Reakcja organizmu na stres

Stres jest obecnie pojęciem powszechnym na całym świecie i co raz częściej łączonym z różnorodnymi problemami zdrowotnymi, które dotykają wielu aspektów naszego codziennego życia. Śmiało można się pokusić o stwierdzenie, że pojęcie stresu w dzisiejszych czasach jest po prostu modne, a sam stres wydaje się być winowajcą wszelakich zaburzeń, poczynając od kataru, na zawale serca czy nowotworach kończąc.

Jedna z pierwszych definicji stresu wyszła spod ręki Hansa Selye, który był pionierem w badaniach zależności między stresem, a powstawaniem dysfunkcji i chorób w naszym organizmie. Fizjolog ten określił tzw. Generalny Syndrom Adaptacji (GAS – General Adaptive Syndrome), w którym jednoznacznie zaznaczył powiązanie stanów chorobowych z ekspozycją na stresujące bodźce. Zaznaczył również, iż stresory mogą mieć naturę biochemiczną, mechaniczną lub emocjonalną. Opisał trzy stadia, które przejawiają się jako alarm, opór i wyczerpanie. Charakteryzują się one pewną ciągłością, z tym, że stadium alarmu, a do pewnego stopnia także stadium oporu, jest odwracalne. Dalsze narażenie na stres w stadium oporu prowadzi nieuchronnie do stadium wyczerpania. Przyjrzyjmy się z bliska tym trzem stadiom syndromu adaptacji.


Alarm – stan mobilizacji organizmu, do tego, aby chronić się przed stresem w warunkach zwiększonego pobudzenia ze strony stresorów. Wiąże się to z określonymi zmianami fizjologicznymi:

– zwiększona częstotliwość i siła skurczów serca, dodatnie wpływy izotropowe i chronotropowe na serce
– zwiększona częstość oddechu
– obkurczenie naczyń krwionośnych skóry i określonych naczyń trzewnych
– zwiększona aktywność wątroby
– zmniejszone wytwarzanie śliny
– zmniejszona aktywność enzymów trawiennych
– skurcz śledziony

Opór – pobudzenie organizmu utrzymuje się na wysokim poziomie, a organizm podejmuje próbę zwalczenia stresu lub dopasowania się do niego, co wiąże się z:

– Zwiększoną częstotliwością impulsacji nerwowej podwzgórza, prowadzącej do zwiększenia stężenia hormonów regulacyjnych np. CRH, GHRH, TRH itp.
– Możliwością powstawania chorób adaptacyjnych tj. hipertonia, owrzodzenia, osłabiony system odpornościowy czy astma.

Wyczerpanie – dochodzi do ograniczenia źródeł adaptacyjnych, a zdolności oporowania zwiększonego pobudzenia wyczerpują się, w wyniku czego dochodzi do powstawania chorób lub śmierci:

– Obniżony poziom potasu we krwi, aldosteron zatrzymuje sód w wymianie z potasem i jonami wodorowymi
– Niedobór glikokortykoidów
– Hiperaktywność naczyń wieńcowych i nadnerczy

Wczytując się w reakcje organizmu, można dojść do wniosku, że niewiele jest pozytywnych reakcji na bodźce stresowe w naszym organizmie, dlaczego więc reagujemy w taki sposób? Stadium alarmu to pierwotna obrona, która działa natychmiastowo w momencie zadziałania stresora, a rolę ‘ochroniarza’ pełni autonomiczny układ nerwowy. Zaopatrzenie w krew obszarów, które w danej sytuacji nie są nam niezbędne do życia jest ograniczone, np. aktywność trawienna żołądka, ale jednocześnie dochodzi do mobilizacji glukozy z wątroby. Częstość skurczów serca i oddechów przyspiesza, aby zaopatrzyć w tlen cały organizm, a jednocześnie jak najszybciej usuwać produkty przemiany materii, powstające pod wpływem metabolizmu energetycznego. Skurcz śledziony zapewnia mobilizację czerwonych krwinek, a reakcja walki lub ucieczki powoduje rozszerzenie źrenic i gęsią skórkę. Większość tych zmian zapewnia natychmiastową gotowość rezerw energetycznych.

