Первый адаптивный эффект стресс-реакции: мобилизация функции органов и тканей путем увеличения концентрации кальция в цитоплазме (универсальный мобилизатор функций) и активации протеинкиназ (ключевые регуляторные ферменты).
|
Гормональные нюансы. паратгормон (стрессорное повышение): выход Са2+ из костей -> повышение Са2 в крови -> содействие увеличению вхождения Са2+ в клетки органов, ответственных за адаптацию. катехоламины, другие гормоны (стрессорное повышение) увеличено взаимодействие с соответствующими рецепторами клеток -> активация механизма вхождения Са2+ в клетку, потенциация активации протеинкиназ -> результат: активация функции клетки и генетического аппарата клетки. глюкокортикоиды: проникая в клетку взаимодействующие с внутриклеточными рецепторами стероидных гормонов -> активируют генетический аппарат. |
Роль протеинкиназ: активируют процессы, ответственные за функцию клетки (например, в мышечных клетках усиливается сокращение, в секреторных клетках стимулируется выход соответствующего секрета). одновременно активируют процессы образования энергии в митохондриях (АТФ). Таким образом, мобилизуется функция клетки и органов в целом. протеинкиназы участвуют в процессах, протекающих в ядре, вызывая экспрессию генов регуляторных и структурных белков, что приводит к образованию соответствующих мРНК, синтезу указанных белков и восстановлению и росту клеточных структур, ответственных за адаптацию. |
При чрезмерной и/или длительной стресс-реакции содержание Са2+ и Na+ в клетке избыточно увеличивается. Перегрузка клеток кальцием приводит к их повреждению. Механизм – врожденная неполноценность ферментов и/или других субъединиц катионных насосов, которые должны обеспечивать своевременное удаление кальция из цитоплазмы в депо и внеклеточную среду.
Клинический пример – кардиотоксический эффект реализуется из-за повреждения клеточных структур избытком кальция. Повреждающая «кальциевая триада» состоит из необратимых контрактурных повреждений миофибрилл, нарушения функции перегруженных кальцием митохондрий, активации миофибрилярных протеаз и митохондриальных фосфолипаз. Все это может приводить к нарушению функции кардиомиоцитов и даже к их гибели и развитию очаговых некрозов миокарда. Этот повреждающий эффект реализуется вместе с чрезмерным усилением второго адаптивного эффекта стресс-реакции – липотропного.
Второй адаптивный эффект стресс-реакции – липотропный
- «стрессорные» гормоны (катехоламины, вазопрессин, другие) активируют липотропный эффект = липидную триаду стресс-реакции: активация липаз и фосфолипаз, активация свободно радикального окисления (ВРО), увеличение количества свободных жирных кислот.
- чрезмерный липотропный эффект может приводить к повреждению биомембран, что играет ключевую роль в нарушении работы ионных каналов, рецепторов и ионных насосов.
В результате адаптивный липотропный эффект стресс-реакции может превратиться в повреждающий эффект.
Третий адаптивный эффект стресс-реакции: мобилизация энергетических и структурных ресурсов организма, выражающаяся в увеличении в крови концентрации глюкозы, жирных кислот, аминокислот, а также в мобилизации функции кровообращения и дыхания.
|
Мобилизация резерва углеводов и увеличение поступления в кровь глюкозы: катехоламины и глюкагон напрямую активируют гликогенолиз и гликолиз в печени, скелетных мышцах и сердце; глюкокортикоиды, паратгормон активируют глюконеогенез в печени и скелетных мышцах, активируют гидролиз белков и увеличение фонда свободных аминокислот. При трансаминировании аминокислот из них образуется глюкоза. Оба гормональных механизма обеспечивают своевременное поступление глюкозы в такие жизненно важные органы, как мозг и сердце. При стресс-реакции, связанной с острой физической нагрузкой, под влиянием глюкокортикоидов активируется глюкозо-адениновый цикл, обеспечивающий образование глюкозы из аминокислот непосредственно в мышечной ткани.
|
Мобилизация жировых депо при стрессе: катехоламины и глюкагон активируют липазы и липопротеинлипазы в жировой ткани, скелетных мышцах, сердце. вазопрессин и паратгормон играют роль в гидролизе триглицеридов крови. Появившийся таким образом фонд жирных кислот используется в сердце и скелетных мышцах. |
В целом мобилизация энергетических и структурных ресурсов обеспечивает «срочную» адаптацию организма к стрессорной ситуации. Однако в условиях длительной и/или чрезмерной стресс-реакции интенсивная мобилизация ресурсов приводит к прогрессирующему истощению организма.
