应 激
Stress
Stress
什么是应激?
应激是否对人有利?
同一个刺激因素,
每个人的反应是否一样?
Stress
第一节 基本概念
( Basic concepts of stress)
■ 应激 ( Stress)
■ 应激原 ( Stressor)
■ 应激反应分类 ( Classification of stress response)
■ 应激意义 ( Significance of stress)
全身适应综合症( General adaptation syndrome,GAS)
Stress
1,应激 ( Stress)
应激是指机体在各种内外环境因素刺激下所出现的 全身性的
非特异性适应性反应 称为应激或应激反应 。
Stress is defined as a state of tension that can lead to
disharmony or threaten the homeostasis of body,
一定强度
stimulate





组织坏死
化脓
酸中毒
非特异性适应反应













Stress
手术
烧伤
感染
缺氧
强光
噪音
与刺激因素性
质无直接关系
Stress
2,应激原 (Stressor)
应激原是指引起应激反应的各种刺激因素 。
The stimuli or agents that induce stress are termed
stressor,
Str
es
sor
Psychological or socio-cultural
intrinsic factor of body
Physical,chemical,biological
Threat to self esteem,relationships
with other people,
Cold,heat,toxins,drugs,bacteria,
Homeostasis,disease,cancer,
Stress
4,应激意义 ( Significance of stress)
■ 如果应激有利于机体在紧急状态下的战斗或逃避 ( Fight or
flight), 称为良性应激 ( Eustress) 。
■ 如果应激原过于强烈, 可以引起病理变化, 甚至死亡 。 称
为劣性应激 ( Distress) 。
Psychological stress
3,应激反应分类 ( Classification of stress response)
Stress response Physical stress
Physical,chemical
Psychological or socio-cultural
Stress
全身适应综合症
General adaptation syndrome( GAS)
应激表现为一个动态的连续过程,并最终导致内环境紊乱和疾病,
称为全身适应综合症。
警觉期
Alarm stage
抵抗期
Resistance
stage
衰竭期
Exhaustion
stage
反应出现迅速,持续时间短
以交感 ?肾上腺髓质兴奋为主
机体处于“临战状态”保
护防御机制的快速动员期
交感 ?肾上腺髓质反应逐渐减
弱,肾上腺皮质激素分泌逐渐
增多
再度出现警告反应期的症状;
皮质激素分泌持续增高 ;
出现明显的内环境紊乱 。
机体的防御储备能力逐
渐被消耗
机体抵抗能力耗竭
Characteristic Significance
Stress
第二节 应激反应的基本表现
Stress
应激原
细胞体液反应
AAP,HSP增加
神经 -内分泌反应
CA,GC增加
器官系统的功能与代谢变化
Neuroendocrine responses to stress







蓝斑 -去甲肾上腺素能神经元轴( LC-NE) 兴奋
儿茶酚胺分泌 ↑
下丘脑 -垂体 -肾上腺皮质轴 ( HPA) 强烈兴奋
糖皮质激素分泌 ↑
Stress
Rest hormonal responses to stress
1,LC-NE基本单元组成 ( 中枢整合和调控作用 )
ACTH
脑桥蓝斑
肾上腺髓质
躯体刺激
CRH
GC
大脑皮层
边缘系统
下丘脑的室旁核
( PVN)
社会心理应激
儿茶酚胺
肾上腺皮质
垂体
Stress
情绪
反应
Locus ceruleus - Norepinephrine ( LC-NE)
2,LC-NE的 基本效应 ( Basic effects of stress)
( 1) CNS效应 ( Effects of CNS)
