Влияние диеты и питания на кортизол

Источник:
Эндокриная система, спорт и двигательная активность.
Перевод с англ./под ред. У.Дж. Кремера и А.Д. Рогола. - Э64
Издательство: Олимп. литература, 2008 год.

Влияние диеты и питания на кортизол

Кортизол — стероидный гормон надпочечников, секреция которого регулируется гипофизарным адренокортикотропным гормоном (АКТГ), который в свою очередь находится под влиянием гипоталамического гормона кортиколиберина. Эта гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система характеризуется чувствительностью к комплексу разнообразных стрессовых факторов, включая прием пищи. На уровне организма кортизол стимулирует расщеплеиие белка, однако характер воздействия этого стероида на скелетные мышцы остается неясным (Rooyakers, Nair, 1997). В физиологической концентрации кортизол усиливает липолиз в жировой ткани, однако его влияние гораздо менее выражено по сравнению с соматотропным гормоном (Divertie et al., 1991; Djurhuus et al., 2002).

Изменения, обусловленные приемом пищи

Изучение влияния приема пищи на кортизол осложняется тем, что уровень этого гормона подвержен значительным суточным колебаниям и характеризуется чувствительностью к ряду внешних и внутренних стрессоров. Прием пищи приводит к повышению уровня кортизола, такая реакция особенно выражена в случае обеденного приема пищи (Follenius et al., 1982; Knoll et al., 1984), что может быть одним из факторов синхронизации суточного ритма активности гилоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы (Leal, Moreira, 1997). Хотя влияние состава пиши на эту систему изучалось всего в нескольких исследованиях, создается впечатление, что белок обладает наиболее сильным стимулирующим воздействием на кортизол (Slag et al., 1981; Ishizuka ct al., 1983; Gibson et al., 1999), в то время как богатая углеводами пиша его подавляет (Gibson et al., 1999).

У здоровых мужчин уровень кортизола в слюне существенно повышается после приема богатой белком пищи (550 ккал (2299 кДж), 39 % белка) в полуденное время, по сравнению с голоданием, и несмотря на значительные индивидуальные различия таких изменений, они характеризуются высоким индивидуальным уровнем воспроизводимости (Gibson et al., 1999). У здоровых женщин также наблюдается существенное повышение уровня кортизола в слюне после приема в обеденное время пищи, богатой белком (630 ккал (2633 кДж), 32 % белка) по сравнению с изокалорийной с низким содержанием белка (5 %), употребление которой приводило к снижению уровня кортизола (Gibson et al., 1999). В других работах показано, что пища с содержанием белка 20— 40 % повышает уровень кортизола сильнее но сравнению с пищей с высоким содержанием углеводов или жиров, а также что глюкоза или богатая жирами пиша не вызывают усиления секреции кортизола (Slagetal., 1981; Ishizuka et al., 1983). Стимуляция секреции кортизола под влиянием белковой пищи может быть обусловлена воздействием специфических аминокислот, таких, как тирозин или триптофан (Ishizuka et al., 1983).

Результаты упоминавшихся выше исследований, свидетельствующие о стимулирующем эффекте белка на кортизол и о незначительном влиянии углеводов, противоречат данным другой работы, демонстрирующей важную роль глюкозы в регуляции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. В этой работе участникам эксперимента предлагали употребить в пищу глюкозу, белок, жир или воду за 45 мин до прохождения оценки реакции организма на психологический стресс (Gonzalez-Bono ct al., 2002). При измерении уровня кортизола через 45 мин после приема пищи никаких отличий обнаружено не было, что, как предположили авторы исследования, могло быть обусловлено недостаточной продолжительностью времени, прошедшего с момента принятия пищи. В то же время после стресс-теста уровень кортизола был существенно выше у лиц, употреблявших в пищу глюкозу, по сравнению со всеми остальными вариантами пищи. Кроме того, изменения уровня кортизола в ответ на стресс характеризовались наличием положительной корреляции с изменениями уровня глюкозы до проведения стресс-теста. Поскольку восстановление вызванных стрессом изменений в гипоталамо-гипофизарно-падпочечниковой системе после голодания ограничивалось только единственным экспериментом с потреблением в пищу глюкозы, в котором происходило повышение ее уровня и крови, авторы предположили, что характер реакции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы контролируют центры, чувствительные к концентрации глюкозы в крови, располагающиеся предположительно в гипоталамусе (Gonzalez-Bono et al., 2002).

