第九章应激(stress)主要内容:概述应激时的躯体反应心理性应激应激时机体功能代谢的变化及与疾病的关系病理性应激的临床处理原则第一节概述一、应激概念的形成和发展1.1929年,美国生理学家W.B.Cannon首先发现,动物在格斗–逃跑反应(fightandflightresponse)时,血中去甲肾上腺素增多,他因此提出了交感神经系统在机体紧急情况下起重要作用的紧急学说(emergencytheory)。
2.30年代末,Selye用形态学方法发现,动物受到各种有害因素作用时,出现肾上腺皮质细胞、胸腺、淋巴结和胃肠道等器官的一系列变化,称之为全身适应综合征,并提出垂体—肾上腺皮质激素分泌增多在全身适应综合征中起重要作用。
并首次将应激分为良性应激和劣性应激。
作用:增强认知功能,使机体保持一定的唤起状态,对环境变化保持积极反应。
(2)劣性应激(distress)持续的劣性应激损害认知功能,如持续噪声使儿童学习能力下降。
二.应激的概念1.应激(stress):是指机体在受到一定强度的应激原(躯体或心理刺激)作用时所出现的全身性非特异性适应反应,也称为应激反应(stressresponse)。
2.全身性非特异性适应反应:心跳加快、BP↑支气管扩张肌肉紧张、胃肠松弛分解代谢↑、血糖↑、负氮平衡血浆急性期反应蛋白↑二、应激原和应激反应的分类1.应激原是能导致应激的因素,包括理化和生物学因素以及社会心理因素。
作用:促进体内物质代谢,调动器官储备功能,增加人的活力,提高机体的认知/判断等能力。
作用:代谢紊乱和器官功能障碍,导致疾病。
第二节应激的躯体反应(应激的发生机制)应激的躯体反应一、神经内分泌反应二、免疫系统的反应三、急性期反应四、细胞反应一、神经内分泌反应蓝斑-交感-肾上腺髓质系统兴奋(Sympathetic-adrenalmedullasystem)下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统兴奋(Hypothalamus-pituitary-adrenalcortexsystem)其他激素的反应(Otherendocrineresponses)全身适应综合征(generaladaptationsyndrome)血浆中去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(E)浓度迅速升高。
强烈应激时,去甲肾上腺素可升高10~45倍,肾上腺素可升高4~6倍。
3、代偿意义(1)对心血管系统的影响交感-肾上腺髓质兴奋及儿茶酚胺释放增多使心率增快、心肌收缩力增强和外周阻力增加,提高心输血量和血压;(2)血液重新分布皮肤、内脏、肾(α受体)等血管收缩,冠状血管和骨骼肌血管(β受体)扩张,脑血管口径无明显变化,保证了心、脑、骨骼肌血液供应;(3)对呼吸的影响儿茶酚胺引起支气管扩张,肺泡通气量增加,提供更多的氧;(4)对代谢的影响促进糖原、脂肪分解,通过生物氧化增加能量供应。
4、对机体的不利影响(1)(腹腔)小血管的持续收缩,导致组织缺血、缺氧→可诱发应激性溃疡;(2)外周小血管的持续收缩→BP升高,可发生应激性高血压;(3)心率增快,心肌耗氧量增加,导致心肌缺血;(4)儿茶酚胺使血小板数目增多、黏附聚集性增强,也可使白细胞数及纤维蛋白原浓度升高,使血液粘滞度增加,促进血栓形成。
