2 курс / Нормальная физиология / Нормальная_физиология_практикум_Часть_2_Зинчук_В_В_2015

Простагландины — подкласс эйкозаноидов, производных циклических ненысыщенных жирных кислот, вырабатываемых в большинстве тканей организма и оказывающих разнообразное физиологическое действие.

Шведский физиолог Ульф фон Эйлер (Ulf von Euler, 1905–1983) открыл простагландины случайно в 1934–1936 гг., изучая субстанцию Р. Активное вещество экстрактов предстательной железы и семенной жидкости он обнаружил во фракции жирорастворимых кислот, а не в белковой фракции. Эйлер описал некоторые свойства активного экстракта, назвал его «простагландином» (от prostatе glаnd) и предположил, что простагландин имеет широкое регуляторное значение в организме. В 1957 г. шведский биохимик Карл Бергстрем (Sune Karl Bergström, 1916–2004) впервые синтезировал простагландин. В 1971 г. Джоном Вейном (Sir John Robert Vane, 1927–2004) был открыт механизм действия аспирина (необратимое ингибирование циклооксигеназы и подавление синтеза простагландинов и тромбоксана). В 1976 г. Джоном Вейном совместно с Ричардом Григлевским (Ryszard Gryglewski, род. 04.08.1932) был открыт простациклин (PGI2). Р. Григлевский является Doctor Honoris Causa Гродненского государственного медицинского университета. В 1982 г. за вклад в изучение простагландинов К. Бергстрему, Бенту Самуэльсону и Дж. Вейну присуждена Нобелевская премия.

Простагландины синтезируются повсеместно, примерно 1 мг

всутки. Не образуются в лимфоцитах. Для синтеза необходимы незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты (арахидоновая, линолевая, линоленовая и др.). В образовании простагландинов участвуют циклооксигеназы и терминальные простагландин-син- тетазы. Циклооксигеназа 1-го типа (COX-1) обеспечивает базальный уровень простагландинов. Циклооксигеназа 2-го типа (COX-2) отвечает за синтез простагландинов при стимуляции и воспалительной реакции. Циклооксигеназа 3-го типа (COX-3) обнаружена

вЦНС и обеспечивает синтез простагландинов в головном мозге. Простагландины имеют короткий период полураспада. Пере-

мещаются через клеточную мембрану при участии специфического белка — простагландинового транспортера. Оказывают преимущественно внутриклеточное и местное (аутокринное и паракринное) действие.

В связи с большим разнообразием простагландинов (типы А, В, С, D, Е, F, H, I и J) различные их представители могут оказывать разнонапрвленные эффекты. Простагландины повышают силу сокращений сердца, увеличивают систолический объем, повышают ЧСС. Простагландины типа Е и А снижают АД, увеличивают кровоток в сердце, легких, почках и других органах. Простагландины типа F повышают АД, уменьшают кровоток в некоторых органах. В желудочно-кишечном тракте простагландины уменьшают секрецию желудка, усиливают сокращения кишечника и желудка, участвуют в механизмах рвоты и поноса. Простагландины Е1 и Е2 вызывают расслабление мышц бронхов. Простагландин F2α сокращает мышцы бронхов и принимает участие в развитии бронхиальной астмы. Простагландины Е1 и I2 угнетают адгезию тромбоцитов, препятствуют образованию сосудистых тромбов. Простагландин Е2 стимулирует адгезию тромбоцитов. Простагландины также влияют на почки, репродуктивную, иммунную и центральную нервную систему.

Простациклин (простагландин I2) обладает выраженными протективными свойствами, его эффекты заключаются в:

расслаблении гладких мышц сосудов и интенсивном снижении АД;

торможении агрегации тромбоцитов;повышении устойчивости тканей к недостатку О2 (антиги-

покисческое действие).

