, значит, эндокринная система работает надлежащим образом, и организм легко справляется с повседневным стрессом. Если показатели близки к верхней отметке или превышают ее, следует разобраться в причинах подобного повышения.

Причины и симптомы повышения уровня кортизола

Для спортсменов основной предпосылкой к увеличению уровня стрессового гормона выступает недостаток ресурсов для восстановления. Вы слишком часто и интенсивно тренируетесь, не давая своим мышцам времени на отдых и заживление микротравм. Да, на определенных этапах тренинга, например, при подготовке к соревнованиям по кроссфиту, тренировки должны быть буквально беспощадными. Но тренироваться в таком режиме 365 дней в году – верный путь к повышению кортизола, постоянному катаболизму и перетренированности. Также к высокому кортизолу приводит прием противовирусных медикаментов и гормональных препаратов.

Добавьте к этому повседневный стресс, проблемы на работе, недостаток сна и иные факторы, влияющие на центральную нервную систему. Это гарантированно приведет к росту уровня кортизола выше референтных значений.

Другие причинами повышенного кортизола: депрессивные расстройства, заболевания печени и почек, гипертиреоз, вирусные заболевания или недавние операции с использованием наркоза.

В ответ на повышение количества кортизола возможны следующие реакции:

снижение мышечной массы и силовых показателей;
рост жировой ткани вследствие замедления обмена веществ;
повышается риск развития сахарного диабета 2-го типа;
снижение сексуальной активности;
снижение уровня тестостерона и увеличение уровня эстрогена;
повышение риска сердечного приступа за счет учащения частоты сердечных сокращений;
апатия, раздражительность и бессонница;
ухудшение состояния кожи;
ухудшение работы желудочно-кишечного тракта.

Женщины более склонны к повышению уровня кортизола. Обычно это происходит в те периоды, когда эндокринная система наиболее активна: в период беременности и во время менструального цикла. Это нормально, но если повышение кортизола имеет регулярный и продолжительный характер, то нужно вносить коррективы в свой образ жизни и рацион питания.

Причины и признаки пониженного уровня кортизола

Если анализы показывают минимальный порог нормы кортизола или еще более низкие показатели, причины следующие:

недавно перенесенные заболевания надпочечников;
заболевания гипофиза, развивающиеся вследствие травмы головного мозга;
инфекционные заболевания органов пищеварения.

Низкий уровень кортизола не менее опасен, чем высокий. Он может спровоцировать резкую потерю веса, отсутствие аппетита, развитие гипотонии и повысить риск туберкулезных инфекций.

Способы нормализации уровня кортизола

Чтобы сделать точный вывод о том, входит ли уровень кортизола в вашем организме в пределы нормы, нужен профессиональный мониторинг анализов. Чтобы составить более или менее четкую картину, исследования проводят несколько раз в разное время суток.

Если повторные анализы показывают, что уровень кортизола превышает норму или не достигает ее, уделите внимания таким аспектам своей жизни, как:

Питание. Необходимо питаться часто, но небольшими порциями. Большинство диетологов рекомендуют иметь в день не меньше шести приемов пищи. Чувство голода – верный признак повышения уровня кортизола. Чтобы этого не допустить, всегда имейте под рукой легкий перекус. Это критически важный момент для периода набора мышечной массы. Также рекомендуется минимизировать потребление , напитков, содержащих кофеин, и алкоголя. Обязательно принимайте витаминно-минеральные комплексы на постоянной основе, чтобы организму было проще справляться со стрессом, который вы наносите ему тренировками.
Сон. Это ключевой фактор для восстановления всех систем организма, в том числе, и гормональной. Ночной сон должен составлять не менее семи часов. Суточные биоритмы организма устроены так, что во время сна уровень кортизола будет повышаться – это абсолютно нормально. Также во время сна активно выделяется , который помогает вашим мышцам быстрее восстанавливаться и расти, а жировым тканям – быстрее окисляться. Но при нехватке ночного сна вы лишаете себя такого преимущества.
Тренировочный процесс. Трезво оцените свои возможности и постройте тренировочную программу, которая позволит вам стабильно прогрессировать и в то же время полноценно восстанавливаться. Для большинства любителей оптимально будет тренироваться 3-4 раза в неделю. Помните, что ваши мышцы растут не во время нагрузки, а во время восстановления.
Спортивное питание. Прием и аминокислот способен быстро подавить катаболические процессы в организме и увеличить синтез белка. Особенно актуален их прием сразу после пробуждения, во время и после тренировки – так вы будете быстрее восстанавливаться и продуктивнее тренироваться.
Оградитесь от стресса. Любое напряжение вашей ЦНС положительно скажется на выработке кортизола. Старайтесь максимально оградить себя от проблем и переживаний в повседневной жизни. При необходимости принимайте анксиолитические препараты на натуральной основе, богатые антиоксидантами.

В совокупности эти способы постепенно должны нормализовать уровень кортизола. Помните, что гормоны – это своеобразные кирпичики, из которых строится ваше самочувствие и работоспособность. Поэтому если вы отмечаете у себя те или иные симптомы повышенного или пониженного кортизола, не поленитесь сдать анализ и на его основании подобрать подходящую для себя терапию.

Стрессовые ситуации могут оказывать как отрицательное так и положительное влияние на человека.

Кортизол подготавливает организм к действию стресса, мобилизует ресурсы . При опасности гормон способствует увеличению концентрации и скорость принятия решений. Синтезируется в пучковой зоне коры надпочечников.

Циркадный ритм: максимальный уровень кортизола - в 8 часов утра, минимальный - в вечернее время. Устойчив к привычному суточному ритму, меняется при смене часового пояса спустя 15 дней.

Функции гормона — влияния на организм

Гормон кортизол постоянно присутствует в организме человека в определенных количествах. Высокая концентрация глюкокортикоида фиксируется утром, чтобы снабдить работоспособность организма. Вечером уровень вещества снижается, это необходимо для обеспечения полноценного сна, . Под действием гормона:

стабилизируется артериальное давление;
регулируется сахарное равновесие в крови;
нормализуется водный и минеральный баланс;
обеспечивается адекватная реакция организма на действие стрессовых факторов;
помогает запустить организм утром.

