Влияние стресса на живой организм
На симпозиуме по нейроэндокринологии, состоявшемся в 1963 г. слово “стресс” характеризовали как один из наиболее неточных терминов научного словаря и сравнивали со словом “грех”: оба эти понятия обозначают совершенно разные вещи для каждого из нас; оба эмоционально насыщенны и выражают нечто такое, что нуждается в пространных выражениях для более или менее подробного описания. Выражение эмоциональный стресс несколько конкретнее, ибо уже по определению подразумевает непосредственное участие эмоций в развитии и формировании стресс – ситуации. Ближе всего к английскому слову “stress” русское слово “напряжение”. Основоположником науки о стрессе являлся Ганс Гуго Бруно Селье.
Селье пытался выделить новый половой гормон, но так и не достиг никаких результатов. При введении формалина, наблюдались более выраженные изменения, чем при введении экстрактов яичников.
Именно в этот период сомнений и разочарований Селье, анализируя свои злополучные эксперименты, увидел их совершенно под другим углом зрения. С этого момента Селье приблизился к открытию общего адаптационного синдрома.
“Мы то и дело наблюдаем, как люди орут друг на друга и бросают чем попало в свои компьютеры, - говорит Пол Рош, возглавляющий Американский институт стресса. - В Америке на рабочем месте мы видим предельную спешку. У человека постоянно не хватает времени”.
Недавние исследования показали, что 64% работающих людей страдают от стресса на работе, 56% по этой причине плохо спят, 26% заболели на почве стресса и 28% пережили за рабочим столом приступ гнева, что вылилось в яростную стычку с коллегой.
“Возросшая рабочая нагрузка сделала стресс в 1990- годы реальным фактором трудовой жизни, - считает психолог Сью Кин. Которая анализировала результаты исследования. – Мы становимся свидетелями вспышек гнева на работе тогда, когда уровень стресса настолько возрастает, что человек его не в силах выдержать и меду коллегами вспыхивают конфликты”, - отмечает она.
“По данным этого обзора, в настоящее время только 17% работающих в офисах полностью используют часовой обеденный перерыв. А это могло бы стать средством, чтобы разрядить гнев, накапливающийся у человека за рабочим столом, - считает Кин. – Простая перемена обстановки всего на несколько минут отвлекает ваши мысли от дел и непременно поможет вам продолжать работу более продуктивно. А если человек пойдет и пообедает, это может все изменить, сняв нарастающее напряжение”.
Общий адаптационный синдром.
Связи организма с внешней средой многочисленны и многогранны. Он постоянно подвергается бесчисленным воздействиям различных по силе и качеству раздражителей. Слабые или кратковременно действующие раздражители вызывают локальные реакции организма, преимущественно воспалительного характера. Значительное по силе и продолжительности действие повреждающего агента, наряду с характерными для данного раздражителя эффектами, порождает ряд общих реакций организма, которые стереотипны и, значит, не зависят от качественных особенностей раздражителей. Стресс по своему характеру – синдром специфический, а по своему происхождению – неспецифический.
Если травмирующий агент настолько силен, что его кратковременное действие не совместимо с жизнью, то животное погибает во время реакции тревоги в первые часы или дни. Если же ему удастся выжить, то реакция тревоги непременно сменится второй стадией адаптационного синдрома – стадией резистентности. В тех случаях, когда действие вредного агента продолжается, достигнутая адаптация утрачивается вновь. Животное переходит в третью фазу – стадию истощения.
Первая фаза – первичный ответ организма на действие стрессоров – характерны увеличение и повышенная деятельность коры надпочечников, усиленная секреция адреналина, повышение концентрации сахара в крови (гипергликемия), а так же сморщивание тимуса (вилочковой железы, которая отвечает за иммунитет организма). В желудочно-кишечном тракте появляются кровоточащие язвочки. Активация системы гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников (эти железы внутренней секреции связаны между собой, причем гипоталамус является также частью нервной системы) вызывают гормональные сдвиги и обеспечивают мобилизацию защитных сил организма в ответ на действие стрессоров. Происходящие на этой фазе изменения функционально неоднозначны, и не всегда полезны для организма (например, повышение артериального давления – необходимый компонент физиологической мобилизации – при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях может привести к инсульту или инфаркту).
