January 22nd, 2016

Нейробиологические аспекты стресса



Современный человек все меньше сталкивается с естественными биологическими стрессорами, которые требуют немедленных действий, и все больше испытывает давление психологических факторов, обусловленных цивилизацией, на которые он не может реагировать обычными способами, присущими его природе. Тем не менее, стресс современной жизни, будучи психосоциальным по сути, реализуется через вполне определенные биологические механизмы, затрагивающие неизменную биологическую сущность человека. К томуже и для понимания роли стресса в старении и болезнях, важно рассмотреть природу стресса как сложного биологического явления.

В реализации различных фаз стресс-реакции в организме участвует множество регуляторных систем - центральная нервная система, вегетативная нервная система и система нейро-эндокринной регуляции. В рамках стресс-реакции (особенно при длительно действующих, хронических, негативных сигналах социальной среды) особая роль принадлежит гипоталамо-гипофизарно-кортикоидной оси (ГГКО).

Гипоталамическая зона мозга – это главный регулятор метаболических процессов, насыщенный скоплениями нейросекреторных клеток. Как часть лимбической системы, гипоталамус тесно взаимодействует с префронтальной корой мозга, лимбической системой, центрами обработки сенсорной информации и стволовыми структурами, тем самым участвуя в интеграции эмоциональных реакций, сферы принятия решений и нейро-эндокринной регуляции обмена веществ и различных видов поведения. Нейроны гипоталамуса не только имеют обширные входящие и исходящие связи в пределах мозговых структур, но и являются коллектором информации обо всех внутренних процессах в организме через рецепторы к гормонам, метаболитам и прочим физиологически активным молекулам.

Под влиянием внешних негативных стимулов (то есть стрессовых сигналов) или внутренних переживаний (то есть эмоциональных реакций, которые связаны, например, с фрустрацией или ожиданием неприятного события), опосредованных вышеупомянутыми мозговыми структурами, запускается следующая цепь событий:

активация (скорее всего, как следствие входящего нейронного электрического сигнала) протоонкогена c-fos, кодируемого геном FOS (из числа немедленных ранних генов, являющихся транскрипционными факторами);

downarrow.png

протоонкоген c-fos активирует экспрессию гена CRH;

downarrow.png

ген CRH активирует секрецию клеткам паравентрикулярного ядра гипоталамуса полипептида, известного как кортикотропин-релизинг-гормон (КРГ, СRH) или кортиколиберин;

downarrow.png

КРГ через межклеточные пространства мигрирует в передний гипофиз, где стимулирует продукцию клетками-меланотрофами проопиомеланокортина (ПОМК) - крупного полипептида, являющегося предшественником целого ряда регуляторов: адрено-кортико-тропного гормона (АКТГ), эндорфина, липотропинов и меланотрофинов (определенную роль в регуляции выброса АКТГ также играют гормоны задней доли гипофиза – окситоцин и аргинин-вазопрессин, особенно при хроническом стрессе) [повышение концентрации АКТГ в крови по механизму обратной связи через рецепторы гипоталамуса тормозит дальнейший синтез КРГ];

downarrow.png

АКТГ через соответствующие рецепторы клеток коркового вещества надпочечников индуцирует повышение уровня кортизола в крови (и по принципу отрицательной обратной связи тормозит секрецию КРГ);

downarrow.png

свободный кортизол (повышение концентрации кортизола является опасным для организма, поэтому вначале его избыточные количества связываются с белками сыворотки крови) легко проникает через плазматические мембраны и барьеры и связывается со специфическим рецепторным белком, который представлен во всех видах тканей и клеток, включая нервную ткань;

downarrow.png

комплекс кортизола с рецепторным белком (являющийся транскрипционным фактором) активирует ряда генов, которые, в свою очередь, стимулируют образование новых белков-ферментов, биорегуляторов и модуляторов различных систем организма, включая иммунную систему; происходят значительные метаболические перестройки в различных тканях, особенно в мышцах, жировой ткани, костях и в печени:

     повышение уровеня глюкозы в крови (на фоне усиления глюконеогенеза) и снижение интенсивности ее утилизации тканями (кортизол антагонист инсулина);
     усиление липолиза и протеолиза (увеличение свободного пула жирных кислот и аминокислот);
     подавление способности иммунных клеток реагировать на различные химические сигналы (подавление воспалительной реакции);
    [в долгосрочной перспективе] снижение уровня коллагена в коже, нарушение обмена веществ в мышцах и, особенно, в костной ткани (остеопороз);

    кортизол имеет несколько очень важных точек приложения действия непосредственно в головном мозге (структуры лимбической системы):

     гиппокамп: в физиологических условиях в этой структуре кортизол, потенцируя эффекты катехоламинов, обеспечивает запоминание эмоционально важной информации, в том числе о событиях, которых следовало бы избегать; клеточные элементы гиппокампа в процессе формирования следов памяти используют глутаматергические механизмы, связанные с перевозбуждением, вследствие чего сами легко повреждаются при стрессе, гипоксии и нейроинтоксикациях; многочисленные экспериментальные исследования и данные нейровизуализации у людей показывают, что в условиях хронического стресса повышенные концентрации кортизола оказывают прямое нейротоксическое действие на нейроны гиппокампа; в итоге в связи с гибелью нейронов объем гиппокампа уменьшается, и это становится причиной когнитивных нарушений, в частности ослабления автобиографической памяти, из-за чего индивидуум, как полагают, теряет способность вырабатывать успешные стратегии совладания с проблемными ситуациями; таким образом, кортизол, который при нормативном уровне стресса обеспечивает формирование поведенческих реакций, ответственных за умение избегать опасности или успешно справляться с ними, при хроническом или тяжелом повреждающем стрессе (дистрессе) ухудшает функционирование и ослабляет приспособляемость к жизненным трудностям;
     амигдала (миндалина): выполняет роль регулятора таких эмоций как настороженность, страх, тревога, ярость, агрессия; в силу этого амигдала участвует в реализации поведенческих реакций, связанных с реагированием на опасность, социальным доминированием, или наоборот, подчинением, что сопряжено с проявлением (или подавлением) агрессии; при нормативных сигналах среды эти реакции выполняют важные социальные функции, поддерживая статус индивидуума и обеспечивая социальное функционирование, однако при хроническом стрессе гиперактивация амигдалы порождает постоянную тревогу, панические атаки и способствует развитию депрессии;



следует при этом иметь в виду, что и гиппоккамп, и амигдала, и другие структуры лимбической системы, а также фронтальная кора имеют нейронные проекции в гипоталамус и участвуют в «запуске» ГГКО при стрессовых ситуациях «психологического» характера (связанных с переживаниями, обусловленными социальными интеракциями, а не с прямой физической угрозой);

в стресс-реакции свой вклад вносит и кортиколиберин (кортикотропин-релизинг-гормон [КРГ]), который не только стимулирует выброс АКТГ в системе «гипоталамус - гипофиз», но и синтезируется в различных отделах мозга - коре, амигдале и стволе; нейроны разных структур, продуцирующие кортиколиберин, имеют связи с паравентрикулярным ядром гипоталамуса (главным источником КРГ) и стволовыми образованиями (которые являются основными источниками норадреналина и серотонина и имеют проекции в префронтальную кору):

    1 - голубое пятно (locus coeruleus): компонент ретикулярной формации, содержащее богатые адреналином нейроны и участвующее в физологической реакции на напряжение и тревогу;
    2 - ядра шва (nuclei raphes): участвуют в поддержании циркадных ритмов;

в силу этого КРГ при стрессе стимулирует нейро-эндокринные реакции через ГГКО, эмоциональные реакции страха и тревоги через амигдалу, когнитивные и поведенческие реакции напряжения через кортикальные нейроны и вегетативные реакции через стволовые структуры; он также вносит вклад в развитие нарушений сна и депрессии, влияя на серотониновую систему.

