Нейроэндокринный контроль ответа на стресс
Характерные процессы ответа на стресс включают мобилизацию запасенной энергии с ингибированием последующего хранения энергии и глюконеогенеза, обостренное, сосредоточенное внимание на воспринятую угрозу, увеличение мозговой перфузии и использование глюкозы мозгом, увеличение активности сердечно-сосудистой системы и дыхания, увеличение доставки субстратов энергии к мышцам, ингибирование репродуктивной физиологии и поведения, модуляция иммунной функции и уменьшение аппетита.
Организованное взаимодействие нескольких нейротрансмиттерных систем в мозге лежит в основе феменологии поведенческих, эндокринных, висцеральных, вегетативных и иммунных ответов. Эти трансмиттеры включают кортикотропин- высвобождающий гормон, вазопрессин, опиодные пептиды, дофамин и норадреналин. Оттез аминов, выполняющих медиаторную функцию связан с определенными структурными образованиями, расположенными от каудальной части продолговатого мозга до ростральных ядер гипоталамуса, а аксоны распределяют окончания во всех отделах ЦНС. Вне мозга, наблюдается увеличение секреции гипофизом пролактина ипанкреатическая секреция глюкагона. Кроме того, имеется глобальное снижение синтеза нейропептида Y в мозге и уменьшение гипоталамного производства гонадотропинвысвобождающего гормона, сопровождаемое уменьшением секреции гонадотропинов гипофиза.
Действуя наряду с механизмами возбуждения центральных и периферических отделов нервной системы, гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система участвует в обеспечении адаптивной реакции организма на стресс (рис. 6). Во время стресса весь этот комплекс активируется, в результате чего возникает клиническая картина синдрома, который Ганс Селье назвал стрессовым [Chrousos G.P., Gold P.W., 1992]. Показано, что кортикотропинвысвобождающий гормон вовлечен в механизм ответа на стресс, возбуждение (состояние настороженности и повышенного отклика на внешние раздражители) и вегетативную активацию [Ely D., et al., 1996].
Некоторые из ядер гипоталамуса содержат клетки, высвобождающие кортикотропный гормон, включая преоптическую область, дорсомедиальное ядро, дугообразное ядро, задний гипоталамус и мамиллярное ядро, в миндалевидном теле, substantia innominata и bed nucleus of the stria terminalis и являются вовлеченными в координацию вегетативной деятельности. Паравентрикулярное ядро гипоталамуса содержит большинство клеток, которые стимулируют секрецию АКТГ гипофиза. Основные регуляторы активности гипоталамо- гипофизарно-надпочениковой оси на молекулярном уровне — кортикотропин-рилизинг- гормон (КТРГ, или кортиколиберин — пептид, состоящий из 41 аминокислоты) и аргинин-вазопрессин (или антидиуретический гормон — пептид, состоящий из 9 аминокислот), которые вырабатываются мелкими нейросекреторными клетками паравентри кулярного ядра гипоталамуса и попадают затем в портальную систему гипофиза [Cuthbertson, 2002]. Там они оказывают синергическое стимулирующее влияние на секрецию АКТГ, усиливая тем самым секрецию кортизола в коре надпочечников. Норадренергические нейроны ствола головного мозга (locus ceruleus, или голубоватое место), регулирующие механизмы возбуждения в ЦНС и симпатико-адреномедуллярную систему в целом, имеют реципрокные связи (обеспечивающие взаимную иннервацию и стимуляцию) с мелкими нейросекреторными клетками гипоталамуса, вырабатывающими КТРГ, и нейронами паравентрикулярного ядра, секретирующими аргинин-вазопрессин.
Рис. 6. Механизмы взаимодействия репродуктивной системы с гипоталамо-гипофизарно- надпочечниковой системой (ГГНС) и норадренергической системой голубоватого места (НАС/ГМ) при стрессе.