В фазе сопротивления усиливается секреция кортикостероидов (гормоны, обладающие выраженным действием на водно-солевой (минералокортикоиды), углеводный и белковый (глюкокортикоиды) обмен), изъявления исчезают; организм проявляет повышенную устойчивость (адаптируется) к действию стрессора. При длительном и интенсивном действии стрессора фаза сопротивления сменяется фазой истощения, которая сопровождается рез снижением сопротивляемости организма, ухудшением его состояния, возникновением различных заболеваний; вновь появляются язвы в желудочно-кишечном тракте. При продолжающемся воздействии стрессора может наступить гибель. Механизмы, переводящие организм из фазы сопротивления в фазу истощения до сих пор неизвестны.
Стресс может быть вызван как серьезной опасностью, так и творческой удачей. Без некоторого уровня стресса никакая активная деятельность невозможна, и полная свобода от стресса, по утверждению Селье, равнозначна смерти. Таким образом, стресс может быть не только вреден, но и полезен организму (эустресс), он мобилизирует его возможности, повышает устойчивость к отрицательным воздействиям (инфекциям, кровопотере и др.), может приводить к облегчению течения и даже полному исчезновению многих заболеваний (язва, аллергия, бронхиальная астма, ишемическая болезнь сердца и др.)
О пользе шума.
Оказывается, тишина тоже имеет свойство раздражать. Сотрудники бюро по контрактам Телевизионного центра Би-би-си в Уайт Сити, Западный Лондон, пожаловались, что в их новых офисах слишком тихо и любой неожиданный звук, например телефонный звонок, сразу лишает их возможности сосредоточиться.
Консультант по шумам из Гринвичского университета посоветовал установить в офисах “бормочущие автоматы”, которые будут создавать шумовой фон и изгонят тишину. Би-би-си объявила, что с удовольствием приобретет автоматы с “консервированными шумами”, которые уже окрестили “болтушками”.
Половые различия динамики ответных реакций на эмоциональные стрессорные воздействия.
Перенасыщенность жизни современного человека стрессорными ситуациями повышает интерес исследователей к острому воздействию на организм стресс – факторов. Тенденция к увеличению разрыва в продолжительности жизни мужчин и женщин, по-видимому, в немалой степени связана с половыми особенностями адаптации именно к этим незначительным по силе и продолжительности стрессорам, составляющим жизненный фон человека. В этой связи следует принять актуальным исследование динамики ответных реакций у мужчин и женщин в ситуациях, моделирующих средовые стрессорные воздействия. Поскольку отрицательные эмоции являются субъективным компонентом практически любого стресса, наиболее адекватной моделью средовых стрессоров являются воздействия с преобладанием отрицательных эмоций.
Стресс у разных видов животных мало чем отличается, в то же время исследовать реакцию человека на стресс не всегда удается. Поэтому наиболее сложные исследования проводятся на белых крысах, кроликах и т. д. Мы сами были свидетелями нескольких из таких опытов. Исследования проводились на белых крысах в 5 корпусе СГУ.
Опыты поставлены на 210 самках и 200 самцах белых беспородных крыс. В разработанных сотрудниками кафедры “физиологии животных и человека” экспериментах, группа из 4 социально адаптированных животных одного пола подвергалась стрессорному воздействию по схеме “жертва – зритель”. Две крысы подвергали эмоционально – болевому стрессу, привязывая их на дощечке спиной вниз на 10 минут, а положение на спине не характерно для большинства животных, что вызывает сильный стресс. Для двух других крыс вид и крики привязанных партнеров, помещенных перед открытой дверцей клетки, были эмоциональным стрессом. Все эксперименты проводились с 10 до 11 часов. Концентрацию кортикостерона в надпочечниках и плазме крови, а также катехоламинов в надпочечниках определяли через 5 и 10 минут после начала стрессорных воздействий, а также через 20, 40 и 60 минут после и их окончания. Последовательное умертвление 4 подопытных животных занимало не более 1 минуты, что исключало вмешательство дополнительных стрессорных воздействий.
