Negativní důsledky přeaktivace HPA osy a kofein jako její regulátor

CO JE HPA OSA

Zkratka HPA vychází z jejího anglického názvu: hypothalamic-pituitary-adrenal axis nebo-li osa hypotalamus-hypofýza-nadledviny. Je jedním z hlavních neuroendokrinních autoregulačních systémů těla. Jak z jejího názvu vyplývá, představuje HPA osa určité vazby mezi hypotalamem, hypofýzou a nadledvinami.

ŘÍDÍCÍ CENTRUM HPA OSY: HYPOTALAMUS

První zmíněný, tedy hypotalamus, je malou částí mezimozku. Má však důležitou roli. Reguluje vpodstatě každou důležitou aktivitu našeho těla. Jeho neuronální sítě obsahují informace o našem vnitřním prostředí, které porovnává s reálnými hodnotami. Má za cíl udržovat homeostázu. Balanc našeho tělesného systému. 

V okamžiku, kdy zjistí rozdílnosti ve sledovaných hodnotách zareaguje. Pomocí systému HPA osy nebo skrze autonomní nervovou soustavu (ANS) zahájí změny ve vnitřních funkcích našeho těla. ANS řídí funkci vnitřních orgánů a hladkých svalů. Používá k tomu enterický, parasympatický a sympatický nervový systém. Zároveň hypotalamus zmíněné orgány a svaly nejen řídí, ale skrze ANS z nich získává i zpětné informace o aktuálním stavu.

AKTIVACE HPA OSY

Při aktivaci HPA osy dochází hypotalamem k syntetizaci hormonů vasopresinu a CRH (corticotropin-releasing hormone nebo-li kortikotropin-uvolňující hormon). Tyto dva hormony pak ovlivňují v předním laloku hypofýzy produkci hormonu kortikotropin (ACTH – adrenokortikotropní hormon), který je vyslán, aby předal nadledvinám zprávu, že mají vytvořit a vypustit do těla glukokortikoidy. To jsou steroidní hormony z nichž nejdůležitějším je kortizol.

Hormon kortizol je nám dobře znám, obzvláště v dnešní době, kdy se o něm hodně mluví. Je totiž spojován s nejobvyklejším problémem moderní doby – stresem. Z tohoto důvodu je kortizolu také přezdíváno stresový hormon. Kortizol se v těle nachází zcela přirozeně a má na starost spoustu životně důležitých funkcí. Reguluje metabolismus některých orgánu, jako jsou játra, ledviny a mozek.

FUNKCE KORTIZOLU V ORGANISMU

Naše tělo si obvykle řídí hladinu kortizolu dle cirkadiánních rytmů. Tedy podle našeho biologického vnímání času. Povely k výrobě a sekreci kortizolu se k nadledvinám dostávají v pulzech během dne. Nejvíce kortizolu v těle máme ráno. Pomáhá nám tak vstávat a začít nový den.

Také má důležitou roli z hlediska imunity. V případě hyperaktivního imunitního systému, například při alergii či zánětu, utlumuje jeho aktivitu. Snížená produkce kortizolu má za následek slabost, nízký krevní tlak nebo také hypoglykémii.

HPA OSA A KORTIZOL

Naše tělo si v ideálním případě samo hlídá hladinu kortizolu v organismu. HPA osa nejen zadává rozkazy k produkci kortizolu, ale zpětnou vazbou z receptorů, na které se kortizol váže, získává informaci o aktuálním stavu. Podle toho tak “řídící centrum” HPA osy (hypotalamus) může upravit svoje povely pro hypofýzu, která ovlivňuje nadledviny. 

Tento důmyslný obvod zabraňuje, aby se stal kortizol pro tělo nebezpečný v důsledku jeho vysoké koncentrace v těle. Problém na ose HPA nastává ve chvíli, když zpětnou vazbu o hladině kortizolu v těle nedostane. 

REAKCE TĚLA NA STRES

Účinky kortizolu na organismus využívá tělo jako přirozenou reakci proti stresu. Ve chvíli kdy na nás působí určitý stresor, je úkolem HPA osy tento vychylující vliv vyrovnat. K tomuto účelu vyšle do těla kortizol. Hypotalamus, jak jsme ho popisovali výše, se stará o rovnováhu našich tělesných funkcí. Stres pro naše tělo znamená nerovnováhu, proto se ho snaží naše HPA osa odbourat a aktivuje se.

