Работа гипоталамуса при стрессе

Морфологические изменения в нейросекреторных клетках гипоталамуса в период до 1,5 ч после стрессового воздействия свидетельствуют об активном образовании гормонов и их выведении. Число невроцитов I типа увеличивается. Клетки становятся вытянутыми или грушевидными, с расширенными устьями аксонов, которые прослеживаются в нескольких полях зрения. В аксонах и вблизи их определяются гранулы нейросекрета. Последние в виде цепочек встречаются и в гипоталамо-гипофизарном тракте. Отдельные гранулы располагаются вокруг сосудов и по ходу нервных волокон. Количество клеток II типа также увеличивается, а III — уменьшается.

К 8 ч происходит дальнейшее увеличение количества невроцитов I и II типа. Однако в клетках I типа уменьшается содержание ненросекреторных гранул, РНК, мукополисахаридов. В этом периоде встречаются двуядерные клетки. Степень кровенаполнения во всех отделах ГГНС повышена. Все это указывает на усиленную активность ГГНС. Вместе с тем увеличивается количество невроцитов с дистрофическими изменениями.

Через сутки усиливаются признаки функционального истощения нейросекреторных клеток. Размеры клеточных тел и ядер уменьшены, ядра гпперхромны. В клетках резко снижается содержание нейросекреторных гранул, цитоплазменной РНК, мукополисахаридов Уменьшается количество нейросекреторных гранул и в гипоталамо-гипофизарном тракте. В последующие несколько суток эти изменения нарастают вплоть до полного исчезновения пейросекрета.

К 10-м суткам во всех отделах ГГНС преобладают дистрофические н пекробпотпческпе изменения. Из нейросекреторных клеток в основном определяются невроциты II типа. Клетки I типа отсутствуют, а III — встречаются лишь в 3—4%. Нейросекрет повсеместно отсутствует. Выраженные дистрофические изменения отмечаются н в невроцитах других ядер гипоталамуса. Капилляры, как правило, извиты, полнокровны, с набухшим, гиперхромным эндотелием, отмечается нарушение соотношения плазмы и эритроцитов, появляются стазы и мелкоочаговые диапедезные кровоизлияния.

Гипофиз: В нейрогипофизе при смерти тотчас после травмы наблюдают большое количество нейросекреторных гранул, однако уже в первые часы отмечают, что морфологическими признаками стадии тревоги являются уменьшение количества нейросекреторных гранул и изменение их тинкториальных свойств; паральдегидфуксином они окрашиваются бледно. Эти изменения быстро прогрессируют. Через сутки или более нейропгипофиз становится пятнистым за счет появления пустот на месте бывших очагов скопления нейросекрета. Пру длительной функциональной нагрузке исчезают и тельца Геринга. Увеличивается количество базофильных клеток, морфологически сходных с клетками аденогипофиза. Питуициты сохраняют выраженные отростки, их ядра становятся мелкими, гиперхромными.

Источник

Работа гипоталамуса при стрессе

Супраоптическое (СОЯ) и паравентрикулярное (ПВЯ) ядра гипоталамуса являются узловыми нейросекреторными звеньями, обеспечивающими объединение нервных и эндокринных механизмов регуляции в общую нейроэндокринную систему, участвуя тем самым в реализации ответной реакции организма на экспериментальные воздействия. Несмотря на глубокие и всесторонние исследования гипоталямуса, до настоящего времени нет единых представлений об его индивидуальной реактивности и степени вовлечения клеточных структур в стрессовую реакцию. В связи с этим изучена нейросекреторная активность клеточных структур СОЯ и ПВЯ гипоталамуса при гипокенезии (Г) и её влияние на изменения объемов нейронов, содержания в них РНК и кислых белков. После 14-часовой Г в СОЯ крыс преобладали нейроны, находящиеся в стадии накопления, а в ПВЯ — выведения нейросекрета. Причем, объемы нейронов СОЯ и содержание в них РНК и белков несколько увеличивались. В ПВЯ эти показатели были значительно ниже контрольного уровня. 5-ти и 10-ти суточная Г сопровождались противоположными изменениями в нейронах СОЯ и ПВЯ. Лишь после 20-суточной Г, когда наступает адаптация к Г, выявлено снижение РНК и белков в нейронах обоих ядер. Обеспечение адаптивных перестроек в ЦНС при стрессе зависит от характера метаболических изменений в образованиях мозга, вовлекаемых в стрессовую реакцию. Содержание РНК и белков в нейросекреторных клетках является интегративным показателем пластического обеспечения функций и поэтому объективно отражает уровень функциональной активности этих структур.

