DOI 10.24411/2658-3569-2020-10106

Гомеостаз в факторной структуре противодействия организменному стрессу

Homeostasis in the factor structure of counteracting organismic stress 

Арсаханова Гайна Абдулловна, к.м.н., доцент, зав. кафедрой гистологии и патологической анатомии, Медицинский институт, Чеченский Государственный университет

Arsakhanova Gayna Abdullovna, Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Histology and Pathological Anatomy, Medical Institute, Chechen State University

Аннотация. Для обеспечения жизни необходимо поддерживать гомеостаз. Стресс – это состояние, вызванное внешними или внутренними факторами (стрессорами, стресс-факторами), и грозит нарушением гомеостаза. Ему противодействует сложная взаимосвязанная работа нервной и эндокринной систем, а также системы клеточной и молекулярной регуляции, так называемая «стресс-система». Существует огромное количество публикаций, посвященных стрессу, «общему адаптационному синдрому», открытому Гансом Селье. Им было установлено, что при действии неспецифических факторов (холод, хирургический шок, чрезмерная физическая нагрузка, интоксикация сублетальными дозами препаратов) реакция на повреждение не зависит от вида действующего фактора, патофизиологические изменения, возникавшие у животных, имели общие черты. Наиболее характерными были: гипертрофия надпочечников, инволюция тимуса и язвообразования в желудочно-кишечном тракте. Этот синдром был определен Гансом Селье как «стресс». Впоследствии появилось понятие о «болезнях адаптации», к которым исследователь относил гипертензию, нефросклероз, ревматические болезни.

Summary. To ensure life, homeostasis must be maintained. Stress is a condition caused by external or internal factors (stressors, stress factors), and threatens with disruption of homeostasis. It is counteracted by the complex interconnected work of the nervous and endocrine systems, as well as the system of cellular and molecular regulation, the so-called «stress system». There are a huge number of publications devoted to stress, the «general adaptation syndrome» discovered by Hans Selye. He found that under the action of nonspecific factors (cold, surgical shock, excessive physical exertion, intoxication with sublethal doses of drugs), the reaction to damage does not depend on the type of the acting factor; the pathophysiological changes that occurred in animals had common features. The most characteristic were: adrenal hypertrophy, involution of the thymus and ulceration in the gastrointestinal tract. This syndrome was defined by Hans Selye as «stress». Subsequently, the concept of «diseases of adaptation» appeared, to which the researcher attributed hypertension, nephrosclerosis, rheumatic diseases.

Ключевые слова: неспецифические факторы, физическая нагрузка, повреждение, эндокринная система, язвообразования.

Keywords: nonspecific factors, physical activity, injury, endocrine system, ulceration.

За 80 лет, прошедших с даты открытия Ганса Селье, проблему стресса изучало много ученых, за это время разросся перечень факторов, способствующих развитию стресса, а также расширилось понимание того, насколько большое количество болезней и патологических состояний могут вызвать стрессогенные факторы. К последним, кроме физических, химических и других «классических» раздражителей, также относят и психо-эмоциональные, социально-экономические факторы и другие, эволюционно отстают от существующих механизмов адаптации, хотя вызывают такой же комплекс реакций, который описан Гансом Селье.

Основными действующими звеньями стресс-системы является гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось и вегетативная нервная система, которые взаимодействуют с центральной нервной системой, периферическими органами и тканями. Индивидуальность ответа на стресс определяется генетическими, экологическими факторами, и особенностями развития индивидуума. Неэффективная реакция на стресс может привести к развитию заболеваний. Кроме того, чрезмерные или длительные стресс-факторы могут нарушать некоторые физиологические функции, в том числе, и рост, размножение, обмен веществ, работу иммунной системы, могут менять поведение и развитие личности. Критическими периодами в формировании адекватной реакции на стресс являются внутриутробное развитие, постнатальный период, детство и подростковый возраст. При этом наблюдается высокая пластичность стресс-системы и особая уязвимость к действию стресс-факторов.

Развитие общества сопровождается появлением новых таких факторов, отличающиеся от известных ранее как по силе, так и по направленности. Именно поэтому в последнее время активно проводится исследование социальных заболеваний, имеющих иное, не медико-биологическое происхождение, их называют «болезни экологии», «болезни цивилизации», «социальная патология», «социальный патогенез» и др.

Одним из видов стресса, что на сегодня является актуальным и активно исследуется, является психоэмоциональный стресс, последствия которого достигли критической точки, за которой происходит деградация общества, массовая потеря здоровья и вымирание [2]. Недовольство социально-экономическими изменениями, военные конфликты, рост преступности, социальная дезориентация, духовная деградация, экологические катастрофы и другие факторы приводят к развитию психоэмоционального стресса.

Согласно теории П. К. Анохина, пусковым фактором формирования психоэмоционального стресса являются «конфликтные ситуации», когда нет возможности достичь положительных для субъекта результатов в решении биологических или социальных проблем. Именно в таких» конфликтных ситуациях » первичной реакцией ЦНС является формирование психоэмоционального стресса, представляющего собой системную реакцию многочисленных функциональных систем, которые вовлекаются в нее через вегетативную и гипоталамо-гипофизарную системы.