Co w takim razie dzieje się w organizmie, kiedy pobudzenie pod wpływem stresora przestaje występować, a organizm znajduje się w stanie wzmożonej gotowości? Otóż inteligencja naszego organizmu pozwala odtworzyć sytuację wyjściową, która warunkuje właściwą harmonię. Podczas, gdy ciało wyposaża nas w różnego rodzaju reakcje adaptacyjne, samo w tym czasie przechodzi na wolniejszy układ uwalniania kortyzolu w celu odbudowy zasobów energii oraz aktywacji układu odpornościowego. Aktywności fizjologiczne są utrzymywane przez stałą funkcję kortyzolu, gdyż aktywności te często działają na zasadzie antagonizmów. Wyrzut katecholamin w reakcji na bodziec stresujący trwa kilka sekund i jest on generowany przez autonomiczny układ nerwowy, a efekty jego działania są widoczne natychmiastowo. W warunkach prawidłowych, stan gotowości organizmu po osiągnięciu maksimum w przeciągu kilku minut jest minimalizowany. Wyrzut kortyzolu wymaga natomiast więcej czasu, a swoje maksimum osiąga po upływie kilku minut, a nawet kilku godzin i z tego względu działa dłużej.

Odnosząc się do problemu stresu nie sposób nie wspomnieć o allostazie i obciążeniu allostatycznym. Termin allostazy został wprowadzony przez Sterlinga i Eyera, którzy definiują allostazę jako aktywny proces, poprzez który ciało odpowiada na codzienne wydarzenia zachowując homeostazę, co pozwala na przystosowanie lub adaptację do występujących stresorów. Mówiąc prościej, parametry homeostatyczne muszą być zmienne, aby organizm był zdolny adaptować się do zmian otoczenia. Książkowe ciśnienie tętnicze krwi nie będzie zbyt przydatne w sytuacji gdy rozwścieczony pies chce nas zaatakować. Tak więc bardzo istotne jest dostosowanie organizmu do zmieniających się warunków, ale również i powrót do prawidłowej sytuacji fizjologicznej sprzed zadziałania bodźca. Mamy więc do czynienia ze swego rodzaju cyklem allostatycznym. Każdy cykl allostatyczny wywołuje swego rodzaju zużycie, które jest częścią naszego życia. Ceną jaką płacimy za zużycie pod wpływem każdego takiego cyklu jest stan określany obciążeniem allostatycznym. Zasadne jest więc stwierdzenie, że wszystkie układy naszego organizmu posiadają ochronne działania krótkotrwałe, allostazę i szkodliwe działania długotrwałe wiążące się z obciążeniem allostatycznym.

Czytając jedną z pozycji związanych z psychofizjologią stresu bardzo spodobało mi się określenie, iż mózg jest nadrzędnym gruczołem wewnątrzwydzielniczym. Ten sposób spojrzenia na ośrodkowy układ nerwowy pozwala nam zrozumieć w jaki sposób przebiega kaskada zdarzeń prowadząca do wystąpienia reakcji stresowej. Mózgowie jako inteligentna magistrala zarządza poprzez specyficzne połączenia między podwzgórzem, przysadką i pozostałymi gruczołami dokrewnymi, które mechanizmy aktywować, a które hamować w odpowiedzi na czynnik stresowy.

Głównymi bohaterami reakcji stresowej są adrenalina i noradrenalina (katecholaminy), uwalniane poprzez współczulny układ autonomiczny. Kolejną postacią, bez której przedstawienie nie mogłoby trwać są glikokortykoidy. Wydzielanie tych ostatnich spoczywa na barkach nadnerczy, a ich działanie jest w pewien sposób zbliżone do działania adrenaliny, z tą różnicą, iż adrenalina działa w ciągu kilku sekund, a glikokortykoidy przedłużają owe działanie do kilku minut lub nawet godzin o czym wcześniej wspominałem.

