- •5.2.3. Виды патологических состояний у человека, связанные
- •1.1. Проявления, механизмы развития и регуляция апоптоза на уровне клетки
- •1.1.2. Многообразие пусковых механизмов апоптоза
- •1.1.3. Пути передачи внутриклеточных сигналов к развитию апоптоза (частные события)
- •1.1.4. Общий путь индукции апоптоза
- •1.1.5. Эндогенные регуляторы апоптоза
- •1.2. Роль апоптоза в многоклеточном организме
- •1.2.1. Апоптоз, процессы формообразования и клеточного гомеостаза на уровне организма
- •1.2.2. Роль апоптоза в иммунных процессах
- •1.3. Место апоптоза в патологии
- •Участие апоптоза а формировании типовых патологических процессов Изменение выраженности апоптоза
- •Повышение вероятности развития злокачественных опухолей
- •1.3.2. Патологические процессы, обусловленные ослаблением апоптоза
- •1.3.3. Патологические процессы,
- •2.1. Словарь сокращений и терминов
- •2.1.3. Цитокины
- •2.1.4. Конкретные иммунологические эффекторные реакции
- •2.2. Определение понятия «иммунитет»
- •2.3. Главные функции иммунной системы
- •2.4.1. Органы лимфопоэза
- •2.4.2. Характеристика лимфоцитов
- •2.5. Гуморальные факторы иммунитета
- •2.6. Стадии развития иммунного ответа
- •2.7. Иммунная подсистема кожи
- •2.8. Иммунная система слизистых оболочек
- •2.9. Патологические процессы с участием иммунной системы
- •2.9.1. Полноценная иммунная система
- •2.9.2. Генетические дефекты в иммунной системе
- •Дефект гуморального звена иммунитета (антитела, комплемент)
- •2.9.2.2. Патологические процессы с участием иммунной системы при общем тяжелом патологическом процессе в организме
- •2.9.3. Иммуностимулирующая терапия, неспецифичная по антигену
- •3.1. Аллергены и аллергенность
- •3.1.1. Номенклатура аллергенов
- •3.1.2. Идентификация и очистка аллергенов
- •3.1.3. Нашивные аллергены как гетерогенная и изменчивая популяция
- •3.2. Иммуноглобулин е:
- •3.2.1. Модель запуска синтеза IgE
- •Связывание аллергена поверхностным иммуноглобулином на в-клетке
- •Процессинг аллергена
- •Активация транскрипции на Запуск.Переключающий специфическом регионе Ig рекомбинации на синтез локуса IgE
- •3.2.2. Сигнал индукции синтеза IgE,
- •3.2.5. Независимая от взаимодействия cd40 с cd154 индукция синтеза IgE
- •3.2.6. Вспомогательные молекулы, усиливающие и сдерживающие влияния
- •Cd28 (т-клетка)
- •Усиление
- •Усиление экспрессии с080 (в-клетка)
- •3.2.7. Избирательность включения тъ2-клеток в IgE-omeem
- •3.2.8. Возможные способы оценки опосредуемого Тп2-клетками аллергического ответа в клинических условиях
- •3.3. Некоторые замечания
- •4.1.1. Классификация
- •4.1.2. Краткие эпидемиологические данные
- •4.1.3. Этиологические факторы канцерогенеза
- •4.1.4. Характерные свойства опухолей
- •4.1.5. Взаимоотношения опухоли и организма
- •4.1.6. Стадии развития
- •4.2.1. Изменения кариотипа
- •4.2.2. Признаки клеточной трансформации в культуре
- •4.2.3. Иммортализация опухолевых клеток
- •4.2.4. Межклеточная кооперация
- •4.3. Молекулярные механизмы опухолевого роста
- •4.3.1. Эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция
- •4.3.2. Митогенная «рефлекторная дуга»
- •4.3.3. Клеточный цикл
- •4.3.4. Перенос митогенного сигнала
- •Неактивный Ras
- •I I ядро
- •Мекк мек »► erk
- •4.3.5. Реализация митогенного сигнала
- •4.3.6. Апоптоз
- •4.3.7. Механизмы опухолевой трансформации
- •I Мутантные по р53 клетки I доминируют в опухоли
- •Нормальный эпителий
- •5.1. Феномен стресса
- •5.1.1. Стресс-реакция
- •Стрессор
- •Побочные эффекты стресс-реакции адаптация (восстановление гомеостаза)
- •5.1.2. Стресс-система
- •Периферические и черепные нервы, кровь
- •Стресс-реакция
- •5.1.3. Стресс-лимитирующие системы
- •Стрессор
- •Ограничание высвобождения а и на в цнс и органах
- •I Ограничение cmpecc-реекции и ее повреждающих эффектов I
