Б. Е. МЕЛЬНИК, М. С. КАХАНА

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОЛДАВСКОЙ ССР

Кишиневский государственный университет им. В. И. Ленина

Б. Е. МЕЛЬНИК, М. С. КАХАНА

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФОРМЫ СТРЕССА

52.5 M48

УДК 612

Мельник Б. Е., Кахана М. С. Медико-биологические формы стресса. Кишинев, «Штиинца», 1981, 176 с. с рис. (МВиССО, КГУ) Бнблногр. с. 164—172.

В монографии рассматриваются огромные адаптационные возможности человеческого организма при длительном пребывании в космосе, спортивных рекордах, обживании зон Крайнего Севера, голоде, зное, холоде, патологических состояниях и т. д.

Приведены эволюция теории стресса, его классификация, мор-фофункциональные изменения органов при стрессе. Обсуждены биологические стрессы, физиологические (температурный, пищевой, респираторный, космический, стресс при беременности, физических нагрузках, спортивный), патологические (медикаментозный, эмоциональный, болевой, шоковое состояние), патологические процессы со стрессовой реакцией (инфекция, лихорадочная реакция, анафилаксия, аллергия), патологические расстройства и стресс (сердечно-сосудистые, эндокринные, пищеварительные), стрессовые реакции в условиях научно-технического прогресса.

Книга предназначена для читателей, интересующихся проблемой стресса и мерами предотвращения его отрицательного влияния. Она будет полезна биологам, физиологам, медицинским работникам, студентам медицинских и биологических вузов.

The monograph gives a description of human organism great adaptation abilities during a long-lasting period in space, in the state of hunger, cold, heat, as well as in different pathological states and so on.

The paper elucidates the evolution of stress theory, its classification, morphofunctional changes of organs in the state of stress. The authors discuss biological stresses, physiological (temperature, alimentary, respiratory, cosmic, stress in pregnancy, sport), pathological (chemical, emotional, painful, shock state), pathological processes with stress reaction (infection, fever reaction, anaphylaxis, allergy), pathological disturbances and stress (cardiovascular, endocrine, digestive), stress reactions η conditions of the technico-scicntific progress.

The book is meant,for. readers interested, in the problems of stress. It will be of great help for biologists, physiologists, medical workers and students of medical institutes.

Рецензировали к рекомендовали к изданию канд. биол. наук Н. А. Музла-ева. д-р биол. наук А. М. Марии

,,, 50500—193 _ (pi Изяатечьство

^м----------------Без объявл. +105000000 «' „,,„„,

.4755(12)—81 «Штиинца», 1981 г.

1. ВВЕДЕНИЕ

Современный человек постоянно испытывает повышенную психическую нагрузку, воздействие внешних факторов среды. Ему приходится слишком много видеть, слышать, ощущать, оценивать, принимать решения, бегать, уставать и др.

Оказалось, что на разного рода воздействия — холод, бег, усталость, страх, боль, медикаменты — организм отвечает не только защитной реакцией, по и некоторым общим однотипным физиологическим процессом вне зависимости от того, какой именно раздражитель действует на него в данный момент. Организм с помощью этого процесса как бы полностью мобилизует себя на самозащиту, на приспособление к новой ситуации. Это стрессовая реакция. При таких стрессовых реакциях в кровь выделяются гормоны, пол влиянием которых изменяется режим работы многих важнейших органов и систем.

Сейчас общеизвестно, что стресс — одна из основных причин расстройств функций органов, различных болезней, снижения сопротивляемости организма к инфекциям. Однако, как известно, последствия стресса обусловливаются не столько самими стрессорными факторами, сколько отношением к ним организма, его исходным состоянием.

Адаптационные возможности человеческого организма огромны. Длительное пребывание в космосе, спортивные рекорды, обживание зоны Крайнего Севера, способность жить долгое время без пищи, преодолевать воздействие экстремальных условий, страх, боль, выдерживать зной и холод свидетельствуют о том, что человеческий организм может нормально действовать в необычном для него режиме. Поэтому надо научить человека повышать свои физические и психические силы,

устойчивость к различным стрсссорным факторам. Этой цели, а также рассмотрению наиболее распространенных медико-биологических форм стресса и посвящена настоящая книга. В ней приведены основные морфо-функциональные изменения органов и крови при стрессе. Причем изучение структурных изменений органов позволило глубже понять некоторые функциональные изменения.

