Реакция пробуждения кортизола

Физиологический ответ

Производство кортикостероидного гормона кортизола увеличивается после того, как человек просыпается утром.

Реакция пробуждения кортизола ( CAR ) представляет собой повышение уровня кортизола на 38–75%, достигающее пика через 30–45 минут после утреннего пробуждения у некоторых людей. Это повышение накладывается на ночное повышение уровня кортизола, которое происходит перед пробуждением. Хотя его цель неясна, он может быть связан с подготовкой гиппокампа гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (HPA) к противостоянию ожидаемому стрессу. ^[1]

Описание

Вскоре после пробуждения происходит резкое повышение уровня кортизола в крови на 38–75% (в среднем на 50%) примерно у 77% ^[2] здоровых людей всех возрастов. ^[3] Средний уровень кортизола в слюне при пробуждении составляет примерно 15 нмоль/л; Через 30 минут оно может составлять 23 нмоль/л, хотя существуют широкие вариации. ^[2] Реакция кортизола на пробуждение достигает максимума примерно через 30 минут после пробуждения, хотя через час после пробуждения она все еще может повышаться на 34%. ^[2] Модель этой реакции на пробуждение относительно стабильна для любого человека. ^{[2] [4]} Исследования близнецов показывают, что его характер во многом определяется генетически, поскольку существует наследуемость 0,40 для среднего повышения уровня кортизола после пробуждения и 0,48 для области под кривой повышения кортизола. ^[5]

Обычно самая высокая секреция кортизола происходит во второй половине ночи, а пик выработки кортизола приходится на раннее утро. После этого уровень кортизола снижается в течение дня, достигая самого низкого уровня в первой половине ночи. ^[6] Реакция пробуждения кортизола не зависит от циркадных изменений активности оси HPA; он накладывается на ежедневный ритм активности оси HPA и, по-видимому, конкретно связан с событием пробуждения. ^[7]

Реакция пробуждения кортизола позволяет легко измерить реактивную способность оси HPA. ^[8]

Факторы сна

• Раннее пробуждение утром усиливает реакцию. ^[9]
• Сменная работа : медсестры, работающие в утренние смены с очень ранним пробуждением (между 4:00–5:30 утра), имели более сильную и продолжительную реакцию пробуждения кортизола, чем медсестры, работавшие в позднюю дневную смену (между 6:00–9:00 утра) или ночная смена (с 11:00 до 14:00). ^[10] Однако другое исследование показало, что эта более сильная реакция может быть связана с повышенным стрессом и ухудшением качества сна перед ранней рабочей сменой («когда эти факторы были приняты во внимание, разница в CAR, связанная с экспериментальными условиями, больше не была значимой») . ^[11]
• Сон : у студентов, которые дремали один-два часа в ранние вечерние часы (с 18:45 до 20:30), не наблюдалось реакции пробуждения кортизола, что позволяет предположить, что реакция пробуждения кортизола возникает только после ночного сна. ^[10]
• Пробуждение при свете: реакция пробуждения кортизола сильнее, когда люди просыпаются на свету, а не в темноте. ^{[12] [13]}
• Шум : повышение уровня кортизола не наблюдается после ночей с низкочастотным шумом, напоминающим транспортный шум. ^[14]
• Будильник против спонтанного пробуждения: нет разницы в дни, когда люди просыпались спонтанно или использовали будильник. ^[2]
• Было обнаружено, что аспирин снижает реакцию, вероятно, за счет воздействия на АКТГ . ^[15]

Индивидуальные факторы

• Утренние типы демонстрируют более сильную реакцию пробуждения кортизола, чем вечерние . ^[16]
• У тех, кто устал, наблюдается низкий рост и плоское плато. ^[17]
• Те, кто испытывает боль : реакция снижается по мере того, как больше людей испытывают боль. ^[18]
• Чем ниже социально-экономический статус человека , тем выше его реакция. ^[19] Это может быть связано с материальными трудностями, возникающими при низком социально-экономическом статусе. ^[20]