Активный синтез кортизола начинается в стрессовой ситуации , для организма это сигнал опасности. Под действием гормона надпочечников:

человек испытывает прилив сил;
у него улучшается память;
снижается порог болевой чувствительности;
повышается устойчивость к воспалительным процессам;
в случае экстремальной ситуации, помогает выжить.

Причины повышения и понижения уровня гормона

Гидрокортизон положительно влияет на организм, если его показатели в пределах нормы . Его значительное повышение физиологически обосновано при стрессе, срочной адаптации, беременности и во время родов. Факторы, которые вызывают длительные изменения концентрации гормона и увеличивают риск развития серьезных патологий. С повышением уровня вещества связаны:

постоянное нервное напряжение;
изнурительные тренировки;
голодание;
злоупотребление спиртными напитками;
лишний вес;
употребление большого количества кофе и других тонизирующих жидкостей;
поликистоз яичников.

Понижение концентрации глюкокортикоида вызывают:

резкая и значительная потеря веса;
жесткие диеты;
нарушения работы эндокринной системы;
дисфункция почек;
туберкулез.

Влияния низкого и высокого уровня гормона на организм

Состояние, когда кортизол превышает нормы в течение длительного времени, представляет опасность для организма. Под действием гормона организм получает «быструю» энергию. Активное вещество повышает концентрацию глюкозы в крови за счет и белков. В результате мышечная система разрушается и слабеет.

К последствиям действия высокого кортизола относятся:

раздражительность;
бессонница;
слабый иммунитет;
сбой обменных реакций;
увеличение риска развития сахарного диабета;
замедление процессов регенерации;
потеря синаптических связей между нейронами.

Низкий кортизол вызывает:

вялость;
депрессии;
апатия;
понижение артериального давления;
у женщин нарушается менструальный цикл, возникают проблемы с зачатием ребенка.

Происходят гораздо чаще, чем у мужчин. Это связано с их повышенной эмоциональностью, чувствительностью. Женщины в погоне за идеальными формами, практикуют различные диеты. Их результатом чаще становится гормональный сбой, нарушение обменных процессов и прибавка в весе.

Норма кортизола для женщин очень важна. Длительные отклонения от референсных значений приводят к бесплодию, поликистозу яичников .

Спортсменам, которые принимают анаболические стероиды, могут провоцировать «кортизоловый удар». Происходит выброс большого количества стрессового гормона в кровь. Этот феномен возникает при резком прекращении приема препаратов, а также на фоне снижения концентрации тестостерона.

Норма кортизола

Норма кортизола в крови не зависит от принадлежности к полу (исключение беременность):

Во время беременности кортизол у женщин повышается в 3-5 раз. Это физиологическая норма. В период вынашивания ребенка организм нуждается в адаптации и дополнительной энергии. Его жизнедеятельность происходит в непривычном режиме.

Высокое содержание во время беременности и после родов

Реакция организма на стресс при беременности дополняет функции кортизола:

организм женщины получает дополнительную энергию, при этом показатели глюкозы в крови остаются в пределах нормы;
вещество оказывает действие на другие гормоны, обладающие сосудосуживающими свойствами;
снижается гиперчувствительность организма на любые факторы, которые могут вызвать воспалительные процессы;
изменяется качественный состав крови – уменьшается количество лимфоцитов, увеличивается содержание некоторых видов лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов.

Сильнейшим стрессом не только для женщины, но и для ребенка являются роды. Кора надпочечников плода на последних неделях беременности секретирует большое количество данного вещества.

Заболевания и кортизол

При стрессе действие кортизола дифференцировано. Он активизирует деятельность одних физиологических систем и тормозит функции других. Нервная система, кровеносная, дыхательная, опорно-двигательная функционируют на максимуме возможностей. Работа иммунной, пищеварительной, мочевыделительной, половой временно приостанавливаются.

Эта особенность действия гидрокортизона объясняет факты возникновения различных инфекционных заболеваний, расстройств пищеварения.

В стрессовой ситуации человек не чувствует потребности в еде, сне, отдыхе. Следствием этого является массовая гибель клеток. Интенсивная работа сердца в стрессовой ситуации может стать причиной инфаркта . После пережитого стресса страдает кора головного мозга. У человека, который испытал сильнейшее нервное потрясение, развивается амнезия.

При проявлении признаков нарушения концентрации кортизола (хронического стресса) необходимо посетить врача эндокринолога, чтобы снизить риск развития необратимых патологических изменений.

Адреналин и кортизол

Механизм действия кортизола подобен . Все они изменяют деятельность физиологических систем организма, протекание биохимических реакций, чтобы защитить организм от разрушающего действия стрессовых факторов.

Действие кортизола и адреналина имеет специфику. Адреналин относится к нейрогормонам, его влияние проявляется во внезапно возникших стрессовых ситуациях. Он быстро выбрасывается в кровь и также быстро исчезает.

Кортизол больше связано с «плановыми» стрессами. Например, утреннее пробуждение. К этому часу организм уже подготовлен – концентрация кортизола максимальна.

Инсулин и кортизол

Кортизол оказывает влияние на уровень инсулина:

Повышение кортизола вызывает снижение инсулина и наоборот.
Инсулин обеспечивает усвоение мышцами аминокислот. Увеличенный кортизол нарушает питание мышц за счет снижения чувствительности клеток к инсулину.
Уровень глюкозы в крови усиливается под действием кортизола, инсулин снижает ее концентрацию.

Человеческий организм – это одно целое и работает он полноценно только тогда, когда все органы и системы в норме. Для этого должны быть в достаточном количестве все компоненты, которые необходимы для процессов жизнедеятельности – белки, жиры, углеводы, витамины, гормоны и прочие. Далее рассмотрим – что это такое, для чего нужен данный гормон, и что делать при его избытке или недостатке.

Кортизол – это гормон, вырабатываемый в . Данный гормон необходим организму в стрессовых ситуациях – он выполняет защитную функцию. Во время нервного напряжения он увеличивает концентрацию методом снижения ее ликвидации в периферии.

Если данный гормон находился в недостаточном или избыточном количестве, то в организме могут наступать некоторые сбои. Например, при большом количестве кортизола, задерживается натрий, в результате чего возникает отечность.

Кроме защиты во время стрессов кортизол оказывает на организм противовоспалительное воздействие и снижает его чувствительность к разным агентам, вырабатывая тем самым иммунитет.

