КОРТИЗОЛ [ cortisol ] (Англ.: cortisone + -ol, 1951).
Кортизол, или гидрокортизон - это стероидный гормон, вырабатываемый в пучковой зоне коркового вещества надпочечников. Кортизол относится к классу кортикостероидов и является основным глюкокортикоидом. Кортизол и его метаболиты составляют в организме ~80% всех глюкокортикоидов.
В корковом веществе надпочечников синтезируются десятки различных стероидов. Большинство из них являются промежуточными продуктами метаболизма. Некоторые из них секретируются в значительном количестве. Отдельные стероиды обладают заметной гормональной активностью.
Эти гормоны, в совокупности называют кортикостероидами. В соответствии с преобладающим, то есть наиболее вероятным характером действия кортикостероиды разделяют на три класса: глюкокортикоиды, минералокортикоиды и андрогены. Действие кортикостероидов имеет вероятностный (частично регулярный) характер, так что распределения вероятностей значений показателей действия отдельных кортикостероидов перекрывают друг друга. Например, глюкокортикоиды отчасти проявляют минералокортикоидный эффект, а минералокортикоиды отчасти обладают глюкокортикоидной активностью.
Глюкокортикоиды - это кортикостероиды, являющиеся средством управления метаболизмом углеводов, белков, жиров и нуклеиновых кислот.
Минералокортикоиды - это кортикостероиды, преимущественно оказывающие действие на метаболизм минеральных веществ и воды. Механизм действия гормонов-стероидов состоит в том, что сначала они взаимодействуют со специфическими внутриклеточными биохимическими рецепторами. Комплекс гормон-рецептор связывается со особыми участками ДНК и действует на экспрессию генов. В результате этого действия изменяется скорость синтеза некоторых белков. Это, в свою очередь, изменяет определённые процессы метаболизма, например глюконеогенез, соотношение концентраций ионов натрия, Na+ и калия, К+ в жидкостях организма.
Средством управления секрецией кортизола является адренокортикотропный гормон (АКТГ) аденогипофиза. Секреция адренокортикотропного гормона аденогипофиза управляется посредством кортиколиберина (адренокортиколиберин), гормона паравентрикулярного ядра гипоталамуса. Адренокортиколиберин вырабатывается нейросекреторными клетками мелкоклеточного отдела паравентрикулярного ядра гипоталамуса. Секреция кортизола и секреция адренокортиколиберина находятся в отношениях отрицательного взаимодействия (обратной связи). Увеличение концентрации кортизола в плазме крови снижает интенсивность секреции адренокортиколиберина. И наоборот, уменьшение концентрации кортизола в плазме крови увеличивает интенсивность секреции адренокортиколиберина в гипоталамусе. В свою очередь, увеличение секреции адренокортиколиберина увеличивает интенсивность секреции адренокортикотропного гормона. В коре надпочечников АКТГ увеличивает скорость отщепления боковой цепи от холестерола. Эта реакция определяет скорость синтеза стероидных гормонов в целом.
Синтез и высвобождение АКТГ, а следовательно и кортизола, регулируется посредством нейрогенных управляющих сигналов, поступающих из различных отделов нервной системы. Существует частично регулярная периодичность секреции цепи гормонов адренокортиколиберин - адренокортикотропный гормон - кортизол. Эта периодичность приблизительно синхронна с циклами сон-бодрствование, питание - голодание. Об этом свидетельствуют следующие факты. Сразу после засыпания уровень концентрации кортизола в плазме крови повышается. К моменту пробуждения уровень концентрации кортизола достигает максимальных значений. После пробуждения уровень концентрации кортизола в плазме крови постепенно снижается к концу дня и в ранее вечерние часы до минимальных значений. Вероятностная методология предусматривает оценку не только уровня, но и дисперсии физиологических показателей. Однако, мне не удалось обнаружить публикации с данными о вариативности интенсивности секреции кортизола. На интенсивность секреции кортизола влияют многие экзогенные факторы. Среди них: физические и психические стрессы, сопровождающиеся тревогой, страхом, волнениями и болью. Влияние этих факторов могут доминировать над нормальными механизмами отрицательной обратной связи и суточных ритмов.
