ग्लूकोकॉर्टिकॉइड शरीर क्रिया विज्ञान और तनाव प्रतिक्रिया

ग्लूकोकॉर्टिकॉइड, मुख्य रूप से मनुष्यों में कोर्टिसोल, ज़ोना फैसिकुलाटा से निकलने वाले स्टेरॉयड हार्मोन हैं जो चयापचय को नियंत्रित करते हैं और प्रतिरक्षा तथा तनाव प्रतिक्रियाओं को संशोधित करते हैं। एक अंतःकोशिकीय रिसेप्टर के माध्यम से कार्य करते हुए जो जीन प्रतिलेखन को बदलता है, वे रक्त शर्करा को बढ़ाते हैं, ऊर्जा सब्सट्रेट्स को जुटाते हैं, और सूजन को रोकते हैं, और उनका स्राव एक सर्कैडियन लय और तनाव के दौरान तीव्र वृद्धि दोनों का अनुसरण करता है।

Definition

ग्लूकोकॉर्टिकॉइड शरीर क्रिया विज्ञान इस बात का अध्ययन है कि कोर्टिसोल और संबंधित स्टेरॉयड, जो एचपीए-अक्ष नियंत्रण के तहत अधिवृक्क ज़ोना फैसिकुलाटा द्वारा स्रावित होते हैं, ग्लूकोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और लिपिड चयापचय को विनियमित करने और प्रतिरक्षा तथा तनाव प्रतिक्रियाओं को संशोधित करने के लिए कैसे कार्य करते हैं।

Scope

यह विषय ग्लूकोकॉर्टिकॉइड के शरीर क्रिया विज्ञान को शामिल करता है: उनके स्रावी पैटर्न, ग्लूकोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर और उसकी क्रिया का तंत्र, उनके चयापचय और सूजन-रोधी प्रभाव, और तनाव प्रतिक्रिया में उनकी केंद्रीय भूमिका। संश्लेषण मार्ग अधिवृक्क संश्लेषण विषय में और अपस्ट्रीम नियंत्रण लूप एचपीए अक्ष विषय में शामिल है।

Core questions

• कोर्टिसोल कोशिकीय स्तर पर कैसे कार्य करता है, और इसके प्रभाव अपेक्षाकृत धीमे और व्यापक क्यों होते हैं?
• ग्लूकोकॉर्टिकॉइड के चयापचय और इम्यूनोमॉड्यूलेटरी कार्य क्या हैं?
• तनाव के दौरान अनुकूलन में ग्लूकोकॉर्टिकॉइड कैसे योगदान करते हैं, और कोर्टिसोल की सर्कैडियन लय क्या हासिल करती है?

Key concepts

• कोर्टिसोल
• ग्लूकोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर (GR)
• जीनोमिक (प्रतिलेखन) क्रिया
• सर्कैडियन और अल्ट्राडियन स्राव
• ग्लूकोनियोजेनेसिस और ग्लूकोज का बढ़ना
• सूजन-रोधी और इम्यूनोसप्रेसिव प्रभाव
• कैटेकोलामाइन पर अनुमेय क्रियाएं
• एचपीए अक्ष पर नकारात्मक प्रतिक्रिया

Key theories

तनाव में ग्लूकोकॉर्टिकॉइड क्रिया का अनुमेय/सुरक्षात्मक मॉडल

मुनक और सहयोगियों ने प्रस्तावित किया कि तनाव के प्रति शारीरिक ग्लूकोकॉर्टिकॉइड प्रतिक्रियाएं मुख्य रूप से रक्षात्मक नहीं होती हैं, बल्कि शरीर के अपने तनाव-सक्रिय रक्षा तंत्रों को रोकने का काम करती हैं, जिससे उनके अतिप्रवाह से बचाव होता है; यह सूजन-रोधी प्रभावों को आकस्मिक के बजाय नियामक के रूप में फिर से परिभाषित करता है।

Mechanisms

कोर्टिसोल लिपोफिलिक होता है और बड़े पैमाने पर कॉर्टिकोस्टेरॉइड-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन से बंधा हुआ घूमता है; मुक्त कोर्टिसोल कोशिकाओं में प्रवेश करता है और साइटोप्लाज्मिक ग्लूकोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर से बंधता है, जो नाभिक में स्थानांतरित होता है और एक प्रतिलेखन कारक के रूप में कार्य करता है, लक्ष्य जीनों को प्रेरित या दबाता है। इन जीनोमिक क्रियाओं के माध्यम से कोर्टिसोल हेपेटिक ग्लूकोनियोजेनेसिस को बढ़ावा देता है, अमीनो एसिड और मुक्त फैटी एसिड को जुटाता है, और प्रो-इंफ्लेमेटरी मध्यस्थों को दबाकर व्यापक सूजन-रोधी और इम्यूनोसप्रेसिव प्रभाव डालता है। इसमें अनुमेय क्रियाएं भी होती हैं, जो कैटेकोलामाइन के प्रति संवहनी प्रतिक्रियाशीलता को बनाए रखती हैं। स्राव एक सर्कैडियन लय का अनुसरण करता है जो सुबह जल्दी चरम पर होता है, जिसमें सुपरइम्पोज्ड पल्स होते हैं, और एचपीए-अक्ष सक्रियण के हिस्से के रूप में शारीरिक और मनोवैज्ञानिक तनाव के दौरान तेजी से बढ़ता है।