Специалисты назначают анализы на определение уровня данного гормона при следующих заболеваниях:

остеопороз – это хроническое заболевания костных тканей, в результате которого снижается количество кальция и повышается ломкость костей
мышечная слабость, которая приобретает хронический характер (то есть, не одноразовый болевой синдром, возникающий, например, при чрезмерной физической нагрузке)
acne vulgaris, которые возникают у взрослых. В юношеском возрасте акне – это нормальное состояние кожи при увеличении количества гормонов в организме при половом созревании
гирсутизм – это чрезмерное количество волос на женском теле, которое «говорит» о преобладании мужских гормонов
аномальная пигментация кожи, возникающая по непонятным причинам
преждевременное половое развитие, которое начинается раньше 12-13 лет
олигоменорея (гипоменструальный синдром), при котором нарушается цикл и может составлять 35-60 дней, при этом выделения длятся менее 2 суток

Кроме описанных, существует еще ряд причин, по которым могут направить на исследование количество гормона.

Диагностика и норма гормона

Уровень гормона стресса определяется в крови. В течение суток он может несколько раз менять свое количество.

Именно поэтому важно соблюсти несколько простых правил, чтобы получить максимально точный результат:

забор крови необходимо делать утром на голодный желудок в 7-11 часов утра
накануне запрещено употреблять алкогольные напитки, жирную, слишком сладкую и соленую пищу
за час до сдачи крови не курить
за пару дней до установления количества гормонов нужно избегать физических и эмоциональных напряжений

Также гормон содержится в моче, так как вырабатывается надпочечниками. В зависимости от возраста норма уровня гормона считается разной. Обратите внимание, что приведенные цифры являются условными, так как все индивидуально. Нормой в крови считается 28-1049 нмоль/л в крови и 28,5 – 213, 7 мкг/сутки в моче.

Причины и симптомы повышения

Для повышения уровня стрессового гормона существует два типа причин:

функциональные причины, которые возникают по цепочке от одного заболевания к другому и в результате вызывают повышение кортизола. Например, из-за поражения головного мозга может возникнуть заболевание Иценко-Кушинга, которое и приводит к нарушению количества гормонов
внутренние причины, которые основываются на повышенном уровне гидрокортизона в крови

Самостоятельно диагностировать повышение количество гормонов никак нельзя, но можно заподозрить данное отклонение по некоторым основным симптомам, которые сигналят о том, что нужно обратиться за медицинской помощью:

постоянные головные боли
бессонница, нервные расстройства
чрезмерная раздражительность, быстрая утомляемость
ожирение
повышение
снижение иммунитета, и, как результат, частые заболевания инфекционного и простудного характера
повышение
нарушение менструального цикла у женщин

При появлении подобных симптомов нужно обратиться сразу за помощью. Врач назначит ряд анализов, проведет диагностику и установит точную причину, по которой произошел сбой.

Причины и признаки снижения гормона

Пониженный гормон также отрицательно сказывается на организме, как и повышенный. К основной симптоматике, сигнализирующей о понижении кортизола, относятся следующие факторы:

резкое снижение веса, вне зависимости от питания и конституции тела
полная или частичная потеря аппетита
головные боли, головокружения, обмороки
общая слабость, усталость после сна, быстрая утомляемость
депрессионное состояние

Такие симптомы могут возникать и при других заболеваниях или состояниях (например, климакс). Чтобы определить точно, нужно сдать биоматериал (кровь и мочу) на анализы.

Больше информации о кортизоле можно узнать из видео:

Основными причинами снижения кортизола могут быть следующие:

прием гормональных средств
беременность, климакс
инфекционные заболевания
патологии мозговых структур

Так же, как и при повышенном гормоне, точную причину может установить только специалист.

Способы нормализации гормона

Перед тем, как искать способ нормализовать гормон стресс, необходимо пройти исследование и определить его точный уровень. При нарушении гормонального баланса врач, как правило, прописывает курс лечения и параллельно рекомендует профилактический прием препаратов для нормализации общего состояния организма.

Кроме лекарственных препаратов, назначенных врачом, необходимо нормализовать образ жизни и питания самостоятельно.

Нужно наладить рацион питания:

важно отказаться от напитков и продуктов, в состав которых входит кофеин. Кофе повышает уровень
по мере возможности снизить количество обработанных продуктов в рационе. Они содержат большое количество углеводов, которые повышают сахар и провоцируют тревожность. К ним относятся кондитерские изделия, белый хлеб, обычные макаронные продукты (не цельнозерновые), некоторые сорта риса
нужно пить достаточное количество воды. Ученые доказали, если все напитки заменить водой (чай, соки, компот и прочие), то состояние организма улучшится на треть. При обезвоживании кортизол повышается. Поэтому нужно выпивать в день не меньше двух литров воды
родиола розовая – это лекарственное растение, применяющееся для приготовления многих лекарственных средств. Этот компонент способен нормализовать уровень «стрессового» гормона в организме. Кроме этого, радиола способствует сжиганию подкожного жира, что провоцирует снижение веса
употребление большего количества омега-3 (рыбьего жира). Его можно питать, как естественным путем, употребляя в рацион рыбу, так и искусственным, в виде витамин, биодобавок или таблеток (капсул). В речной рыбе жира больше, чем в морской

Поменять образ жизни:

изменить способ борьбы с напряженными ситуациями. Многие во время перепалок и стрессов привыкли пить кофе и курить, чтобы успокоиться. С научной точки зрения такие способы не эффективны. Доказано, что лучшим методом борьбы с приливами кортизола может бороться черный чай
медитация – это отличный способ привести «в порядок» мысли, нормализовать работу центральной нервной системы. Спокойная музыка, глубокие вдохи и ароматерапия помогут расслабиться, активировать нервы, успокоиться. Такую процедуру рекомендуется проводить несколько раз в неделю по 30-40 минут. Чтобы правильно расслабиться, нужно необходимая атмосфера – полумрак, свечи, тихая расслабляющая музыка. Нужно сесть, принять удобное положение, расслабить все тело и мысленно прогнать все напряжение через кончики пальцев рук и ног
больше позитива. Это правило не только является залогом хорошего настроения, но и самочувствия, и долголетия, и успеха в жизни. Ученые доказали, что смех сдерживает чрезмерную выработку гормона кортизола. Периодически нужно встречаться с людьми, дарящими позитив, смотреть смешные фильмы

У тех людей, которые выполняют все эти рекомендации, не курят, не пьют, питаются «правильной» пищей и живут в гармонии с собой, не подвергаются стрессам. В результате этого гормоны всегда в норме, нервная система не нарушается, кровообращение хорошее. Таким образом, весь организм работает хорошо, а при обследовании врач говорит, что вы полностью здоровы.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Общее описание кортизол а

Введение

Стероидные гормоны - группа физиологически активных веществ (половые гормоны, кортикостероиды и др.), регулирующих процессы жизнедеятельности у животных и человека.

