Стресс – это неспецифический ответ на любые требования среды, представляющий собой напряжение организма, направленное на приспособление и преодоление возникших трудностей. Во второй половине XIX века Клод Бернар впервые обратил внимание на постоянство процессов внутри живого организма при любых изменениях внешней среды, а еще через 50 лет Уолтером Кэнноном было введено понятие стресс. Кэннон выяснил, что при различных потрясениях, как эмоциональных, так и физических, происходит повышение артериального давления, учащается дыхание и пульс. Все эти процессы направлены на увеличение притока крови к внутренним органам и максимальное насыщение их кислородом. Именно эта реакция, названная стрессом, необходима для поддержания постоянства внутренней среды организма.
Стресс как реакция защиты и адаптации напрямую связан с гормонами.
Исследования на эту тему были продолжены Гансом Селье, который впервые установил, что ответ организма на раздражитель любого характера одинаков. Он отметил, что у людей с разными заболеваниями нередко наблюдается совпадение многих симптомов. Так, при инфекциях, переломах, онкологических заболеваниях присутствует потеря аппетита, снижение мышечной массы, апатия, бледность кожных покровов, общая слабость. В дальнейшем, в середине 30-х годов прошлого столетия, он обнаружил, что процессы в организме животных, вызванные инъекциями вытяжек из эндокринных желез, очень похожи на те, которые связаны с болезнями и нервными переживаниями. Селье назвал этот феномен синдромом, вызываемым различными повреждающими агентами. В дальнейшем этот синдром получил известность как «синдром биологического стресса». Концепция Селье оказала огромное влияние на многие научные направления. Стресс как реакция защиты и адаптации напрямую связан с гормонами.
Поскольку все в нашем организме связано с мозгом, нельзя не вернуться к нему и в контексте стресса. Теперь нам понадобится еще одно понятие – нейропластичность. Чтобы объяснить, что это такое, мне придется вернуться к нейронам.
Как уже говорилось, познание нового опыта на протяжении всей жизни приводит к отмиранию ненужных нейронных связей и формированию новых, полезных. Этот процесс оптимизирует головной мозг наиболее эффективным образом. Нервные клетки в составе головного мозга занимают порядка 10 %, остальные 90 % приходится на «помощников» нейронов – астроциты и глиальные клетки. Нейроны можно обнаружить не только в головном мозге, но и в различных органах человека. Большое их количество расположено в рецепторах органов чувств (глаза, уши, язык, пальцы рук и т. д.). В нейронах индуцируется около 80 белков, многие из них влияют на самочувствие и настроение, а также имеют функции гормонов. Серотонин и дофамин – яркие представители таких белков. Восстанавливаются ли нервные клетки? При нормальном состоянии организма нейроны могут жить и функционировать очень долго. Однако хорошо известно, что нервные клетки погибают из-за употребления алкоголя, недостатка кислорода (гипоксии), а нейронные сети рушатся из-за травм головного мозга или старения. В итоге человек теряет память или утрачивает способность к запоминанию информации, у него часто меняется настроение, формируется склонность к депрессивным расстройствам (в том числе это связано со снижением выработки серотонина и дофамина у пожилых). В этом случае сами нейроны сохранены, но потеряна их передаточная функция.
Увы, гибель нейронов неизбежна, в год отмирает примерно 1 % от их количества. Неужели это означает, что старение мозга неизбежно и ничего невозможно поделать с этим? Отнюдь. В коре головного мозга появляются и новые, «чистые» нейроны – ежедневно их прирост составляет около 1500 штук. Мозг имеет способность восстанавливаться (регенерировать). Этот феномен и получил название нейропластичности.
Но есть один момент: новые нейроны еще не имеют никакого опыта и наработанных связей. Следовательно, с возрастом или после некого перенесенного заболевания мозг нужно тренировать, развивая новые способности к получению знаний, анализу происходящих событий и явлений.
Многие белки, вырабатывающиеся в нейронах, влияют на самочувствие и настроение, а также имеют функции гормонов. Одни из самых известных – серотонин и дофамин.