Сопоставление динамики изменения уровней адаптивных гормонов в стрессорный послестрессорный периоды выявило половые особенности ее как в ситуации эмоционально – болевого, так и эмоционального стресса. Это проявилось в более высокой подвижности адаптивных систем у женских особей по сравнению с мужскими. Так, у самок уже через 5 минут после начала обездвиживания, содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови возрастало соответственно в 2.8 и 2.3 раза. В последующие 5 минут стресса уровень гормона в плазме крови превышал контрольные значения в 4 раза и достоверно отличался от предыдущего, измеренного через 5 минут после начала обездвиживания. Прекращение эмоционально – болевого стресса сопровождалось началом нормализации адаптивных систем. Уровень кортикостерона в надпочечниках через 20 минут после отвязывания животных уменьшался по сравнению с максимальной его концентрацией, наблюдавшейся через 5 минут после начала стресса. Концентрация гормонов в плазме была снижена по сравнению с максимальным его уровнем, проявившемся через 10 минут после начала стресса. Последующие 20 минут послестрессорного периода наблюдалась тенденция к дальнейшему снижению содержания кортикостерона в надпочечниках и плазме крови, что приводило к нормализации этих показателей к 60 – ой минуте после окончания стресса.
Наиболее яркое одновременное снижение содержания катехоламинов в надпочечниках, характерное для стресса, отмечалось в первые 5 минут обездвиживания. К 10 – ой минуте эмоционально – болевого стресса и в послестрессорный период, концентрация адреналина и норадреналина достоверно не отличалось от контрольных значений (за исключением пониженного уровня норадреналина через 20 минут после прекращения обездвиживания).
В ситуации эмоционального стресса у самок - "зрителей" в первые 5 минут содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови возрастало соответственно в 2.2 и 1.8 раза и поддерживалось примерно на таком же уровне в последующие 5 минут. Прекращение стресса вызывало в первую очередь снижение по сравнению с предыдущим уровнем содержания гормона надпочечников. Его концентрация в надпочечниках через 20 минут после окончания стресса превышало контрольный уровень лишь в 1.3 раза, а еще через 20 минут не отличалась от контрольных значений. В плазме содержание кортикостерона через 20 минут после окончания стресса практически не изменялась, однако в последующие 20 минут происходило резкое снижение его уровня до контрольных значений. Через 40 минут после прекращения эмоционального стресса содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови было в пределах нормы. Следовательно, амплитуда стрессорного увеличения уровней кортикостерона в надпочечниках и плазме крови при эмоциональном стрессе была ниже, чем при обездвижевание, а процессы нормализации протекали быстрее, заканчиваясь к 40-й минуте послестрессорного периода.
В ситуации эмоционального стресса в первые 5 минут отмечалось снижение уровня лишь адреналина в надпочечниках, сменившееся его нормализацией в последующие периоды наблюдений.
Таким образом, динамика изменения уровней кортикостерона и катехоламинов у самок в стрессорных ситуациях характеризует быструю и сопряженную реакцию мозгового и коркового вещества надпочечников на включение стресса и достаточно быструю их нормализацию при отмене стрессорных воздействий.
О динамичности адаптивных механизмов самок свидетельствует их поведение. Для самок-"зрителей" в ситуации эмоционального стресса были характерны высокая двигательная активность, большое количество вертикальных стоек, пищаний, попыток приблизиться к привязанному собрату и выбежать за пределы клетки. После отвязывания животных и возвращения их в клетку все самки довольно быстро успокаивались, группировались и, как правило, засыпали через 8-20 минут после окончания стресса глубоким сном.
У самцов выявлена иная динамика реагирования на стрессорные ситуации. При эмоционально-болевом стрессе содержание кортикостерона в надпочечниках и плазме крови в первые 5 минут возрастало соответственно в 2.6 и 2.1 раза и существенно не изменялось в последующие 5 минут. После отвязывания животных, содержание кортикостерона в надпочечниках поддерживалось на повышенном уровне в первые 20 минут послестрессорного периода и достоверно снижалось в последующие 20 минут. К 60-й минуте после окончания стресса концентрация гормонов в надпочечниках достоверно не отличалась от контрольных значений. В плазме крови прекращение стресса сопровождалось дальнейшим возрастанием уровня кортикостенрона - его содержание через 20 минут после отвязывания было увеличено по сравнению с контрольными значениями в 3.1 раза. Это увеличение достоверно и по отношению к предыдущему “стрессорному” уровню гормона, наблюдавшемуся через 10 минут после начала стресса. В последующие 20 минут в плазме крови поддерживался повышенный уровень кортикостерона. И лишь в последующие 20 минут содержание этого гормона в плазме крови уменьшалось, однако в результате послестрессорной активации его уровень нормализовался лишь через 60 минут после окончания эмоционально-болевого стресса. Таким образом, максимальное увеличение концентрации кортикостерона в плазме крови наблюдалось у самцов не во время действия стресса, как у самок, а через 20-40 минут после его окончания.
