病理生理学笔记20 应激的机体代谢功能改变1
不秃头医生
2022年04月06日 09:13
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【应激的神经内分泌反应及机制】

应激是一个以神经内分泌反应为基础,涉及整体、器官和细胞等多个层面的全身性反应,包括躯体反应和心理行为反应。

中枢神经系统(CNS)是高等动物应激反应的调节中枢。机体通过大脑的认知和评估功能,感受应激原的刺激。在意识丧失的情况下,机体对大多数应激原,包括许多躯体损伤的刺激,不会出现应激反应。应激时,神经内分泌反应是代谢和多种器官功能变化的基础。其中,最重要的神经内分泌反应是激活蓝斑-交感-肾上腺髓质系统和下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统。

一、蓝斑-交感-肾上腺髓质系统(LSAM)的变化

1.结构基础

蓝斑是LSAM系统的主要中枢整合部位,位于第四脑室底、脑桥前背部,富含上行和下行的去甲肾上腺素能神经元。其上行纤维主要投射至杏仁体、海马和新皮质,是应激时情绪、认知和行为变化的结构基础;下行纤维则主要投射至脊髓侧角,调节交感神经的活性和肾上腺髓质中儿茶酚胺的释放。

2.中枢效应

应激时LSAM系统激活的中枢效应主要表现为兴奋、警觉、专注和紧张;过度激活则会产生焦虑、害怕或愤怒等情绪反应,这与蓝斑去甲肾上腺素能神经元上行投射脑区中(杏仁体、海马、边缘系统新皮质)的去甲肾上腺素(NE)水平升高有关。

3.外周效应

应激时LSAM系统兴奋的外周效应主要表现为血浆去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺等儿茶酚胺水平迅速升高,并通过对血液循环、呼吸和代谢等多个环节的紧急动员和综合调节,使机体处于一种唤起状态,保障心、脑和骨骼肌等重要器官在应激反应时的能量需求。

二、下丘脑-垂体-肾上腺皮质激素系统(HPAC)的变化

1.结构基础

下丘脑室旁核是HPAC系统的中枢位点,其上行神经纤维主要投射至杏仁体、海马,下行纤维通过分泌的促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),调控腺垂体释放促肾上腺皮质激素(ACTH),从而调节肾上腺皮质合成与分泌糖皮质激素(GC)。此外,室旁核与蓝斑之间有着丰富的交互联络,蓝斑神经元释放的去甲肾上腺素对CRH的分泌具有调控作用。CRH分泌是HPAC系统激活的关键环节。应激时,直接来自躯体的应激传入信号,或是经边缘系统整合的下行应激信号,都可促进CRH的分泌。

2.中枢效应

应激时HPAC系统激活的中枢效应主要是导致情绪行为的变化。目前认为,适量的CRH分泌增加可使机体保持兴奋或愉快感,是有利的适应反应;而CRH过度分泌,特别是慢性应激时的持续分泌,导致适应机制障碍,出现焦虑、抑郁、学习与记忆能力下降、食欲和性欲减退等。

3.外周效应

应激时HPAC系统激活的外周效应主要由GC介导。应激时,GC分泌量迅速增加。如外科手术导致的应激可使GC分泌量增加3~5倍。如无术后并发症,血浆GC通常于24小时内恢复至正常水平。若应激原持续存在,血浆GC水平则可持续升高。如大面积烧伤患者,血浆GC水平升高可持续2 ~3个月。

GC在机体抵抗有害刺激的应激反应中发挥至关重要的作用。动物实验表明,切除双侧肾上腺后,几乎不能适应任何应激环境,轻微的有害刺激即可导致其死亡。但如果仅去除肾上腺髓质而保留肾上腺皮质,动物在应激状态下仍可存活。给摘除肾上腺的动物注射GC,可恢复其抗损伤的应激能力。

三、其他神经内分泌反应

1.胰高血糖素与胰岛素

一方面,交感兴奋可导致胰高血糖素分泌增多、胰岛素分泌减少;另一方面,糖皮质激素可抑制骨骼肌的胰岛素敏感性和葡萄糖利用,从而有助于维持血糖水平,以保证脑等重要器官的葡萄糖需求。

2.抗利尿激素与醛固酮

运动、情绪紧张、创伤、疼痛、手术等应激原可引起抗利尿激素(ADH)分泌增加,也可激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统,使得血浆醛固酮水平升高,从而导致肾小管上皮细胞对水和钠的重吸收增加,尿量减少,有利于维持血容量。

3.β-内啡肽

β-内啡肽主要在腺垂体合成,也可在其他组织细胞(如免疫细胞)中产生。β-内啡肽和促肾上腺皮质激素(ACTH)都来自阿黑皮素原(POMC)这一共同的前体,在CRH的刺激下,释放增加。多种应激原(创伤、休克、感染等)可使其分泌增多。β-内啡肽有很强的镇痛作用,可减轻创伤患者的疼痛及由此诱发的其他不良应激反应。此外,β-内啡肽还可抑制交感-肾上腺髓质系统,抑制ACTH和GC的分泌,以避免这两个系统在应激中被过度激活,从而在应激反应的调控中发挥重要作用。