Физиология стресса у человека: Физиология стресса — Психологос

Физиология стресса | Ключи к здоровью

Что такое стресс? Почему и как он возникает? Можно ли избавиться от него? Вот лишь немногие вопросы, которые задает себе современный человек, не понаслышке знакомый с этим понятием Давайте постараемся в этом разобраться.

Автор концепции стресса Ганс Селье определяет стресс как изменение функционального состояния организма, отвечающего задаче, решаемой организмом. По его мнению, «полная свобода от стресса означает смерть». Даже в состоянии полного расслабления спящий человек испытывает некоторый стресс. Автор разделяет понятия «стресс» и «дистресс». Дистресс – это стресс, который неприятен и наносит вред организму.

Стресс – это реакция организма на экстремальное воздействие, несущее в себе угрозу физическому здоровью. Зачем Бог заложил в нас этот механизм реагирования? Его функция – адаптация. Он предназначен для защиты организма и обеспечения его выживаемости. Таким образом, кратковременный стресс – нормальное явление в здоровом организме. Другое дело – затянувшийся, «хронический» стресс, или дистресс. На этом фоне могут развиться нарушения функционирования адаптивных механизмов и появиться серьезные изменения: сердечно-сосудистая патология, заболевания пищеварительного тракта, депрессия и т. д.

Что вызывает стресс?

Воздействия, вызывающие стресс, называются стрессорами. Различают физические, химические и психологические стрессоры. Физические и химические стрессоры оказывают непосредственное воздействие на ткани тела: высокая или низкая температура, болевые ощущения, сдавливание, чрезмерная физическая нагрузка, чрезмерные световые, вкусовые и слуховые раздражители и т. д.

Психологические сигнализируют о социальной или биологической значимости событий: переживания, обиды, необходимость решения сложной задачи, невозможность удовлетворить свои социальные или биологические потребности. Универсальными психологическими стрессорами являются слова. Они способны оказывать самое сильное и продолжительное влияние: «Язык укротить никто из людей не может: это – неудержимое зло; он исполнен смертоносного яда» (Иакова 3:8).

Три стадии стресса

Первая – стадия тревоги – состоит в мобилизации адаптационных возможностей организма. Она выражается в увеличении и повышении активности коры надпочечников (наружный слой надпочечников вырабатывает гормоны кортикостероиды), сморщивании тимуса и лимфатических желез (органы иммунной системы), что ведет к угнетению иммунной реакции, а также в точечных кровоизлияниях в слизистую оболочку желудка и кишечника и образовании крошечных язвочек на ней. Затем наступает вторая стадия – стадия сопротивления, адаптации. При этом признаки тревоги практически исчезают, а уровень сопротивляемости поднимается значительно выше обычного. В результате длительного воздействия стрессора, несмотря на возросшую сопротивляемость, запасы адаптационной энергии постепенно истощаются. Тогда вновь возникают признаки тревоги, но теперь они необратимы – это фаза истощения.

Стресс «изнутри»

Давайте подробнее рассмотрим физиологию развития стресса. Стрессор через кору полушарий головного мозга сигнализирует гипоталамусу о возникшей опасности. В его нервных клетках гормон норадреналин из неактивного состояния переходит в активное, что, в свою очередь, стимулирует мозговой (внутренний) слой надпочечников к выбросу в кровь смеси адреналина и норадреналина – катехоламинов.

Эти гормоны еще называют «аварийными», так как под их воздействием активизируется работа сердечно-сосудистой системы (сужаются сосуды, повышается артериальное давление, нарастает частота пульса и т. д.), усиливается обмен веществ (повышается уровень сахара в крови), замедляется пищеварение и т. д.

С действием катехоламинов связана первая стадия стресса. Они, попадая в кровь, вновь достигают гипоталамуса и стимулируют выделение вещества (релизинг-фактора), которое вызывает выделение гипофизом гормона, стимулирующего кору надпочечников (адренокортикотропный гормон, АКТГ). Под влиянием этого гормона в коре надпочечников увеличивается синтез кортикостероидов, и содержание их в крови нарастает. Они обладают противовоспалительным, антиаллергенным, противошоковым и антитоксическим действием, что помогает устранить негативное воздействие стрессоров. Это соответствует второй стадии стресса  – адаптации.

Как только содержание кортикостероидов достигает верхней границы нормы, срабатывает закон обратной связи. Из крови они проникают в спинномозговую жидкость и мозг и тормозят выработку релизинг-фактора в гипоталамусе. Автоматически приостанавливается образование АКТГ, и уровень гормонов коры надпочечников в крови падает. При особо затянувшемся воздействии стрессоров в механизме обратной связи наступает сбой, и тогда развивается третья стадия стресса – стадия истощения. Избыточное накопление гормонов коры надпочечников в жидких средах организма ведет к расстройству функций нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой, пищеварительной и дыхательной систем.

Внешняя реакция организма

Стресс влияет на эффективность деятельности человека. При высоком  уровне стрессовой напряженности падает работоспособность. В первую очередь страдают более сложные мыслительные процессы, нарушаются координационные движения. Простые же реакции (реакция на аварийный сигнал), наоборот, улучшаются. На фоне стресса расширяется поле зрения, однако нарушается сложное опознание, увеличиваются ошибки памяти, возможна чрезмерно повышенная активность мышления (навязчивые мысли, бесполезное фантазирование). Рост сердечно-сосудистых заболеваний и возникновение язвенной болезни желудка во многом связаны с эмоциональными перегрузками, с увеличением стрессовых воздействий, которым подвергается человек в современном мире. Патологический процесс возникает в результате истощения всех защитных резервов организма, которые используются в результате реакции на стресс.

Простое планирование своего времени и доверие любящему, заботливому, милостивому и справедливому Богу, Который контролирует все во Вселенной и в вашей жизни, Который обещает, что любящим Его и действующим по Его воле все содействует ко благу (Римлянам 8:28), поможет вам, даже если вы подверглись воздействию стрессора, не перейти из фазы сопротивления в фазу истощения, а победить его и остаться здоровым.

Статью подготовил коллектив врачей
пансионата «Наш Дом» (Украина)

Поделиться

Стресс и система гемостаза

Авторы: А. А. Мельник, к.б.н., г. Киев

03.07.2021

Стресс (от англ. stress – давление, нажим, напор) считается проблемой тысячелетия и является широко распространенным явлением на протяжении всей жизни человека, так как сегодняшняя деятельность людей связана со стрессом во всех его аспектах [1, 2]. Несмотря на постоянные дискуссии относительно точного значения этого термина, стресс признан в качестве центральной проблемы в человеческой жизни.

Ученые различных дисциплин по-своему относятся к концепции стресса, однако в каждой из данных областей этот термин имеет свое значение. Например, для социолога – это социальное неравновесие, т. е. нарушение социальной структуры, внутри которой живут люди. Инженеры воспринимают напряжение как некую внешнюю силу, которая вызывает деформацию материалов, подвергшихся воздействию. Физиологи имеют дело с факторами физического стресса, которые включают широкий спектр раздражающих состояний, вредных для организма. В истории исследования психологического стресса не было четкого разделения между факторами физического стресса, которые воздействуют на системы биологических тканей, и психологическими стрессорами. Первое и наиболее четкое определение этого понятия было предложено Гансом Селье: «Стресс – это неспецифический нейрогуморальный ответ организма на действие стрессовых факторов разной природы (физических, химических, биологических, социальных)» [3, 4]. Для психологических изменений при стрессе характерны тревога, страх, напряжение, неуверенность, растерянность, подавленность, беззащитность, паника, а из физиологических отмечаются затрудненное дыхание, дрожь, учащение пульса, бледность или краснота кожных покровов, расширение зрачков, желудочный спазм. При стрессе нарушаются функции сердечно-сосудистой системы, кислородообеспечения, иммунитета, а также содержание катехоламинов, гормонов щитовидной железы, половых гормонов и др. Действие стрессорных реакций организма осуществляется прежде всего через систему гормональных сдвигов, направленность которых определяется скоростью действия и видом стрессорного воздействия (острый, хронический, физический, механический, посттравматический, психологический, иммобилизационный стресс). Выделяют три стадии развития стресса – тревога, стабилизация и истощение.

Биологические и физиологические основы стресса

Стресс – это естественная и физиологическая реакция на сложные или угрожающие обстоятельства, которая способствует адаптации организма и увеличивает шансы на выживание. Основными путями при активации стресса являются вегетативная нервная система (ВНС) и ось «гипоталамус – гипофиз – надпочечники» (ГГН). Необходимо отметить, что ВНС быстро (в течение нескольких секунд) реагирует на стрессовую ситуацию, в то время как ось ГГН задействована в продолжительном ответе. Острые стрессовые ситуации (кратковременный стресс) характеризуются высвобождением химических эффекторов или процессом, называемым аллостазом (буквально означает «достижение стабильности через изменения»). Способность справляться со стрессовыми переживаниями различается у разных людей, причем большинство людей, способных успешно адаптироваться к сложным или угрожающим событиям, являются «стойкими», в то время как другие относятся к «восприимчивым», для которых сложно правильно адаптироваться к стрессовым ситуациям. Хотя механизмы, лежащие в основе этих различных реакций, до конца не изучены, предполагается, что дезадаптивный ответ зависит от индивидуальной генетической предрасположенности и/или предыдущего жизненного опыта.

ВНС делится на симпатическую (СНС) и парасимпатическую нервную систему (ПНС). В нормальных условиях стресс запускает активацию СНС, которая, в свою очередь, способствует выработке и высвобождению катехоламинов из мозгового вещества надпочечников. С другой стороны, ПНС активируется тогда, когда стрессовая ситуация снижается. Происходит высвобождение ацетилхолина, играющего ключевую роль в уменьшении стрессовой реакции путем ингибирования СНС и ГГН.

Стрессовая реакция осуществляется путем активации гипоталамо-симпато-­адреномедулярной, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и ренин-ангиотензиновой систем. В ответ на стресс нейроны гипоталамуса секретируют кортикотропин-рилизинг-гормон (КРГ), стимулирующий выработку гипофизом адренокортикотропного гормона (АКТГ), активирующего, в свою очередь, выработку надпочечниками кортизола, который мобилизирует резерв глюкозы из печени и способствует глюконеогенезу за счет катаболизма жирных кислот и белков. Во время стрессового события повышение уровня кортизола может дать энергию, необходимую для решения длительных или экстремальных проблем. Затем, когда уровень кортизола, поступившего в кровоток, достигает определенного порога, он запускает механизм отрицательной обратной связи – тормозит секрецию КРГ в гипоталамусе и АКТГ в гипофизе [5-8].

Важную роль во время стресса играет гиппокамп, так как когнитивные процессы (такие как последние воспоминания) могут иметь определенное воздействие для формирования определенной реакции на стресс. Кроме того, гиппокамп – это область мозга, которая во время воздействия стресса подвержена повреждению и атрофии [9, 10]. Голубое пятно, или locus coeruleus, участвует в выработке нейромедиатора норадреналина, играющего центральную роль в процессе обмена сообщениями. В дополнение к голубому пятну, которое секретирует норадреналин в ЦНС, надпочечники могут выделять норадреналин в кровь во время стресса [11, 12].

Ось ГГН представляет собой сложный набор взаимодействий между тремя эндокринными железами гипоталамуса, гипофиза и надпочечников. Взаимодействие между этими тремя железами формирует ось, которая составляет большую часть нейроэндокринной системы, контролирующая реакцию организма на стресс и регулирующая многие процессы в организме, включая пищеварение, настроение, работу аутоиммунной системы, половые циклы, сохранение и потребление энергии [13]. Ось ГГН – многоступенчатый путь, по которому информация передается химическими посредниками из одной точки в другую [14].

Краткая история изучения влияния стресса на систему гемостаза

В 50-х годах XX века известный гарвардский физиолог Уолтер Б. Кэннон продемонстрировал серией экспериментов с млекопитающими (кошки), что ­стимуляция ­селезеночного нерва, боль, страх и гнев приводят к укорочению времени кровотечения. При этом время свертывания оставалось в нормальном интервале, если у животного в ходе эксперимента надпочечники были удалены или «истощены» из-за стресса (кошек держали в клетках рядом с собаками). Уолтер Б. Кэннон интерпретировал эти наблюдения следующим образом: «Быструю коагуляцию с полным основанием можно рассматривать как пример эволюционной адаптивной полезной реакции организма при травме, которая может быть следствием борьбы, причиной которой, в свою очередь, являются страх, гнев или ярость» [15]. После новаторской работы Уолтера Б. Кэннона относительно реакции человека на стресс, что заключается в выражении «бей или беги» (англ. fight-or-flight response, т. е. атаковать источник – «бей» или избежать опасной ситуации – «беги»), получено множество экспериментальных исследований, в которых показано, что стресс, вызванный психическим расстройством, приводит к изменению гемостатических реакций, а именно к гиперкоагуляции ­[16-19]. Установлена роль усиления коагуляции, нарушения фибринолиза и гиперактивации тромбоцитов в развитии атерогенеза, атеротромбоза и острого коронарного синдрома [20], причем на фоне риска приобретенных и наследственных протромботических состояний (например, иммобилизация, обезвоживание и тромбофилия) психический стресс может вызвать протромботическое состояние, способствующее возникновению венозного тромбоэмболизма.

Молекулярные механизмы гиперкоагуляции, вызванные стрессом

Хотя клинические и экспериментальные исследования установили связь между стрессом и тромбозом, лежащие в основе механизмы этого явления до конца не изучены. В стрессовых условиях организм реализует адаптивный ответ через активацию оси ГГН и ВНС, что приводит к секреции различных глюкокортикоидных гормонов и катехоламинов (норадреналин и адреналин), которые прямо или косвенно способствуют изменению гемостаза [21]. Стресс играет ключевую роль в тромботических процессах, при этом наблюдаются повышенная активация тромбоцитов, эндотелиальная дисфункция и коагуляция, а также отмечаются изменения в системе фибринолиза и повышенная воспалительная реакция.

Влияние стресса на тромбоциты

Влияние острого стресса на тромбоциты
Многочисленные литературные данные показали, что при стрессе происходят стимуляция тромбопоэза и активация тромбоцитов [22-27]. Во время острого стресса наблюдается повышенная экспрессия гликопротеинов, рецепторов фибриногена и Р-селектина на поверхности тромбоцитов, что способствует их агрегации и взаимодействию с лейкоцитами для защиты организма от чрезмерного кровотечения в реакции «бей или беги». В соответствии с этими данными было отмечено, что у здоровых людей процент агрегации тромбоцитов возвращается к базальному уровню между 20 и 45 мин после острой стрессовой ситуации, тогда как, например, у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) этот показатель увеличен до 75 мин после стресса [28]. Это указывает на то, что в стрессовых условиях пациенты с ССЗ более склонны к длительной активации тромбоцитов по сравнению со здоровыми пациентами.

Однако влияние острого стресса на реактивность тромбоцитов у здоровых пациентов приводило к противоположным результатам. Например, некоторые исследования показали повышенную активацию тромбоцитов в ответ на острый стресс [29-31], тогда как в других работах никаких значительных изменений в экспрессии GPIb и GPIIb/IIIa на поверхности тромбоцитов и способности связывать фибриноген у здоровых субъектов не было [32, 33]. Можно предположить, что вариация методов, используемых для измерений, а также различное время для оценки функции тромбоцитов после стресса может частично объяснить эти противоречивые результаты.

Эффект хронического стресса на тромбоциты

Низкий социально-экономический статус (СЭС) и высокая нагрузка на работе сопровождаются повышенной активацией тромбоцитов по сравнению с более высоким социальным статусом или у пациентов во время отдыха [34].

Различные модели на животных определенно показали, что постоянный и интенсивный стресс увеличивает продуктивность и активацию тромбоцитов, повышая способность тромбина и АДФ стимулировать агрегацию тромбоцитов и способствовать взаимодействию тромбоцитов и лейкоцитов [35]. Механизмы, при которых стрессовые условия могут влиять на активацию тромбоцитов, были связаны как с осью ГГН, так и с активацией ВНС.

Хорошо известно, что количество тромбоцитов, их активация и агрегация увеличиваются после экзогенного введения глюкокортикоидов здоровым добровольцам [36, 37]. Эта закономерность активации наблюдается у пациентов с синдромом ­Кушинга – состоянием, характеризующимся хроническим гиперкортизолизмом [38-40]. В соответствии с этими наблюдениями высокий уровень кортизола, измеренный во время периода высокой интенсивности в работе, был связан с повышенным уровнем тромбин-индуцированной агрегации тромбоцитов, что подтверждает сильную взаимосвязь между хроническим стрессом, кортизолом и функцией тромбоцитов.

Согласно уже известной серотонинергической регуляции активности оси ГГН [41], положительная корреляция между концентрацией серотонина тромбоцитов и уровнем кортизола была обнаружена у здоровых субъектов в стрессовых условиях, поэтому изменение уровня серотонина, вызывающего стресс, может иметь решающее значение при активации тромбоцитов, что увеличивает риск коронарного тромбоза [42].

