13090

Функциональные изменения ОАС характеризуются фазовыми изменениями регуляторных систем (нервной, эндокринной, иммунной и др.) и исполнительных систем (сердечно-сосудистой, крови, пищеварительной, мочевыделительной, детоксицирующей и др.) организма.

Метаболические изменения ОАС характеризуются фазовыми изменениями показателей различных видов обмена веществ (гипер- и гипогликемия, гипер- и гипонатриемия и др.).

ОАС имеет свои закономерности и протекает по следующим стадиям: тревоги, резистентности, истощения.

2.1.1. Стадия тревоги

Стадия тревоги («реакция тревоги», стадия мобилизации, аварийная стадия) протекает в две фазы: шока и противошока

(контршока). Длительность стадии колеблется от нескольких секунд

иминут до 6-48 ч.

Фаза шока характеризуется шоковыми изменениями: гипонатриемией, артериальной гипотензией, мышечной гипотонией, увеличением проницаемости мембран, сгущением крови, уменьшением ОЦК, лейкоцитозом, переходящим в лейкопению, лимфо- и эозинопенией, отрицательным азотистым балансом (активизация катаболических процессов), гипогликемией, гипертермией, сменяющейся гипотермией, депрессией нервной, иммунной и эндокринной (особенно гонадной) систем на фоне активизации синтеза глюкокортикоидов, минералокортикоидов и катехоламинов.

Фаза противошока характеризуется контршоковыми изменениями: гипернатриемией, артериальной гипертензией, мышечной гипертонией, активизацией СНС, САС, гипоталамо-гипофизарно- надпочечниковой системы и др. Начинает гипертрофироваться кора надпочечников (особенно еѐ пучковая и клубочковая зоны), ещѐ больше усиливается секреция глюко- и минералокортикоидов, перестраивающих обменные процессы в организме, в результате чего повышается резистентность организма.

Если организм не погибает в стадию тревоги, то развивается стадия резистентности, а позже возможно развитие и стадии истощения (рис. 16).

164

2.1.2. Стадия резистентности

Стадия резистентности характеризуется устойчивой гипертрофией коры надпочечников, стойким увеличением секреции гормонов коры надпочечников, ослаблением гиперактивности катаболических процессов, активизацией процесса гликонеогенеза, активизацией анаболических процессов, развитием длительной адаптации организма, устойчивым увеличением неспецифической резистентности организма (прямой и перекрѐстной) (рис. 16).

В

Б

Н

А

аб

Рис. 16. Зависимость между резистентностью организма, его потребностью в глюкокортикоидах и уровнем их секреции по стадиям общего адаптационного синдрома (Обозначения: Н – нормальный (исходный) уровень, А – резистентность организма, Б – уровень секреции глюкокортикоидов надпочечниками, В – потребность организма в глюкокортикоидах; 1 – стадия тревоги (а – фаза шока, б – фаза контршока), 2 – стадия резистентности, 3 – стадия истощения)

Именно эта стадия и определяет главный адаптивный эффект стресс-реакции.

В частности, увеличенная секреция адаптивных гормонов и ФАВ вызывает следующие основные положительные эффекты:

1. Активация функций клеток путѐм увеличения концентрации в цитоплазме ионов Са2+, стимулирующих активность ключевых внут-

165

риклеточных регуляторных ферментов – протеинкиназ.

2.Липотропный эффект, реализуемый за счѐт активации липаз, фосфолипаз клеток и свободнорадикального окисления (влияние катехоламинов, вазопрессина и др.). Адаптивный эффект обусловлен повышением активности мембранных белков-рецепторов, ферментов, каналов ионного транспорта, что увеличивает функциональные возможности клеток и организма в целом.