- •5.1.4. Роль соотношения активностей
- •5.1.5. Адаптивные и повреждающие эффекты стресс-реакции
- •5.2. Эмоциональный стресс и связанные с ним патологические состояния
- •5.2.1. Особенности эмоциональных стрессоров и эмоциональной стресс-реакции
- •5.2.2. Стрессорные патологические состояния и их возможные механизмы
- •5.2.2.1. Роль стресс-системы в формировании эмоционального стресса и патогенезе стрессорных повреждений
- •Субъективная оценка фактора
- •Слабая стресс-реакция или отсутствие стресс-реакции
- •5.2.3. Виды патологических состояний у человека, связанные с эмоциональным стрессом, и их механизмы
- •2 Х е м а 5.7. Патогенез первичного стрессорного повреждения сердца [Meerson f., 1991]
- •Стрессор
- •I | Активация стресс-системы. Стресс-реакция | Действие на сердце избытка катехоламинов и других гормонов. Активация аденилат-циклазы, фосфолипазы с
- •Нарушение функционирования Na -, к*- и Са2*- насосов сарколеммы, Са2* насоса спр
- •5.2.3.1.1. Ишемическая болезнь сердца и инфаркт миокарда
- •Уменьшение периферического сопротивления сосудов
- •5.2.3.1.2. Внезапная сердечная смерть
- •Отличительные признаки
- •Стрессорная аритмическая болезнь сердца
- •5.2.3.1.3. Гипертоническая болезнь
- •IЯзвенное поражение желудка
- •5.2.3.3. Система крови и иммунная система при эмоциональном стрессе
- •Уменьшение синтеза антител
- •5.2.3.4. Психический статус при эмоциональном стрессе и посттравматическое стрессовое расстройство
- •5.2.3.4.1. Нарушения психического статуса
- •5.2.3.4.2. Посттравматическое стрессовое расстройство2
- •5.2.4. Основы предрасположенности и устойчивости к стрессорным повреждениям
- •5.3. Принципы профилактики и коррекции стрессорной патологии
- •5.3.1. Профилактика и коррекция с помощью защитных эффектов адаптации к факторам среды
- •5.3.2. Коррекция с помощью
- •5.3.3. Использование приемов психотерапии при стрессорных психосоматических расстройствах
- •6.1. Характеристика боли
- •6.2. Физиология боли
- •6.2.1. Анатомо-функциональная организация ноцицептивной системы
- •6.2.1.2. Периферические алгогены
- •6.2.1.3. Первое переключение ноцицептивной информации (первичное ноцицептивное реле)
- •6.2.1.6. Обработка ноцицептивной информации в коре больших полушарий
- •6.2.2. Антиноцицептивная система мозга
- •6.3. Патофизиология боли
- •6.3.1. Соматогенные болевые синдромы
- •6.3.1.2. Механизмы развития вторичной гипералгезии
- •6.3.2. Патофизиология нейрогенных болевых синдромов
- •6.3.2.3. Периферические механизмы нейрогенной боли
- •7.1. Современные представления о свертывании крови
- •7.1.1. Механизмы свертывания крови
- •I Сосудистая стенка .
- •|Г* Фосфолипаза Аг
- •3 (Простат
- •I римооксан а2 pgi2
- •7.1.2. Механизмы ингибирования свертывания крови. Фибринолиз
- •7.2. Современные представления о природе тромбозов
- •7.2.1. Основные причины развития тромбозов
- •7.2.2. Лабораторная диагностика вероятности развития тромбозов
- •7.3. Геморрагии
- •7.3.1. Виды и основные причины развития геморрагии
- •7.3.2. Лабораторная диагностика геморрагических состояний
- •7.5. Лекарственная коррекция патологии гемостаза
5.1.5. Адаптивные и повреждающие эффекты стресс-реакции
Вернемся к событиям, отраженным на схеме 5.1. Как показано на этой схеме, в результате взаимодействия стресс-системы и системы, специфически ответственной за адаптацию, достигается восстановление гомеостаза (т.е. адаптация к данному стрессору) и соответственно завершается стресс-реакция. Однако при прочих равных условиях эта схема реализуется только в случае, если сила и продолжительность действия стрессора умеренны, т.е. тогда, когда реализуются положительные — адаптивные эффекты стресс-реакции. Чрезмерно сильное стрессорное воздействие вызывает превращение этих эффектов в повреждающие и приводит к нарушению функций и повреждениям органов и тканей.