PS:CRH:促肾上腺皮质激素释放激素ACTH:促肾上腺皮质激素GC:糖皮质激素3.代偿意义—GC作用(外周效应)提高机体的适应能力(与抗损伤、生存有关)(1)促进蛋白质分解和糖异生,补充肝糖原储备;抑制外周组织对葡萄糖的利用,提高血糖水平;(2)保证儿茶酚胺及胰高血糖素的脂肪动员作用;维持循环系统对儿茶酚胺的反应性(允许作用,permissiveaction);Ps:GC的允许作用:某些激素如儿茶酚胺类只有在GC存在时才能发挥其效应,称为----GC对儿茶酚胺的允许作用:去肾上腺厚,循环系统对儿茶酚胺的反应性减弱甚至不反应,因此去肾上腺动物应激时易发生低血压和循环衰竭。
儿茶酚胺、胰高血糖素、生长素引起脂肪动员增加、糖原分解增加等效应也必须有GC存在。
(3)稳定溶酶体膜,防止或减轻溶酶体酶对组织细胞的损害;(4)抑制嗜中性白细胞的活化,抑制炎症介质和细胞因子的活化,具有抗炎、抑制免疫的自稳作用。
4、HPA持续兴奋对机体的不利影响(1)抑制免疫反应,明显抑制免疫系统,机体免疫力下降,易感染。
(2)可产生一系列代谢改变血脂、血糖升高,胰岛素抵抗等(3)抑制多种激素分泌,引起相应功能变化GC抑制性腺轴GC抑制甲状腺轴CRH持续作用使生长激素分泌减少:心因性侏儒(4)行为改变:抑郁症、异食癖、自杀倾向等三、其他神经内分泌变化1、胰高血糖素和胰岛素交感神经兴奋→(作用于胰岛的α细胞)胰高血糖素分泌增多,(作用于胰岛的β细胞)胰岛素分泌减少→血糖水平升高,满足机体需要;胰岛素抵抗(即外周组织对胰岛的反应性降低)→减少胰岛素依赖组织对糖的利用,保证创伤组织和胰岛素非依赖组织获得充分的葡萄糖。
2、调节水盐平衡的激素手术等应激原可引起抗利尿激素分泌增加,也可激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统使血浆中醛固酮增多,从而促进水、钠的重吸收→尿量减少→利于维持血容量。
3、β-内啡肽镇痛,抑制交感-肾上腺髓质过度兴奋,抑制ACTH及GC的过多分泌4、其他激素TRH、TSH、GnRH、LH、FSH、T4、T3、催乳素等。
四.全身适应综合征(generaladaptationsyndrome,GAS)1.概念:应激原持续作用于机体,应激表现为动态的连续过程,这种过程由有害因素引起,以神经内分泌变化为主要特征,具有一定适应代偿意义,但最终导致内环境紊乱和疾病。
称为全身适应综合征。
2.三个时期及其特点3.三个阶段是一个连续过程上述三个阶段并不一定都依次出现多数应激只引起第一、第二期的变化,只有少数严重的应激反应才进入第三期。
4.GAS是对应激反应的经典描述,理论基础是应激时的神经内分泌反应,特别是蓝斑-交感-肾上腺髓质系统和下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统的作用。
但是该学说的理论是不全面的:①未观察到器官、细胞、基因水平变化;②建立在动物实验基础上,未能观察精神心理应激的变化。
二、应激时免疫系统的反应1.应激,如感染、急性损伤可直接引发免疫反应,也可通过神经内分泌系统导致免疫功能的改变(免疫器官和免疫细胞受到神经和内分泌系统的支配)。
2.免疫系统则可通过产生的多种神经内分泌激素和细胞因子,改变神经-内分泌系统的活动。
3.神经、内分泌和免疫系统通过相互间的作用,共同参与对应激的调控。
三、急性期反应(Acutephaseresponse,APR)1.是感染、烧伤、大手术、创伤等应激原诱发机体产生的一种快速的防御反应。
可表现为体温升高、血糖升高、补体增高、外周血吞噬细胞数目增多和活性增强等非特异性免疫反应,还表现为血浆中一些蛋白质浓度的迅速变化。
2.APR时血浆中浓度迅速变化的蛋白质称为急性期蛋白(acutephaseprotein,APP)。
(1)APP属于分泌型蛋白,种类很多,主要由肝脏产生。
单核-巨噬细胞、成纤维细胞、血管内皮细胞等也可产生少量APP。