Противоречия в описанных влияниях состава пищи па изменения уровня кортизола после ее приема могут быть в определенной степени обусловлены различиями в характере распределения жира в организме. Недавно было показано, что у женщин с преобладающей локализацией жировых отложений в области живота наблюдается более значительное повышение уровня кортизола в ответ на пищу с высоким содержанием углеводов по сравнению с пищей с высоким содержанием белков или жиров, тогда как у женщин с периферической локализацией жировых тканей обнаружена противоположная картина, которая была сходна по характеру с реакцией у женщин с нормальной массой тела (Vicennati et al., 2002).

Результаты определения уровня кортизола после приема пищи следует интерпретировать с учетом естественных суточных колебаний секреции гормона. Например, при проведении теста глюкозотолерантности в утреннее время через несколько часов после приема пищи происходит снижение кортизола (Walker et al., 2000; Reynolds et al., 2001, 2003). Вместе с тем уровень его после приема нищи оказывается более высоким по сравнению с нормальным суточным снижением концентрации гормона в утренние часы (Reynolds et al., 2001).

Рассмотренные выше результаты, демонстрирующие стимулирующий эффект глюкозы па секрецию кортизола, согласуются с данными, приведенными в работе Гонзалсса-Боно с соавт. (Gonzalez-Bono et al., 2002), а также концепцией чувствительности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы к повышению уровня глюкозы в крови, однако точные механизмы, регулирующие такое воздействие, остаются неясными. Было высказано предположение об участии в реализации изменений кортизола после приема пищи а.-адренорецепторов, регулирующих секрецию АКТГ (Al-Damluji et al., 1987). В этом исследовании инъекция метоксамина (агонист а,-адренорецепторов) усиливала, а тимоксамина (антагонист а.-адренорецепторов) — ослабляла изменения уровня АКТГ и кортизола после обычного приема пищи. Эти авторы также показали, что у больных с разнившимся недавно гипофизарным дефицитом АКТГ и здоровыми надпочечниками после обычного приема пищи повышения АКТГ и кортизола (Al-Damluji et al., 1987) не наблюдается. Еще одним подтверждением существования механизма центральной рефляции является наличие положительной корреляции между уровнем АКТГ и кортизола после приема пищи (Vicennati et al., 2002). Однако не все экспериментальные данные, касающиеся изменений уровня кортизола после приема нищи, можно объяснить существованием механизма регуляции с участием гипоталамо-гипофизарной системы (Fchm et al., 1983). В целом кортизол проявляет тенденцию к повышению уровня после приема пищи, особенно белковой, однако характер изменений зависит от времени ее приема, состава, распределения жировых отложений в организме и должен анализироваться только после сопоставления с нормальными суточными колебаниями уровня этого гормона.

Изменения, обусловленные приемом пищи, при воздействии физической нагрузки

Значительное количество исследований, проведенных за последние 25 лет, было посвящено изучению эффектов приема пищи на изменения уровня кортизола до, во время и после продолжительной двигательной активности. В большинстве из них изучалось влияние углеводного питания и лишь в нескольких работах оценивались изменения кортизола под действием различных комбинаций питательных веществ. Результаты большинства работ, в которых изучались изменения кортизола после выполнения силовых упражнений, показывают, что потребление в пищу углеводов или углеводов в сочетании с белками до и после физической нагрузки не влияет на изменения уровня этого гормона по сравнению с плацебо (Kraemer et al., 1998; Bloomer ct al., 2000; Koch et al., 2001; Williams et al., 2002). В одном исследовании отмечалось, что углеводное питание во время интенсивного занятия силовыми упражнениями существенно ослабляет изменения уровня кортизола (Tarpenning et al., 2001). Кроме того, снижение его уровня после приема пищи в значительной степени взаимосвязано с мышечной гипертрофией.

Результаты исследований по определению уровня кортизола во время продолжительных занятий аэробными или высокоинтенсивными упражнениями в основном носят смешанный характер. Некоторые из них показали, что прием в пищу углеводов до и во время продолжительной двигательной активности вызывал снижение концентрации кортизола в крови (Mitchell et al., 1990, 1998; Murray et al., 1991, 1995; Deuster et al., 1992; Nieman et al., 1998, 2003; Utter et al., 1999; Bacurau et al., 2002; Bishop et al., 2002; Green et al., 2003), тогда как другие никаких изменений не обнаружили (Bonen et al., 1980; Tsintzas et al., 1996; Bishop et al., 1999, 2001; Henson et al., 2000; Miller et al., 2002).

