Stres DR ROBERT MERONKA ZAKŁAD EKOLOGII INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII UNIWERSYTET WARSZAWSKI
Wydatkowanie energii Wszystkie narządy i układy potrzebują energii do działania Nie wszystkie narządy i układy są jednakowo istotne w każdej chwili dla radzenia sobie z wyzwaniami stojącymi przed organizmem
Teoria stresu - historia Hans Seyle (1907-1982) Selye H. 1936. A syndrome produced by diverse nocuous agents. Nature 138(3479, July 4):32. Hans Selye zdefiniował stres w następujący sposób: Stres to nieswoista reakcja organizmu na wymagającą sytuację.
Rekcja stresowa
Reakcja stresowa Reakcja organizmu w postaci mobilizacji energii potrzebnej do pokonania przeszkód, barier, wymagań, zagrożeń.
Reakcja stresowa Reakcja adaptacyjna, pozwala ukierunkować wydatkowanie energii na przywrócenie równowagi oraz wypracowanie nowej strategii funkcjonowania
Reakcja stresowa Reakcja niespecyficzna, tzn. jej rodzaj nie zależy od rodzaju czynnika, jaki ją wywołuje.
Reakcja stresowa Zjawisko fizjologiczne, regulowane przez ośrodkowy układ nerwowy za pomocą układu hormonalnego.
Problemy z rozumieniem pojęcia stresu Stres, czyli obciążenie sytuacja w której w celu pokonania zagrożenia może być konieczne zaangażowanie większych niż zazwyczaj zasobów energii
Środowiskowe czynniki stresowe niska temperatura wysoka temperatura promieniowanie toksyny
Fizjologiczne czynniki stresowe uszkodzenia ciała utrata krwi zmęczenie wysiłek fizyczny
Psychologiczne czynniki stresowe zagrożenie przez drapieżnika współzawodnictwo konflikt lęk niepokój poczucie zagrożenia niepewność
Psychologiczne czynniki stresowe Dodatkowo u człowieka: frustracja gniew poczucie winy obawa niska samoocena
Hormony stresu
Nadnercza
Budowa nadnerczy nadnercze kora rdzeń kora otoczka warstwa kłębkowata aldosteron warstwa pasmowata kortyzol androgeny nerka rdzeń warstwa siatkowata rdzeń nadnercza adrenalina noradrenalina
Aminy katecholowe
Działanie amin katecholowych
Hormon steroidowe struktura steranu (cyklopentanoperhydrofenantrenu)
Regulacja - oś HPA
Oś podwzgórze-przysadka-nadnercza Hypothalamus Corticotropine Releasing Hormone Pituitary adrenocorticotropic hormone Adrenals
Hormony pobudzające oś HPA CRH/CRF corticotropine releasing hormone/factor kortykoliberyna/hormon uwalniający kortykotropinę peptyd wydzielany między innymi w podwzgórzu pobudza przysadkę do uwalniania ACTH ACTH adrenocorticotropic hormone hormon adrenokortykotropowy peptyd wydzielany przez przysadkę pobudza nadnercza do uwalniania glukokortykoidów
Regulacja reakcji stresowej impulsy nerwowe podwzgórze CRH rdzeń kręgowy przedzwojowe włókna współczulne komórki kortykotropowe transport krwią rdzeń nadnerczy ACTH aminy katecholowe kora nadnerczy mineralokortykoidy glukokortykoidy
Etapy reakcji stresowej układ współczulny i aminy katecholowe (adrenalina, noradrenalina) wydolność organizmu oś HPA (podwzgórze-przysadka-nadnercza) i glukokortykoidy poziom faza podstawowy alarmowa faza odporności czas faza wyczerpania
Zmiany w organizmie Mózg zwiększone ukrwienie, zwiększona przemiana glukozy Układ sercowozwiększona częstotliwość pracy serca, naczyniowy zwiększona siła skurczu, obwodowy skurcz naczyń, wzrost ciśnienia krwi Układ oddechowy rozszerzenie oskrzeli, wzrost wentylacji, wzrost pobierania tlenu Mięśnie zwiększona glikogenoliza, wzmożona kurczliwość Wątroba zwiększona glikogenoliza i glukoneogeneza Tkanka tłuszczowa zwiększona lipoliza, wzrost poziomu kwasów tłuszczowych we krwi Skóra zmniejszone ukrwienie Kościec zmniejszony wychwyt glukozy Przewód pokarmowy zahamowanie funkcji
Regulacja osi HPA
Metaboliczne działanie glukokortykoidów
Oś HPA i układ odpornościowy
Oś HPA i układ rozrodczy
wydolność organizmu Zmiany w układzie dokrewnym poziom faza podstawowy alarmowa faza odporności faza wyczerpania czas noradrenalina adrenalina CRH-ACH-glukokortykoidy gonadotropiny ukł. oksytocynergiczny testosteron, estrogeny (popęd płciowy, zdolność rozrodcza) oksytocyna, prolaktyna (więzi socjalne, behawior socjalny, macierzyński, seksualny)
Działanie układu współczulnego i osi HPA Układ współczulny aminy katecholowe zwiększenie uwagi, koncentracji i czujności rozszerzenie źrenic rozszerzenie oskrzeli wzrost pojemności minutowej serca wzrost ciśnienia krwi zwężenie naczyń krwionośnych skóry, przewodu pokarmowego i nerek rozszerzenie naczyń krwionośnych mięśni i mózgu wzrost poziomu glukozy we krwi pobudzenie działania układu odpornościowego Oś HPA glukokortykoidy: wzrost tempa przemian lipidów i aminokwasów do glukozy wzrost poziomu glukozy we krwi zahamowanie działania układu odpornościowego mineralokortykoidy: zwiększona retencja sodu i wody w nerkach wzrost objętości krwi i ciśnienia krwi