Стресс

Реакция пробуждения кортизола сильнее у тех:

• Пробуждение в рабочий день по сравнению с выходным днем, свободным от работы. ^{[21] [22]}
• Испытываете хронический стресс и беспокойство . ^{[5] [22]}
• Перегружен работой. ^[23]
• При остром стрессе. У людей, принимавших участие в соревновательном турнире по бальным танцам, наблюдалась повышенная реакция пробуждения кортизола утром в день соревнований, но не в день вне соревнований. ^[24]
• Усталость от выгорания : некоторые исследования обнаруживают повышенную реакцию, ^{[25] [26],} хотя другие исследователи обнаруживают пониженную ^[27] или нормальную реакцию. ^[28]

Неврология

Кортизол высвобождается из надпочечников после активации высвобождением АКТГ из гипофиза . Высвобождение АКТГ, вызывающее реакцию пробуждения кортизола, сильно подавляется после приема низких доз дексаметазона . ^[29] Это синтетический глюкокортикоид , и его ингибирование позволяет обнаружить наличие отрицательной обратной связи от циркулирующего кортизола, который контролирует АКТГ -секретирующие клетки гипофиза.

В гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе высвобождение АКТГ гипофизом регулируется гипоталамусом . Это происходит за счет выработки гипофизотропным гормоном кортикотропин-рилизинг гормона , выработка которого зависит от циркадного влияния и цикла день/ночь. ^[30] При реакции пробуждения кортизола ось гипоталамо-гипофиз-надпочечники контролируется гиппокампом . Например, реакция пробуждения кортизола отсутствует у людей с двусторонним и односторонним повреждением гиппокампа ^[31] и атрофией гиппокампа . ^[32] У людей с тяжелой амнезией и, следовательно, с предполагаемым повреждением височной доли , ее также нет. ^[33] Те, у кого гиппокамп большего размера, имеют более высокую реакцию. ^[34]

Вполне вероятно также, что супрахиазматическое ядро , светочувствительные биологические часы, играет роль в регуляции реакции пробуждения кортизола. ^[3]

Функция

Функция реакции пробуждения кортизола неизвестна, но предполагается, что она связана со стрессовой подготовкой гиппокампа к предстоящему дню. ^[35] Одна из гипотез такова: «что повышение кортизола после пробуждения может сопровождать активацию предполагаемых репрезентаций памяти при пробуждении, что позволяет человеку ориентироваться в себе во времени и пространстве, а также предвидеть требования предстоящего дня... это заманчиво. можно предположить, что для CAR предвидение этих предстоящих требований может иметь важное значение для регулирования величины CAR в конкретный день. Гиппокамп, помимо своей установленной роли в консолидации долговременной памяти, участвует в формировании связной конструкции и репрезентации. внешнего мира в центральной нервной системе, обрабатывающей информацию о пространстве, времени и взаимосвязях сигналов окружающей среды. Это ставит гиппокамп в ключевую позицию для регуляции CAR». ^[3]

