Повреждающее действие стресса.
Начиная обсуждение повреждающих эффектов сильного или длительного стресса, вспомним триаду Г. Селье, в которую входят: гипертрофия коры надпочечников, атрофия тимико-лимфоидной системы и кровоточащие язвы желудка и кишечника, и попытаемся найти возможные причины этих повреждений. Возможные, потому что окончательно механизмы этих повреждений пока не установлены.
Одной из стресс-реализующих систем является симпато-адреналовая система со своими эффектами, направленными, в частности, на деятельность сердечно-сосудистой системы. Высокие концентрации адреналина и интенсивное выделение норадреналина симпатическими постганглионарными волокнами увеличивают и частоту, и силу сердечных сокращений, оказывают сосудосуживающий эффект, что приводит к повышению артериального давления. Наряду с этим происходит перераспределение кровотока с обеднением кровоснабжения внутренних органов в пользу сердца, мозга, скелетных мышц. Это обеднение кровью внутренних органов является общим, далеко не единственным механизмом образования язв кишечника. Кроме того, при активации САС стимулируется выделение ренина почками (-эффект), повышается концентрация ангиотензина в крови и увеличивается сосудистый тонус. Накопление в кардиомиоцитах и сосудистых гладких мышцах ионов кальция в результате деполяризующего эффекта норадреналина повышает реактивность этих структур и по отношению к самим катехоламинам, и по отношению к другим биологически активным веществам. Повышение возбудимости миокарда может лежать в основе возникновения экстрасистол и аритмий. К эффектам накопления кальция в клетках мы еще вернемся, а к сказанному добавим, что адреналин оказывает возбуждающее влияние на структуры головного мозга. В частности на эрготрофные зоны гипоталамуса и приводит к стойкому возбуждению сосудодвигательного центра, повышению выработки АКТГ и тиреотропина гипоталамусом, а так же, у ряда лиц, активирует аппетит, что сопровождается увеличением веса.
Все это свидетельствует о том, что чрезмерное повышение активности САС может быть пусковым механизмом развития артериальной гипертензии, ИБС и являться фактором риска в развитии вторичных иммунодефицитов и заболеваний связанными с эти состоянием.
Адреналин достаточно быстро окисляется в адренохром, причем эта трансформация сопровождается появлением анион-радикала кислорода, способного активировать процесс переокисления липидов (перекисное окисление липидов). Такие уникальные физико-химические свойства адреналина позволяют считать его одним из инициаторов так называемого окислительного стресса, который является одним из важных звеньев сопровождающих активацию ГГНС и САС в целом. Если до определенных пределов окислительный стресс можно рассматривать как адаптивную реакцию, направленную на перестройку физико-химических свойств биологических мембран и их жирно-кислотного состава, то избыточный окислительный стресс является уже звеном патогенеза ряда заболеваний (ИБС, атеросклероз и т.д.). С учетом этих данных становятся понятными рекомендации по защитному применению различных классов антиоксидантов при стрессе.
Повышение активности гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы проявляется в значительном и длительном увеличении концентрации в крови глюкокортикоидов. Эти эффекты очень разнообразны, поэтому представим их в таблице.
Эффекты влияния избытка глюкокортикоидов на различные системы организма, суммированы в таблице 3.
ткани, органы, реакции организма
Снижение синтеза белков, распад белков, дезаминирование аминокислот и активация глюконеогенеза. Повышение уровня глюкозы в крови стимулирует секрецию инсулина. Истощение островкового аппарата и активирование кортизолом инсулиназы печени может лежать в основе стероидного диабета.
Распад белков, мобилизация аминокислот, уменьшение мышечной массы, гипокалиемия. В результате мышечная слабость. На фоне повреждения клеточных мембран кальциевая триада, контрактуры, некробиоз
Активация и липогенеза и мобилизации жира. Повышение содержания глицерина, свободных жирных кислот, других липидов и холестерина в крови. Увеличение концентрации атерогенных фракций липопротеинов низкой плотности. Липидная триада.
Деструкция белкового матрикса кости, торможение кальцификации, что может привести к остеопорозу.
Уменьшение количества белка, уменьшение количества коллагена, снижение активности гиалуронидазы, нарушение процессов восстановления тканей.
Катаболическое действие. Уменьшение размеров лимфатических узлов, тимуса, селезенки. Снижение синтеза иммунореактивных белков, уменьшение продукции антител. Снижение числа лимфоцитов.