Таким образом, как стрессовые состояния, так и введение катехоламинов стимулируют тромбопоэз и увеличивают экспрессию GPIb, комплекса GPIIb-IIIa и P-селектина за счет активации α2-адренорецепторов (α2-ADR), широко экспрессирующихся на тромбоцитах и ​​мегакариоцитах [43]. Тем не менее более высокий уровень циркулирующих катехоламинов, выделяемых при остром стрессе, может вызвать десенсибилизацию α2-ADR, о чем свидетельствует сниженная аффинность связывания рецептора в тромбоцитах человека и животных, подверженных воздействию различных стрессоров. Это состояние может со временем привести к ­увеличению количества α2-ADR на тромбоцитах как компенсаторный эффект [44, 45]. В ­таблице 1 приведены сводные данные о влиянии стресса на тромбоциты.

Влияние стресса на коагуляцию и фибринолиз

Гемостаз включает в себя набор строго регулируемых процессов, в которых циркулирующие белки свертывания крови, тромбоциты и эндотелий взаимодействуют между собой, чтобы поддерживать тонкий баланс между протромботическим и антитромботическим статусом. Традиционно гемостаз описывается как процесс, происходящий в три фазы: первичный гемостаз, вторичный гемостаз и фибринолиз. Взаимодействие тромбоцитов с активированным эндотелием приводит к формированию нестабильной пробки тромбоцитов (первичный гемостаз) с последующей активацией системы свертывания с образованием сгустка фибрина (вторичный гемостаз). Высвобождение тканевого фактора (ТФ) активированными эндотелиальными и гладкими мышечными клетками (а также нейтрофилы и моноциты вместе с циркулирующими микрочастицами) является триггером каскада коагуляции [46].

ТФ, действуя как кофактор, способствует протеолизу и активации фактора FVII (a) и образованию внешнего комплекса теназы (комплекс TF/FVIIa), который индуцирует активацию факторов FIX и FX (FIXa и FXa). Затем фактор FXa, связанный с кофактором FVa (комплекс протромбиназы), превращает протромбин (II) в тромбин (IIa) [47]. Медленно накапливающееся количество тромбина активирует адгезию тромбоцитов в месте повреждения, инициируя фазу амплификации, с последующей активацией FV(FVa) и превращением FVIII в FVIIIa, который действует как кофактор FIXa на поверхности активированных тромбоцитов. Теназный комплекс FIXa/FVIIIa катализирует превращение FX в FXa, который, в свою очередь, образует FXa/FVa-комплекс, продуцирующий достаточное количество тромбина для преобразования фиб­риногена в мономер фибрин. В конечном итоге происходит активация тромбином трансглутаминазы плазмы FXIIIa, которая катализирует образование ковалентной сшивки между соседними цепями фибрина с образованием эластичного полимеризованного фибринового сгустка. Этот процесс строго регулируется, чтобы предотвратить неконтролируемое образование сгустков. Некоторые антикоагулянтные факторы (антитромбин III, протеины C и S, тромбомодулин, ингибитор пути ТФ) подавляют или способствуют деградации активированных факторов свертывания крови [48-50].

Фибринолиз – последняя фаза гемостаза

Активация плазминогена (PA) сериновыми протеазами, включая PA тканевого типа (tPA), PA урокиназного типа (uPA) и калликреины (а также факторы FXIa и FXIIa), приводит к образованию плазмина, который ускоряет разрушение сгустков крови, вызывая расщепление фибрина на продукты типа D-димеров [51]. Чрезмерная регуляция плазмина или активности активатора плазминогена предотвращается ингибитором активатора плазминогена 1 и 2 (PAI‑1 и PAI‑2), α2-антиплазмином (A2AP) и активируемым тромбином ингибитором фибринолиза (TAFI) [52]. Этот тонкий баланс может быть нарушен из-за сверхактивации коагуляции или нарушения фибринолиза, что приводит к неконтролируемому образованию сгустка с последующей окклюзией артерии или вены. Аномальный гемостатический ответ был обнаружен у здоровых людей и пациентов с ССЗ как в остром периоде, так и при хроническом стрессовом состоянии [53, 54]. Однако механизмы острого и хронического стресса, влияющие на гемостаз, несколько различаются. При остром стрессе коагуляция и фибринолиз одновременно ­усиливаются, хотя прокоагулянтные факторы увеличиваются больше, чем фибринолитические, что приводит к протромботическому состоянию. При хроническом стрессе через активацию действует только прокоагулянтный путь [55].

Острый стресс

У здоровых людей при психологическом остром стрессе отмечается увеличение фильтрационной способности плазмы с последующим повышением вязкости крови, уменьшением объема плазмы, ­повышением гематокрита и активацией факторов свертывания крови [56, 57]. В частности, происходит увеличение факторов FVIIa, FVIIIa, FXIIa, фибриногена, антигена фактора фон Виллебранда ­(vWF: Ag), тромбин-антитромбинового комплекса (ТАТ) и D-димера (табл. 2).

Кроме активации внешнего пути (увеличение протромбинового времени, ПВ), происходило изменение факторов внутреннего пути свертывания крови, о чем свидетельствует снижение активированного частичного тромбопластинового времени (АЧТВ) [58]. Интересно, что возраст и пол, похоже, также играют роль в реакции на стресс у здоровых людей. Была обнаружена положительная связь между возрастом и повышенным уровнем фибриногена, D-димера и фактора FVIIa [59]. Следует отметить, что активность фактора FVIIa увеличивалась только у мужчин, подвергшихся воздействию острого стресса, тогда как у женщин было обнаружено значительное повышение активности t-PA [60]. Аналогично пациенты с ССЗ, подвергшиеся острому стрессу, демонстрировали аномальную гиперактивацию и повышение D-димера с медленным восстановлением израсходованного антитромбина III и снижением активации фибринолитического пути по сравнению с контрольной группой здоровых пациентов [61-63].

Хронический стресс

В условиях хронического стресса повышенная прокоагулянтная активность (например, высокий фибриноген, D-димер, FVIIa, FVIIIa и vWF: Ag) связана с нарушением фибринолитического пути, о чем свидетельствует увеличение экспрессии и активности PAI‑1 и снижение t-PA. Для низкого СЭС, стресса на работе характерны повышение уровней фибриногена, факторов FVIIa, FVIIIa, vWF, D-димера и PAI‑1 [64-67]. Кроме того, стресс, связанный с работой, снижает активность t-PA без влияния на ПВ и АЧТВ. Напротив, стресс у лиц, осуществляющих уход за пациентами, в основном был связан с повышением уровней vWF: Ag, PAI‑1: Ag, TAT, D-димера, t-PA: Ag и значительным увеличением уровня D-димера, которые остаются выше, чем у здоровых людей в течение 30 мес после завершения ухода за пациентами [68-72] (табл. 3).

Хронический стресс может приводить к изменению системы гемостаза через различные механизмы. Так, введение кортикостероидов или гиперкортизолизм (например, синдром Кушинга) повышают уровни vWF в плазме, PAI‑1, фактор FVIII и приводят к снижению маркеров фибринолитической активации [73, 74]. У здоровых людей при приеме глюкокортикоидов повышается уровень фибриногена и vWF, тогда как во время активного воспаления увеличиваются уровни PAI‑1 c одновременным снижением vWF и фиб­риногена [75, 76].

Выводы

Стресс представляет собой неспецифическую адаптивную реакцию на различные стимуляторы. Гиперкоагуляция, вызванная стрессом, может представлять собой адаптивную реакцию на кровотечение. Многочисленные эпидемиологические ис­следования показали, что существует корреляция между стрессом и тромботическим риском, а с биохимической точки зрения установлена связь между психологическим стрессом и путями коагуляции. Реакция на стресс сочетается с нейрогормональными изменениями, опосредованными в основном СНС и осью ГГН. Медиаторы стрессовой реакции (нейротрансмиттеры и гормоны) могут напрямую влиять на тромбоциты и каскад свертывания, а также косвенно на гемостаз через изменения гемодинамики.

Реакция на стресс определяет протромботическое состояние, характеризующееся вегетативной и нейроэндокринной дисфункцией, активацией тромбоцитов, нарушением регуляции коагуляции, фибринолиза, эндотелиальной дисфункции и воспалением. Тем не менее эта физиологическая реакция на стресс может считаться патологическим триггером только у восприимчивых пациентов. Предложена концептуальная модель «идеального шторма», в котором только совместное возникновение различных патофизиологических и психосоциальных факторов, каждый из которых действует в тандеме друг с другом, может объяснить повышенный риск, вызванный стрессом. Эти данные могут помочь разработать программы скрининга и лечебной медикаментозной коррекции, чтобы внедрить стратегии, улучшающие ведение пациентов. Некоторые исследования показали, что такие действия как релаксация, регулирование эмоций или лекарственные средства могут помочь уменьшить протромботические реакции на стресс. Для этого необходимы более глубокие и всесторонние исследования, чтобы в полной мере изучить реальную эффективность таких стратегий для улучшения управления стрессом у пациентов с различными заболеваниями, снижая вероятность возникновения и прогрессирования патологии.

Список литературы находится в редакции.

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 10 (503), 2021 р.

• Номер:
• Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 10 (503), 2021 р.

• Номер:
• Тематичний номер «Акушерство, Гінекологія, Репродуктологія» № 3 (44) 2021 р.

• Номер:
• Тематичний номер «Хірургія, Ортопедія, Травматологія, Інтенсивна терапія» № 3 (46), 2021 р.

16.09.2022 Пульмонологія та оториноларингологіяТерапія та сімейна медицинаУкраїнські медики використовують цифрові технології для лікування пацієнтів із туберкульозом

Завдяки проєкту «Підтримка зусиль у протидії туберкульозу в Україні», що реалізує міжнародна організація PATH за фінансової підтримки Агентства США з міжнародного розвитку (USAID), українські медики можуть використовувати цифрові технології та інноваційні підходи до підтримання в пацієнтів прихильності до лікування та покращення якості надання медичної допомоги у разі туберкульозу. …

16.09.2022 Терапія та сімейна медицинаПАМ’ЯТІ БОРИСА МИХАЙЛОВИЧА ПУХЛИКА

23 липня 2022 р. внаслідок тривалої тяжкої хвороби пішов із життя багаторічний завідувач кафедри фтизіатрії з курсом клінічної імунології та алергології Вінницького національного медичного університету ім. М. І. Пирогова, лауреат Державної премії України, доктор медичних наук, професор Борис Михайлович Пухлик…

15.09.2022 Терапія та сімейна медицинаОбґрунтування відсутності горіння в системах нагрівання тютюну

16-18 червня у Варшаві (Польща) відбувся Глобальний форум із нікотину 2022 (Global Forum on Nicotine, #GFN22). Дискусії на заході сфокусувалися навколо менш шкідливих нікотинових продуктів, які допомагають кинути курити. Такі продукти не лише знижують шкоду, вони також дають змогу прискорити відмову від куріння й зменшують інші ризики для здоров’я при вживанні тютюну. На #GFN22 розглядалися наукові засади цього підходу, зміни в політиці та нормативно-правовому регулюванні для максимального використання його потенціалу, а також перепони на шляху впровадження регуляторних заходів у різних країнах. Тему форуму було сформульовано як «Зниження шкоди від тютюну – ​зараз і назавжди». …

14.09.2022 Терапія та сімейна медицинаСправа життя Гедеона Ріхтера продовжує служити людству

Цьогоріч виповнюється 150 років від дня народження Гедеона Ріхтера – винахідника, підприємця та засновника всесвітньовідомої фармацевтичної компанії. Життєва стежка Гедеона Ріхтера була тернистою та звивистою, йому довелося пройти жахіття нацистської окупації, проте незламність і наполегливість допомогли здолати труднощі та досягти чималих висот. Мабуть, ці досягнення були б неможливі без таких особистих якостей, як повага до людей і безмежна відданість власній справі. Наразі його компанія продовжує розвиватися та гідно відповідає на складні виклики сьогодення, допомагаючи українському народу в боротьбі з російською агресією. Тому сьогодні ми з удячністю згадуємо Гедеона Ріхтера, життєва історія котрого тісно переплетена з історією компанії….

Стресс и его значение для человека

17 сентября 2015 г.

            Среди разнообразных психических процессов и состояний человека, таких как восприятие, ощущение, внимание, воля, способности, можно выделить достаточно обширную область состояний эмоциональных, объединив их таким понятием, как стресс.

            Классическое определение стресса, сформулированное всемирно известным исследователем этого феномена Гансом Селье, подразумевает неспецифический ответ организма на предъявленное ему требование. При этом данный ответ представляет собой напряжение организма, направленное на преодоление возникающих трудностей и, соответственно, приспособление к ним.

         Отмечается, что при развитии стресса обычные эмоции могут смениться беспокойством и вызвать нарушения как в физиологическом, так и в психологическом плане. Исследования показали, что разнообразные неблагоприятные факторы такие как страх, боль, обида, унижение, холод, вызывают в нашем организме однотипную реакцию независимо от того, какой именно раздражитель воздействует на него «здесь и сейчас». Стоит отметить, что эти раздражители вовсе не обязательно должны существовать в реальности, достаточно лишь потенциальной угрозы или напоминания о ней. Например, стресс может возникнуть не только в ситуации развода супругов, но и в нервозном ожидании разрыва супружеских отношений.

         В зависимости от фактора, опосредующего развитие стресса, можно выделить физиологический и психологический стресс. Последний, в свою очередь, можно разделить на информационный и эмоциональный. Предположим, если человек не справляется с поставленной задачей и не успевает принимать верные решения в заданном темпе, особенно в ситуации повышенной ответственности, возникает информационная перегрузка и развивается информационный стресс. Эмоциональный стресс возникает в ситуациях обиды, опасности и т.п. При этом процесс развития любого стресса носит характер исключительно стадиальный. Таких стадий три: на первой, обозначаемой как реакция тревоги, происходит мобилизация защитных сил организма с перераспределением резервов: решение главной задачи происходит за счет задач второстепенных; вторая стадия знаменуется стабилизацией параметров, «выбитых из колеи» в первой фазе и закреплением их на новом уровне; наступление третьей стадии – истощения – происходит лишь при длительном сохранении стрессовой ситуации, и может привести к значительному ухудшению самочувствия и разного рада заболеваниям, в исключительных случаях – к смерти.

          Физиологический смысл стресса – это мгновенная мобилизация всех сил организма, которые необходимы для борьбы. Это тесно связано с такой биохимической реакцией, как выброс адреналина. Но, увы, современный человек, в отличие скажем от первобытного, не так уж часто решает свои проблемы с помощью физической силы или быстрого бега, а гормоны, не нашедшие должного применения, продолжают циркулировать в крови и будоражить организм.

           Итак, развитие стрессового состояния у человека сопровождается: нарастанием напряжения → собственно стрессом → снижением внутренней напряженности. Длительность каждого этапа уникальна для каждого человека. Нередко нам приходится встречать людей, которые «заводятся» в течение нескольких минут, а у других нарастание стресса может длиться от нескольких дней до нескольких недель. Но в обоих случаях, можно наблюдать изменения «знака» поведения на противоположный. Например, спокойный и уравновешенный человек может стать раздражительным  или даже агрессивным, а подвижный и жизнерадостный – мрачным и неразговорчивым.

          Причем, у человека есть свой индивидуальный сценарий стрессового поведения по частоте и форме его проявления. Как это происходит? Наиболее часто этот сценарий усваивается в детском возрасте. Предположим родители конфликтуют на глазах у ребенка, вовлекая его, таким образом, в свои взрослые проблемы. Вот и получается, что одни переживают стресс, чуть ли не каждый день, но в приемлемых дозах, без ущерба для себя и окружающих, а другие – несколько раз в год, но чрезмерно сильно, находясь, что называется в «стрессовом угаре».

            Всё бы ничего, но усвоенный стрессовый сценарий воспроизводит не только частоту и форму проявления стресса, но еще и направленность стрессовой агрессии: один будет заниматься самокопанием, а другой обвинит всех вокруг, но только не себя.

          Таким образом, стрессовые состояния существенно влияют на деятельность человека. Поведение человека в стрессовой ситуации зависит от многих условий, но, прежде всего от психологической подготовки человека, включающей умение быстро оценивать обстановку, навыки мгновенной ориентировки в неожиданных обстоятельствах, волевую собранность и решительность, опыт поведения в аналогичных ситуациях.

         Различают так называемый «стресс льва», когда опасность подстегивает человека и направляет его действия в русло мужественности, и «стресс кролика», когда деятельность дезорганизуется и происходит общее торможение.

             Как ни странно, но к развитию стресса могут приводить не только отрицательные, но и положительные жизненные события. Когда что-то резко меняется в лучшую сторону, организм тоже реагирует на это стрессом.

             Здесь естественным образом возникает вопрос: а можно ли избежать стрессов?

          Увы, избежать стрессов невозможно в принципе. Это механизм приспособления, адаптации к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды. Стресс может не только понизить, но и повысить устойчивость организма к негативным факторам. Для разведения этих полярных функций существует понятие эустресса и дистресса:

• эустресс — это напряжение, мобилизующее, активизирующее организм для борьбы с источником негативных эмоций;
• дистресс — это чрезмерное напряжение, понижающее возможности организма адекватно реагировать на требования внешней среды.

            Стоит помнить, что стресс имеет свойство накапливаться. Всякий физик скажет вам, что ничто в природе не может исчезнуть в никуда, вещество и энергия просто перемещаются или переходят в другие формы. То же самое касается и душевной жизни. Переживания не могут исчезнуть, они или выражаются вовне, например, в общении с другими людьми, или накапливаются.

         Обратите внимание на то, что стресс одинаково легко запускается как реальными событиями, так и существующими лишь в нашем воображении. Здесь работает так называемый «закон эмоциональной реальности воображения». Задумайтесь, как часто вы переживаете по поводу событий, которые существуют не в реальности, а только лишь в вашем воображении? 