12.26. представление о стрессе (Г. селье)

4 июля 1936 г. в английском журнале «Nature» было опубликовано письмо Ганса Селье (1907–1982) «Синдром, вызываемый различными повреждающими агентами», в котором приводились данные о стандартных реакциях организма на воздействие различных повреждающих факторов. Это сообщение фактически положило начало учению о стрессе. Автор — канадский биолог и врач — родился в Австрии (Вена) в 1907 г. Обучался медицине в Пражском университете. На втором курсе медуниверситета (1926) заметил, что различные заболевания сопровождаются схожими симптомами:

общая слабость и легкая утомляемость, потеря аппетита, сниженный фон настроения и др. На основании этого предположил, что имеется некий общий защитный механизм, включающийся при самых различных заболеваниях. В 1932 г. Г. Селье переезжает в Канаду. В экспериментах подвергал животных различным экстремальным воздействиям (иммобилизация, механическая травма, переохлаждение, введение микроорганизмов и др.) и затем при вскрытии наблюдал последствия. Оказалось, что во всех случаях у животных выявлялась триада симптомов:

гипертрофия надпочечников;атрофия лимфоидной ткани (в т.ч. инволюция тимуса);изъязвление слизистой желудка.

В последующем данная группа симптомов получила название «триада Селье». К 1936 г. Г. Селье формулирует гипотезу, согласно которой в организме, как «сжатая пружина», имеется готовая универсальная защитная реакция, которая развивается при экстремальных для данного организма воздействиях. Г. Селье назвал данную реакцию «общим адаптационным синдромом». Термин «стресс» (от англ. stress — напряжение) впервые использовал У. Кэннон (1871–1945) в 1929 г. в работах об универсальной защитной реакции «бороться или бежать» (англ. fight-or-flight response). Первоначально Г. Селье избегал употребления термина «стресс», поскольку он использовался для обозначения преимущественно психоэмоционального напряжения. Только с 1946 г. Г. Селье начал систематически использовать термин «стресс» для обозначения общих адаптационных реакций.

Селье — автор более 30 книг и около 1500 публикаций. Основные работы «Стресс жизни» (1956) и «Стресс без дистресса» (1974). Благодаря усилиям Г. Селье и Р. Эрла в 1979 г. в Канаде был создан Международный институт стресса.

Имеется много вариантов определения термина «стресс». Например, стресс — это состояние напряжения, возникающее у человека и животных под влиянием сильных воздействий. В физиологии стресс — это совокупность неспецифических стереотипных системных реакций организма, возникающих при действии любого нового раздражителя или значительном увеличении силы или времени действия раздражителя внешней или внутренней среды и обеспечивающих защиту и приспособление организма.

Стрессор — раздражитель внешней или внутренней среды, вызывающий стресс.

Стрессоры подразделяются на:

физические — механические воздействия (травмы), различные виды излучений (радиоактивное, электромагнитное и др.), перегревание, переохлаждение и др.;

химические — кислоты, щелочи, токсические вещества;биологические — микроорганизмы, вирусы, токсины;психические — сильные положительные и отрицательные

эмоции, длительные отрицательные эмоции, боль, интенсивный поток информации.

В зависимости от фактора, вызвавшего стресс, различают:

соматический (физический) стресс, при котором первично нарушается гомеостаз (травма, патология внутренних органов и т.д.), а вторично вовлекается психика;

психический стресс, при котором первично вовлекается психика (аффект, испуг и т.д.), а вторично нарушается гомеостаз организма.

В зависимости от длительности различают:острый стресс;хронический стресс.

Определенных временных рамок возникновения хронического стресса не существует. В общем случае хроническим считается стресс, когда после действия стрессора гомеостаз в организме не восстановился в течение трех суток. При слабых воздействиях процесс возникновения хронического стресса длится месяцы и даже годы. Хронический стресс может развиваться после острого стресса или формироваться самостоятельно.

Процесс стресса включает стадии тревоги, повышенной резистентности и истощения (рис. 12.1). При достаточной силе стрессора в стадии тревоги развиваются реакции шока и противошока.

Шок — чрезвычайная по интенсивности неспецифическая реакция организма на потенциально угрожающее жизни воздействие, характеризующаяся крайней степенью напряжения висцеральных и психических функций и высокими энергозатратами.

Противошок — комплекс реакций, направленных на сопротивление повреждающему действию стрессора и реализующихся путем активации стресс-реализующих систем, мобилизации энергетических ресурсов и усиления катаболических процессов.

Реакция тревоги — начальная, кратковременная стадия стресса, характеризующаяся экстренной мобилизацией ресурсов организма и неэкономным расходом энергии. Основные гормоны, обеспечивающие реакцию тревоги — катехоламины.

Стадия повышенной резистентности — длительная стадия стресса, когда организм приспособился к условиям стресса и экономно расходует энергетические и пластические ресурсы. Основные гормоны, обеспечивающие стадию повышенной резистентности — глюкокортикоиды.

