Недосыпание, кортизол и лишний вес Если вы недосыпаете, то организм начинает в избытке вырабатывать кортизол – гормон, который обычно «сопровождает» стресс. Кортизол – это регулятор углеводного обмена в организме, принимающий участие в реакциях, возникающих при

РАЗРУШИТЕЛЬНЫЙ КОРТИЗОЛ

РАЗРУШИТЕЛЬНЫЙ КОРТИЗОЛ Ночами было хуже всего. Случались ночи, когда она начинала слышать плач ребенка в три или четыре часа утра, и тогда она была бы рада любому средству, которое позволило бы ему успокоиться и отдохнуть,

Что кортизол говорит нам по поводу стрессов в яслях

Что кортизол говорит нам по поводу стрессов в яслях Ясельное окружение вызывает стресс у маленьких детей. Мы знаем об этом, потому что у того ребенка, которого оставили в яслях, намного выше уровень кортизола в организме, чем у того, который находится дома вместе с

Йога и кортизол

Йога и кортизол Сегодня йогатерапия находится в стадии становления – в том смысле, что современные условия так или иначе требуют перевода методики на нынешний, привычный западному врачу язык; требуют подчинения метода (без изменения его принципиальных составляющих)

Практика йоги, уровень стресса и кортизол

Практика йоги, уровень стресса и кортизол Группа практиков йоги и контрольная группа (обе по 30 человек) подвергались экспериментальному стрессу. При этом отслеживалось изменение концентрации сывороточного кортизола. В результате увеличение кортизола в группе йоги было

Глава 8. Стресс и кортизол, или Почему эта книга должна быть озаглавлена «Спи, дурачок!»

Глава 8. Стресс и кортизол, или Почему эта книга должна быть озаглавлена «Спи, дурачок!» Вступительная часть всегда ставит меня в трудное положение, поскольку я не умею мыслить линейно. Я вижу мир скорее в виде разных слоев, связанных между собой, нежели как некую

Кортизол

Кортизол Не будучи ни на йоту циничным, я мог бы представить жизнь как еду, сон и секс. Отнесем к разделу «еда» все, что способствует ее добыче (мозги, чтобы планировать, мышцы, чтобы добывать и защищать). Как только пища оказывается в нашем распоряжении, мы либо

Систематическое (МСТПХ) название:

(11β)-11,17,21-тригидроксипрегн-4-ен-3,20-дион

Клинические данные:

Австралия: A

США: C (риск не исключен)

Юридический статус:

Австралия: Отпускается только в аптеках

Великобритания: Отпуск только по рецепту (POM)

США: отпускается без рецепта для местного применения; только по рецепту для пероральных таблеток, ректального использования и внутривенной терапии

Способы приема:

Пероральный прием в виде таблеток, внутривенный, местный, ректальный

Химические данные:

Формула:C21H30O5

Молекулярная масса:362,460 г/моль

Кортизол представляет собой стероидный гормон, принадлежащий к классу глюкокортикоидных гормонов, вырабатывается у людей пучковой зоной коры в надпочечниках. Он высвобождается в ответ на стресс и низкий уровень глюкозы в крови. Его функции заключаются в повышении уровня глюкозы в крови посредством глюконеогенеза, подавлении иммунной системы и способствовании обмену жиров, белков и углеводов. Также снижает образование костной ткани. Гидрокортизон (МНН, непатентованное название в США, Британское общепринятое название) – это название кортизола при использовании в качестве лекарственного препарата. Гидрокортизон используется для лечения людей, которые страдают нехваткой кортизола естественного происхождения. Он включен в Перечень препаратов первой необходимости ВОЗ, требуемых для основных систем здравоохранения.

Основные функции в организме

Метаболическая реакция

При начальном состоянии голодания кортизол стимулирует глюконеогенез (образование глюкозы) и активирует антистрессовые и противовоспалительные пути. Кортизол также играет важную, но косвенную, роль в печеночном и мышечном гликогенолизе, расщеплении гликогена на глюкозу-1-фосфат и глюкозу. Это осуществляется посредством его пассивного влияния на глюкагон. Кроме того, кортизол способствует активации гликоген фосфорилазы, которая необходима для оказания эпинефрином действия на гликогенолиз. При позднем состоянии голодания функция кортизола незначительно меняется, повышается гликогенез. Данная реакция дает возможность печени поглощать глюкозу, которая не используется периферийной тканью и возвращается в гликогеновые запасы печени с целью использования, если организм перейдет в состояние голодания. Повышенный уровень кортизола, если держится продолжительное время, может привести к протеолизу (расщеплению белков) и мышечной атрофии. Несколько исследований показало, что кортизол может обладать липолитическим действием (способствовать расщеплению жиров). В некоторых условиях, тем не менее, кортизол может в некоторой степени подавлять липолиз.