Противовоспалительное действие связано со снижением активности гиалуронидазы, замедлением синтеза гистамина и ускорением его распада (активация гистаминазы), уменьшением количества фибробластов и коллагена в соединительной ткани. При этом уменьшается проницаемость капилляров, снижается и эмиграция лейкоцитов и фагоцитоза, как лейкоцитами, так и клетками ретикулоэндотелиальной системы.
Накопление кальция в кардиомиоцитах приводит к повышению и возбудимости и сократимости сердечной мышцы. На фоне повреждения клеточных мембран кальциевая триада, некробиоз.
Умеренная задержка натрия, приводящая к набуханию сосудистой стенки и увеличению прессорной реакции. Пермиссивное влияние по отношению к катехоламинам заключается и в стимулировании синтеза адреналина, и в увеличении числа и чувствительности адренорецепторов. Накопление кальция в гладкомышечной клетке повышает возбудимость и увеличивает прессорный ответ.
Незначительно выраженное повышение реабсорбции натрия и снижение реабсорбции калия, кальция и фосфатов. Торможение секреции АДГ. Снижение почечного порога для глюкозы.
Увеличивается количество главных клеток и повышается их реактивность по отношению к гастрину и гистамину, что является одним из факторов образования кровоточащих язв желудка и двенадцатиперстной кишки.
Как следует из изложенного выше, для стресса характерно параллельное повышение уровней кортизола и СТГ, однако оказалось, что не столько повышение, сколько оптимальное соотношение концентраций этих гормонов необходимо для нормального течения общего адаптационного синдрома. В основе ряда патологических процессов может лежать устойчивый дисбаланс этих гормонов. Если в организме длительное время преобладают катаболические глюкокортикоидные гормоны, то наблюдается склонность к развитию дистрофических процессов, хронизации заболеваний. Если в процессе адаптации происходит стабильный сдвиг в сторону анаболического гормона СТГ, то в организме могут развиваться гиперергические состояния типа коллагенозов, аллергозов, бронхиальной астмы, злокачественных новообразований
Как видно из приведенного выше, одним из общих эффектов всех трех стресс-реализующих систем является стимуляция липолиза. Этот процесс осуществляется под действием гормон-чувствительных липаз и заключается в освобождении жира из депо с частичным его гидролизом. Таким образом, в крови повышается и количество жиров, и количество свободных жирных кислот, и глицерина, и холестерина. Чрезвычайно важным является то, что при этом изменяется соотношение липопротеинов высокой и низкой плотности с преобладанием ЛПНП и ЛПОНП, происходит деформация липопротеинового спектра в сторону увеличения атерогенных фракций и нарушения превращения ЛПНП в ЛПВП. Активация липаз при стрессе является лишь частью липотропного эффекта, который описан выше. Параллельно происходит и активация фосфолипаз и процессов перекисного окисления жиров. Чрезмерное напряжение этих процессов при длительном стрессе оказалось настолько важным фактором повреждения клеток, что получило у клиницистов название «липидной триады», которая включает активацию липаз и фосфолипаз, детергентное действие высоких концентраций СЖК и активацию ПОЛ. Перечислим повреждающие эффекты липидной триады. Активация ПОЛ приводит к появлению продуктов свободно радикального окисления, которые вызывают хромосомные аберрации, а, следовательно, нарушают и процессы деления клеток, и регенерации тканей. Повышение активности липаз приводит к накоплению в клетках капель жира и повреждению мембран. Повреждение мембран, в свою очередь, внутри клетки приводит к набуханию митохондрий, их слипанию, разобщению процессов окисления и фосфорилирования, а затем и к нарушению их при разрушении митохондрий. Повреждение клеточной мембраны и мембран лизосом приводит к тому, что лизосомальные ферменты выходят из клеток и процесс клеточного разрушения многократно ускоряется. Следует отметить, что процесс разрушения клеток и уничтожения их фрагментов лизосомальными ферментами это важный и необходимый для организма процесс, в результате которого из организма выводятся поврежденные и нежизнеспособные клетки. Неадекватное увеличение активности этого процесса при длительном стрессе может привести к гибели жизнеспособных клеток и значительному повреждению структур организма.
