VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение.

Все клетки человеческого организма объединяются посредством нейрогуморальных влияний. Сложно отделить нервную регуляцию от гуморальной, если помнить о том, что в корне своем биоэлектрический процесс является физико-химическим и заключается в трансмембранных перемещениях ионов. Или о том, что процесс передачи импульса с одной нервной клетки на другую или на рабочий орган происходит при помощи медиаторов. Самым ярким примером может служить гипоталамо-гипофизарная система. Нейрогуморальная регуляция приспосабливает организм к изменяющимся условиям среды или приводит к удовлетворению его потребностей, при этом нервная быстрее реагирует на изменения, а гуморальная обеспечивает адаптацию на более длительное время.Именно этой связью с нервной системой можно объяснить выработку биологически активных веществ организмом в условиях экзогенного стресса. Стресс, фазы и механизмы развития стресс-реакций.Стресс — неспецифический компонент адаптации, благодаря которому мобилизуются пластические и энергетические ресурсы организма для специфической перестройки.

Стресс-реакция включает в себя три фазы:а) фаза тревоги, во время которой общий энергетический уровень вначале ниже исходного, затем повышается за счет избыточного включения реакций в ходе развития стресса.

б) резистентности – общий энергетический уровень выше исходного и сохраняется постоянным, минимализация реакций

в) истощения – общий энергетический уровень падает ниже исходного, происходит дезорганизация реакций.

Механизм развития стресс-реакции:

1) фаза тревоги – активация внимания, нервных, эмоциональных центров, изменение поведения

2) активация симпатического отдела НС (ядра заднего отдела гипоталамуса, ретикулярной формации и боковых ядер спинного мозга). В гипоталамусе вырабатывается норадреналин, активирующий как симпатические центры головного мозга, так и симпатико-адреналовую систему (возбуждение последней ведет к включению следующего этапа). При этом усиливается работа сердца, сужаются артерии не работающих органов, сужаются вены, расширяются трахея и бронхи, повышается ОЦК, кровоток перераспределяется (в неработающих органах меньше, в работающих больше), увеличивается гликогенолиз, липолиз в жировой ткани, уровень глюкозы и жирных кислот (используются сердцем и скелетными мышцами) в крови. В случае продолжения действия стрессора подключается следующий механизм.

3) активизация мозгового вещества надпочечников и выделение катехоламинов (А и НА) вследствие эффектов симпатоадреналовой активизации. Эти эффекты более продолжительны, чем эффекты симпатической системы. Повышение катехоламинов в крови увеличивает активность гипоталамических нейронов и активность питуицитов аденогипофиза. В результате из гипоталамуса выделяется кортикотропинрилизинг гормон, из аденогипофиза – АКТГ

4) активация системы гипоталамус-аденогипофиз-кора надпочечников. Из коры надпочечников выделяются кортикостероиды.Кортикостероиды (в частности альдостерон) повышают реабсорбцию Nа+ и воды в канальцах почек. В то же время клетки ЮГА выделяют ренин, превращающий неактивный ангиотензиноген в активный ангиотензин. Включение этих гормонов ведет к увеличению объема внеклеточной жидкости, нормализации АД и микроперфузии тканей. Этому же способствует действие АДГ на канальцы почек.

Для включения этого сложного механизма необходима мобилизация энергетических ресурсов организма с последующей активации анаболизма и угнетения катаболизма из-за избыточного содержания катехоламинов в крови и АКТГ. При этом поступление пищи во время экстремальных ситуаций обычно затруднено или прекращается, поэтому возникает отрицательный энергетический баланс.

Совместное действие катехоламинов и глюкокортикоидов в условиях стресса обеспечивает:

1) длительное стойкое повышение ОЦК, перераспределение кровотока, хорошее кровоснабжение работающих органов

2) обеспечивает устойчивость источников энергии для нейронов и доставку в мозг, мышцы, сердце кислорода и питательных веществ, хороший уровень давления крови

3) механизмом может быть включение гипоталамо-гипофизарной системы 4) включение в стресс-реакцию щитовидной железы и ее гормонов.

Все вышеназванные системы получили название стресс-реализующие системы:

1) Симпатический отдел ВНС

2) Мозговой и корковый отделы надпочечников

3) Симпатический отдел ВНС, кора больших полушарий, ретикулярная формация, ядра боковых рогов спинного мозга, ствол мозга, гипоталамус, аденогипофиз, глюкокортикоиды.

Стресс-лимитирующие системы:

1) ГАМК-ергическая система (основной нейромедиатор ГАМК)

2) Парасимпатический отдел ВНС

3) Антиоксидантная система

4) Опиатная система (активируют опиаты)

5) Простагландиновая (система производных арахидоновой кислоты)

Теория Г. Селье, ее достоинства и недостатки.