Стероидные гормоны - один из главных классов гормональных соединений всех видов позвоночных и многих видов беспозвоночных животных. Они являются регуляторами фундаментальных процессов жизнедеятельности многоклеточного организма - координированного роста, дифференцировки, размножения, адаптации, поведения.

У позвоночных стероидные гормоны синтезируются из холестерина в коре надпочечников, клетках Лейдига семенников, в фолликулах и желтом теле яичников, а также в плаценте. Характерная особенность синтеза стероидных гормонов - ряд последовательно протекающих процессов гидроксилирования молекул стероидов, происходящих в митохондриях и микросомах.

Стероидные гормоны содержатся в составе липидных капель в цитоплазме в свободном виде. В связи с высокой липофильностью стероидные гормоны относительно легко диффундируют через плазматические мембраны в кровь, а затем проникают в клетки-мишени.

Действие стероидных гормонов на клетки-мишени осуществляется, главным образом, на уровне регуляции транскрипции генов. Оно опосредуется образованием комплекса гормона со специфическим регуляторным белком - рецептором, узнающим определенные участки ДНК в генах, регулируемых данным гормоном. Таким образом, рецепторы всех стероидных гормонов - лиганд-зависимые факторы транскрипции. Для них характерно значительное сходство аминокислотных последовательностей, идентичная доменная структура и сходный механизм действия.

Данные вещества являются очень важной частью в организме, так как выполняют множество функций. Одной из наиболее важной функцией, является регуляция периода беременности у женщин, а так же регуляция углеводного и водно-солевого обмена в организме. У мужчин, благодаря стероидам происходят такие процессы как; эякуляции и сперматогенез. Данные вещества участвуют во многих процессах в организме. С каждым годом, в медицине, обнаруживаются функции, за которые отвечают стероидные гормоны. Многогранность в функциональности этих гормонов объясняется тем, что это результат взаимодействия данных гормонов со многими различными рецепторами в организме.

О том, что при помощи стероидных гормонов можно лечить различного рода недуги поведал всему миру всем известный ученый Джеймс Райт. Именно он стал первым человеком, который начал изучать воздействие определенного количества этих препаратов на организм при наличии у человека того или иного заболевания.

Вследствие своей многофункциональности, использование их в медицине в качестве средств лечения каких либо заболеваний очень широко. Они по-разному используются в медицине - в первую очередь, как противовоспалительные и противозачаточные средства.

К гормонам коркового слоя надпочечников относятся такие гормоны как кортикостероиды: Гидрокортизон, Кортизон, Кортикостерон, Преднизолон, Прегнан. К половым гормонам мужчин относятся; Андростерон, Тестостерон, Метилтестостерон. К женским половым гормонам относятся; Эстрон, Эстрадиол, Эстриол, Этинилэстрадиол.

В данный момент существует множество препаратов стероидных гормонов, поэтому анализ их качества является весьма актуальной проблемой.

1. Кортизол. Общая информация

Кортизо л (11 в, 1 7 б, 2 1 - Т риоксипрегн - 4 - е н - 3,20 - д ион, гидрокортизон) - биологически активный глюкокортикоидный гормон стероидной природы (является производным холестерола), то есть в своей структуре имеет стерановое ядро. Кортизол секретируется наружным слоем (корой) надпочечников под воздействием адренокортикотропного гормона (АКТГ). Наиболее активный из глюкокортикоидных гормонов (стероидные гормоны, продуцируемые корой надпочечников).

* Кортикостероиды (corticosteroids) [лат. cortex - кора, греч. stereos - твердый и eidos - вид]

Рис. 1. Структурная формула кортизола

Что такое кортизол?

Кортизол является гормоном, помогающим организму мобилизовать энергию в экстренных ситуациях. Кроме того, что он повышает уровень адреналина, фокусируя сознание на источнике опасности, он меняет метаболизм, делая глюкозу более доступной.

Кортизол вырабатывается в ответ на стресс, утомление, физическую нагрузку, голодание, страх и другие экстренные ситуации. Кортизол также называют гормоном стресса, он предназначен для того, чтобы мобилизовать питательные вещества: белки организма (в том числе мышечные) разрушаются до аминокислот, а гликоген до глюкозы. Уровень глюкозы и аминокислот повышается в крови, для того, чтобы в экстренной ситуации у организма был строительный материал для восстановления.

Для кортизола характерен суточный ритм секреции: максимальная концентрация отмечается в утренние, а минимальная - в вечерние часы. Выделившийся в кровь кортизол достигает клеток-мишеней (в частности, клеток печени). Благодаря своей липофильной природе легко проникает через клеточную мембрану в цитоплазму и ядро, где связывается со специфическими рецепторами. Гормон-рецепторный комплекс является фактором транскрипции, - активирует транскрипцию определённых участков ДНК. В результате синтез глюкозы в гепатоцитах усиливается, тогда как в мышцах снижается распад глюкозы. В клетках печени глюкоза запасается в виде гликогена. Таким образом, эффект кортизола состоит в сохранении энергетических ресурсов организма.

Рис. 2. Биоинтез кортизола

В бодибилдинге кортизол играет преимущественно негативную роль: вызывает разрушение мышц, отложение жира, растяжки на теле, акне, остеопороз. Поэтому многие спортивные добавки и препараты предназначены для того, чтобы снизить влияние кортизола и запустить анаболизм.

В соответствии с результатами шведского исследования, воздействие автомобильного, железнодорожного и авиационного шума может быть физиологическим стрессором, который увеличивает выработку кортизола, способствуя увеличению жировых отложений.

Ряд факторов (начиная от стресса, излишних физических нагрузок, голодания и заканчивая кофе) делают уровень кортизола постоянно высоким. Хроническое повышение уровня кортизола выматывает организм и несет в себе множество опасностей.