(2)正常血浆中APP含量一般较低或甚微。
在APR时,有些APP可增加20-1000倍(表9-4),称为正性APP;少数蛋白质在APR时反而减少,如白蛋白,前白蛋白,运铁蛋白等,称为负性APP。
3.APP生物学功能(1)抑制蛋白酶活性,避免组织过度损伤(2)参与凝血和纤溶:凝血因子Ⅷ、纤维蛋白原:损伤早期促进凝血纤溶酶原:凝血后期促进纤溶系统的激活,有利于纤维蛋白凝块溶解(3)抗感染、抗损伤—C反应蛋白促进损伤细胞的修复、增强单核细胞的吞噬功能—血清淀粉样蛋白A、纤维连接蛋白(4)其他作用:抑制自由基产生—铜蓝蛋白促进亚铁离子的氧化PS:C反应蛋白(C-reactiveprotein,CRP)在损伤的6-8h内,血清CRP量迅速升高,并在48-72h达高峰。
作用机制:与细菌的细胞壁结合,发挥抗体样调理作用激活补体经典途径,促进吞噬细胞功能抑制血小板磷脂酶,减少炎症介质的释放4.APP的不利影响(1)引起代谢紊乱、贫血、生长迟缓、恶病质等;(2)某些慢性应激患者,血清淀粉样蛋白A浓度升高可能导致某些组织发生继发性淀粉样变。
四、细胞对应激原的反应应激反应是非常保守的反应,不仅存在于高等动物,也存在于低等动物及单细胞。
当细胞处于不利环境(低氧、冷、热、营养缺乏等)和遇到有害刺激(氧自由基、射线、化疗药物等)时所产生的防御或适应性反应称为细胞应激(cellularstress)。
热休克反应/热应激是最早发现的细胞应激类型。
(一)热休克反应与热休克蛋白1、热休克反应(heatshockresponse)指生物细胞在热刺激或其他应激原作用下所表现出的以基因表达改变和热休克蛋白生成增多为特征的反应。
也称热应激。
2、热休克蛋白(Heatshockprotein,HSP)是指在热应激或其他应激原作用时新合成或合成增多的一组蛋白质。
(非分泌型蛋白)HSP的表达是与损伤因素的性质无关的非特异性反应,故HSP又称应激蛋白(stressproteins,SP)(1)产生:热休克可以激活转录因子热休克因子(heatshockfactor,HSF),诱导热休克蛋白(heatshockprotein,HSP)的生成。
此外低氧、缺血、活性氧、基因毒物质、ATP缺乏、以及感染等也可快速诱导HSP的生成。
PS:应激诱导热休克蛋白的表达:(具体过程)①在非应激细胞中,HSF以单体形式存在胞质中,与HSP70结合,不表现转录活性。
②多种应激原导致蛋白变性,变性蛋白与HSP70结合使HSF游离并激活,激活的HSF形成活性三聚体入核,与热休克蛋白基因上游的热休克元件HSE结合,促进HSP进一步表达。
(2)分类按分子量分为HSP110、HSP90、HSP70、HSP60和小分子HSP等。
(3)生物学特点①存在的广泛性②结构的保守性③诱导的非特异性(4)HSP的生物学功能帮助蛋白质的折叠(folding)、移位(translocation)、复性(renaturation)和降解(degradation)—分子伴侣(molecularchaperone)功能。
PS:应激状态下,应激原导致蛋白质变性,使之成为未折叠的或错误折叠的多肽链,疏水区域重新暴露,互相结合而形成蛋白质聚集物,损伤细胞。
热休克蛋白通过其C末端的疏水区与新结合的尚未折叠的肽链或变性蛋白暴露的疏水区域结合,并依赖N端的ATP酶活性,发挥分子伴侣的作用。
HSP具有分子伴侣的作用:(1)帮助新合成蛋白质正确的折叠和运输;(2)促进变性蛋白的复性,防止它们的凝聚;(3)当蛋白质损伤严重不能复性时,协助蛋白酶系统对它们进行降解。
(二)其他类型的细胞应激1.除了热刺激外,能导致细胞应激的其他应激原还有:射线、紫外线、低氧、营养缺乏、温度或渗透压改变、过量的活性氧(ROS)等。