3.Мобилизация энергетических и структурных ресурсов организма: увеличение в крови концентрации глюкозы, жирных кислот, аминокислот, нуклеотидов (катаболическая фаза стресса). При этом активизируются одновременно функции кровообращения и дыхания. Основной эффект мобилизации вызывает адреналин совместно с норадреналином и глюкагоном, которые активизируют гликогенолиз и гликолиз, распад нейтральных жиров. Одновременно глюкокортикоиды совместно с паратгормоном стимулируют глюконеогенез в печени и скелетных мышцах, вызывая гидролиз белков и увеличение свободных аминокислот в крови.

4.Направленная передача энергетических и структурных ресурсов в функциональную систему, осуществляющую адаптацию организма к стрессу. Возникает так называемая «рабочая гиперемия», в основном, миокарда, головного мозга, скелетных мышц. В то же время в органах брюшной полости (например, в кишечнике и почках) происходит сужение сосудов и снижение кровотока в 5-7 раз по сравнению с исходным уровнем. Главная роль в реализации этого адаптивного эффекта принадлежит катехоламинам, вазопрессину, ангиотензину II, субстанции Р. Локальный фактор вазодилатации – выделяемый эндотелием сосудов оксид азота.

5.Активация синтеза стресс-белков (анаболическая фаза стресса) – результат прямой или рецептор-опосредованной стимуляции генетического аппарата клеток (глюкокортикоиды, минералокортикоиды, тироксин, инсулин и др.). Этот адаптивный механизм был открыт сравнительно недавно – в конце 1980-х годов. Он объясняет резистентность организма к повторным стрессорам в виде формирования структурного следа в клетках адаптивной системы – мышечной, нервной, эндотелиальной и др. Молекулярный механизм адаптационной стабилизации структур связан с экспрессией протоонкогенов и накоплением в ядре и цитоплазме стресс-белков, защищающих клетку от повреждения. Наиболее известный стресс-белок – белок тепло-

166

вого шока HSP-70.

Такая общая функциональная и биохимическая активация организма в фазу резистентности позволяет ему адаптироваться к несильным и непродолжительным стрессорам или создаѐт энергетические, пластические и функциональные возможности для функционирования специфических долговременных механизмов адаптации. Именно эта фаза стресса определяет основной защитный физиологический характер адаптации.

Однако данные положительные эффекты стресса могут при определѐнных условиях (как правило, при слишком сильных или продолжительных стрессах) превратиться в повреждающие и привести к развитию третьей стадии стресса – стадии истощения.

2.1.3. Стадия истощения

Стадия истощения характеризуется атрофией коры надпочечников, развитием гипокортицизма, уменьшением АД, увеличением катаболизма белков, развитием дистрофических процессов, изнашиванием биологических систем, ранним старением организма, развитием некробиотических и некротических процессов и даже гибелью организма (рис. 16).

Среди различных стресс-гормонов гормоны системы гипотала- мус-гипофиз-кора надпочечников (ГГАС) имеют наибольшее адаптивное значение при действии на организм различных стрессоров. Недостаточность различных адаптивных гормонов (прежде всего, гормонов ГГАС) приводит к снижению неспецифической резистентности организма как к физиологическим, так, особенно, и к патогенным факторам.

Неадекватность (недостаточность) инкреции адаптивных гормонов (прежде всего, гормонов ГГАС) приводит к «болезням адаптации». Патогенез болезней адаптации связан как с избыточным выделением глюко- и минералокортикоидов, так и с рядом неблагоприятных воздействующих факторов.

Различные стадии стресса и роль ГГАС в изменении резистентности организма к патогенным раздражителям постоянно можно наблюдать как в реальной жизни человека, так и в модельных экспериментах на животных.

Согласно современным представлениям, механизмы и биологи-

167

ческая значимость стресса и ОАС не идентичны друг другу. ОАС рассматривают значительно шире, чем его характеризовал Г. Селье.

ОАС включает разнообразные неспецифические изменения и регуляторных, и исполнительных систем (центральной и периферической нервной системы, гуморально-гормональной системы, включающей не только ГГАС, но и другие различные эндокринные комплексы, а также медиаторы, ФАВ, метаболиты, ферментные системы, сдвиги физиологических и функциональных систем), имеющих с биологической точки зрения преимущественно приспособительное значение, хотя они могут включать и разные явления «полома».