            Помните несколько простых правил:

— не нужно запускать ситуации,  которые приводят к накоплению стресса;

— стресс особенно хорошо накапливается тогда, когда мы полностью концентрируем внимание на том, что его вызывает;

— существует много способов снятия стресса и эмоциональной разгрузки, например,  физические упражнения, массаж, сон, пение, ванны с солью и расслабляющими маслами, баня, ароматерапия, расслабляющая музыка, аутотренинг и многое другое.

             Попытки избежать стрессов вообще – в корне неверная политика, равно как и искать их на свою голову нарочно.

Материал подготовила педагог – психолог, заведующая отделением Козлова С.В.

Поделиться в соцсетях:

Актуальные новости

Программа «ЧЕРДАК»

07.09.22

Читать далее

День солидарности в борьбе с терроризмом

05.09.22

Читать далее

День знаний

04.09.22

Читать далее

1 сентября

01.09.22

Читать далее

Молодежный совет Управления Росреестра по Липецкой области

31.08.22

Читать далее

Занятие в Данковском социально-реабилитационном центре для несовершеннолетних

29.08.22

Читать далее

Пред. След.

Физиология, реакция на стресс — StatPearls

Введение

Любые физические или психологические раздражители, нарушающие гомеостаз, вызывают реакцию на стресс. Стимулы называются стрессорами, а физиологические и поведенческие изменения в ответ на воздействие стрессоров составляют реакцию на стресс. Реакция на стресс опосредуется сложным взаимодействием нервных, эндокринных и иммунных механизмов, которое включает активацию симпатико-адрено-медуллярной (SAM) оси, оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и иммунной системы.[1] Реакция на стресс является адаптивной, прежде всего, она подготавливает организм к решению проблем, связанных с внутренним или внешним вызовом окружающей среды (стрессором), например, физиологические реакции организма на травму и инвазивную хирургию служат для ослабления дальнейшего повреждения тканей. Но если воздействие стрессора на самом деле или воспринимается как интенсивное, повторяющееся (повторяющийся острый стресс) или продолжительное (хронический стресс), реакция на стресс становится неадекватной и пагубной для физиологии, например, воздействие хронических стрессоров может вызвать неадекватные реакции, включая депрессию, тревога, когнитивные нарушения и сердечные заболевания. [2]

Клеточный

Физиология реакции на стресс состоит из двух компонентов; медленный ответ, опосредованный осью HPA, и быстрый ответ, опосредованный осью SAM. Быстрый ответ вследствие активации SAM приводит к увеличению секреции норадреналина (НЭ) и адреналина (Э) мозговым веществом надпочечников в кровоток и увеличению секреции НЭ из симпатических нервов и, таким образом, к повышению уровня НЭ в головном мозге. Высвобожденные Е и НЭ взаимодействуют с α-адренорецепторами и β-адренорецепторами, присутствующими в центральной нервной системе и на клеточных мембранах гладких мышц и других органов по всему телу. Норэпинефрин (NE) и адреналин (E), после высвобождения, связываются со специфическими мембранными рецепторами G-белка, чтобы инициировать внутриклеточный сигнальный путь цАМФ, который быстро активирует клеточные ответы. Активация этих рецепторов приводит к сокращению клеток гладких и сердечных мышц, что приводит к сужению сосудов, повышению артериального давления, частоты сердечных сокращений, сердечного выброса, кровотока в скелетных мышцах, увеличению задержки натрия, повышению уровня глюкозы (вследствие гликогенолиза и глюконеогенеза), липолизу, повышенное потребление кислорода и термогенез. Это также приводит к снижению перистальтики кишечника, кожной вазоконстрикции, расширению бронхов. Кроме того, активация SAM вызывает поведенческую активацию (повышенное возбуждение, бдительность, бдительность, познание, сосредоточенное внимание и обезболивание).

Медленный ответ обусловлен активацией оси HPA, что приводит к высвобождению кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH) из паравентрикулярного ядра гипоталамуса в кровоток. CRH, высвобождаемый из гипоталамуса, действует на два рецептора; CRH-R1 и CRH-R2. CRH-R1 широко экспрессируется в головном мозге млекопитающих. Это ключевой рецептор стресс-индуцированного высвобождения АКТГ передней долей гипофиза. CRH-R2 экспрессируется преимущественно в периферических тканях, включая скелетные мышцы, желудочно-кишечный тракт и сердце, а также в подкорковых структурах головного мозга. Белок, связывающий гормон, высвобождающий кортизол, CRH-BP связывается с CRH с более высоким сродством, чем CRH, к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте. [3] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[4] При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1. Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Затем высвобожденный CRH стимулирует переднюю долю гипофиза к высвобождению адренокортикотропного гормона (АКТГ) в кровоток. АКТГ стимулирует кору надпочечников к секреции глюкокортикоидных гормонов, таких как кортизол, в кровоток. Неактивная форма кортизола, кортизон, катализируется 11 бета-гидроксистероиддегидрогеназами до его активной формы, кортизола.

Ось HPA регулируется полипептидом, активирующим аденилатциклазу гипофиза (PACAP). PACAP может играть роль в производстве CRH и играть модулирующую роль на нескольких уровнях оси HPA. Имеющиеся данные также указывают на участие PACAP в вегетативной реакции на стресс посредством увеличения секреции катехоламинов.[5] Рецепторы PACAP связаны с G-белком, и PACAP-R1 наиболее распространен как в центральных, так и в периферических тканях. PACAP также может модулировать роль эстрогена в потенцировании острой реакции на стресс.[6]

После высвобождения CRH он связывается с белком, связывающим кортизол-рилизинг-гормон (CRH-BP), поскольку CRH имеет более высокое сродство к CRH-BP, чем к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[5] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[6]

При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1. [2] Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Вовлеченные системы органов

Стресс обычно влияет на все системы организма, включая сердечно-сосудистую, дыхательную, эндокринную, желудочно-кишечную, нервную, мышечную и репродуктивную системы. Что касается сердечно-сосудистой системы, то острый стресс вызывает учащение пульса, более сильные сокращения сердечной мышцы, дилатацию сердца и перенаправление крови к крупным мышцам. Дыхательная система работает с сердечно-сосудистой системой, чтобы снабжать клетки организма кислородом и удалять отходы углекислого газа. Острый стресс сужает дыхательные пути, что приводит к одышке и учащенному дыханию. Эндокринная система увеличивает выработку стероидных гормонов, в том числе кортизола, для активизации стрессовой реакции организма. Стресс может повлиять на желудочно-кишечный тракт, влияя на скорость прохождения пищи через кишечник. Это также может повлиять на пищеварение и то, какие питательные вещества поглощает кишечник. Что касается нервной системы, стресс активирует симпатическую нервную систему, которая, в свою очередь, активирует надпочечники. Парасимпатическая нервная система способствует восстановлению организма после преодоления острого стрессового кризиса. Стресс влияет на опорно-двигательный аппарат, напрягая мышцы как способ защиты от боли и травм. В репродуктивной системе хронический стресс может негативно повлиять на половое влечение, выработку/созревание сперматозоидов, беременность и менструацию.

Функция

Повышенная вегетативная реакция вызывает увеличение частоты сердечных сокращений и артериального давления. Во время критического состояния высвобождение катехоламинов снижает кровообращение в желудочно-кишечном тракте. Уровни норадреналина и адреналина в плазме во время стресса перераспределяют объем крови, чтобы сохранить кровоснабжение мозга. Стимуляция симпатической нервной системы разнообразна, но включает такие угрозы для организма, как гипогликемия, геморрагический шок, физические нагрузки, превышающие анаэробный порог, и удушье. [7] Эпинефрин также связан с активным побегом, атакой и неподвижным страхом.

Стрессовая ситуация, экологическая или психологическая, может активировать каскад гормонов стресса, вызывающих физиологические изменения. Активация симпатической нервной системы таким образом вызывает острую реакцию на стресс, называемую реакцией «бей или беги». Это позволяет человеку либо бороться с угрозой, либо бежать от ситуации. Выброс адреналина и норадреналина, секретируемых мозговым веществом надпочечников, вызывает одновременную разрядку почти всех отделов симпатической системы в виде широко распространенного эффекта массовой разрядки по всему телу. Физиологические изменения этого эффекта сброса массы включают повышение артериального давления, больший приток крови к активным мышцам и меньший приток крови к органам, не нужным для быстрой двигательной активности, повышенную скорость свертывания крови, повышенную скорость клеточного метаболизма в организме, увеличение мышечной силы, повышенная умственная активность, повышенная концентрация глюкозы в крови и повышенный гликолиз в печени/мышцах. Суммарный эффект всех этих эффектов позволяет человеку выполнять более напряженную деятельность, чем обычно. После того, как предполагаемая угроза исчезает, тело возвращается к состоянию до возбуждения.

Механизм

Физический стресс стимулирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую и симпатическую нервную систему. Кортизол оказывает различные физиологические эффекты, включая высвобождение катехоламинов, подавление инсулина, мобилизацию запасов энергии посредством глюконеогенеза и гликогенолиза, подавление иммунно-воспалительного ответа и замедленное заживление ран.[8] Эффектом подавления иммунного ответа является апоптоз В-клеток.[9][10] Заживление ран также замедляется из-за воздействия на синтез коллагена.[11] Альдостерон — это минералокортикоидный гормон, который поддерживает артериальное давление за счет задержки натрия и воды.

Рецепторы, связывающие глюкокортикоиды, существуют в головном мозге в виде минералокортикоидных и глюкокортикоидных рецепторов. Первой реакцией мозга на глюкокортикоиды является сохранение функции. Глюкокортикоидные гормоны, такие как кортизол, кортикостерон и дексаметазон, обладают различными эффектами сохранения энергии и поддержания энергоснабжения, такими как уменьшение воспаления, ограничение роста, выработка энергии, удаление ненужных или неисправных клеточных компонентов.[12]

Родственные испытания

Для измерения стрессовой реакции у людей используются различные методы тестирования. Иммуноанализ кортизола можно использовать для изучения уровня кортизона в сыворотке крови. Симпатические реакции можно измерить с помощью микронейрографии и уровня норадреналина. Техника микронейрографии включает введение электрода в периферический нерв для измерения симпатической активности в коже и мышцах верхних или нижних конечностей.

Патофизиология

Хотя восстановление гомеостаза является целью реакции на стресс, хронический стресс приводит к дисфункциональным реакциям, вызывающим болезни сердца, язву желудка, нарушение регуляции сна и психические расстройства. Ось HPA может быть подавлена ​​или нарушена регуляция в этих неадекватных реакциях на стресс. Стресс заставляет сердечно-сосудистую систему реагировать повышенным кровяным давлением и частотой сердечных сокращений, и хроническая активация этой реакции является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний. Ишемическая болезнь сердца, инсульт и артериальная гипертензия чаще встречаются у лиц с психологическими расстройствами, связанными со стрессом. Высвобождение катехоламинов в ответ на стресс может иметь дезадаптационные эффекты в желудочно-кишечном тракте из-за снижения местного кровотока. Хронический стресс ослабляет иммунную систему, увеличивая вероятность развития язвенной болезни желудка и кровотечений. [13] Качество и количество сна влияют на реакцию кортизола на острый стресс. Самооценка высокого качества сна показала сильную реакцию кортизола на стресс, а относительно хорошее качество сна показало значительно более слабую реакцию кортизола у мужчин, но не у женщин. Независимо от пола, притупленная реакция кортизола на стресс наблюдалась у людей, которые сообщали о проблемах с бодрствованием и трудностями с поддержанием энтузиазма. [14]

Болезнь Аддисона, синдром Кушинга и феохромоцитома — это заболевания надпочечниковой системы, последние из которых играют роль в стрессовых механизмах организма посредством высвобождения кортизола и адреналина. У больных наблюдается недостаток глюкокортикоидных и/или минералокортикоидных гормонов при болезни Аддисона. [15] При синдроме Кушинга наблюдается гиперкортицизм, обусловленный эндогенными или экзогенными причинами. [16] Феохромоцитомы представляют собой катехоламин-секретирующие опухоли надпочечников. [17]

Общий адаптационный синдром также описывает различные физиологические изменения, вызванные стрессом, на трех разных стадиях, причем последние две стадии демонстрируют патологические изменения продолжительного стресса.[18] Этот синдром подразделяется на стадию реакции тревоги, стадию резистентности и стадию истощения. Стадия реакции тревоги относится к начальным симптомам организма при остром стрессе и реакции «бей или беги». После первоначального шока от стрессового события организм начинает восстанавливаться, снижая уровень кортизола и нормализуя физиологические реакции (например, артериальное давление и частоту сердечных сокращений). Во время этой фазы восстановления организм остается в состоянии боевой готовности до тех пор, пока стрессовое событие не перестанет быть проблемой. Однако, если стрессовое событие продолжается в течение длительного периода времени, организм адаптируется, чтобы справиться с более высоким уровнем стресса. Тело будет продолжать выделять гормоны стресса, которые поддерживают повышенную физическую реакцию организма на стресс. Это вызывает стадию резистентности и включает симптомы плохой концентрации внимания, раздражительности и разочарования. Если стрессовое событие будет продолжаться, организм войдет в стадию истощения. Симптомы этой стадии включают эмоциональное выгорание, усталость, депрессию, тревогу и снижение стрессоустойчивости. Поскольку стрессовое событие продолжается, иммунная система организма будет продолжать ослабевать. Это связано с подавляющим действием гормонов стресса на клетки иммунной системы.

Клиническое значение

Физиологические реакции организма на стресс имеют значение в клинической практике во многих областях, включая ведение здоровых и хирургических пациентов с гипонадпочечниками и понимание того, как изменения образа жизни пациентов могут быть связаны с реакцией организма на стресс.

Физиологический стресс во время операции вызывает повышение уровня кортизола в положительной корреляции с тяжестью операции. У пациентов, перенесших серьезные операции по шкале POSSUM, уровень кортизола возвращается к исходному уровню на 1-5-й послеоперационный день.[8] Не было обнаружено, что тяжесть послеоперационной боли коррелирует с уровнем кортизола после операции на сердце [7]. При исследовании уровней кортизола во время малых, средних и больших операций не было обнаружено, что послеоперационная опиоидная анальгезия влияет на реакцию стресса кортизола на операцию.[8] Различный уровень секреции кортизола, коррелирующий со стрессом при определенных хирургических операциях, имеет значение для пациентов с гипонадпочечниками, которым требуется восполнение кортизола во время операции.

Инъекции гидрокортизона для пациентов с гипонадпочечниками, перенесших операцию, вводятся для повторения уровней у пациентов, перенесших операцию, с нормальной функцией надпочечников; считается, что это помогает пациентам с гипонадпочечниками выдерживать физиологический стресс хирургического вмешательства. Рекомендации по дозировке различаются, как и метод приема добавок.[8] Европейские рекомендации предлагают 100 мг гидрокортизона внутримышечно перед анестезией независимо от типа операции. Рекомендации эндокринного общества предполагают введение 100 мг гидрокортизона внутривенно с последующей инфузией, в основе которой лежит тяжесть операции. Тестирование уровня кортизола при операциях различной степени тяжести показывает, что пиковый уровень кортизола коррелирует с тяжестью хирургического вмешательства, но было продемонстрировано, что пиковые уровни кортизола ниже, чем предполагалось ранее.[8]

Пациенты в отделении интенсивной терапии подвергаются физическому стрессу и стрессу из-за окружающей среды, и были предприняты усилия для изучения связи между уровнями кортизола и выздоровлением от болезни, а также для уменьшения стрессовых факторов во время пребывания в отделении интенсивной терапии, которые делают его проблемной средой для лечения. Субъективное восприятие пациентом релаксации усиливается при использовании вспомогательных средств для сна, таких как затычки для ушей, маски для глаз и расслабляющая музыка. Однако эти вмешательства не влияли на ночной уровень мелатонина или кортизола [19].]

Длительные физические упражнения помогают предотвратить сердечно-сосудистые заболевания, и считается, что одним из факторов является адаптация исходной сердечной деятельности. Длительные умеренные физические нагрузки полезны для ослабления сердечно-сосудистой реакции, вызванной стрессом, путем изменения заданных значений барорефлекса в ядре солитарного пути для контроля артериального давления и гомеостаза объема крови, регулируемого паравентрикулярным ядром.

Контрольные вопросы

• Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

• Прокомментируйте эту статью.

Ссылки

1.

Mifsud KR, Reul JMHM. Опосредованный минералокортикоидами и глюкокортикоидными рецепторами контроль геномных ответов на стресс в головном мозге. Стресс. 2018 сен; 21 (5): 389-402. [PubMed: 29614900]

2.

Кетчесин К.Д., Стиннетт Г.С., Сишольц А.Ф. Кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающий белок и стресс: от беспозвоночных до человека. Стресс. 2017 сен;20(5):449-464. [Бесплатная статья PMC: PMC7885796] [PubMed: 28436309]

3.

Westphal NJ, Seasholtz AF. Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) позитивно регулирует экспрессию кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающего белка посредством множественных внутриклеточных сигнальных путей и многокомпонентного ответного элемента ГнРГ в клетках альфа-Т3-1. Мол Эндокринол. 2005 ноябрь; 19 (11): 2780-97. [PubMed: 15976007]

4.