2.细胞的应激反应包括一系列高度有序事件,如细胞对应激原的感知,应激原诱发的细胞内信号转导和激活特定转录因子,导致基因表达的改变,诱导多种特异性和非特异性的对细胞具有保护作用的蛋白。
若细胞损伤较严重,则可通过诱导细胞凋亡或导致细胞死亡来清除损伤细胞,维持内环境稳定。
第三节心理性应激心理性应激(psychologicalstress)是指机体在遭遇不良事件或主观感觉到压力和威胁时产生的一种伴有生理、行为和情绪改变的心理紧张状态。
一、心理性应激时的情绪和行为改变1.应激的作用是双重的:①适当应激——导致积极的心理反应,提高个体的警觉水平,有利于集中注意力,提高判断和应对能力。
②应激过强、过久——导致不同程度的精神障碍,表现为焦虑、紧张、害怕、孤独、易怒、不合群、仇恨和沮丧等,甚至出现抑郁、自闭和自杀倾向。
③心理性应激还可改变人们相互之间的社会行为方式,使人行为异常,出现敌意的、自私的或攻击性倾向。
如体育竞技、战争等。
2.①战时心理应激:战时心理应激反应是一种突然或逐渐发生的士兵作战能力的崩溃并伴有躯体、心理症状的反应。
战时应激包括极端恶劣生存环境、精神超负荷紧张及超强度作业等在内的多种军事应激因素所致机体生理、病理性损伤,可使军人失去作战能力,直接造成部队的非战斗减员。
②创伤后应激障碍(posttraumaticstressdisorder,PTSD):又称延迟性心因性反应(delayedpsychogenicreaction),是指受到严重而强烈的精神打击(如经历恶性交通事故、残酷战争、凶杀场面或被强暴后等)引起的延迟出现或长期持续存在的心理精神障碍。
个体以反复重现和体验先前的恐怖经历或目睹的应激场面为特征,表现为极度恐惧、痛苦和无助,并伴有情绪的易激惹和回避行为。
③非典应激:2003年我国部分地区发生“非典”疫情,与传统意义上的自然灾害如地震、洪水等明显不同:它辐射人群广、一般生活难以识别谁是“非典”、没有明显的结束期以及尚无有效的治疗方案等,给人们蒙上了神秘与恐怖的面纱。
一些人感到恐慌以外,甚至出现抑郁、紧张焦虑、强迫性的反复洗手、睡眠质量下降等的精神卫生问题,还有一些人可能会出现“创伤后应激障碍”,迁延不愈,更是给患者本人和家庭等带来沉重的负担。
二、心理应激对认知的影响适度的心理应激可集中注意力,提高认知、判断和应对能力。
反复应激可引起海马结构与功能异常,导致认知能力降低。
PS:常见心身疾病:四、影响心理性应激发生的因素同样一个应激原作用于个体后,是否发生应激和发生的强度可因人而异,其中的影响因素包括:性格类型经历和经验应激原是否具有可预期性和可控制等第四节应激时机体功能代谢的变化及与疾病的关系1.应激时出现的一系列生理反应(神经-内分泌、体液和细胞水平的变化)和心理反应,会导致机体物质代谢和功能变化,使机体能迅速适应变化的内外环境,产生保护性作用。
2.注意两个概念的区分:应激性疾病:由应激引起的疾病,如应激性溃疡。
如原发性高血压、支气管哮喘、抑郁症。
一、物质代谢的变化应激时,机体物质代谢变化表现为高代谢率(糖、蛋白质、脂肪分解代谢增强,合成代谢减弱)。
病人出现消瘦、体重下降、贫血,创面愈合迟缓,抵抗力降低。
二、心血管功能改变和异常应激时,交感神经被激活,大量儿茶酚胺和加压素被释放,加上肾上腺皮质分泌大量糖皮质激素,循环与组织肾素–血管紧张素系统激活,使心率增快,心肌收缩力增强,心排血量增加,血压升高,从而保证应激状况下组织,特别是重要脏器的供血需要。
Eg:高血压和冠心病、心律失常和心源性猝死PS:高血压的发生机制:①交感-肾上腺髓质兴奋,血管紧张素增多,使外周小动脉收缩,外周阻力增加;②醛固酮、血管升压素分泌增多,钠水储留,增加循环血量;③GC分泌增多使血管平滑肌对儿茶酚胺更加敏感。