Повреждающие эффекты стресс-реакции возникают как «издержки» активации стресс-системы в ответ на сильное стрессорное воздействие и связаны с избыточным выбросом стресс-гормонов (см. схему 5.1 — «Побочные эффекты стресс-реакции»).
Для понимания роли стресс-реакции в адаптации организма к действию стрессоров и возникновении стрессорных повреждений рассмотрим 5 основных, во многом связанных друг с другом эффектов стресс-реакции (схема 5.5), за счет которых формируется «срочная» адаптация к факторам среды на уровне систем, органов, клеток и которые могут превращаться в повреждающие эффекты стресс-реакции [Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1989].
Первый адаптивный эффект стресс-реакции состоит в мобилизации функции органов и тканей путем активации наиболее древнего сигнального механизма стимуляции клетки, а именно увеличения концентрации в цитоплазме универсального мобилизатора функции — кальция, а также путем активации ключевых регуляторных ферментов — протеинкиназ [Вег-ridge M.J., 1998]. На рис. 5.2 представлены на примере клетки сердечной мышцы (кардиомиоцита) 3 основных регуляторных механизма, за счет которых на уровне плазматической мембраны регулируется вхождение кальция (Са2+) в клетку, его содержание в саркоплазме, а также уровень функции клетки и ее генетического аппарата.
При стресс-реакции увеличение концентрации Са2+ в клетке и активация внутриклеточных процессов осуществляются благодаря двум факторам, сопровождающим стресс-реакцию. Первый из них — выход Са2+ из костей и повышение его содержания в крови под влиянием стрессорного повышения в крови уровня паратгормона (гормона паращитовидных желез); это способствует увеличению вхождения указанного катиона в клетки органов, ответственных за адаптацию. Второй фак-
СТРЕССОР
Активация стресс-системы I
Рис. 5.2. Регуляция функции и генетического аппарата клетки (на примере клетки миокарда) с помощью универсального активатора внутриклеточных процессов кальция (Са +) и потенциации этой регуляции при стрессе, осуществляемой стресс-гормонами и медиаторами через посредство вторичных мессенджеров.
М — мембрана; СПР — саркоплазматический ретикулум; MX — митохондрия; КМ — кальмодулин; Са-КМ-ПК — кальмодулинзависимая протеинкиназа; G — белковая субъединица рецепторного комплекса, осуществляющая сопряжение рецептора с ферментом; В-рецептор, a i-рецептор и ой- соответственно: р-, ai- и аг-адренорецепторы; Уг — вазопрессиновый рецептор; ФИ — фосфо-тидилинозитол; ИФз — инозитолтрифосфат; ДАГ — диацилглицерол; П1С-С — протеинкиназа С; цАМФ-ПК — цАМФ-зависимая протеинкиназа; СТ-рецеп-тор — рецептор стероидных гормонов. Ломаной черной стрелкой обозначены деполяризация мембраны в ответ на импульс возбуждения и потенциал-зависимый Са -канал. Сплошные стрелки указывают последовательность процессов. Штриховые стрелки означают активирующее влияние.