Behan DP, Heinrichs SC, Troncoso JC, Liu XJ, Kawas CH, Ling N, De Souza EB. Вытеснение рилизинг-фактора кортикотропина из связывающего его белка как возможное лечение болезни Альцгеймера. Природа. 1995 16 ноября; 378(6554):284-7. [PubMed: 7477348]

5.

King SB, Toufexis DJ, Hammack SE. Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP), стресс и половые гормоны. Стресс. 2017 сен; 20 (5): 465-475. [Бесплатная статья PMC: PMC6724739] [PubMed: 28610473]

6.

Kudlacek O, Hofmaier T, Luf A, Mayer FP, Stockner T, Nagy C, Holy M, Freissmuth M, Schmid R, Sitte HH. Кокаиновая фальсификация. J Chem Neuroanat. 2017 окт;83-84:75-81. [Бесплатная статья PMC: PMC7610562] [PubMed: 28619473]. Процедурная боль не повышает уровень кортизола или катехоламинов в плазме у взрослых пациентов интенсивной терапии после операции на сердце. Интенсивная терапия Анест. 2016 янв; 44(1):52-6. [PubMed: 26673589]

8.

Кху Б., Бошир П.Р., Фрити А., Таракан Г., Саид С., Хилл Н., Уильямс Э.Л., Мурти К., Толли Н., Цзяо Л.Р., Спалдинг Д., Палаццо Ф., Миран К., Тан Т. Переосмысление стрессовой реакции кортизола на операцию. Клин Эндокринол (Oxf). 2017 ноябрь;87(5):451-458. [В паблике: 28758231]

9.

Макгрегор Б.А., Мерфи К.М., Альбано Д.Л., Себальос Р.М. Стресс, кортизол и В-лимфоциты: новый подход к пониманию академического стресса и иммунной функции. Стресс. 2016;19(2):185-91. [Бесплатная статья PMC: PMC4837014] [PubMed: 26644211]

10.

Гарви Б.А., Фрейкер П.Дж. Подавление антигенного ответа В-клеток костного мозга мышей физиологическими концентрациями глюкокортикоидов. Иммунология. 1991 ноябрь; 74 (3): 519-23. [Бесплатная статья PMC: PMC1384649] [PubMed: 1769699]

11.

Ahmed S, Oh HB, Kheng DLLS, Krishnan P. Отчет об успешной частичной спленэктомии по поводу абсцесса селезенки у педиатрического пациента. Отчет по делу Int J Surg 2017; 38:176-179. [Бесплатная статья PMC: PMC5536388] [PubMed: 28768231]

12.

Ющак Г.Р., Станкевич А.М. Глюкокортикоиды, гены и функция мозга. Прог Нейропсихофармакол Биол Психиатрия. 2018 02 марта; 82: 136-168. [PubMed: 29180230]

13.

Budzyński J, Kłopocka M. Ось мозг-кишка в патогенезе инфекции Helicobacter pylori. Мир J Гастроэнтерол. 2014 14 мая; 20 (18): 5212-25. [Бесплатная статья PMC: PMC4017036] [PubMed: 24833851]

14.

Bassett SM, Lupis SB, Gianferante D, Rohleder N, Wolf JM. Качество сна, но не количество сна, влияет на реакцию кортизола на острый психосоциальный стресс. Стресс. 2015;18(6):638-44. [Бесплатная статья PMC: PMC4914363] [PubMed: 26414625]

15.

Мунир С., Кинтанилья Родригес Б.С., Васим М. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 17 мая 2021 г. Болезнь Аддисона. [PubMed: 28723023]

16.

Кайрис Н., Швелл А. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 18 июля 2021 г. Болезнь Кушинга. [PubMed: 28846264]

17.

Паравати С., Розани А., Уоррингтон С.Дж. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 22 июля 2021 г. Физиология, катехоламины. [В паблике: 29939538]

18.

СЕЛЬЕ Г. Стресс и общий адаптационный синдром. Br Med J. 1950 Jun 17; 1 (4667): 1383-92. [Бесплатная статья PMC: PMC2038162] [PubMed: 15426759]

19.

Hu RF, Jiang XY, Hegadoren KM, Zhang YH. Влияние берушей и масок на глаза в сочетании с расслабляющей музыкой на сон, уровни мелатонина и кортизола у пациентов в отделении интенсивной терапии: рандомизированное контролируемое исследование. Критический уход. 2015 27 марта; 19:115. [Бесплатная статья PMC: PMC4391192] [PubMed: 25881268]

Физиология, реакция на стресс — StatPearls

Введение

Любые физические или психологические раздражители, нарушающие гомеостаз, вызывают реакцию на стресс. Стимулы называются стрессорами, а физиологические и поведенческие изменения в ответ на воздействие стрессоров составляют реакцию на стресс. Реакция на стресс опосредуется сложным взаимодействием нервных, эндокринных и иммунных механизмов, которое включает активацию симпатико-адрено-медуллярной (SAM) оси, оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и иммунной системы.[1] Реакция на стресс является адаптивной, прежде всего, она подготавливает организм к решению проблем, связанных с внутренним или внешним вызовом окружающей среды (стрессором), например, физиологические реакции организма на травму и инвазивную хирургию служат для ослабления дальнейшего повреждения тканей. Но если воздействие стрессора на самом деле или воспринимается как интенсивное, повторяющееся (повторяющийся острый стресс) или продолжительное (хронический стресс), реакция на стресс становится неадекватной и пагубной для физиологии, например, воздействие хронических стрессоров может вызвать неадекватные реакции, включая депрессию, тревога, когнитивные нарушения и сердечные заболевания.[2]

Клеточный

Физиология реакции на стресс состоит из двух компонентов; медленный ответ, опосредованный осью HPA, и быстрый ответ, опосредованный осью SAM. Быстрый ответ вследствие активации SAM приводит к увеличению секреции норадреналина (НЭ) и адреналина (Э) мозговым веществом надпочечников в кровоток и увеличению секреции НЭ из симпатических нервов и, таким образом, к повышению уровня НЭ в головном мозге. Высвобожденные Е и НЭ взаимодействуют с α-адренорецепторами и β-адренорецепторами, присутствующими в центральной нервной системе и на клеточных мембранах гладких мышц и других органов по всему телу. Норэпинефрин (NE) и адреналин (E), после высвобождения, связываются со специфическими мембранными рецепторами G-белка, чтобы инициировать внутриклеточный сигнальный путь цАМФ, который быстро активирует клеточные ответы. Активация этих рецепторов приводит к сокращению клеток гладких и сердечных мышц, что приводит к сужению сосудов, повышению артериального давления, частоты сердечных сокращений, сердечного выброса, кровотока в скелетных мышцах, увеличению задержки натрия, повышению уровня глюкозы (вследствие гликогенолиза и глюконеогенеза), липолизу, повышенное потребление кислорода и термогенез. Это также приводит к снижению перистальтики кишечника, кожной вазоконстрикции, расширению бронхов. Кроме того, активация SAM вызывает поведенческую активацию (повышенное возбуждение, бдительность, бдительность, познание, сосредоточенное внимание и обезболивание).

Медленный ответ обусловлен активацией оси HPA, что приводит к высвобождению кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH) из паравентрикулярного ядра гипоталамуса в кровоток. CRH, высвобождаемый из гипоталамуса, действует на два рецептора; CRH-R1 и CRH-R2. CRH-R1 широко экспрессируется в головном мозге млекопитающих. Это ключевой рецептор стресс-индуцированного высвобождения АКТГ передней долей гипофиза. CRH-R2 экспрессируется преимущественно в периферических тканях, включая скелетные мышцы, желудочно-кишечный тракт и сердце, а также в подкорковых структурах головного мозга. Белок, связывающий гормон, высвобождающий кортизол, CRH-BP связывается с CRH с более высоким сродством, чем CRH, к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[3] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[4] При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1. Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Затем высвобожденный CRH стимулирует переднюю долю гипофиза к высвобождению адренокортикотропного гормона (АКТГ) в кровоток. АКТГ стимулирует кору надпочечников к секреции глюкокортикоидных гормонов, таких как кортизол, в кровоток. Неактивная форма кортизола, кортизон, катализируется 11 бета-гидроксистероиддегидрогеназами до его активной формы, кортизола.

Ось HPA регулируется полипептидом, активирующим аденилатциклазу гипофиза (PACAP). PACAP может играть роль в производстве CRH и играть модулирующую роль на нескольких уровнях оси HPA. Имеющиеся данные также указывают на участие PACAP в вегетативной реакции на стресс посредством увеличения секреции катехоламинов.[5] Рецепторы PACAP связаны с G-белком, и PACAP-R1 наиболее распространен как в центральных, так и в периферических тканях. PACAP также может модулировать роль эстрогена в потенцировании острой реакции на стресс.[6]

После высвобождения CRH он связывается с белком, связывающим кортизол-рилизинг-гормон (CRH-BP), поскольку CRH имеет более высокое сродство к CRH-BP, чем к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[5] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[6]

При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1.[2] Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Вовлеченные системы органов

Стресс обычно влияет на все системы организма, включая сердечно-сосудистую, дыхательную, эндокринную, желудочно-кишечную, нервную, мышечную и репродуктивную системы. Что касается сердечно-сосудистой системы, то острый стресс вызывает учащение пульса, более сильные сокращения сердечной мышцы, дилатацию сердца и перенаправление крови к крупным мышцам. Дыхательная система работает с сердечно-сосудистой системой, чтобы снабжать клетки организма кислородом и удалять отходы углекислого газа. Острый стресс сужает дыхательные пути, что приводит к одышке и учащенному дыханию. Эндокринная система увеличивает выработку стероидных гормонов, в том числе кортизола, для активизации стрессовой реакции организма. Стресс может повлиять на желудочно-кишечный тракт, влияя на скорость прохождения пищи через кишечник. Это также может повлиять на пищеварение и то, какие питательные вещества поглощает кишечник. Что касается нервной системы, стресс активирует симпатическую нервную систему, которая, в свою очередь, активирует надпочечники. Парасимпатическая нервная система способствует восстановлению организма после преодоления острого стрессового кризиса. Стресс влияет на опорно-двигательный аппарат, напрягая мышцы как способ защиты от боли и травм. В репродуктивной системе хронический стресс может негативно повлиять на половое влечение, выработку/созревание сперматозоидов, беременность и менструацию.

Функция

Повышенная вегетативная реакция вызывает увеличение частоты сердечных сокращений и артериального давления. Во время критического состояния высвобождение катехоламинов снижает кровообращение в желудочно-кишечном тракте. Уровни норадреналина и адреналина в плазме во время стресса перераспределяют объем крови, чтобы сохранить кровоснабжение мозга. Стимуляция симпатической нервной системы разнообразна, но включает такие угрозы для организма, как гипогликемия, геморрагический шок, физические нагрузки, превышающие анаэробный порог, и удушье.[7] Эпинефрин также связан с активным побегом, атакой и неподвижным страхом.

Стрессовая ситуация, экологическая или психологическая, может активировать каскад гормонов стресса, вызывающих физиологические изменения. Активация симпатической нервной системы таким образом вызывает острую реакцию на стресс, называемую реакцией «бей или беги». Это позволяет человеку либо бороться с угрозой, либо бежать от ситуации. Выброс адреналина и норадреналина, секретируемых мозговым веществом надпочечников, вызывает одновременную разрядку почти всех отделов симпатической системы в виде широко распространенного эффекта массовой разрядки по всему телу. Физиологические изменения этого эффекта сброса массы включают повышение артериального давления, больший приток крови к активным мышцам и меньший приток крови к органам, не нужным для быстрой двигательной активности, повышенную скорость свертывания крови, повышенную скорость клеточного метаболизма в организме, увеличение мышечной силы, повышенная умственная активность, повышенная концентрация глюкозы в крови и повышенный гликолиз в печени/мышцах. Суммарный эффект всех этих эффектов позволяет человеку выполнять более напряженную деятельность, чем обычно. После того, как предполагаемая угроза исчезает, тело возвращается к состоянию до возбуждения.

Механизм

Физический стресс стимулирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую и симпатическую нервную систему. Кортизол оказывает различные физиологические эффекты, включая высвобождение катехоламинов, подавление инсулина, мобилизацию запасов энергии посредством глюконеогенеза и гликогенолиза, подавление иммунно-воспалительного ответа и замедленное заживление ран. [8] Эффектом подавления иммунного ответа является апоптоз В-клеток.[9][10] Заживление ран также замедляется из-за воздействия на синтез коллагена.[11] Альдостерон — это минералокортикоидный гормон, который поддерживает артериальное давление за счет задержки натрия и воды.

Рецепторы, связывающие глюкокортикоиды, существуют в головном мозге в виде минералокортикоидных и глюкокортикоидных рецепторов. Первой реакцией мозга на глюкокортикоиды является сохранение функции. Глюкокортикоидные гормоны, такие как кортизол, кортикостерон и дексаметазон, обладают различными эффектами сохранения энергии и поддержания энергоснабжения, такими как уменьшение воспаления, ограничение роста, выработка энергии, удаление ненужных или неисправных клеточных компонентов.[12]

Родственные испытания

Для измерения стрессовой реакции у людей используются различные методы тестирования. Иммуноанализ кортизола можно использовать для изучения уровня кортизона в сыворотке крови. Симпатические реакции можно измерить с помощью микронейрографии и уровня норадреналина. Техника микронейрографии включает введение электрода в периферический нерв для измерения симпатической активности в коже и мышцах верхних или нижних конечностей.

Патофизиология

Хотя восстановление гомеостаза является целью реакции на стресс, хронический стресс приводит к дисфункциональным реакциям, вызывающим болезни сердца, язву желудка, нарушение регуляции сна и психические расстройства. Ось HPA может быть подавлена ​​или нарушена регуляция в этих неадекватных реакциях на стресс. Стресс заставляет сердечно-сосудистую систему реагировать повышенным кровяным давлением и частотой сердечных сокращений, и хроническая активация этой реакции является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний. Ишемическая болезнь сердца, инсульт и артериальная гипертензия чаще встречаются у лиц с психологическими расстройствами, связанными со стрессом. Высвобождение катехоламинов в ответ на стресс может иметь дезадаптационные эффекты в желудочно-кишечном тракте из-за снижения местного кровотока. Хронический стресс ослабляет иммунную систему, увеличивая вероятность развития язвенной болезни желудка и кровотечений. [13] Качество и количество сна влияют на реакцию кортизола на острый стресс. Самооценка высокого качества сна показала сильную реакцию кортизола на стресс, а относительно хорошее качество сна показало значительно более слабую реакцию кортизола у мужчин, но не у женщин. Независимо от пола, притупленная реакция кортизола на стресс наблюдалась у людей, которые сообщали о проблемах с бодрствованием и трудностями с поддержанием энтузиазма.[14]

Болезнь Аддисона, синдром Кушинга и феохромоцитома — это заболевания надпочечниковой системы, последние из которых играют роль в стрессовых механизмах организма посредством высвобождения кортизола и адреналина. У больных наблюдается недостаток глюкокортикоидных и/или минералокортикоидных гормонов при болезни Аддисона. [15] При синдроме Кушинга наблюдается гиперкортицизм, обусловленный эндогенными или экзогенными причинами. [16] Феохромоцитомы представляют собой катехоламин-секретирующие опухоли надпочечников. [17]

Общий адаптационный синдром также описывает различные физиологические изменения, вызванные стрессом, на трех разных стадиях, причем последние две стадии демонстрируют патологические изменения продолжительного стресса.[18] Этот синдром подразделяется на стадию реакции тревоги, стадию резистентности и стадию истощения. Стадия реакции тревоги относится к начальным симптомам организма при остром стрессе и реакции «бей или беги». После первоначального шока от стрессового события организм начинает восстанавливаться, снижая уровень кортизола и нормализуя физиологические реакции (например, артериальное давление и частоту сердечных сокращений). Во время этой фазы восстановления организм остается в состоянии боевой готовности до тех пор, пока стрессовое событие не перестанет быть проблемой. Однако, если стрессовое событие продолжается в течение длительного периода времени, организм адаптируется, чтобы справиться с более высоким уровнем стресса. Тело будет продолжать выделять гормоны стресса, которые поддерживают повышенную физическую реакцию организма на стресс. Это вызывает стадию резистентности и включает симптомы плохой концентрации внимания, раздражительности и разочарования. Если стрессовое событие будет продолжаться, организм войдет в стадию истощения. Симптомы этой стадии включают эмоциональное выгорание, усталость, депрессию, тревогу и снижение стрессоустойчивости. Поскольку стрессовое событие продолжается, иммунная система организма будет продолжать ослабевать. Это связано с подавляющим действием гормонов стресса на клетки иммунной системы.

Клиническое значение

Физиологические реакции организма на стресс имеют значение в клинической практике во многих областях, включая ведение здоровых и хирургических пациентов с гипонадпочечниками и понимание того, как изменения образа жизни пациентов могут быть связаны с реакцией организма на стресс.

Физиологический стресс во время операции вызывает повышение уровня кортизола в положительной корреляции с тяжестью операции. У пациентов, перенесших серьезные операции по шкале POSSUM, уровень кортизола возвращается к исходному уровню на 1-5-й послеоперационный день. [8] Не было обнаружено, что тяжесть послеоперационной боли коррелирует с уровнем кортизола после операции на сердце [7]. При исследовании уровней кортизола во время малых, средних и больших операций не было обнаружено, что послеоперационная опиоидная анальгезия влияет на реакцию стресса кортизола на операцию.[8] Различный уровень секреции кортизола, коррелирующий со стрессом при определенных хирургических операциях, имеет значение для пациентов с гипонадпочечниками, которым требуется восполнение кортизола во время операции.