Таким образом, результаты морфологических и цитохимических исследований свидетельствуют о том, что в различные периоды действия гипокенетического стресса нейросекреторные клетки СОЯ и ПВЯ гипоталамуса «асинхронно» включаются в реакцию. Волнообразные изменения содержания РНК и белков, не совпадающие по фазе в исследованных ядрах, по-видимому, обусловлены различной степенью активизации их клеточных структур и свидетельствуют о неодинаковой «заинтересованности» СОЯ и ПВЯ в организации интегративной ответной реакции на каждом этапе действия стрессора.

Источник

Работа гипоталамуса при стрессе

Многочисленными исследованиями подтверждено, что гипоталамус относится к основным структурам, обеспечивающим последовательность нейроэндокринных изменений при стрессе и стресс-реактивность организма [2, 4, 9, 12]. К наиболее активным и в то же время наиболее уязвимым гипоталамическим структурам при стрессе были отнесены паравентрикулярное (PV) и супраоптическое (SO) ядра [6, 11].

Менее изученным остается вопрос о типологических особенностях строения гипоталамуса, в основе которых лежит генетически детерминированное своеобразие молекулярных механизмов трофики, сигнального управления и специфической функции нейронов и глиальных клеток. Именно они в совокупности определяют итоговый баланс нейромедиаторов и триггерных гормонов стресса (прежде всего – кортиколиберина и АКТГ), интенсивность местных процессов и системных нейро-иммуно-эндокринных взаимодействий, обеспечивая тем самым индивидуальную динамику ответа организма на стрессорное воздействия, обозначаемое как стресс-реактивность [6].

Цель исследования – выявить в эксперименте структурные основы различной стресс-реактивности на уровне фенотипических особенностей ядер переднего гипоталамуса.

Методы и материалы исследования

Эксперимент проводили на 32 нелинейных белых крысах породы Вистар массой от 220 до 240 г. При проведении работы руководствовались этическими нормами, изложенными в «Международном кодексе медицинской этики» (1994), Хельсинской декларации (2000) и Директивах Европейского сообщества 86/609EEC.

Уровень реактивности животных определяли как фенотипически устойчивое (конституциональное) свойство организма, используя два теста: по порогу болевой чувствительности [5] и по величине 30-минутного градиента температуры при действии малых доз (0,1 мг/кг внутрибрюшинно) липополисахарида S. Thyphimurium [7]. На основе совпадения результатов двух тестов было отобрано по 16 животных с высокой (ВР) и низкой реактивностью (НР). Хронический стресс моделировали путем 2-часовой иммобилизации через день в течение трех недель по 8 животных ВР и НР групп, остальные составили контрольные группы. Эвтаназию производили путем декапитации под легким эфирным наркозом, что обеспечивало минимальное повреждение тканей головного мозга [6]. Для оценки фазы и интенсивности стрессорной реакции определяли концентрации АКТГ и кортизола в сыворотке крови с помощью твердофазного иммуноферментного анализа. Использовали спектофотометр StatFax 2100, вошер StatFax 2600 (Awareness Technology, USA) и готовые наборы «Вектор-Бест» (Новосибирск, Россия).

Мозг разделяли фронтальной секцией через точку P0 в координатах Хорслей‒Кларка на два блока и готовили по 50 фронтальных срезов с задней поверхности переднего блока и 100 срезов – с передней поверхности заднего блока, что позволяло в полном объеме выявить цитоархитектонику SO, супрахиазматического (SCh) и PV ядра гипоталамуса [14]. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином, а также по Нисслю [3]. Иммуногистохимическое исследование проводили готовыми наборами производства DakoCytomation (Дания) для выявления макрофагального антигена (окрашивает микроглиальные клетки) и кислого глиального протеина (визуализирует астроциты). Количественно определяли объемную долю нейронов (%), средние объемы ядер нейронов (мкм3), среднее число граничных нейронов и астроглиоцитов в окружении нейрона, а также коэффициент микроглия/нейрон. В условиях стресса также рассчитывали степень повреждения нейронов (по А.И. Чубинидзе в модификации [6], в баллах), общую потерю нейронов (%) и степень глиальной реакции, оцененную по приросту яркости в окраске на микроглиальные клетки (усл. ед.).