тор — возросший выброс катехоламинов и других гормонов, который обеспечивает их увеличенное взаимодействие с соответствующими рецепторами клеток; в результате происходит активация механизма вхождения Са2+ в клетку, повышение его внутриклеточной концентрации, потенциация активации протеинкиназ и как следствие — активация внутриклеточных процессов. Рассмотрим это подробнее. Обратимся к рис. 5.2. Приходящий к клетке импульс возбуждения (на рисунке обозначено черной ломаной стрелкой) вызывает деполяризацию клеточной мембраны, что приводит к открытию потенциалза-висимых Са2+-каналов, вхождению внеклеточного Са2+ в клетку, выделению Са2+ из депо, т.е. из саркоплазматического ре-тикулума (СПР) и митохондрий, и повышению концентрации этого катиона в саркоплазме. Соединяясь со своим внутриклеточным рецептором кальмодулином (КМ), Са2+ активирует КМ-зависимую протеинкиназу, которая «запускает» внутриклеточные процессы, приводящие к мобилизации функции клетки. Одновременно Са2+ участвует в активации генетического аппарата клетки. Гормоны и медиаторы, воздействуя на соответствующие рецепторы в мембране, потенцируют активацию этих процессов через посредство вторичных мессенд-жеров, образующихся в клетке с помощью ферментов, сопряженных с рецепторами. Воздействие на а,-адренорецепторы активирует связанный с ними фермент фосфолипазу С, с помощью которой из фосфолипида мембраны фосфатидилино-зитола образуются вторичные мессенджеры диацилглицерол (ДАГ) и инозитолтрифосфат (ИФ3). ДАГ активирует протеинкиназу С (ПК-С), ИФ3 стимулирует высвобождение Са2+ из СПР, что потенцирует вызываемые кальцием процессы.
Воздействие на р-адренорецепторы, а2-адренорецепторы и вазопрессиновые рецепторы (V2) приводит к активации адени-латциклазы и образованию вторичного мессенджера цАМФ; цАМФ активирует цАМФ-зависимую протеинкиназу (цАМФ-ПК), которая потенцирует клеточные процессы, а также работу потенциалзависимых Са2+-каналов, через которые Са2+ входит в клетку. Глюкокортикоиды, проникая в клетку, взаимодействуют с внутриклеточными рецепторами стероидных гормонов и активируют генетический аппарат. Протеинкиназы играют двоякую роль. Во-первых, они активируют процессы, ответственные за функцию клетки: в секреторных клетках стимулируется выход соответствующего «секрета», в мышечных клетках усиливается сокращение и т.п. Одновременно они активируют процессы образования энергии в митохондриях — «фабриках» кислородзависимого синтеза АТФ (носителя энергии), а также в системе бескислородного гликолитического образования АТФ. Таким образом мобилизуется функция клетки и органов в целом. Во-вторых, протеинкиназы участвуют в активации генетического аппарата клетки, т.е. процессов,
16—1385
241
протекающих в ядре, вызывая экспрессию генов регуляторных и структурных белков, что приводит к образованию соответствующих мРНК, синтезу указанных белков и обновлению и росту клеточных структур, ответственных за адаптацию. При повторных действиях стрессора это обеспечивает формирование структурной основы устойчивой адаптации к данному стрессору [ссылки см.: Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г, 1988, 1989].
Однако при чрезмерно сильной и/или затянувшейся стресс-реакции, когда содержание Са2* и Na+ в клетке чрезмерно увеличивается, возрастающий избыток Са2+ может приводить к повреждению клетки. Это может усугубляться при врожденной неполноценности ферментов и/или других субъединиц катионных насосов, которые должны обеспечивать своевременное удаление кальция из цитоплазмы в депо и внеклеточную среду (насос плазматической мембраны, удаляющий из клетки Са2+, Ыа+/Са2+-обменный механизм плазматической мембраны, а также Са2+-насос СПР). Применительно к сердцу такая ситуация вызывает кардиотоксический эффект [Fleckenstein A. et al., 1985]: реализуется так называемая кальциевая триада повреждения клеточных структур избытком кальция, которая складывается из необратимых контрактурных повреждений миофибрилл, нарушения функции перегруженных кальцием митохондрий и активации миофибриллярных протеаз и мито-хондриальных фосфолипаз. Все это может приводить к нарушению функции кардиомиоцитов и даже к их гибели и развитию очаговых некрозов миокарда. Этот повреждающий эффект не реализуется как изолированный феномен, а находится в коренной связи с чрезмерным усилением рассматриваемого далее второго адаптивного (липотропного) эффекта стресс-реакции.
