应激与疾病医用物理学课件.ppt
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- 应激 疾病 医用 物理学 课件
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1、应应 激激 与与 疾疾 病病倪秀雄倪秀雄一、应激的概念一、应激的概念第一节第一节 概概 述述应激应激(stress),物理物理学上称应力,指作用学上称应力,指作用于物体引起物体变形于物体引起物体变形的单位面积的力。的单位面积的力。目前认为,应激是机体在受目前认为,应激是机体在受到内外环境因素及社会、心理因到内外环境因素及社会、心理因素素(统称为应激原统称为应激原)刺激时所出现刺激时所出现的非特异性全身性适应反应,也的非特异性全身性适应反应,也称应激反应称应激反应(stress response)。根据对机体影响的程度分为根据对机体影响的程度分为 :生理性应激生理性应激:指应激原不十分强烈且作用
2、时间较:指应激原不十分强烈且作用时间较短的应激,是机体对轻度和短暂的内外环境变化短的应激,是机体对轻度和短暂的内外环境变化及社会心理刺激的一种重要防御适应性反应及社会心理刺激的一种重要防御适应性反应(如体如体育竞赛、职业竞争、考试等育竞赛、职业竞争、考试等)。病理性应激病理性应激:指应激原强烈且作用时间持久的应:指应激原强烈且作用时间持久的应激激,出现机体应激反应(如休克、大面积烧伤、过出现机体应激反应(如休克、大面积烧伤、过度焦虑、事业重挫和丧失亲人等)度焦虑、事业重挫和丧失亲人等)。根据应激原的性质分为:根据应激原的性质分为:躯体应激躯体应激(physical stress):由理化因:由
3、理化因素和生物因素引起。素和生物因素引起。心理应激心理应激(psychological stress):由:由心理、社会因素引起。心理、社会因素引起。良性应激与劣性应良性应激与劣性应激。激。u人类应激反应表现在分子、细胞、整人类应激反应表现在分子、细胞、整体乃至精神等多个水平,体现了生物、体乃至精神等多个水平,体现了生物、心理、社会的整体模式。心理、社会的整体模式。u应激属于双刃剑,既抗损伤又能致病。应激属于双刃剑,既抗损伤又能致病。u应激经历了从整体到细胞分子水平,应激经历了从整体到细胞分子水平,从躯体应激到心理应激的研究过程。从躯体应激到心理应激的研究过程。Walter Cannon (1
4、8711945)美国生理心理学家美国生理心理学家2020世纪世纪20302030年代,年代,Cannon等从动物实验等从动物实验来研究应激时交感神经来研究应激时交感神经的兴奋,提出高等生物的兴奋,提出高等生物在紧急状态下依靠交感在紧急状态下依靠交感神经兴奋来维持机体内神经兴奋来维持机体内环境的稳定。他称之为环境的稳定。他称之为紧急反应紧急反应(emergence reaction),),其代表作有:其代表作有:Cannon W:Science,78(2012):):43-48,1933 Hans Selye(19071982)加拿大生理学家加拿大生理学家2020世纪世纪30403040年代,年
5、代,Hans SelyeHans Selye研究了实验动研究了实验动物在创伤、寒冷、高热物在创伤、寒冷、高热及毒物等作用下的变化,及毒物等作用下的变化,指出下丘脑指出下丘脑-垂体垂体-肾上腺肾上腺皮质反应是应激的主要皮质反应是应激的主要特征,并提出了应激的特征,并提出了应激的非特异性反应学说非特异性反应学说 。其代表作有:其代表作有:Selye H:Nature,138:32,1936.凡能引起应激反应的各种刺激因素称为应激原。凡能引起应激反应的各种刺激因素称为应激原。种类:种类:1.1.外环境因素外环境因素 2.2.内环境因素内环境因素 3.3.心理、社会因素心理、社会因素高热、寒冷、射线、
6、高热、寒冷、射线、噪声、强光、低氧、噪声、强光、低氧、病原微生物及化学病原微生物及化学毒物、空间不适、毒物、空间不适、搬迁等搬迁等 各种疾病折磨各种疾病折磨与内环境紊乱与内环境紊乱 二、应激原二、应激原(stressor)工作紧张、不良人工作紧张、不良人际关系、离婚、丧际关系、离婚、丧偶、愤怒、恐惧、偶、愤怒、恐惧、焦虑等焦虑等10Psychological and Social factors Stress may lead to stress-associated diseases(Case 1).strain by workpoor interpersonal relationshipe
