Влияние кортизола на когнитивные функции

В последние десятилетия фиксируется неуклонный рост доли нарушений психического здоровья в обществе. Современный человек всё меньше сталкивается с естественными стрессорами, требующими немедленного реагирования, и всё больше испытывает давление долгосрочных психологических факторов [7]. Хронический стресс, развивающийся при этом, является причиной психоэмоционального напряжения и когнитивных нарушений. Анализ факторов, способствующих возникновению и прогрессированию когнитивных расстройств, их раннее выявление и возможности коррекции входят в число приоритетных направлений клинической и экспериментальной медицины. Когнитивные нарушения неоднородны как по своим клиническим проявлениям, так и по этиологии [1].

Один из неизменных спутников стресса - кортизол, являющийся так называемым «гормоном стресса». Известно, что увеличенная продукция кортизола при стрессе сопровождается нейродегенеративными изменениями в гиппокампе, инсулиноре-зистентностью и гипергликемией, что оказывает неблагоприятное влияние на когнитивные функции [7], но исследования в этой сфере касаемо кортизола ещё продолжаются. Успехи в изучении нейроэндокринологии стресса способствуют современной медицине в предупреждении психологических нарушений различной тяжести. В данном обзоре мы сконцентрируемся на факторах, вызывающих когнитивные нарушения, и причастности стресса (в том числе и кортизола) в этом.

Кортизол и стресс. Корреляция между выработкой кортизола и психоэмоциональной нагрузкой при стрессе доказана многими исследованиями. Например, при помещении людей в модель «общественного» стресса и в модель «индивидуального» стресса регистрируются весомые изменения уровня кортизола (в сторону их увеличения), наблюдается статистически значимая (p<0,05) функциональная согласованность повышения уровня кортизола с показателями оценки психического состояния (в данном исследовании для комплексной экспресс-оценки психического состояния использовались такие методики и аппаратура, как стабилометрия, биопотенциометрия, субъективный отсчет времени) [5]. Также при изучении долгосрочного влияния пребывания детей в сиротском учреждении было выявлено нарушение физиологического ритма секреции кортизола. В условиях депривации у ребёнка наблюдаются признаки хронического стресса, что негативно влияет на развивающийся организм, но при его помещении в замещающую семью фиксируется положительная динамика в функционировании гипоталамо-гипофизарно- надпочечниковой системы. Исключением являются случаи, когда ребёнок воспитывался в сиротском учреждении в течение первых 30 месяцев жизни, тогда не наблюдаются положительные изменения в сторону нормализации суточного ритма секреции кортизола при помещении его в семью усыновителей [3, 4].

Выработка кортизола является одной из фаз стресс-реакций организма, в реализации которых значимую роль играет нейроэндокринная регуляция. В её рамках осуществляется активация гипоталамо-гипофизарно-кортикоидной оси, особенно когда речь идёт о длительно действующих (хронических) негативных сигналах социальной среды. Под влиянием внешних стимулов (стрессовых сигналов) или внутренних переживаний включается механизм межклеточных взаимодействий, охватывающих нервную, эндокринную и иммунную системы и отражающийся на состоянии всех органов и тканей [7].

Повреждающее действие кортизола. В эксперименте при моделировании острого стресса крысам вводили внутрибрюшинно кортизол, что определяло рост электро-форетической подвижности эритроцитов (ЭФПЭ). Результаты исследования показали, что снижение ЭФПЭ сочеталось с активацией процессов перекисного окисления липидов, тогда как рост ЭФПЭ сопровождался уменьшением концентрации малонового диальдегида. На основании этого можно утверждать, что кортизол вызывает антиоксидантный эффект в условиях острого стресса [12]. Также имеются свидетельства когнитивных улучшений в условиях умеренного, ограниченного во времени повышения уровня кортизола. Возможно, что повышенная мотивация к обучению и улучшенная координация областей мозга, участвующих в когнитивных операциях, связаны с умеренными кратковременными выбросами кортизола [10, 11, 13, 14].