Второй адаптивный эффект стресс-реакции состоит в том, что «стрессорные» гормоны — катехоламины, вазопрессин и др. — прямо или опосредованно через соответствующие рецепторы активируют липазы, фосфолипазы и увеличивают интенсивность СРО. Это реализуется путем повышения содержания в клетке кальция и активации зависимых от него кальмо-дуллин-протеинкиназ, а также за счет повышения активности зависимых от ДАГ и цАМФ протеинкиназ ПК-С и цАМФ-ПК (см. рис. 5.2). В результате в клетке повышается содержание свободных жирных кислот, продуктов СРО, фосфолипидов. Этот липотропный эффект стресс-реакции меняет структурную организацию, фосфолипидный и жирнокислотный состав липидного бислоя мембран и тем самым меняет липидное окружение мембраносвязанных функциональных белков, т.е. ферментов, рецепторов, каналов ионного транспорта, ионных насосов, локализованных в мембране. В результате миграции фосфолипидов и образования лизофосфолипидов, обладаю-
щих детергентными свойствами, снижается вязкость и повышается «текучесть» мембраны. Такие изменения умеренной степени увеличивают «подвижность» полипептидных цепей функциональных мембраносвязанных белков и повышают их активность [Архипенко Ю.В. и др., 1983; Меерсон Ф.З., Пшен-никова М.Г., 1989; Меерсон Ф.З., 1993].
Важным фактором, модифицирующим липидный бислой мембран, является процесс СРО липидов, который при физиологических условиях протекает в мембранах клеток всех без исключения органов. При стресс-реакции или введении катехоламинов доказана активация СРО в сердце, печени, скелетных мышцах и других органах [Владимиров Ю.А., Ар-чаков А.И., 1972; Меерсон Ф.З., 1993]. В частности, на модели эмоционально-болевого стресса показано, что в зависимости от длительности стресса активация СРО может достигать значительной степени, что выражается увеличением в 2—3 раза содержания гидроперекисей фосфолипидов, шиф-фовых оснований и других продуктов СРО в миокарде [Меерсон Ф.З., 1984]. Важно подчеркнуть, что активация СРО обнаружена также у человека при эмоциональном стрессе — операторской работе в условиях цейтнота [Прилипко Л.Л. и др., 1982].
В основе модифицирующего влияния СРО на липидный бислой мембран лежат реакция радикалов кислорода с ненасыщенными жирными кислотами фосфолипидов и образование таким образом в мембранах полярных гидроперекисей фосфолипидов, обладающих детергентным действием. В опытах in vitro показано, что при умеренной активации СРО, когда в процесс вовлечено не более 2—5 % фосфолипидов мембраны, происходят увеличение «жидкостности» бислоя и как следствие — нарастание подвижности полипептидных цепей мембраносвязанных белков и соответственно — повышение их активности. Это явление, в частности, сопровождается повышением активности такого важного фермента сердечной мышцы, как Са2+-АТФаза СПР, которая составляет основу структуры Са2+-насоса СПР [Архипенко Ю.В. и др., 1983]. Активация этого фермента играет ключевую роль в механизме такого важного адаптивного эффекта, как активация процесса расслабления миокарда при действии на сердце катехоламинов или при кратковременной умеренной стресс-реакции. Следует отметить также, что повышение содержания Са2+, свободных жирных кислот и активация СРО стимулируют фермент синтеза NO NO-синтазу [Малышев И.Ю., Ману-хина Е.Б., 1998] и, таким образом, сопровождаются увеличением продукции NO. Это, несомненно, имеет адаптивное значение, так как способствует формированию «рабочей гиперемии», которая обеспечивает увеличение кровотока в органах, ответственных за адаптацию (см. далее).
16*
243
Адаптивное значение липотропного эффекта стресс-реакции, очевидно, велико, так как этот эффект может быстро оптимизировать активность всех мембраносвязанных белков, а следовательно, функцию клеток и органа в целом и способствовать, таким образом, срочной адаптации организма к действию факторов среды. Однако при чрезмерно длительной и интенсивной стресс-реакции усиление именно этого эффекта, т.е. избыточная активация фосфолипаз, липаз и СРО, может привести к повреждению мембран и приобретает ключевую роль в превращении адаптивного эффекта стресс-реакции в повреждающий.