Každý problém, tedy onen stresor, musí být vyřešen. Jedině tak může být naše tělo opět v harmonii a náš organismus zase správně fungovat. Funkce HPA osy a její reakce na stres vychází z původních problémů lidstva. Těch úplně nejzákladnějších, které měly vpodstatě jen dvě řešení. “Bojuj nebo uteč.” To si dnes vlastě ani neumíme představit. Žít doslova tak, abychom přežili. Aby nás nic nesežralo, ale abychom se my mohli najíst.

PRAPŮVODNÍ PŘIROZENÉ STRESORY

Ve chvíli kdy pračlověk, říkejme mu třeba Alf, hledal potravu, mohl docela běžně narazit na predátora. Například na hladového lva. V tu chvíli se lev stal problémem – stresorem. V okamžiku se mysl Alfa rozhodla, co udělat a jaká je nejlepší šance pro přežití. Většinou se nabízí pouze dvě možnosti. Buď je Alf dostatečně silný na zabití lva nebo musí rychle utéct do bezpečí. V tu chvíli jde Alfovi o holý život a musí do toho dát veškerou svou sílu. Ať už pro běh nebo pro boj.

Potřebnou sílu Alf získá z energie svého těla. Aby přežil musí vynaložit všechnu energii, kterou v těle má. Přesně tohle obstará kortizol. Aktivní HPA osa přikáže zvýšit hladinu kortizolu v těle. V našem organismu je množství receptorů, takových přijímačů, které onen kortizol zachycují. Receptor chytí kortizol a ten dál upravuje funkce organismu tak, aby byl útok či útěk umožněn. Koriguje energii v těle, aby se nespotřebovávala na jiné činnosti, protože teď jde tělu o všechno – o život. 

VYPOŘÁDÁNÍ SE SE STRESEM

Když náš Alf vyhraje souboj se lvem, nebo mu uteče, je problém vyřešen. Alfovo tělo nemá dál důvod ke stresu a osa HPA upraví produkci kortizolu. Vše je opět tak jak má být. Tělo může zase rozdělit energii do všemožných procesů a funkcí. Například může pokračovat v trávení či výrobě různých hormonů, což bylo z důvodu vypořádávání se se stresem, lvem, kortizolem pozastaveno.

Je skvělé, že se takto tělo v rámci sebezáchovy umí o sebe postarat. Jak to ale souvisí s naší dnešní realitou? Nežijeme v divočině a většině lidí se za celý život nestalo, že by na ně zaútočil lev. Změnila se doba, životní úroveň, prostředí a změnily se i stresory. Dnes nemáme problém s divokým zvířetem, ale s tlakem společnosti, s konkrétními lidmi nebo se sebou samýma. Obecně tyto problémy nazýváme civilizační stres. No a co kortizol? Ten stále funguje a stejným způsobem. 

CIVILIZAČNÍ STRES

Ve chvíli, kdy se setkáme s našim stresorem, bychom měli bojovat nebo utéct. Z různých důvodů to však nemůžeme udělat. V podstatě si to zakazujeme. Typickým vzorem je například psychické týrání od šéfa, či kolegy v práci. Víme, že si nemůžeme dovolit takového člověka fyzicky napadnout a zároveň nechceme opustit pracovní místo. 

Pokud v krátké době nenajdeme konstruktivní řešení tohoto problému, budeme se dennodenně setkávat s naším stresorem a HPA osa na to bude neustále reagovat produkcí kortizolu. Dlouhodobě zvýšená hladina kortizolu v organismu vpodstatě otupuje receptory, na které se kortizol zachytává. Prostě je to už přestane bavit ho zachytávat, když je ho pořád hodně. V tu chvíli se naruší zpětná vazba HPA osy.

DLOUHODOBÉ VYSTAVENÍ STRESU

Přijímače kortizolu – receptory – jsou zároveň i vysílači, které posílají informace o množství kortizolu. Při přerušení zpětné vazby hypotalamus neví, že je kortizolu v těle dost. Ale stresor je tady pořád, takže HPA osa stále kortizol vyrábí a vyrábí. Nakonec je tělo vpodstatě otráveno kortizolem, který si samo vyrobilo. Výsledkem je vysoký krevní tlak, cukrovka, snížená funkce imunitního systému a tím pádem větší pravděpodobnost onemocnění. 

