Клеточные и молекулярные факторы реализации общего адаптационного синдрома

На клеточно-молекулярном уровне под стрессом понимается угроза нарушения некоего динамического гармонического баланса активных компонентов внутренней среды организма. Такой баланс достигается совокупностью скоординированных реакций и взаимодействием биологически активных молекул. В этом заключается представление о гомеостазе (в широком смысле этого понятия) и о количественной градации стресса в зависимости от степени угрозы нарушений внутреннего баланса [46]. Авторы подчеркивают, что об­щий адаптационный синдром весьма последователен в своем клини­ческом выражении, хотя к реализации его привлекается множество активных эндогенных продуктов, перечень которых постоянно пополняется по мере открытия новых молекулярных механизмов. Отсюда следует логическая гипотеза о существовании в организме дискретной координирующей стресс-системы [53]. В реализации об­щего адаптационного синдрома выделяются два ключевых компо­нента: кортикостерон-рилизинг гормон (АКТГ) и норэпинефрин (норадреналин), главный медиатор автономной (симпатической) нервной системы. Однако включение этих ключевых компонентов происходит опосредованно. За ними прослеживается сложная цепь молекулярных преобразований, которая отражает взаимодействие целых молекулярных подсистем, составляющих сложный осевой гипофизарно-адреналовый алгоритм и обеспечивающих взаимодей­ствие возбуждения, сдерживания и одновременно ингибирования отдельных вегетативных функций. У различных компонентов стресс-координирующей системы есть множество потенциальных участков взаимодействия, конкретный выбор которых и определяет развитие событий.

Ф.З.Меерсон и М.Г.Пшенникова [15, 16] выделяют пять основных реализующих факторов стресс-реакции на клеточном уровне. В каждом из этих факторов (или иначе — функциональных механизмов) заложена способность оказывать негативное, патологическое воздей­ствие на организм в случае чрезмерно длительной и интенсивной стресс-реакции.

Первый фактор — увеличение концентрации в цитоплазме клеток универсального “мобилизатора” клеточных функций — иона Са⁺⁺. По­ступая в клетку извне и соединяясь с кальмодулином, кальций, как известно, образует активную форму, которая активирует абсолютное большинство протеинкиназ, составляя с ними активное соединение. Это наиболее древний путь активации жизнедеятельности живых организмов, начиная с простейших. Он является стимулятором вну­триклеточных процессов — от сокращения и расслабления миофибрилл до участия в узловых метаболических процессах и секреторной продукции. Однако избыточная активация этого механизма, напри­мер в кардиомиоцитах, способна привести к контракторному повреждению миофибрилл, к острой сердечной недостаточности и даже к остановке сердца.

Вторым фактором стресс-реакции является усиленный выброс так называемых стрессорных гормонов (катехоламинов, вазопрессина и других), которые, оказывая влияние на активность липаз и фосфолипаз, способствуют интенсификации перекисного (свободнорадикального) окисления липидов (ПОЛ). В результате снижается вязкость липидного слоя биологических мембран и возникает “нестабиль­ность” пептидных связей активных мембраносвязанных белков. В системе стрессорного ответа это является необходимым этапом акти­вации клеточных механизмов всех органов и систем — сердца, пече­ни. скелетной мускулатуры и других. Таким образом, само по себе свободнорадикальное окисление липидов является физиологическим процессом, а его интенсификация представляет собой естественный ответ на сильный раздражитель и обеспечивает столь необходимое в этом ответе функциональное напряжение. В то же время длительная и чрезмерная интенсификация ПОЛ, особенно если она сопровожда­ется угнетением антиоксидантной активности, неизбежно приводит к универсальному повреждению биологических мембран и выполня­ет роль ключевого патогенетического звена в комплексе возникаю­щих расстройств.

Третий фактор — мобилизация энергетических и структурных ре­сурсов организма в пределах индивидуально детерминированной стресс-реакции, что сопровождается гипергликемией, значительным повышением в крови уровня нуклеотидов, макроэргических соедине­ний. жирных кислот, аминокислот. Это обеспечивает доступность для включения в биохимические процессы субстратов окисления, ис­ходных продуктов биосинтеза и создает необходимое энергетическое подкрепление этих процессов в тех органах, функциональная актив­ность которых наиболее необходима для обеспечения адаптации к возникшей чрезвычайной ситуации. Если же в результате напряжен­ной активности справиться с ситуацией не удается и наступает функ­циональная декомпенсация этих органов, то дополнительная моби­лизация энергетических и структурных ресурсов приводит к прогрес­сирующему истощению организма. Мобилизация энергетических и структурных ресурсов при стрессе обеспечивается резким усилением катаболизма, который временно подавляет анаболические процессы. При однократном сильном стрессорном воздействии вслед за катаболической наступает анаболическая фаза, когда активируется синтез нуклеиновых кислот и белков в различных органах. Это — естествен­ный компенсаторный процесс, продолжающийся после срочной адаптации при однократном стрессорном воздействии. Главным ак­тивным действующим началом в этом процессе является диацилглицерол (ДАГ). В результате повторяющегося стрессорного воздействия накопление ДАГ может спровоцировать неконтролируемый клеточ­ный рост, что, по мнению Ф.З.Меерсона и М.Г.Пшенниковой [16]. играет важную роль в онкогенном эффекте стресса.

Избирательная активация метаболических процессов в органах осуществляется по принципу доминанты. А механизмом реализации этого принципа служит рабочая гиперемия органов, причастных к функциональной системе, ответственной за срочную адаптацию, при одновременном сужении сосудов в органах, испытывающих пони­женную функциональную нагрузку. Это закономерный физиологиче­ский механизм стресса. Однако длительное существование такой доминанты неизбежно приводит к функциональным, а , структурным нарушениям в органах, подвергающихся ишемии вследствие перераспределения кровотока.

Естественно, что сложная и многофакторная перестройка жизнедеятельности при стрессе основывается на разветвленной и много­плановой системе регуляции. Возможно, пожалуй, даже говорить о существовании в организме нескольких информационно-регуляторных систем, действующих параллельно и сопряженно, дополняя од­на другую.