Содержатся также данные о формах стресса: 1) биологических, 2) физиологических, 3) патологических. Такую классификацию можно считать условной, однако она, надо признать, облегчает изложение большого экспериментального и клинического материала.

Биологические стрессы наблюдаются у беспозвоночных, функции организмов которых регулируются ганг-лиозно-сстевидиой формацией. Стрессорными факторами считают низкое содержание кислорода в окружающей среде, переход из пресной воды в соленую и наоборот. Выделение пахучих веществ, изменение пигментации кожи и фаз метаморфоза также протекают с явлениями стресса. В возникновении таких реакций играет роль тот факт, что в нервных узлах указанных животных синтезируется и выделяется большая группа медиаторов (ацетилхолин, адреналин, норадреналин, дофамин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота и др.

Физиологические стрессы наблюдаются у позвоночных животных с более развитой нервной и эндокринной системами. Известно, что у низших рыб развиваются гипоталамус и его связи с гипофизом и другими железами внутренней секреции. По мере эволюции у земноводных, рептилий, птиц, млекопитающих появляются новые формы стресса — физиологические. Среди них особое место занимают гипо- и гипертермия, пищевые стрессы, гипо- и гипергликемия. Гипотермия и гипогликемия характеризуются преобладанием катаболической фазы, гипертермия и гипергликемия (в определенных границах) — анаболической. Описан также респираторный стресс — гипо- и гипероксический.

Следует отметить актуальность проблемы изучения космического стресса и факторов, его вызывающих: 1) эмоциональный; 2) вестибулярный; 3) невесомость; 4) гиподинамия. У животных в космических условиях эти явления протекают стерто, меньше изменяются

функции гипоталамо-эндокрииной системы. У человека особое значение, вероятно, имеют эмоциональный и вестибулярный факторы.

Рассмотрены также данные о стрессе при беременности, родах, лактации. Большое внимание уделено стрессу при физических нагрузках — трудовых процессах и спортивных упражнениях. При физиологических стрессах преобладают положительные эмоциональные реакции, поэтому авторами в достаточной мере объяснены механизмы эустресса.

Впервые обобщены данные об адаптации и тренированности различных систем, причем большое внимание уделено центральным механизмам, особенно гипотала-мо-эндокринным взаимоотношениям. Одновременно раскрыты сложные положительные изменения, наступающие в организме при лечебной физкультуре, указано на приспособительные реакции, имеющие значение в профилактике патологических изменений.

Актуален вопрос о патологических стрессах- Различают обычно первичные патологические стрессы и патологические состояния, протекающие с элементами стресса. К ним относятся и медикаментозные стрессовые реакции, возникающие после применения лекарственных веществ (например, белковой или гормональной природы).

Приводятся новые взгляды авторов па проблему эмоциональных стрессов, раскрываются механизмы положительных стрессов, связанных с наличием в головном мозгу специальных нервных зон насыщения или удовлетворения, а также с разнообразными рефлексами.

Описаны и обсуждены болевые стрессы. Впервые рассмотрены филогенез болевых механизмов, выражение эмоций, роль различных отделов ЦНС, гуморально-гормональные изменения, характерные для этих процессов.

В разделе «Роль нервной системы в механизмах стресса» излагаются новые взгляды на сложные процессы, приводящие к превращению нервного импульса в гу морально-гормональный.

Далее излагаются материалы о патологических процессах со стрессовой реакцией. В истории стресса, по существу, эти реакции были описаны впервые Селье. Он показал, что инфекционные и подобные, им изменения,

при которых возникают иммунные реакции, сопровождаются неспецифическими гормональными расстройствами. Поэтому приводятся современные представления об иммунитете и его стрессорных компонентах, об анафилаксии и аллергии.

Обсуждаются разнообразные патологические расстройства, которые протекают с элементами стресса. Вместе с тем картина болевых форм стресса очень сложна, поскольку необходимо учесть генетические факторы, преморбидное состояние и конституциональную предрасположенность. Немаловажное значение имеют скрытые формы болезни, местные изменения, которые предшествуют стрессорному воздействию. В этом аспекте рассмотрены сердечно-сосудистые, эндокринные, пищеварительные расстройства, шоковые состояния.