Повреждающими факторами становятся при этом свободные жирные кислоты, накапливающиеся в результате избыточного гидролиза триглицеридов липазами и при гидролизе фосфолипидов фосфолипазами, а также лизофосфолипиды, образующиеся в результате гидролиза фосфолипидов. Высокий уровень жирных кислот повышает содержание их длинно-цепочечных производных; эти производные и лизофосфолипиды имеют как гидрофильную (полярную), так и гидрофобную (неполярную) группы, что позволяет им взаимодействовать с фосфолипидами бислоя и внедряться в их молекулы. В результате меняется структура бислоя мембран. При высоких концентрациях такие соединения образуют мицеллы, которые «разбивают» мембрану и нарушают ее целостность. В итоге повышается проницаемость клеточных мембран для ионов и особенно для Са2+. В частности, показано, что активация фосфолипазы А2 и образование лизофосфолипидов при действии катехоламинов на сердце вызывают повышение проницаемости мембран СПР кардиоцитов и выход из него Са2+, что приводит к перегрузке этим катионом саркоплазмы и повреждению клеток [Takasu N. et al., 1986].
Повреждающими факторами липотропного эффекта при интенсивной или затянувшейся стресс-реакции становятся и продукты активации СРО. При прогрессировании СРО все большее количество ненасыщенных фосфолипидов окисляется и в мембранах растет доля насыщенных фосфолипидов в микроокружении функциональных белков. Это приводит к уменьшению жидкостности мембраны и подвижности пептидных цепей указанных белков. Возникает явление «вмораживания» этих белков в более «жесткую» липидную матрицу, и как следствие активность белков снижается или полностью блокируется. Дальнейшее накопление окисленных ненасыщенных фосфолипидов приводит к образованию так называемых пере-кисных кластеров, т.е. упорядоченных групп фосфолипидов, между которыми образуются каналы ионной проводимости, что ведет опять-таки к повышению проницаемости, а также разрушению мембран [Архипенко Ю.В. и др., 1983; Меерсон Ф.З., 1984]. Повреждающим мембраны фактором также стано
вится избыток NO, обладающий токсическим действием [Малышев И.Ю., Манухина Е.Б., 1998].
Таким образом, чрезмерное усиление липотропного эффекта стресс-реакции, т.е. ее «липидной триады» (активации липаз и фосфолипаз, активации СРО и увеличения количества свободных жирных кислот) может приводить к повреждению биомембран, что играет ключевую роль в нарушении работы ионных каналов, рецепторов и ионных насосов. В результате адаптивный липо-тропный эффект стресс-реакции может превратиться в повреждающий эффект, липидная триада адаптивного эффекта—в липидную триаду повреждения клеток.
Третий адаптивный эффект стресс-реакции состоит в мобилизации энергетических и структурных ресурсов организма, что выражается в увеличении в крови концентрации глюкозы, жирных кислот, аминокислот, а также в мобилизации функции кровообращения и дыхания. Этот эффект приводит к увеличению доступности субстратов окисления, исходных продуктов биосинтеза и кислорода для органов, работа которых увеличена. Оценивая этот адаптивный эффект стресс-реакции, следует иметь в виду, что главную роль в мобилизации резерва углеводов и увеличения поступления в кровь глюкозы играют катехоламины и глюкагон за счет прямой активации гликогенолиза и гликолиза через аденилатциклазную систему в печени, скелетных мышцах и сердце. При этом глюкагон выделяется при стрессе несколько позже катехоламинов и как бы «дублирует» и подкрепляет эффект катехоламинов. Особую значимость это приобретает в условиях, когда действие катехоламинов реализуется не полностью из-за десенситизации (J-адренорецепторов, вызванной избытком катехоламинов. В этом случае активация аденилатциклазы осуществляется через глюкагоновые рецепторы [Ткачук В.А., 1987].
Другим источником глюкозы являются возникающие под влиянием глюкокортикоидов и в известной степени паратгор-мона активация гидролиза белков и увеличение фонда свободных аминокислот, а также активация глюконеогенеза в печени и скелетных мышцах [Голиков П.П., 1988]. При этом глюко-кортикоиды, действуя на свои рецепторы на уровне клеточного ядра, стимулируют синтез ключевых ферментов глюконеогенеза глюкозо-6-фосфатазы, фосфоэтанолпируваткарбокси-киназы и др. [Голиков П.П., 1988]. Итогом активации глюконеогенеза являются трансаминирование аминокислот и образование из них глюкозы. Важно, что оба гормональных механизма мобилизации глюкозы при стресс-реакции обеспечивают своевременное поступление глюкозы к таким жизненно важным органам, как мозг и сердце. При стресс-реакции, связанной с острой физической нагрузкой, особое значение приобретает возникающая опять-таки под влиянием глюкокортикоидов в скелетных мышцах активация глюкозо-аденинового
цикла, который обеспечивает образование глюкозы из аминокислот непосредственно в мышечной ткани [Виру А.А., Эйлер А. К., 1976].