Инъекции гидрокортизона для пациентов с гипонадпочечниками, перенесших операцию, вводятся для повторения уровней у пациентов, перенесших операцию, с нормальной функцией надпочечников; считается, что это помогает пациентам с гипонадпочечниками выдерживать физиологический стресс хирургического вмешательства. Рекомендации по дозировке различаются, как и метод приема добавок.[8] Европейские рекомендации предлагают 100 мг гидрокортизона внутримышечно перед анестезией независимо от типа операции. Рекомендации эндокринного общества предполагают введение 100 мг гидрокортизона внутривенно с последующей инфузией, в основе которой лежит тяжесть операции. Тестирование уровня кортизола при операциях различной степени тяжести показывает, что пиковый уровень кортизола коррелирует с тяжестью хирургического вмешательства, но было продемонстрировано, что пиковые уровни кортизола ниже, чем предполагалось ранее.[8]

Пациенты в отделении интенсивной терапии подвергаются физическому стрессу и стрессу из-за окружающей среды, и были предприняты усилия для изучения связи между уровнями кортизола и выздоровлением от болезни, а также для уменьшения стрессовых факторов во время пребывания в отделении интенсивной терапии, которые делают его проблемной средой для лечения. Субъективное восприятие пациентом релаксации усиливается при использовании вспомогательных средств для сна, таких как затычки для ушей, маски для глаз и расслабляющая музыка. Однако эти вмешательства не влияли на ночной уровень мелатонина или кортизола [19]. ]

Длительные физические упражнения помогают предотвратить сердечно-сосудистые заболевания, и считается, что одним из факторов является адаптация исходной сердечной деятельности. Длительные умеренные физические нагрузки полезны для ослабления сердечно-сосудистой реакции, вызванной стрессом, путем изменения заданных значений барорефлекса в ядре солитарного пути для контроля артериального давления и гомеостаза объема крови, регулируемого паравентрикулярным ядром.

Контрольные вопросы

• Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

• Прокомментируйте эту статью.

Ссылки

1.

Mifsud KR, Reul JMHM. Опосредованный минералокортикоидами и глюкокортикоидными рецепторами контроль геномных ответов на стресс в головном мозге. Стресс. 2018 сен; 21 (5): 389-402. [PubMed: 29614900]

2.

Кетчесин К.Д., Стиннетт Г.С., Сишольц А.Ф. Кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающий белок и стресс: от беспозвоночных до человека. Стресс. 2017 сен;20(5):449-464. [Бесплатная статья PMC: PMC7885796] [PubMed: 28436309]

3.

Westphal NJ, Seasholtz AF. Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) позитивно регулирует экспрессию кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающего белка посредством множественных внутриклеточных сигнальных путей и многокомпонентного ответного элемента ГнРГ в клетках альфа-Т3-1. Мол Эндокринол. 2005 ноябрь; 19 (11): 2780-97. [PubMed: 15976007]

4.

Behan DP, Heinrichs SC, Troncoso JC, Liu XJ, Kawas CH, Ling N, De Souza EB. Вытеснение рилизинг-фактора кортикотропина из связывающего его белка как возможное лечение болезни Альцгеймера. Природа. 1995 16 ноября; 378(6554):284-7. [PubMed: 7477348]

5.

King SB, Toufexis DJ, Hammack SE. Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP), стресс и половые гормоны. Стресс. 2017 сен; 20 (5): 465-475. [Бесплатная статья PMC: PMC6724739] [PubMed: 28610473]

6.

Kudlacek O, Hofmaier T, Luf A, Mayer FP, Stockner T, Nagy C, Holy M, Freissmuth M, Schmid R, Sitte HH. Кокаиновая фальсификация. J Chem Neuroanat. 2017 окт;83-84:75-81. [Бесплатная статья PMC: PMC7610562] [PubMed: 28619473]. Процедурная боль не повышает уровень кортизола или катехоламинов в плазме у взрослых пациентов интенсивной терапии после операции на сердце. Интенсивная терапия Анест. 2016 янв; 44(1):52-6. [PubMed: 26673589]

8.

Кху Б., Бошир П.Р., Фрити А., Таракан Г., Саид С., Хилл Н., Уильямс Э.Л., Мурти К., Толли Н., Цзяо Л.Р., Спалдинг Д., Палаццо Ф., Миран К., Тан Т. Переосмысление стрессовой реакции кортизола на операцию. Клин Эндокринол (Oxf). 2017 ноябрь;87(5):451-458. [В паблике: 28758231]

9.

Макгрегор Б.А., Мерфи К.М., Альбано Д.Л., Себальос Р.М. Стресс, кортизол и В-лимфоциты: новый подход к пониманию академического стресса и иммунной функции. Стресс. 2016;19(2):185-91. [Бесплатная статья PMC: PMC4837014] [PubMed: 26644211]

10.

Гарви Б.А., Фрейкер П.Дж. Подавление антигенного ответа В-клеток костного мозга мышей физиологическими концентрациями глюкокортикоидов. Иммунология. 1991 ноябрь; 74 (3): 519-23. [Бесплатная статья PMC: PMC1384649] [PubMed: 1769699]

11.

Ahmed S, Oh HB, Kheng DLLS, Krishnan P. Отчет об успешной частичной спленэктомии по поводу абсцесса селезенки у педиатрического пациента. Отчет по делу Int J Surg 2017; 38:176-179. [Бесплатная статья PMC: PMC5536388] [PubMed: 28768231]

12.

Ющак Г.Р., Станкевич А.М. Глюкокортикоиды, гены и функция мозга. Прог Нейропсихофармакол Биол Психиатрия. 2018 02 марта; 82: 136-168. [PubMed: 29180230]

13.

Budzyński J, Kłopocka M. Ось мозг-кишка в патогенезе инфекции Helicobacter pylori. Мир J Гастроэнтерол. 2014 14 мая; 20 (18): 5212-25. [Бесплатная статья PMC: PMC4017036] [PubMed: 24833851]

14.

Bassett SM, Lupis SB, Gianferante D, Rohleder N, Wolf JM. Качество сна, но не количество сна, влияет на реакцию кортизола на острый психосоциальный стресс. Стресс. 2015;18(6):638-44. [Бесплатная статья PMC: PMC4914363] [PubMed: 26414625]

15.

Мунир С., Кинтанилья Родригес Б.С., Васим М. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 17 мая 2021 г. Болезнь Аддисона. [PubMed: 28723023]

16.

Кайрис Н., Швелл А. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 18 июля 2021 г. Болезнь Кушинга. [PubMed: 28846264]

17.

Паравати С., Розани А., Уоррингтон С.Дж. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 22 июля 2021 г. Физиология, катехоламины. [В паблике: 29939538]

18.

СЕЛЬЕ Г. Стресс и общий адаптационный синдром. Br Med J. 1950 Jun 17; 1 (4667): 1383-92. [Бесплатная статья PMC: PMC2038162] [PubMed: 15426759]

19.

Hu RF, Jiang XY, Hegadoren KM, Zhang YH. Влияние берушей и масок на глаза в сочетании с расслабляющей музыкой на сон, уровни мелатонина и кортизола у пациентов в отделении интенсивной терапии: рандомизированное контролируемое исследование. Критический уход. 2015 27 марта; 19:115. [Бесплатная статья PMC: PMC4391192] [PubMed: 25881268]

Физиология, реакция на стресс — StatPearls

Введение

Любые физические или психологические раздражители, нарушающие гомеостаз, вызывают реакцию на стресс. Стимулы называются стрессорами, а физиологические и поведенческие изменения в ответ на воздействие стрессоров составляют реакцию на стресс. Реакция на стресс опосредуется сложным взаимодействием нервных, эндокринных и иммунных механизмов, которое включает активацию симпатико-адрено-медуллярной (SAM) оси, оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и иммунной системы.[1] Реакция на стресс является адаптивной, прежде всего, она подготавливает организм к решению проблем, связанных с внутренним или внешним вызовом окружающей среды (стрессором), например, физиологические реакции организма на травму и инвазивную хирургию служат для ослабления дальнейшего повреждения тканей. Но если воздействие стрессора на самом деле или воспринимается как интенсивное, повторяющееся (повторяющийся острый стресс) или продолжительное (хронический стресс), реакция на стресс становится неадекватной и пагубной для физиологии, например, воздействие хронических стрессоров может вызвать неадекватные реакции, включая депрессию, тревога, когнитивные нарушения и сердечные заболевания.[2]

Клеточный

Физиология реакции на стресс состоит из двух компонентов; медленный ответ, опосредованный осью HPA, и быстрый ответ, опосредованный осью SAM. Быстрый ответ вследствие активации SAM приводит к увеличению секреции норадреналина (НЭ) и адреналина (Э) мозговым веществом надпочечников в кровоток и увеличению секреции НЭ из симпатических нервов и, таким образом, к повышению уровня НЭ в головном мозге. Высвобожденные Е и НЭ взаимодействуют с α-адренорецепторами и β-адренорецепторами, присутствующими в центральной нервной системе и на клеточных мембранах гладких мышц и других органов по всему телу. Норэпинефрин (NE) и адреналин (E), после высвобождения, связываются со специфическими мембранными рецепторами G-белка, чтобы инициировать внутриклеточный сигнальный путь цАМФ, который быстро активирует клеточные ответы. Активация этих рецепторов приводит к сокращению клеток гладких и сердечных мышц, что приводит к сужению сосудов, повышению артериального давления, частоты сердечных сокращений, сердечного выброса, кровотока в скелетных мышцах, увеличению задержки натрия, повышению уровня глюкозы (вследствие гликогенолиза и глюконеогенеза), липолизу, повышенное потребление кислорода и термогенез. Это также приводит к снижению перистальтики кишечника, кожной вазоконстрикции, расширению бронхов. Кроме того, активация SAM вызывает поведенческую активацию (повышенное возбуждение, бдительность, бдительность, познание, сосредоточенное внимание и обезболивание).

Медленный ответ обусловлен активацией оси HPA, что приводит к высвобождению кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH) из паравентрикулярного ядра гипоталамуса в кровоток. CRH, высвобождаемый из гипоталамуса, действует на два рецептора; CRH-R1 и CRH-R2. CRH-R1 широко экспрессируется в головном мозге млекопитающих. Это ключевой рецептор стресс-индуцированного высвобождения АКТГ передней долей гипофиза. CRH-R2 экспрессируется преимущественно в периферических тканях, включая скелетные мышцы, желудочно-кишечный тракт и сердце, а также в подкорковых структурах головного мозга. Белок, связывающий гормон, высвобождающий кортизол, CRH-BP связывается с CRH с более высоким сродством, чем CRH, к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[3] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[4] При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1. Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Затем высвобожденный CRH стимулирует переднюю долю гипофиза к высвобождению адренокортикотропного гормона (АКТГ) в кровоток. АКТГ стимулирует кору надпочечников к секреции глюкокортикоидных гормонов, таких как кортизол, в кровоток. Неактивная форма кортизола, кортизон, катализируется 11 бета-гидроксистероиддегидрогеназами до его активной формы, кортизола.

Ось HPA регулируется полипептидом, активирующим аденилатциклазу гипофиза (PACAP). PACAP может играть роль в производстве CRH и играть модулирующую роль на нескольких уровнях оси HPA. Имеющиеся данные также указывают на участие PACAP в вегетативной реакции на стресс посредством увеличения секреции катехоламинов.[5] Рецепторы PACAP связаны с G-белком, и PACAP-R1 наиболее распространен как в центральных, так и в периферических тканях. PACAP также может модулировать роль эстрогена в потенцировании острой реакции на стресс.[6]

После высвобождения CRH он связывается с белком, связывающим кортизол-рилизинг-гормон (CRH-BP), поскольку CRH имеет более высокое сродство к CRH-BP, чем к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[5] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[6]

При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1.[2] Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Вовлеченные системы органов

Стресс обычно влияет на все системы организма, включая сердечно-сосудистую, дыхательную, эндокринную, желудочно-кишечную, нервную, мышечную и репродуктивную системы. Что касается сердечно-сосудистой системы, то острый стресс вызывает учащение пульса, более сильные сокращения сердечной мышцы, дилатацию сердца и перенаправление крови к крупным мышцам. Дыхательная система работает с сердечно-сосудистой системой, чтобы снабжать клетки организма кислородом и удалять отходы углекислого газа. Острый стресс сужает дыхательные пути, что приводит к одышке и учащенному дыханию. Эндокринная система увеличивает выработку стероидных гормонов, в том числе кортизола, для активизации стрессовой реакции организма. Стресс может повлиять на желудочно-кишечный тракт, влияя на скорость прохождения пищи через кишечник. Это также может повлиять на пищеварение и то, какие питательные вещества поглощает кишечник. Что касается нервной системы, стресс активирует симпатическую нервную систему, которая, в свою очередь, активирует надпочечники. Парасимпатическая нервная система способствует восстановлению организма после преодоления острого стрессового кризиса. Стресс влияет на опорно-двигательный аппарат, напрягая мышцы как способ защиты от боли и травм. В репродуктивной системе хронический стресс может негативно повлиять на половое влечение, выработку/созревание сперматозоидов, беременность и менструацию.

Функция

Повышенная вегетативная реакция вызывает увеличение частоты сердечных сокращений и артериального давления. Во время критического состояния высвобождение катехоламинов снижает кровообращение в желудочно-кишечном тракте. Уровни норадреналина и адреналина в плазме во время стресса перераспределяют объем крови, чтобы сохранить кровоснабжение мозга. Стимуляция симпатической нервной системы разнообразна, но включает такие угрозы для организма, как гипогликемия, геморрагический шок, физические нагрузки, превышающие анаэробный порог, и удушье.[7] Эпинефрин также связан с активным побегом, атакой и неподвижным страхом.

Стрессовая ситуация, экологическая или психологическая, может активировать каскад гормонов стресса, вызывающих физиологические изменения. Активация симпатической нервной системы таким образом вызывает острую реакцию на стресс, называемую реакцией «бей или беги». Это позволяет человеку либо бороться с угрозой, либо бежать от ситуации. Выброс адреналина и норадреналина, секретируемых мозговым веществом надпочечников, вызывает одновременную разрядку почти всех отделов симпатической системы в виде широко распространенного эффекта массовой разрядки по всему телу. Физиологические изменения этого эффекта сброса массы включают повышение артериального давления, больший приток крови к активным мышцам и меньший приток крови к органам, не нужным для быстрой двигательной активности, повышенную скорость свертывания крови, повышенную скорость клеточного метаболизма в организме, увеличение мышечной силы, повышенная умственная активность, повышенная концентрация глюкозы в крови и повышенный гликолиз в печени/мышцах. Суммарный эффект всех этих эффектов позволяет человеку выполнять более напряженную деятельность, чем обычно. После того, как предполагаемая угроза исчезает, тело возвращается к состоянию до возбуждения.

Механизм

Физический стресс стимулирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую и симпатическую нервную систему. Кортизол оказывает различные физиологические эффекты, включая высвобождение катехоламинов, подавление инсулина, мобилизацию запасов энергии посредством глюконеогенеза и гликогенолиза, подавление иммунно-воспалительного ответа и замедленное заживление ран. [8] Эффектом подавления иммунного ответа является апоптоз В-клеток.[9][10] Заживление ран также замедляется из-за воздействия на синтез коллагена.[11] Альдостерон — это минералокортикоидный гормон, который поддерживает артериальное давление за счет задержки натрия и воды.

Рецепторы, связывающие глюкокортикоиды, существуют в головном мозге в виде минералокортикоидных и глюкокортикоидных рецепторов. Первой реакцией мозга на глюкокортикоиды является сохранение функции. Глюкокортикоидные гормоны, такие как кортизол, кортикостерон и дексаметазон, обладают различными эффектами сохранения энергии и поддержания энергоснабжения, такими как уменьшение воспаления, ограничение роста, выработка энергии, удаление ненужных или неисправных клеточных компонентов.[12]

Родственные испытания

Для измерения стрессовой реакции у людей используются различные методы тестирования. Иммуноанализ кортизола можно использовать для изучения уровня кортизона в сыворотке крови. Симпатические реакции можно измерить с помощью микронейрографии и уровня норадреналина. Техника микронейрографии включает введение электрода в периферический нерв для измерения симпатической активности в коже и мышцах верхних или нижних конечностей.

