Какие процессы происходят в организме перед тем, как выбросится кортизол?

Автор: нейрофизиолог научно-просветительского проекта Фанерозой, Анастасия Маркова

Наша жизнь — это череда стрессов, поэтому название этого гормона на букву «К» всем хорошо известно. В этой статье я разберу, какие механизмы приводят к его производству, ведь все, что происходит в нашем организме так или иначе чем-то регулируется. Есть регуляция нервная, которая осуществляется нервными клетками — нейронами (будь то принятие какого-то сложного решения, математическое вычисление, сон, принятие пищи, сокращение мышцы и др.), а также регуляция гуморальная, которая выполняется уже за счет веществ (гормонов, белков, пептидов, витаминов, аминокислот и др.), которые выделяют определенные железы в организме, чтобы поддерживать равновесное состояние.

Но, наш организм, или организм любого другого животного не настолько прост, чтобы нервная и гуморальная регуляция работали отдельно и никак не взаимодействовали друг с другом. В мозгу, в центральной нервной системе, существует две тесно связанные друг с другом структуры, такие как гипоталамус и гипофиз, которые одновременно являются и нервными клетками и железами внутренней секреции, за счет чего несомненно становятся весьма интересными для изучения. В этой статье мы познакомимся с вами более подробно с гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой осью, которая включает в себя центральное звено: гипоталамус и гипофиз и периферическое — надпочечники. В самих же надпочечниках есть несколько зон, которые выделяют различные гормоны, но нас будет интересовать только одна область, а именно пучковая зона коры надпочечника, которая и отвечает за выработку кортизола — гормона стресса.


Стресс в современном мире весьма частое явление. Стресс мы можем испытывать на работе, на учебе, дома, в метро, в магазине и в любых других местах и ситуациях, и во все эти моменты в нашей крови находится в большом количестве данное, весьма интересное вещество. Рассмотрим же подробнее, какие процессы происходят в организме перед тем, как в крови окажется заветный гормон.

Ну, что же? Поехали!

Общая система нейро-эндокринного контроля

Система нервногуморальной регуляции представляет собой тесно связанный механизм. Гуморальная регуляция осуществляется железами внутренней секреции, или эндокринными железами и клетками, которые выделяют во внутреннюю среду организма (кровь, лимфу и ликвор) биологически высокоактивные молекулы. Эти вещества называются гормонами.


Они имеют аминокислотную (тиреоидные гормоны, адреналин и др.), пептидную (гипоталамические нейропептиды, гормоны гипофиза, поджелудочной железы и др.) и стероидную природу (образующиеся из холестерина гормоны коры надпочечников, половых желез и почечные гормоны). Действие гормонов влияет на жизнедеятельность организма в целом, а потому железы, которые их производят, в свою очередь подразделяются на несколько типов. Так, железы внутренней секреции подразделяются по иерархическому принципу на центральные и периферические. Центральные(гипоталамус, гипофиз, эпифиз) контролируют работу всех желез организма, а периферические эндокринные железы (щитовидная железа, надпочечники и др.) непосредственно влияют на важнейшие функции организма. Для того чтобы большинство нейроэндокринных процессов происходили без нарушений, они в обязательном порядке должны осуществляться по оси гипоталамус – гипофиз – железа-мишень посредством прямых и обратных связей.



Таким образом, центральная нервная система имеет возможность дополнительно регулировать работу эндокринной системы, причём сразу в нескольких точках. Одной из важнейших осей регуляции работы организма при этом, является также гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось (Агаджанян, 2009; Ткаченко, 2005; Кеттайл, Арки, 2001).

Сложно? Надеюсь, что нет, ибо это только начало!

Строение гипоталамуса и его работа

Гипоталамус находится в промежуточном мозге и, будучи главным эндокринным органом (Шульговский, 1997), является высшим центром регуляции вегетативных функций и координирует деятельность симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, согласуя ее с двигательной активностью (Ткаченко, 2005). В гипоталамусе есть две зоны: крупноклеточная, где в супраоптическом ядре образуется вазопрессин, а в паравентрикулярном ядре синтезируется окситоцин, и мелкоклеточная, где выделяются релизинг-факторы – либерины (запускают выработку какого-либо гормона) и статины (тормозят выработку гормона) (Шульговский, 1997).


За счет того, что некоторые аксоны нейронов гипоталамуса входят в гипофиз и его портальную систему, а другие аксоны других нейронов идут в другие участки головного мозга (Шульговский, 1997), он может контролировать синтез гормонов гипофиза и вместе с тем эндокринную регуляцию внутренних процессов. Известно, что в гипоталамусе есть свои термо-, осмо- и глюкорецепторы, которые воспринимают сдвиги температуры, осмотического давления и глюкозы соответственно в ликворе и крови (Ткаченко, 2005).

Пути регулирования гипоталамусом работы важных структур организма

На данный момент известно три пути регуляции гипоталамусом центральной нервной системы, периферических эндокринных желез и висцеральных органов. В процессе эволюции у позвоночных эти пути развились в следующем порядке:

1. трансвентрикулярный
2. парааденогипофизарный
3. трансаденогипофизарный

При трансвентрикулярном пути нейрогормоны, поступающие к нейронам, нейросекреторным и нейроэндокринным клеткам через ликвор, оказывают нейротропный эффект, то есть напрямую влияют на нервную систему. В парааденогипофизарном пути влияние оказывается на гладкую мускулатуру сосудов внутренних органов, матки и эпителий почечных канальцев (Шульговский, 1997). Через трансаденогипофизарный путь гипоталамус четко контролирует работу аденогипофиза, а через него и всю эндокринную систему (Зиматкин, 2012).