В мобилизации жировых депо при стрессе главную роль играют катехоламины и глюкагон, которые опосредованно через аденилатциклазную систему активируют липазы и липо-протеинлипазы в жировой ткани, скелетных мышцах, сердце. В гидролизе триглицеридов крови, по-видимому, играют роль паратгормон и вазопрессин, секреция которых при стрессе, как указывалось выше, возрастает. Появившийся таким образом фонд жирных кислот используется в сердце и скелетных мышцах.
В целом мобилизация энергетических и структурных ресурсов выражена- при стресс-реакции достаточно сильно и обеспечивает «срочную» адаптацию организма к стрессорной ситуации, т.е. является адаптивным фактором. Однако в условиях затянувшейся и/или интенсивной стресс-реакции, когда не происходит формирования «структурных следов адаптации», иными словами, не происходит увеличения мощности системы энергообеспечения, интенсивная мобилизация ресурсов перестает быть адаптивным фактором и приводит к прогрессирующему истощению организма.
Четвертый адаптивный эффект стресс-реакции может быть обозначен как «направленная передача энергетических и структурных ресурсов в функциональную систему, осуществляющую данную адаптационную реакцию». Одним из важных факторов этого избирательного перераспределения ресурсов является хорошо известная, локальная по своей форме «рабочая гиперемия» в органах системы, ответственной за адаптацию, которая одновременно сопровождается сужением сосудов «неактивных» органов. Действительно, при стресс-реакции, вызванной острой физической нагрузкой, доля минутного объема крови, протекающей через скелетные мышцы, возрастает в 4—5 раз, а в органах пищеварения и почках этот показатель, напротив, уменьшается в 5—7 раз по сравнению с состоянием покоя [для ссылок см.: Пшенникова М.Г., 1986]. Известно, что при стрессе развивается увеличение коронарного кровотока, что обеспечивает увеличенную функцию сердца. Главная роль в реализации этого эффекта стресс-реакции принадлежит катехоламинам, вазопрессину и ангиотензину И, а также субстанции Р, секреция которых, как известно, увеличена при стресс-реакции [Harbuz M.S., Lightman S.L., 1992; Aguilera G. et al., 1995]. Эти гормоны вызывают сужение сосудов в тех органах и тканях, где этому не препятствуют «рабочая гиперемия» и мобилизация закрытых запасных капилляров. Так, при стрессорных поведенческих реакциях, когда активированы локомоции, выделяющаяся в центральном звене стресс-системы субстанция Р способствует снижению крово
тока в почках, но увеличивает его в скелетных мышцах [Cul-man J. et al., 19951.
Ключевым локальным фактором рабочей гиперемии, как уже упоминалось выше, является продуцируемый эндотелием сосудов оксид азота (NO) — главный вазодилататор, продукция которого возрастает параллельно росту потребления кислорода. «Рабочая гиперемия» обеспечивает увеличенный приток кислорода и субстратов к работающему органу путем вазо-дилатации в этом органе [Yamabe Т. et al., 1992]. Показано, что при стресс-реакции умеренной силы происходит рост продукции NO [Малышев И.Ю., Манухина Е.Б., 1998]. Таким образом, при стрессе увеличенная продукция оксида азота в органах с повышенной функцией, по-видимому, противостоит констрикторному действию гормонов, обеспечивая в них рабочую гиперемию и тем самым участвуя в реализации рассматриваемого адаптивного эффекта стресс-реакции.
Очевидно, что перераспределение ресурсов организма при стрессе, направленное на преимущественное обеспечение органов и тканей, ответственных за адаптацию, представляет собой важный адаптивный феномен. Вместе с тем при чрезмерно выраженной стресс-реакции он может сопровождаться ишемически-ми нарушениями функции и даже повреждениями других органов, не участвующих непосредственно в данной адаптивной реакции, например ишемическими язвами желудочно-кишечного тракта, возникающими у спортсменов при тяжелых длительных эмоционально-физических нагрузках.