7、motional responses1979年年,美国华盛顿大学医院精神美国华盛顿大学医院精神病专家病专家Holmes等通过对等通过对5000多人多人进行社会调查和实验所得资料编进行社会调查和实验所得资料编制了社会再适应评定量表。制了社会再适应评定量表。LCUlife change units(生活变化单位)生活变化单位)LCU患病比例患病比例不患病不患病心理应激与心身疾病的关系心理应激与心身疾病的关系 应激反应强度不单决定于应应激反应强度不单决定于应激原的强度,还与个体对应激激原的强度,还与个体对应激情境的认知与评估、心理应对情境的认知与评估、心理应对方法、既往适应经验、个性、方法、既往适应
8、经验、个性、社会支持等因素有关。社会支持等因素有关。第二节第二节 应激的机制应激的机制一、神经内分泌反应与一般适应综合征一、神经内分泌反应与一般适应综合征二、急性期反应二、急性期反应三、细胞反应三、细胞反应 一、神经内分泌反应与一般适应综合征一、神经内分泌反应与一般适应综合征(一)蓝斑(一)蓝斑-交感交感-肾上腺髓质系统肾上腺髓质系统 发生快速反应发生快速反应 1.1.中枢整合部位主要位于脑桥蓝斑中枢整合部位主要位于脑桥蓝斑 ;2.2.中枢效应主要是引起兴奋、警觉、紧张、焦中枢效应主要是引起兴奋、警觉、紧张、焦 虑等情绪反应;虑等情绪反应;3 3.外周效应主要表现为血浆中儿茶酚胺浓度的外周效应
9、主要表现为血浆中儿茶酚胺浓度的 迅速升高迅速升高。杏仁复合体、杏仁复合体、海马、边缘皮海马、边缘皮质、新皮质质、新皮质脊髓侧角脊髓侧角调节交感神经张力调节交感神经张力 主要中枢整合部位主要中枢整合部位中枢效应:引起兴中枢效应:引起兴奋、警觉、紧张、奋、警觉、紧张、焦虑等情绪反应焦虑等情绪反应 应激时蓝斑应激时蓝斑-交感交感-肾上腺髓质系统的兴奋肾上腺髓质系统的兴奋去甲肾上腺素去甲肾上腺素(交感神经末梢)(交感神经末梢)肾上腺素肾上腺素(肾上腺髓质)(肾上腺髓质)血液系统血液系统心血管系统心血管系统呼吸系统呼吸系统物质代谢物质代谢血液黏滞度增高血液黏滞度增高心肌收缩性加强心肌收缩性加强,心率增快
10、,外周心率增快,外周阻力增加,血液阻力增加,血液重分布重分布支气管扩张支气管扩张代谢率增强、血代谢率增强、血糖利用增加糖利用增加外周效应:儿茶酚外周效应:儿茶酚胺的升高及其意义胺的升高及其意义刺激中枢神经系统的兴奋和警觉刺激中枢神经系统的兴奋和警觉 提高心输出量和血压提高心输出量和血压改善肺泡通气,提高氧供改善肺泡通气,提高氧供保证心、脑和骨骼肌的血供保证心、脑和骨骼肌的血供增加能量供给增加能量供给影响其他激素的分泌:影响其他激素的分泌:适应代偿意义适应代偿意义对机体的不利影响对机体的不利影响(1)(1)紧张、焦虑、抑郁、愤怒等情绪反应;紧张、焦虑、抑郁、愤怒等情绪反应;(2)(2)腹腔内脏器
11、官缺血;腹腔内脏器官缺血;(3)(3)外周小血管的长期收缩导致血压升高;外周小血管的长期收缩导致血压升高;(4)(4)血液黏滞度增高,促进血栓形成;血液黏滞度增高,促进血栓形成;心肌耗氧量增加。心肌耗氧量增加。(二)下丘脑(二)下丘脑-垂体垂体-肾上腺皮质轴(肾上腺皮质轴(HPAHPA)强烈兴奋强烈兴奋1.1.结构基础结构基础 :下丘脑的室旁核(:下丘脑的室旁核(PVNPVN)、)、腺垂体、肾上腺皮质;腺垂体、肾上腺皮质;2.2.下丘脑室旁核释放的下丘脑室旁核释放的CRHCRH产生明显的中产生明显的中 枢效应;枢效应;3.HPA3.HPA轴兴奋的外周效应主要由糖皮质激轴兴奋的外周效应主要由糖皮
12、质激 素(素(GCGC)引起。)引起。HPAHPA结构基础结构基础室旁室旁核核外周效应外周效应 应应 激激GCCRH ACTH中枢效应中枢效应 正常:正常:2537mg/d 应激:应激:100mg/d 抑郁、焦抑郁、焦虑及厌食虑及厌食等情绪行等情绪行为改变为改变 基本效应基本效应GC升高的防御代偿意义升高的防御代偿意义促进血糖升高(促进蛋白质分解及糖原异生,减少糖利用)保证脂肪动员(允许儿茶酚胺和胰高血糖素作用)提高心血管系统对儿茶酚胺的敏感性稳定溶酶体膜抗炎症作用(抑制促炎介质的生成和释放)允许作用允许作用(1)抑制免疫反应抑制免疫反应(2)抑制生长发育抑制生长发育(3)抑制性腺轴抑制性腺轴