Патофизиология

Хотя восстановление гомеостаза является целью реакции на стресс, хронический стресс приводит к дисфункциональным реакциям, вызывающим болезни сердца, язву желудка, нарушение регуляции сна и психические расстройства. Ось HPA может быть подавлена ​​или нарушена регуляция в этих неадекватных реакциях на стресс. Стресс заставляет сердечно-сосудистую систему реагировать повышенным кровяным давлением и частотой сердечных сокращений, и хроническая активация этой реакции является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний. Ишемическая болезнь сердца, инсульт и артериальная гипертензия чаще встречаются у лиц с психологическими расстройствами, связанными со стрессом. Высвобождение катехоламинов в ответ на стресс может иметь дезадаптационные эффекты в желудочно-кишечном тракте из-за снижения местного кровотока. Хронический стресс ослабляет иммунную систему, увеличивая вероятность развития язвенной болезни желудка и кровотечений. [13] Качество и количество сна влияют на реакцию кортизола на острый стресс. Самооценка высокого качества сна показала сильную реакцию кортизола на стресс, а относительно хорошее качество сна показало значительно более слабую реакцию кортизола у мужчин, но не у женщин. Независимо от пола, притупленная реакция кортизола на стресс наблюдалась у людей, которые сообщали о проблемах с бодрствованием и трудностями с поддержанием энтузиазма.[14]

Болезнь Аддисона, синдром Кушинга и феохромоцитома — это заболевания надпочечниковой системы, последние из которых играют роль в стрессовых механизмах организма посредством высвобождения кортизола и адреналина. У больных наблюдается недостаток глюкокортикоидных и/или минералокортикоидных гормонов при болезни Аддисона. [15] При синдроме Кушинга наблюдается гиперкортицизм, обусловленный эндогенными или экзогенными причинами. [16] Феохромоцитомы представляют собой катехоламин-секретирующие опухоли надпочечников. [17]

Общий адаптационный синдром также описывает различные физиологические изменения, вызванные стрессом, на трех разных стадиях, причем последние две стадии демонстрируют патологические изменения продолжительного стресса.[18] Этот синдром подразделяется на стадию реакции тревоги, стадию резистентности и стадию истощения. Стадия реакции тревоги относится к начальным симптомам организма при остром стрессе и реакции «бей или беги». После первоначального шока от стрессового события организм начинает восстанавливаться, снижая уровень кортизола и нормализуя физиологические реакции (например, артериальное давление и частоту сердечных сокращений). Во время этой фазы восстановления организм остается в состоянии боевой готовности до тех пор, пока стрессовое событие не перестанет быть проблемой. Однако, если стрессовое событие продолжается в течение длительного периода времени, организм адаптируется, чтобы справиться с более высоким уровнем стресса. Тело будет продолжать выделять гормоны стресса, которые поддерживают повышенную физическую реакцию организма на стресс. Это вызывает стадию резистентности и включает симптомы плохой концентрации внимания, раздражительности и разочарования. Если стрессовое событие будет продолжаться, организм войдет в стадию истощения. Симптомы этой стадии включают эмоциональное выгорание, усталость, депрессию, тревогу и снижение стрессоустойчивости. Поскольку стрессовое событие продолжается, иммунная система организма будет продолжать ослабевать. Это связано с подавляющим действием гормонов стресса на клетки иммунной системы.

Клиническое значение

Физиологические реакции организма на стресс имеют значение в клинической практике во многих областях, включая ведение здоровых и хирургических пациентов с гипонадпочечниками и понимание того, как изменения образа жизни пациентов могут быть связаны с реакцией организма на стресс.

Физиологический стресс во время операции вызывает повышение уровня кортизола в положительной корреляции с тяжестью операции. У пациентов, перенесших серьезные операции по шкале POSSUM, уровень кортизола возвращается к исходному уровню на 1-5-й послеоперационный день. [8] Не было обнаружено, что тяжесть послеоперационной боли коррелирует с уровнем кортизола после операции на сердце [7]. При исследовании уровней кортизола во время малых, средних и больших операций не было обнаружено, что послеоперационная опиоидная анальгезия влияет на реакцию стресса кортизола на операцию.[8] Различный уровень секреции кортизола, коррелирующий со стрессом при определенных хирургических операциях, имеет значение для пациентов с гипонадпочечниками, которым требуется восполнение кортизола во время операции.

Инъекции гидрокортизона для пациентов с гипонадпочечниками, перенесших операцию, вводятся для повторения уровней у пациентов, перенесших операцию, с нормальной функцией надпочечников; считается, что это помогает пациентам с гипонадпочечниками выдерживать физиологический стресс хирургического вмешательства. Рекомендации по дозировке различаются, как и метод приема добавок.[8] Европейские рекомендации предлагают 100 мг гидрокортизона внутримышечно перед анестезией независимо от типа операции. Рекомендации эндокринного общества предполагают введение 100 мг гидрокортизона внутривенно с последующей инфузией, в основе которой лежит тяжесть операции. Тестирование уровня кортизола при операциях различной степени тяжести показывает, что пиковый уровень кортизола коррелирует с тяжестью хирургического вмешательства, но было продемонстрировано, что пиковые уровни кортизола ниже, чем предполагалось ранее.[8]

Пациенты в отделении интенсивной терапии подвергаются физическому стрессу и стрессу из-за окружающей среды, и были предприняты усилия для изучения связи между уровнями кортизола и выздоровлением от болезни, а также для уменьшения стрессовых факторов во время пребывания в отделении интенсивной терапии, которые делают его проблемной средой для лечения. Субъективное восприятие пациентом релаксации усиливается при использовании вспомогательных средств для сна, таких как затычки для ушей, маски для глаз и расслабляющая музыка. Однако эти вмешательства не влияли на ночной уровень мелатонина или кортизола [19]. ]

Длительные физические упражнения помогают предотвратить сердечно-сосудистые заболевания, и считается, что одним из факторов является адаптация исходной сердечной деятельности. Длительные умеренные физические нагрузки полезны для ослабления сердечно-сосудистой реакции, вызванной стрессом, путем изменения заданных значений барорефлекса в ядре солитарного пути для контроля артериального давления и гомеостаза объема крови, регулируемого паравентрикулярным ядром.

Контрольные вопросы

• Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

• Прокомментируйте эту статью.

Ссылки

1.

Mifsud KR, Reul JMHM. Опосредованный минералокортикоидами и глюкокортикоидными рецепторами контроль геномных ответов на стресс в головном мозге. Стресс. 2018 сен; 21 (5): 389-402. [PubMed: 29614900]

2.

Кетчесин К.Д., Стиннетт Г.С., Сишольц А.Ф. Кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающий белок и стресс: от беспозвоночных до человека. Стресс. 2017 сен;20(5):449-464. [Бесплатная статья PMC: PMC7885796] [PubMed: 28436309]

3.

Westphal NJ, Seasholtz AF. Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) позитивно регулирует экспрессию кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающего белка посредством множественных внутриклеточных сигнальных путей и многокомпонентного ответного элемента ГнРГ в клетках альфа-Т3-1. Мол Эндокринол. 2005 ноябрь; 19 (11): 2780-97. [PubMed: 15976007]

4.

Behan DP, Heinrichs SC, Troncoso JC, Liu XJ, Kawas CH, Ling N, De Souza EB. Вытеснение рилизинг-фактора кортикотропина из связывающего его белка как возможное лечение болезни Альцгеймера. Природа. 1995 16 ноября; 378(6554):284-7. [PubMed: 7477348]

5.

King SB, Toufexis DJ, Hammack SE. Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP), стресс и половые гормоны. Стресс. 2017 сен; 20 (5): 465-475. [Бесплатная статья PMC: PMC6724739] [PubMed: 28610473]

6.

Kudlacek O, Hofmaier T, Luf A, Mayer FP, Stockner T, Nagy C, Holy M, Freissmuth M, Schmid R, Sitte HH. Кокаиновая фальсификация. J Chem Neuroanat. 2017 окт;83-84:75-81. [Бесплатная статья PMC: PMC7610562] [PubMed: 28619473]. Процедурная боль не повышает уровень кортизола или катехоламинов в плазме у взрослых пациентов интенсивной терапии после операции на сердце. Интенсивная терапия Анест. 2016 янв; 44(1):52-6. [PubMed: 26673589]

8.

Кху Б., Бошир П.Р., Фрити А., Таракан Г., Саид С., Хилл Н., Уильямс Э.Л., Мурти К., Толли Н., Цзяо Л.Р., Спалдинг Д., Палаццо Ф., Миран К., Тан Т. Переосмысление стрессовой реакции кортизола на операцию. Клин Эндокринол (Oxf). 2017 ноябрь;87(5):451-458. [В паблике: 28758231]

9.

Макгрегор Б.А., Мерфи К.М., Альбано Д.Л., Себальос Р.М. Стресс, кортизол и В-лимфоциты: новый подход к пониманию академического стресса и иммунной функции. Стресс. 2016;19(2):185-91. [Бесплатная статья PMC: PMC4837014] [PubMed: 26644211]

10.

Гарви Б.А., Фрейкер П.Дж. Подавление антигенного ответа В-клеток костного мозга мышей физиологическими концентрациями глюкокортикоидов. Иммунология. 1991 ноябрь; 74 (3): 519-23. [Бесплатная статья PMC: PMC1384649] [PubMed: 1769699]

11.

Ahmed S, Oh HB, Kheng DLLS, Krishnan P. Отчет об успешной частичной спленэктомии по поводу абсцесса селезенки у педиатрического пациента. Отчет по делу Int J Surg 2017; 38:176-179. [Бесплатная статья PMC: PMC5536388] [PubMed: 28768231]

12.

Ющак Г.Р., Станкевич А.М. Глюкокортикоиды, гены и функция мозга. Прог Нейропсихофармакол Биол Психиатрия. 2018 02 марта; 82: 136-168. [PubMed: 29180230]

13.

Budzyński J, Kłopocka M. Ось мозг-кишка в патогенезе инфекции Helicobacter pylori. Мир J Гастроэнтерол. 2014 14 мая; 20 (18): 5212-25. [Бесплатная статья PMC: PMC4017036] [PubMed: 24833851]

14.

Bassett SM, Lupis SB, Gianferante D, Rohleder N, Wolf JM. Качество сна, но не количество сна, влияет на реакцию кортизола на острый психосоциальный стресс. Стресс. 2015;18(6):638-44. [Бесплатная статья PMC: PMC4914363] [PubMed: 26414625]

15.

Мунир С., Кинтанилья Родригес Б.С., Васим М. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 17 мая 2021 г. Болезнь Аддисона. [PubMed: 28723023]

16.

Кайрис Н., Швелл А. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 18 июля 2021 г. Болезнь Кушинга. [PubMed: 28846264]

17.

Паравати С., Розани А., Уоррингтон С.Дж. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 22 июля 2021 г. Физиология, катехоламины. [В паблике: 29939538]

18.

СЕЛЬЕ Г. Стресс и общий адаптационный синдром. Br Med J. 1950 Jun 17; 1 (4667): 1383-92. [Бесплатная статья PMC: PMC2038162] [PubMed: 15426759]

19.

Hu RF, Jiang XY, Hegadoren KM, Zhang YH. Влияние берушей и масок на глаза в сочетании с расслабляющей музыкой на сон, уровни мелатонина и кортизола у пациентов в отделении интенсивной терапии: рандомизированное контролируемое исследование. Критический уход. 2015 27 марта; 19:115. [Бесплатная статья PMC: PMC4391192] [PubMed: 25881268]

Физиология, реакция на стресс — StatPearls

Введение

Любые физические или психологические раздражители, нарушающие гомеостаз, вызывают реакцию на стресс. Стимулы называются стрессорами, а физиологические и поведенческие изменения в ответ на воздействие стрессоров составляют реакцию на стресс. Реакция на стресс опосредуется сложным взаимодействием нервных, эндокринных и иммунных механизмов, которое включает активацию симпатико-адрено-медуллярной (SAM) оси, оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и иммунной системы.[1] Реакция на стресс является адаптивной, прежде всего, она подготавливает организм к решению проблем, связанных с внутренним или внешним вызовом окружающей среды (стрессором), например, физиологические реакции организма на травму и инвазивную хирургию служат для ослабления дальнейшего повреждения тканей. Но если воздействие стрессора на самом деле или воспринимается как интенсивное, повторяющееся (повторяющийся острый стресс) или продолжительное (хронический стресс), реакция на стресс становится неадекватной и пагубной для физиологии, например, воздействие хронических стрессоров может вызвать неадекватные реакции, включая депрессию, тревога, когнитивные нарушения и сердечные заболевания.[2]

Клеточный

Физиология реакции на стресс состоит из двух компонентов; медленный ответ, опосредованный осью HPA, и быстрый ответ, опосредованный осью SAM. Быстрый ответ вследствие активации SAM приводит к увеличению секреции норадреналина (НЭ) и адреналина (Э) мозговым веществом надпочечников в кровоток и увеличению секреции НЭ из симпатических нервов и, таким образом, к повышению уровня НЭ в головном мозге. Высвобожденные Е и НЭ взаимодействуют с α-адренорецепторами и β-адренорецепторами, присутствующими в центральной нервной системе и на клеточных мембранах гладких мышц и других органов по всему телу. Норэпинефрин (NE) и адреналин (E), после высвобождения, связываются со специфическими мембранными рецепторами G-белка, чтобы инициировать внутриклеточный сигнальный путь цАМФ, который быстро активирует клеточные ответы. Активация этих рецепторов приводит к сокращению клеток гладких и сердечных мышц, что приводит к сужению сосудов, повышению артериального давления, частоты сердечных сокращений, сердечного выброса, кровотока в скелетных мышцах, увеличению задержки натрия, повышению уровня глюкозы (вследствие гликогенолиза и глюконеогенеза), липолизу, повышенное потребление кислорода и термогенез. Это также приводит к снижению перистальтики кишечника, кожной вазоконстрикции, расширению бронхов. Кроме того, активация SAM вызывает поведенческую активацию (повышенное возбуждение, бдительность, бдительность, познание, сосредоточенное внимание и обезболивание).

Медленный ответ обусловлен активацией оси HPA, что приводит к высвобождению кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH) из паравентрикулярного ядра гипоталамуса в кровоток. CRH, высвобождаемый из гипоталамуса, действует на два рецептора; CRH-R1 и CRH-R2. CRH-R1 широко экспрессируется в головном мозге млекопитающих. Это ключевой рецептор стресс-индуцированного высвобождения АКТГ передней долей гипофиза. CRH-R2 экспрессируется преимущественно в периферических тканях, включая скелетные мышцы, желудочно-кишечный тракт и сердце, а также в подкорковых структурах головного мозга. Белок, связывающий гормон, высвобождающий кортизол, CRH-BP связывается с CRH с более высоким сродством, чем CRH, к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[3] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[4] При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1. Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Затем высвобожденный CRH стимулирует переднюю долю гипофиза к высвобождению адренокортикотропного гормона (АКТГ) в кровоток. АКТГ стимулирует кору надпочечников к секреции глюкокортикоидных гормонов, таких как кортизол, в кровоток. Неактивная форма кортизола, кортизон, катализируется 11 бета-гидроксистероиддегидрогеназами до его активной формы, кортизола.

Ось HPA регулируется полипептидом, активирующим аденилатциклазу гипофиза (PACAP). PACAP может играть роль в производстве CRH и играть модулирующую роль на нескольких уровнях оси HPA. Имеющиеся данные также указывают на участие PACAP в вегетативной реакции на стресс посредством увеличения секреции катехоламинов.[5] Рецепторы PACAP связаны с G-белком, и PACAP-R1 наиболее распространен как в центральных, так и в периферических тканях. PACAP также может модулировать роль эстрогена в потенцировании острой реакции на стресс.[6]

После высвобождения CRH он связывается с белком, связывающим кортизол-рилизинг-гормон (CRH-BP), поскольку CRH имеет более высокое сродство к CRH-BP, чем к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[5] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[6]

При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1.[2] Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Вовлеченные системы органов

Стресс обычно влияет на все системы организма, включая сердечно-сосудистую, дыхательную, эндокринную, желудочно-кишечную, нервную, мышечную и репродуктивную системы. Что касается сердечно-сосудистой системы, то острый стресс вызывает учащение пульса, более сильные сокращения сердечной мышцы, дилатацию сердца и перенаправление крови к крупным мышцам. Дыхательная система работает с сердечно-сосудистой системой, чтобы снабжать клетки организма кислородом и удалять отходы углекислого газа. Острый стресс сужает дыхательные пути, что приводит к одышке и учащенному дыханию. Эндокринная система увеличивает выработку стероидных гормонов, в том числе кортизола, для активизации стрессовой реакции организма. Стресс может повлиять на желудочно-кишечный тракт, влияя на скорость прохождения пищи через кишечник. Это также может повлиять на пищеварение и то, какие питательные вещества поглощает кишечник. Что касается нервной системы, стресс активирует симпатическую нервную систему, которая, в свою очередь, активирует надпочечники. Парасимпатическая нервная система способствует восстановлению организма после преодоления острого стрессового кризиса. Стресс влияет на опорно-двигательный аппарат, напрягая мышцы как способ защиты от боли и травм. В репродуктивной системе хронический стресс может негативно повлиять на половое влечение, выработку/созревание сперматозоидов, беременность и менструацию.

Функция

Повышенная вегетативная реакция вызывает увеличение частоты сердечных сокращений и артериального давления. Во время критического состояния высвобождение катехоламинов снижает кровообращение в желудочно-кишечном тракте. Уровни норадреналина и адреналина в плазме во время стресса перераспределяют объем крови, чтобы сохранить кровоснабжение мозга. Стимуляция симпатической нервной системы разнообразна, но включает такие угрозы для организма, как гипогликемия, геморрагический шок, физические нагрузки, превышающие анаэробный порог, и удушье.[7] Эпинефрин также связан с активным побегом, атакой и неподвижным страхом.