Подобно тому как мы тренируем мышцы при помощи силовых нагрузок, активизировать процесс включения новых нейронов можно, изучая новые сферы знаний, которые ранее были не нужны или неинтересны. К примеру, художнику можно заняться физикой, а бухгалтеру – начать осваивать элементы сольфеджио. Постановка сложных задач, поиск решений, составление планов, реализация которых включает в себя множество исходных данных, – все это создает новые нейронные связи. Механизм их формирования прост. У человека всегда имеются «в запасе» совершенно незадействованные новые клетки, которые нужно заставить работать, а сделать это можно лишь путем постановки новых задач.
В процессах формирования нейропластичности участвует множество гормонов. Основные из них – это инсулин, тироксин, а также те самые гормоны, которые призваны защитить человека от опасности: гормоны стресса.
Не удивляйтесь, способность противостоять стрессу во многом определяется действием гормонов. Более того, стресс необходим человеку в качестве стимула к мобилизации биологических ресурсов организма, а следовательно, и периодического обновления организма и запуска тех самых механизмов пластичности, восстановления и обновления многих и многих клеток. Роль гормонов в этих процессах несомненна и исключительно важна. Кратковременная стрессовая ситуация полезна, она мобилизует организм. Длительный, затяжной стресс опасен: он ведет к истощению.
Гормоны стресса также участвуют в процессах регенерации мозга – нейропластичности. Поэтому стресс – это друг, если он может быть быстро устранен, но стресс – это враг, если он становится хроническим.
В середине XVI века итальянским ученым Бартоломео Евстахием были открыты надпочечники (железы, расположенные над почками). Однако для чего они нужны, оставалось неизвестным более двух сотен лет. Невероятно, но факт: объявлялись даже конкурсы на лучшее научное исследование, которое бы пролило свет на тайну этих органов. Но все было тщетно. Лишь в начале 30-х годов прошлого столетия американские и европейские исследователи, активно изучая некие вещества, секретируемые надпочечниками и гипофизом, обнаружили, что содержание этих веществ в ткани надпочечников очень низкое. При существовавших в то время методах анализа понять их структуру было крайне сложно. Исследователю Эдуарду Келвину Кендаллу и его коллегам пришлось извлечь 1,25 миллиона гипофизов и образцы надпочечников крупного рогатого скота на бойнях, для того чтобы собрать материал для исследования – экстракт для выделения нужных гормонов. Так были получены соединения, названные стероидами. Кендалл дал одному своему соединению название «кортизон», еще одно стало кортизолом. Тадеус Рейхштейн смог впоследствии расшифровать химическую структуру и конфигурацию этих веществ, обладающих феноменальными функциями. Было доказано, что гормон гипофиза – АКТГ (адренокортикотропный гормон) – контролирует работу надпочечника, своей периферической эндокринной железой, по принципу обратной связи.
Уже позже стало понятно, что надпочечники сложны по своему строению и состоят из мозгового и коркового слоев. Обе эти части вырабатывают гормоны. Так, мозговое вещество надпочечников синтезирует адреналин, который способен оказывать влияние на деятельность сердца и кровеносных сосудов, повышать артериальное давление и играть роль в своего рода «окраске эмоций», позволяя человеку принимать быстрые решения в случае опасности.
Но более значительное количество гормонов вырабатывает именно кора надпочечников: кортизол, альдостерон, кортикостерон и ряд других. Эти вещества жизненно важны для обеспечения стрессоустойчивости, влияют на минеральный и водный обмены, позволяют организму приспосабливаться к различным условиям.