Clinical relevance

ग्लूकोकॉर्टिकॉइड शरीर क्रिया विज्ञान कोर्टिसोल की अधिकता (जैसे कुशिंग सिंड्रोम में) और कमी (जैसे अधिवृक्क अपर्याप्तता में) की अभिव्यक्तियों की व्याख्या करता है, और इस तर्क को भी बताता है कि सिंथेटिक ग्लूकोकॉर्टिकॉइड का उपयोग उनके सूजन-रोधी प्रभावों के लिए औषधीय रूप से क्यों किया जाता है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए शरीर क्रिया विज्ञान और इन स्थितियों के आधार का वर्णन करती है; यह कोई खुराक नहीं देती है और किसी भी व्यक्ति के इलाज के लिए मार्गदर्शन नहीं है।

Evidence & guidelines

ग्लूकोकॉर्टिकॉइड की चयापचय और सूजन-रोधी भूमिकाएं और रिसेप्टर तंत्र समीक्षाओं (मुनक एट अल., 1984; चर्मंडारी एट अल., 2005) और पाठ्यपुस्तकों में अच्छी तरह से स्थापित हैं। मस्तिष्क समारोह और तनाव अनुकूलन के साथ ग्लूकोकॉर्टिकॉइड का एकीकरण डी क्लोएट एट अल. (2005) द्वारा समीक्षा की गई है। बीमारी में कॉर्टिकोस्टेरॉइड अपर्याप्तता का प्रबंधन नैदानिक ​​समीक्षाओं (कूपर एंड स्टीवर्ट, 2003) में संबोधित किया गया है और इस प्रविष्टि के शारीरिक दायरे से परे है।

History

कोर्टिसोल की सूजन-रोधी क्षमता को 1950 के आसपास हेंच और सहयोगियों द्वारा चिकित्सकीय रूप से प्रदर्शित किया गया था, जिसने इस क्षेत्र को बदल दिया। हंस सेली के मध्य शताब्दी के काम ने अधिवृक्क कॉर्टिकल प्रतिक्रिया को एक सामान्य 'तनाव' अवधारणा के भीतर रखा। बाद में, ग्लूकोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर के क्लोनिंग और मुनक की अनुमेय/सुरक्षात्मक परिकल्पना ने यह समझने में सुधार किया कि तनाव के दौरान ग्लूकोकॉर्टिकॉइड क्यों जारी होते हैं और वे कैसे कार्य करते हैं।

Debates

क्या तनाव-प्रेरित ग्लूकोकॉर्टिकॉइड प्रभाव मुख्य रूप से रक्षात्मक या निरोधात्मक होते हैं?

मुनक और सहयोगियों ने तर्क दिया कि शारीरिक ग्लूकोकॉर्टिकॉइड वृद्धि शरीर के अपने तनाव-सक्रिय बचावों को सीमित करने के लिए कार्य करती है, न कि उन्हें मध्यस्थ करने के लिए, एक पुनर्व्याख्या जो यह समझने में मदद करती है कि सूजन-रोधी क्रिया को कैसे समझा जाता है।

Key figures

• Hans Selye
• Allan Munck
• George Chrousos
• Ron de Kloet

Seminal works

• munck-1984
• charmandari-2005

Frequently asked questions

कोर्टिसोल रक्त शर्करा क्यों बढ़ाता है?

कोर्टिसोल हेपेटिक ग्लूकोनियोजेनेसिस को बढ़ावा देता है और सब्सट्रेट के रूप में अमीनो एसिड और फैटी एसिड को जुटाता है जबकि परिधीय ग्लूकोज अवशोषण को कम करता है, जिससे तनाव के दौरान ईंधन की उपलब्धता सुनिश्चित होती है। ये ग्लूकोकॉर्टिकॉइड रिसेप्टर द्वारा मध्यस्थ जीनोमिक प्रभाव हैं।

सुबह कोर्टिसोल सबसे अधिक क्यों होता है?

कोर्टिसोल का स्राव एचपीए अक्ष द्वारा संचालित एक सर्कैडियन लय का अनुसरण करता है, जो आमतौर पर जागने के तुरंत बाद चरम पर होता है और आधी रात के आसपास सबसे कम होता है, जिसमें पूरे दिन छोटे-छोटे पल्स होते हैं।