Стрессорная (обычно неспецифическая) реакция может включать

испецифические проявления. Например, образование гормонов в новых, характерных для определѐнного воздействия, соотношениях или синтез новых по структуре и функциям гормонов (в норме не присутствующих в организме).

Специфический ответ как эндокринной, так и других физиологических систем на то или иное воздействие может проявляться количественными (интенсивностью проявления), временными (сроками

искоростью возникновения) и пространственными выражениями неспецифичности.

Вответ на действие различных стрессоров формируются не только адаптивные, но и дизадаптивные стрессорные реакции.

Как срочная, так и долговременная адаптация организма к действию стрессорных раздражителей начинается с нарушений гомеостаза организма. Адаптация включает как специфические, так и неспецифические компоненты и механизмы.

2.2. Развитие специфической адаптации

В ответ на усиленную мышечную нагрузку сдвигаются параметры гомеостаза организма, что активизирует высшие регуляторные центры, обеспечивающие формирование и усиленное функционирование доминирующей функциональной системы (ФС), ответственной за обеспечение специфической адаптации. На этом заканчивается срочная адаптация.

Если нагрузки на организм продолжаются, гиперфункция этой доминирующей ФС сохраняется, что приводит к возрастанию интенсивности функционирования соответствующих клеточно-тканевых

168

структур. Последнее сопровождается увеличением количества метаболитов изнашивания, которые ответственны за активацию генетических структур, обеспечивающих усиленное образование мышечной массы (например, гипертрофию миоцитов) в результате стимуляции синтеза белков. Это обеспечивается увеличением содержания Са+2 в миоцитах, активизацией днк-полимеразы, накоплением М-РНК в полирибосомах и т.д. в итоге формируется системный структурный след, обеспечивающий увеличение мощности системы специфической адаптации. Так формируется долговременная адаптация.

2.3. Развитие неспецифических стрессовых механизмов адаптации

Вответ на влияние различных интенсивных стрессорных факторов стереотипно возникает усиленное образование и действие катехоламинов и глюкокортикоидов, а также активизация симпатической нервной системы (СНС), адренергических структур, гипо- физ-адреналовой системы (ГАС).

Врезультате этого происходят такие изменения: 1) повышается активность генов, кодирующих структуры, более устойчивые к действию стрессоров и метаболитам изнашивания; 2) снижается чувствительность рецепторного аппарата клеток к гормонам стресссистемы; 3) усиливается поступление энергетических и пластических продуктов в структуры системы специфической адаптации; 4) увеличивается образование белков теплового шока; 5) активизируется антиокислительная защита структур организма за счѐт повышения активности кальмодулина, адренорецепторов, увеличения поступления стероидов в ядро клетки, активизации синтетазы, приводящей к возрастанию количества и действия оксида азота (NО) и т.д.

Развитие стресс-реакции (ее нейрогуморальных механизмов) в ответ на действие стрессоров представлено на рис. 17.

Афферентные (нервные и гуморальные) сигналы, возникающие в ответ на действие внешних и внутренний стрессоров, поступают по различным периферическим и центральным афферентным путям и с кровью в соответствующие сенсорные образования головного мозга (которые воспринимают их, перерабатывают, откладывают в память и формируют те или иные центральные команды).

169

Рис. 17. Нервно-гуморальные механизмы формирования стресс-реакции на действие внешних и внутренних стрессоров

Эти команды реализуются через разнообразные нервногуморальные эфферентные пути, возбуждая стресс-систему. Итогом

170

активизации стресс-системы становится развитие стресс-реакции. Последняя реализуется через различные нейропептиды (либерины, статины, вазопрессин и др.), тропины (актг и др.) И главные стрессгормоны (глюкокортикоиды и катехоламины надпочечников), а также через другие гормоны периферических эндокринных желѐз и медиаторы симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы. Стресс-реакция проявляется мобилизацией метаболических, структурных и физиологических процессов, обеспечивающих адаптацию различных уровней организации организма с участием как пластических, так и энергетических веществ.