Повышенный уровень кортизола это :

1. Потер я мышечной массы. Если обычный порядок использования тканей организма для получения энергии заключается в последовательности «углеводы, жиры, мышечная ткань», то при высоком кортизоле мышечная ткань начинает использоваться в первую очередь;

2. Набор жировой массы. Одним из эффектов повышения кортизола является появление чувства голода и желания съесть что-нибудь сладкое, поскольку на некоторое время сахар снижает уровень гормона. Однако это приводит к перееданию и набору лишнего веса;

3. Жировые отложения в зоне живота. Высокий уровень кортизола провоцирует отложение проблемного жира в районе живота. Подобные жировые отложения откладываются под мышцами, постепенно выталкивая живот вперед и придавая фигуре форму яблока;

4. Развитие сахарного диабета. Кортизол дважды повышает сахар в крови - сначала снижая секрецию инсулина, затем запуская распад мышц до глюкозы. Результатом становится то, что хронически высокий уровень кортизола постепенно приводит к развитию диабета 2 типа;

5. Снижение уровня тестостерона. Кортизол является противоположностью важнейшего мужского гормона - чем выше уровень кортизола, тем ниже уровень тестостерона;

6. Снижение иммунитета. В коротком промежутке времени кортизол работает как противовоспалительное средство. Однако постепенно именно это угнетает иммунную систему;

7. Развитие сердечнососудистых болезней. Кортизол заставляет организм работать на пределе, что существенно повышает риск инсульта и сердечного приступа;

8. Развитие остеопороза. Кортизол снижает процент усвоения кальция и коллагена, делая кости более хрупкими и замедляя процессы регенерации.

Причины повышения кортизола :

1. Голодание. Низкий уровень глюкозы в крови является одним из важнейших факторов, повышающих уровень кортизола. При этом особенно явно этот фактор будет проявляться на фоне сочетания с любым другим из списка ниже;

2. Хронический стресс. Нервные перезагрузки заставляют организм использовать всю доступную энергию на решение текущей задачи - именно это является главной функцией кортизола. Однако постоянное нахождение в подобном режиме выматывает организм;

3. Физические тренировки. Любая физическая нагрузка является в каком-то смысле стрессом для организма. Чем дольше длится занятие спортом и чем активнее человек тренируется, тем выше будет подниматься уровень кортизола;

4. Кофе. Всего лишь чашка кофе поднимает уровень кортизола примерно на 30% на несколько следующих часов. Постоянное употребление кофе и иных стимуляторов буквально взвинчивает кортизол до максимума - особенно на фоне стресса и недостатка сна.

Симптомы повышенного содержания кортизола :

1. Набор лишнего веса. Если вы тщательным образом вымеряете каждую порцию еды на количество калорий и состав нутриентов, занимаетесь спортом несколько раз в неделю, но теряете при этом мышцы и набираете жир - у вас однозначно высокий уровень кортизола;

2. Повышенная частота пульса. Поскольку кортизол вызывает сужение артерий, это выражается в повышении частоты сердцебиения. Если регулярные измерения пульса в состоянии покоя показывают высокие цифры, это может говорить об избытке кортизола;

3. Нервозность. Кортизол не зря называют стрессовым гормоном - именно он провоцирует большинство реакций организма, ответственных за нервное напряжение;

4. Проблемы с потенцией. Главным негативным последствием снижения уровня тестостерона является понижение уровня либидо и снижение потенции;

5. Проблемы с кишечником. Кортизол нарушает усвоение пищи, провоцируя различные нарушения работы пищеварительной системы - вздутия живота, диарею, колиты;

6. Потливость и частое мочеиспускание. Высокий уровень кортизола делает мочеиспускание более частым, провоцируя также потерю важных солей и минералов через пот;

7. Депрессия и бессонница. Как в прямом действии, так и в косвенном (набор веса, нервозность) кортизол провоцирует развитие депрессий и нарушений со сном.

Как понизить уровень кортизола

1. Тренировки не более 45 -6 0 минут. Чем дольше длится тренировка, тем сильнее повышается уровень этого стрессового гормона. Оптимальной продолжительностью тренинга является один час;

2. Прием BCAA (ВСАА - комплекс, состоящий из трех аминокислот-валин , л ейцин и изолейцин. Они являются важным компонентом белка. Отличие BCAA от других аминокислот в том, что организм их не синтезирует.) и углеводов во время тренировки. Спортивный напиток, содержащий 5 г аминокислот ВСАА и примерно 20 г. простых углеводов (сок, растворенный в воде; сахар, мед) даст организму дополнительную энергию и минимизирует синтез кортизола;

3. Специальное питание. Диета, уменьшающая воспалительные процессы, понижает уровень кортизола. Подобный режим питания подразумевает углеводы низкого гликемического индекса, много полезных жиров, минимум кофе, алкоголя и других стимуляторов;

4. Добавки для понижения уровня кортизола. Прием магния после аэробных тренировок снижает уровень кортизола, однако этот эффект не отмечен после силового тренинга. Прием фосфатидилсерина также способен понижать кортизол, однако дозировки не ясны;

5. Умение бороться со стрессом. Регулярные медитации и занятия йогой являются главным способом контроля за уровнем стресса в организме;

6. Смех. Интересным фактором является то, что хорошее настроение и регулярный смех выражаются в заметном понижении уровня кортизола и избавлении от стресса.

2. Кортизол. Синтез

1. Синтез в организме человека

Кортизол синтезируется из холестерола, который в основном поступает из крови или синтезируется в клетках из ацетил-КоА.

Синтез кортизола начинается с превращения прегненолона в прогестерон. Эта реакция протекает в цитозоле клеток пучковой зоны коры надпочечников, куда прегненолон транспортируется из митохондрий. Реакцию катализирует 3-в-гидроксистероиддегидрогеназа.