У самцов, в отличие от самок, при обездвижевании не происходило быстрого уменьшения уровня адреналина в надпочечниках. Напротив, его концентрация возрастала к 10-й минуте стрессорного воздействия и лишь в последующие 20 минут после окончания стресса уменьшалась до исходных значений.
Послестрессорная активация коры надпочечников проявилась у самцов и в ситуации эмоционального стресса. Содержание кортикостерона в надпочечниках увеличивалось в 1.7 раза через 5 минут после начала стресса и поддерживалось на таком уровне в последующие 5 минут стресса, а также в течение 20 минут послестрессорного периода. В плазме крови уровень кортикостерона увеличивался в 1.4 раза лишь к 10-й минуте эмоционального стресса, а в последующие 20 минут послестрессорного периода наблюдалось дальнейшее увеличение концентрации гормона, достоверное по отношению к предыдущему “стрессорному” уровню. Через 40 минут после прекращения стресса его концентрация в крови была увеличена лишь в 1.4 раза, а в надпочечниках снижена по сравнению с контрольными значениями. Инерция снижения была достаточно велика, поскольку через 60 минут после окончания стресса уровень кортикостерона в надпочечниках был снижен по сравнению с предыдущим.
Как и в предыдущем опыте, концентрация адреналина возрастала к 10 – й минуте стресса и снижалась до контрольных значений через 20 минут после отмены эмоционального стресса.
Поведение самцов в стрессорных ситуациях заметно отличалось от поведения самок. Для самцов-“зрителей” были характерны пассивность, малое количество передвижений по клетке, вертикальных стоек, пищаний. Животные замирали в отдаленном углу клетки и, за исключением отдельных особей, не подбегали к краю клетки, с внешней стороны которой лежали привязанные собратья. Зато в послестрессорный период у самцов наблюдалось повышение двигательной активности; сон, который у них наступал через 15 – 25 минут; был поверхностным и прерывистым.
Выводы.
Чрезвычайная активность самок и неактивность самцов к физиологическим стрессорам, обнаруженная в проведенных с нами опытах, способствует, очевидно, постоянной тренировке адаптивных систем у самок и нетренерованности их у самцов. В силу этих причин, самки, видимо, оказываются более устойчивыми по сравнению с самцами к действию сильных стрессорных агентов, что в итоге повышает их шансы на выживание. Это предположение находит свое обоснование в явлениях повышенной резистентности организма к различным заболеваниям, с помощью реакций тренировок и активации, возбуждаемых слабыми и средними по силе раздражителями.
Ученые давно заметили, что биологический срок жизни женщин больше, чем у мужчин. Из опытов, проведенных вместе с нами, можно приоткрыть сущность этого явления. Женщины реагируют на стресс сильнее (по количеству стрессорных гормонов в крови) и быстрее, чем мужчины. Так сложилось в природе, что особи женского пола чаще подвержены стрессу, ввиду их заботы о потомстве (защита, добыча пищи и т. д.). Женский организм, более приспособлен к стрессорным ситуациям. Ведь стрессорные гормоны, с биологической точки зрения, пагубно действуют на все внутренние процессы (ухудшают работу кишечника, могут вызвать разрыв аорты, способствуют истощению организма и т. д.). Тем не менее, на женщинах это сказывается меньше, чем на мужчинах.
Все чаще ученые приходят к выводу, что именно для снижения эмоциональных нагрузок, стресса люди употребляют психотропные средства, алкоголь, наркотики и т. д. Но со стрессом нельзя бороться, надо учиться нейтрально к нему относиться. Так уж сложилось, что психическое развитие человека опередило физиологическое. И этот разрыв компенсируется стрессорной реакцией.
Литература:
1. NATIONAL ENQUIRER, THE TIMES
2. физиологический журнал СССР им. И, М, Сеченова (Анищенко, Буршина, Шорина)
3. стресс и адаптация (Коган)
4. половой диморфизм в стрессорной реакции при обычном и измененном фотопериоде (Анищенко, Головачева, Пронина, Шорина),
5. Биологический Энциклопедический словарь
6. Советский Энциклопедический словарь
7. физиология человека (Агаджаян, Тель, Циркин, Чеснокова).