Таблица 2. Возможные патогенные влияния кортикотропин-рилизинг-гормона (КТРГ), секретируемого в центральной нервной системе и в периферических органах и тканях
| Изменения уровня КТРГ | Заболевания или ффункциональные расстройства |
| КТРГ, секретируемый в центральной нервной системе Повышенная секреция | Психические нарушения, связанные с гиперкортицизмом Меланхолическая депрессия Расстройства аппетита Хронический алкоголизм Синдром хронического физического Перенапряжения Соматические нарушения, связанные с гиперкортицизмом Остеопороз Избыточное отложение висцерального Жира бесплодие |
| Пониженная секреция | Атипичная депрессия Сезонные аффективные расстройства Ревматоидный артрит Послеродовые дистимии, депрессии и аутоиммунные заболевания Предменструальный синдром Климактерическая депрессия |
| КТРГ, секретируемый в периферических органах и тканях Повышенная секреция «иммунного» КТРГ | Усиление физиологических асептических воспалительных реакций |
| Повышенная секреция плацентарного КТРГ | Преждевременные роды |
| Пониженная секреция плацентарного КТРГ | Перенашивание беременности |
| Пониженная секреция КТРГ в яичниках | Дисфункция яичников Ановуляторные циклы Дисфункция желтого тела |
| Повышенная секреция КТРГ в яичниках | Ранняя менопауза |
| Пониженная секреция в эндометрии | Бесплодие Ранний самопроизвольный выкидыш |
Эти нейроны находятся в парвоцеллюлярной области паравентрикулярного ядра и нервные аксоны этих нейронов достигают срединного возвышения.
КТРГ также обнаружен в небольшой группе нейронов паравентрикулярного ядра, которые находятся в
стволе мозга и спинном мозге. Эти нейроны вовлечены в регулирование функции вегетативной нервной системы [Ely D., et al., 1996].
Стресс - мощный активатор производства КТРГ гипоталамусом и внегипоталамическими областями [Kvetnansky R., et al., 1996]. Механизмы, посредством которых стресс стимулирует КТРГ нейроны, неясны. Участвует ли в этом процессе кортикотропин или другой трансмиттер (например, норадреналин) пока не установлено. Участки закрепления КТРГ найдены в аденогипофизе, во всем мозге и на различных периферийных участках, типа мозгового вещества надпочечников, предстательной железы, кишечника, селезенки, печени, почек и тестикул. КТРГ действует на мозг, чтобы активизировать симпатическую нервную систему с последующим возбуждением секреции адреналина мозговым веществом надпочечников и норадренергического оттока к сердцу и почкам [Seymour M., Antelman M., Lowis A.C., 1984]. Другие последствия действия кортикотропинвысвобождающий гормон включают увеличение среднего артериального давления и частоты сердечных сокращений. При этом КТРГ ингибирует парасимпатическую сердечную активность, вызывает периферическую вазодилацию и гипотензию [Панин Л.Е., 1963]. Физиологическая роль КТРГ в регулировании
вегетативной нервной системы поддерживается данными, демонстрирующими эффект антагонистов рецепторов КТРГ на уменьшение индуцированной стрессом секреции адреналина [Тигранян Р.А., 1988]. Рецепторы КТРГ принадлежат к группе с семью трансмембранными фрагментами, в которых закрепление КТРГ стимулирует внутриклеточное накопление цAMФ. Большинство вышеупомянутых эффектов КТРГ может быть блокировано введением антагонистов гормона, что поддерживает гипотезу, что это поведение имеет специфическую связь с рецепторами КТРГ [Theoharides T.C., et al, 1998]. Кроме того, антагонисты рецепторов КТРГ уменьшают многие из поведенческих последствий стресса, что подчеркивает медиаторную роль эндогенных пептидов во многих связанных с ответом на стресс поведенческих нарушениях [Судаков К.В,, 1998].
Механизмы, которые включают и выключают ответ на стресс неясны. Однако, имеется разрозненная информация относительно управления секреции КТРГ другими трансмиттерными системами. Антагонисты гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) и бензодиазепин имеют подавляющий эффект на нейроны КТРГ, принимая во внимание, что холинергические и серотонинергические нейроны стимулируют синтез КТРГ. Норадреналин и опиодные пептиды имеют стимулирующие и подавляющие эффекты на производство КТРГ в зависимости от дозы и вовлеченного подтипа рецептора. Глюкокортикоиды - мощные ингибиторы синтеза КТРГ, что установлено
непосредственно на уровне паравентрикулярного ядра гипоталамуса, а также косвенно,
через действие на рецепторы, КТРГ в гиппокампе [^Ewen B. S., 1991]. Глюкокортикоиды проявляют стимулирующую роль на нейроны КТРГ в миндалевидном теле и, возможно, в системе голубоватое место - норадреналин [Meagher LC, Cousin JM, Seckl JR, Haslett C., 1996]. Последний эффект может иметь фундаментальное значение в пролонгировании эффектов тяжелого стресса, создавая петлю положительной обратной связи между системами норадреналином и КТРГ (рис. 7).