Смотрите также

• Феномен рассвета
• Гипоталамо-гипофиз-надпочечниковая ось
• Спать

Рекомендации

1. Старейшина, Грег Дж.; Уэзерелл, Марк А.; Барклай, Никола Л.; Эллис, Джейсон Г. (2014). «Реакция пробуждения кортизола - Применение и значение для медицины сна». Обзоры медицины сна . 18 (3): 215–224. doi :10.1016/j.smrv.2013.05.001. ПМИД  23835138.
2. Вуст, Стефан; Вольф, Ютта; Хеллхаммер, Дирк Х; Федеренко, Илона; Шоммер, Николь; Киршбаум, Клеменс (2000). «Реакция пробуждения кортизола - нормальные значения и смущает». Шумовое здоровье . 2 (7): 79–88. PMID  12689474. Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 г. Проверено 22 августа 2009 г.
3. Фрис, Ева; Деттенборн, Люсия; Киршбаум, Клеменс (апрель 2009 г.). «Реакция пробуждения кортизола (CAR): факты и будущие направления». Международный журнал психофизиологии . 72 (1): 67–73. doi : 10.1016/j.ijpsycho.2008.03.014. ISSN  0167-8760. ПМИД  18854200.
4. Хаклбридж Ф., Хуссейн Т., Эванс П., Клоу А. (2005). «Суточная динамика стероидов надпочечников кортизола и дегидроэпиандростерона (ДГЭА) в зависимости от пробуждения». Психонейроэндокринология . 30 (1): 51–7. doi :10.1016/j.psyneuen.2004.04.007. PMID  15358442. S2CID  24499836.
5. Вюст С., Федеренко I, Хеллхаммер Д.Х., Киршбаум С. (2000). «Генетические факторы, воспринимаемый хронический стресс и реакция свободного кортизола на пробуждение». Психонейроэндокринология . 25 (7): 707–20. дои : 10.1016/s0306-4530(00)00021-4. PMID  10938450. S2CID  12858990.
6. Цигос С, Хрусос ГП (2002). «Гипоталамо-гипофиз-надпочечниковая ось, нейроэндокринные факторы и стресс». J Psychosom Res . 53 (4): 865–71. дои : 10.1016/S0022-3999(02)00429-4. ПМИД  12377295.
7. Вильгельм I, Борн Дж, Кудиелка Б.М., Шлотц В., Вюст С. (2007). «Является ли повышение кортизола при пробуждении реакцией на пробуждение?». Психонейроэндокринология . 32 (4): 358–66. doi :10.1016/j.psyneuen.2007.01.008. PMID  17408865. S2CID  25044761.
8. Шмидт-Рейнвальд А., Прюснер Дж.К., Хеллхаммер Д.Х., Федеренко И., Роледер Н., Шюрмейер Т.Х., Киршбаум С. (1999). «Реакция кортизола на пробуждение в зависимости от различных тестов и 12-часового ритма кортизола». Наука о жизни . 64 (18): 1653–60. дои : 10.1016/s0024-3205(99)00103-4. ПМИД  10328525.
9. Кудиелка Б.М., Киршбаум С. (2003). «Реакция кортизола на пробуждение зависит от состояния здоровья и времени пробуждения, но не от фазы менструального цикла». Психонейроэндокринология . 28 (1): 35–47. дои : 10.1016/s0306-4530(02)00008-2. PMID  12445835. S2CID  23846041.
10. Федеренко И., Вюст С., Хеллхаммер Д.Х., Дешу Р., Кумста Р., Киршбаум С. (2004). «Реакция пробуждения свободного кортизола зависит от времени пробуждения». Психонейроэндокринология . 29 (2): 174–84. дои : 10.1016/s0306-4530(03)00021-0. PMID  14604599. S2CID  29227742.
11. Уильямс Э., Магид К., Стептоу А (2005). «Влияние времени пробуждения и сопутствующего субъективного стресса на реакцию кортизола на пробуждение». Психонейроэндокринология . 30 (2): 139–48. doi :10.1016/j.psyneuen.2004.06.006. PMID  15471612. S2CID  108257.
12. Шеер Ф.А., Буйс Р.М. (1999). «Свет влияет на утренний кортизол в слюне у людей». J Clin Эндокринол Метаб . 84 (9): 3395–8. дои : 10.1210/jcem.84.9.6102 . ПМИД  10487717.