Характер, длительность и интенсивность проявлений стресса зависят от характера, длительности и степени изменения соотношения различных центральных и периферических отделов и звеньев не только стресс-системы (стресс-реализующей системы), но и антистрессорной системы (стресс-лимитирующей системы).

4. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СТРЕСС-РЕАЛИЗУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ

Стресс-реализующая система (СРС) ответственна за обеспечение и сохранение гомеостаза путём активизации и координации деятельности других регуляторных и различных исполнительных систем, участвующих в формировании их адаптивных реакций в ответ на действие разнообразных стрессоров.

Как видно из рис.18, структурно-функциональная организация СРС представлена сложным регуляторным комплексом, состоящим из центрального и периферического отделов, включающих многочисленные звенья.

Центральный отдел СРС представлен многочисленными взаимосвязанными, взаимозависимыми и взаимовлияющими друг на друга структурами ЦНС: гипоталамусом, центральными эндокринными железами (гипофизом и эпифизом), корой больших полушарий, таламусом, лимбической системой, ретикулярной формацией ствола мозга (РФ), голубоватым (синим) пятном местом мозга, различными центрами вегетативной нервной системы и др.

Особое место в деятельности центрального отдела СРС занимают мелкоклеточные (аркуатные и др.) и крупноклеточные (паравентрикулярные и др.) Ядра переднего гипоталамуса (синтезирующие кор-

171

тиколиберин, вазопрессин, соматолиберин, гонадолиберины, тиролиберин, меланолиберин), а также группы норадренергических нейронов гипоталамуса и других структур головного мозга, особенно голубоватого пятна.

Рис. 18. Структура стресс-реализующей системы

Возникающая под влиянием разнообразных возмущающих воздействий активизация разных звеньев центрального отдела стресс-

172

системы быстро вовлекает в активизированное состояние гипофиз, особенно клетки, синтезирующие АКТГ.

Усиленное образование АКТГ, в свою очередь, стимулирует периферическое звено стресс-системы, особенно клетки коры надпочечников (преимущественно пучковой и клубочковой зон), что в основном проявляется в повышении синтеза глюкокортикоидов (корти- зола-F, кортизона-E, кортикостерона-B) и минералокортикоидов (альдостерона, дезоксикортикостерона). Увеличение содержания этих гормонов (как и активизация СНС (через медиатор НА) и САС через гормоны А и НА) повышает метаболизм и функции многих адренореактивных структур органов и тканей организма.

Повышенный синтез кортиколиберина (КЛ) и АКТГ, кроме стимуляции аденогипофиза и надпочечников, участвует в реализации не только гормональных и метаболических реакций, но и поведенческих, висцеральных и иммунных реакций.

Увеличенное выделение вазопрессина стимулирует активность СНС, секреторных ядер гипоталамуса, различных нейронов головного мозга, чувствительность клеток аденогипофиза к КЛ и клеток коры надпочечников к АКТГ, а также обеспечивает сохранение воды в организме и активизацию метаболических процессов в нѐм.

Периферический отдел СРС представлен главным образом надпочечниками (их корковым и мозговым веществом), симпатическими ганглиями, нервными волокнами, терминалями, адренергическими синапсами и рецепторами.

Если организм не погибает в стадию тревоги, то развивается стадия резистентности, а возможно и стадия истощения (рис. 16).

3.1. Механизмы формирования стресс-реакции

В ответ на действие различных раздражителей формирование стресс-реакции осуществляется с участием следующих механизмов СРС.

Возбуждение различных структур ЦНС, эндокринных центров, высших вегетативных центров, активизация секреции и действия стресс-гормонов (вазопрессина, АКТГ, кортикостероидов, катехоламинов), медиаторов (главным образом, норадреналина и др.):

1. Возбуждение адренорецепторов аденилатциклазы → увеличение образования, транспорта и действия внутриклеточного мес-

173