Nasz organizm posiada mniej lub bardziej inteligentne obszary. Nadnercza należą do tych mniej inteligentnych dlatego podlegają bezwzględnej kontroli hormonów uwalnianych przez mózg. Przyjrzyjmy się z bliska tej szalonej grze hormonów. Kiedy pojawia się czynnik stresowy, podwzgórze musi reagować. Reakcja jest prosta, szybki telefon do przysadki poprzez układ krążenia łączący te dwa obszary. Podwzgórze kontaktując się z przysadką wysyła więc kilku gości na wspólną imprezę. Gościom przewodzi CRH (ang. corticotropin releasing hormone), czyli tzw. hormon uwalniający kortykotropinę, któremu zawsze towarzyszy grupa kolegów, którzy wzmacniają jego działanie. Jako, że CRH ma spore uznanie w oczach przysadki, ulega ona jego wpływom i w ciągu kilku sekund wysyła swojego reprezentanta w postaci kortykotropiny – ACTH. Kortykotropina wybiera się w odległą podróż drogą krwioobiegu i dociera do mało inteligentnych nadnerczy, niosąc lekcję, której efektem staje się wydzielanie glikokortykoidów przez nadnercza.

Wiem, że najłatwiej byłoby skończyć w tym miejscu, ale impreza trwa dalej. Stres stymuluje trzustkę do uwalniania glukagonu, który wraz z glikokortykoidami i układem współczulnym podnoszą poziom krążącej we krwi glukozy. Wydaje się to logiczne, odrobina energii może się przydać podczas imprezy do białego rana. Inne hormony reakcji stresowej to prolaktyna, która niesie z sobą ważną informację. Kto w okresie wzmożonego stresu i przedłużonej reakcji stresowej myśli o reprodukcji? Wydaje mi się, że nikt, bo pojawienie się prolaktyny hamuje procesy fizjologiczne prowadzące do reprodukcji. Na dobrej imprezie potrzeba troszkę znieczulenia. Gospodarze zabawy czyli mózg i przysadka zapewniają troszkę znieczulenia uwalniając endogenne substancje morfinopodobne w postaci endorfin i enkefalin. Ich zadaniem jest tłumienie bodźców bólowych. No i kończąc już naszą imprezę gospodarz pomyślał również o DJ’u. Zabawę rozkręca niezawodna wazopresyna, która uczestniczy w reakcji sercowo-naczyniowej w odpowiedzi na stres.

Oczywiście są też nieproszeni goście, których na naszej imprezie nie potrzebujemy. Estrogen, progesteron i testosteron? A po co oni komu, jako, że prolaktyna się z nimi nie lubi, a nam zależy na obecności prolaktyny to rezygnujemy z tych 3 koleżków. Hormon wzrostu też nie dostał zaproszenia, bo jesteśmy ekonomiczni i nie będziemy tracić jeszcze więcej energii podczas naszej zabawy. Z drugiej strony nie będziemy podpierać ścian, a taneczną noc zapewnia nam brak insuliny, która informuje organizm o konieczności magazynowania energii na zapas. Nikt nie myśli podczas dobrej imprezy co będzie jutro i mimo, że później odbija nam się to czkawką to insulina nie jest mile widziana. Wszystkie wymieniony hormony są hamowane podczas reakcji stresowej. Mam nadzieję, że imprezowa metafora pozwoli Wam lepiej zrozumieć działanie osi podwzgórze – przysadka – kora nadnerczy.

To jeszcze wspomnę o drobnych komplikacjach, które wydają się istotne w kwestii interpretowania reakcji stresowej. Warto wspomnieć, że nasz organizm w reakcji na stres nie reaguje wyłącznie przygotowaniem do agresji lub ucieczki oraz że istnieją istotne różnice pomiędzy płciami w psychofizjologii stresu. Zainteresowanych odsyłam do artykułu Taylor S. i wsp. Biobehavioral responses to stress In females: tend-and-befriend, not fight-or-flight, Psychological Review, 107, s. 411 (2000).

