Кортизол — функция, норма и патология

Кортизол относится к группе глюкокортикоидов и является одним из основных гормонов, посредством которого в организме осуществляется регуляция адаптационными механизмами. Он принимает участие в обмене белков, жиров, углеводов, аминокислот, натрия и кальция (частично), в воспалительных и иммунных реакциях, опосредованно влияет на репродуктивную функцию мужчины.

Лабораторное определение

Материалами для анализа могут служить кровь, слюна, в которых определяется общий кортизол, или моча — свободный кортизол. Учитывая суточную ритмичность секреции гормона, его содержание контролируют 2 раза в день.

Таблица 1 — Нормальное содержание кортизола.

Данные различных лабораторий могут несколько отличаться, что не имеет существенного значения.

Концентрация свободного кортизола в суточной моче наименее достоверна. Но этот анализ используется:

• одновременно с анализом крови при подозрении на патологию гипофиза или гипоталамической области;
• при определенных затруднениях забора крови или слюны.

На результаты исследований оказывают влияние стрессовые состояния, гормональные, седативные, снотворные (фенобарбитал) и противосудорожные (фенитоин) препараты, сульфат магния, кофеин и препараты лития, никотин и алкоголь, рифампицин, препараты солодки и лакричного корня и др.

Подготовка пациента к забору материала заключается в:

• употреблении пищи с нормальным суточным содержанием соли (не более 3 г) в течение 3-х дней;
• отказе от приема пищи за 10-12 часов;
• ограничении физической активности, психологических нагрузок, употребления крепкого чая или кофе;
• прекращении приема вышеперечисленных медикаментозных средств (если это невозможно, необходимо предупредить лаборанта и эндокринолога);
• исключении курения и приема алкогольных напитков;
• состоянии покоя за полчаса до забора материала.

В целях получения максимально возможной достоверности результатов исследования, анализы иногда повторяют несколько раз с интервалом в 2 дня, а при их интерпретации учитывают наличие сопутствующих заболеваний.

Недостоверные результаты анализов могут быть при избыточной массе тела, острых инфекционных и аутоиммунных заболеваниях, при патологии щитовидной железы, печени и при сахарном диабете, что объясняется кратко описанными ниже механизмами регуляции синтеза и метаболизма гормона.

Краткие механизмы образования и функция гормона

Синтез

Являясь основным глюкокортикостероидом пучковой зоны коры надпочечников, кортизол через ряд промежуточных превращений синтезируется из холестерина, поступающего с продуктами питания. Его выработка и секреция в кровь надпочечниками зависят от светового дня, ритма питания, физического или психологического стресса, боли, страха, волнения и многих других факторов.

Регуляция уровня кортизола в крови схематически:

↓

Регуляция осуществляется адренокортикотропным гормоном гипофиза (АКТГ). Секреция АКТГ происходит (в основном) под влиянием:

1. Кортикотропин-рилизинг-гормона (КРГ), или кортиколиберина. Он выделяется в кровь сосудистой воротной системы, связывающей гипоталамус с гипофизом, в соответствии с циркадным (суточным) биоритмом. Это обеспечивает начало увеличения уровня кортизола после засыпания человека. Максимальной концентрации он достигает к 7-9 часам, минимальной — к 22 часам, после чего вновь начинает возрастать. Такой биоритм зависит от длительности светового дня и цикличности питания.
2. Самого кортизола по принципу «обратной отрицательной связи» с гипоталамусом (длинная цепь) и с гипофизом (короткая цепь). Снижение гормона в крови или увеличение потребности организма в нем приводит к стимуляции этих эндокринных желез, и наоборот.

Рисунок 1 — Регуляция синтеза кортизола в крови

Метаболизм гормона

Около 8% общего кортизола, выделенного надпочечниками, находятся в плазме в свободном состоянии и являются активной формой, оказывающей действие на внутриклеточные рецепторы клеток-мишеней или тканей. Остальная его часть (около 80%) связана с транспортным белком транскортином, вырабатываемым в печени, и частично — с альбумином плазмы. Она представляет собой неактивную (депонированную) форму, которая тем прочнее, чем больше на нее влияют эстрогены. При повышении потребности организма гормон переходит в свободную форму.

В процессе метаболизма небольшая часть кортизола трансформируется в кетостероиды и пополняет в организме мужчин таковые, образующиеся из андрогенов. Основная же часть гормона инактивируется в печени ферментами и, образуя водорастворимое соединение с глюкуроновой кислотой (около 90%) и сульфатами (около 10%), выводится с мочой. Свободная его форма в моче составляет лишь 1-5%.

Функционирование печеночной ферментной системы инактивации гормона предопределено генетически и во многом зависит как от эндогенных (нарушения функции печени, щитовидной железы и др.), так и от экзогенных факторов (состав пищевых продуктов и режим питания, никотин, алкоголь и т. д.).

Функции

Главная роль глюкокортикоидных гормонов, в частности кортизола, состоит в реализации адаптивных механизмов организма посредством осуществления связи центральной нервной системы с другими системами, органами, тканями и клетками.