13、(4)抑制甲状腺轴抑制甲状腺轴(5)行为改变行为改变慢性应激后多种细胞因子慢性应激后多种细胞因子及炎症介质生成减少,免及炎症介质生成减少,免疫力下降,易并发感染。疫力下降,易并发感染。GC可抑制可抑制TRH及及TSH的分泌,并阻的分泌,并阻碍碍T4在外周转化为活性更强的在外周转化为活性更强的T3。GC促性腺素释放激素促性腺素释放激素(GnRH)、黄体生成素黄体生成素(LH)的分泌减少,性细胞的分泌减少,性细胞对上述激素产生抵抗对上述激素产生抵抗性功能减退,闭经,哺乳期妇女泌乳性功能减退,闭经,哺乳期妇女泌乳停止、溢乳综合征等停止、溢乳综合征等 GC持续增高对机体的不利影响持续增高对机体的不利影
14、响抑郁症、异食癖及自杀倾向抑郁症、异食癖及自杀倾向 CRH 生长激素减少生长激素减少GC 靶细胞对胰岛素样生靶细胞对胰岛素样生 长因子长因子(ICG-1)产生抵抗产生抵抗 生长发育迟缓,伤口愈合不良等生长发育迟缓,伤口愈合不良等名称名称分泌部位分泌部位变化变化作作 用用内啡肽内啡肽腺垂体腺垂体镇痛镇痛(分娩?分娩?),抑制交感,抑制交感-肾上腺髓质过度兴奋,肾上腺髓质过度兴奋,抑制抑制ACTHACTH及及GCGC的过多的过多分泌分泌胰高血糖胰高血糖素素胰岛胰岛细胞细胞促进糖原异生和肝糖原促进糖原异生和肝糖原分解分解胰岛素胰岛素胰岛胰岛细胞细胞血糖血糖(妊娠糖尿病?)(妊娠糖尿病?)ADHADH
15、下丘脑(室旁)下丘脑(室旁)保水,维持血容量保水,维持血容量生长激素生长激素腺垂体腺垂体急性急性慢性慢性升高血糖,保护组织升高血糖,保护组织醛固酮醛固酮肾上腺球状带肾上腺球状带保保NaNa+,维持血容量,维持血容量(三)其他神经内分泌变化(三)其他神经内分泌变化应激时应激时其他其他激素变化及其适应代偿意义激素变化及其适应代偿意义 应激时,除了交感神经的激应激时,除了交感神经的激活外,还存在副交感神经的活外,还存在副交感神经的激活激活 。腹泻、出汗和排尿。腹泻、出汗和排尿。(肠激惹综合征的发生机制)(肠激惹综合征的发生机制)(四)一般适应综合征(四)一般适应综合征(general adaptat
16、ion syndrome,GAS)由由Hans Selye于于3030年代提出。指由各年代提出。指由各种有害因素引起,以神经内分泌变化为种有害因素引起,以神经内分泌变化为主要特征,具有一定适应代偿意义,并主要特征,具有一定适应代偿意义,并导致机体多方面紊乱和损害的非特异反导致机体多方面紊乱和损害的非特异反应,又称全身适应综合征。所涉及的关应,又称全身适应综合征。所涉及的关键器官是肾上腺。键器官是肾上腺。警觉期警觉期(alarm stage)抵抗期抵抗期(resistance stage)衰竭期衰竭期(exhaustion stage)(1)机体防御机制快速动员)机体防御机制快速动员,持续时间短
17、持续时间短(2)交感)交感-肾上腺髓质系统兴奋为主肾上腺髓质系统兴奋为主 (1)糖皮质激素分泌增多为主糖皮质激素分泌增多为主 (2)增强机体的抗损伤作用增强机体的抗损伤作用 (3)免疫系统开始受到抑制免疫系统开始受到抑制(1)虽肾上腺皮质激素增高,但)虽肾上腺皮质激素增高,但GC受体数量和亲和力均下降受体数量和亲和力均下降(2)内环境失调,出现器官衰竭)内环境失调,出现器官衰竭uGAS是对应激反应的经典描述,体现是对应激反应的经典描述,体现了应激反应的全身性及非特异性;了应激反应的全身性及非特异性;u其主要理论基础是应激时的神经内分其主要理论基础是应激时的神经内分泌反应;泌反应;uGAS对于应
18、激的描述尚不够全面,有对于应激的描述尚不够全面,有待补充完善。待补充完善。二、急性期反应二、急性期反应(acute phase response,APR)u急性期反应蛋白急性期反应蛋白(acute phase protein,APP)u负急性期反应蛋白负急性期反应蛋白感染、炎症、创伤、烧伤、手感染、炎症、创伤、烧伤、手术等应激原均能引起人和动物术等应激原均能引起人和动物血清中某些蛋白质迅速升高,血清中某些蛋白质迅速升高,这种反应称为急性期反应这种反应称为急性期反应白蛋白,前白蛋白,白蛋白,前白蛋白,运铁蛋白等运铁蛋白等分泌型蛋白分泌型蛋白几种重要的急性期反应蛋白1.抑制蛋白酶活化抑制蛋白酶活化
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