Swego rodzaju komplikację stanowi też fakt czasowego przebiegu działania adrenaliny I glikokortykoidów. Jak już wspomniałem adrenalina działa w przeciągu sekund, a glikokortykoidy na przestrzeni minut lub godzin. Z jednej strony jest to logiczne, gdyż daje możliwość reagowania natychmiastowego jak i przedłużonego w czasie. Ale czy przysłowiowy lew goni nas po sawannie godzinami? Mało prawdopodobne. Dlatego zastanawiać może przydatność glikokortykoidów, skoro pojawiają się często długo po tym, jak określony stresor dawno minął. Otóż działanie glikokortykoidów jest wielopłaszczyznowe. Niektóre będą pomagać pośrednicząc w reakcji stresowej, inne dają możliwość regeneracji kiedy reakcja stresowa dobiegła końca, a jeszcze inne są czynnikiem prewencyjnym, przygotowującym na działanie kolejnego stresora.

Kolejne utrudnienie odnosi się do tego jak na nasz organizm wpływa raz uaktywniona reakcja stresowa. Mogłoby się wydawać, że w sytuacji gdy jesteś narażony na działanie tego samego czynnika stresującego po raz kolejny, w pewnym sensie stymulujesz znany już wzorzec odpowiedzi, który powoduje uwalnianie wcześniej opisywanych hormonów. Po części jest to prawdą, gdyż mózg rozpoczyna łączenie różnych odgałęzień reakcji stresowej w pewną spójną całość, pobudzając te same szlaki dążące do stymulacji wydzielania CRH z podwzgórza i aktywacji współczulnego układu nerwowego. Jednak okazuje się, że identyczne stresory nie powodują zawsze dokładnie takiej samej reakcji stresowej. Współczulny układ nerwowy i glikokortykoidy pełnią istotną rolę w reakcji na każdy stresor, ale różnica dotyczy prędkości i intensywności działania tych składowych. Zatem dochodzimy do konkluzji, iż każdy stresor posiada swego rodzaju hormonalny podpis. Dzieje się tak ze względu na to, iż tkanki w różnych obszarach organizmu mogą zmieniać swą wrażliwość na hormony reakcji stresowej w przypadku jednego stresora, a w przypadku innego już niekoniecznie (Avitsur R, Stark J, Sheridan J, Social stress induces glucocorticoid resistance In subordinate animals, Hormonem and Behavior, 39, s. 247. 2001).

Mimo swej odmienności i różnorodności w określonych sytuacjach, reakcja stresowa jest skrzynką z narzędziami, która pozwala nam stworzyć superstrukturę nerwowej i hormonalnej odpowiedzi na działanie stresorów.

Kiedy zatem pojawia się problem w wyniku narażenia na stres?

W fizjologicznych warunkach momenty szczytowe stresu powodują podwyższenie poziomu wspomnianych wyżej katecholamin we krwi, których stężenie wraca do normalnego poziomu w momencie gdy bodziec stresowy ustępuje. Patologia ujawnia się wtedy, gdy odpowiedź na stres nie jest odpowiednio zakończona lub gdy reakcja stresowa przebiega w sposób niewłaściwy.

O tym, jakie problemy mogą się w naszym ciele rozwijać na skutek chronicznego narażenia na stres jest w kolejnym poście.

Autor publikacji: Marcel Mieszkalski, www.fizjopassion.pl, www.neoreh.pl

Źródła:
– Taylor S. i wsp. Biobehavioral responses to stress In females: tend-and-befriend, not fight-or-flight
– Avitsur R, Stark J, Sheridan J, Social stress induces glucocorticoid resistance In subordinate animals
– Sapolsy R I wsp. How glucocorticoids influence the stress-response?: integrating permissive, suppressive, stimulatory, and preparative actions