Стадия истощения — необязательная стадия стресса, возникающая в условиях, когда факторы, вызвавшие стресс, превышают защитные силы организма.

Рис. 12.1. Динамика изменения резистентности организма при стрессе (общий адаптационный синдром)

При действии механических электрических, термических, химических и других стрессоров происходит активация соответствующих рецепторов, и электрические импульсы по латеральному спиноталамическому тракту достигают ретикулярной формации ствола мозга, таламуса, гипоталамуса, септогиппокампального комплекса, амигдалы и коры головного мозга. При нарушении гомеостатических параметров внутренней среды организма электрические импульсы от интерорецепторов также поступают в ЦНС. Психические стрессоры непосредственно активируют неокортекс и различные структуры лимбической системы, что сопровождается возбуждением норадренергических нейронов ствола мозга и выбросом адреналина из мозгового вещества надпочечников. Роль первич-

ных медиаторов стресса также могут выполнять микроорганизмы, токсины, цитокины, свободные радикалы и продукты перекисного окисления липидов и белков. В развитии стресса участвуют нейропептиды головного мозга: нейропептид Y, холецистокинин, вазопрессин, тиролиберин, кортиколиберин и др. Возбуждение специфических для данного вида стресса структур головного мозга сопровождается активацией гипоталамо-гипофизарно-надпочеч- никовой системы и развитием нейроэндокринных, эмоцинальных и поведенческих реакций стресса.

Стимуляция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы происходит под влиянием образующихся в гипоталамусе глутамата, норадреналина, кортиколиберина, вазопрессина, цитокинов (интерлейкины 1,2,6, фактор некроза опухоли), оксида азота и др. Главным активатором секреции кортикотропина является кортиколиберин. Данный либерин синтезируется в паравентрикулярных ядрах. Аксоны нейронов этих ядер достигают срединного возвышения гипоталамуса. Около 50 % терминалей наряду с кортиколиберином содержат аргинин-вазопрессин. Оба нейропептида поступают в кровь портальных сосудов гипофиза и стимулируют секрецию кортикотропина. Кортиколиберин также стимулирует синтез проопиомеланокортина и производимых из него гормонов аденогипофиза (β-эндорфина, липотропина и др.). Вазопрессин, который синтезируется в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса и транспортируется в заднюю долю гипофиза, по сосудистым анастомозам поступает к кортикотропоцитам аденогипофиза и тоже стимулирует секрецию кортикотропина. При хроническом стрессе усиление секреции аргинин-вазопрессина стимулирует секрецию кортикотропина даже в большей степени, чем кортиколиберин.

Имеются нейроэндокринные механизмы, ограничивающие чрезмерную активацию секреции кортикотропина и кортикостероидов. По механизму отрицательной обратной связи кортикостероиды через рецепторы гиппокампа тормозят секрецию кортиколиберина. Ограничивают активацию гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы β-эндорфин, γ-аминомасляная кислота, дофамин, серотонин, мелатонин, интерлейкин 4 и т.д. Постулировано наличие кортикостатина, который тормозит секрецию кортикотропина.

Наблюдаются половые различия активации гипоталамо-гипо- физарно-надпочечниковой системы: у представителей женского

пола она более возбудима, выраженность гормонального ответа выше по сравнению с мужчинами, что в значительной мере связано с влиянием эстрогенов.

Увеличение секреции кортикотропина сопровождается стимуляцией пучковой зоны коры надпочечников и повышением продукции глюкокортикоидов. В меньшей степени кортикотропин стимулирует клубочковую зону коры надпочечников и продукцию минералокортикоидов. Как правило, вместе с увеличением секреции кортикотропина происходит активация симпато-адреналовой системы и увеличивается выделение катехоламинов из мозгового вещества надпочечников. Увеличение секреции кортизола обеспечивает развитие стадии повышенной резистентности при стрессе, оказывает иммуносупрессивный эффект. Многообразные защитные эффекты глюкокортикоидов позволяют эффективно модулировать выраженность адаптативных реакций при стрессе. Однако продолжительный избыток глюкокортикоидов, например, при хроническом стрессе, будет сопровождаться различными патологическими изменениями: повышением АД, изьязвлением слизистой желудка, метаболическими нарушениями, повреждением гиппокампа, уменьшением объема когнитивных функций и т.д.