Одним из первых основателей учения о неспецифической защитно-приспособительной реакции организма на повреждение является Г. Селье. Разработанная им теория показала стадийность возникающего синдрома вне зависимости от характера стрессора, обосновала необходимость лечебного применения кортикостероидов, доказала важную роль гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в адаптации организма к окружающей среде. Стресс-реакция, согласно Селье, определяется взаимодействием противовоспалительных гормонов (глюкокортикоидов) и провоспалительных гормонов. К последним Г. Селье относит минералокортикоиды и соматотропный гормон гипофиза, который в экспериментальных условиях способствует развитию воспалительной реакции. Высказывается предположение, что соматотропный гормон гипофиза либо сенсибилизирует ткани к действию минералокортикоидов, либо стимулирует выработку минералокортикоидов корой надпочечников. Эти гормоны, влияющие на течение воспалительной реакции, названы адаптивными гормонами.

Нарушение равновесия между про- и противовоспалительными гормонами, по представлениям Г. Селье, может быть вызвано рядом факторов:1) действием обусловливающих факторов - генетических, диетических, влиянием других стрессоров и т. п.;

2) абсолютным преобладанием тех или иных гормонов адаптации в связи с избыточным или недостаточным выделением провоспалительных или противовоспалительных гормонов;

3) нарушением обмена гормонов на периферии;

4) изменением чувствительности тканей к действию гормонов.

По мнению Селье, преобладание провоспалительных гормонов приводит к развитию гипертонии, нефросклероза, воспалительных реакций - тех болезненных состояний, которые в особых экспериментальных условиях могут быть воспроизведены введением избыточных количеств дезоксикортикостерона. Преобладание противовоспалительных гормонов приводит к генерализации инфекции, развитию некрозов в связи со снижением защитных сил организма. При этом даже кратковременное нарушение равновесия может создать условия для развития болезней адаптации. Рассмотрим общие эффекты глюкокортикостероидов. Глюкокортикоиды регулируют метаболизм белков и углеводов, способствуют мобилизации глюкозы, жиров и аминокислот в период стресса, а также подавляют естественную воспалительную реакцию организма и оказывают иммуносупрессивное действие. Глюкокортикоиды оказывают угнетающее воздействие при всех видах воспалительных реакций, включая воспалительный ответ на инфекции, реакции гиперчувствительности, реакции при аутоиммунных заболеваниях и вызванные химическими или физическими факторами. Глюкокортикоиды оказывают противовоспалительное и иммуносупрессивное воздействие за счет различных механизмов. К ним относятся:

- снижение выделения гистамина базофилами;

- снижение выработки медиаторов воспаления (цитокинов, простаноидов и лейкотриенов);

- снижение клональной пролиферации Т-клеток и снижение активности Т-хелперов;

- сужение кровеносных сосудов и снижение проницаемости капилляров.

Все это ослабляет реакцию организма на инфекции и может замедлить процесс выздоровления.

Эндогенные глюкокортикоиды также оказывают определенное минералокортикоидное действие — способствуют задержке натрия в организме и усилению выведения калия, что, в конце концов, может стать причиной артериальной гипертензии, гипернатриемии и гипокалиемии.Рассмотрим основные эффекты кортизола.

а) повышает уровень глюкозы в крови за счет глюконеогенеза (синтез глюкозы из АК или СЖК в печени и почках)

б) липолиз в жировой ткани

в) катаболическое действие на большинство органов и тканей, мышечную ткань, железистые ткани, тимус, клетки костей. Исключение составляет печень. В ней этот гормон оказывает анаболическое действие, повышая синтез белков и образование гликогена. В ГМК сосудов увеличиваются синтез адренорецепторов и выход их на клеточные мембраны

г) иммуносупрессивное действие, цитолитическое действие на лимфоциты, эозинофилы

д) противоаллергическое действие за счет угнетения ИС и за счет снижения синтеза простагландинов

е) противовоспалительное действие, но вместе с этим в слизистой оболочке желудка и кишечника образуются язвы.

Противовоспалительное и иммуносупрессивное действие кортикостероидов заключается в подавлении воспалительной реакции организма на травмы и инфекции. Это означает более длительное заживление ран. Пациенты, принимающие кортикостероиды, также больше подвержены риску заражения инфекциями, причем эти заболевания могут развиваться очень быстро и протекать атипично. Несмотря на вероятность того, что применение кортикостероидов у пациентов с инфекционными заболеваниями может обострить течение болезни, кортикостероиды можно использовать для лечения инфекций в случае очень сильной воспалительной реакции организма.

Наряду с учением об общем адаптационном синдроме, Селье ввел представление о местном адаптационном синдроме, показав экспериментально, что очаговая воспалительная реакция проходит те же фазы, что и общая реакция.