Иммунная реакция

Кортизол предотвращает высвобождение веществ в организме, которые вызывают воспаление. Он используется в лечении состояний, возникающих в результате избыточной активности B-клеток, обусловливающих гуморальную реакцию. Примеры включают воспаление и ревматоидные заболевания, а также аллергические реакции. Гидрокортизон с низкой потенцией, доступный в некоторых странах в качестве отпускаемого без рецепта препарата, используется для лечения проблем с кожей, таких как сыпи и экзема. Он ингибирует выработку интерлейкина (ИЛ)-12, интерферона (IFN)-гамма, IFN-альфа и фактора некроза опухолей-альфа с помощью антигенпредставляющих клеток (АПК) и T клеток-помощников (Th)1, но повышает выработку ИЛ-4, ИЛ-10 и ИЛ-13 клетками Th2. Данные результаты скорее смещаются в сторону иммунной реакции Th2, чем общей иммуносупрессии. Активация стрессового состояния (и как результат повышение уровня кортизола и сдвиг в сторону Th2), наблюдаемая во время инфекции, предположительно представляет собой защитный механизм, который предотвращает избыточную активацию воспалительной реакции. Кортизол может ослаблять активность иммунной системы. Кортизол предотвращает пролиферацию T-клеток посредством активации вырабатывающих интерлейкин-2 T-клеток, не реагирующих на интерлейкин-1 (ИЛ-1) и неспособных вырабатывать фактор роста T-клеток (ИЛ-2). Кортизол также обладает действием негативной обратной связи на интерлейкин-1. Хотя ИЛ-1 полезен в борьбе с некоторыми заболеваниями, тем не менее, эндотоксические бактерии получают преимущество посредством принуждения гипоталамуса повышать уровень кортизола (принудительный вызов секреции кортикотропин-релизинг гормона и, таким образом, противодействие ИЛ-1). Супрессорные клетки не поддаются действию глюкостероидного модифицирующего реакцию фактора (GRMF), таким образом, эффективное пороговое значение для иммунных клеток может быть даже выше, чем пороговое значение для физиологических процессов (отражающих перегруппировку лейкоцитов в лимфатических узлах, костном мозге и коже). Неотложный прием кортикостерона (эндогенного агониста рецепторов типа I и типа II) или RU28362 (агонист рецептора специфического типа II) адреналэктомированными животными вызывает изменение распределения лейкоцитов. Естественные клетки-киллеры подвергаются действию кортизола. Кортизол стимулирует многие медьсодержащие ферменты (часто до 50% от их общего потенциала), возможно, повышая доступность меди для иммунных целей. Они включают лизилоксидазу, фермент, который поперечно связан с коллагеном, и эластин. Особенно важным для иммунной реакции является стимулирование кортизолом супероксиддисмутазы, поскольку данный медьсодержащий фермент определенно используется организмом с целью обеспечения возможности супероксидов заражать бактерии.

Другие воздействия

Обмен веществ

Глюкоза

Кортизол противодействует инсулину, способствуя вызывающему гипергликемию печеночному глюконеогенезу, и ингибирует периферийное использование глюкозы (инсулиновая резистентность) посредством снижения перемещения переносчиков глюкозы (в особенности, GLUT4) к клеточной мембране. Тем не менее, кортизол повышает синтез гликогена (гликогенез) в печени. Премиссивное действие кортизола на функцию инсулина в печеночном гликогенезе наблюдалось в культуре гепатоцитов в лаборатории, хотя механизм данного действия не известен.

Кости и коллаген

Кортизол снижает образование костей, способствуя долговременному развитию остеопороза (прогрессирующее заболевание костей). Он перемещает калий из клеток в обмен на равное количество ионов натрия (смотри выше). Это может инициировать гиперкалиемию метаболического шока в результате хирургической операции. Кортизол также снижает абсорбцию кальция в кишечнике. Коллаген представляет собой важную составляющую соединительной ткани. Он жизненно необходим для опорно-двигательного аппарата и обнаруживается в мышцах, сухожилиях и суставах, а также по всему организму. Кортизол снижает синтез коллагена.

Аминокислоты

Кортизол повышает уровень свободных аминокислот в сыворотке. Он осуществляет это посредством ингибирования образования коллагена, снижая поглощение аминокислот мышцами и ингибируя синтез белков. Кортизол (как и оптикортинол) может обратимо ингибировать клетки-предшественницы иммуноглобулина A в кишечнике телят. Кортизол также ингибирует иммуноглобулин A в сыворотке, как это делает иммуноглобулин M; тем не менее, он не ингибирует иммуноглобулин E.

Заживление ран

Кортизол и стрессовая реакция обладают отрицательным действием на иммунную систему. Высокий уровень воспринимаемого стресса и повышенный уровень кортизола увеличивает время заживления ран у здоровых взрослых мужчин. У тех, кто имеет пониженный уровнем кортизола, следующий день после 4 мм пункционной биопсии демонстрирует наиболее быструю скорость заживления. У студентов стоматологии раны от пункционной биопсии заживали в среднем на 40% дольше при выполнении биопсии тремя днями ранее по сравнению с биопсией, выполненной в отношении тех же самых студентов во время летних каникул.

