8.7. Стресс, стадии стресса. Гормоны стресса
Стресс – это неспецифическая адаптивная (приспособительная) реакция организма при действии любых значимых для организма факторов (Г. Селье, 1936).
Стрессор – любой сильный агент, приводящий к развитию адаптационного синдрома. Г. Селье различал эустресс (например, сильная радость), в результате которого происходят приспособление организма к новым условиям и повышение его защитных систем, и дистресс (например, слишком сильная нагрузка или длительные отрицательные эмоции), в результате чего сопротивляемость организма снижается.
Фазы (стадии) стресса
I фаза («аварийная») развивается в самом начале действия стрессора. Сильное эмоциональное возбуждение, развивающееся в результате действия стрессора, вызывает активацию высших вегетативных центров ЦНС, активацию симпатической нервной системы и мозгового слоя надпочечников – так называемая симпатоадреналовая реакция, которая приводит к повышению активности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, скелетных мышц и уменьшению кровотока в неработающих мышцах и органах. Длительность I стадии составляет 6 – 48 часов.
II фаза – переходная к устойчивой адаптации. Она характеризуется снижением общей возбудимости, формированием функциональных систем, обеспечивающих управление адаптацией к возникшим новым условиям. Снижается интенсивность гормональных
сдвигов, постепенно включается ряд систем и органов, первоначально не участвовавших в реакции на стрессор. Приспособительные реакции организма постепенно переключаются на более глубокий тканевой уровень. Уменьшается действие гормонов мозгового вещества надпочечников и увеличивается выделение гормонов коры надпочечников – «гормонов адаптации».
III фаза – фаза устойчивой адаптации, или резистентности.
Это и есть собственно адаптация, т.е. приспособление. Она характеризуется новым уровнем деятельности элементов организма, перестроившихся благодаря временной активации вспомогательных систем. Тканевые системы при этом активируются, обеспечивая новый уровень гомеостазиса.
Особенности этой фазы:
1) мобилизация энергетических ресурсов;
2) повышенный синтез структурных и ферментативных белков;
3) мобилизация иммунной системы.
В III фазе организм приобретает неспецифическую и специфическую резистентность (устойчивость) организма к действию неблагоприятных факторов. Управляющие механизмы в ходе этой фазы становятся минимальными и более экономными.
Тем не менее и эти перестройки требуют дополнительных усилий и соответственно, энергетических затрат. Это напряжение и есть «цена адаптации».
IV фаза – истощения. В эту стадию характер деятельности эндокринных желез похож на стадию тревоги, но если в I фазе реакция надпочечников ведет к стимуляции организма, то в IV – к их истощению. Если не прекратить действие стрессора, развивается болезнь и может наступить смерть. IV фаза характеризуется большими энергетическими затратами и преобладанием процессов катаболизма (дистресс).
Виды адаптации. Цена адаптации
Резкое изменение условий внешней среды, которое несет угрозу организму, запускает реакции адаптации. Они осуществляются через систему гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников, в результате деятельности которой происходит приспособление оргнизма к новым условиям для сохранения гомеостазиса. Адаптация на молекулярном уровне заключается в изменении (повышении) метаболизма, которое сохраняется некоторое время и после прекращения действия стрессовых факторов. Механизм адаптации заключается в том, что если действие стрессового фактора повторится, организм будет отвечать на фоне уже измененного, адаптированного к стрессовому воздействию метаболизма клеток. На этом механизме основаны тренировки, обучение и т.д.
При формировании адаптации вначале увеличивается секреция АКТГ гипофиза, вследствие чего повышается активность коры надпочечников. Любое интенсивное воздействие на организм приводит к изменениям надпочечников: изменению их веса, увеличению выделения в кровь кортикостероидов и катехоламинов.
Срочная и долговременная адаптация
Экстремальные факторы – это факторы окружающей среды, которые оказывают выраженное неблагоприятное воздействие на организм. При кратковременном контакте с этими факторами организм компенсирует их влияние за счет имеющихся резервов, при длительном – происходит адаптационная перестройка организма.
Срочный этап адаптации начинается сразу после начала действия раздражителя и осуществляется благодаря уже существующим физиологическим механизмам, например, пассивное увеличение теплопродукции в ответ на холод, рост легочной вентиляции в ответ на недостаток О2. На этом этапе функционирование органов и систем осуществляется на пределе физиологических возможностей организма, но без изменения биохимических процессов. Поэтому эта адаптация не может быть ни достаточно долгой, ни достаточно мощной.
Долговременная адаптация к длительно действующему стрессору возникает постепенно, на фоне последовательного и непрерывного воздействия экстремального фактора, на основе многократной реализации срочной адаптации. В результате постоянного количественного накопления изменений организм приобретает новое качество – из неадаптированного он превращается в адаптированный. Так, в результате тренировки (адаптации) организм приобретает способность к более интенсивной физической работе, устойчивость к высотной гипоксии, холоду и т.д.
Следовые реакции. При развитии адаптации происходит увеличение синтеза нуклеиновых кислот и белков, а также другие функциональные и морфологические изменения во всех органах, участвующих в процессе адаптации – формируется функциональная система, ответственная за адаптацию. Так, при адаптации к холоду
изменяется деятельность органов дыхания, кровообращения, возрастают основной обмен и терморегуляция. Развивающиеся в ходе адаптации структурные изменения представляют собой системный структурный след.
Следы воздействий экстремальных факторов среды на организм человека приводят к изменениям вегетативных функций, изменяются окислительные процессы, мышечный термогенез и т.д. – таким образом, формируется так называемая «вегетативная память» – своеобразная связь между отдельными элементами сосудистой, эндокринной и иммунной систем. Следовательно, в основе формирования индивидуальных адаптаций лежат следы действия предшествующих раздражителей в виде образовавшихся условных рефлексов в центральной нервной системе, что ускоряет ответную реакцию организма в ответ на повторные воздействия этих раздражителей. Норма адаптивной реакции – это пределы изменения системы под влиянием действующих на нее факторов, при которых не нарушаются структурно-функциональные связи организма со средой. Если же воздействие внешних факторов превышает норму адаптации, то организм дизадаптируется.
Сложные и перекрестные адаптации. В естественных условиях организм человека всегда подвержен влиянию не одного, а целого комплекса факторов. При комплексном воздействии действие одного фактора в какой-то мере изменяет (уменьшает или снижает) характер воздействия другого. В результате развивается перекрестная, или кросс-адаптация. Например, тренировка к мышечным нагрузкам повышает устойчивость к гипоксии. Реакция организма значительно увеличивается, если фактор
действует не в виде непрерывного сигнала, а дискретно, т.е. с определенными интервалами. Этот прерывистый характер воздействия используется в практике при выработке адаптации к холоду, мышечным нагрузкам, гипоксии и т.д.
Дезадаптация – это процесс исчезновения структурного следа адаптации и самой адаптации с возвратом функций к условной норме.
Цена адаптации – это предпатологические или патологические изменения в организме, вызванные истощением адаптивных возможностей организма и снижением устойчивости на действие стресс-фактора.