В последнем разделе обсуждается проблема стресса в условиях научно-технического прогресса. Показано значение семейных отношений, условий труда, социальных факторов. Адаптация к стрессам, тренировка нервной системы, четко налаженная ритмичная работа имеют большое профилактическое значение и являются необходимыми условиями жизнедеятельности в эпоху научно-технического прогресса.

2. ЭВОЛЮЦИЯ ТЕОРИИ СТРЕССА

В 1926 г. Сслье открыл стресс-нсспецифическую реакцию (повышение активности надпочечников) в ответ на любую инфекцию. Однако еще Roux и Yersen отмстили, что надпочечники морских свинок, инфицированных дифтерийной палочкой, часто увеличены, воспалены, с признаками геморрагии. С другой стороны, Cannon (1932) наблюдал секрецию адреналина как ответную реакцию при оборонительных рефлексах.

В 1936 г. Селье установил триаду стресса: 1) увеличение коры надпочечников и уменьшение его липидных гранул; 2) инволюцию тимуса, селезенки, лимфатических узлов; 3) язву желудка и двенадцатиперстной кишки. В дальнейшем были выявлены три стадии стресса: первая — реакция тревоги (alarm reaction), при которой сопротивляемость организма снижается; вторая — резистентности, при которой сопротивляемость нарастает, устойчивость организма повышается благодаря гипертрофии коры надпочечников; третья — истощения, когда после долговременного действия стрессора наступает смерть в результате истощения функции коры надпочечников.

Селье различает два вида стресса: эустресс, вызывающий положительные эмоции, и дистресс, приводящий к патологии. Изучение обусловливающих факторов и местного адаптационного синдрома помогает выяснить природу различных нарушений. Болезнь зависит и от патогенной констелляции, плурикаузальных факторов. В результате эволюции организм выработал два механизма, которые помогают противостоять повреждениям: 1) синтоксический, например, антивоспалительные действия глюкокортикостероидов; 2) кататоксиче-ский, при котором происходят изменения, приводящие к активному воздействию на патоген посредством его

метаболического разрушения, например, образования тканевых печеночных ферментов.

В некоторых реакциях гомсостаз превращается в гетеростаз, при этом сопротивляемость организма увеличивается с помощью искусственного вмешательства извне.

Как писал Селье в своей книге «Стресс без дистресса» (1974), у человека при определенных стрессовых ситуациях наблюдаются положительные эмоции. В книге «Стресс моей жизни» (1977 )автор говорит о социальных и поведенческих аспектах стресса, о том, что I люди должны найти свой личный природный уровень ■ стресса( на основе альтруистического эгоизма) и спо-^; собы понижения дистресса. В основном, как показал Селье, при стрессе происходит активация функции коры надпочечников, которая зависит не от иммунных реакций, а от разнообразных воздействий на организм, вызывающих состояние «напряжения». Особое внимание уделено вредным воздействиям. Они вызывают повышение активности стероидогенеза, однако, если «па-пряжение» продолжается, реактивность коры надпочечников истощается и иногда наступает смерть.

Селье считает, что стресс в определенных условиях является реакцией приспособления (адаптации) к различным агентам внешней среды. Эти взгляды подчеркивают обшебиологическое значение стресса. В дальнейшем, на втором этапе исследований, Селье указывает на участие в процессе стресса адренокортикотропного гормона (АКТГ) гипофиза. После этих открытий различные авторы начали обращать главное внимание на гипофнзарно-кортикоадрсналовую систему или на ось АКТГ—кора надпочечников. Общий адаптационный синдром приобретает широкое толкование. Им объясняют разнообразные реакции как физиологического, так и патологического характера, происходящие на клеточном, тканевом и системном уровнях. При этом наблюдаются разнообразные изменения водно-солевого, углеводного, жирового, белкового обменов. Поскольку адаптация связана с процессом эволюции, в стереотипных реакциях животных выявляется и роль генетических факторов (К. В. Судаков, 1978). Селье и другие выделили следующие стадии стресса: перевозбуждение, адаптация, утомление, истощение функции гипофизарпо-адре-

нокортикальной системы. На третьем этапе исследований механизмов стресса как Селье, так и другие исследователи показали участие в них нейрогормональных процессов, ЦНС и особенно гипоталамуса. В современных исследованиях о стрессах все авторы обращают особое внимание на роль гипоталамо-гипофизарно-кор-тикоадреналовой системы (П. Д. Горизонтов, 1980; И. А. Аршавский, 1980).