Электролиты и водный баланс

Кортизол действует как диуретик, повышая водный диурез, уровень гломерулярной фильтрации и ренальный поток плазмы из почек, а также повышая поглощение воды и выведение калия в кишечнике.

Натрий

Кортизол ингибирует выделение натрия из тонкого кишечника млекопитающих. Распад натрия, тем не менее, не оказывает влияние на уровень кортизола, таким образом, кортизол не может использоваться с целью регулирования уровня натрия в сыворотке. Изначальная цель кортизола может заключаться в переносе натрия. Данная гипотеза поддерживается фактом, что пресноводные рыбы используют кортизол в целях стимулирования поступления натрия внутрь, в то время как обитающие в соленой воде рыбы обладают основанной на кортизоле системой для выведения избыточного натрия.

Калий

Натриевая нагрузка усиливает интенсивное выведение калия кортизолом. Кортикостерон в данном случае сопоставим с кортизолом. Чтобы вывести калий из клетки, кортизол перемещает в клетку равное количество натрия. Это должно сделать регуляцию pH более легкой (в отличие от обычной ситуации дефицита калия, в которой два иона натрия вводится в клетку на каждые три иона калия, которые выводятся,-действие близко к деоксикортикостерону).

Желудочная и почечная секреция

Кортизол стимулирует секрецию желудочного сока. Исключительно прямое действие кортизола на выведение ионов водорода из почек заключается в стимулировании выведения ионов аммония посредствам деактивации почечного фермента глутаминазы.

Память

Кортизол действует посредством эпинефрина (адреналина) с целью создания памяти о краткосрочных эмоциональных событиях; это представляет собой предполагаемый механизм хранения ярких воспоминаний и может выступать в качестве механизма для запоминания того, чего следует избегать в будущем. Тем не менее, долговременное воздействие кортизола повреждает клетки гиппокампа; данное повреждение приводит к нарушению способности к научению. Более того, было выявлено, что кортизол ингибирует извлечение из памяти уже хранящейся информации.

Сон, стресс и депрессия

У людей были обнаружены суточные циклы уровня кортизола. Что касается людей, количество кортизола, представленное в крови, подвержено суточному колебанию; максимальный уровень наблюдается ранним утром (приблизительно в 8 часов утра) и достигает минимального уровня примерно с полуночи до 4 часов утра либо спустя от трех до пяти часов после начала сна. Информация относительно цикла дня и ночи передается от сетчатки к парным супрахиазматическим ядрам в гипоталамусе. Данный паттерн не наблюдается при рождении; расчетные данные, когда он появляется, варьируются от возраста двух недель до девяти месяцев. Измененные паттерны уровня кортизола в сыворотке наблюдаются в связи с отклоняющимся от нормы уровнем адренокортикотропина, клинической депрессией, психологическим стрессом и физиологическими стрессовыми факторами, такими как гипогликемия, болезнь, жар, травма, хирургическая операция, страх, боль, физическое напряжение или экстремальные температуры. Уровень кортизола также может отличаться у субъектов с аутизмом или синдромом Аспергера. Также существуют значительные индивидуальные различия, хотя обычно люди демонстрируют устойчивые ритмы.

Действие во время беременности

Во время беременности у людей повышенная выработка кортизола у плода с 30 по 32 неделю запускает выработку у плода легочного сурфактанта для содействия созреванию легких. У плода овцы глюкокортикоиды (преимущественно кортизол) повышаются приблизительно после 130 дня, при этом легочный сурфактант значительно повышается в ответ примерно после 135 дня, и, хотя кортизол эмбрионов овцы большей частью материнского происхождения в течение первых 122 дней, 88 процентов или более становится эмбрионального происхождения после 136 дня беременности. Хотя временной период роста концентрации кортизола эмбриона у овец может в некоторой степени варьироваться, он составляет в среднем 11,8 дней до начала родового акта. У нескольких видов домашнего скота (например, корова, овца, коза и свинья) всплеск уровня кортизола у эмбриона в конце беременности запускает родовой акт посредством устранения прогестерона, блокирующего растяжение шейки матки и миометральные сокращения. Механизмы, обеспечивающие данное действие на прогестерон, различаются среди видов. У овец, когда прогестерон, достаточный для поддержания беременности, вырабатывается плацентой приблизительно после 70 дня беременности, всплеск предродового кортизола эмбриона запускает плацентарное ферментативное превращение прогестерона в эстроген. (Повышенный уровень эстрогена стимулирует секрецию простагландина и развитие рецептора окситоцина). Воздействие кортизола на эмбрион во время беременности может давать множество связанных с развитием результатов, включая изменение предродовых и послеродовых картин роста. У игрунок, вида американских приматов, беременные самки имеют колеблющийся уровень кортизола во время беременности, как у плода, так и у самой самки. Мусто и др. (2012 г.) показали, что младенцы, рожденные от матерей с высоким уровнем кортизола во время первого триместра беременности, имеют более низкую скорость роста индекса массы тела (BMI), чем рожденные от матерей с низким уровнем кортизола во время беременности (приблизительно на 20% ниже). Тем не менее, послеродовая скорость роста у младенцев матерей с высоким уровнем кортизола более высокая, чем у рожденных от матерей с низким уровнем кортизола в поздние послеродовые периоды времени, а завершение наверстывания роста происходит с возраста 540 дней. Эти результаты свидетельствуют, что воздействие кортизола на плод во время беременности обладает важным потенциалом программирующего действия на до- и послеродовой рост детеныша приматов.

