Значение кортизола при стрессе
Серия текстов, посвященных вопросу «плохого кортизола» и влияния его повышенного уровня на здоровье. Справедливо ли повышенное внимание и негативное отношение к этому гормону, как и почему он может наносить вред нашему здоровью, что делать, чтобы избежать проблем или снизить риски?
Тексты не подразумевают медицинские советы или прямые рекомендации, служат только для ознакомления и более осознанного подхода к вопросам здоровья, для глубокого понимания стоит изучить приведенную литературу.
Стресс
Стресс — это общий, неспецифический способ реакции (мобилизации) организма в ответ на различные неблагоприятные факторы, стрессоры.
Неблагоприятные факторы — те, что грозят нарушить гомеостаз, постоянство внутреннего состояния, физиологического или психологического. Стрессором «не рождаются, а становятся», ведь им может стать любой стимул или событие, которое вызывает физиологический стрессовый ответ. Чтобы какое-то событие или объект стали стрессором, важно совпадение нескольких факторов: само воздействие, контекст в котором оно проявляется и реакция организма. Тигр в зоопарке — не стрессор, тигр в кустах — очень даже.
Стресс — это неспецифическая реакция напряжения, мобилизации, адаптации, в попытке сохранить стабильную работу организма, постоянство состояния, а нередко и выжить. Почему неспецифическая? Какой бы ни была «атака» на организм: физическая или психологическая угроза, нападение инфекционных агентов, повреждение и боль, голод, дефицит сна, несоответствие ожиданий мозга текущей ситуации с признаками угрозы и др. — общий принцип реагирования, мобилизации ресурсов, развивается по сходным закономерностям и сценариям. В игру вступают несколько систем организма, в основном это вегетативная нервная система и ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники, которые создают условия для успешного выживания. Или пытаются создать, не всегда все идет по плану.
Стресс не устраняет угрозу сам по себе, он мобилизует ресурсы для другой деятельности. Например, реакций «бей или беги»: их реализуют нервная система и мышцы, но помогает делать это быстрее-выше-сильнее стресс. Или воспаление для борьбы с инфекциями: его реализует иммунная система, но модулирует реакции и во многом определяет успешность борьбы общая реакция — стресс.
Реакция на острый стресс
Как говорят в народе, «здравствуй, стрессор, Новый год!» — мы столкнулись с угрозой физической или психологической безопасности, в ответ на это в организме начинает развиваться острый стресс.
Психологические стрессоры ставят под вопрос благополучие или социальный статус. Чаще всего это вызовы, превышающие доступные ресурсы , например, финансовые проблемы, социальные затруднения или конфликты. Или несоответствие между ожиданиями, прогнозами мозга, и реальностью . Как пример — фильмы ужасов. Когда из-за угла выскакивает что-то, чего не ждешь, прогноз не совпал с реальностью — меняем памперс. В условиях, когда реальность вообще плохо поддается прогнозам (весь 2020, как пример)), возникает тревога — страх, направленный в будущее, часто не связанный даже с какой-то конкретной угрозой. Невозможность прогнозировать — мощный стрессор.
Физиологические стрессоры не менее разнообразны: голод, холод, жара, инфекции, повреждения, боль, физические перегрузки и т.д. В 100500 вариациях, в которых с этим всем можно столкнуться.
Порядок событий может несколько отличаться в зависимости от стрессора, но общий сценарий выглядит сходным образом. Разберем на примере психологического стресса, например, воздействие страха. Страх активирует в первую очередь центральную нервную систему, что вызывает активацию симпатической системы (быстрые реакции), а позже развивается и гормональный ответ (медленные реакции).
Это общая закономерность работы организма, иерархия управляющих систем: всем заведует нервная система, которая умеет реагировать быстро и осуществлять тонкую и точную адаптацию, она дирижирует гормональной системой, которая обеспечивает более длительно развивающиеся реакции, они обычно и менее точные, носят общесистемный характер.
Нервная система и стресс
Хотя реакцию на стресс обычно описывают как работу автономной, а конкретнее, симпатической нервной системы, начинаются все события в центральной нервной системе, которая как мощный компьютер позволяет оценить ситуацию точнее и адаптироваться лучше. В ответ на психологический стрессор, который вызывает страх, активируется часть лимбической системы мозга, миндалевидное тело.
Лимбическая система — важная часть системы саморегуляции, она играет важную роль в инстинктивном поведении, базовые функции психики как самосохранение, добывание пищи, еда и питье, сексуальное поведение, воспитание потомства. А также при формировании более сложных систем поведения, на которые лимбическая система оказывает влияние через эмоциональные реакции, у нее в руках «кнут и пряник». Несложно понять, как пересекаются перечисленные функции с разными стрессорами.
Миндалевидное тело (их две штуки в каждом полушарии) — часть этой системы, и одна из зон ответственности которой как раз и касается обработки страха. В долгосрочной перспективе страх используется для обучения, чтобы избегать опасных стимулов, это тоже часть системы адаптации, но сначала надо прореагировать на текущую угрозу.