На четвертом этапе развития теории стресса различные авторы выявили, что интенсивность и характер стресса не зависят только от выделения АКТГ и корти-костерокдов — немалую роль играют катехоламнны. V'ogt и Long (1952), М. С. Кдхана (1961) и др. считают выделение. АКТГ результатом активации симпато-адреналовой системы. Нарастание циркулирующего адреналина в крови стимулирует выделение АКТГ. Согласно М. С. Кахана (1961), в первой фазе стресса отмечается выделение катехоламинов, гормонов щитовидной железы, гормонов задней доли гипофиза (рис. 1). Во второй фазе повышается выделение АКТГ, корти-костероидов, инсулина.

На пятом этапе исследований изучались сложные механизмы, происходящие в гипоталамусе, которые объясняют превращение нервного стимула в нейрогумораль-ный, гормональный. При этом важную роль играют адренергическая, холинергическая и серотонинергиче-ская системы гипоталамуса (М. С. Кахана, 1978; А. А. Виру, 1978). Мы придаем особое значение исследованиям рецепторов нейронов вышеуказанных структур гипоталамуса. Различают осморецепторы, терморецепторы, гликорецептрры, рецепторы, реагирующие на

1 и

Рис. I. Фазы стресса. Иммобилизация 60 минут. I — катабо-

личеекая; li — анаболическая. 1 — катехоламняы; 2 - тарео-

идные гормоны: 3 — АКТГ; 4 — кортпкостерсиды

гормоны (кортикостероиды, тиреондные и половые ropj мопы, катехоламины и др.)- Установлена роль медиаторов гипоталамуса (адреналин, иорадрсналин, дофамин, ацетилхолин, серотопин, гистамин, эндорфипы, энкефалины, субстанция Р) в стрессовых реакциях.

На наш взгляд, в дальнейших исследованиях следует учитывать четыре фазы стресса:

1) катаболическая (возбуждение рецепторов адрен! норадрен-, дофаминергических структур, щитовидной железы, выделение липотропииа, глюкагона); 2) переходная (блокада вышеуказанных рецепторов и уменьшение выделения гормонов щитовидной железы, липо" тропина, глюкагона); 3) анаболическая (возбуждение рецепторов холин-, серотонип-, гистамин-, ГАМК-ергц ческнх структур, выделение АКЛТ, инсулина, эндорфи нов, энкефалинов); 4) эффекторная (восстановлен!» гомеостаза, синтез белков, иммунные реакции, адапта ция, тренированность или патология).

3. КЛАССИФИКАЦИЯ СТРЕССОВ

Несмотря на то, что имеются многочисленные работы по изучению стрессовых реакций, до сих пор нет общепринятой «х классификации. Многие авторы различают физиологические и патологические стрессы. Другие подразделяют формы стресса в зависимости от вида раздражителей и нарушений функций организма.

Первая классификация предложена Allen et al. (1970). Они разделяют стрессы на две группы; системные и нервные. В первой группе различают 2 подгруппы: а) стрессы, возникающие при изменениях внутренней среды (например, физиологические сдвиги в результате влияния фармакологических веществ); б) стрессы, возникающие после вредных действий внешних факторов.

Вторая группа подразделяется на 4 подгруппы: а) стрессы, вызванные вредными воздействиями, поражающими организм и порождающими болевые явления; б) влиянием света; в) звука; г) эмоций.

И. А. Аршавский с соавт. (1977—1980) считают, что с понятием адаптации следует связывать физиолого-морфологические изменения в организме. Эта реакция осуществляется в ответ на действие стрессовых раздражителей среды, которые называются физиологическими. Подобная адаптивная реакция состоит из трех фаз: 1) анаболической, 2) катаболической, обеспечивающей возможность осуществления очередной активности, 3) избыточно-анаболической. Автор различает физиологический стресс, когда повышаются негэнтропийные возможности развивающегося организма, и патологический стресс, когда, напротив, они снижаются.

В антенатальном периоде И. А. Аршавский (1980) различает физиологические гипоксемическне стрессы. В ранний постнатальный период важные стрессовые ре-

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