Синтез и высвобождение

Кортизол вырабатывается в организме человека пучковой зоной надпочечника, вторым из трех слоев, составляющих кору надпочечника. Верхний слой образует внешнюю «кору» каждого надпочечника, располагаясь поверх почек. Высвобождение кортизола контролируется гипоталамусом, регионом головного мозга. Секреция кортикотропин-релизинг гормона (CRH) гипоталамусом заставляет клетки в близлежащей передней доле гипофиза выделять другой гормон, адренокортикотропный гормон (АКТГ), в сосудистую систему, посредством которой кровь переносит его в кору надпочечника. АКТГ стимулирует синтез кортизола, глюкокортикоидов, минералокортикоидов и дегидроэпиандротестостерона (ДГЭА).

Нормальный уровень

Нормальные значения в отношении человека приведены в следующих таблицах (нормы варьируются среди видов). Измеряемый уровень кортизола и, вследствие этого, диапазоны нормальных значений, зависят от применяемого аналитического метода и факторов, таких как пол и возраст. По этой причине результаты анализов всегда должны интерпретироваться с использованием диапазона нормальных значений лаборатории, в которой получены результаты. При использовании молекулярного веса в 362,460 г/моль, коэффициент перевода из мкг/дл в нмоль/л приблизительно составит 27,6; таким образом, 10 мкг/дл приблизительно будут равны 276 нмоль/л.

Нарушения выработки кортизола

Повышенный уровень кортизола: избыточный уровень кортизола в крови.

Пониженный уровень кортизола: недостаточный уровень кортизола в крови.

Нарушения выработки кортизола, а также некоторые вытекающие состояния, включают:

Первичный повышенный уровень кортизола (синдром Кушинга)

Первичный пониженный уровень кортизола (болезнь Аддисона, синдром Нельсона)

Вторичный повышенный уровень кортизола (гипофизарная или эктопированная опухоль, болезнь Кушинга, ложный синдром Кушинга)

Вторичный пониженный уровень кортизола (гипофизарная опухоль, синдром Шихана)

Регулирование

Первичное регулирование кортизола осуществляется гипофизарным пептидом, адренокортикотропным гормоном (АКТГ). АКТГ, предположительно, контролирует кортизол посредством управления движением кальция в секрецирующих кортизол мишеневидных клетках. АКТГ, в свою очередь, контролируется гипоталамическим пептидом кортикотропин-релизинг гормоном (CRH), который находится под нервным контролем. Кортикотропин-релизинг гормон действует синергично с аргинин вазопрессином, ангиотензином II и эпинефрином. (у свиней, у которых не вырабатывается аргинин вазопрессин, синергично с кортикотропин-релизинг гормоном действует лизин вазопрессин. ) Когда активированные макрофаги начинают выделять интерлейкин-1 (ИЛ-1), который синергично с CRH повышает уровень АКТГ, T-клетки также выделяют модифицирующий глюкостероидную реакцию фактор (GRMF или GAF), а также ИЛ-1; оба повышают количество кортизола, необходимо для ингибирования практически всех иммунных клеток. Иммунные клетки затем приобретают свою собственную регуляцию, но более высокое пороговое значение кортизола. Повышение уровня кортизола у диарейных телят минимально по сравнению со здоровыми телятами и со временем падает. Клетки не утрачивают полностью свое преимущество «борьбы или бегства», потому что интерлейкин-1 синергичен с CRH. Кортизол даже обладает эффектом негативной обратной связи на интерлейкин-1, что особенно полезно для лечения заболеваний, который вынуждают гипоталамус выделять слишком много CRH, такие как вызываемые эндотоксическими бактериями заболевания. Супрессорные иммунные клетки не поддаются действию GRMF, таким образом, эффективное предельное значение для иммунных клеток может быть даже выше, чем предельное значение для физиологических процессов. GRMF (в данном отношении известный как GAF) влияет преимущественно на печень (а не на почки) в целях некоторых физиологических процессов. Посредник с высоким содержанием калия (который стимулирует секрецию альдостерона в лабораторных условиях) также стимулирует секрецию кортизола из пучковой зоны собачьих надпочечников - в отличие от кортикостерона, в отношении которого калий не обладает действием. Калиевая нагрузка также повышает уровень АКТГ и кортизола у людей. Это предположительно является причиной того, почему дефицит калия вызывает снижение уровня кортизола (как упоминалось) и снижает преобразование 11-деоксикортизола в кортизол. Это также может играть роль в боли ревматоидного артрита; уровень калия в клетках всегда низок при ревматоидном артрите.