Нарушение стабильности клеточных мембран и связанное с этим процессом повышение клеточной проницаемости при длительном стрессе, как правило, сопровождается накоплением в цитоплазме универсального внутриклеточного посредника эффектов многих гормонов и медиаторов ионов кальция. Повышение внутриклеточной концентрации кальция через кальмодулин-зависимые протеинкиназы стимулирует многочисленные внутриклеточные процессы сокращение и расслабление миофибрилл, липолиз, гликолиз и т.д. Если учесть, что при повреждении мембран нарушается работа кальциевой АТФ-азы и избыток кальция не удаляется из цитоплазмы, то становится ясно, что этот эффект липидной триады приводит к существенному повышению чувствительности клеток к самым разнообразным воздействиям (клетка частично деполяризована). Эти эффекты тоже оказались важными в патогенезе многих заболеваний и получили название «кальциевой триады». Понятно, что основные эффекты кальциевой триады реализуются в мышечной ткани, например, в миокарде эта триада проявляется в: контрактуре миофибрилл, повреждении митохондрий, активации миофибриллярных протеаз. В своем максимальном проявлении кальциевая триада приводит к некробиозу миокарда, при умеренном проявлении к повышению возбудимости и сократимости миокарда, нарушению процесса расслабления. С этими нарушениями может быть связан «синдром внезапной смерти», который не так уж редко встречается у хорошо тренированных молодых спортсменов.
Повреждение мембран в результат активации процессов ПОЛ, согласно одной из гипотез, может лежать в основе онкогенеза. В соответствии с этой гипотезой, исходным пунктом образования злокачественной клетки является слипание друг с другом двух клеток, имеющих различную дифференцировку (эпителиальная и мышечная, например). Такое слипание возможно только на фоне повреждения и дестабилизации клеточных мембран. Стрессорное снижение функции наиболее важного звена противоопухолевого иммунитета количества и активности Т-лимфоцитов, активности К-клеток способствует снижению защиты от чужеродных клеток. В многочисленных экспериментах доказано, что предшествующий стресс ускоряет рост имплантированных опухолевых клеток.
Повреждающие эффекты стресса, которые проявляются при его длительном течении, приводили бы к серьезным нарушениям функций организма при любой адаптации, если бы в организме не существовало механизмов защиты от повреждающего действия стресса.
Источник
Три стадии стресса
Стресс— одно из нормальных состояний организма, поскольку связан с повышением адаптационных механизмов. Стресс является неотъемлемым проявлением жизни. Стрессовые реакции филогенетически помогали человеку справляться с трудностями, поэтому в этом аспекте стрессовые реакции полезны. Однако, когда стресс имеет яркое выражение и длительное проявление, в таком случае он причиняет вред здоровью человека.
Наблюдения Селье
Ганс Селье считается родоначальником теории биологического стресса. В своих исследованиях Селье заметил, что организм приспосабливается к внешним стрессорам с точки зрения биологической модели, которая пытается восстановить и сохранить внутренний баланс. В своей попытке сохранить гомеостаз организм использует гормональную ответную реакцию, которая непосредственно осуществляет борьбу со стрессором.
Три фазы стрессовой реакции
1. Стадия тревоги
На стадии реакции тревоги, сигнал бедствия посылается в часть мозга, которая называется гипоталамус. Гипоталамус обеспечивает высвобождение гормонов, называемых глюкокортикоидами.
Глюкокортикоиды запускают выброс адреналина и кортизола. Адреналин дает человеку заряд энергии: сердечный ритм увеличивается, кровяное давление повышается, уровень сахара крови также повышается. Эти физиологические изменения регулируются частью вегетативной нервной системы человека, называемой симпатической ветвью.
Надпочечники начинают активно вырабатывать повышенное количество кортизола и находятся в состоянии гиперфункции. Это состояние можно подтвердить, используя паттерн изменений в гормональном профиле слюны, при котором будут следующие показатели: повышенный уровень кортизола/нормальный уровень DHEA.
2. Стадия сопротивления
Во время стадии сопротивления организм пытается противодействовать физиологическим изменениям, которые произошли во время стадии реакции тревоги. Стадия сопротивления регулируется частью вегетативной нервной системой, которая называется парасимпатической.
Парасимпатическая нервная система пытается вернуть тело в норму: уменьшается количество вырабатываемого кортизола, частота сердечных сокращений и артериальное давление начинают возвращаться к норме. Уровень сопротивляемости организма значительно выше обычного. На этой стадии осуществляется сбалансированное расходование адаптационных ресурсов.
Если стрессовая ситуация заканчивается, на этапе сопротивления тело возвращается в нормальное состояние. Однако, если стрессогенный фактор остаётся, организм остаётся настороже, чтобы бороться с его проявлениями.
Надпочечники адаптируются к этой стадии, уже используя механизм, называемый «захват прегненолона». Прегненолон является метаболитом холестерина и представляет собой исходное химическое вещество для производства как кортизола, так и половых гормонов, включая тестостерон. При изменении метаболизма прегненолона, уровень тестостерона, вырабатываемого в организме, снижается. При этой стадии, паттерн гормонального профиля в слюне будет представлен следующими показателями: повышенный уровень кортизола/низкий уровень DHEA.
