Зниження білків в клітині. Суттєвим впливом кортизолу на метаболізм білка є зменшення вмісту білків практично у всіх клітинах організму, крім клітин печінки. Це викликано як зниженням синтезу білків, так і повсюдно зрослим рівнем їх катаболізму. Обидва ефектиможуть бути пояснені зниженням транспорту амінокислот в клітці, виключаючи клітини печінки. Можливо, це не головна причина, тому що кортизол знижує також продукцію РНК і подальший синтез білків, особливо в м'язової і лімфоїдної тканинах.
На тлі великого надлишку кортизолу м'язи стають настільки слабкими, що хворий навіть не може встати. Імунні функції лімфоїдної тканини різко падають, складаючи мізерну частку вихідних можливостей.
Кортизол збільшує кількість білка в плазмі крові і в печінці. Поряд з повсюдним зниженням білків в організмі кортизол збільшує вміст білка в печінці. Більше того, зростає рівень білків плазми крові (продукуються печінкою і вивільняються в кров). Це збільшення є єдиним винятком на тлі загального виснаження резервів білка в організмі. Припускають, що ця різниця пояснюється можливим впливом кортизолу на надходження амінокислот в гепатоцити (але не в інші клітини організму) і збільшенням кількості ферментів, необхідних для процесів синтезу.
Збільшення вмісту амінокислот в крові, Зниження надходження амінокислот у позапечінкові клітини і збільшення транспорту в гепатоцити. Дослідження, виконані на ізольованій тканини, продемонстрували, що кортизол знижує транспорт амінокислот у м'язові клітини і, можливо, в усі клітини, крім гепатоцитів.
Зниження надходження амінокислот у позапечінкові клітини знижує в них концентрацію амінокислот з подальшим зниженням синтезу білків. Крім того, триває розпад білків вивільняє амінокислоти практично з усіх існуючих білків. Їх дифузія з клітин підвищує концентрацію амінокислот у плазмі. Кортизол мобілізує амінокислоти з внепепеночних тканин і таким чином виснажує резерви білка в тканинах.
Збільшення в плазмі концентрації амінокислот поряд із збільшеним їх транспортом в клітини печінки під впливом кортизолу дає підставу припускати, що при цьому підвищується утилізація амінокислот в гепатоцитах, що призводить до збільшення: (1) швидкості дезамінування амінокислот в печінці, (2) синтезу протеїнів у печінці, (3) освіти білків плазми крові в печінці; (4) перетворення амінокислот в глюкозу. Можливо, багато впливу кортизолу на метаболічні системи організму є результатом здатності кортизолу мобілізовувати амінокислоти з периферичних тканин з одночасним збільшенням ферментів в печінці, що реалізують відповідні реакції печінкових клітин.
Кортизол і обмін жирів
Мобілізацію жирних кислот з жирової тканини кортизол здійснює подібним чином, як і мобілізацію амінокислот з м'язів. Збільшення концентрації вільних жирних кислот в плазмі підвищує їх використання для енергетичних цілей. Можливо, що кортизол надає прямий вплив на окислення жирних кислот в клітинах.
Механізм мобілізації жирних кислот кортизолом не цілком зрозумілий. Якась частина ефектів опосередкована зниженням надходження глюкози в жирові клітини. Вже говорилося, що гліцерофосфат (один з дериватів глюкози) необхідний для вступу і збереження тригліцеридів в клітинах, і його відсутність в адипоцитах веде до вивільнення жирних кислот.
Збільшення мобілізації жирів кортизолом поряд зі збільшенням окислення жирних кислот в клітинах забезпечує зрушення метаболічних систем в клітці в сторону використання жирних кислот замість глюкози в якості джерела енергії при голодуванні та інших стресах. Цей механізм потребує для свого формування кілька годин. Він не є таким швидким і настільки ж потужним, як ефект схожого зсуву, викликаного зниженням інсуліну. Тим не менш, збільшення використання жирних кислот в якості джерела енергії є важливим моментом у здійсненні довгострокових процесів перетворення глюкози і глікогену.
Надлишок кортизолу викликає ожиріння. Незважаючи на те, що кортизол сприяє помірно вираженої мобілізації жирних кислот з жирової тканини, у деяких людей з гіперпродукцією кортизолу розвивається своєрідний тип ожиріння з надмірним відкладенням жиру в шийно-комірцевої зоні, що створює враження бичачого торса, і на обличчі (місяцеподібне особа). Хоча причини невідомі, передбачається, що такий тип ожиріння є результатом потужної стимуляції споживання їжі, коли жири в деяких тканинах утворюються швидше, ніж мобілізуються або окислюються.