Исследования Судакова К. В. обнаружили, что эмоциональный стресс, формирующийся в конфликтных ситуациях, ведет к активации лимбико-ретикулярных структур мозга, что приводит к дезинтеграции взаимоотношений функциональных систем гомеостатического уровня, нарушает информационные взаимосвязи результатов их работы. При длительном стрессорном воздействии некоторые функциональные системы поддерживают полезные для организма результаты изолированно. Некоторые системы усиливают свою саморегуляторную деятельность. Однако, когда эмоциональный стресс длительный, может произойти «прорыв» слабого звена и механизмы саморегуляции нарушаются, в результате стойко нарушается та или иная функция и формируется устойчивый метаболический патологический процесс.

Стресс-система получает и объединяет большое количество нейросенсорной, лимбических, гематологических сигналов, различными путями поступают к ее центрам. Вследствие активации этой системы происходят физиологические и поведенческие изменения, развивается стресс-синдром. При нормальных условиях указанные изменения выполняют адаптивные функции и способствуют выживанию, они не являются специфическими. Меняется поведение: возникает возбуждение, увеличивается внимание, бдительность, возникает обезболивание, одновременно тормозятся вегетативные функции (кормление, размножение). На физиологическом уровне происходит перераспределение ресурсов: возрастает сердечно-сосудистый тонус, частота дыхания, липолиз, глюконеогенез, зато пищеварение, рост, иммунную защиту временно подавляются [5].

Общеизвестно, что физический и психологический стресс, а также связанные с ним эмоции могут негативно влиять на соматическое здоровье, способствуя развитию заболеваний сердечно-сосудистой системы, вызвать ожирение, остеопороз. Психоэмоциональный стресс также может быть пусковым механизмом развития сахарного диабета, иммобилизационный — ишемизации желудочно-кишечного тракта и снижения всасывания глюкозы в тонком кишечнике.

Стрессорные факторы могут вызвать заболевания поджелудочной железы, например панкреатит. Его появление связывают с тем, что первая фаза внешнесекреторной секреции является так называемой «мозговой», в ее основе сложный рефлекторный механизм, реализуемый через ЦНС. На эту стадию приходится от 10 до 50 процентов постпрандиальной секреции. Именно на эту фазу влияют эмоциональные состояния, боль и другие факторы. После действия стрессорных факторов возникает нарушение кровообращения ткани железы, ишемия [1]. При этом нарушается структура проливной системы поджелудочной железы, возникает активация протеолитических ферментов на фоне ингибирования антипротеолитической активности, протеазы поступают в навколопротоковий пространство, лимфо — и кровоток. При этом возрастает давление в системе протоков за счет увеличения вязкости секрета и за счет расширения дуктальных клапанов. Также при экстремальных воздействиях происходит нарушение саморегуляции различных функций организма, в том числе и работы поджелудочной железы.

Эмоциональное напряжение подавляет секреторную активность поджелудочной железы в периоды между пищеварением и в нейрогуморальную фазу секреции, чувствительным является механизм секреции α-амилазы. В этих же исследованиях выявлено, что при реакции на эмоциональный стресс существуют механизмы селективной протоковой и ацинарной чувствительности. Так, наиболее выраженное угнетение амилолитической активности было у ваготоников, липолитической – у нормотоников, снижение объема секрета и бикарбонатов у симпатотоников. При сопряженном действии эмоционального напряжения и физической нагрузки панкреатическая секреция подавляется, за исключением выработки трипсина, его активность возрастает и в базальной, и в стимулированной секреции.

Действие стрессогенов вызывает различные изменения в органах-маркерах стресса у крыс, что зависит от особенностей поведения в тесте «открытое поле». Так у пассивных животных при остром стрессе происходит инволюция тимуса и селезенки, а у активных крыс после такого же воздействия наблюдалась гипертрофия надпочечников [3].

Заболевания пародонта также могут быть вызванными действием стресс-факторов.