В условиях же хронического стресса долговременное повышение концентрации кортизола имеет неблагоприятные последствия для организма. Под влиянием кортизола происходят значительные метаболические перестройки в различных тканях.

Например, кортизол усиливает глюконеогенез, повышая уровень глюкозы в крови и снижая интенсивность её утилизации тканями, противодействуя тем самым инсулину. Одновременно кортизол усиливает липолиз и протеолиз, увеличивая свободный пул аминокислот и жирных кислот, а также подавляет способность иммунных клеток реагировать на различные химические сигналы, ослабляя воспалительную реакцию [7, 10, 15].

Важнейшей мишенью кортизола в центральной нервной системе является гиппокамп, где плотность рецепторов к этому гормону особенно высока. В физиологических условиях в этой структуре кортизол обеспечивает запоминание эмоциональной важной информации. В процессе формирования следов памяти клеточные элементы гиппокампа используют глутаматерги-ческие механизмы, связанны с перевозбуждением, вследствие чего сами легко повреждаются при стрессе. В итоге в связи с гибелью нейронов объём гиппокампа уменьшается, что становится причиной когнитивных нарушений. Вторым важным образованием мозга, на которое влияет повышенный уровень кортизола, является амигдала, которая участвует в реализации поведенческих реакций, связанных с реагированием на опасность. При хроническом стрессе гиперактивация амигдалы порождает постоянную тревогу и способствует развитию депрессии [7, 10, 16-19].

Структурные изменения в мозге происходят регулярно в ответ на действие острого и хронического стресса. Наиболее выраженные изменения обнаруживают, как мы уже подчеркнули, в гиппокампе, а также в префронтальной коре. В экспериментах на грызунах установлено, что действие стресса в течение 21 дня приводит к уменьшению ветвления дендритов и снижению их плотности в медиальной префронтальной коре, а также к снижению количества синапсов пирамидных клеток данной области. Это сопровождается избирательным ухудшением внимания при сохранении способности к обучению и познавательных функций [1, 20, 21].

Кортизол и когнитивные функции. Долговременное действие кортизола при- водит к когнитивным нарушениям у человека. Например, при исследовании психоэмоционального напряжения у машинистов магистральных локомотивов, разделённых на 5 групп в зависимости от стажа работы, который выступал в качестве меры длительности действия факторов стресса, были получены следующие результаты: у людей с изначально высоким уровнем кортизола, адренокортикотропного гормона и кортикостерона результаты нейропсихологического обследования были хуже, чем у контрольной группы, которая состояла из практически здоровых мужчин соответствующих возрастных категорий. При выполнении задания «Таблицы Шульте» затраченное время было стати- стически значимо выше, чем у контрольной группы. Также стоит отметить, что группам машинистов, у которых выше был стаж работы, а как следствие и продолжи- тельность психоэмоционального напряжения, требовалось больше времени на выполнение задания, чем группам машинистов с меньшим стажем работы. Анало- гичные результаты хронометража получены при проведении методики Ф. Гробова «Красно-чёрная таблица». То есть мы можем говорить о негативном влиянии хронического стресса на когнитивные функ- ции, в частности на составляющую внимания [1].

Также обратим на исследование когнитивных функций у больных циркуляторной энцефалопатией. В этом эксперименте наиболее успешными в выполнении когнитивных функций являются мужчины и женщины с низким исходным уровнем кортизола. Реактивные изменения уровня кортизола не влияет на успешность выполнения задач [9].

В другом исследовании, касающимся психического здоровья подростков, была выявлена зависимость между субъективным переживанием стресса и физическим самочувствием. Подростки, ощущающие высокий субъективный стресс, чаще по- дают признаки депрессии, тревожности и когнитивных нарушений [6].

Заключение. Всё вышеизложенное позволяет сделать вывод, что факт нега- тивного влияния кортизола на когнитивные функции в условиях хронического стресса неоспорим. «Гормон стресса» – основная причина нарушений, происходя- щих при повышенных психоэмоциональ ных нагрузках, а борьба со стрессом ста новится одним из приоритетных направ лений современной медицины.