Факторы, снижающие уровень кортизола

Факторы, повышающие уровень кортизола

Фармакология

Гидрокортизон представляет собой фармацевтическое понятие для обозначения кортизола, применяемого для перорального приема, внутривенных инъекций или местного нанесения. Он используется в качестве иммуносупрессорного препарата, применяемого посредством инъекций для лечения тяжелых аллергических реакций, таких как анафилактический шок и отек Квинке, вместо преднизолона у пациентов, нуждающихся в стероидном лечении, но неспособных принимать пероральные лекарственные препараты, и периоперативно у пациентов, находящихся на долговременном стероидном лечении, с целью предотвращения аддисонического криза. Он может применяться местно при аллергических сыпях, дерматите, псориазе и других определенных воспалительных заболеваниях кожи. Он также может вводиться в суставы, воспаленные в результате таких заболеваний как подагра. Флутиказона пропионат представляет собой кортикостероид, применяемый в назальных спреях и ингаляторах при астме. По сравнению с гидрокортизоном, преднизолон практически в четыре раза сильнее, а дексаметазон сильнее примерно в сорок раз в отношении противовоспалительного действия. Крема и мази гидрокортизона для местного применения доступны во многих странах без рецепта в концентрации в диапазоне от 0,05% до 2,5% (в зависимости от местных норм), при этом формы с более высокой концентрацией отпускаются только по рецепту. Закрытие кожи после нанесения повышает абсорбцию и усиливает действие. Иногда такой метод предписывается врачом, но в иных случаях этого следует избегать для предотвращения передозировки и системного эффекта.

Связывание с белком

Большая часть сывороточного кортизола (практически 4%) связывается с белками, включая кортикостероид-связывающий глобулин (CBG) и сывороточный альбумин. Свободный кортизол с легкостью проходит через клеточные мембраны, где он внутриклеточно связывается с рецепторами кортизола.

Биохимия

Биосинтез

Кортизол синтезируется из холестерина. Синтез происходит в пучковой зоне коры надпочечника. (Название кортизол получено от слова кортекс, кора). В то время как кора надпочечника также вырабатывает альдостерон (в клубочковой зоне) и некоторые половые гормоны (в сетчатой зоне), кортизол представляет собой ее основной секрет у людей и нескольких других видов. (Тем не менее, у домашнего скота, уровень кортикостерона близок или превышает уровень кортизола). Медуллярное вещество надпочечника находится под корой, в основном выделяя катехоламины адреналин (эпинефрин) и норадреналин (норэпинефрин) в условиях симпатической стимуляции. Синтез кортизола в надпочечниках стимулируется передней долей гипофиза за счет адренокортикотропного гормона (АКТГ); выработка АКТГ, в свою очередь, стимулируется кортикотропин-релизинг гормоном (CRH), который высвобождается гипоталамусом. АКТГ повышает концентрацию холестерина во внутренней митохондриальной мембране посредством регуляции белка STAR (стероидогенного острого регуляторного белка). Он также стимулирует основной ограниченный по скорости этап синтеза кортизола, в котором холестерин преобразуется в прегненолон и катализируется цитохромом P450SCC (расщепляющий боковую цепь фермент).

Метаболизм

Кортизол метаболизируется системой 11-бета гидроксистероидной дегидрогеназы (11-бета HSD), которая состоит из двух ферментов: 11-бета HSD1 и 11-бета HSD2.

11-бета HSD1 использует кофактор НАДФН для преобразования биологически инертного кортизона в биологически активный кортизол

11-бета HSD2 использует кофактор НАД+ для преобразования кортизола в кортизон

В целом, суммарный эффект заключается в том, что 11-бета HSD1 способствует повышению локальных концентраций биологически активного кортизола в данной ткани; 11-бета HSD2 способствует снижению локальных концентраций биологически активного кортизола. Кортизол также метаболизируется в 5-альфа тетрагидрокортизол (5-альфа THF) и 5-бета тетрагидрокортизол (5-бета THF), в данных реакциях 5-альфа редуктаза и 5-бета редуктаза представляют собой ограничивающие скорость факторы соответственно. 5-бета редуктаза также представляет собой ограничивающий скорость фактор в преобразовании кортизона в тетрагидрокортизон (THE). Изменение 11-бета HSD1 играет роль в патогенезе ожирения, гипертензии и инсулиновой резистентности, известных как метаболический синдром. Изменение 11-бета HSD2 имеет отношение к гипертонической болезни и приводит к синдрому выраженного избытка минералокортикоидов (SAME).

Механизм действия гормона

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.

Из чего синтезируется гормон

Кортизол синтезируется из холестерола, который в основном поступает из крови в составе ЛПНП или синтезируется в клетках из ацетил-КоА. Значительная часть эфиров холестерола накапливается в цитозоле клеток в липидных каплях. Под влиянием АКТГ происходит активация специфической эстеразы, и свободный холестерол транспортируется в митохондрии.