Стрессовая ситуация, экологическая или психологическая, может активировать каскад гормонов стресса, вызывающих физиологические изменения. Активация симпатической нервной системы таким образом вызывает острую реакцию на стресс, называемую реакцией «бей или беги». Это позволяет человеку либо бороться с угрозой, либо бежать от ситуации. Выброс адреналина и норадреналина, секретируемых мозговым веществом надпочечников, вызывает одновременную разрядку почти всех отделов симпатической системы в виде широко распространенного эффекта массовой разрядки по всему телу. Физиологические изменения этого эффекта сброса массы включают повышение артериального давления, больший приток крови к активным мышцам и меньший приток крови к органам, не нужным для быстрой двигательной активности, повышенную скорость свертывания крови, повышенную скорость клеточного метаболизма в организме, увеличение мышечной силы, повышенная умственная активность, повышенная концентрация глюкозы в крови и повышенный гликолиз в печени/мышцах. Суммарный эффект всех этих эффектов позволяет человеку выполнять более напряженную деятельность, чем обычно. После того, как предполагаемая угроза исчезает, тело возвращается к состоянию до возбуждения.

Механизм

Физический стресс стимулирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую и симпатическую нервную систему. Кортизол оказывает различные физиологические эффекты, включая высвобождение катехоламинов, подавление инсулина, мобилизацию запасов энергии посредством глюконеогенеза и гликогенолиза, подавление иммунно-воспалительного ответа и замедленное заживление ран. [8] Эффектом подавления иммунного ответа является апоптоз В-клеток.[9][10] Заживление ран также замедляется из-за воздействия на синтез коллагена.[11] Альдостерон — это минералокортикоидный гормон, который поддерживает артериальное давление за счет задержки натрия и воды.

Рецепторы, связывающие глюкокортикоиды, существуют в головном мозге в виде минералокортикоидных и глюкокортикоидных рецепторов. Первой реакцией мозга на глюкокортикоиды является сохранение функции. Глюкокортикоидные гормоны, такие как кортизол, кортикостерон и дексаметазон, обладают различными эффектами сохранения энергии и поддержания энергоснабжения, такими как уменьшение воспаления, ограничение роста, выработка энергии, удаление ненужных или неисправных клеточных компонентов.[12]

Родственные испытания

Для измерения стрессовой реакции у людей используются различные методы тестирования. Иммуноанализ кортизола можно использовать для изучения уровня кортизона в сыворотке крови. Симпатические реакции можно измерить с помощью микронейрографии и уровня норадреналина. Техника микронейрографии включает введение электрода в периферический нерв для измерения симпатической активности в коже и мышцах верхних или нижних конечностей.

Патофизиология

Хотя восстановление гомеостаза является целью реакции на стресс, хронический стресс приводит к дисфункциональным реакциям, вызывающим болезни сердца, язву желудка, нарушение регуляции сна и психические расстройства. Ось HPA может быть подавлена ​​или нарушена регуляция в этих неадекватных реакциях на стресс. Стресс заставляет сердечно-сосудистую систему реагировать повышенным кровяным давлением и частотой сердечных сокращений, и хроническая активация этой реакции является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний. Ишемическая болезнь сердца, инсульт и артериальная гипертензия чаще встречаются у лиц с психологическими расстройствами, связанными со стрессом. Высвобождение катехоламинов в ответ на стресс может иметь дезадаптационные эффекты в желудочно-кишечном тракте из-за снижения местного кровотока. Хронический стресс ослабляет иммунную систему, увеличивая вероятность развития язвенной болезни желудка и кровотечений. [13] Качество и количество сна влияют на реакцию кортизола на острый стресс. Самооценка высокого качества сна показала сильную реакцию кортизола на стресс, а относительно хорошее качество сна показало значительно более слабую реакцию кортизола у мужчин, но не у женщин. Независимо от пола, притупленная реакция кортизола на стресс наблюдалась у людей, которые сообщали о проблемах с бодрствованием и трудностями с поддержанием энтузиазма.[14]

Болезнь Аддисона, синдром Кушинга и феохромоцитома — это заболевания надпочечниковой системы, последние из которых играют роль в стрессовых механизмах организма посредством высвобождения кортизола и адреналина. У больных наблюдается недостаток глюкокортикоидных и/или минералокортикоидных гормонов при болезни Аддисона. [15] При синдроме Кушинга наблюдается гиперкортицизм, обусловленный эндогенными или экзогенными причинами. [16] Феохромоцитомы представляют собой катехоламин-секретирующие опухоли надпочечников. [17]

Общий адаптационный синдром также описывает различные физиологические изменения, вызванные стрессом, на трех разных стадиях, причем последние две стадии демонстрируют патологические изменения продолжительного стресса.[18] Этот синдром подразделяется на стадию реакции тревоги, стадию резистентности и стадию истощения. Стадия реакции тревоги относится к начальным симптомам организма при остром стрессе и реакции «бей или беги». После первоначального шока от стрессового события организм начинает восстанавливаться, снижая уровень кортизола и нормализуя физиологические реакции (например, артериальное давление и частоту сердечных сокращений). Во время этой фазы восстановления организм остается в состоянии боевой готовности до тех пор, пока стрессовое событие не перестанет быть проблемой. Однако, если стрессовое событие продолжается в течение длительного периода времени, организм адаптируется, чтобы справиться с более высоким уровнем стресса. Тело будет продолжать выделять гормоны стресса, которые поддерживают повышенную физическую реакцию организма на стресс. Это вызывает стадию резистентности и включает симптомы плохой концентрации внимания, раздражительности и разочарования. Если стрессовое событие будет продолжаться, организм войдет в стадию истощения. Симптомы этой стадии включают эмоциональное выгорание, усталость, депрессию, тревогу и снижение стрессоустойчивости. Поскольку стрессовое событие продолжается, иммунная система организма будет продолжать ослабевать. Это связано с подавляющим действием гормонов стресса на клетки иммунной системы.

Клиническое значение

Физиологические реакции организма на стресс имеют значение в клинической практике во многих областях, включая ведение здоровых и хирургических пациентов с гипонадпочечниками и понимание того, как изменения образа жизни пациентов могут быть связаны с реакцией организма на стресс.

Физиологический стресс во время операции вызывает повышение уровня кортизола в положительной корреляции с тяжестью операции. У пациентов, перенесших серьезные операции по шкале POSSUM, уровень кортизола возвращается к исходному уровню на 1-5-й послеоперационный день. [8] Не было обнаружено, что тяжесть послеоперационной боли коррелирует с уровнем кортизола после операции на сердце [7]. При исследовании уровней кортизола во время малых, средних и больших операций не было обнаружено, что послеоперационная опиоидная анальгезия влияет на реакцию стресса кортизола на операцию.[8] Различный уровень секреции кортизола, коррелирующий со стрессом при определенных хирургических операциях, имеет значение для пациентов с гипонадпочечниками, которым требуется восполнение кортизола во время операции.

Инъекции гидрокортизона для пациентов с гипонадпочечниками, перенесших операцию, вводятся для повторения уровней у пациентов, перенесших операцию, с нормальной функцией надпочечников; считается, что это помогает пациентам с гипонадпочечниками выдерживать физиологический стресс хирургического вмешательства. Рекомендации по дозировке различаются, как и метод приема добавок.[8] Европейские рекомендации предлагают 100 мг гидрокортизона внутримышечно перед анестезией независимо от типа операции. Рекомендации эндокринного общества предполагают введение 100 мг гидрокортизона внутривенно с последующей инфузией, в основе которой лежит тяжесть операции. Тестирование уровня кортизола при операциях различной степени тяжести показывает, что пиковый уровень кортизола коррелирует с тяжестью хирургического вмешательства, но было продемонстрировано, что пиковые уровни кортизола ниже, чем предполагалось ранее.[8]

Пациенты в отделении интенсивной терапии подвергаются физическому стрессу и стрессу из-за окружающей среды, и были предприняты усилия для изучения связи между уровнями кортизола и выздоровлением от болезни, а также для уменьшения стрессовых факторов во время пребывания в отделении интенсивной терапии, которые делают его проблемной средой для лечения. Субъективное восприятие пациентом релаксации усиливается при использовании вспомогательных средств для сна, таких как затычки для ушей, маски для глаз и расслабляющая музыка. Однако эти вмешательства не влияли на ночной уровень мелатонина или кортизола [19]. ]

Длительные физические упражнения помогают предотвратить сердечно-сосудистые заболевания, и считается, что одним из факторов является адаптация исходной сердечной деятельности. Длительные умеренные физические нагрузки полезны для ослабления сердечно-сосудистой реакции, вызванной стрессом, путем изменения заданных значений барорефлекса в ядре солитарного пути для контроля артериального давления и гомеостаза объема крови, регулируемого паравентрикулярным ядром.

Контрольные вопросы

• Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

• Прокомментируйте эту статью.

Ссылки

1.

Mifsud KR, Reul JMHM. Опосредованный минералокортикоидами и глюкокортикоидными рецепторами контроль геномных ответов на стресс в головном мозге. Стресс. 2018 сен; 21 (5): 389-402. [PubMed: 29614900]

2.

Кетчесин К.Д., Стиннетт Г.С., Сишольц А.Ф. Кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающий белок и стресс: от беспозвоночных до человека. Стресс. 2017 сен;20(5):449-464. [Бесплатная статья PMC: PMC7885796] [PubMed: 28436309]

3.

Westphal NJ, Seasholtz AF. Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) позитивно регулирует экспрессию кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающего белка посредством множественных внутриклеточных сигнальных путей и многокомпонентного ответного элемента ГнРГ в клетках альфа-Т3-1. Мол Эндокринол. 2005 ноябрь; 19 (11): 2780-97. [PubMed: 15976007]

4.

Behan DP, Heinrichs SC, Troncoso JC, Liu XJ, Kawas CH, Ling N, De Souza EB. Вытеснение рилизинг-фактора кортикотропина из связывающего его белка как возможное лечение болезни Альцгеймера. Природа. 1995 16 ноября; 378(6554):284-7. [PubMed: 7477348]

5.

King SB, Toufexis DJ, Hammack SE. Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP), стресс и половые гормоны. Стресс. 2017 сен; 20 (5): 465-475. [Бесплатная статья PMC: PMC6724739] [PubMed: 28610473]

6.

Kudlacek O, Hofmaier T, Luf A, Mayer FP, Stockner T, Nagy C, Holy M, Freissmuth M, Schmid R, Sitte HH. Кокаиновая фальсификация. J Chem Neuroanat. 2017 окт;83-84:75-81. [Бесплатная статья PMC: PMC7610562] [PubMed: 28619473]. Процедурная боль не повышает уровень кортизола или катехоламинов в плазме у взрослых пациентов интенсивной терапии после операции на сердце. Интенсивная терапия Анест. 2016 янв; 44(1):52-6. [PubMed: 26673589]

8.

Кху Б., Бошир П.Р., Фрити А., Таракан Г., Саид С., Хилл Н., Уильямс Э.Л., Мурти К., Толли Н., Цзяо Л.Р., Спалдинг Д., Палаццо Ф., Миран К., Тан Т. Переосмысление стрессовой реакции кортизола на операцию. Клин Эндокринол (Oxf). 2017 ноябрь;87(5):451-458. [В паблике: 28758231]

9.

Макгрегор Б.А., Мерфи К.М., Альбано Д.Л., Себальос Р.М. Стресс, кортизол и В-лимфоциты: новый подход к пониманию академического стресса и иммунной функции. Стресс. 2016;19(2):185-91. [Бесплатная статья PMC: PMC4837014] [PubMed: 26644211]

10.

Гарви Б.А., Фрейкер П.Дж. Подавление антигенного ответа В-клеток костного мозга мышей физиологическими концентрациями глюкокортикоидов. Иммунология. 1991 ноябрь; 74 (3): 519-23. [Бесплатная статья PMC: PMC1384649] [PubMed: 1769699]

11.

Ahmed S, Oh HB, Kheng DLLS, Krishnan P. Отчет об успешной частичной спленэктомии по поводу абсцесса селезенки у педиатрического пациента. Отчет по делу Int J Surg 2017; 38:176-179. [Бесплатная статья PMC: PMC5536388] [PubMed: 28768231]

12.

Ющак Г.Р., Станкевич А.М. Глюкокортикоиды, гены и функция мозга. Прог Нейропсихофармакол Биол Психиатрия. 2018 02 марта; 82: 136-168. [PubMed: 29180230]

13.

Budzyński J, Kłopocka M. Ось мозг-кишка в патогенезе инфекции Helicobacter pylori. Мир J Гастроэнтерол. 2014 14 мая; 20 (18): 5212-25. [Бесплатная статья PMC: PMC4017036] [PubMed: 24833851]

14.

Bassett SM, Lupis SB, Gianferante D, Rohleder N, Wolf JM. Качество сна, но не количество сна, влияет на реакцию кортизола на острый психосоциальный стресс. Стресс. 2015;18(6):638-44. [Бесплатная статья PMC: PMC4914363] [PubMed: 26414625]

15.

Мунир С., Кинтанилья Родригес Б.С., Васим М. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 17 мая 2021 г. Болезнь Аддисона. [PubMed: 28723023]

16.

Кайрис Н., Швелл А. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 18 июля 2021 г. Болезнь Кушинга. [PubMed: 28846264]

17.

Паравати С., Розани А., Уоррингтон С.Дж. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 22 июля 2021 г. Физиология, катехоламины. [В паблике: 29939538]

18.

СЕЛЬЕ Г. Стресс и общий адаптационный синдром. Br Med J. 1950 Jun 17; 1 (4667): 1383-92. [Бесплатная статья PMC: PMC2038162] [PubMed: 15426759]

19.

Hu RF, Jiang XY, Hegadoren KM, Zhang YH. Влияние берушей и масок на глаза в сочетании с расслабляющей музыкой на сон, уровни мелатонина и кортизола у пациентов в отделении интенсивной терапии: рандомизированное контролируемое исследование. Критический уход. 2015 27 марта; 19:115. [Бесплатная статья PMC: PMC4391192] [PubMed: 25881268]

Физиология, реакция на стресс — StatPearls

Введение

Любые физические или психологические раздражители, нарушающие гомеостаз, вызывают реакцию на стресс. Стимулы называются стрессорами, а физиологические и поведенческие изменения в ответ на воздействие стрессоров составляют реакцию на стресс. Реакция на стресс опосредуется сложным взаимодействием нервных, эндокринных и иммунных механизмов, которое включает активацию симпатико-адрено-медуллярной (SAM) оси, оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и иммунной системы.[1] Реакция на стресс является адаптивной, прежде всего, она подготавливает организм к решению проблем, связанных с внутренним или внешним вызовом окружающей среды (стрессором), например, физиологические реакции организма на травму и инвазивную хирургию служат для ослабления дальнейшего повреждения тканей. Но если воздействие стрессора на самом деле или воспринимается как интенсивное, повторяющееся (повторяющийся острый стресс) или продолжительное (хронический стресс), реакция на стресс становится неадекватной и пагубной для физиологии, например, воздействие хронических стрессоров может вызвать неадекватные реакции, включая депрессию, тревога, когнитивные нарушения и сердечные заболевания.[2]

Клеточный

Физиология реакции на стресс состоит из двух компонентов; медленный ответ, опосредованный осью HPA, и быстрый ответ, опосредованный осью SAM. Быстрый ответ вследствие активации SAM приводит к увеличению секреции норадреналина (НЭ) и адреналина (Э) мозговым веществом надпочечников в кровоток и увеличению секреции НЭ из симпатических нервов и, таким образом, к повышению уровня НЭ в головном мозге. Высвобожденные Е и НЭ взаимодействуют с α-адренорецепторами и β-адренорецепторами, присутствующими в центральной нервной системе и на клеточных мембранах гладких мышц и других органов по всему телу. Норэпинефрин (NE) и адреналин (E), после высвобождения, связываются со специфическими мембранными рецепторами G-белка, чтобы инициировать внутриклеточный сигнальный путь цАМФ, который быстро активирует клеточные ответы. Активация этих рецепторов приводит к сокращению клеток гладких и сердечных мышц, что приводит к сужению сосудов, повышению артериального давления, частоты сердечных сокращений, сердечного выброса, кровотока в скелетных мышцах, увеличению задержки натрия, повышению уровня глюкозы (вследствие гликогенолиза и глюконеогенеза), липолизу, повышенное потребление кислорода и термогенез. Это также приводит к снижению перистальтики кишечника, кожной вазоконстрикции, расширению бронхов. Кроме того, активация SAM вызывает поведенческую активацию (повышенное возбуждение, бдительность, бдительность, познание, сосредоточенное внимание и обезболивание).

Медленный ответ обусловлен активацией оси HPA, что приводит к высвобождению кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH) из паравентрикулярного ядра гипоталамуса в кровоток. CRH, высвобождаемый из гипоталамуса, действует на два рецептора; CRH-R1 и CRH-R2. CRH-R1 широко экспрессируется в головном мозге млекопитающих. Это ключевой рецептор стресс-индуцированного высвобождения АКТГ передней долей гипофиза. CRH-R2 экспрессируется преимущественно в периферических тканях, включая скелетные мышцы, желудочно-кишечный тракт и сердце, а также в подкорковых структурах головного мозга. Белок, связывающий гормон, высвобождающий кортизол, CRH-BP связывается с CRH с более высоким сродством, чем CRH, к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[3] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[4] При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1. Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Затем высвобожденный CRH стимулирует переднюю долю гипофиза к высвобождению адренокортикотропного гормона (АКТГ) в кровоток. АКТГ стимулирует кору надпочечников к секреции глюкокортикоидных гормонов, таких как кортизол, в кровоток. Неактивная форма кортизола, кортизон, катализируется 11 бета-гидроксистероиддегидрогеназами до его активной формы, кортизола.

