Влияние физической нагрузки на уровень адренокортикотропного гормона, адреналина, кортизола, кортикостерона в сыворотке крови спортсменов

АКТГ стимулирует освобождение нескольких стероидов из коры надпочечников, в то время как введение только одного из кортикостероидов вызывает эффекты, специфичные для данного гормона. Продолжительное введение АКТГ может вызвать нежелательные проявление гиперфункции коры надпочечников [6].

Подобно другим пептидным гормонам, АКТГ связывается с рецепторами плазматических мембран. В течение неск

ольких секунд гормон-рецепторного взаимодействия происходит значительное увеличение уровня внутриклеточного cAMР. Аналоги сАМР имитируют действие АКТГ, причем этот эффект осуществляется с участием кальция [16].

АКТГ активирует аденилатциклазу в жировых клетках, в результате происходит сАМР опосредованная активация липазы и усиление липолиза[2,12,23].

Кроме того, АКТГ стимулирует секрецию инсулина поджелудочной железой. Повышенный уровень инсулина позволяет спортсменам сохранять стабильный уровень глюкозы при физической работе [23,26,29].

Регуляция АКТГ осуществляется по петле отрицательной обратной связи, включающей глюкокортикоиды и кортиколиберин [16]. Избыточные количества АКТГ и сами могут тормозить продукцию кортиколиберина по механизму «короткая петля». Важная роль в регуляции образования и секреции АКТГ принадлежит центральной нервной системе. В регуляции этого типа принимает участие ряд нейромедиаторов, в том числе норадреналин, ацетилхолин и серотонин. Скорее всего, именно нейромедиаторы опосредуют стрессорную реакцию со стороны АКТГ, который стимулирует продукцию глюкокортикоидов, необходимых для адаптации к стрессам при физических нагрузках и другим воздействиям, как гипогликемия, хирургическая операция, физическая или эмоциональная травма, эффекты холода и пирогенов [13,19].

1.4. Кортизол и кортикостерон

Гормоны коры надпочечников, в особенности глюкокортикоиды, играют важную роль в адаптации к сильным стрессам. Минералокортикоиды необходимы для поддержания уровня ионов Na и К. В частности, многочисленные аналоги глюкокортикоидов используются как мощные противовоспалительные средства [12,21]. У человека корковый слой надпочечников секретирует в норме за 24 часа 10-30 мг кортизола и 2-4 мг кортикостерона [6].

Кора надпочечников взрослого человека состоит из трех четко различимых слоев, или зон. Субкапсулярная область называется клубочковой зоной; она связана с продукцией минералокортикоидов. Следующей идет пучковая зона; в ней, а также в сетчатой зоне вырабатываются глюкокортикоиды и андрогены.

Глюкокортикоиды – стероиды, состоящие из 21 углеродного атома; они оказывают разнообразные эффекты, наиболее важный из которых – стимуляция глюконеогенеза. Основной глюкокортикоид человека – это кортизол, образующийся в пучковой зоне. Кортикостерон, образуемый в пучковой и клубочковой зонах, у человека представлен в меньшем количестве, но является основным глюкокортикоидом у грызунов.

Для синтеза кортизола необходимы три гидроксилазы, воздействующие последовательно на положения С-17, С-21 и С-11. Первые две реакции идут очень быстро, тогда как гидроксилирование по С-11 относительно медленно. Если сначала происходит гидроксилирование по С-21, то это создает препятствие для действия 17 альфа-гидроксилазы и синтез стероидов направляется по минералокортикоидному пути (образование альдостерона или кортикостерона в зависимости от типа клеток). 17 альфа-гидроксилаза- фермент гладкогоэндоплазматического ретикулума, воздействующий либо на прогестерон, либо на прегненолон. Продукт реакции – 17 альфа- гидроксипрогестерон – далее гидроксилируется по С-21 с образованием 11-дезоксикортизола. Гидроксилирование последнего по С-11 дает кортизол - самый мощный из всех глюкокортикоидных гормонов человека [9,12].

Кортизол в плазме крови находится в связанной с белками и свободной формах. Основной связывающий белок плазмы – это альфа-глобулин, называемый транскортином. [3,12,13] Транскортин связывается в печени, и синтез этого белка, как и тироксинсвязывающего глобулина, стимулируется эстрогенами. При содержании кортизола в плазме крови в пределах нормы большая часть гормона связана с транскортином и значительно меньшее количество – с альбумином. Степень прочности связывания определяет биологический период полужизни различных глюкокортикоидов. Транскортин связывает не только глюкокортикоиды; дезоксикортикостерон и прогестерон взаимодействуют с этим белком с достаточно высоким сродством, так что способны конкурировать с кортизолом.

Кортизол и продукты его метаболизма составляют около 80% 17-гидроксикортикоидов плазмы крови; остальные 20% приходятся на кортизон и 11-дезоксикортизол [30]. Около половины всего количества кортизола присутствует в крови в виде восстановленных дигидро- и тетрагидро-прозводных, которые образуются путем восстановления двойных связей в кольце А в ходе дегидрогеназной реакции, протекающей при участии NADPH, а также восстановления 3-кетогруппы в обратимой дегидрогеназной реакции. Значительные количества всех этих соединений подвергаются дополнительной модификации, образуя коньюгатные связи по положению С-3 с глюкоронидом и в меньшей степени с сульфатом. Благодаря этой модификации, которая протекает в первую очередь в печени, липофильные молекулы стероида становятся водорастворимыми и способными экскретироваться. У человека большая часть конъюгированных стероидов, попадающих в кишечник вместе с желчью, подвергается обратному всасыванию, поступая в кишечно-печеночный кровоток. Около 70% конъюгированных стероидов экскретируется с мочой, 20% - с калом, остальное выделяется через кожу [9,12].

Секреция кортизола зависит от АКТГ, выделение которого в свою очередь регулируется кортикотропин – рилизинг-гормоном (КРГ, кортиколиберин). Эти гормоны связаны между собой классической петлей отрицательной обратной связи. Повышение уровня свободного кортизола тормозит секрецию КРГ. Падение уровня свободного кортизола ниже нормы активирует систему, стимулируя высвобождение КРГ гипоталамусом. Этот пептид, состоящий из 41 аминокислотного остатка, усиливает синтез и высвобождение АКТГ (из молекулы предшественника проопиомеланокортина). По мере нормализации уровня свободного кортизола в крови происходит снижение секреции КРГ гипоталамусом, что ведет к снижению выработки АКТГ гипофизом, а соответственно и кортизола – надпочечниками; таким образом, выполняется вторая половина петли отрицательной обратной связи. Этот сложный механизм обеспечивает быструю регуляцию уровня кортизола в крови [9,22].

Высвобождение АКТГ (и секреция кортизола) регулируется импульсами, поступающими из различных отделов нервной системы. Существует эндогенный ритм, определяющий секрецию КРГ, а, следовательно, и АКТГ. Этот циркадианный ритм в норме настроен так, чтобы обеспечивать увеличение кортизола в крови вскоре после засыпания. Во время сна уровень кортизола продолжает возрастать, достигая пика вскоре после просыпания, затем постепенно падает до минимальных величин к концу дня и в ранние вечерние часы. Эта общая динамика возникает в результате последовательных эпизодов импульсного выброса кортизола, которым предшествует импульсная секреция АКТГ. Все вместе эти события составляют сложный цикл, зависящий от светового периода и циклов питания-голодания и сна-бодрствования. На секрецию кортизола влияют также физические и эмоциональные стрессы, состояние тревоги, страха, волнения и боль [12].

 Скачать реферат