Важную роль в функционировании гипоталамо-гипофизарно- надпочечниковой системы играют отрицательные и положительные обратные связи (feed-back control). Увеличение концентрации кортизола в плазме крови тормозит секрецию кортиколиберина

иаргинин-вазопрессина в гипоталамусе, секрецию кортикотропина в аденогипофизе. Также подавляется синтез кортикотропина

ибета-эндорфина из проопиомеланокортина. Кортизол стимулирует синтез катехоламинов и потенцирует их эффекты. Адреналин

инорадреналин стимулируют синтез кортикотропина и бетаэндорфина из проопиомеланокортина.

Стресс-реализующая система — совокупность факторов, обеспечивающих развитие стресса. В реализации стресса участвуют:

симпато-адреналовая система (преимущественно катехоламины);

гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система (преимущественно глюкокортикоиды);

ренин-ангиотензин-альдостероновая система;тироксин и трийодтиронин, вазопрессин, пролактин, гормон

роста и соматомедины, глюкагон, инсулин и т.д.

видность стресса, при которой защитно-приспособительные силы организма не изменяются. Дистресс — отрицательная разновидность стресса, при которой стрессор вызывает истощение защитноприспособительных сил организма и развитие патологии. Наиболее тяжелой формой дистресса является шок.

Результат стресса определяется следующими основными параметрами:

разновидность, сила, длительность и частота стрессора;состояние организма в момент развития стресса;баланс стресс-реализующих и стресс-лимитирующих систем

и его искусственное изменение;индивидуальные различия в функционировании различных

органов и систем.

12.26.2. Психоэмоциональный стресс и его особенности

Психоэмоциональный стресс (синоним: эмоциональный стресс) является наиболее распространенной формой стресса, получившей название «цивилизационный стресс». Психоэмоциональный стресс, как правило, протекает на фоне малоподвижного образа жизни. В большинстве случаев социальные нормы делают адекватную реакцию на стресс невозможной. Появляются феномены эмоционального переноса (например, накопленные в процессе работы негативные эмоции проявляются без существенного повода в домашней обстановке) и неотреагированных эмоций. Психоэмоциональный стресс в силу его связи с социальными условиями жизни человека имеет выраженную тенденцию перехода в хронический стресс. Ведущую роль в реакции на данный вид стресса играют индивидуальные психологические особенности личности.

Согласно представлениям Г.И. Косицкого психоэмоциональный стресс имеет следующие стадии:

1. «Стадия мобилизации» — повышается внимание, активность. Процесс адаптации протекает нормально. Силы расходуются экономно, целесообразно. Нагрузки, даже частые, протекающие на этой стадии, приводят к тренировке организма, повышению его стрессоустойчивости.

2.Если проблему решить не удается, развивается стадия «сте­ нической отрицательной эмоции». Возникает избыток отрицательных эмоций, носящих стенический, активно-действенный характер: ярость, гнев, агрессия. Ресурсы организма расходуются неэкономно. Совершаются попытки добиться цели любой ценой. Повторные нагрузки приводят к истощению организма.

3.«Астеническая отрицательная эмоция» — третья стадия психоэмоционального стресса. Доминируют отрицательные эмоции, носящие астенический, пассивно-бессильный, упадочнический характер. Человеком овладевают тоска, отчаяние, неверие в возможность выхода из тяжелой ситуации.

4.«Невроз, срыв» — заключительная стадия психоэмоционального стресса. Человек полностью деморализован, он смирился

споражением. Наступают те негативные последствия, которые стресс оставляет в организме: депрессия, начальные стадии психосоматических заболеваний, которые могут перейти из стадии начальных, преимущественно обратимых нарушений в стадию нарушений стойких, органических.

12.27.учение об адаптации

Процессы стресса и адаптации неразрывно взаимосвязаны. Адаптация — это приспособление к изменению условий внеш-

ней или внутренней среды, направленное на поддержание гомеостаза, обеспечивающее сохранение здоровья, работоспособность, максимальную продолжительность жизни и воспроизведение здорового потомства. Адаптация состоит из двух компонентов: специфических изменений в активно участвующей в адаптации системе и неспецифических изменений во всем организме, т.е. реакции стресса.

Адаптация является сложным взаимодействием между генетическим материалом (молекулы ДНК, гены, хромосомы) и изменениями условий существования организма. Генетический материал определяет «пределы реакций» или «область допустимых значений» параметров функционирования какой-либо системы и организма в целом. Меняющиеся условия существования задают «нормальную реакцию» или «область реальных значений», при которых