Все перечисленные механизмы во многом объясняют, почему хронический или тяжелый повреждающий стресс (дистресс) сопровождается тревогой, напряжением, подавленным настроением, то есть важнейшими предпосылками депрессии (самого распространенного последствия хронического стресса). Обычно эти изменения преходящи и в большинстве случаев сменяются восстановлением устойчивого настроения. В то же время у некоторых индивидуумов (примерно у 10% женской части популяции и у 3% мужской) результатом стресса становится клиническая депрессия, примерно у такого же количества лиц после тяжелых травматических событий развивается посттравматический стрессовый синдром (ПТСР), у значительного числа лиц со временем развиваются различные аддикции. Таким образом, негативное воздействие стресса охватывает большие контингенты, но расстройства психического здоровья формируются лишь у наиболее уязвимой части популяции.Также хронический стресс приводит организм к тому или иному хроническому заболеванию, поражающему эндокринную систему, сердечно-сосудистую систему, почечную ткань, печень, мышцы или костный скелет. Иными словами хронический или тяжелый повреждающий стресс постепенно разрушает физическое здоровье, оказывая влияние, по-видимому, и на вероятность возникновения злокачественных опухолей.

В последние годы представлено много доказательств на экспериментальных моделях и на клиническом материале (с очень хорошей согласованностью проявлений у грызунов, приматов и людей), что разнообразные стрессовые ситуации и негативные жизненные события раннего периода развития вызывают долговременные анатомические и функциональные нарушения в различных мозговых структурах. При этом специальное внимание уделялось фактору времени - периоду, в течение которого наносилось повреждающее стрессовое воздействие. На основании этого значительного массива информации, обобщенного сравнительно недавно в ряде обзоров, можно сделать следующие выводы:

Наиболее сильным повреждающим влиянием обладают пренатальные негативные воздействия. Если мать во время беременности испытывала сильный стресс, интенсивную тревогу или депрессию, или же получала глюкокортикоиды, это может привести к снижению веса и размеров тела плода при рождении, снижению размеров гиппокампа, клеточным нарушениям в мозге. В последующей истории жизни у такого ребенка с высокой вероятностью могут проявиться многочисленные нарушения психического здоровья, включая депрессию, аддикции, тревожные расстройства, асоциальные проявления, синдром гиперактивности и дефицита внимания. Все это связывают с множественными нарушениями клеточных механизмов в мозге и преимущественным поражением гиппокампа, дофаминергических структур мезолимбической системы и амигдалы.

Ранний постнатальный стресс связан, прежде всего, с дисфункциональными материнско-детскими взаимоотношениями, нарушениями механизмов привязанности ребенка к матери. Многочисленные наблюдения за грызунами и приматами убедительно показали, что недостаток материнского тепла и ухода приводит к негативному программированию ГГКО мозга, причем в этот процесс активно вовлекается гипоталамическая область. В итоге, наряду с нарушениями аффективной сферы и поведенческими расстройствами, в последующем при взрослении могут проявляться метаболические дисфункции, диабет, нарушения пищевого поведения (анорексия или булимия). Одной из особенностей стресса в данном периоде жизни является формирование не только готовности к постоянному повышению активности ГГКО, но и противоположное явление - гипокортикозолизм (то есть стабильно низкий уровень кортизола), признаками которого могут быть синдром «ингибированного ребенка», депрессия и ожирение (по-видимому, гипокортикозолизм обусловлен гиперактивностью механизма обратной связи за счет повышенной чувствительности центральных рецепторов к кортизолу).

Стресс в подростковом периоде имеет свои особенности. Именно в этом периоде наиболее ярко начинают проявляться все психопатологии и поведенческие расстройства, обусловленные гормональным негативным средовым программированием, имевшим место в пренатальном и раннем постанатальном периоде развития. Эти расстройства возникают в ответ на тот или иной стрессовый эпизод в жизни подростка, при этом высокая реактивность ГГКО и сопряженных систем сопровождается у таких индивидуумов изменениями в структурах фронтальной коры, снижением размеров поясной извилины, а также уменьшением размеров гиппокампа. Вследствие этого симптоматика смещается в сторону личностных расстройств, асоциальности, конфликтности, нарушений навыков преодоления жизненных трудностей и склонности к самоповреждениям (суицидальности).