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).

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.

В мембранах ЭР 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 (P 450-C21), локализованной в мембране ЭР, и превращается в 11-дезоксикортизол, который переносится во внутреннюю мембрану митохондрий, где гидроксилируется при участии цитохрома Р 450-с11 с образованием кортизола.

Скорость синтеза и секреции кортизола стимулируются в ответ на стресс, травму, инфекцию, понижение концентрации глюкозы в крови. Повышение концентрации кортизола подавляет синтез кортиколиберина и АКТГ по механизму отрицательной обратной связи.

Внутриклеточная локализация синтеза кортизола:

• 1 - аденилатциклазный комплекс;
• 2 - холестеролэстераза;
• 3 - протеинкиназа А;
• 4 - холестеролдесмолаза отщепляет боковую цепь холестерола. ХС - холестерол; ЭХС - эфиры холестерола.

Мое почтение, уважаемые читатели! Довольно часто в своих статьях мы говорили про факторы роста мышц, питание для их наращивания, однако практически ни слова не упоминали про якоря, которые могут свести на нет весь Ваш тренировочный процесс. Об одном таком якоре мы сегодня и поговорим, и имя ему – гормон кортизол. Практически все бодибилдеры боятся его как огня и считают его поистине врагом номер один в деле анаболизма мышц. Так это или нет, нам и предстоит разобраться в этой заметке.

Итак, занимайте свои места, мы начинаем.

Гормон кортизол: химия и биология и его роль в наборе мышечной массы

Вы уже довольно не плохо должны разбираться в гормонах, ведь мы уже рассмотрели такие из них, как и . Кортизол стоит в стороне от этих гормонов, так как его действия вряд ли можно причислить к созидательным, скорее наоборот – ему больше присуща деструктивная сторона.

Многие бодибилдеры боятся этого “разрушителя”. Да, действительно – другом этот гормон назвать очень сложно, но вот врагом – уж точно язык не поворачивается. Почему? Узнаем далее.

Сейчас я может быть разрушу представление многих о том, как обзавестись большими мышцами и рельефным телом. Во всех учебниках нам твердят, что необходимо технично тренироваться, и качественно восстанавливаться - это действительно так, выдохнули:). Однако я бы еще добавил к этим постулатам умение манипулировать (искусно управлять ) своим гормональным фоном, т.е. секрецией анаболических и катаболических гормонов.

Любой атлет (независимо от того, билдер он или фитнесист) должен всеми силами стараться подавлять и пресекать попытки организма разрушить мышечную массу. В частности, необходимо постоянно мониторить и держать в “ежовых” рукавицах секрецию такого гормона, как кортизол.

Гормон кортизол - что такое

Cortisol – глюкокортикоидный гормон-разрушитель, который в ответ на физический/эмоциональный стресс (утомление) , секретируется корой надпочечников. Задача кортизола – в случае стрессовой ситуации оказать “успокаивающее” действие на организм, т.е. заставить его подавить иммунный ответ и прекратить “болезненно” реагировать на проблему.

Гормон кортизол: эффекты

Эффекты, которые оказывает кортизол:

• повышенный распад белков/жиров/углеводов;
• вмешивание в процессы строительства белковых структур;
• повышение клеточного метаболизма;
• усиление синтезирующей функции печени;
• сужение сосудов;
• повышение артериального давления;
• противовоспалительный эффект.

В процессе повышения секреции этого гормона резко снижается синтез белка. Этот метаболический сдвиг возникает вследствие поиска организмом альтернативного источника топлива. И эту задачу призван решить кортизол.

Во время интенсивных занятий или в период поста (недоедания) в крови понижается уровень глюкозы. Гормон-разрушитель зря времени не теряет и начинает активно запускать процессы распада мышечных волокон. В следствии этого аминокислоты из мышц могут быть использованы для синтеза молекул глюкозы в процессе глюконеогенеза (синтез глюкозы из неуглеводных остатков) . Вообще, гормон призван мобилизовать простейшие питательные вещества: аминокислоты он получает в результате распада белков, а глюкозу – получает из гликогена.

Организм – это думающая и саморегулирующаяся система, поэтому один раз испытав стресс, он повышает уровень глюкозы и аминокислот, чтобы обеспечить себя (в будущем) строительным материалом для восстановления. Когда организм человека находится “под стрессом”, он не может себе позволить тратить энергию вхолостую, поэтому, запуская распад белка, кортизол одновременно приостанавливает его синтез. Ведь согласитесь, ломать и тут же строить – это нонсенс.

Давайте чуть подробнее рассмотрим механизмы выработки кортизола.

Гормон кортизол: механизмы выработки

В организме все начинается с головы, т.е. с ЦНС. Реагируя на внешние воздействия (стресс, нагрузки и т.п.) "черепушка" посылает нервные импульсы в гипоталамус. Ответной реакцией служит секреция специального гормона, который переносится с кровью в гипофиз. Все это стимулирует к выбросу кортикотропина (АКТГ-гормона) . Последний, попав в общий кровоток и надпочечники, вызывает секрецию кортизола корой надпочечников (см. изображение) .