В печени, липофильные молекулы глюкокортикоидов модифицируются. В результате модификации они становятся водорастворимыми и способными экскретироваться. Большая часть стероидов, попадающих в кишечник вместе с жёлчью, реабсорбируется и поступает в кишечно-печеночный кровоток. Около 70% водорастворимых стероидов эскретируется с мочой, 20% выделяется с калом, остальные стероиды выводятся из организма через кожу.
Схема. Биосинтез стероидов в пучковой и сетчатой зонах коры надпочечника = Steroid biosynthesis in the zona fasciculata and zona reticularis of the adrenal cortex. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
 |
Примечание:
|
Steroid biosynthesis in the zona fasciculata and zona reticularis of the adrenal cortex. The major secretory products are underlined. The enzymes for the reactions are numbered on the left and at the top of the chart, with the steps catalyzed shown by the shaded bars. 1. P450scc, cholesterol 20,22-hydroxylase:20,22 desmolase activity; 2. 3HSD/ISOM, 3-hydroxysteroid dehydrogenase; 5-oxosteroid isomerase activity; 3. P450c21, 21-hydroxylase activity; 4. P450c11, 11-hydroxylase activity; 5. P450c17, 17-hydroxylase activity; 6. P450c17, 17,20-lyase/desmolase activity; 7. sulfokinase. |
|
Таблица. Главные назначения глюкокортикоидов. Модификация: Gardner D.G., Shoback D.M., Eds. Greenspan's Basic & Clinical Endocrinology. 9th ed., Lange, 2011, 960 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации. |
Управляемые процессы |
№ |
Объект управления |
Назначение глюкокортикоидов, результат действия глюкокортикоидов |
Промежуточный метаболизм = Intermediary metabolism |
1 |
Печень = Liver |
Увеличение экспрессии ферментов, катализирующих глюконеогенез, фосфоэнолпируват-карбоксикиназы, глюкозо-6-фосфатазы, фруктозо-2,6-дифосфатазы = Increased expression of gluconeogenic enzymes, phosphoenolpyruvate carboxykinase, glucose-6-phosphatase, and fructose-2,6-bisphosphatase |
2 |
Жировая ткань = Adipose tissue |
Способствуют реализации сигналов управления липолизом (катехоламины, гормон роста), что приводит к увеличению уровня концентрации свободных жирных кислот, являющихся материалом для глюконеогенеза = Permissive for lipolytic signals (catecholamines, GH) leading to elevated plasma FFA to fuel gluconeogenesis |
3 |
Скелетные мышцы = Skeletal muscle |
Являются средством управления убиквитин-зависимой деградации фибриллярных белков мышечной ткани (посредством активации убиквитина). Деградация белков приводит к увеличению уровня концентрации аминокислот, являющихся материалом для глюконеогенеза = Degradation of fibrillar muscle proteins by activating the ubiquitin pathway, thereby providing amino acid substrates for gluconeogenesis |
4 |
Концентрация глюкозы в плазме крови = Plasma glucose |
Являются средством регулирования концентрации глюкозы в плазме крови во время голодания (антигипогликемическое действие) и стресса (гипергликемическое действие, увеличение концентрации глюкозы в плазме крови) Maintains plasma glucose during fasting (antihypoglycemic action); increases plasma glucose during stress (hyperglycemic action) |
Гомеостаз кальция = Calcium homeostasis |
5 |
Почки = Kidney |
Уменьшает реабсорбцию кальция = Decreased reabsorption of calcium |
6 |
Кости, хрящи = Bone, cartilage |
Являются средством управления (торможение) перестройкой костной ткани, синтезом коллагена = Inhibition of collagen synthesis and bone deposition |
7 |
Желудочно-кишечный тракт = Gastrointestinal tract |
Являются средством управления (торможение) всасыванием кальция, магния, фосфатов. Действие антагонистично действию кальцитриола = Inhibition of calcium, magnesium, and phosphate absorption by antagonizing calcitriol actions |
Другие эндокринные органы и системы = Other endocrine systems |