该病以20~50岁发病者居多,女性多于男性。
临床上主要表现为慢性和反复发作的腹痛、腹胀、腹鸣、便秘或腹泻等症状,但没有发现肠道明显的形态和生化方面的异常。
(二)应激性溃疡(stressulcer)指机体在遭受严重应激,如严重创伤、大手术、重病等情况下,出现胃、十二指肠黏膜的急性病变。
表现为胃、十二指肠黏膜的糜烂、浅表溃疡、渗血等,少数溃疡可发生穿孔。
发生机制:1.胃肠黏膜缺血:交感肾上腺髓质系统兴奋—内脏血管收缩,血流量减少—胃肠黏膜缺血;黏膜缺血及GC分泌增多导致蛋白质的分解大于合成,胃上皮细胞再生和修复能力降低。
2.黏膜屏障功能减弱:①黏膜缺血—上皮细胞能量不足—碳酸氢盐和粘液不足;GC增加盐酸和胃蛋白酶分泌,抑制粘液分泌—胃黏膜屏障破坏—H+从胃腔顺浓度差进入黏膜。
②黏膜血流量减少—不能及时将进入黏膜内的H+运走—H+积聚在胃黏膜—溃疡。
3.其他损伤因素:①应激时常有酸中毒,HCO3-减少,降低黏膜对H+的缓冲能力;②十二指肠中的胆汁酸、溶血卵磷脂及胰酶反流入胃,导致胃黏膜损伤;③胃肠粘膜富含黄嘌呤氧化酶,在缺血再灌注时,生成大量氧自由基,引起黏膜损伤。
严重的心理应激可诱发自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎、系统性红斑性狼疮。
紧张也会成为哮喘发作的诱因。
应激还可使靶组织性腺对性激素产生抵抗,结果可使哺乳期妇女突然断乳;30多岁的妇女出现性欲减退,月经紊乱或停经等。
慢性心理应激还可导致儿童生长发育迟缓,并常伴有行为异常,如抑郁、异食癖等,被称为心理社会呆小状态或心因性侏儒(psychogenicdwarf)。
六、其他系统的改变(一)血液系统的变化1.急性应激:凝血因子和血小板增多,血液凝固性增高。
2.慢性应激:贫血、低色素血症、红细胞寿命缩短等。
(二)泌尿系统的变化尿量减少,尿比重增高,水钠排泄减少。
(1)交感-肾上腺髓质系统兴奋,肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活,肾入球小动脉收缩,肾小球滤过率下降;(2)醛固酮及血管升压素(ADH)分泌增加,肾小管对钠水重吸收增多。
应激缓解后可恢复,应激持续存在可导致肾小管坏死。
PS:1.病理性应激的临床处理原则:消除应激原(躯体的和心理的)心理疏导补充营养综合治疗2.心理应激的六种有效缓解方法当人在遇到一些重大事件及挫折后往往会出现心理障碍,有可能导致心理疾病,称为应激心理障碍。
此时不必过于紧张,以下几种方法能帮助缓解。
一、精神胜利法:当你的事业、爱情或婚姻不尽如人意时,在经济上得不到合理对待而伤感时,在你遇到人身攻击或不公正的待遇而气愤时,你不妨用一下阿Q精神来调适心理的失衡。
二、难得糊涂法:这是心理环境免受侵害的保护屏障。
在对一些非原则的问题上“糊涂”一把,以恬淡平衡的心境对待生活中的各类事物。
三、随遇而安法:当在日常生活中,遇到一些不愉快的事物,生老病死、天灾人祸都会不期而至,以恬淡及随遇而安的心态去对待生活,你将拥有一片宁静而清新的心灵天地。
四、幽默人生法:当你受到挫折或处于尴尬紧张的境遇时,不妨用幽默来化解困境,维持心态的平和。
幽默是人际关系的润滑剂,使人的心境变得豁达而开朗。
五、宣泄积郁法:宣泄是人的一种正常的心理和生理需要。
悲伤忧郁时不妨与亲人朋友倾诉,或进行一项你所喜爱的运动,也可以作一次旅行来改变心境。
六、音乐冥想法:当你出现各类不良情绪时,如焦虑、抑郁、紧张时,不妨进行一次心灵的SAP,即音乐冥想。