В условиях воздействия факторов стресса (голод, умственные, физические и психоэмоциональные нагрузки, заболевания и т. д.) изменяется уровень потребления энергии, а значит и уровень метаболизма, что реализуется с помощью влияния кортизола на катаболические (разложение) и анаболические (обновление) процессы, в результате чего происходит:

1. Увеличение поступления глюкозы в кровь за счет освобождения ее из мышечной ткани и снижения потребления клетками всех тканей, кроме печени. Это связано с повышением секреции инсулина при стрессе, что при отсутствии глюкозы приводит к тяжелым нарушениям и даже смертельному исходу.
2. Увеличение запасов гликогена в печени.
3. «Разрешение» другим гормонам (пермиссивный эффект) стимулировать основные процессы метаболизма.
4. Активация и индукция глюкагона и главных ферментов глюконеогенеза (образование глюкозы из молочной кислоты, аминокислот и глицерина в печени и корковом слое почек).
5. Активация синтеза, особенно в печени, и разложения белков, особенно в лимфоидной и мышечной тканях, на аминокислоты, являющиеся одним из основных компонентов глюконеогенеза.
6. Увеличение скорости распада аминокислот за счет активации аминотрансфераз (ферменты).
7. Стимуляция расщепления подкожной клетчатки конечностей и образования жиров из углеводов и белков на лице и других частях тела.

Кроме того, влияние кортизола в организме проявляется в:

• подавлении ответных иммунных и воспалительных реакций, что используется при лечении иммунных и аллергических заболеваний, суставных воспалительных процессов; однако это ухудшает заживление раневой поверхности и повышает чувствительность к инфекционным возбудителям, особенно к стафилококковой инфекции;
• опосредованном (через катехоламины) повышении артериального давления и усилении функции миокарда, а также в снижении проницаемости капиллярной стенки;
• подавлении деления и роста фибробластов;
• усилении выведения калия из организма и подавлении влияния антидиуретического гормона; поэтому при недостатке кортизола происходит задержка натрия и воды в тканях;
• опосредованном изменении секреции мужских половых гормонов: избыток кортизола вызывает одну и ту же реакцию гипофиза, приводящую как к уменьшению секреции этого гормона, так и андрогенов и наоборот.

Гиперкортицизм

Этот многопричинный синдром развивается в результате воздействия кортизола при длительной избыточной его продукции в организме (эндогенный) или введении извне (экзогенный) в целях лечения заболеваний, в основном иммунного характера.

Принципы лечения

При наличии гормонпродуцирующих опухолей осуществляется их хирургическое удаление (аденома гипофиза, опухоль надпочечника). При невозможности его применения или отказе больного используются различные виды лучевой терапии. В качестве подготовки к этим методам и облегчения состояния в послеоперационном периоде применяются блокаторы синтеза стероидов — ориметен, мамомит, митотан, низорал, гипотензивные и антидиабетические препараты, проводится лечение остеопороза, пиелонефрита и т. д. При ятрогенном заболевании стараются минимизировать дозировки глюкокортикоидов или отказываются от их применения (при наличии возможности).

Гипокортицизм

Различают 4 формы заболевания:

1. Надпочечниковую, или первичную, возникающую в результате снижения синтеза кортизола корой надпочечников. Это может быть связано с поражением надпочечников туберкулезным или аутоиммунным процессом, саркоидозом, злокачественным новообразованием или метастазами раковой опухоли, с острой ишемией или инфарктом надпочечников при септическом и других видах шока, тромбогеморрагическом синдроме, ожоговой болезни, полиорганной недостаточности.
2. Гипофизарную, или вторичную, при которой снижение уровня кортизола обусловлено уменьшением выработки АКТГ. Она встречается при травме, опухолях, остром нарушении кровообращения и воспалительных процессах головного мозга, саркоидозе, гипофизарном амилоидозе.
3. Гипоталамическую, или третичную, при которой уменьшение секреции кортизола связано со снижением секреции КРГ. Причины поражения гипоталамуса — воспалительный процесс или опухоль.
4. Ятрогенную, возникающую вследствие резкой отмены приема глюкокортикоидов на фоне сниженной секреции АКТГ, проведения лучевой терапии, адреналэктомии (хирургическое удаление надпочечников при гиперкортицизме) или в результате применения препаратов, подавляющих синтез кортизола.

Симптомы:

• снижение массы тела;
• снижение артериального давления, особенно при незначительных физических нагрузках;
• головные боли и головокружение;
• отсутствие аппетита вплоть до отказа от приема пищи;
• запоры, сменяющиеся поносами, боли в верхних отделах живота;
• склонность к гипогликемическим состояниям;
• раздражительность, психотические и депрессивные состояния.

Лечение заключается в постоянном приеме синтетических глюкокортикоидов в индивидуально подобранных дозировках (преднизолон или дексаметазон) и в проведении симптоматической терапии.