У теории Г. Селье имеется ряд недостатков: гипоталамус и надпочечники являются не отдельной системой, а частью общей взаимосвязанной эндокринной системы, реагирующей на стресс тоже целостно. Например, регулирующий эндокринные функции в зависимости от циркадных ритмов мелатонин, вырабатываемый эпифизом, способен угнетать секрецию гонадолиберина, что приведет к снижению продукции ФСГ и ЛГ. При этом и со стороны гипоталамуса наблюдается контроль, благодаря адренергической регуляции в условиях стресса увеличивается синтез мелатонина, обеспечивающего седативный, анальгезирующий и снотворный эффект.

Кроме того, теория Селье содержит положение, что все заболевания возникают из-за нарушения про- и противовоспалительных гормонов. На этот счет существуют возражения, что возникновение заболеваний в не обязательно в результате этого дисбаланса. Модели ряда заболеваний, полученные в эксперименте при воздействии провоспалительных гормонов, могут быть созданы в условиях, весьма далеких от тех, которые могут иметь место в человеческой физиологии и патологии. Так, для того, чтобы получить у экспериментального животного нефросклероз, необходимо произвести одностороннюю нефрэктомию, подвергнуть животное экспозиции на холоду, нагрузке натрием и ввести очень большие дозы дезоксикортикостерона. Нет никаких данных, что аналогичные явления могут быть вызваны стрессором в естественных условиях.

Распространение теории и недостаточное изучение всего действия глюкокортикоидов привело к злоупотреблению кортикостероидами в клинике и развитию синдрома отмены у больных, кора надпочечников которых утратила способность к продукции эндогенных гормонов из-за атрофии или гипоплазии.

Так как синтез кортикостероидов происходит под воздействием АКТГ, который, в свою очередь, регулируется кортиколиберинами и статинами гипоталамуса, катехоламинами, вазопрессином, рассмотрим механизм продукции гормонов в стрессовой ситуации.

Так, под влиянием адреналина происходит высвобождение АКТГ во время стрессовых ситуаций, а такие факторы, как чрезмерная жара или холод, токсины, травмы или инфекции, приведут к увеличению количества свободных кортикорилизинг гормонов, что по механизму прямой связи спровоцирует синтез гормонов коры надпочечников.В результате при стрессе продукция кортизола может превышать обычную в десять раз.

Но при введении в организм экзогенных кортикостероидов по механизму обратной связи происходит ингибирование АКТГ, снижается выработка эндогенных гормонов коры надпочечников, и железы не способны обеспечить организм должным уровнем гормонов при стрессе. Поэтому пациентам, принимающим кортикостероиды более трех недель, следует увеличивать их дозу при дистрессах в зависимости от угнетения функции коры надпочечников.

Чтобы после отмены препаратов избежать синдрома отмены, следует постепенно снижать дозу кортикостероидов. В таком случае надпочечники успевают восстановить свои функции и при отмене препарата синдром отмены не возникнет.

Список использованных ресурсов:

1. www.f-med.ru Эндокринология. Понятие стресса. 2011г.2. extremed.ru Экстремальная медицина. Теория Селье о реакции организма на повреждение. Достоинства и недостатки. 2010г.

3. dendrit.ru Физиология гипоталамо-гипофизарной системы.2009г.4. dendrit.ru Физиология. Понятие о нейрогуморальных отношениях и гуморальной регуляции. 2008г.

5. dendrit.ru Физиология адаптации. 2010г.

6. dendrit.ru Физиология эндокринной системы. 2008г.7. journal.airmed.com — Стероиды, руководство по применению, побочные эффекты, начало и завершение приема. 2014г.

8. Оценка хаотичной динамики параметров вектора состояния организма человека с нарушениями углеводного обмена в аспекте теории адаптации.Добрынина И.Ю., Дроздович Е.А. - Весник СурГУ Медицина. 2008.

9. Истоки одной стратегии для лечения атеросклероза и артериальной гипертензии. Яблучанский Н.И., Макиенко Н.В., Мартимьянова Л.А., Лысенко Н.В., Бычкова О.Ю. Вестник Харьковского НУ им. В.Н. Каразина. Медицина. 2011

10. Роль гормональной регуляции и стресса во взаимодействии сна и биоритмов при старении. - Гудошников В.И. Успехи геронтологии. 2014

11. Молекулярно-клеточные механизмы развития депрессии. Роль глюкокортикоидов. Григорьян Г.А., Дыгало Н.Н., Гехт А.Б., Степаничев М.Ю., Гуляева Н.В. Успехи физиологических наук 2014

12. Пластичность нейроэндокринной и гуморальной систем в раннем возрасте. Захарова Л.А. Известия РАН. Серия биологическая. 2014

13. dendrit.ru Физиология. Стресс. 2009.

14. f-med.ru Эндокринология. Физиология коры надпочечников. 2007.

15. f-med.ru Эндокринология. Биологические эффекты глюкокортикоидов. 2008.

Код для цитирования: Скопировать