Этот гормон-разрушитель достигает клеток печени, проникает в их цитоплазму и налаживает связь со специальными белками. Они то и отвечают за обратную связь – реакцию организма на кортизол и внешние причины его вызвавшие.

Ответная реакция состоит в:

• усилении синтеза глюкозы в печени;
• замедлении распада глюкозы;
• синтезе белков в тканях (в т.ч. мышечной) .

Из всего вышесказанного можно сделать простой вывод. Организм в результате стресса старается экономить имеющиеся энергетические ресурсы (снизить их расходование мышечной тканью) и восполнить утраченное (депо гликогена в печени может быть легко использовано в качестве легко мобилизуемого источника энергии) .

Примечание:

Организм здорового мужчины вырабатывает до 25 мг кортизола в сутки, в результате стресса эта цифра может достигнуть 250 мг. 90 минут – это время, которое требуется для выведения из организма 1/2 начального количества кортизола.

Гормон кортизол и физические нагрузки: разрушение мышц

Почему происходит разрушение кортизолом мышц? Довольно интересный вопрос, если не вдаваться в химические подробности, то в двух словах сей процесс можно описать так.

При повышении уровня кортизола в мышцах запускается механизм разрушения тканей, т.е. мышечные клетки распадаются до простейших компонент (аминокислот и глюкозы) , способных усваиваться организмом. В результате стресса повышается кровяное давление, и это ускоряет направление в мозг большого количества свободной глюкозы (полученной при распаде) . Все эти процессы, в конечном итоге, вызывают “адреналиновый шок” – одномоментный, резкий прилив энергии, и организм испытывает колоссальные нагрузки.

Многие, дочитавшие из Вас до этого места, уже наверняка невзлюбил кортизол. Однако тут стоит понимать, что хотя этот гормон и является спусковым механизмом по запуску массированного разрушения мышечных клеток, но опасен для организма бодибилдера именно его избыток в крови или постоянный недостаток.

Так, например, постоянно высокая концентрация этого гормона приводит к беспричинному стрессу, повышенной раздражительности и нарушению метаболизма (обмена веществ) . Последнее, чаще всего, проявляется в виде ожирения или усиленного отложения жира в проблемных зонах человека (мужчины – живот, низ спины; женщины – бедра) .

Примечание:

Избыток стрессового гормона чаще всего возникает из-за постоянного синдрома перетренированности атлета.

В свою очередь, нехватка в организме кортизола приведет к невозможности результативно тренироваться. Т.к. он обладает сильным противовоспалительным действием и всячески способствует расслаблению мышц после физической нагрузки. Если же кортизола в крови недостаточно, Ваши мускулы после работы с отягощениями (многочисленных микроразрывов и травм) будут испытывать серьезные воспаления и боли.

Таким образом, можно сделать вывод, что во всем должна быть золотая середина.

Полезно будет знать, что в первые минуты физической активности уровень стрессового гормона повышается до 60-65 ед, затем снижается примерно до 30 . После 50 минут тренинга его уровень снова начинает расти.

Теперь давайте поговорим о самих тренировках.

Гормон кортизол: тренировки

Из графика выше можно сделать вывод, что идеальным временем для тренировок можно назвать период в 45-50 минут. За пределами этой временной зоны уровень кортизола повышается и организм запускает процессы разрушения.

Имейте это ввиду при составлении своей .

Упрямая статистика говорит, что у 9 из 10 качков-любителей повышенный уровень стрессового гормона. Если копнуть поглубже, то можно понять, что ничего в этом удивительного нет. Ведь обычно в зал приходят “мирские” люди, а это значит, у каждого свои личные проблемы, стрессовая работа (начальник-монстр) , учеба (заваленная сессия) и т.п.

Все это - далеко не идеальные условия для тренинга. Именно такое совмещение порождает низкую результативность именно у новичков-любителей.

Примечание:

Вы должны либо полностью отгораживаться от внешнего мира хотя бы на период, пока Вы находитесь в зале. Либо все бросить и отдаться только в руки бодибилдинга, как это делали культуристы золотого века, в частности - Арнольд. Знаете ли вы, что за неделю до старта турнира “мистер Олимпия” у терминатора умер отец. Его спросили, сможет ли он приехать, чтобы проводить его в последний путь. Он спокойно ответил: “нет, я этого сделать не могу, у меня турнир”. Арни понимал, что подобный стресс не дал бы ему победить и принял решение, которое нам кажется кощунственным.

Если Вы любите интенсивные силовые нагрузки и опасаетесь, что такого рода тренировки негативно отразятся на Ваших результатах – не переживайте. Да, уровень кортизола после нее может возрасти на 50% , однако это не есть истина в последней инстанции, потому что механизм и профили его секреции очень сложные и не укладываются в теорию и цифры.