■ 引起兴奋, 警觉及紧张, 焦虑等情绪反应 。
■ 是应激启动 HPA轴的关键 。
( 蓝斑的上行纤维 )
Stress
( 2) 外周效应 ( Effects of peripheral)
■ 血浆 CA( Ad,NE,Dopamine) 浓度迅速增高 。
( 蓝斑的下行纤维 )
3,机体的代谢, 功能改变
( Functional and metabolic responses in body)
( 1) 物质与能量代谢
应激 CA↑ A细胞 ?受体 ( +) 胰高血糖素分泌 ↑
B细胞 ?受体 ( +)
胰岛素分泌 ↓ 血糖 ↑ 糖原分解, 脂肪分解 ↑
满足机体对能量需求
能量消耗 ↑, 组织分解 ↑
( 不利结果 )
Stress
长时间
( 4) 其它激素的分泌变化
CA促进 ACTH,GH,ETO,T3\T4,肾素的分泌作用 。
( 3) 呼吸系统
应激 呼吸加深加快, 血液携氧 ↑ 组织供氧 ↑
呼吸性碱中毒 组织缺血缺氧
( 2) 心血管系统
应激 CA ↑ 心率 ↑, 心肌收缩性 ↑, 心输出量 ↑
外周阻力 ↑ 全身血液重分布 重要器官血供
心脏负荷加重 ( 诱发原发性高血压 ), 休克 。
长时间
下丘脑室旁核 (PVN)
垂 体
肾上腺皮质
GC↑
CRH↑
ACTH↑
Hypothalamic-pituitary-adrenal( HPA)
1,基本单元组成 ( Essence of cell)
HPA轴是由下丘脑的室旁核 ( PVN), 腺垂体和肾上腺皮质
组成, PVN为中枢位点 。
Stress






杏仁核、海马
、边缘系统
蓝斑 -肾上
腺髓质













下丘脑室旁核 边缘系统
整合信号
躯体应激信号
垂 体
ADH↑
+
2,HPA轴基本效应 ( Basic effects of stress)
■ CNS效应 ( Effects of CNS)
Stress
CRH↑
+
交感 -肾上腺髓质兴奋
儿茶酚胺 ↑
+
β -内啡肽 ↑
● 适量 CRH↑ 促进适应 兴奋或愉快感 。
● 过量 CRH↑ 适应障碍 焦虑, 抑郁和食欲不振等
- -
肾上腺皮质
GC↑
ACTH↑
■ 外周效应 ( Effects of peripheral)
, GC表现为对血压的维持起允许作用,
【 允许作用 】
是指某些激素本身并不能产生某种生理作用, 但它的存在可使另一种
激素的作用明显增强, 即对另一激素的作用起调节, 支持作用 。
● 升高血糖,提供能量 ● 蛋白分解过多,负氮平衡
● 改善心血管功能 ● 抑制免疫,感染增加
● 抑制炎症反应,轻组织损伤 ● 抑制组织再生,影响创伤愈合
● 抑制性腺轴、抑制甲状腺轴
● 稳定溶酶体膜,减轻组织损伤 ● 生长发育迟缓;行为改变
防御意义 不利影响
3,GC增加的生理意义
(GC↑>25-37mg/d)
Stress
胰岛素( Insulin) 胰岛 β细胞 降低
TRH(促甲状腺激素释放激素) 下丘脑 降低
TSH(促甲状腺激素) 垂体前叶 降低
T3,T4 甲状腺 降低
GhRH(促性腺激素释放激素) 下丘脑 降低
应激时其它内分泌激素变化
名 称 分泌部位 变化
?-内啡肽( Endorphine) 腺垂体等 升高
ADH(加压素) 下丘脑(室核 ) 升高
生长素( Growth hormone) 腺垂体 急性 ↑、慢性 ↓
Ald( Aldehyde) 肾上腺皮质 升高
胰高血糖素( Glucagons) 胰岛 ?细胞 升高
催乳素( Prolactin) 腺垂体 升高
Rest hormonal responses to stress
Stress
Cell-humour responses to stress
急性期反应蛋白( Acute phase protein,APP)
热休克蛋白 ( Heat shock protein,HSP)
细胞反应蛋白
【 负急性期反应蛋白 】
少数蛋白在急性期反应时减少, 如白蛋白, 前白蛋白, 运铁
蛋白等, 称为负急性期反应蛋白 。
【 Acute phase protein】
急性期反应时血浆中某些蛋白质浓度迅速升高, 称为 APP。
( 一 ) 急性期反应蛋白 ( Acute phase protein,APP)
【 Acute phase response】
许多疾病, 尤其是传染性疾病, 外伤性疾病, 炎症和免疫性
疾病时, 于短时间内 ( 数小时至数天 ), 机体发生的以防御反应
为主的非特异性反应 。
