应 激 stress 新乡医学院病理生理学教研室
教学目标 1.掌握:应激、应激原的概念;应激反应的全身表现;全身适应综合征;应激性溃疡;应激导致的心血管疾病。 2.熟悉:熟悉应激原的概念及其分类和应激各系统的功能代谢的变化。 3.了解:应激与免疫系统疾病;免疫与其他系统疾病;防治应激相关疾病的病理生理基础。
第一节 概述 一、应激的概念及分类 二、应激原
一、应激的概念 应激是指机体在受到内外环境因素及社会、心理 因素刺激时所出现的以交感-肾上腺髓质和下丘脑- 垂体-肾上腺皮质反应及其所引起相应靶器官功能 代谢变化为主的全身性非特异性反应.
特异性反应和非特异性反应 特异性反应--与刺激性质直接相关的特异性变化; 非特异性反应--与刺激性质无直接关系的全身性 非特异性变化。
二、应 激 原 一定强度的任何可以引起应激反应的因素均可成为应激原(stressor). 分为三类: A. 外环境的自然因素 二、应 激 原 一定强度的任何可以引起应激反应的因素均可成为应激原(stressor). 分为三类: A. 外环境的自然因素 B. 内环境因素 C. 心理社会环境因素 良性应激(eustress) 劣性应激(distress)
良性应激 (生理性应激,eustress) :适当的应激反应可以提高机体的准备状态,有利于机体的战斗或逃避,称为生理性应激. 劣性应激(病理性应激distress ) :如果应激反应过强,或持续的时间过长,超过了机体负荷的限度,会引起内环境的稳定性被破坏,称为病理性应激.
第二节 应激反应的基本表现 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 第二节 应激反应的基本表现 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 二、应激的细胞体液反应 三、机体的功能代谢变化
蓝斑—交感—肾上腺髓质系统 基本组织单元 主要中枢效应 主要外周效应 与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的联系 中枢效应: 兴奋、警觉、紧张、焦虑等情绪反应 这与上述脑区中去甲肾上腺素的释放有关。 蓝斑—交感—肾上腺髓质系统 外周效应:为血浆中肾上腺素、去甲肾上腺素及多巴胺等儿茶酚胺浓度的迅速升高、释放与合成增强。 基本组织单元 主要中枢效应 主要外周效应 与下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的联系 杏仁复合体、海马、边缘皮质及新皮质,是应激时情绪变化,学习记忆及行为改变的结构基础。 与下丘脑室旁核分泌CRH的神经元之间有直接纤维联系,前者释放去甲肾上腺素后,刺激室旁核神经元上的β—肾上腺素能受体而使CRH释放增多,从而启动下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能。 蓝斑是中枢神经系统对应激最敏感的部位
5.防御代偿意义 (1)对心血管的兴奋作用: (2)对呼吸的影响:支气管扩张,肺泡通气增加。 应激原 蓝斑-交感-肾上腺髓质 儿茶酚胺↑ 胰岛素分泌↓ 葡萄糖利用↓ 胰高血糖素↑ 糖原分解↑ 生长激素分泌↑ 脂肪分解↑ 应激性高血糖 应激性糖尿 血浆脂肪酸及酮体↑ 5.防御代偿意义 维持血压,保证心脑重要器官的血供给 SAS↑ 血管加压素 心跳加快 收缩力↑ 应激原 小动脉收缩 外周阻力↑ 高血压 微循灌注↓ 组织液入血 维持血量 血管紧张素 醛固酮↑ 肾小A内压↓ 肾素↑ 血管紧张素原 水钠重吸收↑ 水钠潴留 (1)对心血管的兴奋作用: (2)对呼吸的影响:支气管扩张,肺泡通气增加。 (3)对代谢的影响:胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加,糖原分解增加,血糖升高,并促进脂肪动员,使血浆中游离脂肪酸增加, (4)对其它激素分泌的影响:ACTH、生长激素、肾素、促红细胞生成素及甲状腺素等的分泌,广泛动员。
对机体的不利影响 防御意义 不利影响 心脏 血管 代谢 其他 心率加快、心肌收缩力增强、心输出量增加、血压增高、血供增加 心肌负荷增加,氧耗增加 血管 血液从新分布,心、脑、骨骼肌得到充分血供 外周小血管持续收缩可诱发原发性高血压,腹腔小血管持续收缩加重组织缺氧 代谢 促进糖原分解、脂肪动员、保证能量供应 持续过高的代谢率,造成机体明显消耗,难以以单纯的营养支持来逆转 其他 儿茶酚胺对许多激素的分泌有促进作用;支气管扩张,肺泡通气量增加,摄氧增加 儿茶酚胺使血小板数量增加,黏附聚集力增强,血液黏度增加,易形成血栓,促使脂质过氧化,生物膜受损
第二节 应激反应的基本表现 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 第二节 应激反应的基本表现 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 二、应激的细胞体液反应 三、机体的功能代谢变化
下丘脑-垂体—肾上腺皮质 基本组织单元 主要中枢效应 主要外周效应 下丘脑室旁核与边缘系统的杏仁复合体、海马等有广泛联系 中枢效应: 抑郁、焦虑及厌食等情绪反应,学习与记忆能力下降这些效应主要由CRH分泌增多引起。 CRH还可促进内啡肽的释放,并促进蓝斑中去甲肾上腺素能神经元的活性,使HPA轴与蓝斑—交感—肾上腺髓质轴发挥交互作用。 下丘脑室旁核与边缘系统的杏仁复合体、海马等有广泛联系 外周效应:应激时GC分泌量迅速增加