«Я живу на адреналине», – говорят эмоционально лабильные люди, любители острых ощущений. Можно ли в буквальном смысле жить, имея высокий уровень этого гомона? Адреналин – гормон, который синтезируется мозговым веществом надпочечников. Это основной гормон, вырабатывающийся в ответ на острую стрессовую ситуацию. Может быть, вы слышали, что человеческий организм может реализовывать абсолютно фантастические возможности в условиях смертельной опасности? Например, перепрыгивать через очень высокие препятствия, спасаясь от погони, удерживаться на одной руке над пропастью, чтобы не сорваться вниз, нападать первым и побеждать гораздо более сильного противника, защищая семью от беды и т. д.? Как раз в такие моменты человеком управляет адреналин – это гормон еще получил образное название «бей и беги». Он делает все, чтобы максимально подготовить организм к борьбе с опасностью: сужает сосуды, особенно в брюшной полости, из-за чего кровь в организме перераспределяется, из печени и селезенки оттекает в сосуды тела. Благодаря этому сосуды, ведущие к сердцу и мозгу, расширяются, кровоснабжение этих органов улучшается, а человек получает способность быстрой, практически мгновенной реакции на опасность. По химическому строению адреналин является катехоламином. Он вырабатывается в разных органах и тканях, но в самых значительных количествах образуется в надпочечниках. Артериальное давление под действием адреналина повышается.
При продолжительном воздействии умеренных концентраций адреналина увеличивается размер миокарда и скелетных мышц. Это необходимо для адаптации организма к длительному стрессу и повышенным физическим нагрузкам. Но если длительное время адреналин сохраняется в крови в высоких концентрациях (так бывает при определенных заболеваниях надпочечников или хроническом стрессе), то это приводит к усиленному распаду белка, уменьшению мышечной массы и силы, похудению вплоть до истощения.
Действительно, люди, которые находятся в состоянии хронического стресса, как правило, худеют. Если сила стресса такова, что превышает адаптационные возможности организма, даже те, которые «заточены» на противостояние хроническому стрессу (об этом расскажу чуть позднее), то гормональная регуляция защиты нарушается.
Важно, что адреналин обостряет и реакции мозга на опасность. Он оказывает стимулирующее воздействие на центральную нервную систему, помогает человеку длительно бодрствовать, обеспечивает психическую мобилизацию и реакцию ориентировки, вызывает ощущение тревоги, беспокойства или напряжения. Человек буквально сосредоточен на опасности и готов ей противостоять, вот что делает адреналин! В условиях стресса возбуждается область гипоталамуса, ответственная за синтез кортикотропин-рилизинг-гормона, активируя гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему и синтез адренокортикотропного гормона. Возникающее при этом повышение концентрации кортизола в крови усиливает действие адреналина на ткани и повышает устойчивость организма к стрессу. А еще адреналин оказывает выраженное противоаллергическое действие и может стать спасением при развитии анафилактического шока.
Адреналин
Где вырабатывается: надпочечники.
Основные регуляторы: низкий уровень глюкозы крови (гипогликемия), стресс, физическая нагрузка, кровопотеря и др.
Главная функция: сужение сосудов, вызывающее повышение артериального давления; обеспечение физиологической реакции мобилизации организма перед лицом угрозы – «бей и беги». Выработка адреналина резко повышается при стрессах, страхе, шоковых состояниях.
Гормон оказывает катаболический эффект (вызывает распад белка), влияет на все виды обмена веществ, блокирует секрецию инсулина, усиливает распад жиров, стимулирует ЦНС, вызывает психическую мобилизацию, ощущения тревоги и напряжения. Оказывает мощное противоаллергическое действие.
Главные проблемы: снижение или повышение артериального давления.
Клинические проявления недостатка: выраженное постоянное снижение артериального давления, слабость.
Какие анализы нужно сдать и на что обратить внимание при недостатке: кортизол, адреналин, норадреналин (снижение), глюкоза крови (снижение).
Для каких заболеваний характерен недостаток: надпочечниковая недостаточность.
Клинические проявления избытка: повышение артериального давления, нарушения сердечного ритма.
Какие анализы нужно сдать и на что обратить внимание при избытке: метилированные катехоламины (метанефрин, норметанефрин) – повышение.
Для каких заболеваний характерно: нейроэндокринная опухоль, стресс, интенсивные физические нагрузки.