躯体应激原作用
2,APP分类 ( Classification of APP)
■ 蛋白酶抑制蛋白 α1抗胰蛋白酶 ↑
■ 凝血与纤溶相关蛋白
应激 凝血酶原, 纤溶酶原, 纤维蛋白原, 因子 Ⅷ ↑
■ 补体成分 ↑
■ 转运蛋白 ↑( 血浆铜蓝蛋白, 血红素结合蛋白, 结合珠蛋白等 )
■ 其他蛋白质 ( CRP,FN,血清淀粉样 A蛋白, α1酸性糖
蛋白等 ↑)
1,APP来源 ( Origin of APP)
■ APP由肝脏合成 。
■ APP是分泌性蛋白, 应激时明显增加 。
Stress
3,APP生物学功能 ( Function of APP)
■ 减轻组织损伤
蛋白酶抑制蛋白 ↑ 减轻组织损伤
■ 阻止病原体扩散
炎症区组织间隙中 Fln 阻止病原体, 毒性扩散
■ 促进吞噬细胞功能
CRP + 细菌壁结合 吞噬细胞功能 ↑
■ 清除坏死组织的作用
抑制血小板磷脂酶 炎症介质 ↓ 坏死组织清除 ↑
■ 血清淀粉样 A蛋白可 促使损伤细胞修复 。
Stress
( 二 ) 热休克蛋白 ( Heat shock protein,HSP)
【 HSP定义 】
细胞在应激原特别是环境高温诱导下所生成的一组蛋白质 。
HSP are produced by cells in response to a variety of insults,Cells
respond to a variety of stressful stimuli by increasing the synthesis of HSP,
1,功能与分类 ( Funcation and classification of HSP)
HSP,HSP110,HSP90,HSP70,HSP60和小分子 HSP等 。
■ 诱生性 HSP
由各种应激原诱导生成, 参 与受损蛋白质的修复或移除, 保护
细胞免受严重损伤, 加速修复;提高细胞对应激原的耐受性 。
■ 结构性 HSP
为细胞的结构蛋白,正常时即存在于细胞内, 帮助新生的蛋白
质进行正确的折叠, 移位, 降解, 称为, Molecular chaperone”。
2,HSP的基本结构与功能的关系
Relation between basic structure and function of HSP
■ HSP70的结构示意图
ATP酶结构域(高度保守) 基质识别区域(可变区)
蛋白酶敏感位点
N- 450氨基酸残基 200氨基酸残基 -C
N端:具有 ATP酶活性的高度保守序列;
C端:具有相对可变的基质识别序列,与受损蛋白的疏水区结合。
受损蛋白恢复正确折叠
消耗 ATP
Stress
■ HSP功能
● 修复损伤的蛋白,使细胞维持正常的生理功能,提高细胞对应激
原的耐受性。 (诱生性 HSP70 )
● 调节 Na+-K+-ATP酶活性。
● 与 HSTF单体结合,抑制 HSTF三聚体形成,抑制 HSP生成。
3,HSP基因表达调控
应激
HSP
HSF
HSE
HSF:热休克转录因子; HSE:热休克元件
HSF三聚体 protein
HSP
protein
Stress
4.诱导 HSP产生因素 ( Factor of induced HSP production )
【 HSP具有的显著生物学特点 】
■ 诱导的非特异性 ■ 存在的广泛性 ■ 结构的保守性
Stress
Effects of stress on the body
1,应激时机体的物质代谢变化( Effects on metabolism)
【 特点 】 代谢率升高, 分解增加, 合成减少 。
( 1) 高代谢率 ( 超高代谢 )
严重应激 CA,GC分泌 ↑ 分解代谢 ↑ 代谢率 ↑
消瘦, 衰弱, 抵抗力 ↓
( 3) 脂肪代谢的变化
脂肪动员, 分解, 利用 ↑ 血中 游离脂肪酸, 酮体 ↑
( 4) 蛋白质代谢的变化
( 2) 糖代谢变化
应激 胰岛素 ↓; CA,胰高血糖素, GH,GC等 ↑
激性高血糖或应激性糖尿
Stress
( 3) Change of immunity
■ Acute stress response
应激 外周血吞噬细胞数目 ↑,活性 ↑和 急性期蛋白 ↑
Mф,TC,BC的激素受体
GC,CA↑ ( 结合 )
影响免疫功能 免疫功能 ↓
■ Psychological stress
● 孤独, 抑郁, 亲属死亡 等 LC对丝裂原反应 ↓,NK活性 ↓
诱发自身免疫病
● 积极的心理状态可延长癌症和爱滋病人的存活时间 。
2,机体的各系统功能变化