Ослабление изменений кортизола, индуцированных физической нагрузкой, после дополнительного приема углеводного питания может способствовать более благоприятному ответу иммунной системы на занятия физическими упражнениями (Nehlsen-Cannarella et al., 1997; Henson ct al., 1998; Nieman, 1998). Вместе с тем благоприятное воздействие углеводного питания во время и после занятия физическими упражнениями на функцию иммунной системы может не иметь никакого отношения к ослаблению изменений кортизола (Green et al., 2003), а быть обусловленным другими механизмами, такими, как стабилизация уровня глюкозы или глутамина -важных энергетических источников для клеток иммунной системы (Bacurau et al., 2002). В недавно проведенном исследовании было показано, что углеводное питание вызывает снижение уровня интерлейкина-6 (IL-6) в плазме, при этом содержание мРНК IL-6 в скелетной мышце оставалось без изменений, что говорит о том, что углеводное питание во время занятия физическими упражнениями ослабляет выработку IL-6 в других тканях (Starkie et al., 2001).

Читайте также

• Влияние диеты и питания на гормон роста
• Влияние диеты и питания на инсулиноподобный фактор роста
• Влияние диеты и питания на тестостерон
• Влияние диеты и питания на инсулин
• Влияние диеты и питания на состав тела

Предупреждение

Анаболические препараты могут применяться только по назначению врача и противопоказаны детям. Представленная информация не призывает к применению или распространению сильнодействующих веществ и нацелена исключительно на снижение риска осложнений и побочных эффектов.

Литература

• Aizawa, Н. & Niimura, М. (1996) Mild insulin resistance during oral glucose tolerance test (OGTT) in women with acne. Journal of Dermatology 23, 526-529.
• Al-Damluji, S., Iveson, Т., Thomas, J.M. et al. (1987) Food* induced cortisol secretion is mediated by central al adrenoceptor modulation of pituitary ACTH secretion. Clinical Endocrinology 26, 629-636.
• Anthony, T.G., Anthony, J.C, Lewitt, M.S., Donovan, S.M. & Layman, D.K. (2001) Time course changes in IGFBP*1 after treadmill exercise and postexercise food intake in rats. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism 280, E650-E656.
• Bacurau, R.F., Bassit, R. A., Sawada, L. et al. (2002) Carbohydrate supplementation during intense exercise and the immune response of cyclists. Clinical Nutrition (Edinburgh, Lothian) 21, 423-429.
• Baker, H.W., Best, J.B., Burger, H.G. & Cameron, D.P. (1972) Plasma human growth hormone levels in response to meals: a reappraisal. Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science SO, 715-724.
• Ben net, W.M., Connacher, A.A., Scrimgeor, CM., Smith, K. & Bennie, M.J. (1989) Increase in anterior tibialis muscle protein synthesis in healthy man during mixed amino acid infusion: studies of incorporation of [l-13Clleucine. Clinical Science 76, 447-454.
• Benoit, F.L., Martin, R.L. & Watten, R.H. (1965) Changes in body composition during weight reduction in obesity. Annals of Internal Medicine 63, 604-612.
• Bereket, A., Wilson, T.A., Blethen, S.L. et al. (1996) Effect of shortterm fasting on free/dissociable insulin-like growth factor I concentrations in normal human serum. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 81, 4379-4384.
• Bergh, C, Carlsson, B., Olsson, J.H., Selleskog, U. & Hillensjo, T. (1993) Regulation of androgen production in cultured human thecal cells by insulin-like growth factor I and insulin. Fertility and Sterility 59, 323-331.
• Bernardi, F., Petraglia, F., Seppala, M. et al. (1999) GH, IGFBP-1, and IGFBP-3 response to oral glucose tolerance test in peri-menopausal women: no influence of body mass index. Maturitas 33, 163-169.
• Biolo, G., Maggi, S.P., Williams, B.D., Tipton, K.D. & Wolfe, R.R. (1995) Increased rates of muscle protein turnover and amino acid transport after resistance exercise in humans. American Journal of Physiology 268, E514-E520.
• Biolo, G., Tipton, K.D., Klein, S. & Wolfe, R.R. (1997) An abundant supply of amino acids enhances the metabolic effect of exercise on muscle protein. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism 273, E122-E129.
• Bishop, N.C., Blannin, A.K., Robson, P.J., Walsh, N.P. & Gleeson, M. (1999) The effects of carbohydrate supplementation on immune

responses to a soccer-specific exercise protocol. Journal of Sports Sciences 17, 787-796.