Ось HPA регулируется полипептидом, активирующим аденилатциклазу гипофиза (PACAP). PACAP может играть роль в производстве CRH и играть модулирующую роль на нескольких уровнях оси HPA. Имеющиеся данные также указывают на участие PACAP в вегетативной реакции на стресс посредством увеличения секреции катехоламинов.[5] Рецепторы PACAP связаны с G-белком, и PACAP-R1 наиболее распространен как в центральных, так и в периферических тканях. PACAP также может модулировать роль эстрогена в потенцировании острой реакции на стресс.[6]

После высвобождения CRH он связывается с белком, связывающим кортизол-рилизинг-гормон (CRH-BP), поскольку CRH имеет более высокое сродство к CRH-BP, чем к его рецепторам. CRH-BP экспрессируется в печени, гипофизе, головном мозге и плаценте.[5] Роль CRH-BP как регулятора биодоступности CRH подтверждается исследованиями, в которых установлено, что от 40 до 60% CRH в головном мозге связано с CRH-BP.[6]

При воздействии стресса экспрессия CRH-BP увеличивается в зависимости от времени, что считается механизмом отрицательной обратной связи для уменьшения взаимодействия CRH с CRH-R1.[2] Уровень кортизола в сыворотке характеризует общий уровень кортизола в организме, из которого 80% связаны с кортизолсвязывающим глобулином (КСГ), а 10% связаны с альбумином. Несвязанный кортизол биологически активен.

Вовлеченные системы органов

Стресс обычно влияет на все системы организма, включая сердечно-сосудистую, дыхательную, эндокринную, желудочно-кишечную, нервную, мышечную и репродуктивную системы. Что касается сердечно-сосудистой системы, то острый стресс вызывает учащение пульса, более сильные сокращения сердечной мышцы, дилатацию сердца и перенаправление крови к крупным мышцам. Дыхательная система работает с сердечно-сосудистой системой, чтобы снабжать клетки организма кислородом и удалять отходы углекислого газа. Острый стресс сужает дыхательные пути, что приводит к одышке и учащенному дыханию. Эндокринная система увеличивает выработку стероидных гормонов, в том числе кортизола, для активизации стрессовой реакции организма. Стресс может повлиять на желудочно-кишечный тракт, влияя на скорость прохождения пищи через кишечник. Это также может повлиять на пищеварение и то, какие питательные вещества поглощает кишечник. Что касается нервной системы, стресс активирует симпатическую нервную систему, которая, в свою очередь, активирует надпочечники. Парасимпатическая нервная система способствует восстановлению организма после преодоления острого стрессового кризиса. Стресс влияет на опорно-двигательный аппарат, напрягая мышцы как способ защиты от боли и травм. В репродуктивной системе хронический стресс может негативно повлиять на половое влечение, выработку/созревание сперматозоидов, беременность и менструацию.

Функция

Повышенная вегетативная реакция вызывает увеличение частоты сердечных сокращений и артериального давления. Во время критического состояния высвобождение катехоламинов снижает кровообращение в желудочно-кишечном тракте. Уровни норадреналина и адреналина в плазме во время стресса перераспределяют объем крови, чтобы сохранить кровоснабжение мозга. Стимуляция симпатической нервной системы разнообразна, но включает такие угрозы для организма, как гипогликемия, геморрагический шок, физические нагрузки, превышающие анаэробный порог, и удушье.[7] Эпинефрин также связан с активным побегом, атакой и неподвижным страхом.

Стрессовая ситуация, экологическая или психологическая, может активировать каскад гормонов стресса, вызывающих физиологические изменения. Активация симпатической нервной системы таким образом вызывает острую реакцию на стресс, называемую реакцией «бей или беги». Это позволяет человеку либо бороться с угрозой, либо бежать от ситуации. Выброс адреналина и норадреналина, секретируемых мозговым веществом надпочечников, вызывает одновременную разрядку почти всех отделов симпатической системы в виде широко распространенного эффекта массовой разрядки по всему телу. Физиологические изменения этого эффекта сброса массы включают повышение артериального давления, больший приток крови к активным мышцам и меньший приток крови к органам, не нужным для быстрой двигательной активности, повышенную скорость свертывания крови, повышенную скорость клеточного метаболизма в организме, увеличение мышечной силы, повышенная умственная активность, повышенная концентрация глюкозы в крови и повышенный гликолиз в печени/мышцах. Суммарный эффект всех этих эффектов позволяет человеку выполнять более напряженную деятельность, чем обычно. После того, как предполагаемая угроза исчезает, тело возвращается к состоянию до возбуждения.

Механизм

Физический стресс стимулирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую и симпатическую нервную систему. Кортизол оказывает различные физиологические эффекты, включая высвобождение катехоламинов, подавление инсулина, мобилизацию запасов энергии посредством глюконеогенеза и гликогенолиза, подавление иммунно-воспалительного ответа и замедленное заживление ран. [8] Эффектом подавления иммунного ответа является апоптоз В-клеток.[9][10] Заживление ран также замедляется из-за воздействия на синтез коллагена.[11] Альдостерон — это минералокортикоидный гормон, который поддерживает артериальное давление за счет задержки натрия и воды.

Рецепторы, связывающие глюкокортикоиды, существуют в головном мозге в виде минералокортикоидных и глюкокортикоидных рецепторов. Первой реакцией мозга на глюкокортикоиды является сохранение функции. Глюкокортикоидные гормоны, такие как кортизол, кортикостерон и дексаметазон, обладают различными эффектами сохранения энергии и поддержания энергоснабжения, такими как уменьшение воспаления, ограничение роста, выработка энергии, удаление ненужных или неисправных клеточных компонентов.[12]

Родственные испытания

Для измерения стрессовой реакции у людей используются различные методы тестирования. Иммуноанализ кортизола можно использовать для изучения уровня кортизона в сыворотке крови. Симпатические реакции можно измерить с помощью микронейрографии и уровня норадреналина. Техника микронейрографии включает введение электрода в периферический нерв для измерения симпатической активности в коже и мышцах верхних или нижних конечностей.

Патофизиология

Хотя восстановление гомеостаза является целью реакции на стресс, хронический стресс приводит к дисфункциональным реакциям, вызывающим болезни сердца, язву желудка, нарушение регуляции сна и психические расстройства. Ось HPA может быть подавлена ​​или нарушена регуляция в этих неадекватных реакциях на стресс. Стресс заставляет сердечно-сосудистую систему реагировать повышенным кровяным давлением и частотой сердечных сокращений, и хроническая активация этой реакции является основной причиной сердечно-сосудистых заболеваний. Ишемическая болезнь сердца, инсульт и артериальная гипертензия чаще встречаются у лиц с психологическими расстройствами, связанными со стрессом. Высвобождение катехоламинов в ответ на стресс может иметь дезадаптационные эффекты в желудочно-кишечном тракте из-за снижения местного кровотока. Хронический стресс ослабляет иммунную систему, увеличивая вероятность развития язвенной болезни желудка и кровотечений. [13] Качество и количество сна влияют на реакцию кортизола на острый стресс. Самооценка высокого качества сна показала сильную реакцию кортизола на стресс, а относительно хорошее качество сна показало значительно более слабую реакцию кортизола у мужчин, но не у женщин. Независимо от пола, притупленная реакция кортизола на стресс наблюдалась у людей, которые сообщали о проблемах с бодрствованием и трудностями с поддержанием энтузиазма.[14]

Болезнь Аддисона, синдром Кушинга и феохромоцитома — это заболевания надпочечниковой системы, последние из которых играют роль в стрессовых механизмах организма посредством высвобождения кортизола и адреналина. У больных наблюдается недостаток глюкокортикоидных и/или минералокортикоидных гормонов при болезни Аддисона. [15] При синдроме Кушинга наблюдается гиперкортицизм, обусловленный эндогенными или экзогенными причинами. [16] Феохромоцитомы представляют собой катехоламин-секретирующие опухоли надпочечников. [17]

Общий адаптационный синдром также описывает различные физиологические изменения, вызванные стрессом, на трех разных стадиях, причем последние две стадии демонстрируют патологические изменения продолжительного стресса.[18] Этот синдром подразделяется на стадию реакции тревоги, стадию резистентности и стадию истощения. Стадия реакции тревоги относится к начальным симптомам организма при остром стрессе и реакции «бей или беги». После первоначального шока от стрессового события организм начинает восстанавливаться, снижая уровень кортизола и нормализуя физиологические реакции (например, артериальное давление и частоту сердечных сокращений). Во время этой фазы восстановления организм остается в состоянии боевой готовности до тех пор, пока стрессовое событие не перестанет быть проблемой. Однако, если стрессовое событие продолжается в течение длительного периода времени, организм адаптируется, чтобы справиться с более высоким уровнем стресса. Тело будет продолжать выделять гормоны стресса, которые поддерживают повышенную физическую реакцию организма на стресс. Это вызывает стадию резистентности и включает симптомы плохой концентрации внимания, раздражительности и разочарования. Если стрессовое событие будет продолжаться, организм войдет в стадию истощения. Симптомы этой стадии включают эмоциональное выгорание, усталость, депрессию, тревогу и снижение стрессоустойчивости. Поскольку стрессовое событие продолжается, иммунная система организма будет продолжать ослабевать. Это связано с подавляющим действием гормонов стресса на клетки иммунной системы.

Клиническое значение

Физиологические реакции организма на стресс имеют значение в клинической практике во многих областях, включая ведение здоровых и хирургических пациентов с гипонадпочечниками и понимание того, как изменения образа жизни пациентов могут быть связаны с реакцией организма на стресс.

Физиологический стресс во время операции вызывает повышение уровня кортизола в положительной корреляции с тяжестью операции. У пациентов, перенесших серьезные операции по шкале POSSUM, уровень кортизола возвращается к исходному уровню на 1-5-й послеоперационный день. [8] Не было обнаружено, что тяжесть послеоперационной боли коррелирует с уровнем кортизола после операции на сердце [7]. При исследовании уровней кортизола во время малых, средних и больших операций не было обнаружено, что послеоперационная опиоидная анальгезия влияет на реакцию стресса кортизола на операцию.[8] Различный уровень секреции кортизола, коррелирующий со стрессом при определенных хирургических операциях, имеет значение для пациентов с гипонадпочечниками, которым требуется восполнение кортизола во время операции.

Инъекции гидрокортизона для пациентов с гипонадпочечниками, перенесших операцию, вводятся для повторения уровней у пациентов, перенесших операцию, с нормальной функцией надпочечников; считается, что это помогает пациентам с гипонадпочечниками выдерживать физиологический стресс хирургического вмешательства. Рекомендации по дозировке различаются, как и метод приема добавок.[8] Европейские рекомендации предлагают 100 мг гидрокортизона внутримышечно перед анестезией независимо от типа операции. Рекомендации эндокринного общества предполагают введение 100 мг гидрокортизона внутривенно с последующей инфузией, в основе которой лежит тяжесть операции. Тестирование уровня кортизола при операциях различной степени тяжести показывает, что пиковый уровень кортизола коррелирует с тяжестью хирургического вмешательства, но было продемонстрировано, что пиковые уровни кортизола ниже, чем предполагалось ранее.[8]

Пациенты в отделении интенсивной терапии подвергаются физическому стрессу и стрессу из-за окружающей среды, и были предприняты усилия для изучения связи между уровнями кортизола и выздоровлением от болезни, а также для уменьшения стрессовых факторов во время пребывания в отделении интенсивной терапии, которые делают его проблемной средой для лечения. Субъективное восприятие пациентом релаксации усиливается при использовании вспомогательных средств для сна, таких как затычки для ушей, маски для глаз и расслабляющая музыка. Однако эти вмешательства не влияли на ночной уровень мелатонина или кортизола [19]. ]

Длительные физические упражнения помогают предотвратить сердечно-сосудистые заболевания, и считается, что одним из факторов является адаптация исходной сердечной деятельности. Длительные умеренные физические нагрузки полезны для ослабления сердечно-сосудистой реакции, вызванной стрессом, путем изменения заданных значений барорефлекса в ядре солитарного пути для контроля артериального давления и гомеостаза объема крови, регулируемого паравентрикулярным ядром.

Контрольные вопросы

• Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

• Прокомментируйте эту статью.

Ссылки

1.

Mifsud KR, Reul JMHM. Опосредованный минералокортикоидами и глюкокортикоидными рецепторами контроль геномных ответов на стресс в головном мозге. Стресс. 2018 сен; 21 (5): 389-402. [PubMed: 29614900]

2.

Кетчесин К.Д., Стиннетт Г.С., Сишольц А.Ф. Кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающий белок и стресс: от беспозвоночных до человека. Стресс. 2017 сен;20(5):449-464. [Бесплатная статья PMC: PMC7885796] [PubMed: 28436309]

3.

Westphal NJ, Seasholtz AF. Гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ) позитивно регулирует экспрессию кортикотропин-рилизинг-гормон-связывающего белка посредством множественных внутриклеточных сигнальных путей и многокомпонентного ответного элемента ГнРГ в клетках альфа-Т3-1. Мол Эндокринол. 2005 ноябрь; 19 (11): 2780-97. [PubMed: 15976007]

4.

Behan DP, Heinrichs SC, Troncoso JC, Liu XJ, Kawas CH, Ling N, De Souza EB. Вытеснение рилизинг-фактора кортикотропина из связывающего его белка как возможное лечение болезни Альцгеймера. Природа. 1995 16 ноября; 378(6554):284-7. [PubMed: 7477348]

5.

King SB, Toufexis DJ, Hammack SE. Полипептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза (PACAP), стресс и половые гормоны. Стресс. 2017 сен; 20 (5): 465-475. [Бесплатная статья PMC: PMC6724739] [PubMed: 28610473]

6.

Kudlacek O, Hofmaier T, Luf A, Mayer FP, Stockner T, Nagy C, Holy M, Freissmuth M, Schmid R, Sitte HH. Кокаиновая фальсификация. J Chem Neuroanat. 2017 окт;83-84:75-81. [Бесплатная статья PMC: PMC7610562] [PubMed: 28619473]. Процедурная боль не повышает уровень кортизола или катехоламинов в плазме у взрослых пациентов интенсивной терапии после операции на сердце. Интенсивная терапия Анест. 2016 янв; 44(1):52-6. [PubMed: 26673589]

8.

Кху Б., Бошир П.Р., Фрити А., Таракан Г., Саид С., Хилл Н., Уильямс Э.Л., Мурти К., Толли Н., Цзяо Л.Р., Спалдинг Д., Палаццо Ф., Миран К., Тан Т. Переосмысление стрессовой реакции кортизола на операцию. Клин Эндокринол (Oxf). 2017 ноябрь;87(5):451-458. [В паблике: 28758231]

9.

Макгрегор Б.А., Мерфи К.М., Альбано Д.Л., Себальос Р.М. Стресс, кортизол и В-лимфоциты: новый подход к пониманию академического стресса и иммунной функции. Стресс. 2016;19(2):185-91. [Бесплатная статья PMC: PMC4837014] [PubMed: 26644211]

10.

Гарви Б.А., Фрейкер П.Дж. Подавление антигенного ответа В-клеток костного мозга мышей физиологическими концентрациями глюкокортикоидов. Иммунология. 1991 ноябрь; 74 (3): 519-23. [Бесплатная статья PMC: PMC1384649] [PubMed: 1769699]

11.

Ahmed S, Oh HB, Kheng DLLS, Krishnan P. Отчет об успешной частичной спленэктомии по поводу абсцесса селезенки у педиатрического пациента. Отчет по делу Int J Surg 2017; 38:176-179. [Бесплатная статья PMC: PMC5536388] [PubMed: 28768231]

12.

Ющак Г.Р., Станкевич А.М. Глюкокортикоиды, гены и функция мозга. Прог Нейропсихофармакол Биол Психиатрия. 2018 02 марта; 82: 136-168. [PubMed: 29180230]

13.

Budzyński J, Kłopocka M. Ось мозг-кишка в патогенезе инфекции Helicobacter pylori. Мир J Гастроэнтерол. 2014 14 мая; 20 (18): 5212-25. [Бесплатная статья PMC: PMC4017036] [PubMed: 24833851]

14.

Bassett SM, Lupis SB, Gianferante D, Rohleder N, Wolf JM. Качество сна, но не количество сна, влияет на реакцию кортизола на острый психосоциальный стресс. Стресс. 2015;18(6):638-44. [Бесплатная статья PMC: PMC4914363] [PubMed: 26414625]

15.

Мунир С., Кинтанилья Родригес Б.С., Васим М. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 17 мая 2021 г. Болезнь Аддисона. [PubMed: 28723023]

16.

Кайрис Н., Швелл А. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 18 июля 2021 г. Болезнь Кушинга. [PubMed: 28846264]

17.

Паравати С., Розани А., Уоррингтон С.Дж. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 22 июля 2021 г. Физиология, катехоламины. [В паблике: 29939538]

18.

СЕЛЬЕ Г. Стресс и общий адаптационный синдром. Br Med J. 1950 Jun 17; 1 (4667): 1383-92. [Бесплатная статья PMC: PMC2038162] [PubMed: 15426759]

19.

Hu RF, Jiang XY, Hegadoren KM, Zhang YH. Влияние берушей и масок на глаза в сочетании с расслабляющей музыкой на сон, уровни мелатонина и кортизола у пациентов в отделении интенсивной терапии: рандомизированное контролируемое исследование. Критический уход. 2015 27 марта; 19:115. [Бесплатная статья PMC: PMC4391192] [PubMed: 25881268]

Понимание реакции на стресс — Harvard Health