应激时代谢和功能的改变及机制

病理生理学的应激章节中关于应激时代谢和功能的改变及机制的知识点归纳

应激时代谢和功能的改变及机制

• 神经内分泌反应
  • 概念
    • 结构
      • 新皮质，边缘系统，杏仁体，海马，下丘脑，蓝斑等
    • 表现
      • 活跃的神经活动
        • 神经传导、递质释放，神经内分泌
      • 伴相应的情绪反应
        • 兴奋，警觉，紧张
    • 意义
      • 是代谢和多种器官功能变化的基础
  • 蓝斑-交感-肾上腺髓质系统LSAM
    • 结构基础
      • 意义
        • 主要中枢整合部位
      • 分布
        • 第四脑室底、脑桥前背部
      • 特点
        • 富含NE能神经元
      • 作用
        • 上行纤维——杏仁体，海马，新皮质
          • 应激时情绪、认知和行为变化的结构基础
        • 下行纤维——脊髓侧角
          • 调节交感N.活性和递质释放
        • 直接联系PVN
          • 启动HPAC
    • 中枢效应
      • 表现
        • 激活——兴奋、警觉、专注和紧张
        • 过度激活——焦虑、害怕或愤怒
      • 机制
        • 蓝斑上行纤维投射区(杏仁体，海马，边缘系统，新皮质)NE↑
    • 外周效应
      • 表现
        • 血浆中E,NE,DA↑
        • 对血液循环、呼吸和代谢等多个功能进行紧急动员和综合调节
        • 机体处于唤起状态
      • 机制
        • 增强心脏功能
          • 交感N.↑→儿茶酚胺↑→HR↑，收缩力↑→CO↑
        • 调节血液灌流
          • 儿茶酚胺↑→CO↑,血管外周阻力↑→BP↑，血流重新分布
            • 皮肤,胃肠道、肾脏等内脏器官的血管强烈收缩→血液灌流↓
            • 冠状动脉和骨骼肌血管扩张→灌流↑
            • 脑血管无明显变化
        • 改善呼吸功能
          • 儿茶酚胺↑→支气管扩张→肺泡通气改善
        • 促进能量代谢
          • 儿茶酚胺↑→α-R→胰岛素↓
          • 儿茶酚胺→β-R→胰高血糖素↑
          • Gn分解↑，糖异生↑→血糖↑
          • 儿茶酚胺↑→脂肪分解↑，动员↑→血浆FFA↑
      • 作用
        • 保障心、脑和骨骼肌等重要器官在应激反应时的能量需求
      • 特殊
        • 强烈和持续的LSAM↑→明显的损害作用
          • 腹腔内脏血管持续收缩→器官缺血,缺氧→胃肠黏膜糜烂,溃疡,出血
          • 儿茶酚胺↑→PLT数目↑，黏附聚集性↑→血液黏滞度↑→血栓
          • HR↑，心肌耗氧↑→心肌缺血→致死性心律失常
  • 下丘脑-垂体-肾上腺皮质激素系统HPAC
    • PVN结构基础
      • 意义
        • HPAC系统的中枢
      • 作用
        • 上行纤维——杏仁体，海马
        • 下行纤维——肾上腺皮质
          • CRH,ACTH,GC
        • 联系蓝斑
      • 特点
        • CRH分泌——关键环节
    • 中枢效应
      • 表现
        • 情绪行为改变
          • CRH适量分泌→机体保持兴奋或愉快感
          • CRH过度分泌→适应机制障碍：焦虑、抑郁、学习与记忆能力下降、食欲和性欲减退等
    • 外周效应
      • 机制
        • GC介导
          • 25~37mg/d
          • 应激GC↑
        • GC-R——GR
      • 作用
        • 维持血压
          • GC对儿茶酚胺的允许作用
        • 维持血糖
          • 蛋白分解↑，糖异生↑，补充肝Gn
        • 脂肪动员
          • 对儿茶酚胺、胰高血糖素和GH脂肪动员的允许作用
        • 对抗细胞损伤
          • GC诱导产物——脂调蛋白——抑制PLA2→抑制膜PL降解→维持质膜稳定性，减轻溶酶体的破坏
        • 抑制炎症反应
          • 抑制中性粒细胞活化和促炎介质产生
