Механизмы действия стресс-реализующей системы

1. Первый механизм

Стрессогенный фактор среды через периферические и центральные отделы анализаторов возбуждает соответствующие структуры ЦНС, которые включают гипоталамус, базальные ганглии, лимбическую систему. Гипоталамус через секреторные ядра стимулирует выработку гипофизом тропных стресс-гормонов (кортикотропин, тиротропин и др.). В результате увеличивается выработка периферических стресс-гормонов (адреналин, глюкокортикоиды, тироксин и др.).

2. Второй механизм

Стрессогенные влияния через медиаторы и гормоны стресс-реакции возбуждают адренорецепторы мембраны, которые подают рецепторный сигнал на G-сопрягающий белок и активирует аденилатциклазу, в результате чего идет наработка 3,5 цАМФ. Увеличивающаяся активация цАМФ-зависимых протеинкиназ приводит к интенсивному фосфорилированию внутриклеточных белков. Экспрессируются ран­ние гены – протоонкогены, которые приводят к наработке онкопротеинов и активации общего синтеза белка, что выражает участие в формировании структурного следа адаптации.

3. Третий механизм

Стрессогенные влияния через медиаторы и гормоны стресс-реакции возбуждают Са²⁺-мобилизующие рецепторы мембраны, которые подают рецепторный сигнал на G-сопрягающий белок и активирует фосфолипазу С, формируя гидролиз фософлипидов. Вторичными посредниками выступают фосфоинозиды и диацилглицерол. Инозитолтрифосфат индуцирует выход кальция из депо. Диацилглицерол запускает активацию протеинкиназы-С, которая включает работу протонной помпы, формируя сдвиг внутриклеточного рН. Экспрессируются ранние гены – протоонкогены, синтезируются онкопротеины, запускается активация общего синтеза белка, что знаменует участие клетки в формировании структурного следа адаптации.

Итак, при действии стрессора существенно повышается концентрация внутриклеточного кальция за счет:

а) активации поступления из внеклеточной среды;

б) повышения освобождения из внутриклеточных структур.

Кальций связывается с кальмодулином (рецептор) и Са-кальмодулиновый комплекс соединяется с Са-зависимымыми протеинкиназами, что ведет:

– к повышению сократительной активности;

– активации липолиза;

– увеличению гликолиза (энергетическое обеспечение).

Если действие стресс-агента продолжается, то возникает токсический эффект. При этом происходит активация фосфолипаз, протеаз, контрактура миофибрилли, как следствие, Þ постстрессорная ригидность миокарда. Существует т.н. «кальциевая триада» повреждающего действия стресса:

1) повреждение миофибрилл;

2) активация фосфолипаз и протеаз;

3) стимуляция перекисного окисления липидов.

4. Четвертый механизм

Прооксидантное действие гормонов и медиаторов стресса (особенно катехоламинов, вазопрессина, СТГ); при этом происходит активация липаз, фософолипаз, перекисного окисления липидов.

Биологическое значение активации перекисного окисления липидов при стрессе:

1. Стимуляция липолиза повышает текучесть и подвижность мембран – это позволяет белкам мембраны активироваться.

2. Повышение перекисного окисления липидов – увеличивается жидкостность мембраны возбуждение клетки.

Отрицательное значение активации перекисного окисления липидов. при стрессе:

1. увеличивается концентрация жирных кислот;

2. детергентное действие продуктов липолиза, которое вызывает фрагментацию мембраны и поступление кальция в клетку;

3. образование диальдегидов, которые инактивируют мембранные белки и вызывают повреждение мембран, инактивацию ионных каналов, рецепторов.

5. Пятый механизм

Происходит мобилизация энергетических и структурных резервов клетки:

А. Катаболическая фаза

1. глюкоза повышается за счет гликолитического действия катехоламинов;

2. гликолитически действует глюкагон;

3. происходит мобилизация жирных кислот; жирные кислоты транспортируются в ткани;

4. увеличивается концентрация ацетилкорнитина, который повреждает сократительные элементы и мембранные белки.

Б. Анаболическая фаза (фаза резистентности):

1. активация белкового синтеза (соматотропин, кальциотонин, инсулин);

2. снижение чувствительности тканей к глюкокортикоидам.

При регулярном воздействии стрессоров происходит:

1) увеличение мощности стресс-реализующих систем;

2) по мере развития тренирую­щего эффекта активность этих систем снижается;

3) резистентность исполнительных органов и тканей – увеличивается (снижается сенситивность).

Механизмы действия стресс-лимитирующих систем

А. Центральные стресс-лимитирующие системы

¨ ГАМК-ергическая система обеспечивает следующие эффекты:

1) снижается секреция релизинг-факторов;

2) на периферическом уровне ограничивается выделение норадреналина из симпатических терминалей;

3) тормозится активность заднего гипоталамуса.

¨ Система бензодиазепиновых рецепторов:

1) потенциирует эффекты ГАМК;

2) оказывает выраженное противосудорожное действие;

3) формирует гипнотические эффекты;

4) обеспечивает снятие тревожных состояний.

¨ Опиоид-ергическая и серотонинергическая системы:

1) вызывает значительный анальгезирующий эффект;

2) оказывает противосудорожное действие;

3) формирует гипнотические эффекты;

4) стимулируют секрецию гормонов – инсулина, ти­ротропина, СТГ;

5) снятие тревожных состояний.

¨ Вазопрессин:

1) активатор динарфина – опиоида;

2) на уровне ЦНС блокирует аденилатциклазу – аналгезирующий эффект;

3) стимулируют гормоны – инсулин, тиротропин, СТГ.

Б. Локальные стресс-лимитирующие системы

¨ Простагландины, внутриклеточные антиоксиданты, аденозинергические системы оказывают:

1) Антиоксидантный эффект;

2) Мембрано-протекторный эффект;

3) Снимают возбуждение мембраны;

4) Блокируют механизмы внутриклеточной активации.

¨ Белки теплового шока – (Heat shock proteines – HSP-70) – важнейший элемент стресс-лимитирующих систем. Их синтез индуцируется:

1) содержанием Са-модуллинов;

2) раздражением бетта-адренорецепторов;

3) стероидами, проникшими в ядро.

Адаптивное действие HSP-70 формирует феномен адаптивной стабилизации структур (ФАСС).