8 |
Гипоталамус, гипофиз = Hypothalamus, pituitary |
Являются средством управления (торможение) секрецией эндогенных опиоидов, гонадолиберина и гонадотропного гормона, средством управления (стимуляция) экспрессией гена гормона роста гипофизом, средством управления (торможение, через гипоталамус) секрецией гормона роста = Decreases endogenous opioid production; depresses gonadotroph responsiveness to GnRH; stimulates GH gene expression by the pituitary; inhibits GH secretion via the hypothalamus |
9 |
Поджелудочная железа (островки Лангерганса) = Pancreas |
Являются средством управления (торможение) секрецией инсулина. Механизм действия: снижение эффективности влияния цитоплазматического кальция Ca2+ на процессы экзоцитоза = Inhibits insulin secretion by decreasing the efficacy of cytoplasmic Ca2+ on the exocytotic process |
10 |
Мозговое вещество надпочечника = Adrenal medulla |
Являются средством управления (стимуляция) экспрессией и активностью фенилэтаноламин-N-метилтрансферазы (синтез адреналина) = Increases PNMT expression and activity (epinephrine synthesis) |
11 |
Белки плазмы крови - переносчики гормонов = Carrier proteins |
Уменьшение уровня концентрации всех главных белков плазмы крови - переносчиков гормонов Decreases all major hormone-binding proteins (CBG, cortisol-binding globulin, SHBG, sex hormone-binding globulin, TBG, thyroxine-binding globulin) |
Система иммунитета = Immune system |
12 |
Вилочковая железа, лимфоциты = Thymus, lymphocytes |
Обусловливает возрастную инволюцию вилочковой железы и её атрофию = Causes age-related involution of the thymus; induces thymic atrophy |
13 |
Моноциты = Monocytes |
Являются средством управления (торможение) пролиферацией моноцитов и представлением антигена. Являются средством управления (торможение) выработки интерлейкина-1, интерлейкина-6 и α - фактора некроза опухоли = Inhibits monocyte proliferation and antigen presentation; decreased production of IL-1, IL-6, and TNF-α |
14 |
Гранулоциты = Granulocytes |
Посредством подавления экспрессии адгезионных молекул обусловливает демаргинацию нейтрофилов (переход из маргинального пристеночного пула в циркулирующий пул) = Demargination of neutrophils by suppressing the expression of adhesion molecules |
15 |
Воспалительная реакция = Inflammatory response |
Являются средством управления (торможение) процессом воспаления. Механизм действия: снижение активности ферментов фосфолипаз-А2 (PLA2) приводит к уменьшению выработки лейкотриенов и простагландинов, подавляет экспрессию циклооксигеназы-2 (COX-2) = Inhibition of inflammation by inhibiting PLA2, thereby inhibiting production of leukotrienes and prostaglandins; suppresses COX-2 expression |
16 |
Эритроциты = Erythrocytes |
Значимых влияний не обнаружено = No significant effect |
Кожа и соединительные ткани = Skin and connective tissue |
17 |
Клетки = Cells |
Являются средством управления (торможение) пролиферации фибробластов и кератиноцитов Antiproliferative for fibroblasts and keratinocytes |
Грудные железы = Breast |
18 |
Секреторный эпителий = Mammary epithelium |
Являются средством управления лактацией = Mandatory requirement for lactation |
Лёгкие = Lung |
19 |
Пневмоциты-II альвеолярных ацинусов = Type II alveolar cell |
Являются средством управления (стимуляция) выработкой сурфактанта = Stimulation of surfactant production |
Сердечно-сосудистая система = Cardiovascular system |
20 |
Сердце = Heart |
Являются средством управления (стимуляция) сократимостью миокарда = Increased contractility |
21 |
Кровеносные сосуды = Vasculature |
Являются средством управления (стимуляция) реактивностью к вазоконстрикторам (катехоламины, ангиотензин II) = Increased vascular reactivity to vasoconstrictors (catecholamines, angiotensin II) |