• Bishop, N.C., Blannin, A.K., Walsh, N.P. & Gleeson, M. (2001) Carbohydrate beverage ingestion and neutrophil degranulation responses following cycling to fatigue at 75% Vo2max. International Journal of Sports Medicine 22, 226-231.
• Bishop, N.C., Gleeson, М., Nicholas, C.W. & All, A. (2002) Influence of carbohydrate supplementation on plasma cytokine and neutrophil degranulation responses to high intensity intermittent exercise. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 12, 145-156.
• Blackard, W.G., Hull, E.W. & Lopez, A. (1971) Effect of lipids on growth hormone secretion in humans. Journal of Clinical Investigation 50, 1439-1443.
• Blackburn, G.L., Phillips, J.C. & Morreale, S. (2001) Physician’s guide to popular low-carbohydrate weight-loss diets. Cleveland Clinic Journal of Medicine 68, 761-774.
• Bloomer, R.J., Sforzo, G.A. & Keller, B.A. (2000) Effects of meal form and composition on plasma testosterone, cortisol, and insulin following resistance exercise. International Journal of Sport Nutrition and Exercise Metabolism 10, 415-424.
• Bohe, J., Low, A., Wolfe, R.R. & Rennie, MJ. (2003) Human muscle protein synthesis is modulated by extracellular not intracellular amino acid availability: a dose response study. Journal of Physiology 552(Pt. 1), 315-324.
• Bonen, A., Belcastro, A.N., MacIntyre, K. & Gardner, J. (1980) Hormonal responses during intense exercise preceded by glucose ingestion. Canadian Journal of Applied Sport Sciences 5, 85-90.
• Brand-Miller, J.C., Thomas, M, Swan, V. et al. (2003) Physiological validation of the concept of glycemic load in lean young adults. Journal of Nutrition 133, 2728-2732.
• Brehm, B.J., Seely, R.J., Daniels, S.R. & D’Alessio, D.A. (2003) A randomized trial comparing a very low-carbohydrate diet and a calorie-restricted low-fat diet on body weight and cardiovascular risk factors in healthy women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 88, 1617-1623.
• Cappon, J.P., Ipp, E., Brasel, J.A. & Cooper, D.M. (1993) Acute effects of high fat and high glucose meals on the growth hormone response to exercise. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 76, 1418—1422.
• Cappon, J.P., Brasel, J.A., Mohan, S. & Cooper, D.M. (1994) Effect of brief exercise on circulating insulin-like growth factor I. Journal of Applied Physiology 76, 2490-2496.
• Cara, J.F. & Rosen field, R.L. (1988) Insulin-like growth factor I and insulin potentiate luteinizing hormone-induced androgen synthesis by rat ovarian thecal-interstitial cells. Endocrinology 123, 733-739.
• Carli, G., Bonifazi, М., Lodi, L. et al. (1992) Changes in the exercise-induced hormone response to branched chain amino acid administration. European Journal of Applied Physiology and Occupational Physiology 64, 272-277.
• Chandler, R.M., Byrne, H.K., Patterson, J.G. & Ivy, J.L. (1994) Dietary supplements affect the anabolic hormones after weight-training exercise. Journal of Applied Physiology 76, 839-845.
• Chromiak, J.A. & Antonio, J. (2002) Use of amino acids as growth hormone-releasing agents by athletes. Nutrition 18, 657-661.
• De Pergola, G. (2000) The adipose tissue metabolism: role of testosterone and dehydroepiandrosterone. International Journal of Obesity and Related Metabolic Disorders 24, S59-S63.
• Deuster, P.A., Singh, A., Hofmann, A., Moses, F.M. & Chrousos, G.C. (1992) Hormonal responses to ingesting water or a carbohydrate beverage during a 2 h run. Medicine and Science in Sports and Exercise 24, 72-79. i
• Diamond, M.P., Grainger, D.A., Laudano, A.J., Starick-Zych, K. & DeFronzo, R.A. (1991) Effect of acute physiological elevations of insulin on circulating androgen levels in nonobese women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism 72, 883-887.
• Divertie, G.D., Jensen, M.D. & Miles, J.M. (1991) Stimulation of lipolysis in humans by physiological hypercortisolemia. Diabetes 40, 1228-1232.
• Williams. A.G., Ismail, Ail., Sbaraa. A. 4 Jones, D.A. (2002) Effects of resistance exercise volume and nutritional on anabolic and hormones. European Journal of Applied Physiology 66. 315-321,
• Young. CM.. Van Ian, Si., Im, H .S. 4 Lutwak, L (1971) Effect on body composition and other parameters in obese young men of car* bohydrate level of redaction diet. Aesencan Journal of Clinical Nutrition 24. 290-296
• Zavadfki, K M., Yaspetkis. ВВ., 3rd 4 Ivy, J.L. (1992) Carbohydrate- protein complex increases the rate of muscle glycogen storage after exercise Journal of Applied Physiology 72, 1654-1659