Рис. 3. Строение и основные этапы синтеза кортикостероидов. 1 - превращение холестерола в прегненолон (гидроксилаза, отщепляющая боковую цепь); 2 - образование прогестерона (3-в-гидроксистероиддегидрогеназа); 3,4,5 - реакции синтеза кортизола (3 - 17-гидроксилаза, 4 - 21-гидроксилаза, 5 - 11-гидроксилаза); 6, 7, 8 - путь синтеза альдостерона (6 - 21-гидроксилаза, 7 - 11-гидроксилаза, 8 - 18-гидроксилаза, 18-гидроксидегидрогеназа); 9,10,11 - путь синтеза тестостерона (9 - 17-гидроксилаза, 10 - 17,20 - лиаза, 11 - дегидрогеназа)

В мембранах ЭР (эндоплазматический ретикулум) при участии 17-б-гидроксилазы происходит гидроксилирование прогестерона по С 17 с образованием 17-гидроксипрогестерона. Этот же фермент катализирует превращение прегненолона в 17-гидроксипрегненолон, от которого далее при участии 17,20 - лиазы может отщепляться двухуглеродная боковая цепь с образованием С 19 -стероида - дегидроэпиандростерона. 17-гидроксипрогестерон служит предшественником кортизола, а дегидроэпиандростерон - предшественником андрогенов. Далее 17-ОН-прогестерон гидроксилируется 21-гидроксилазой, локализованной в мембране ЭР, и превращается в 11-дезоксикортизол, который переносится во внутреннюю мембрану митохондрий, где гидроксилируется при участии цитохрома Р 450-с11 (11-в-гидроксилаза) с образованием кортизола.

2. Полусинтетический путь

Хорошие выходы достигнуты при взаимодействии кортизона (I) с этиленгликолем в присутствии п-толуолсульфокислоты; образующийся 3,20 - бисэтиленкеталь (II) восстанавливают LiАlН4 (алюмогидрида лития) до вторичной спиртовой группы при С 11 , после чего обе этиленгликолевые группы гидролитически распадаются и ацетилированием получают вещество S(III):

3. Кортизол. Свойства

кортизол стероидный гормон

Кортизол - это белый или почти белый порошок без запаха. Плохо растворим в воде и эфире, умеренно растворим в ацетоне и этаноле, мало растворим в хлороформе. Т пл =214 о С, при плавлении вещество разлагается. Его следует хранить в хорошо закупоренной таре, предохраняющей от действия света.

В основе структуры кортизола, так же как и в основе строения холестерина, эргостерина, желчных кислот, витаминов группы D, половых гормонов и ряда других веществ, лежит конденсированная кольцевая система цикло-пентанпергидрофенантрена. Для всех биоактивных гормонов коркового вещества надпочечников характерны следующие структурные признаки: наличие двойной связи между 4-м и 5-м углеродными атомами, кетонной группы (С=О) у 3-го углеродного атома, боковая цепь (-СО-СН 2 -ОН) у 17-го углеродного атома.

Рис. 4. Строение глюкокортикоидов

Рис. 5. Кортизол

Химические свойства кортикостероидов определяются наличием б, в-ненасыщенной кетонной группировки в кольце А и б-кетольной группировки в боковой цепи кольца D. Кетогруппа и гидроксил в положении 11 из-за стерических препятствий довольно инертны (не образуют гидразонов, семикарбазонов, не ацилируются).

1) При нагревании на водяной бане смеси спиртового раствора кортикостероида и реактива Фелинга выпадает красно-оранжевый осадок. Реакция обусловлена восстановительными свойствами б-кетольной группировки, которая легко окисляется до карбоксильной:

2) Восстанавливающие свойства б-кетольной группы лежат в основе реакции «серебряного зеркала», которое образуют ряд кортикостероидов (кортизона ацетат, гидрокортизон, преднизолон):

3) Кортикостероиды, содержащие б-кетольную группу (кортизон и его аналоги), дают цветную реакцию, основанную на окислении 0,5%-ным раствором хлорида трифенилтетразолия в этаноле в присутствии 10%-ного раствора гидроксида тетраметиламмония. Появляется красная окраска, обусловленная образованием формазана:

Реакцию используют для фотоколориметрического определения при длине волны 525 нм.

4) В результате исследования влияния галогенов, введенных в молекулу кортикостероидов, на их фармакологическую активность были синтезированы моно- и дифторпроизводные преднизолона. Они содержат в положении 9 один атом фтора - дексаметазон (Dexamethasone), триамцинолон (Triamcinolone) или в положениях 6 и 9 два атома фтора - флюметазона пивалат (Flumethasone Pivalate) и флюоцинолона ацетонид (Fluocinolone Acetonide):

Введение атома фтора в положение 9а осуществляют действием фтороводорода, а образование двойной связи в положения 1-2 - микробиологическим путем. По физическим свойствам указанные лекарственные вещества сходны с рассмотренными кортикостероидами.

4. Кортизол. Качественные реакции

Кортикостероиды можно отличить друг от друга по реакции с концентрированной серной кислотой.

Таблица 1. Результаты взаимодействия кортикостероидов с концентрированной серной кислотой

Лекарственное вещество	Окраска раствора	Флуоресценция
Дезоксикортона ацетат	Желтая (после добавления воды - фиолетовая)	Зеленовато-желтая окраска с красной флуоресценцией
	Красная (после нагревания до 80-90·С)	(после добавления этанола)
Кортизона ацетат	Оранжевая (через 2 мин.)	Желтая (через 5 мин в УФ-свете)
Гидрокортизон	Желтая, переходящая в красноватую (через 5 мин.)	Желто-зеленая, переходящая в зеленую после добавления воды)
Преднизолон	Зеленая, переходящая в красную	Oтcyтcтвуeт

5. Кортизол. Стереохимия

К стероидам относятся биологически активные соединения, главным образом, животного происхождения, являющиеся производными полициклического углеводорода гонана (старое название - стеран, систематическое название - циклопентанпергидрофенантрен).

Ядро гонана представляет собой конденсированную систему, состоящую из трех ядер циклогексана - А, B, C и ядра циклопентана - D. В функциональном плане в этой системе можно выделить два фрагмента:

1) система декалина, состоящая из ядер А и В;

2) система гидриндана, состоящая из циклов С и D.

Нумерацию атомов в ядре гонана осуществляют последовательно, вначале в декалиновом фрагменте, а затем в гидриндановом. Ядро гонана содержит 6 асимметрических атомов углерода и может существовать в виде 64 стереоизомеров. Для анализа структуры гонана рассмотрим вначале стереохимию декалина и гидриндана.