При нормальном состоянии, имеется баланс между пептидами КТРГ и плотностью рецепторов КТРГ. Стресс или адреналэктомия приводят к гиперсекреции КТРГ и последовательного уменьшения рецепторов в аденогипофизе. Аналогично, хроническое введение кортикостерона вызывает дозозависимое уменьшение числа рецепторов КТРГ в аденогипофизе. Напротив, повреждение паравентрикулярного ядра, приводит к сильному сокращению гипоталамной секреции КТРГ и увеличивает плотность рецепторов КТРГ в гипофизе [18]. Эффекты КТРГ и продуктов гипофиз-надпочечной активации рецепторов мозга, ответственных за поведенческие и вегетативные аспекты, могут быть различны [42].
При тяжелых травмах, когда уровень глюкозы в крови замет но повышается в результате развития резистентности к инсулину клеток-мишеней и с избыточным выделением катехоламинов. Когда восстанавливается анаболизм, резистентность к инсулину снижается и обмен глюкозы нормализуется.
Метаболизм белков в организме при повреждении проявляется первоначально в снижении мышечной массы. Обмен веществ осуществляется между скелетными мышцами, печенью и раной. Исследования последних лет показали важную роль кишечника в этом обмене (рис. 7). Скелеты аминокислот поступают по шунтам в печень для синтеза глюкозы и острофазовых белков. Когда скелеты аминокислот расщепляются для других нужд, кроме синтеза белков, в качестве побочного продукта выделяется азот. Поэтому повышение экскреции азота с мочой является отражением процессов катаболизма в скелетных мышцах. Потеря азота с мочой после травмы коррелирует с обширностью травмы. Если в норме за сутки с мочой выделяется около 13 г азота, то после травмы. этот показатель может возрасти до 50 г. Этоприблизительно соответствует потере 300 г мышечной массы в сутки. Глутамин используется преимущественно при катаболических состояниях. Неспособность организма обеспечить в крови высокую концентрацию глутамина в этих условиях играет роль в патогенезе бактериальной транслокации и синдрома полиорганной недостаточности. Баланс между поступлением азота в организм и его потерей в норме, в отсутствие стресса, слабоположителен. Экзогенное поступление с пищей энергетических субстратов и белков ускоряет репарацию повреждения. Для заживления раны, кроме того, требуются витамины А и С в сочетании с цинком, тиамином и рибофлавином.
Потеря жидкости и электролитов в конечном итоге восполняется за счет почечных механизмов. Первоначальное снижение почечного кровотока ведет к усиленному всасыванию NaCl и воды. Изменения секреции альдостерона и ренина вызывают резорбцию воды и NaCl в состоянии изотонии. Развитие в послеоперационном периоде гипонатриемии обычно связано с введением гипотонических растворов.
Рис. 7. При катаболическом состоянии изменения обмена веществ заключаются в увеличении протеолиза в скелетных мышцах, приводя к увеличению в основном продукции аланина (Ala)и глутамина (Gin).Потребление этих двух аминокислот внутренними органами сопровождается выработкой мочевины, аммиака и потерей азота [Souba W. W., Smith R. }., Штате D. W. I., 1985]
1.2.1.2.
Еще по теме Нейроэндокринный контроль ответа на стресс:
- Нормальный ответ на стресс. Центральная организация механизмов устойчивости к эмоциональному стрессу.
- Физиология ответа на стресс.
- Дисункция системы ответа на стресс.
- Функциональный ответ и резервные возможности стресс-лимитирующих систем у частоболеющих подростков.
- Ответы к экзамену по психологии стресса, 2016
- Функциональный ответ и резервные возможности стресс-лимитирующих систем у частоболеющих подростков.
- Функциональный ответ и резервные возможности стресс-лимитирующих систем у подростков при сочетанном воздействии стрессорных факторов внутренней и внешней среды.
- Нефункционирующие нейроэндокринные опухоли
- 29. Общие закономерности развития стресса. Влияние характеристик стрессора на уровень стресса
- Приложение 4. Программа тренинга «Стресс в работе специалиста клиентской службы. Способы управления стрессом»
- Приложение 5. Программа тренинга «Стресс в работе специалистов пенсионных отделов. Способы управления стрессом»
- Роль нервной системы. Стресс, гормоны стресса
- 320. Низкодифференцированная нейроэндокринная карцинома.
- №6 Общие принципы борьбы со стрессом. Способы быстрого снятия стресса.
- 47. Стресс и посттравматический стресс: соотношение понятий.
- 14.6.3. Нейроэндокринные опухоли