Связи гипоталамуса с другими структурами мозга

Гипоталамус также имеет двойные связи с лимбической системой, ретикулярной формацией и корой больших полушарий, за счет чего он может координировать вегетативные функции с различным поведением. При электрическом раздражении гипоталамуса у экспериментальных животных были получены в различные ответы вегетативных функций в зависимости от раздражаемой зоны. Так при стимуляции задней области гипоталамуса у животных было зарегистрировано повышение артериального давления, частоты сердечных сокращений, учащение и углубление дыхания, расширение зрачков с одновременным проявлением аффективно-оборонительного поведения. При раздражении передних отделов гипоталамуса и преоптической области у тех же животных регистрировалось пищевое поведение, а частота сердечных сокращений и мышечный кровоток снижались (Ткаченко, 2005).

Влияние гипоталамуса на вегетативные функции

Известно также, что гипоталамус является центром, который участвует в формировании сложного ответа на стрессорную реакцию (Кеттайл, Арки, 2001). При возникновении опасной ситуации вегетативные сдвиги по увеличению частоты сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД) произойдут быстрее, чем животное обратится в бегство.
Непосредственный контроль вегетативных центров гипоталамус осуществляет с помощью эфферентных связей с ядром солитарного тракта в продолговатом мозге, которое принимает информацию от внутренних органов, участвует в контроле кровообращения, дыхания, взаимодействуя с ядром блуждающего нерва и др. ядер, и определяет активность ростральной вентральной области продолговатого мозга, который имеет большое значение в увеличении активности симпатического отдела, проявляющегося в увеличении АД, ЧСС и др. вегетативных ответов. (Ткаченко, 2005).

Подопечный гипоталамуса — гипофиз

Гипофиз, контролируемый гипоталамусом, является сложным эндокринным органом, который находится в турецком седле основной кости, связан анатомической ножкой с гипоталамусом и состоит из трех долей: передней и средней, которые образуют собой аденогипофиз, и задней – нейрогипофиз. В задней доле гипофиза аккумулируются и секретируются гормоны, которые синтезирует передняя доля гипоталамуса (окситоцин и вазопрессин). В передней же доле гипофиза в его срединном возвышении выделяются активные пептиды (субстанция Р, бета-эндорфин, бомбезин и др.) и такие гормоны как меланотропин и адренокортикотропный гормон (АКТГ). АКТГ синтезируется из предшественника проопиомеланокортина (ПОМК) в передней доле гипофиза в ответ на стимуляцию КРГ, а также аргинин-вазопрессином. Сильный стресс (например, сильное снижение объема крови вследствие кровотечения), как известно, тоже ведет к выработке аргинин-вазопрессина и последующему усилению секреции АКТГ; за чем следует увеличение уровня кортизола, которое способствует компенсации снижения объема крови, посредством сужения сосудов.

Синтез ПОМК и образование из него адренокортикотропного гормона ингибируется кортизолом, который подавляет транскрипцию гена ПОМК. Время существования адренокортикотропного гормона в крови весьма мало и исчисляется минутами. За счет сниженного гематоэнцефалического барьера (физиологического гистогематического барьера между кровеносной системой и центральной нервной системой) эти вещества могут легко поступать в кровь и воздействовать на висцеральные системы, а также посредством этого система гипоталамус-гипофиз может получать обратную связь (Шульговский, 1997).


В клетках паравентрикулярных ядер гипоталамуса из препрогормона синтезируется кортикотропин-релизинг гормон (КРГ), который в свою очередь стимулирует высвобождение АКТГ клетками передней доли гипофиза. Постепенно нарастающий уровень АКТГ в крови приводит к увеличению синтеза кортизола в коре надпочечников.

Высвобождение КРГ, приводящее к увеличению АКТГ, происходит под влиянием внутренних суточных ритмов, но также данный процесс может стимулироваться стрессом физиологическим и/или эмоциональным и вырабатываемыми при воспалительной реакции цитокинами.

Кортизол, конечный продукт гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, ингибирует выработку КРГ и АКТГ посредством обратной связи. Чем выше в крови концентрация кортизола, тем сильнее ингибируется выработка КРГ и АКТГ.

Кортизол является довольно сложным гормоном, относительно его воздействия на организм. Так как рецепторы к данному гормону имеются в каждой клеточке организма, то и влиять он может на самые разные структуры, будь то поджелудочная железа, эпителий кишечника, сердечная мышца, кора больших полушарий мозга. И эффекты кортизола в малых количествах не вредят организму, а в больших количествах чаще всего имеют патологическое воздействие, из-за чего может истощиться эмоциональный запас организма, будет больше усталости, недосыпы, ожирение или неконтролируемое похудение, а также все может привести к кортизоловым язвам желудка и кишечника.

Но это я разберу в другой статье, а то итак получилось довольно сложно для не подготовленного читателя. Следующая статья будет посвящена полностью кортизолу — королю стресса. А на этом пока всё. До новых встреч! Берегите себя и своих близких!