Результаты исследования и их обсуждение

SO визуализировалось в виде плотного овоидного скопления крупных нейронов, примерно по 50–60 клеток на срезе; SCh – как неравномерное скопление 30–40 полигональных нейронов средних и небольших размеров несколько каудальнее SO; PV – под эпендимой третьего желудочка в виде крупноклеточной части из 60–80 компактно сгруппированных нейроэндокринных клеток и мелкоклеточной части, расположенной более латерально. Данные количественного морфологического анализа представлены в табл. 1.

Показатели морфометрии основных ядер переднего гипоталамуса крыс с различной реактивностью (M ± m)

Источник

Стресс и надпочечники

Н адпочечники представляют парные эндокринные железы, расположенные поверх каждой почки. Железы имеют треугольную и полулунную формы. Каждый надпочечник состоит из двух слоев: коркового и мозгового. В корковом слое синтезируются гормоны кортизол, альдостерон и небольшое количество эстрогенов и тестостерона. В мозговом слое образуются катехоламины, норадреналин и адреналин.

Кортизол выполняет множество важных функций. Гормон определяет, как быстро организм превращает жиры, белки и углеводы в энергию. Кортизол участвует в регуляции кровяного давление, сердечно-сосудистой функции, отвечает за иммунные реакции и реакции воспаления. Наиболее значимая функция гормона — это адаптация организма к стрессовым воздействиям и ситуациям.

Кортизол ограничивает функции, которые были вредными в антистрессовых реакциях. Он определяет иммунный ответ, угнетает деятельность пищеварительной и репродуктивной системы, замедляет процессы роста. Сложная система реагирования тесно взаимодействует с отделами мозга, которые контролируют настроение, мотивацию и страх.

Система стресс-реакции организма способна к самоограничению. Как только воспринимаемая угроза проходит, уровни гормонов возвращаются к прежним значениям. По мере снижения уровня адреналина и кортизола, частота сердечных сокращений и артериального давления достигают исходных значений, остальные системы возобновляют свою деятельность.

Когда стрессовый фактор присутствует постоянно, организм оказывается в условиях постоянного напряжения. Система антистрессового реагирования остается во включенном состоянии долгое время.

Симптомы усталости надпочечников включают:

аутоиммунные состояния;
хроническую усталость (всегда чувство усталости);
выпадение волос;
гормональный дисбаланс;
резистентность к инсулину;
головокружение;
снижение сексуального влечения/либидо;
нестабильное настроение;
депрессия;
проблемы с кожей;
нарушения сна;
увеличение веса;
тяга к сладкому и соленому.

Все, что вызывает сильное и продолжительное напряжение, ведет к дезадаптации надпочечников.

Такими факторами являются:

напряженная жизненная ситуация (смерть близкого человека, развод, переезд);
хронические болезни;
хронический стресс (финансовый стресс, вредные условия труда, плохие семейные отношения, злоупотребление алкоголем);
нездоровая диета и отсутствие физических упражнений;
плохой сон и т. д.

Диагностика состояния

Врач на основании тщательно собранного анамнеза, жалоб, назначает исследование уровня кортизола. Анализ можно выполнить по крови и по слюне .

Источник

Мозг и агрессия: как конфликты влияют на стресс и гормоны (и наоборот)

Теории и практики

Биологические потребности — основа основ нашей психической деятельности, постоянно сменяя друг друга, они подталкивают человека совершать те или иные поступки, ставить цели и достигать их. Они — мотиваторы как сиюминутных, так и долгосрочных планов каждого из нас: биологические потребности движут экономику, науку, искусство и в конечном счете историю. В своей книге профессор Вячеслав Дубынин рассказывает, как стать умелым пользователем заложенных в нас природой механизмов, а мы — публикуем отрывок, посвященный тому, что происходит с организмом, когда назревает конфликт и нарастает стресс.

Мозг и его потребности. От питания до признания

Вячеслав Дубынин

Издательство Альпина Диджитал, 2020

Слово «агрессия» переводится с латинского как «нападение» . Это довольно опасный способ справиться с неприятностями, более затратный по энергии и с более вероятным травматизмом, чем реакция страха, избегания конфликта . Но иногда убежать не получается или мозг считает, что бегством проблему не разрешить, а вот нападением — можно. В этом случае выбираются, запускаются и реализуются программы агрессии.