Существуют два изомера декалина, которые отличаются конфигурацией общих углеродных атомов - это цис- и транс-декалины. В цис-декалине атомы водорода у С-5 и С-10 находятся по одну сторону от воображаемой плоскости колец, а в транс-декалине - по разные стороны. Следует заметить, что цис- и транс-декалины не являются конформерами, так как не могут переходить друг в друга путем вращения вокруг связи С-С. Они - диастереомеры, каждый из которых характеризуется своими свойствами.

В декалине циклогексановые ядра присутствуют в виде наиболее выгодных конформеров кресла. В транс-декалине сочленение колец осуществляется с участием двух экваториальных связей, в цис-декалине - с участием экваториальной и аксиальной связей. Этановый фрагмент (общие углеродные атомы) в транс-декалине соответствует заторможенной, а в цис-декалине - скошенной конформации. Поэтому цис-декалин на 11,3 кДж/моль менее стабилен, чем транс-декалин. В большинстве природных стероидов (кроме желчных кислот) декалиновый фрагмент присутствует в виде более стабильного транс-стереоизомера.

Аналогично стереоизомерам декалина, существуют и два стереоизомера гидриндана: цис- и транс-, в которых ядро циклогексана присутствует в виде конформера «кресла», а ядро циклопентана в виде конформера «полукресло».

Разница в энергии между стереоизомерами гидриндана не столь велика, однако более выгодным является транс-гидриндан, и именно он присутствует в структуре природных стероидов.

Пространственная структура ядра гонана образуется за счет сочленения стереоизомеров декалина и гидриндана. Из 64 возможных стереоизомеров гонанового ядра в структуре природных стероидов чаще всего встречаются два стереоизомера, различающиеся характером сочленения колец А и В:

Это 5- и 5-стероиды. Согласно стереохимической номенклатуре стероидов все заместители (Н, СН 3 , ОН и др.) обозначаются буквой, если в проекционной формуле они расположены перед плоскостью проекции, и буквой, если они находятся за плоскостью проекции. Связи с заместителями изображаются утолщенными линиями (клиньями), с заместителями - заштрихованными. Конфигурация заместителей у С 5 углеродного атома определяет принадлежность стероидов к 5- и 5-стереохимическим рядам.

Конфигурация стероида соответствует транс-сочленению между всеми 4 циклами и является наиболее термодинамически выгодной. Конфигурация соответствует цис-сочленению между ядрами А и В и встречается в желчных кислотах. В/С-цис-сочленение в стероидах не встречается, поскольку при этом возникают существенные пространственные затруднения - молекула должна скручиваться в клубок.

Циклический скелет стероидов относительно жесткий, и для него не характерны конформационные превращения, меняющие пространственное расположение заместителей. Один и тот же заместитель, располагающийся в экваториальном или аксиальном положении, будет иметь разную реакционную способность, спектральные характеристики, а соединения в целом - различную биологическую активность.

Структурной основой стероидных гормонов является гидрированный скелет углеводорода циклопентанпергидрофенантрена. Стероиды обычно содержат метильную группу в положениях C 10 , C 13 , а также часто алкильную группу в положении C 17 . Циклы стероидов обозначаются латинскими буквами A, B, C и D слева направо в стандартной форме записи. Нумерация начинается с цикла A, обходит три остальных цикла, метильные группы в 13-м и 10-м положениях получают номера 18 и 19 соответственно, затем продолжается нумерация боковой цепи у атома C 17 . Данные номера (локанты) используют в номенклатуре для обозначения кратных связей и заместителей, присоединенных к углеродному скелету стероида.

11в, 17б, 21-Триоксипрегн-4-ен - 3,20 - дион

Метильные группы, присоединенные к стероидному циклу в положениях 10 и 13, называются ангулярными. Радикал R и атомы водорода (в положениях 8, 9, 14) ориентированы в пространстве в цис- или транс-положении. Условно принято считать, что ангулярные метильные группы расположены над плоскостью чертежа (это обозначают сплошной линией). Если другие заместители находятся в цис-положении, т.е. в одной плоскости с ангулярными группами (Р-конфигурация), то их также обозначают сплошной линией, а если в транс-положении (А-конфигурация), то пунктирной линией.

6. Кортизол. Применение

Кортизол - стероидный гормон, который вырабатывается корковым веществом надпочечников. В организме человека он выполняет множество функций:

§ Глюконеогенез - образование углеводов из белка в печени

§ Уменьшает поглощение клетками глюкозы

§ Обладает минералкортикоидной активностью

§ Обладает выраженной противовоспалительной активностью

Кортизол как лекарство активно применяется в медицине, его международное непатентованное название гидрокортизон. Гидрокортизон снижает выраженность первичного иммунного ответа, обладает противовоспалительным и противоаллергическим действием. Применяется местно, внутривенно капельно, внутримышечно, внутри-периартикулярно (в сустав и околосуставную щель), конъюнктивально (глазная мазь), внутрь.

Показания к применению кортизола

Показания необычайно широки, перечислим основные из них:

§ Шоки различного происхождения (ожоговый, травматический)

§ Аллергические реакции немедленного типа (анафилактический шок, отек Квинке, аллергические конъюнктивиты)

§ Астматический статус (при бронхиальной астме)

§ Системные заболеваний: системная красная волчанка, ревматоидный артрит

§ Термический и химический ожог глаз

§ Тиреотоксический криз

§ Нейродермит

§ Различные кожные заболевания: пузырчатка, дерматиты, псориаз

Противопоказания

Для парентерального и энтерального введения (в/м, в/в, внутрь кортизол в таблетках):

§ декомпенсация сахарного диабета (поскольку повышает уровень глюкозы крови)

§ почечная недостаточность

§ психозы

§ болезнь Иценко-Кушинга

§ язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки

§ активная форма туберкулеза

Для кожного введения: сифилитические и туберкулезные поражения кожи, новообразования, нарушения целостности кожи (порезы, раны), возраст до 2 лет.

Для глазной мази: трахома (инфекционное поражение глаз, вызванное хламидиями), вирусные, грибковые поражения и травмы глаза.

Другие названия гидрокортизона: кортеф, солу-кортеф, гидрокортизона гемисукцинат, латикорд. Синтетическим аналогом кортизола (гидрокортизона) являются всем известные препараты преднизолон и дексаметазон, обладающие аналогичными свойствами с глюкокортикоидами.

