- 应激(stress)
- 指机体在感受到各种因素的强烈刺激时,机体为满足其应对需求,内环境稳态发生的适应性变化与重建。
机体功能代谢改变及其机制
神经内分泌反应及其机制
蓝斑-交感-肾上腺髓质系统LSAM
- 中枢效应:主要表现为兴奋、警觉、专注和紧张;过度应激会产生焦虑、害怕、愤怒等情绪反应。
- 外周效应:主要表现为儿茶酚胺水平迅速升高,使机体处于“唤起”状态,保证心、脑、骨骼肌等重要器官在应激反应时的能量需求,包括四个方面:增强心脏功能;调节血液灌流(血液重新分布);改善呼吸功能;促进能量代谢。
损害作用:
- 腹腔内脏血管持续收缩,导致相应器官缺血、缺氧,胃肠黏膜糜烂、溃疡、出血。
- 儿茶酚胺可使血小板数量增加和黏附聚集性增加,促进血栓形成。
- 心律过快和心肌耗氧量增加,导致心肌缺血,严重时可诱发致死性心律失常等。
下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统HPAC
- 中枢效应:适量促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)可使机体保持兴奋和愉快感;CRH 分泌过度,特别是慢性应激时的持续分泌,可导致适应机制障碍,出现焦虑、抑郁等。
- 外周效应:主要由糖皮质激素(GC)介导。
- 正面作用:
- 有利于维持血压:对儿茶酚胺发挥心血管调节作用的允许作用;
- 有利于维持血糖:可保证脑等重要器官的葡萄糖供给;
- 有利于脂动员:对儿茶酚胺、胰高血糖素、生长激素的脂动员作用有允许作用。
- 对抗细胞损伤:GC 的诱导产物脂调蛋白对磷脂酶 A2 的活性有抑制作用,可抑制膜磷脂的降解,增强细胞膜稳定性,减轻溶酶体酶对组织细胞的损伤。
- 抑制炎症反应:抑制中性粒细胞的活化和促炎物质产生,促进炎症介质的产生,从而抑制炎症和免疫反应。
- 不利影响:抑制免疫反应可导致机体免疫力下降;抑制甲状腺和性腺功能,导致内分泌紊乱和性功能减退;导致胰岛素抵抗,血糖和血脂升高。
- 正面作用:
免疫反应
- 一些应激,如感染、急性损伤,可直接导致免疫反应。
- 神经内分泌系统可调节免疫系统的功能。如巨噬细胞、T 淋巴细胞、B 淋巴细胞等免疫细胞表达肾上腺素受体、糖皮质激素受体等多种神经-内分泌激素受体。
急性期反应
急性期反应(APR)是感染、烧伤、大手术、创伤等强烈应激原诱发机体产生的一种快速防御反应,表现为体温升高、血糖升高、分解代谢增强、血浆蛋白含量的急剧变化。与急性期反应相关的血浆蛋白多肽统称为急性期蛋白(APP)。
APP 包括 C-反应蛋白(CRP)、血清淀粉样蛋白 A、α1-抗胰蛋白酶、α1-抗糜蛋白酶、α1-抗酸性糖蛋白、铜蓝蛋白、补体 C3 等。正常情况下,血浆 APP 含量较低并保持稳定。在急性期反应中,不同的 APP 变化不尽相同,甚至含量可能降低(负急性期反应蛋白),如白蛋白、转铁蛋白。
APP 属于分泌型蛋白,主要由肝细胞合成;单核-吞噬细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞也可产生少量 APP。
APP 的生物学功能广泛,主要体现为:
- 抗感染:参与补体激活,介导先天性免疫应答。
- 抗损伤:抑制蛋白酶活性;铜蓝蛋白活化超氧化物歧化酶(SOD),清除自由基。
- 调节凝血与纤溶:早期,凝血因子(如凝血因子 Ⅷ,纤维蛋白原)增加,促进凝血;凝血后期,纤溶酶原增加,促进纤溶系统的激活。
- 结合运输功能:作为载体蛋白,调节相应物质的代谢与功能,避免其对机体造成损害。
细胞应激反应
细胞应激反应指在各种有害因素导致生物大分子损伤、细胞稳态破坏时,细胞通过调节自身蛋白表达与活性,产生一系列防御性反应,以增强其抗损伤能力、重建细胞稳态。
细胞应激反应在进化上高度保守,广泛存在于高等动物、低等动物和单细胞生物。
热休克反应
热休克反应指生物体在热刺激或其他应激原作用下,所表现出的以热休克蛋白(HSP)/应激蛋白生成增多为特征的细胞反应,也称热应激。
HSP 主要参加蛋白质的折叠、转位、复性与降解等生化过程,被称为分子伴侣。HSP 可增加细胞应对有害刺激的抗损伤能力,从而发挥非特性保护能力:
- 帮助新合成的蛋白质进行正确折叠和运输。
- 促进变性蛋白质复性,防止变性蛋白质凝聚。
- 当蛋白质损伤严重而不能复性时,协助蛋白酶系统对它们进行降解。
氧化应激
氧化应激指由于内源性和(或)外源性刺激使机体自由基产生过多和清除减少,导致氧化-抗氧化稳态失衡,过多自由基引起组织细胞的氧化损伤反应。
应激与疾病
- 应激性疾病:应激为主要致病因素的疾病,如应激性溃疡。
- 应激相关疾病:应激作为一个重要原因或诱因,参与发生、发展过程的疾病,如原发性高血压、冠心病、溃疡性结肠炎、代谢性疾病、支气管哮喘、癌症、抑郁症等。
应激与消化道疾病
功能性胃肠病FGID
功能性胃肠病(FGID)指一类具有消化道症状而无明确器质性改变或生化指标异常的胃肠道疾病。
应激性溃疡SU
应激性溃疡(SU)指由强烈应激导致的胃、十二指肠黏膜急性病变,主要表现为糜烂、浅溃疡、渗血等,严重时可发生胃肠道穿孔和大出血。应激性溃疡是应激最具有特征性的病理变化。
目前认为应激性溃疡的发生与以下因素有关:
- 胃肠黏膜缺血(基本条件):
- 黏膜屏障功能降低:黏膜缺血使上皮细胞能量不足,黏液和碳酸氢盐合成减少,而糖皮质激素可使盐酸和胃蛋白酶分泌增加。
- 其他:胆汁逆流损害胃黏膜的屏障作用;一些损伤性应激时会产生氧自由基,损伤黏膜上皮。
应激与精神神经疾病
- 应激性精神障碍:急性应激障碍、创伤后应激障碍、适应障碍。
- 抑郁症
创伤后应激障碍(PTSD)指经受异乎寻常的威胁性和灾难性心理创伤后,延迟出现并长期持续的精神障碍综合征。
应激与免疫相关疾病
- 免疫功能抑制:应激导致免疫功能低下,主要与神经内分泌的变化有关,如过度释放的糖皮质激素与糖皮质激素对免疫系统有抑制作用(见免疫反应)。
- 自身免疫性疾病:一些自身免疫性疾病(如风湿性类关节炎、系统性红斑狼疮)患者常有精神创伤史,严重心理应激可导致这些疾病的急性发作。