Перший адаптивний ефект стрес-реакції: мобілізація функції органів і тканин шляхом збільшення концентрації в цитоплазмі кальцію (універсальний мобілізатор функцій) та активації протеїнкіназ (ключові регуляторні ферменти).
|
Гормональні аспекти. паратгормон (стресорне підвищення): вихід Са2+ із кісток -> підвищення Са2 в крові -> сприяння збільшенню входження Са2+ в клітини органів, відповідальних за адаптацію. катехоламіни, інші гормони (стресорне підвищення) збільшена взаємодія з відповідними рецепторами клітин -> активація механізму входження Са2+ у клітину, потенціація активації протеїнкіназ -> результат: активація функції клітини та генетичного апарату клітини. глюкокортикоїди: проникаючи в клітину взаємодіють із внутрішньоклітинними рецепторами стероїдних гормонів -> активують генетичний апарат.
|
Роль протеїнкіназ: активують процеси, відповідальні за функцію клітини (наприклад, у м'язових клітинах підсилюється скорочення, у секреторних клітинах стимулюється вихід відповідного секрету). одночасно активують процеси утворення енергії в мітохондріях (АТФ). Таким чином, мобілізується функція клітини й органів у цілому. протеїнкінази беруть участь у процесах, що протікають у ядрі, викликаючи експресію генів регуляторних і структурних білків, що призводить до утворення відповідних мРНК, синтезу зазначених білків і відновленню й росту клітинних структур, відповідальних за адаптацію. |
При надмірно сильній та/або тривалій стрес-реакції вміст Са2+ і Na+ у клітині надлишково збільшується. Перевантаження клітин кальцієм призводить до їх пошкодження. Механізм - вроджена неповноцінність ферментів та/або інших субодиниць катіонних помп, які повинні забезпечувати своєчасне видалення кальцію із цитоплазми в депо й позаклітинне середовище.
Клінічний приклад - кардіотоксичний ефект реалізується через пошкодження клітинних структур надлишком кальцію. Пошкоджуюча « кальцієва тріада» складається з незворотних контрактурних пошкоджень міофібрил, порушення функції перевантажених кальцієм мітохондрій, активації міофібрилярних протеаз і мітохондріальних фосфоліпаз. Усе це може призводити до порушення функції кардіоміоцитів і навіть до їхньої загибелі й розвитку осередкових некрозів міокарда. Цей пошкоджуючий ефект реалізується разом з надмірним посиленням другого адаптивного ефекту стрес-реакції - ліпотропного.
Другий адаптивний ефект стрес-реакції - ліпотропний
- «стресорні» гормони ( катехоламіни, вазопресин, інші) активують ліпотропний ефект=ліпідну тріаду стрес-реакції: активація ліпаз і фосфоліпаз, активація вільнорадикального окиснення (ВРО), збільшення кількості вільних жирних кислот.
- надмірний ліпотропний ефект може призводити до пошкодження біомембран, що відіграє ключову роль у порушенні роботи іонних каналів, рецепторів і іонних насосів.
У результаті адаптивний ліпотропний ефект стрес-реакції може перетворитися в пошкоджуючий ефект.
Третій адаптивний ефект стрес-реакції: мобілізація енергетичних і структурних ресурсів організму, що виражається в збільшенні в крові концентрації глюкози, жирних кислот, амінокислот, а також у мобілізації функції кровообігу й дихання.
|
Мобілізація резерву вуглеводів і збільшення надходження в кров глюкози: катехоламіни й глюкагон напряму активують глікогеноліз й гліколіз в печінці, скелетних м'язах і серці; глюкокортикоїди, паратгормон активують глюконеогенез в печінці й скелетних м'язах, активують гідроліз білків і збільшення фонду вільних амінокислот. При трансамінуванні амінокислот з них утворюється глюкоза. Обидва гормональних механізми забезпечують своєчасне надходження глюкози до таких життєво важливих органів, як мозок і серце. При стрес-реакції, пов'язаній з гострим фізичним навантаженням, під впливом глюкокортикоїдів активується глюкозо-аденіновий цикл, який забезпечує утворення глюкози з амінокислот безпосередньо в м'язовій тканині.
|
Мобілізація жирових депо при стресі: катехоламіни й глюкагон активують ліпази й ліпопротеїнліпази в жировій тканині, скелетних м'язах, серці вазопресин і паратгормон відіграють роль у гідролізі тригліцеридів крові. Фонд жирних кислот, що з'явився в такий спосіб, використовується в серці й скелетних м'язах.
|
У цілому мобілізація енергетичних і структурних ресурсів забезпечує «термінову» адаптацію організму до стресорної ситуації. Однак в умовах тривалої й/або надмірної стрес-реакції, інтенсивна мобілізація ресурсів призводить до прогресуючого виснаження організму.