Агрессия — достаточно универсальный способ реакции на потенциально или реально опасные ситуации ; она сопровождает нашу жизнь и жизнь животных в самых разных ее проявлениях. В этом сходство агрессии с любопытством, исследованием, которое тоже может начинать и сопровождать самые разные поведенческие программы. Скажем, захотелось есть, вы начинаете поиск источника пищи, и это происходит за счет включения программ исследования, изучения, анализа окружающей обстановки. Когда нас интересует взаимодействие с потенциальным половым партнером, на первых этапах тоже работают программы исследования.

С агрессией примерно такая же ситуация. Если у животного кто-то отбирает еду либо уводит самку, такие проблемы убеганием не решить. А вот способы агрессивного взаимодействия оказываются очень даже уместными. В поведении как позвоночных, так и беспозвоночных (иногда совсем примитивных) мы видим множество таких примеров. […]

Storytel — международный сервис аудиокниг по подписке. В библиотеке Storytel собраны аудиокниги практически всех жанров, от классики и до лекций, стендапов и подкастов. Это сервис, который решает проблему чтения. Он позволяет слушать аудиокниги всегда и везде: во время тренировки, готовки еды, дороги на работу и обратно, в самолете, перед сном и когда угодно еще. Storytel создает и записывает собственный уникальный контент — лекционные проекты, подкасты, аудиосериалы, а также сотрудничает с лучшими голосами страны.

Давайте разберемся, что случается с организмом, когда живое существо ввязывается в агрессивные взаимодействия и у него явно нарастает стресс . О стрессе мы говорим, когда уже наступила или ожидается серьезная физическая и эмоциональная нагрузка, когда необходимо активировать многие системы и органы. Стрессогенные сигналы улавливает задний гипоталамус . Эти сигналы ему может посылать миндалина , передавая: «Сейчас будем драться!» или «Сейчас будем убегать!» — причем в предчувствии сражения активация развивается более мощно. Возбуждать гипоталамус могут и непосредственно сенсорные сигналы, например боль или отсутствие кислорода. Эти стимулы напрямую устремляются в гипоталамус, который далее может влиять на гормональную сферу и вегетативную нервную систему.

Влияние на эндокринные железы идет во многом через гипофиз, и основной путь, связанный именно со стрессом и агрессией, — выход на кору надпочечников . Кора надпочечников выделяет гормоны, которые называются «кортикостероиды» . Одна из задач, выполняемая кортикостероидами, — усилить обмен веществ. В частности, заставить печень отдавать запасы глюкозы еще до того, как началась серьезная мышечная нагрузка. Важно предвосхитить появление этой нагрузки настолько, чтобы организм оказался подготовлен к активным физическим действиям.

Надпочечники похожи на колпачки, надетые на верхнюю часть почек. Несмотря на то что это довольно маленькие образования, весом около 20 граммов, они представляют собой двойную эндокринную железу. Кора надпочечников выделяет свои гормоны, а мозговое вещество — свои. На разрезе кора выглядит как более светлый слой.

Проследим теперь путь сигнала, направляющегося к внутренним органам. Здесь главный вклад вносит симпатическая часть вегетативной нервной системы . Она активирует многие внутренние органы при физической и эмоциональной нагрузке. Соответственно, идет усиление работы сердца, сжатие многих сосудов (например, сосудов кожи, желудочно-кишечного тракта), чтобы из них кровь перешла в сосуды сердца, мышц, мозга; расширяются бронхи, чтобы получать больше кислорода. […]

Основной химический проводник влияний симпатической нервной системы — норадреналин. Он воздействует на внутренние органы, вызывая быстрые реакции на стресс. Вот крыса, дельфин, кот, человек попали в опасную ситуацию, и сердце у них тут же застучало чаще, эта реакция идет через симпатику. Если конфликт затягивается и назревает драка, то к реакции собственно симпатической нервной системы подключается мозговое вещество надпочечников, их внутренняя область. Мозговое вещество выделяет адреналин, реагируя на команды той же симпатической нервной системы.

Таким образом, корковая часть надпочечников управляется через гипофиз на эндокринном уровне; при этом активирующие выброс кортикостероидов гормоны выделяются в кровь. Мозговое вещество подчиняется симпатической нервной системе; запускающие выброс адреналина импульсы бегут по аксонам симпатических нейронов.