Znaczenie praktyczne
Regulacja osi HPA
kortykosteron we krwi Rytm dobowy działania osi HPA wartość średnia krótkotrwałe fluktuacje pora doby
Modulacja aktywności osi HPA rytm dobowy stan emocjonalny stan fizjologiczny wcześniejsze doświadczenia
Wpływ zegara okołodobowego jądra nadskrzyżowaniowe (SCN) wewnętrzny zegar synchronizowany zmianami w środowisku SCN
Wpływ informacji o stanie organizmu most i rdzeń przedłużony informacje o stanie wewnętrznym organizmu (poziom glukozy we krwi, ciśnienie i objętość krwi, stan termiczny) most rdzeń przedłużony
Wpływ informacji o stanie emocjonalnym układ limbiczny ciała migdałowate informacje o stanie emocjonalnym, szczególnie o występowaniu i nasileniu emocji negatywnych, znaczeniu emocjonalnym stresora, wpływ pamięci emocjonalnej ciało migdałowate
Wpływ informacji o wcześniejszych doświadczeniach hipokamp pamięć, kontrola wygaszania reakcji stresowej hipokamp
Wpływ informacji o stanie emocjonalnym kora przedczołowa rozpoznanie czynnika stresowego kontrola przebiegu reakcji stresowej kora przedczołowa
Działanie glukokortykoidów na OUN hipokamp ciała migdałowate kora przedczołowa
Działanie glukokortykoidów na OUN pamięć hipokamp odpowiada za konsolidację pamięci ciała migdałowate nadają informacjom znaczenie emocjonalne i odpowiadają za pamięć emocjonalną glukokortykoidy intensyfikują procesy pamięciowe receptory GR w hipokampie prowadzą pośrednio do zahamowania uwalniania CRH receptory GR w ciałach migdałowatych powodują blokowanie hamującego działania hipokampu hipokamp ciała migdałowate
Działanie glukokortykoidów na OUN zachowanie kora przedczołowa odpowiada za pamięć roboczą, planowanie działań i ruchów, kontroluje stany emocjonalne pochodzące z układu limbicznego glukokortykoidy wpływają na przebieg procesów pamięciowych glukokortykoidy wpływają na zachowanie receptory GR prowadzą do pośredniego hamowania osi HPA kora przedczołowa
Regulacja osi HPA podwzgórze ujemne sprzężenie zwrotne stres układ współczulny przedni płat przysadki adrenalina pobudza wydzielanie ACTH ujemne sprzężenie zwrotne nadnercze angiotensyna II hyperkaliemia nerka aldosteron warstwa pasmowata steroidy anaboliczne i hormony płciowe rczy warstwa siatkowata adrenalina noradrenalina kortyzol transkortyna przepływ krwi wewnątrz gruczołu kortyzol e nadn rdzeń cz y adner kora n warstwa kłębkowata
Skutki aktywności osi HPA
Wiązanie z ligandem i działanie receptorów GR/MR
Receptory Dwa typy receptorów MR silne powinowactwo do kortyzolu, kortykosteronu i aldosteronu GR słabe powinowactwo do kortyzolu i kortykosteronu, bardzo słabe do aldosteronu 10-krotna różnica w powinowactwie do glukokortykoidów Przy niskim poziomie glukokortykoidów wiążą się one głównie z receptorami MR.
Stres wielokrotny Wielokrotnie powtarzany stres w tym samym kontekście może prowadzić do habituacji Wystąpienie po sobie dwóch różnych bodźców stresowych powoduje silniejszą reakcję na drugi z bodźców Może prowadzić do zmiany reaktywności na stresory
Jak działa stres przykład praktyczny Niespodziewana pilna praca do zrobienia w ostatniej chwili
Stres dobry i zły
Stres ostry i stres chroniczny Stres ostry nagły, zazwyczaj krótkotrwały epizod zagrożenia np. egzamin, wystąpienie publiczne, napaść oś HPA pozwala skutecznie poradzić sobie z zagrożeniem Stres chroniczny ciągły, długotrwały stan zagrożenia np. zagrożenie konkurenta, nadmierne wymagania w pracy, trwający konflikt ciągła aktywacja osi HPA może prowadzić do zmian w regulacji jej aktywności, jak i niekorzystnych zmian w innych układach
Nieprawidłowa regulacja osi HPA norma depresja inne sygnały regulacyjne inne sygnały regulacyjne podwzgórze zespół stresu pourazowego podwzgórze podwzgórze CRH CRH CRH ACTH ACTH ACTH nadnercza kortyzol nadnercza kortyzol inne sygnały regulacyjne nadnercza zespół stresu pourazowego Depresja poziom kortyzolu niski wysoki receptory GR więcej mniej sprzężenie zwrotne silniejsze słabsze poziom CRH zwiększony zmniejszony kortyzol
Nadmiar i niedobór glukokortykoidów zespół Cushinga wysoki poziom kortyzolu przyczyny guz przysadki guz nadnerczy choroba Addisona niedobr kortyzolu przyczyny zapalaenie autoimmunologiczne nadnerczy nowotwór nadnerczy powikłania po innych chorobach
Czynniki stresowe w środowisku człowieka
Dziękuję za uwagę