Концентрация ионов натрия (Na+), калия (K+), объём внеклеточных жидкостей = Na+, K+, and ECF volume |
22 |
Почки = Kidney |
Являются средством управления (стимуляция) скоростью фильтрации в тельцах нефрона. Усиливают медикаментозные воздействия на биохимические рецепторы для минералокортикоидов = Increased GFR and nonphysiologic actions on mineralocorticoid receptors |
23 |
Задняя доля гипофиза = Posterior pituitary |
Являются средством управления питуицитами = Pituicytes |
Психические функции = Psychiatric parameters of CNS function |
24 |
Сознание = Mood |
Эукортисолемия сохраняет эмоциональный баланс = Eucortisolemia maintains emotional balance |
25 |
Аппетит = Appetite |
Являются средством управления (стимуляция) аппетитом = Increases appetite |
26 |
Сон = Sleep |
Являются средством управления (подавление) REM-фазы сна (парадоксальный сон, фаза быстрых движений глаз) = Suppression of REM sleep |
27 |
Память = Memory |
Увеличивают чувствительность биохимических рецепторов для глутамата нейронов гиппокампа, вызывает атрофию дендритов = Sensitizes hippocampal glutamate receptors, induces atrophy of dendrites |
28 |
Зрение, глаз = Eye |
Увеличивают внутриглазное давление = Increasing intraocular pressure |
|
Схема. Взаимодействие кортикостероидов со своими биохимическими рецепторами. Модификация: Katzung B., Trevor A., Masters S. Basic and Clinical Pharmacology, 12th ed., McGraw-Hill Medical, 2011, 1245 p., см.: Фармакология: Литература. Иллюстрации.
|
 |
Примечание:
|
A model of the interaction of a steroid, S (eg, cortisol), and its receptor, R, and the subsequent events in a target cell. The steroid
is present in the blood in bound form on the corticosteroid-binding globulin (CBG) but enters the cell as the free molecule. The intracellular
receptor is bound to stabilizing proteins, including two molecules of heat-shock protein 90 (hsp90) and several others, denoted as “X” in the
figure. This receptor complex is incapable of activating transcription. When the complex binds a molecule of cortisol, an unstable complex is
created and the hsp90 and associated molecules are released. The steroid-receptor complex is now able to dimerize, enter the nucleus, bind to
a glucocorticoid response element (GRE) on the regulatory region of the gene, and regulate transcription by RNA polymerase II and associated
transcription factors. A variety of regulatory factors (not shown) may participate in facilitating (coactivators) or inhibiting (corepressors) the
steroid response. The resulting mRNA is edited and exported to the cytoplasm for the production of protein that brings about the final hormone
response. An alternative to the steroid-receptor complex interaction with a GRE is an interaction with and altering the function of other
transcription factors, such as NF-кB in the nucleus of cells. 6_112, 701 |
|
Схема. Взаимоотношения гипоталамуса, гипофиза и надпочечников. Регулирование секреции кортизола и альдостерона. Модификация: Melmed S., Polonsky K.S., Larsen P.R., Kronenberg H.M., Eds. Williams Textbook of Endocrinology, 12th ed., Saunders, 2011, 1816 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
 |
Примечание:
|
Normal negative feedback regulation of cortisol and aldosterone secretion.
A, Hypothalamic-pituitary-adrenal axis. Adrenocorticotropic
hormone (ACTH) is secreted from the anterior pituitary under the influence of two principal secretagogues, corticotropin-releasing hormone (CRH) and
arginine vasopressin; other factors, including cytokines, also play a role. CRH secretion is regulated by an inbuilt circadian rhythm and by additional stressors
operating through the hypothalamus. Secretion of CRH and ACTH is inhibited by cortisol, highlighting the importance of negative feedback control.
B, Renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS). Renin is secreted from the juxtaglomerular cells in the kidney dependent on renal arterial blood pressure. Renin converts angiotensinogen to angiotensin I, which is converted in the lungs by angiotensin converting enzyme (ACE) into angiotensin II. Angiotensin stimulates
adrenal aldosterone synthesis. Extracellular fraction (ECF) of potassium has an important direct inhibitory influence on aldosterone secretion. ACE, Angiotensin
converting enzyme; ACTH, adrenocorticotropic hormone; ADH, antidiuretic hormone; ANP, atrial natriuretic peptide; CRH, corticotropin-releasing hormone. 2_120, 489 (486) |
|
Схема. Противовоспалительное действие глюкокортикоидов. Модификация: Melmed S., Polonsky K.S., Larsen P.R., Kronenberg H.M., Eds. Williams Textbook of Endocrinology, 12th ed., Saunders, 2011, 1816 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
 |
Примечание:
|
Figure 15-10 The anti-inflammatory action of glucocorticoids. Cortisol binds to the cytoplasmic glucocorticoid receptor (GR). Conformational changes in
the receptor-ligand complex result in dissociation from heat shock proteins (HSP70 and HSP90) and migration to the nucleus. Binding occurs to specific
DNA motifs—glucocorticoid response elements—in association with the activator protein 1 (AP1) comprising C-fos and C-jun. Glucocorticoids mediate
their anti-inflammatory effects through several mechanisms: (1) the inhibitory protein 1кB, which binds and inactivates nuclear factor-кB (NFкB), is induced;
(2) the GR-cortisol complex is able to bind NFкB and thereby prevent initiation of an inflammatory process; (3) GR and NFкB compete for the limited
availability of coactivators, which include cyclic adenosine monophosphate response element–binding protein (CREB) and steroid receptor coactivator-1. IL,
interleukin; MCSF, macrophage colong stimulating factor; TNFб, tumor necrosis factor-б. 2_120, 493 (490) |
|
Схема. Объекты управления для действия глюкокортикоидов. Модификация: Melmed S., Polonsky K.S., Larsen P.R., Kronenberg H.M., Eds. Williams Textbook of Endocrinology, 12th ed., Saunders, 2011, 1816 p., см.: Физиология человека: Литература. Иллюстрации.
|
 |
Примечание:
|
The principal sites of action of glucocorticoids in humans, highlighting some of the consequences of glucocorticoid excess. CNS, central nervous
system; GI, gastrointestinal; FSH, follicle-stimulating hormone; GH, growth hormone; LH, luteinizing hormone; TSH, thyroid-stimulating hormone. 2_120, 496 (493) |
|
ЭНДОКРИНОЛОГИЯ: ОГЛАВЛЕНИЕ
ЭНДОКРИНОЛОГИЯ: ИЛЛЮСТРАЦИИ.
ЭНДОКРИНОЛОГИЯ: ТАБЛИЦЫ.
ЭНДОКРИНОЛОГИЯ: ЛИТЕРАТУРА.
«Я У Ч Е Н Ы Й И Л И . . . Н Е Д О У Ч К А ?» Т Е С Т В А Ш Е Г О И Н Т Е Л Л Е К Т А
Предпосылка: Эффективность развития любой отрасли знаний определяется степенью соответствия методологии познания - познаваемой сущности. Реальность: Живые структуры от биохимического и субклеточного уровня, до целого организма являются вероятностными структурами. Функции вероятностных структур являются вероятностными функциями. Необходимое условие: Эффективное исследование вероятностных структур и функций должно основываться на вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2015, …).
Критерий: Степень развития морфологии, физиологии, психологии человека и медицины, объём индивидуальных и социальных знаний в этих областях определяется степенью использования вероятностной методологии.
Актуальные знания: В соответствии с предпосылкой, реальностью, необходимым условием и критерием...
... о ц е н и т е с а м о с т о я т е л ь н о: — с т е п е н ь р а з в и т и я с о в р е м е н н о й н а у к и, — о б ъ е м В а ш и х з н а н и й и — В а ш и н т е л л е к т !
|
♥ Ошибка? Щелкни здесь и исправь ее! Поиск на сайте E-mail автора (author): tryphonov@yandex.ru
|