Четвертый адаптивный эффект стресс-реакции - перераспределение ресурсов в систему, которая осуществляет адаптационную реакцию: «рабочая гиперемия» в работающем органе (обеспечивает увеличенный приток кислорода и субстратов путем вазодилатации в этом органе, очевидно, противостоит констрикторному действию гормонов и одновременно сопровождается сужением сосудов «неактивных» органов).
Клинические примеры:
- острая физическая нагрузка -> стресс-реакция -> доля минутного объема крови, протекающая через скелетные мышцы, возрастает в 4-5 раз. В органах пищеварения и почках уменьшается в 5-7 раз по сравнению с состоянием покоя.
- стрессорная поведенческая реакция -> субстанция Р, выделяющаяся в центральном звене стресс-системы, способствует снижению кровотока в почках, но увеличивает его в скелетных мышцах.
- секреция катехоламинов, вазопрессина, ангиотензина II, субстанции Р увеличена при стресс-реакции, за счет чего развивается увеличение коронарного кровотока, что обеспечивает соответствие функции сердца. Эти же гормоны вызывают сужение сосудов в тех органах и тканях, где этому не мешают «рабочая гиперемия» и мобилизация закрытых запасных капилляров.
Четвертый адаптивный эффект при стресс-реакции умеренной силы реализуется также из-за увеличения продукции эндотелием сосудов оксида азота (NO) – главного вазодилататора.
При чрезмерно выраженной стресс-реакции перераспределение ресурсов может сопровождаться ишемическими нарушениями функции, повреждениями других органов, не участвовавшими в адаптивной реакции.
Клинические примеры:
- появление ишемических язв желудочно-кишечного тракта, возникающих у спортсменов при тяжелых длительных эмоционально-физических нагрузках.
- спазм коронарных сосудов под влиянием сильного стресса наблюдается у практически здоровых людей.
В сердце преобладает адренергический эффект катехоламинов, который стимулирует не спазм, а коронародилатацию и «рабочую гиперемию» миокарда, однако, при большой продолжительности стресса, особенно эмоционального, высокие концентрации в крови вазопрессина, адреналина и гистамина могут приводить к десенситу. Таким образом, на первый план будут выходить α-адренорецепторы и другие кальциймобилизующие рецепторы, стимулирующие коронароконстрикцию. В экспериментах такой спазм коронарных сосудов был показан при действии вазопрессина и норадреналина. Ключевую роль в превращении адаптивного эффекта в повреждающий играет продукция NО в сосудистой стенке. При кратковременных и умеренных стрессорных воздействиях продукция NО растет, и это может способствовать рабочей гиперемии, но при сильных и длительных стресс-акциях продукция NО снижается, обусловливая возникновение стрессорных спазмов коронарных сосудов, а также стрессорных гипертензивных состояний.
Пятый адаптивный эффект стресс-реакции состоит в том, что при однократном достаточно сильном стрессорном воздействии последующей за катаболической фазой стресс-реакции (третий адаптивный эффект) реализуется значительно более длительная «анаболическая фаза».
Она проявляется генерализованной активацией синтеза нуклеиновых кислот и белков в различных органах, обеспечивает восстановление пострадавших в катаболическую фазу структур и является основой формирования устойчивого приспособления к различным факторам среды.
Механизм: гормональная активация образования вторичных мессенджеров, повышение в клетке уровня кальция, действие на клетку глюкокортикоидов, активация генетического аппарата клетки, что приводит к активации синтеза белков.
В процессе развертывания стресс-реакции активируется секреция «притормозения» в начале реакции соматотропного гормона, инсулина, тироксина, которые потенцируют синтез белков и могут играть роль в развитии анаболической фазы стресс-реакции и активации роста клеточных структур, на которые приходилась наибольшая нагрузка при стрессорной функции клеток.
Чрезмерная активация этого адаптивного эффекта может привести к нерегулируемому клеточному росту. Наряду со стрессорным иммунодефицитом, это может играть роль в механизме онкогенного эффекта стресса.
