1.应激的概念 英文“stress”一词,在物理学的含义是压力,在生物学和医学领域译为“应激”。1925年,Cannon首先使用“应激”一词描述战斗或逃跑反应。1936年加拿大病理生理学家Hans Selye将应激(stress)解释为机体遭遇突发事件的反应过程,将导致机体发生应激反应的原因命名为应激源(stressor)。
引起机体发生应激反应的应激源非常广泛,包含宇宙自然环境因素和社会环境因素,以及机体内环境的变化因素。自然环境中的气候变化、自然灾害、宇宙射线、噪声、各种污染物质,环境中细菌、病毒等微生物,作用于机体时,都可导致机体发生应激反应。人类社会环境的变故,如战争、经济危机,家庭环境的变故,如亲人病故、意外事故或关系危机,工作环境的变故,如失业、晋升、对手相互竞争,都可导致机体发生应激反应。机体外环境的变化可以作为应激源,引起机体应激反应,使机体内环境发生变化。机体内环境的改变也可以作为应激源引起机体新一轮的应激反应。
2.机体应激反应的物质基础 Cannon首先描述了交感-肾上腺髓质系统对急性应激反应的作用。Selye描述了垂体-肾上腺皮质轴在生物体应激反应中的作用。目前研究显示,机体内许多激素都参与应激反应过程。
(1)蓝斑(LC)-交感-肾上腺髓质系统:蓝斑是中枢神经上的一个位点,与大脑边缘系统有密切的联系,下行调节交感-肾上腺髓质系统儿茶酚胺类激素肾上腺素和去甲肾上腺素的释放。急性应激时,神经系统的兴奋、警觉、紧张、焦虑的情绪反应,导致儿茶酚胺类激素分泌增加,引起一系列的心血管反应,胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加。
(2)下丘脑-垂体-肾上腺皮质激素系统(HPA):下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),促使垂体释放促肾上腺皮质激素(ACTH),进而使肾上腺皮质激素(GC)分泌增加。HPA轴兴奋时,肾上腺皮质激素分泌增加,肾上腺皮质激素具有促进糖异生,提高心血管对儿茶酚胺的敏感性,稳定溶酶体膜等作用。
(3)下丘脑-垂体-甲状腺轴:下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),促使垂体促甲状腺激素(TSH)的分泌增多,使甲状腺素分泌增多。甲状腺激素使基础代谢率(BMR)增高,促进脂肪的动员,加速脂肪的氧化和分解,生理情况下甲状腺素促进蛋白质的合成,但过量的甲状腺素则加速蛋白质的分解,出现负氮平衡。甲状腺素还可增强生长激素的效力。
(4)下丘脑-垂体-性腺轴:下丘脑分泌促性腺激素释放激素(GnRH),促使垂体分泌促性腺激素,引起雄激素和雌激素分泌。
(5)其他激素:应激反应过程中,还有生长激素、泌乳素、胰高血糖素、胰岛素等众多激素参与应激反应。
(6)细胞与分子:当代应激医学研究领域,对应激反应过程中细胞和分子的变化进行深入而广泛的研究。
3.应激反应的一般过程 应激反应一般经历以下阶段。
(1)警觉期:机体对应激源做出快速应激反应阶段,以交感-肾上腺髓质系统兴奋为主,伴有肾上腺皮质激素分泌增多。其作用是使机体处于紧急状况时身体功能做好动员准备,有利于机体进行战斗或逃跑,增强机体抵抗力和抗损伤能力。应激源消除,警觉期逐渐平复。
(2)抵抗期:如果应激源持续存在,机体应激反应就由警觉期进入抵抗期。抵抗期,交感-肾上腺髓质兴奋为主的警觉反应逐步消退,表现出以肾上腺皮质激素分泌增多为主的适应反应。此时,机体表现出代谢率升高,炎症、免疫反应减弱,使机体适应应激源存在的状态,以避免受到更大损害。
(3)衰竭期:持续强烈的应激源使肾上腺皮质激素持续升高,但是糖皮质激素受体的数量和亲和力下降,使肾上腺皮质激素效能减退,耗竭机体的抵抗能力,应激反应的负效应陆续出现,组织器官功能减退甚至衰竭,最终导致死亡。衰竭期时,警觉期的症状可再次出现。
在一般的情况下,应激只引起警觉期、抵抗期的变化,只有严重应激反应才进入衰竭期。
4.全身适应综合征 Selye将应激反应过程中机体自稳态失衡后出现的一系列症状和行为异常命名为全身适应综合征(general adaptation syndrome,GAS)。当应激源持续作用于机体时,全身适应综合征表现为一种非特异的动态的变化过程,使机体出现种种不适,甚至死亡。
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