Mezi výčet nejzávažnějších problémů spojených s nadměrným množstvím kortizolu v našem organismu patří i zkracování spojů mezi neurony, zmenšování některých oblastí mozku a atrofii buněk. Negativní vliv přemíry kortizolu na lidský mozek vede k psychickým problémům a také Alzheimerově nemoci.

STUDIE O VYUŽITÍ KOFEINU K NÁPRAVĚ NEFUNKČNÍCH ZPĚTNÝCH VAZEB HPA OSY

V této souvislosti byla provedena studie, ve které se potvrzují teorie, že kofein může zvrátit některé negativní účinky zvýšeného množství kortizolu v těle. Konkrétně jde o znovuobnovení zpětné vazby HPA osy. Výsledky této studie dávají naději, že by kofein mohl tímto způsobem být nápomocný ke zmírnění průběhu Alzheimerovy nemoci nebo jí dokonce předcházet. 

Studie vychází z definice adenosinových receptorů jako hlavních regulátorů funkce glukokortikoidů. Hlavním glukokortikoidem, jak jsme zmiňovali výše, je kortizol. Adenosinové receptory tedy ovlivňují funkce kortizolu. Vzhledem k tomu, že kofein svým složením těmto receptorům vyhovuje, může být jimi zachycen. Svým účinkem v adenosinových receptorech má tak šanci zvrátit účinky glukokortikoidů, tedy kortizolu.

KOFEINEM PROTI STÁŘÍ A ALZHEIMEROVĚ NEMOCI

V této studii (1) byli provedeny výzkumy na lidech ve věku 50-70 let se zvýšenou hladinou kortizolu. U této zkoumané skupiny byla detekovány zhoršené kognitivní funkce a větší atrofie hypokampu, které vedou ke zhoršení paměti u starších osob a urychlují průběh Alzheimerovy choroby. Správně využitý kofein může pozitivně ovlivnit cirkadiánní rytmy. Blokováním adenosinových receptorů je zvláště účinný v situacích přeaktivované HPA osy a předchází jejím degenerativním vlivům na organismus.

TĚLO A CHRONICKÝ STRES

Chronický stres a jeho vliv na nadprodukci kortizolu vede k vyčerpání organismu. Syndrom vyhoření je v dnešní společnosti známým strašákem a přestože o tomto zdravotním riziku víme, nepodnikáme preventivní kroky. 

Kortizol se stále snaží shromažďovat energii k boji či útěku, aby nás zachránil před stresorem, ale my tuto nahromaděnou energii nevyužíváme. Protože je energie připravena k vyřešení problému, tak chybí jinde. Při dlouhodobém energetickém strádání pak tělo zkolabuje.

POMOCNÍCI V BOJI PROTI STRESU

Kromě nejdokonalejší cesty, tedy vyřešení problému – stresoru, můžeme své tělo (i mysl) podpořit správnou životosprávou. Zdravým jídlem a přiměřeným pohybem. Při mírné fyzické zátěži, tedy takové která nezpůsobuje přílišnou námahu a tím další stres, se vyplavuje do těla serotonin, dopamin a endorfin. Tyto látky snižují přebytek kortizolu. Mezi nejlepšími bojovníky se stresem patří meditace, jóga a správný spánkový režim. 

Své tělo můžete podpořit příjmem antioxidantů, které se vypořádají s oxidačním stresem. Na seznamu nejúčinnějších antioxidantů je mezi prvními zařazena pražená káva. Na náš imunitní systém blahodárně působí také procházka či pobyt v přírodě, což japonští vědci nazývají terapie shinrin-yoku. Nabízí se tedy zkloubit tyto zdraví prospěšné a více než příjemné činnosti a vydat se s kávou v termosce na procházku do lesa.

Zdroje:

1. Batalha, V. L. et al. The caffeine-binding adenosine A_2A receptor induces age-like HPA-axis dysfunction by targeting glucocorticoid receptor function. Sci. Rep. 6, 31493; doi: 10.1038/srep31493 (2016).