13. Торн Л., Хаклбридж Ф., Эсгейт А., Эванс П., Клоу А. (2004). «Влияние моделирования рассвета на реакцию кортизола на пробуждение у здоровых участников». Психонейроэндокринология . 29 (7): 925–30. doi :10.1016/j.psyneuen.2003.08.005. PMID  15177708. S2CID  14394805.
14. Уэй КП, Клоу А, Эдвардс С, Хаклбридж Ф, Райландер Р (2003). «Влияние ночного низкочастотного шума на реакцию кортизола на пробуждение и субъективное качество сна». Наука о жизни . 72 (8): 863–75. дои : 10.1016/s0024-3205(02)02336-6. ПМИД  12493567.
15. Уотсон С., Хортон К., Балмер С., Карлайл Дж., Коркоран С., Галлахер П., Ферье И.Н. (2009). «Влияние аспирина на функцию гипоталамо-гипофиз-надпочечников и на нейропсихологические показатели у здоровых взрослых: пилотное исследование». Психофармакология . 205 (1): 151–5. дои : 10.1007/s00213-009-1525-4. PMID  19404617. S2CID  7312121.
16. Кудиелка Б.М., Федеренко И.С., Хеллхаммер Д.Х., Вюст С. (2006). «Утро и вечер: повышение уровня свободного кортизола после пробуждения у «жаворонков» и «полуночников»". Biol Psychol . 72 (2): 141–6. doi : 10.1016/j.biopsycho.2005.08.003. PMID  16236420. S2CID  35202187.
17. Кумари М., Бадрик Э., Чандола Т. и др. (ноябрь 2009 г.). «Секреция кортизола и усталость: ассоциации в когорте сообщества». Психонейроэндокринология . 34 (10): 1476–85. doi :10.1016/j.psyneuen.2009.05.001. PMID  19497676. S2CID  35741736.
18. Фабиан Л.А., Макгуайр Л., Пейдж Г.Г., Гудин Б.Р., Эдвардс Р.Р., Хейторнтвейт Дж. (2009). «Связь реакции пробуждения кортизола с экспериментальной оценкой боли». Психонейроэндокринология . 34 (8): 1247–51. doi :10.1016/j.psyneuen.2009.03.008. ПМК 2740898 . ПМИД  19375866. 
19. Райт CE, Steptoe A (2005). «Субъективное социально-экономическое положение, пол и реакция кортизола на пробуждение у пожилого населения». Психонейроэндокринология . 30 (6): 582–90. doi :10.1016/j.psyneuen.2005.01.007. PMID  15808928. S2CID  36466495.
20. Ранджит Н., Янг Э.А., Каплан Г.А. (2005). «Материальные трудности изменяют суточный ритм кортизола в слюне». Int J Epidemiol . 34 (5): 1138–43. дои : 10.1093/ije/dyi120 . hdl : 2027.42/51499 . ПМИД  15951357.
21. Торн Л., Хаклбридж Ф., Эванс П., Клоу А. (2006). «Подозреваемое несоблюдение режима и различия в реакции кортизола при пробуждении в выходные и будние дни». Психонейроэндокринология . 31 (8): 1009–18. doi :10.1016/j.psyneuen.2006.05.012. PMID  16876958. S2CID  42619910.
22. Шлотц В., Хеллхаммер Дж., Шульц П., Стоун А.А. (2004). «Ощущаемая перегрузка на работе и хроническое беспокойство предсказывают различия в реакции пробуждения кортизола в выходные и будние дни». Психосома. Мед . 66 (2): 207–14. дои : 10.1097/01.psy.0000116715.78238.56. PMID  15039505. S2CID  21210648.
23. Стептоу А, Кропли М, Гриффит Дж, Киршбаум С (2000). «Напряжение на работе и выражение гнева предсказывают раннее утреннее повышение уровня кортизола в слюне». Психосома. Мед . 62 (2): 286–92. дои : 10.1097/00006842-200003000-00022. PMID  10772410. S2CID  1182409.