          • 促进抗炎介质的产生
        • 其他作用
          • 抑制免疫系统，易感染
          • 抑制甲状腺和性腺功能——内分泌紊乱，性功能减退、月经不调、哺乳期泌乳减少
          • 胰岛素抵抗
          • 血糖和血脂升高
          • 不利反应
  • 其他神经内分泌反应
    • 胰高血糖素与胰岛素
      • 表现
        • 交感N.↑→胰高血糖素↑，胰岛素↓
        • GC↑→骨骼肌的胰岛素敏感性↓和GLU利用↓
      • 作用
        • 维持血糖水平，保证脑等重要器官的GLU需求
    • VP,醛固酮
      • 作用
        • 肾小管钠水重吸收↑→尿量↓→维持血容量
      • 因素
        • 运动、情绪紧张、创伤、疼痛、手术等应激原
    • β-内啡肽
      • 因素
        • 创伤、休克、感染等
      • 作用
        • 强镇痛
        • 抑制LSAM→GC,ACTH↓→防止过度激活
    • 其他
      • 下降
        • TRH,TSH,T4,T3,GnRH,LH,FSH
      • 升高
        • PRL
• 免疫反应
  • 意义
    • 机体应激反应的重要组成部分，与神经内分泌系统相互作用
      • 某些应激可直接导致免疫反应
      • 神经内分泌系统可通过神经纤维、神经递质和激素调节免疫系统功能
    • 神经内分泌和免疫系统拥有一套共同的信息分子和受体
  • 特点
    • 免疫器官和免疫细胞都受神经内分泌系统支配
    • 免疫系统产生多种神经内分泌激素和细胞因子，调节神经－内分泌系统功能
    • 免疫细胞的游走性
• 急性期反应和急性期蛋白
  • 急性期反应APR
    • 定义
      • 感染、烧伤、大手术、创伤等强烈应激原诱发的一种快速防御反应
    • 表现
      • T℃↑,血糖↑,分解代谢↑,血浆蛋白含量急剧变化
  • 急性期反应蛋白APP
    • 定义
      • APR时期相关血浆蛋白多肽的统称
    • 表现
      • 正常
        • 低且稳定
      • APR
        • CRP,血清淀粉样蛋白A↑1000倍
        • α1-抗胰蛋白酶,α1-抗糜蛋白酶,α1-酸性糖蛋白↑数倍
        • 铜蓝蛋白,补体C3↑50%
        • 白蛋白,转铁蛋白↓
    • 实质
      • 分泌型蛋白
    • 来源
      • 肝细胞，单核-吞噬细胞，血管内皮细胞，成纤维细胞
    • 机制
      • 与活化的单核-巨噬细胞释放的炎性细胞因子有关
        • IL-1,TNFα——CRP，血清淀粉样蛋白A，补体C3
        • IL-6——α1-抗胰蛋白酶,纤维蛋白原,铜蓝蛋白
    • 功能
      • 抗感染
        • 机制
          • 激活补体系统→介导先天性免疫应答
        • 经典
          • CRP
            • 临床上常将其作为炎症和疾病活动性的重要指标
            • 结合细菌细胞壁，发挥抗体样调理作用
            • 激活补体经典途经，增强吞噬细胞功能
          • 纤维连接蛋白
            • 增强单核-巨噬细胞的趋化活性、Fc受体表达水平及吞噬功能
            • 上调补体C3b受体表达，激活补体旁路途径
      • 抗损伤
        • 机制
          • 多种蛋白酶抑制物：α1-抗胰蛋白酶,α1-抗糜蛋白酶,C1酯酶抑制因子
          • 铜蓝蛋白——活化SOD→促进氧自由基的清除
      • 调节凝血与纤溶
        • 机制
          • 组织损伤早期，凝血因子↑→阻止病原体及其毒性产物的扩散
          • 凝血后期，纤溶酶原↑→促进激活纤溶系统和溶解纤维蛋白凝块
      • 辅助运输
        • 机制
          • 作为载体蛋白→结合珠蛋白、铜蓝蛋白和血红素结合蛋白等
• 细胞应激反应
  • 概念
    • 定义
      • 各种有害因素导致生物大分子损伤、细胞稳态破坏时，细胞为了增强其抗损伤能力、重建细胞稳态而产生的一系列防御性反应
    • 特点
      • 进化上高度保守
      • 种系分布广泛
      • 一种应激原可以引发多种应激反应
      • 细胞防御反应表现应激原非特异性