4.防御代偿意义 (1)促进蛋白质分解及糖原异生,补充肝糖原储备。 (2)保证儿茶酚胺及胰高血糖素的脂肪动员作用。 (3)维持循环系统对儿茶酚胺的反应性。 (4)稳定细胞膜及溶酶体膜。 (5)具有强大的抗炎作用。
5.对机体的不利影响 (1)免疫反应受抑 (2)生长发育迟缓 (3)性腺轴受抑 (4)甲状腺受抑 (5)行为改变
第二节 应激的全身性反应 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 第二节 应激的全身性反应 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 二、应激的细胞体液反应 三、机体的功能代谢变化
1.热休克蛋白(hot-shock protein,HSP) 细胞在应激原的作用下,特别是环境高温诱导下重新生成或生成增加的一组蛋白质,主要功能在于稳定细胞结构、修复被损伤的核糖体,使细胞维持正常的生理功能,从而提高细胞对应激原的耐受性。
HSP具有下述显著生物学特点: 1.诱导的非特异性 2.存在的广泛性。 3.结构的保守性
HSP的主要生物学功能 分子伴娘,分子伴侣 (Molecular chaperone) 折叠(folding) 移位(translocation) 复性(renaturation) 降解(degradation) 抗损伤、促修复、识别清除损伤严重的蛋白质 。
2.急性期反应蛋白 应激时由于感染 炎症或组织损伤等原因可使血浆中某些蛋白质浓度迅速升高,这些蛋白质被称为急性期反应蛋白,属分泌型蛋白质.
应激时急性期反应蛋白(APP)产生的机制 单核-巨噬细胞 NFκB被激活 进入核内 炎症、感染等应激状态 细胞因子及炎症介质基因5’端调控区的κB序列结合而启动这些基因的转录 血浆细胞因子及炎症介质增多 刺激肝细胞与其它细胞产生及释放APP 血浆APP增多 应激时急性期反应蛋白(APP)产生的机制
APP生物学功能: 1.抑制蛋白酶 2.清除异物及坏死组织(以C反应蛋白作用最为明显:与细菌胞壁结合,起抗体样调理作用;激活补体经典途径;促进吞噬细胞的功能;抑制血小板磷脂酶。) 3.抗感染,抗损伤 4. 结合运输功能
第二节 应激反应的基本表现 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 第二节 应激反应的基本表现 一、神经内分泌反应与全身适应综合征 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统反应 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴反应 二、应激的细胞体液反应 三、机体的功能代谢变化
一、代谢变化 应激原 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 蓝斑-交感-肾上腺髓质 糖皮质激素↑ 儿茶酚胺↑ 胰岛素分泌↓ 胰高血糖素↑ 生长激素分泌↑ 促蛋白质分解 促糖异生 葡萄糖利用↓ 糖原分解↑ 脂肪分解↑ 血浆脂肪酸及酮体↑ 负氮平衡 应激性高血糖 应激性糖尿
二、功能变化 1.CNS 2.心血管系统 3.消化系统 4.免疫系统 5.血液系统 6.泌尿生殖系统 消化系统的典型变化为食欲减退,与CRH分泌增多有关。 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,血流量减少,可导致胃肠粘膜受损,出现“应激性溃疡”。 二、功能变化 维持血压,保证心脑重要器官的血供给 SAS↑ 血管加压素 心跳加快 收缩力↑ 应激原 小动脉收缩 外周阻力↑ 高血压 微循灌注↓压力↓ 组织液入血 维持血量 HPA↑ 血管反应性↑ GC↑ 血管紧张素 醛固酮↑ ADH↑ 肾小A内压↓ 肾素↑ 血管紧张素原 水钠重吸收↑ 水钠潴留 应激时尿少,尿比重升高及尿钠低。机制是: ①交感—肾上腺髓质的兴奋及肾素—血管紧张素系统的激活导致肾人球小动脉收缩,使肾小球滤过率下降; ②醛固酮及抗利尿激素分泌增加,导致肾小管对钠、水的重吸收增多。似于功能性急性肾衰。如应激原强烈且持续存在,则可导致肾小管坏死。 应激对下丘脑促性腺激素释放激素(GnRH)及垂体的黄体生成素(LH)的分泌具有抑制作用,从而引起性功能减退,月经紊乱或闭经,使哺乳期妇女乳汁分泌减少。 急性应激时,血液凝固性升高 应激时血液纤溶活性亦可增强 还可见多形核白细胞数目增多 应激导致血液粘滞性增加,红细胞沉降率加快等。 上述改变具有抗感染及防止出血的作用,但也具促进血栓形成,诱发 DIC等不利影响。 单核—吞噬细胞系统对红细胞的破坏加速有关。致贫血 1.CNS 2.心血管系统 3.消化系统 4.免疫系统 5.血液系统 6.泌尿生殖系统
应激性疾病:由应激所直接引起的疾病. 应激相关疾病:以应激作为条件或诱因, 在应激状态下加重或加 速发生发展的疾病. 第三节 应激损伤与应激相关疾病 应激性疾病:由应激所直接引起的疾病. 应激相关疾病:以应激作为条件或诱因, 在应激状态下加重或加 速发生发展的疾病.
