应激对动物机体的影响

第三节　应激时机体的代谢和功能变化

一、代谢的变化

应激时代谢的特点是分解增强，合成降低，代谢率明显升高。如大面积烧伤患者每日能量需求增多，相当于重体力劳动时的代谢率。应激代谢率升高主要由儿茶酚胺、糖皮质激素、胰高血糖素及某些炎症介质（如TNF、IL－1等）大量释放及胰岛素的分泌减少等所引起。同时，应激时糖原的分解及糖异生明显增强，使血糖明显升高，甚至可超过肾糖阈而出现糖尿，称为应激性高血糖及应激性糖尿。在严重创伤及大面积烧伤时，这些变化可持续数周，称为创伤性糖尿病。应激时机体脂肪分解也增加，使血液中游离脂肪酸及酮体有不同程度的增加，同时机体对脂肪酸的利用亦增加。严重创伤后，机体所消耗的能量有75%～95%来自脂肪的氧化。应激时蛋白质分解代谢增强，血浆中氨基酸水平升高，尿氮排出增多，出现负氮平衡。

上述代谢变化为机体应付“紧急情况”提供了足够的能源，血浆中氨基酸水平的升高为机体合成APP及HSP提供了原料，但持续的应激状态可使机体能源物质大量消耗，导致消瘦、贫血、抵抗力下降、创面愈合迟缓。如患者已患糖尿病，可使其病情恶化。在处理上述患者时，除了给予充分的营养支持外，还应适当调整机体的应激反应，使用某些可促进合成代谢的生长因子。

二、功能的变化

1．中枢神经系统（CNS）

应激的CNS部位主要为大脑皮层、边缘系统、下丘脑及脑桥的蓝斑等。动物实验及临床观察提示，丧失意识的动物在遭受躯体创伤刺激时神经内分泌反应较轻；动物经全身麻醉后对某些应激原的敏感性减弱；昏迷患者对某些应激原的反应性亦降低。这表明大脑皮层的认知功能在应激反应中有一定作用。边缘系统与情感活动关系密切，并与下丘脑和桥脑蓝斑之间具有广泛的纤维联系，应激时出现活跃的神经传导。应激时脑桥蓝斑的去甲肾上腺素能神经元激活，其上行纤维投射区的去甲肾上腺素水平升高，使机体出现兴奋、紧张、焦虑、恐惧及愤怒等情绪反应；其下行纤维则分布于脊髓侧角，兴奋交感－肾上腺髓质系统。下丘脑的室旁核与边缘系统亦有联系，应激时从下丘脑室旁核分泌的CRH可通过边缘系统而导致情绪、行为变化，通过垂体门脉系统进入腺垂体而激活HPA轴，同时CRH又通过与脑桥蓝斑的联系而促进蓝斑交感肾上腺髓质系统的活性。

2．心血管系统

应激时由于交感－肾上腺髓质系统兴奋，儿茶酚胺分泌增多。心血管系统的主要表现为心率增快、心肌收缩力增强、总外周阻力增高及血液重新分布等。这些改变有利于心输出量增加，动脉血压升高，从而保证心脑的血液供应，但在格斗或剧烈运动等应激状态下，骨骼肌血管明显扩张，总外周阻力可降低。交感－肾上腺髓质系统的强烈兴奋也可对心血管系统产生不利影响，可致冠脉痉挛，血小板聚集，血液黏滞度升高而导致心肌缺血及心肌梗死。强烈的精神应激可引起心律失常及猝死。

3．消化系统

消化系统的典型变化为食欲减退。应激时的食欲减退与CRH分泌增多有关。应激时部分病例可出现进食增加，甚至诱发肥胖症，其机制可能与下丘脑中内啡肽及单胺类介质（如NE、多巴胺及5－羟色胺）水平升高有关。由于交感－肾上腺髓质系统的强烈兴奋，胃肠血管收缩，血液供应减少，可导致胃肠黏膜受损，引起应激性溃疡。

4．免疫系统

机体的非特异性免疫反应常常增强，如外周血中中性粒细胞数目增多、吞噬作用增强、补体系统激活、急性期反应蛋白增多、细胞因子和趋化因子及淋巴因子等释放增多，但持续强烈的应激可以导致机体免疫功能的抑制。免疫系统的上述变化受到神经内分泌系统的调节。许多神经内分泌激素通过作用于免疫细胞膜上的受体而调节免疫反应。由于应激时神经－内分泌系统最明显的变化为GC与儿茶酚胺的大量释放，二者对免疫系统具有强烈的抑制作用，因而持续强烈的应激表现为免疫功能的抑制。

免疫系统对神经内分泌系统亦具有调节作用。免疫细胞可释放多种神经内分泌激素，这些激素可使局部或全身发挥作用，参与应激反应的调节。

5．血液系统

应激时血液系统表现为血液凝固性升高，如血小板数目增多、黏附与聚集性增强，纤维蛋白原、凝血因子Ⅴ、凝血因子Ⅷ等的浓度升高、凝血时间缩短等。血液纤溶活性亦可增强，表现为血浆纤溶酶原、抗凝血酶Ⅲ升高、纤溶酶原激活物增多。同时，可见中性白细胞数目增多、核左移，骨髓检查可见髓系及巨核细胞系的增生。此外，血液黏滞性增加，红细胞沉降率加快。这些改变具有抗感染及防止出血的作用，同时也具有促进血栓形成、诱发DIC等不利影响。

慢性应激时，患者常常可出现贫血，特点为低色素性贫血，血清铁浓度降低，类似于缺铁性贫血。与缺铁性贫血不同的是骨髓中铁含量正常甚至增加，用补铁治疗无效，其机制可能与单核吞噬细胞系统对红细胞的破坏加速有关。

6．泌尿生殖系统

泌尿系统的主要变化是少尿，尿比重升高及尿钠浓度降低。引起这些变化的机制如下。①交感－肾上腺髓质系统的兴奋及肾素－血管紧张素系统的激活导致肾入球小动脉收缩，使肾小球滤过率下降，原尿形成减少；②醛固酮及抗利尿激素分泌增加，导致钠、水潴留。这些变化类似于休克早期所出现的功能性急性肾衰。如果应激得到缓解，肾脏血液灌流恢复，上述泌尿功能变化可完全恢复。如应激原强烈且持续存在，导致肾小管坏死，可引起器质性肾功能衰竭。

应激时下丘脑分泌促性腺激素释放激素（GnRH）及垂体性黄体生成素（LH）减少，从而引起性功能减退，月经紊乱或闭经，哺乳期妇女乳汁分泌减少。在精神心理应激（如恐惧或丧失亲人等）时，上述这些变化亦可能发生。