Мы пока не будем обсуждать, как именно происходит оценка, что является угрозой и насколько значимой, в развитии стресса это очень важная и интересная «глава», но об этом отдельно. Пока лишь отметим, что оценка стрессора произошла, лимбическая система решила, что ситуация и правда требует реакции, нужно щелкнуть хлыстом (мы испытываем, осознаем страх) и вслед за этим миндалевидное тело инициирует реакцию симпатической нервной системы.
Теперь в дело вступает автономная нервная система, это такая базовая система жизнеобеспечения и регуляции основных функций организма: работу внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов и т.д.
Работа этой системы — постоянная балансировка между двумя отделами, симпатическим (борьба или бегство) и парасимпатическим (отдых и восстановление).
Симпатическая нервная система способствует мобилизации. Она стимулирует катаболизм, т.е. распад субстратов, чтобы обеспечить организм дополнительной глюкозой и жирными кислотами для получения энергии; способствует возбуждению, бдительности, мотивации и целенаправленному поведению. На другом конце спектра парасимпатическая нервная система, которая способствует построению нового, анаболизму, исцелению, восстановлению, восполнению запасов, работе иммунитета и т.д. Тонкий баланс между симпатической и парасимпатической активностью имеет решающее значение для долгосрочного физического и психологического здоровья.
На начальной стадии острой реакции на стресс миндалевидное тело сигнализирует стволу мозга о высвобождении симпатических катехоламинов, норадреналина и адреналина. После попадания в кровоток они увеличивают частоту сердечных сокращений, артериальное давление и частоту дыхания (полезно в ситуации «бей или беги»), оказывают сосудосуживающее действие (в случае травмы это поможет снизить потерю крови), стимулируют секрецию потоотделения (поможет в охлаждении во время физической нагрузки) и расширение зрачков (повышает остроту зрения).
Интересно еще и влияние этого краткосрочного ответа на воспаление, оно провоспалительное, способствует уничтожению антигенов, чужеродных агентов, что логично, ведь их появление вероятно в ситуации «сражения». Было показано, что антагонисты адренорецепторов подавляют вызванное стрессом воспаление и выработку цитокинов, блокируя провоспалительные эффекты норадреналина.
В то время как симпатические нейротрансмиттеры регулируют начальную стадию острой стрессовой реакции, гормональный ответ развивается позже, но является продолжительным. При восприятии стресса миндалевидное тело активирует ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники, сигнализируя гипоталамусу, что нужно запустить долгосрочный гормональный ответ.
Ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники и, наконец, кортизол
Гипоталамо-гипофизарная система — это место, где пересекаются нервная и гормональная регуляция, собственно эти отделы способны выдавать как руководящие сигналы по каналам нервной системы, так и синтезировать управляющие вещества, что является характерным уже для гормональной системы.
Услышав «щелчок плети», т.е. сигнал от миндалевидного тела, что пора стрессовать, гипоталамус синтезирует кортиколиберин. Он вырабатывается и без стресса, согласно суточному ритму, с пиком в 6-8 часов утра. Это нужно, чтобы после ночного голода мобилизовать ресурсы организма через стрессовый гормон кортизол, чтобы мы могли пробудиться и отправиться на поиск пищи, по сути предваряющая реакция на стресс утреннего голода, закрепленная эволюционно. Ну а в ситуации острого стресса он вырабатывается «сверхурочно».
Кортиколиберин отправляется в переднюю долю гипофиза, где вызывает высвобождение кортикотропина, или адренокортикотропного гормона (АКТГ), а уже АКТГ стимулирует высвобождение кортизола из расположенных в другом конце организма надпочечников. АКТГ стимулирует не только выработку кортизола, в меньшей степени он влияет на выработку других гормонов надпочечников: прогестерона, андрогенов и эстрогенов, что обеспечивает более сложные реакции адаптации к стрессу; а также минералокортикоидов — дезоксикортикостерона и альдостерона. Вообще минералкортикоидами заведует другая система, но небольшое влияние оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники влияет на изменения водного обмена в ответ на стресс, еще один пример более сложной подстройки организма, что часто проявляется в работе гормональной системы. Но вернемся к главному «виновнику торжества», мы добрались, наконец, до кортизола.
Кортизол является жизненно важным гормоном. Повышенный уровень кортизола мобилизует глюкозу и тканевые субстраты в качестве топлива, в течение дня этот гормон помогает нам не падать в голодные обмороки, поддерживая стабильный уровень глюкозы в крови. Он подавляет активность органов, которые не важны для срочного выживания, что важно для перераспределения ресурсов в остром стрессе. Кортизол снижает воспаление, что предотвращает обширное повреждение тканей и нервов, связанное с воспалением.