Превращение адаптивного эффекта увеличения коронарного кровотока в повреждающий, на первый взгляд, представляется маловероятным, так как в сердце преобладает (J-адре-нергический эффект катехоламинов, что может стимулировать коронародилатацию и «рабочую гиперемию» миокарда [Beamish R.E., Dhalla N.S., 1985; Young М.А., Vatner S.F., 1986]. Однако при большой длительности стресса, особенно эмоционального, высокие концентрации в крови вазопресси-на, адреналина и гистамина могут приводить к десенситизи-ции р-адренергических рецепторов и на первый план будут выходить а-адренорецепторы и другие кальциймобилизующие рецепторы, стимулирующие коронароконстрикцию. В экспериментах такой спазм коронарных сосудов был показан при действии вазопрессина [Фролькис В.В. и др., 1983] и НА [Beamish R.E., Dhalla N.S., 1985]. Спазм коронарных сосудов под влиянием сильного стресса наблюдали у практически здоровых людей [Yasue Н. et al., 1984].
Исследования последних лет позволяют считать, что ключевую роль в реализации данного адаптивного эффекта стресс-реакции и превращении его в повреждающий играет продукция N0 в сосудистой стенке. При кратковременных и умеренных стрессорных воздействиях продукция N0 возрастает, и это
может способствовать рабочей гиперемии, но при сильных и длительных стресс-реакциях продукция N0 снижается, обусловливая возникновение стрессорных спазмов коронарных сосудов, а также стрессорных гипертензивных состояний.
Пятый адаптивный эффект стресс-реакции состоит в том, что при однократном достаточно сильном стрессорном воздействии вслед за рассмотренной выше хорошо известной «ка-таболической фазой» стресс-реакции (третий адаптивный эффект) реализуется значительно более длительная «анаболическая фаза». Она проявляется генерализованной активацией синтеза нуклеиновых кислот и белков в различных органах [Меерсон Ф.З., 1993]. Эта активация обеспечивает восстановление структур, пострадавших в катаболическую фазу, и является основой формирования структурных «следов» и развития устойчивого приспособления к различным факторам среды. В основе этого адаптавного эффекта лежат процессы, рассмотренные при описании первичного эффекта, а именно — гормональная активация образования вторичных мессендже-ров ИФ3 и ДАГ, повышения в клетке уровня кальция, а также действие на клетку глюкокортикоидов. Помимо мобилизации функции клетки и ее энергообеспечения, этот процесс имеет «выход» на генетический аппарат клетки (см. рис. 5.2), что приводит к активации синтеза белков. Кроме того, показано, что в процессе развертывания стресс-реакции активируется секреция «приторможенных» в начале реакции соматотропно-го гормона (гормона роста), инсулина, тироксина, которые потенцируют синтез белков и могут играть роль в развитии анаболической фазы стресс-реакции и активации роста клеточных структур, на которые приходилась наибольшая нагрузка при стрессорной мобилизации функции клеток. Вместе с тем следует иметь в виду, что чрезмерная активация этого адаптивного эффекта, по-видимому, может приводить к нерегулируемому клеточному росту. В частности, наряду со стрессорным иммунодефицитом (см. раздел 5.2.3.3.2) это может играть роль в механизме онкогенного эффекта стресса.
В целом можно заключить, что при затянувшейся по времени интенсивной стресс-реакции все рассмотренные основные адаптивные эффекты трансформируются в повреждающие и именно так могут стать основой стрессорных болезней.
Эффективность адаптивной реакции на стрессоры и вероятность возникновения стрессорных повреждений в значительной мере определяются, помимо интенсивности и длительности действия стрессора, состоянием стресс-системы: ее базальной (исходной) активностью и реактивностью, т.е. степенью активации при стрессе, которые обусловлены генетически, но могут меняться в процессе индивидуальной жизни.
Хронически увеличенная базальная активность стресс-системы и/или избыточная ее активация при стрессе сопровожда-
ются повышенным артериальным давлением, нарушением функции органов пищеварения, подавлением иммунитета. При этом могут развиваться сердечно-сосудистые и другие заболевания. Сниженная базальная активность стресс-системы и/или неполноценная активация ее при стрессе также неблагоприятны. Они приводят к снижению способности организма адаптироваться к окружающей среде и решать жизненные задачи, к развитию депрессивных и других патологических состояний.