3. Стадия истощения
На этом этапе стресс сохраняется в течение длительного периода. Организм начинает терять способность бороться со стрессором и уменьшать его вредное воздействие, поскольку истощается вся адаптивная способность. Стадия истощения может приводить к стрессовым перегрузкам и к проблемам со здоровьем, если они не будут решены немедленно.
В этой стадии надпочечники больше не способны адаптироваться к стрессу и исчерпали свои функциональные возможности. Сначала при исследовании гормонального профиля в слюне будут выявляться нормальный уровень кортизола/низкий уровень DHEA или уровень кортизола, характерный для гиперфункции и сниженной функции будет сочетаться с нормальным уровнем DHEA). Когда надпочечники исчерпают свои возможности, будут определяться: низкий уровень кортизола/низкий уровень DHEA.
Если стресс продолжает воздействовать и далее, истощаются запасы кофакторов, которые необходимы для производства кортизола, вследствие чего организм разрывает механизм шунтирования прегненолона и вновь переключается на выработку DHEA. Такой паттерн будет представлен низким уровнем кортизола/нормальным уровнем DHEA.
Гормоны стресса.
Адреналин: регулирует частоту сердечных сокращений;
регулирует поступление воздуха в легкие;
влияет на диаметр кровеносных сосудов и бронхов.
Кортизол: повышает уровень сахара в крови;
подавляет иммунную систему;
Самые важные гормоны формирующие стрессовую реакцию – это адреналин и норадреналин. Их синтезирует симпатическая нервная система. Другой важный класс гормонов реакции на стресс называют глюкокортикоидами, из них наиболее известен гормон кортизол. Кортизол помогает организму выстоять в стрессовой ситуации. Повышенный уровень кортизола может быть связан не только с явной опасностью для человека, но и с некоторыми изменениями в условиях жизни, которые организм воспринимает как опасность. Иногда самые благие намерения, например, занятие спортом, «здоровое» питание могут привести к нервному срыву. Но перед этим, был хронический стресс, который игнорировался. Избыточные физические нагрузки, недостаток качественного питания (диеты, недоедания), недостаток сна, злоупотребление алкоголем, эндокринные нарушения могут привести к дистрессу («плохому стрессу».
Группа глюкокортикоидных гормонов вырабатывается надпочечниками, и их действие часто похоже на действие адреналина. Адреналин начинает действовать в течение нескольких секунд, а глюкокортикоиды поддерживают его действие от нескольких минут до нескольких часов. Управление гормонами находится в зоне ответственности головного мозга.
Во время стресса поджелудочная железа начинает вырабатывать гормон глюкагон. Коктейль из глюкокортикоидов, глюкагона и секреции симпатической нервной системы повышает уровень глюкозы в крови. Глюкоза обеспечивает необходимую для реакции на стресс энергией. Активируются также и другие гормоны. Гипофиз вырабатывает пролактин, который кроме других эффектов способствует угнетению во время стресса репродуктивной функции. Гипофиз и мозг также вырабатывают особый класс эндогенных морфиноподобных веществ эндорфинов и энкефалинов, которые, среди всего прочего, притупляют ощущение боли. Наконец, гипофиз вырабатывает вазопрессин, гормон регулирующий уровень жидкости в организме, играющий важную роль в реакции сердечно-сосудистой системы на стресс. Вазопрессин поддерживает водный гомеостаз внутри организма, который необходим для жизни.
В ответ на стресс активируются некоторые железы, а различные гормональные системы во время стресса угнетаются. Снижается секреция различных гормонов репродуктивной системы, таких как эстроген, прогестерон и тестостерон. Выработка гормонов, связанных с функцией роста (например, гормона соматотропин), также угнетается, как и выработка инсулина, гормона поджелудочной железы, который в нормальных условиях помогает телу накапливать энергию, чтобы использовать ее позже.
Эти научные факты говорят о прямой связи между эмоциональным состоянием и такими заболеваниями как сахарный диабет, нарушения функционирования репродуктивной системы, сердечно-сосудистых заболеваний, различных зависимостей.
В современном мире люди ежедневно сталкиваются с огромным количеством стрессовых ситуаций. Любая из них может стать последней каплей и спровоцировать депрессию. Знать о том, как лечится стресс, необходимо: психотерапия, физическая активность, релаксация, здоровый сон и правильно питание. Взращивайте дух, чтобы не бояться душевной, физической и материальной боли, учитесь хорошо зарабатывать, занимайтесь спортом, будьте здоровы!
Ведущий лаборант кафедры
функциональной диагностики Малаховская С.Н.
Источник