Противовоспалительная роль кортизола хорошо известна, ведь его синтетические фармацевтические заменители используются для лечения разнообразных тяжелых воспалительных заболеваний. Это важная часть развития стрессовой реакции, когда после острого периода стресса необходимо выйти из последствий ситуации. Например, после тяжелой физической нагрузки микротравмы в мышцах за счет активности кортизола не воспаляются и быстрее восстанавливаются, страх кортизола среди бодибилдеров совершенно не оправдан.
Уровень кортизола повышается примерно через 15 минут после начала стресса и остается повышенным в течение нескольких часов. При наличии физической или психологической угрозы повышенный уровень кортизола резко позволяет обеспечить энергией борьбу со стрессором, или бороться или избежать опасности, «бей или беги», силы для этого мобилизует кортизол.
Однако, хотя вызванное стрессом увеличение секреции кортизола является адаптивным в кратковременном воздействии, чрезмерная или длительная секреция кортизола может иметь пагубные последствия, как физически, так и психологически.
Сенсорная информация проникает в часть мозга, называемую таламусом, где данные разделяются на два маршрута.
Быстрый путь, ведущий к миндалине, позволяет немедленно отреагировать. Мозг активирует железы, которые производят выброс гормонов, которые сильно влияют на ваше тело. Ваше сердце бьется быстрее, дыхание учащается, мышцы напряжены, вы готовы атаковать врага или убежать так быстро, как только сможете, «бей или беги».
Второй, более длинный путь, проходит через кору и гиппокамп. Теперь у вас есть возможность сопоставить поступающие сенсорные данные с прошлыми воспоминаниями. Вы узнаете изображение? Вы помните что-нибудь, что могло бы так двигаться? Дополнительная обработка приводит к более спокойному и вдумчивому ответу, поэтому вы можете решить, оправдан ли ваш страх.
Например, вашей первоначальной реакцией была готовность бежать. Но затем всплывает память, и вы узнаете в движущейся фигуре свою собаку. Ваш мозг отменяет реакцию «бей или беги».
Ваш путь страха также пересекается с системой награждения. Иногда чувствовать себя немного напуганным — это весело! Баланс разный для всех, один и тот же опыт может волновать одного человека и пугать другого. Я мысленно с вами на переднем сидении американских гонок, но во время просмотра фильма ужасов я спрячусь под одеялом.
Хроническая реакция на стресс
Жизнь, лишенная стрессоров бессмысленна, скучна и бесперспективна. Преодоление препятствий — залог успеха, путь к росту и развитию, накоплению ресурса. Деревья, которые не колышет ветер становятся слабыми, дряхлеют и погибают, люди без стресса не реализуются.
Но почему же все, что тебя не убивает не только делает сильнее, но часто наоборот, приводит к выгоранию, боли, проблемам с иммунитетом и прочим неприятностям?
Все дело в том, что эволюция нас к текущей жизни не готовила. Стрессы в природе относительно кратковременные и между ними следуют периоды восстановления. Встретил тигра — дал по лбу палкой копалкой — убежал пока он недоумевает — молодец. Отдыхай, восстанавливайся, это не часто случается и тело к такому готово. А сейчас тигра никакого нет, а стресс есть, круглосуточно и круглогодично. Миндалевидное тело не очень понимает, тигра мы боимся или биржевого краха, оно и слов таких не знает, оно узнает общую оценку ситуации, когда страх-ужас-беда, бей-или-беги.
Преувеличенные или повторяющиеся негативные мысли, размышления или беспокойство, преувеличение рисков и беспомощность — все это дезадаптивные реакции на стрессоры, которые могут продлить секрецию кортизола. И главная проблема, которая возникает в этом сценарии не в избытке кортизола, а в том, что он перестает работать как положено. Кортизола может быть много, но функциональное проявление — как будто его мало!
В основе дисфункции кортизола предполагается несколько возможных нейроэндокринных изменений: истощение продукции кортизола, недостаточное количество свободного (несвязанного) кортизола, подавление глюкокортикоидных рецепторов или гиперчувствительность системы отрицательной обратной связи. И хотя истощение продукции кортизола часто упоминается и обычно неверно трактуется в популярной литературе (как, например, «усталость надпочечников»), больше внимания сегодня уделяется «косвенным» механизмам, типа дисфункции рецепторов к кортизолу (по аналогии с дисфункцией рецепторов к инсулину при сахарном диабете 2 типа, когда инсулина много, но он «не работает»).
В нормальных условиях кортизол связывается с рецепторами и действует как противовоспалительное средство. Однако длительная или чрезмерная секреция кортизола может привести к компенсаторному подавлению регуляции или устойчивости этих рецепторов, которая блокирует связывание кортизола. Впоследствии это нарушает и регуляторные механизмы обратной связи, в результате начинает сбоить вся система. Она как канатоходец, который пытается балансировать на канате пассами длинной палки, но если делать это неправильно, то канат раскачивается все больше, превращаясь в качели.
Независимо от задействованных нейроэндокринных механизмов, долгосрочный эффект хронического стресса можно сформулировать просто: кортизол не функционирует.
Продолжение следует!
Источник