24. Роледер Н., Бойлен С.Е., Чен Э., Вольф Дж.М., Киршбаум С. (2007). «Стресс на танцполе: стрессовая реакция кортизола на социально-оценочную угрозу у соревнующихся танцоров бальных танцев». Pers Soc Psychol Bull . 33 (1): 69–84. дои : 10.1177/0146167206293986. PMID  17178931. S2CID  1430950.
25. Гросси Г, Перски А, Экстедт М, Йоханссон Т, Линдстрем М, Холм К (2005). «Утренняя реакция кортизола в слюне при выгорании». J Psychosom Res . 59 (2): 103–11. doi :10.1016/j.jpsychores.2005.02.009. ПМИД  16186006.
26. Де Венте В., Олфф М., Ван Амстердам Дж.Г., Камфуис Дж.Х., Эммелькамп П.М. (июнь 2003 г.). «Физиологические различия между пациентами с выгоранием и здоровыми людьми: артериальное давление, частота сердечных сокращений и реакция кортизола». Оккуп Энвирон Мед . 60 (Приложение 1): i54–61. doi : 10.1136/oem.60.suppl_1.i54. ПМЦ 1765727 . ПМИД  12782748. 
27. Прюсснер Дж.К., Хеллхаммер Д.Х., Киршбаум С. (1999). «Выгорание, воспринимаемый стресс и реакция кортизола на пробуждение». Психосом Мед . 61 (2): 197–204. дои : 10.1097/00006842-199903000-00012. ПМИД  10204973.
28. Моммерстег П.М., Хейнен С.Дж., Вербраак М.Дж., ван Доорнен Л.Дж. (2006). «Клиническое выгорание не отражается на реакции пробуждения кортизола, дневной кривой или реакции на тест на подавление низкой дозы дексаметазона». Психонейроэндокринология . 31 (2): 216–25. doi :10.1016/j.psyneuen.2005.07.003. PMID  16150550. S2CID  8444094.
29. Эрхарт-Борнштейн М., Борнштейн С.Р., Шербаум В.А. (1996). «Симпатоадреналовая система и иммунная система в регуляции функции надпочечников». Eur J Эндокринол . 135 (1): 19–26. дои : 10.1530/eje.0.1350019. ПМИД  8765968.
30. Видмарье, Эрик П.; Рафф, Гершель; Стрэнг, Кевин Т. (2016). Физиология человека Вандера: механизмы функционирования тела (14-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: МакГроу Хилл. п. 335.
31. Бьюкенен Т.В., Керн С., Аллен Дж.С., Транел Д., Киршбаум С. (2004). «Циркадная регуляция кортизола после повреждения гиппокампа у людей». Биологическая психиатрия . 56 (9): 651–6. doi :10.1016/j.biopsych.2004.08.014. PMID  15522248. S2CID  7401473.
32. Брюль Х., Вольф ОТ, Convit A (2009). «Притупленная реакция пробуждения кортизола и атрофия гиппокампа при сахарном диабете 2 типа». Психонейроэндокринология . 34 (6): 815–21. doi :10.1016/j.psyneuen.2008.12.010. ПМК 2774914 . ПМИД  19167831. 
33. Вольф О.Т., Фудзивара Э., Лувински Г., Киршбаум С., Маркович Х.Дж. (2005). «Нет утренней реакции кортизола у пациентов с тяжелой глобальной амнезией». Психонейроэндокринология . 30 (1): 101–5. doi :10.1016/j.psyneuen.2004.05.001. PMID  15358447. S2CID  19739260.
34. Прюснер М., Прюснер Дж.К., Хеллхаммер Д.Х., Брюс Пайк Дж., Люпиен С.Дж. (2007). «Связь между объемом гиппокампа, реактивностью кортизола и памятью у здоровых молодых мужчин». Психиатрия Рез . 155 (1): 1–10. doi :10.1016/j.pscychresns.2006.12.007. PMID  17395434. S2CID  31707798.
35. Ло, Робин; Эванс, Фил; Торн, Лиза; Клоу, Анджела; Хаклбридж, Фрэнк (2015). «Реакция пробуждения кортизола предсказывает ту же утреннюю исполнительную функцию: результаты 50-дневного тематического исследования» (PDF) . Стресс . 18 (6): 616–621. дои : 10.3109/10253890.2015.1076789. ISSN  1025-3890. PMID  26382884. S2CID  22921488.