Четвертий адаптивний ефект стрес-реакції - перерозподіл ресурсів у систему, яка здійснює адаптаційну реакцію: «робоча гіперемія» в працюючому органі (забезпечує збільшений приплив кисню й субстратів шляхом вазодилатації в цьому органі, очевидно, протистоїть констрикторній дії гормонів й одночасно супроводжується звуженням судин «неактивних» органів).
Клінічні приклади:
- гостре фізичне навантаження -> стрес-реакція -> частка хвилинного об’єму крові, що протікає через скелетні м'язи, зростає в 4-5 разів. В органах травлення й нирках зменшується в 5-7 разів у порівнянні зі станом спокою.
- стресорна поведінкова реакція -> субстанція Р, що виділяється в центральній ланці стрес-системи, сприяє зниженню кровотоку в нирках, але збільшує його в скелетних м'язах.
- секреція катехоламінів, вазопресину, ангіотензину II, субстанції Р збільшена при стрес-реакції, за рахунок чого розвивається збільшення коронарного кровотоку, що забезпечує відповідність функції серця. Ці ж гормони викликають звуження судин у тих органах і тканинах, де цьому не перешкоджають «робоча гіперемія» і мобілізація закритих запасних капілярів.
Четвертий адаптивний ефект при стрес-реакції помірної сили реалізується також через збільшення продукції ендотелієм судин оксиду азоту (NO) – головного вазодилятатору.
При надмірно вираженій стрес-реакції перерозподіл ресурсів може супроводжуватися ішемічними порушеннями функції, пошкодженнями інших органів, що не брали участь в адаптивній реакції.
Клінічні приклади:
- поява ішемічних виразок шлунково-кишкового тракту, що виникають у спортсменів при важких тривалих емоційно-фізичних навантаженнях.
- спазм коронарних судин під впливом сильного стресу спостерігається в практично здорових людей.
В серці переважає адренергічний ефект катехоламінів, який стимулює не спазм, а коронародилатацію й «робочу гіперемію» міокарда, однак, при великій тривалості стресу, особливо емоційного, високі концентрації в крові вазопресину, адреналіну й гістаміну можуть призводити до десенситізації β-адренергічних рецепторів. Таким чином на перший план виходитимуть α-адренорецептори й інші кальціймобілізуючі рецептори, що стимулюють коронароконстрикцію. В експериментах такий спазм коронарних судин був показаний при дії вазопресину й норадреналіну. Ключову роль у перетворенні адаптивного ефекту в пошкоджуючий відіграє продукція NО у судинній стінці. При короткочасних і помірних стресорних впливах продукція NО зростає, і це може сприяти робочій гіперемії, але при сильних і тривалих стрес- реакціях продукція NО знижується, обумовлюючи виникнення стресорних спазмів коронарних судин, а також стресорних гіпертензивних станів.
П'ятий адаптивний ефект стрес-реакції полягає в тому, що при одноразовому досить сильному стресорному впливі наступною за катаболічною фазою» стрес-реакції (третій адаптивний ефект) реалізується значно більш тривала «анаболічна фаза».
Вона проявляється генералізованою активацією синтезу нуклеїнових кислот і білків у різних органах, забезпечує відновлення структур, що постраждали в катаболічну фазу, і є основою формування стійкого пристосування до різних факторів середовища.
Механізм: гормональна активація утворення вторинних месенджерів, підвищення в клітині рівня кальцію, дія на клітину глюкокортикоїдів, активація генетичного апарату клітини, що призводить до активації синтезу білків.
В процесі розгортання стрес-реакції активується секреція «пригальмованих» на початку реакції соматотропного гормону, інсуліну, тироксину, які потенціюють синтез білків і можуть відігравати роль у розвитку анаболічної фази стрес-реакції й активації росту клітинних структур, на які припадало найбільше навантаження при стресорній мобілізації функції клітин.
Надмірна активація цього адаптивного ефекту, може призвести до нерегульованого клітинного росту. Поряд зі стресорним імунодефіцитом це може відігравати роль у механізмі онкогенного ефекту стресу.