( 1) Change of cardiovascular system
( 2) Change of gastrointestinal
Stress
( 4) Change of blood
急性应激 外周血象改变
( 6) Change of kidney and procreation
泌尿系统的主要变化是水钠排出减少, 尿比重升高;
生殖系统表现为月经紊乱或闭经, 哺乳期乳汁分泌 ↓。
( 7) 应激引起的心理反应和行为的变化
( 5) Change of CNS
■ HPA轴 适度 兴奋有助于维持良好的学习能力和良好的情绪 。
■ HPA轴 过度 兴奋或不足可引起 CNS功能障碍, 出现抑郁,
厌食, 甚至自杀倾向 。
( 丧失意识时, 多数神经内分泌改变是不可能出现 。 )
WBC,Plt数目 ↑,血液
凝固性、黏度 ↑,血沉 ↑
有利:抗感染, 抗损伤, 抗出血
不利:促进血栓, DIC发生
Stress
第三节 应激与疾病( Stress-relatrd disease)
一, 应激性溃疡 ( Stress ulcer)
1,概念
指患者在遭受各类重伤及大手术, 重病或其它应激情况下,
出现胃, 十二指肠粘膜的急性病变 。 ( 发病率 75%~ 100%)
表现为粘膜糜烂, 浅表溃疡, 渗血等, 少数溃疡可发生穿孔 。
2,临床症状
■ 出血:出血可轻可重, 常表现为呕
血或黑粪出血严重时可, 致死 。
■ 应激性溃疡:由于溃疡浅表, 胃或
十二脂肠穿孔极为罕见 。
Stress
3,发病机制
( 1) 胃黏膜缺血 ( 应激性溃疡形成的最基本的条件 )
交感 -肾上腺髓质 ( +) 胃和十二指肠黏膜小血管收缩
黏膜缺血
黏膜细胞产生碳酸氢盐和黏液 ↓ 黏膜细胞再生能力 ↓
胃黏膜屏障破坏 细胞间紧密连接损伤
胃腔内 H+进入黏膜内 不能将 H+及时运走
H+在黏膜内积聚
应激性溃疡 黏膜缺损不易修复
, H+是主要的,损害性因素,,是形成应激性溃疡的必不可少的原因,
Stress
( 2) 糖皮质激素分泌增多
GC使蛋白质的分解大于合成, 胃黏膜对, 损害性因素, 抵抗力
降低, 胃黏膜对 H+的屏障作用也被削弱 。
( 3) 胃黏膜合成 PGs减少
应激 胃黏膜 PGs含量 ↓ 黏膜细胞的损害
黏膜细胞内 HCO3-产生不足 入细胞内大量 H+不能被中和
( 4) 全身性酸中毒
( 5) β-内啡肽
( 6) 胆汁酸和溶血卵磷脂
严重应激 十二指肠至胃反流加强 胃内 胆汁酸, 溶血卵磷脂 ↑
胃黏膜细胞的损害
Stress
2,遗传易感性的激活
高血压的发生是遗传因素和环境因素长期作用的结果 。
高血压的遗传易感性是多基因的, 而作为环境因素之一的社会和
心理因素所引发的应激反应, 可在多个环节引起遗传易感性的激活 。
二, 原发性高血压 ( Essential hypertension)
1,交感 -肾上腺髓质系统兴奋
Emotion
Noise
Exertion
Tension
Stressor
Hypothalamus
Sympathetic impulse↑
Adrenal catecholamines↑
Vasoconstriction
Renin ↑ Angiotensin Ⅱ

Ald ↑
Retention of water and sodium
Elevated arterial pressure Hypertension
Stress
三, 应激反应综合征, 自学,
四, 精神创伤性应激障碍, 自学,
Stress
应 激
【 GC抑制免疫的机制 】
● 抑制 WBC的趋化性, 抑制 Mф对 Ag的吞噬和处理
● 阻碍 LC 的 DNA合成 和有丝分裂 外周 LC数减少
● 损伤浆细胞 抑制细胞免疫反应和体液免疫反应
Stress
急性期反应的发生机制
■ APP的诱导生成
病原体, 致炎因子, IC 刺激 单核, 巨噬细胞
TNF-α,IL-1,IL-6↑
■ 神经内分泌的调理作用
● CRH IL-1
● GC增强 IL-1和 TNF-α 诱导
● GC 单核, 巨噬细胞合成 IL-1 ↓
● 胰岛素, α-MSH
■ 其它因素
发热, 代谢变化和免疫系统激活 TNF-α,IL-1,IL-6↑
肝细胞合成 APP
( VEC,Mo,fibroblast)
Stress
思考题
1,应激反应的主要特征?
2,应激 CA,GC分泌增多的代偿意义和不利影响 。
3,应激时体内物质代谢变化如何?
4,应激性溃疡的特点和发生机制?
5,何谓热休克蛋白?