防御机制被耗竭,GR的数目及亲和力可下降,内环境严重失调,相继出现一个或多个器官衰竭,最后归于死亡。 一、全身适应综合征 Selye,全身适应综合征(GAS)。GAS可分为 三个时期: 1.警觉期 2.抵抗期 3.衰竭期 适应阶段 以交感-肾上腺髓质兴奋为主的反应将逐步消退、肾上腺皮质激素分泌增多、代谢率增高、炎症免疫反应减弱 胸腺、淋巴组织缩小。 机体防御机制的快速动员期 神经—内分泌改变以交感—肾上腺髓质系统兴奋为主,并伴有肾上腺皮质GC的分泌增多。 这些变化的病理生理意义在于使机体处于“应战状态”,有利于机体进行格斗或逃避。 本期持续时间较短。 防御机制被耗竭,GR的数目及亲和力可下降,内环境严重失调,相继出现一个或多个器官衰竭,最后归于死亡。
二、应激性溃疡 应激性溃疡是应激时出现的一种胃十二脂肠粘膜的急性损伤,主要由于应激时粘膜缺血、糖皮质激素增多以及酸中毒等的作用,引起粘膜屏障的结构与功能破坏损害,出现胃、十二指肠粘膜糜烂、溃疡、出血等临床表现。
损害性因素超过了保护性因素 A.胃黏膜缺血(基本条件) 1.)HCO3-盐、黏液生成减少 2.)侵入黏膜H+不易随血流带走或被血中的HCO3-中和 3.)黏膜再生能力减弱,损伤不易修复。 B.胃腔内H+向黏膜内反向弥散(必要条件) C.其他 1.)GC↑→蛋白质分解加强→胃上皮细胞更新减慢2. 2.) 酸中毒时对H+缓冲力减少 3.) 胃黏膜合成的PGE减少
第四节 防治应激相关疾病的病理生理基础 1.排除应激原,病因治疗 ; 2.避免给病人新的应激刺激; 3.恰当的心理治疗和护理; 4.及时识别、治疗应激性损伤.
典型病例 男,19岁,高三学生,以急发腹痛为主叙就诊。经询问得知其自初三年级以来即有腹痛反复发作,往往在考试前无明显客观致病因素下发病,同时伴有烦躁、易怒、钻牛角尖、饭量锐减等情绪行为变化,偶有失眠。腹痛发作情况在中招考试失误后加剧。最后确诊为应激性溃疡,经对症治疗及心理辅导后缓解。 问:1.此患者患病的应激原是什么?为那一类型的应激原? 2.此种类型的溃疡发病机制是什么? 3.对此患者单纯的治疗溃疡行不行?为什么?
小 结 1.应激、应激原的概念。 2.应激反应的基本表现。 3. 应激损伤与应激相关疾病。
思 考 题 1.应激原的种类? 2.LC/NE的基本组成单元及基本效应。 3.HPA的基本组成单元及基本效应。 4.热休克蛋白的基本功能? 思 考 题 1.应激原的种类? 2.LC/NE的基本组成单元及基本效应。 3.HPA的基本组成单元及基本效应。 4.热休克蛋白的基本功能? 5.急性期反应蛋白的主要生物学功能? 6.应激性溃疡的发生机制?
参 考 文 献 1.金惠铭.病理生理学,人民卫生出版社,2001 2.姚泰.生理学,人民卫生出版社,2000 3.王迪浔. 病理生理学,科学技术出版社,2003 4.金惠铭主编.细胞分子病理生理学,郑州大学出版社,2002 5.陈蔚风主编.医学免疫学,人民卫生出版社,2002