При действии социального и иммобилизационного стресса в печени нарушался баланс между образованием свободных радикалов и антиоксидантной системы, увеличивается содержание продуктов ПОЛ, а введение рецепторному антагонисту ИЛ-1β предупреждает накопление последних. При этом токсическое поражение печени усиливается также увеличением образования NO. Одной из патологических действий последнего есть блокировка иона железа в активном центра фермента каталаза, и иона меди в активном центре СОД, что ослабляет антиоксидантную защиту клеток. При взаимодействии оксида азота с супероксидным анион-радикалом образуется реакционно активный пероксинитрит, который поражает различные молекулы, в том числе и антиоксидантные ферменты (СОД, глутатионпероксидазу). В то же время, есть работы, в которых показано своеобразную «антиоксидантное» функцию оксида азота, что может взаимодействовать с супероксиданионом, детоксицируя потенциально опасные активные формы кислорода, его донор, L-аргинин, ингибирует синтез ассиметричного диметиларгинина, что является эндогенным стимулятором оксидативного стресса [7]. Активация синтеза оксида азота увеличивает устойчивость животных к воздействию стресс-факторов при иммобилизационная стрессе, токсическом поражении печени тетрахлоретаном, ожоговой болезни, способствует оптимальному протеканию адаптационных перестроек метаболизма, снижению отрицательных последствий стресс-реакции, а торможение – к активации свободнорадикального окисления, что доказывает важную роль оксида азота в регуляции баланса между про — и антиоксидантными процессами. Блокада синтазы оксида азота увеличивает чувствительность к стрессорным нагрузкам. Были проведены исследования, в которых показано, что иммобилизационно-болевой стресс снижает Ино — и хронотропные резервы сердца. При селективной блокаде нейрональной синтазы оксида азота еще больше снижаются указанные показатели [4]. Неселективная блокировка NO-синтаз имеет еще большее негативное влияние на Ино — и хронотропные показатели взамен, блокирование индуцибельной синтазы оксида азота до и после стресса способствует увеличению инотропных резервов сердца. Дефицит оксида азота способствует большей вазоконстрикции, как следствие – артериальная гипертензия, нарушение работы различных органов, нарушается работа макрофагов.

На сегодня доказано, что оксид азота широко распространен в центральной нервной системе и играет в ней важную роль. Нейрональная no-синтаза расположена в основном на постсинаптических окончаниях. NO функционирует как обычный нейромедиатор у млекопитающих, поскольку он способен свободно мигрировать через клеточную мембрану, может действовать ауто-, паракринно и на расстоянии. Оксид азота является посредником в различных физиологических процессах, например, в высвобождении кортикостерона из надпочечников. Нейрональная синтаза оксида азота широко представлена в гипоталамическом паравентрикулярном ядре, где перекрещиваются симпато-адреналовая система, ось гипоталамус-гипофиз-надпочечники и гипоталамо-гипофизарные регуляторные системы [6]. Эти системы являются основными в нейроэндокринном ответе на стресс. Активация индуцибельной NO-синтазы будет предупреждать развитие нейроэндокринных реакций, лежащих в основе адаптации к стрессу.

В ответ на стрессорную действие, как известно, прежде всего, происходит активация симпатического отдела нервной системы, что сопровождается ростом артериального давления, частоты сердечных сокращений, увеличением концентрации в крови катехоламинов, свободных жирных кислот, глюкозы, а также активизируются гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая, гипоталамо-гипофизарно-гонадная и тиреоидная оси эндокринной регуляции.

Литература

1. Carnio, C., & Auxéméry, Y. (2020). The trauma of the aggressor at the origin of post-traumatic stress disorder: Psycho-legal implications for the “self-traumatized” subject [Le trauma de l’agresseur à l’origine du trouble de stress post-traumatique. Implications psycho-légales concernant le sujet « auto-traumatisé »]. Evolution Psychiatrique, 85(2), 239–250. https://doi.org/10.1016/j.evopsy.2020.03.003
2. Ganaie, H. A., Ali, M. N., & Ganai, B. A. (2020). Melissa officinalis: A potent herb against ems induced mutagenicity in mice. Caryologia, 73(1), 115–123. https://doi.org/10.13128/caryologia-136
3. Kummer, K. K., Mitrić, M., Kalpachidou, T., & Kress, M. (2020). The medial prefrontal cortex as a central hub for mental comorbidities associated with chronic pain. International Journal of Molecular Sciences, 21(10). https://doi.org/10.3390/ijms21103440
4. Lake, S., Nosova, E., Buxton, J., Walsh, Z., Socías, M. E., Hayashi, K., … Milloy, M. J. (2020). Characterizing motivations for cannabis use in a cohort of people who use illicit drugs: A latent class analysis. PLoS ONE, 15(5). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0233463
5. Lindskou, T. A., Weinreich, U. M., Lübcke, K., Kløjgaard, T. A., Laursen, B. S., Mikkelsen, S., & Christensen, E. F. (2020). Patient experience of severe acute dyspnoea and relief during treatment in ambulances: A prospective observational study. Scandinavian Journal of Trauma, Resuscitation and Emergency Medicine, 28(1). https://doi.org/10.1186/s13049-020-0715-2
6. Shah, K., Ramos-Garcia, M., Bhavsar, J., & Lehrer, P. (2020). Mind-body treatments of irritable bowel syndrome symptoms: An updated meta-analysis. Behaviour Research and Therapy, 128. https://doi.org/10.1016/j.brat.2019.103462
7. Woods, J. A., Johnson, C. E., Ngo, H. T., Katzenellenbogen, J. M., Murray, K., & Thompson, S. C. (2020). Symptom-related distress among indigenous Australians in specialist end-of-life care: Findings from the multi-jurisdictional palliative care outcomes collaboration data. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(9). https://doi.org/10.3390/ijerph17093131