      • 特异性应激反应大多与细胞稳态重建有关
    • 因素
      • 理化因素，生物因素，营养因素
    • 分类
      • 热应激、低氧应激、氧化应激、基因毒应激、渗透性应激、内质网应激、代谢性应激等
        • 基因毒应激——DNA损伤导致的细胞应激反应
    • 机制
      • 信号感知、转导和效应
      • ROS是启动细胞应激反应的第二信使
  • 热休克反应HSR
    • 概念
      • 定义
        • 生物体在热刺激或其他应激原作用下，表现出以HSP↑为特征的细胞反应
        • 应激蛋白/热休克蛋白——HSP
      • 特点
        • 最早发现的细胞应激反应
      • 因素
        • 热应激，热休克，低氧、缺血、活性氧、基因毒物质、ATP缺乏、酸中毒、炎症，感染等
    • 分类
      • 特点
        • 广泛存在
        • 结构高度保守
        • 胞内蛋白
      • 分类
        • 分子量
          • 亚家族，如HSP90,70,27等
            • HSP70最重要
        • 生成方式
          • 组成性
          • 诱导性
    • 功能
      • 分子伴侣
      • 增强细胞抗损伤能力
    • 调控
      • 表达方式
        • 组成性表达
          • 基础表达
        • 诱导性表达
          • 应激时的表达
      • 调控机制
        • 热休克因子HSF
          • 实质
            • 转录因子
          • 机制
            • 非应激——HSF结合HSP70——单体，胞质内，无活性
            • 应激——解离，HSF活化——三聚体，结合HSE,激活HSP基因
        • 热休克元件HSE
          • 实质
            • HSF结合位点
          • 分布
            • HSP基因的启动子区
  • 氧化应激
    • 定义
      • 内源性，外源性刺激使机体自由基产生过多，清除减少而导致氧化-抗氧化稳态失衡，过多自由基引起组织细胞的氧化损伤反应
    • 意义
      • 参与神经系统疾病、心血管疾病、糖尿病和肿瘤等多种疾病的病理过程
    • 作用
      • 调节许多生理过程和生化反应
      • 对细胞、亚细胞结构以及膜脂质、蛋白质和核酸等生物大分子造成氧化损伤
      • 激活机体的抗损伤反应
        • ROS→多条信号转导通路，转录因子(如AP-1和NF-κB)→诱导Mn-SOD,过氧化氢酶,GSH-Px等抗氧化系统相关蛋白酶的表达
        • NF-κB→抗凋亡基因表达↑→ROS条件下的抗凋亡能力↑，存活能力↑
      • 若ROS过多/细胞抗氧化能力不足，氧化应激激活信号通路，诱导细胞凋亡
• 心理行为反应
  • 概念
    • 分类
      • 积极的心理反应
        • 作用
          • 提高机体的警觉水平和活动能力，集中注意力，动员全部力量，增强对应激原的判断和应对能力
      • 消极的心理反应
        • 作用
          • 降低机体的活动水平，使人意识狭窄、行为刻板，表现为对应激原的无能为力
          • 部分缓解心理应激水平与内心痛苦
          • 导致不同程度的精神障碍
    • 因素
      • 个体的主观评价、人格特征和既往经验等
  • 情绪反应
    • 表现
      • 焦虑、抑郁、恐惧和愤怒
    • 意义
      • 是对各种应激原的最初反应，也是引起后续反应的信号
    • 机制
      • LSAM兴奋，PVN释放CRH
  • 行为反应
    • 定义
      • 机体为缓解应激对个体自身的不利影响、摆脱心身紧张状态而采取的行为应对策略
    • 表现
      • 敌对与攻击、逃避与回避、冷漠、无助与自怜、病态固执、物质滥用（如酗酒、暴饮暴食、药物滥用）等
  • 心理自卫
    • 定义
      • 处于挫折与冲突的应激情境时，为了解脱烦恼、摆脱困境、缓解痛苦与不安，而发生的一种自觉或不自觉的适应性心理倾向与心理活动
    • 作用
      • 稳定情绪、恢复心理平衡
    • 表现
      • 否认、转移、合理化、升华、补偿、幻想、潜抑、推倭和幽默等