Следует отметить, что негативные тенденции у жертв ранней травмы наблюдаются вплоть до зрелого и позднего возраста, а не ограничиваются только периодом взросления. У пожилых людей это проявляется в торможении нейрогенеза (за счет стволовых клеточных элементов) в гиппокампе и раннем ослаблении когнитивных функций. Таким образом, стресс ранних периодов жизни ответственен за нарушения памяти у пожилых. Возможно именно в связи с этим общее соматическое здоровье и высокая мышечная активность после 45 лет, связанная с более эффективной продукцией стволовых клеток, препятствует этому.


© Laesus De Liro


Buy for 20 tokens
Buy promo for minimal price.

Повреждение лучевого нерва при переломе плечевой кости



Повреждения лучевого нерва в сочетании с переломами плечевой кости составляет от 2 до 10% случаев (Barton N.J., 1973). Именно эта категория больных нуждается в длительном лечении, нередко завершающемся инвалидизацией. Число неблагоприятных исходов лечения превышает, по некоторым данным, 20% (Маматхожаев А.Н., 1994). Анатомо-топографические особенности лучевого нерва в средней трети плеча, его расположение в спиральной борозде и плотное прилегание к кости нередко обусловливают его повреждение при переломах диафиза плечевой кости. Как правило, закрытый тракционный механизм повреждения лучевого нерва при переломе плечевой кости создает трудности в оценке тяжести его повреждения. Нередко встречающиеся диагностические и тактические ошибки при данном виде сочетанной травмы, связанные с недооценкой тяжести повреждения, необоснованная надежда на спонтанное разрешение неврологического дефицита приводят к запоздалому направлению больных в специализированное отделение, занимающееся периферической нейротравмой Несвоевременное хирургическое лечение, ятрогенные ошибки, допущенные при выполнении оперативных пособий, а также неадекватное послеоперационное ведение приводят к неудовлетворительным результатам лечения и длительной стойкой потере трудоспособности. Все это указывает на актуальность проблемы и ее социально-экономическую значимость.

читайте также статью «Спиральный канал и его клинико-неврологическое значение» L.D. Liro (livejournal.com, октябрь, 2011) [читать]

Тактика лечения больных с повреждением лучевого нерва в сочетании с переломом плечевой кости (А.А. Богов, М.В. Васильев, И.Г. Ханнанова; Научно-исследовательский центр Татарстана «Восстановительная травматология и ортопедия», г. Казань, 2009):

1 - при переломе плечевой кости и тракционном повреждении лучевого нерва консервативная терапия допустима на сроках до 2 - 3 месяцев, отсутствие положительной динамики является показанием к операционной ревизии лучевого нерва;

2 - открытый остеосинтез при переломе плечевой кости необходимо выполнять с выделением и ревизией лучевого нерва;

3 - при закрытом остеосинтезе (проведение стержней и спиц) необходимо учитывать топографию лучевого нерва на плече во избежание его ятрогенных повреждений;

условная длина плеча у взрослых варьирует в широких пределах от 27 см до 41 см (35,3±2,5 см); проекционная анатомия лучевого нерва на уровне плеча имеет общую закономерность для пациентов с различной комплекцией, полом и возрастом (расстояние от локтевого отростка до лучевого нерва сзади составляет 55% условной длины плеча, расстояние от наружного надмыщелка до нерва снаружи составляет 32% от условной длины плеча) [Ю.А. Золотова, 2011]; читайте также статью «Схема проекции лучевого нерва на уровне плеча» А.С. Золотов, Ю.А. Золотова, А.А. Золотов (журнал «Гений Ортопедии» № 2, 2010) [читать]

4 - отсутствие условий и профессиональных навыков оперативного вмешательства на периферических нервах у врача-травматолога при лечении больных с переломом плечевой кости в сочетании с повреждением лучевого нерва требует направления больного в специализированное отделение на ранних сроках.


© Laesus De Liro