Напоминаем, что адреналин — это гормон стресса, который растягивает (пролонгирует) реакции на стресс во времени . Мы можем благодаря такой эндокринной поддержке часами, сутками находиться в активированном состоянии, что порой организму дорого обходится, но тем не менее часто это жизненно необходимо и «игра стоит свеч». Норадреналин обеспечивает быстрые («нервные») реакции на стресс. Например, если раздался громкий хлопок и ваше сердце тут же чаще забилось, то это, конечно, симпатическая норадреналиновая реакция.

Понятно, что длительный стресс вреден для организма, постепенно начинается истощение его систем. Очень длительный (хронический) стресс может серьезно нарушить работу внутренних органов, иммунитет, вызвать гипертонию и множество других проблем

Разберем немного подробнее влияние гипоталамуса, идущее через гипофиз. Эта цепочка — гипоталамус , гипофиз и какая-то конкретная эндокринная железа — организована весьма непросто. В главе о половом поведении мы ее уже упоминали. Если помните, выбросом андрогенов и эстрогенов управляли фолликулостимулирующие гормоны, а ими командовал люлиберин, который выделялся из гипоталамуса и активировал гипофиз.

Для реализации агрессивных реакций нужна аналогичная последовательность событий :

гормон из группы либеринов (кортиколиберин) секретируется в кровь нейронами гипоталамуса и влияет на гипофиз;

гормон из группы тропных гормонов , кортикотропин (адренокортикотропный — АКТГ) выбрасывается передней долей гипофиза и влияет на эндокринную железу, в данном случае — кору надпочечников;

кортикостероиды (рабочие гормоны) активно поступают в кровь и воздействуют на печень, запуская выброс запасов глюкозы.

Перечисленные гормоны влияют также на головной мозг; их дополнительным, но важным эффектом является повышение уровня агрессивности. Это справедливо в отношении не только кортизола (главного из кортикостероидов), но и молекул, передающих сигнал от гипоталамуса к гипофизу и далее (кортиколиберин, АКТГ) (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Основные гормоны, связанные со стрессом и корой надпочечников: КЛ — гормон гипоталамуса кортиколиберин; АКТГ — гормон передней доли гипофиза кортикотропин (адренокортикотропный гормон); выделяемый надпочечниками кортизол из группы кортикостероидов. Все эти гормоны в той или иной мере влияют на миндалину, повышая уровень агрессивности; активируют агрессию также гормон адреналин, половые гормоны, медиаторы норадреналин и дофамин, плохая работа фермента МАО-А. Сдерживать агрессию способны медиаторы серотонин и ГАМК, а также нейролептики

Как базовый, так и текущий уровень агрессивности каждого человека значимо зависит от того, сколько данных гормонов у него в крови . Активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси достаточно индивидуальна. И в итоге ваш всплеск ярости может определяться, например, выбросом большой порции кортиколиберина (иначе — кортикотропин-рилизинг фактора, в англоязычной литературе CRH).

Итак, все перечисленные эндокринные факторы одновременно являются еще и передатчиками сигналов к нейронам. Это означает, что на поверхности нервных клеток присутствуют специальные белковые рецепторы, чувствительные к кортизолу, CRH, АКТГ и его фрагментам. Если с этими рецепторами что-то не так, мозг также может отличаться повышенной либо пониженной агрессивностью . С этой сферой тесно связана психогенетика агрессии, и подобный материал активно собирается и систематизируется.

В целом как минимум три группы гормонов влияют на агрессивность в рамках гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Плюс адреналин и норадреналин — они тоже делают человека в большей степени холериком. Кроме того, агрессивность повышают андрогены. То есть этот блок нашего поведения находится под очень серьезным гормональным контролем. Если реализация какого-то агрессивного поведения завершается успехом, то, как всякий успешный набор реакций, соответствующую поведенческую программу полезно запомнить.

Оказалось, что внутри молекулы адренокортикотропного гормона (АКТГ) имеется специальный фрагмент, который улучшает память. На базе этого фрагмента созданы препараты, ускоряющие обучение, улучшающие общее состояние нейросетей (они относятся к группе ноотропов). Но в структуре этого же гормона есть фрагменты, напрямую влияющие на гипоталамус, миндалину, и, если вводить их в организм, можно повысить уровень агрессивности, а также вызвать отрицательные эмоции, сходные с ощущением нарастающей опасности . Похожим действием обладают и фрагменты CRH.

В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках.
Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

Источник