Уровень кортизола в течении дня постоянно меняется, поэтому его повышенная секреция в результате действия внешних факторов (больших нагрузок и т.п.) – это показатель стабильности и точности работы эндокринной системы атлета. Своевременная реакция (в виде резкого возрастания концентрации кортизола после нагрузки) организма - вполне нормальная реакция организма.

Многие при накачке пресса из 6 кубиков обвиняют кортизол в накоплении абдоминального жира в области живота. На самом деле, стрессовый гормон влияет на количество висцерального жира (окружает внутренние органы) , а не подкожного. Поэтому, если кубиков не видать, значит самое время .

Гормон кортизол: методы его снижения

Мы уже поняли, что под действием нагрузок меняется гормональный фон. Но вот как он меняется и какое влияние оказывает на это изменение питание, мы и выясним.

Сразу после тренировки многие любят восполнить свои запасы: водой (1, плацебо) , углеводами (2 ) , аминокислотами (3 ) и углеводами+аминками (4 ) . Результаты между краткосрочными (сразу после тренировки) и отдаленными последствиями (спустя 3 месяца) в изменении секреции гормонов представлены ниже.

На графике видно, что процент потери жировой массы у всех примерно одинаков. Наибольшего же прироста мышечной массы добилась 4 группа. Изменение уровня секреции кортизола наглядно демонстрирует следующее изображение.

Уровень кортизола после тренировки увеличился более чем на 50% (группа “плацебо”) . И остался без изменений у группы “аминокислоты”. Углеводы, полученные в составе посттренировочного напитка, снизили секрецию гормона стресса (группы 2 и 4 ) . При приеме углеводов (глюкозы из спортивного напитка) организму нет нужды самому создавать сахар, поэтому уровень кортизола не повышается.

Проанализируйте графики и сделайте собственные выводы о том, что лучше Вам потреблять после тренировки. Однако запомните, со временем мышцы привыкают к нагрузке и реагируют на них все меньшим выбросом кортизола даже без спортивного питания.

Примечание:

В мышцах человека содержится больше кортизоловых рецепторов, поэтому, когда организм прекращает тренироваться, распад мышц происходит в ускоренном режиме. Вывод – тренируйтесь тяжело, интенсивно, с правильно поставленной техникой (без ) и не очень часто. В упражнении должны работать мышцы, а не сухожилия.

Ну вот, мы и подошли к десерту, а именно к рекомендациям, которые помогут Вам снизить (или хотя бы контролировать на должном уровне) концентрацию кортизола в организме. Итак, записывайте:

Совет №1.

Чтобы не поддаваться катаболическому действию кортизола, необходимо понизить секрецию этого гормона и одновременно повысить выработку противоположных – анаболических. Сдвиньте общий баланс в сторону протеинового синтеза, осуществляемого анаболическими гормонами – тестостерон, гормон роста, инсулин, iGF-1. Усиливайте секрецию естественным путем, через и пищевые добавки.

Совет №2.

Увеличьте калорийность суточного рациона и повысьте содержание белка в рационе (с 2 до 2,5 гр) . Постарайтесь придерживаться соотношения по жирам Омега-3 и Омега-6 как 1:1 (т.е. равные доли) .

Совет №3.

Аминокислоты с разветвленной боковой цепью (лейцин, изолейцин и валин) . Если Вы знакомы со спортивным питанием, то включите в свой рацион 5-10 г ВСАА. Смешайте их с простыми углеводами (30 гр) и употребляйте в жидком виде прямо на тренировке.

Совет №4.

Употребляйте перед тренировкой витамин С (1-2 гр) и чеснок. Пусть весь зал “учует”, что сегодня Вы решили понизить уровень кортизола своими средствами:).

Совет №5.

Сходите в аптеку и прикупите экстракт радиоллы розовой – тонизирующее средство, повышающее Вашу сопротивляемость неблагоприятным внешним воздействиям.

Совет №6.

Уделяйте достаточное внимание отдыху, восстановлению. Спите не менее 8 часов. Посещайте различные расслабляющие процедуры: спа, кедровая бочка, массаж и т.п.

Совет №7.

Скажите нет перетренированности. Тренировка не более 45-60 минут.

Совет №8.

Не переживайте по мелочам и старайтесь избегать стрессовых ситуаций/людей. Палец вверх и улыбка до ушей!

Ну, вот десерт и съеден, подведем итоги.

Послесловие

Сегодня мы целую статью посвятили такому гормону, как кортизол. Основной вывод, который Вы должны сделать: не так страшен гормон, как его малюют. Конечно, нужно бороться с его катаболической активностью, но не стоит перебарщивать и уделять этому слишком большое количество времени. Организм сам подскажет, что и когда нужно делать, Ваша задача - не проспать эти сигналы.

На сим все, рад был писать для Вас. До новых встреч, заходите чаще, Вам здесь всегда рады!

PS . Не ограничиваемся чтением, отписываем вопросы и комментарии – оставьте свой след в истории!

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

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.