Показания к применению этих препаратов

§ Недостаточность коры надпочечников

§ Тиреоидит

§ Системные аутоиммунные заболевания (васкулиты, СКВ)

§ Аллергические реакции немедленного типа

§ Воспалительные поражения суставов

§ Онкологические заболевания (лейкозы, миелома)

Дозировка препаратов подбирается строго индивидуально врачом. Противопоказания и побочные эффекты те же, что и у гидрокортизона. Следует помнить, что при резкой отмене глюкокортикостероидов может развиться острая надпочечниковая недостаточность, поэтому отменяют препарат постепенно.

Заключение

Стероидные гормоны - группа физиологически активных веществ (половые гормоны, кортикостероиды и др.), регулирующих процессы жизнедеятельности у животных и человека. У позвоночных синтезируются из холестерина в коре надпочечников, клетках Лейдига семенников, в фолликулах и желтом теле яичников, а также в плаценте.

Стероидные гормоны являются производными ряда углеводородов, главным образом прегнана, андростана, эстрана:

Они сходны между собой по химической структуре. Отличие от андростана состоит лишь в том, что прегнан имеет в молекуле этильный радикал, а эстран - ароматическое ядро и у него отсутствует одна из метальных групп.

Структурной основой стероидных гормонов является гидрированный скелет углеводорода циклопентанпергидрофенантрена:

Стероидный цикл, указанные функциональные группы влияют на физико-химические свойства гормонов и их аналогов. На использовании этих свойств основаны способы испытаний на подлинность, количественное определение, установлены условия хранения и стабильность лекарственных веществ, имеющих стероидную структуру.

При испытании на подлинность для подтверждения стероидного цикла в молекулах широко используют реакцию образования окрашенных и флуоресцирующих веществ при действии концентрированной серной кислотой. а-Кетольную группу открывают за счет проявления восстановительных свойств Кетогруппу обнаруживают реакцией образования кетоксимов при взаимодействии с гидроксиламином, а также гидразонов - с фенилгидразином и другими гидразинами и гидразидами. Наличие спиртового и фенольного гидроксилов в молекулах подтверждают реакцией этерификации с последующим установлением температуры плавления образующихся эфиров, а наличие сложноэфирных групп (в ацетатах, пропионатах, энантатах и др.) - либо по образованию окрашенных солей гидроксамовых кислот, либо реакциями гидролиза в щелочной или кислой среде. При наличии фенольного гидроксила в молекуле (природные и синтетические эстрогены) используют также реакции галогенирования и образования азосоединений. Ряд перечисленных химических реакций применяют для количественного определения стероидных гормонов и их аналогов титриметрическими или фотоколориметрическим методами. Испытания на подлинность и количественное определение выполняют также методом УФ-спектрофотометрии.

Список использованной литературы

1. Арзамасцев А.П. Фармакопейный анализ - М.: Медицина, 1971.

2. Беликов В.Г. Фармацевтическая химия. В 2 частях. Часть 1. Общая фармацевтическая химия: Учеб. для фармац. ин-тов и фак. мед. ин-тов. - М.: Высш. шк., 1993. - 432 с.

3. Глущенко Н.Н. Фармацевтическая химия: Учебник для студ. сред. проф. учеб. заведений / Н.Н. Глущенко, Т.В. Плетенева, В.А. Попков; Под ред. Т.В. Плетеневой. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 384 с.

4. Драго Р. Физические методы в химии - М.: Мир, 1981.

5. Кольтгоф И.М., Стенгер В.А. Объемный анализ В 2 томах - М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1950.

6. Коренман И.М. Фотометрический анализ - М.: Химия, 1970.

7. Коростелев П.П, Фотометрический и комплексометрический анализ в металлургии - М.: Металлургия, 1984, 272 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Характеристика и функция эндокринной системы. Химическое строение гормонов. Два вида обратной связи, регулирующей активность коры надпочечников: с участием кортизола и альдостерона. Роль кортизола при травме и стрессе. Диагностика эндокринной патологии.

реферат , добавлен 21.09.2009

Биологически активные добавки (БАДы). Неблагоприятные тенденции в изменении структуры питания. Последствия выявленных нарушений в структуре питания. Основные группы БАДов: парафармацевтики, эубиотики, нутрицевтики. Свойства и ключевые преимущества БАДов.

презентация , добавлен 02.11.2016

Представители рода Hypericum: общая характеристика и особенности строения. Лекарственное растительное сырье, правила его обработки и основные фармацевтические свойства. Условия применения средств на основе зверобоя, показания и противопоказания.

презентация , добавлен 04.11.2016

Аборт как прерывание беременности до срока жизнеспособности плода (до 22 недели), показания и противопоказания, техника и принципы проведения, классификация и типы: самопроизвольный, искусственный, несостоявшийся и инфицированный. Осложнения операции.

презентация , добавлен 21.01.2015

Характеристика биологически активных добавок как концентратов натуральных или идентичных натуральным биологически активных веществ. Химический состав парафармацевтиков. Свойства нутрицевтиков - эссенциальных нутриентов. Основные формы выпуска БАДов.

презентация , добавлен 20.12.2014

Лечебные грязи или пелоиды. Механизм теплового действия грязи. Биологически активные вещества. Типы лечебных грязей. Механизмы действия. Показания и противопоказания.

статья , добавлен 18.10.2004

Рассмотрение строения молекулы инсулина, связей аминокислот. Изучение особенностей синтеза белкового гормона в кровь, описание схемы превращения. Регуляция секреции инсулина в организме. Действие данного гормона по снижению содержания глюкозы в крови.

презентация , добавлен 12.02.2016

Основные классы гормонов коры надпочечников. Внутриклеточная локализация синтеза кортизола. Главные особенности синтеза минералкортикоидов. Метаболические эффекты: обмен углеводов и липидов, высвобождение и обмен аминокислот. Сущность "синдрома" отмены.

презентация , добавлен 26.10.2014

Расположение надпочечников – парных желез внутренней секреции. Особенности строения железы, ее физиологическая деятельность. Химическая природа адреналина. Воздействие гормона на организм, его синтез и применение в медицинской и спортивной практике.

реферат , добавлен 04.02.2011

Определение и характеристики биологически активных добавок (БАД) искусственного происхождения. Области применения лекарств, БАД и пищи, их сравнительная характеристика. Влияние биологически активных добавок к пище на энергетический обмен и массу тела.