Нейроэндокринные системы, реагирующие на стресс

Ниже приведены некоторые примеры того, как основные физиологические системы, реагирующие на стресс, изменяются после воздействия острых стрессовых факторов.

Гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система. Гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система является одной из основных эффекторных систем, которая активируется у животных при воздействии острого стрессора.

Как правило, с помощью нескольких механизмов обратной связи на разных уровнях глюкокортикоиды, высвобождаемые из коры надпочечников, регулируют свой собственный синтез и секрецию, воздействуя на надпочечники (ингибирование синтеза глюкокортикоидов), переднюю долю гипофиза (ингибирование кортикотропинов) и гипоталамус (ингибирование синтеза и секреции кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH)), а также как высшие мозговые центры (например, гиппокамп).

Глюкокортикоиды легко проникают через гематоэнцефалический барьер и подавляют вызванное острым стрессом повышение уровня норадреналина в центральной нервной системе. Считается, что норадреналин является наиболее мощным стимулятором нейронов CRH в паравентрикулярном ядре гипоталамуса.

Таким образом, считается, что центральные норадренергические нейроны, которые заканчиваются в паравентрикулярном ядре и синапсах на нейронах CRH, являются местом действия другого механизма отрицательной обратной связи, с помощью которого глюкокортикоиды ослабляют нейроэндокринные реакции на острые стрессоры.

Во время острой стрессовой реакции уровень АКТГ и глюкокортикоидов варьируется в зависимости от типа и интенсивности стрессового стимула. Воздействие холодового стресса на животных вызывает очень незначительное повышение уровня АКТГ в плазме, кровоизлияние или гипогликемия вызывают реакцию на АКТГ, которая отражает интенсивность раздражителя, боль вызывает умеренную реакцию на АКТГ, а иммобилизация в течение 120 минут вызывает наибольшее повышение уровня АКТГ в плазме.

Корреляция между выбросом норадреналина в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и реакцией плазмы крови на АКТГ может свидетельствовать об участии паравентрикулярного норадреналина в вызванной стрессом активации гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы (рис. 1).

Рисунок 1. Площадь под кривой измеряет уровни норадреналина в паравентрикулярном ядре гипоталамуса в микродиализате и уровни АКТГ в плазме крови животных, подвергшихся воздействию различных стрессоров

Хотя обнаружена сильная корреляция между реакцией на норадреналин в паравентрикулярном ядре и реакцией на АКТГ в плазме крови при воздействии различных стрессоров, такие корреляции могут не отражать причинно-следственные связи.

Во время воздействия метаболических стрессоров, таких как гипогликемия или кровоизлияние, уровень АКТГ в плазме крови значительно выше, чем уровень норадреналина в паравентрикулярном ядре, что позволяет предположить, что некоторые другие паравентрикулярные нейромедиаторы или экстрапаравентрикулярные нейромедиаторы участвуют в регуляции гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы после воздействия этих стрессоров.

Воздействие боли вызывало выраженный уровень норадреналина в паравентрикулярном ядре и умеренный уровень АКТГ в плазме крови, что позволяет предположить, что паравентрикулярный норадреналин отвечает за активацию гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы при воздействии болевого стресса.

Во время иммобилизационного стресса соотношение между паравентрикулярным норэпинефрином и АКТГ в плазме крови было промежуточным, что позволяет предположить, что как паравентрикулярный норэпинефрин, так и другие паравентрикулярные и экстрапаравентрикулярные нейромедиаторы участвуют в регуляции гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы во время иммобилизационного стресса.

Холодовой стресс вызывал лишь минимальные паравентрикулярные реакции на выработку норадреналина и АКТГ в плазме крови, что позволяет предположить, что другие нейроэндокринные системы (например, щитовидная железа) участвуют в регуляции гомеостаза во время острого воздействия холода.

Острая активация гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы сопровождается повышением уровня глюкокортикоидов в плазме крови, которые оказывают множество метаболических эффектов, мобилизуя энергию, необходимую для выживания организма и восстановления гомеостаза. Регуляторные метаболические эффекты включают глюконеогенез, гликогенолиз, липолиз, ингибирование липогенеза и протеолиза. Другие регуляторные эффекты включают противовоспалительные, противоаллергические и поведенческие эффекты.

Стимулирующие эффекты глюкокортикоидов важны для нормального функционирования других гормонов или факторов (например, при недостаточности надпочечников снижается сосудистое сопротивление, вызванное катехоламинами, и сердечная деятельность).

Как правило, стимулирующие эффекты глюкокортикоидов ответственны за поддержание базального состояния или состояния покоя, в то время как регулирующие эффекты проявляются, когда глюкокортикоиды достигают аномально высоких концентраций, например, когда животное подвергается острому и чрезвычайно интенсивному стрессу.