Sl_StressBrain.png stres https://masterclasses.nature.com/pages/researchers Síla nebo faktor, které klade skutečné nebo zdánlivé nároky na: • Tělo • Emoce • Mysl • Ducha jednotlivce Příklady stresorů: • Fyzikální – síla působící na kůži, kosti, šlachy – způsobující poškození tkání • Chemické stresory – tabák, alkohol, léky • Biologické – viry, baktérie, paraziti • Environmentální - teplota, hluk, světlo • Běžné denní situace – ztracené klíče, doprave, fyzická aktivita • Pracovní – vysoké pracovní nároky vs. nízká míra kontroly, extrémní posty • Změny v životě - rozvod, úmrtí v rodině Vlnkový (dominový) efekt – jedna událost přechází v další denní stresory (např. rozvod) ripple effect.jpg Chronický stres - dlouhodobé stresující situace, které nemají řešení v nedohlednu (permanentní uzávěrky apod.) stress-at-work.jpg Akutní stres – krátkodobá situace, které se v brzké době vyřeší (krátkodobá nemoc) zebra-2.jpg Strach z neznáma – stresor vzniká, když nevíme kdo, kdy, kde a jak (neznámé město) strach1.jpg Osobní a neosobní stresory – způsoben věcmi, které nelze ovlivnit (např. dopravní zácpa ve vánici) Stresory spouštěče – připomíná minulé stresory a obnovuje stresovou odpověď Denní problémy – běžné drobné starosti, které se stávají každý den, ale které mohou významným podílem přispět k celkové stresové náloži storm.jpg Lunch atop a Skyscraper.jpg stress-powerpoint-online-13-638.jpg Pozitivní stresory - EUSTRES • Motivuje a zaměřuje energii • Je krátkodobý • Vnímán, že je v našich schopnostech • Pocit vzrušení • Zvyšuje výkon • Způsobuje úzkost, obavy • Krátkodobý, ale i dlouhodobý • Vnímán, že je mimo naše schopnosti • Nepříjemný pocit • Snižuje výkon • Následkem mohou být psychické i fyzické problémy • Postup v práci • Nástup do nového zaměstnání • Svatba • Nákup nového domu • Narození dítěte • Dovolená, prázdniny • Nový koníček, nový vzdělávací kurz • • Smrt partnera, příbuzného • Žádost o rozvod • Ztráta kontaktu s blízkým • Úraz, nemoc, hospitalizace • Oběť násilí • Konflikt v mezilidských vztazích • Nezaměstnanost • Nespavost • Dětské problémy ve škole • Právní problémy Nespecifická odpověď organismu na jakýkoliv typ zátěže, který je na něj kladen. Stresory podílející se na narušení homeostázy organizmu vyvolávají různé změny zahrnující: • Změny v chování • Změny v autonomním nervovém systému • Aktivace hypotalamo – hypfýzární – adrenální osy (hypothalamo-pituitary-adrenal axis – HPA axis) • Změny imunitního systému hans seley.jpg „It’s not stress that kill us, it is our reaction to it.“ ̴ Hans Seley „Every stress leaves an indelible scar, and the organism pays for its survival after a stressful situation by becoming a little older.“ ̴ Hans Seley zdraví stres Dobré zdraví (Homeo-stáza) 1. Alarm 2. Rezistence 3. Vyčerpání Zóna paniky GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg GAS.jpg Všeobecná aktivace sympatiku doprovázená aktivací dřeně nadledvin. Kardiovaskulární systém: minutový srdeční výdej + ↑ periferního odporu → ↑tlaku krve redistribuce krve → ↑ svaly a srdce, ↓ splanchnická oblast a kůže Dýchací systém: ↑ dechové frekvence + ↑ dilatace bronchiálního stromu Trávicí systém: ↓ sekrece slin, ale ↑ proporce hlenu → lubrikace úst během ↑ ventilace Metabolismus (sympatikus + adrenalin): aktivace jater → glykogenolýza → ↑ glukózy v krvi aktivace tukové tkáně → lipolýza → ↑ mastných kyselin v krvi Termoregulace a kůže: aktivace potních žláz + vasokonstrikce cév v kůži = chladná a vlhká kůže vyděšeného jedince postavení chloupků → aktivace piloerektorů (svaly spojené s vlasovými folikly) pes a kočka1.jpg stažený soubor.jpg Screen%20Shot%202012-09-03%20at%2010.00.49%20AM.png Výsledek obrázku pro hypothalamus Výsledek obrázku pro hypothalamus Ventrální (přední) strana Zadní strana http://neuroscience.uth.tmc.edu/s4/chapter01.html Hypotalamus se skládá ze 3 zón, které probíhají celou délku hypotalamu v rostrokaudálním směru. 1.Periventrikulární - bezprostředně sousedící s třetí komoru; tato zóna obsahuje několik odlišných jader, ale nejvýznamnější jsou nucleus arcuatus a nucleus paraventricularis - podílejí na neuroendokrinních a autonomních regulacích. 2.Zona medialis - bezprostředně přiléhající k periventrikulární zóně, skládá se z několika jader s odlišnou cytologickou stavbou; jádra jsou zejména zapojeny do regulace autonomního nervového systému, ale také se podílí na regulaci neuroendokrinní soustavy. 3.Zona lateralis - má několik málo jader nebo oblastí, ale obsahuje důležité spojovací cesty Každá zóna je dále dělena na regiony http://neuroscience.uth.tmc.edu/s4/chapter01.html Hypotalamus Přední hypofýza Kůra nadledvin (+) CRH (+) ACTH glukokortikoidy - - Střední část paraventrikulárního jádra Hypotalamus faktory inhibiční (IH) = statiny faktory uvolňující (RH) = liberiny TRH = thyreotropin-RH, CRH = kortikotropin-RH, GHRH = growth hormon-RH, GHIH = growth hormon-IH (somatostatin), GnRH = gonadotropine RH, PIF = prolaktin IF vazopresin (antidiuretický hormon, ADH) oxytocin hypotalamus a hypofýza LidTel Hypofýza (podvěsek mozkový) adenohypofýza: růstový hormon (STH – somatotropní), prolaktin, adrenokortikotropní hormon (ACTH), thyreotropní hormon (TSH), folikuly stimulující hormon (FSH), luteinizační hormon (LH) neurohypofýza: vazopresin a oxytocin hypotalamus a hypofýza v celkuLidTel ŘÍZENÍ SEKRECE NADLEDVIN glukokortikoidy CRH z hypotalamu stimuluje tvorbu ACTH v hypofýze a ten řídí sekreci glukokortikoidů nadbytek ACTH hypertrofie kůry nadledvin nedostatek ACTH atrofie kůry nadledvin ACTH a kortizol pulzativní vylučování nepřítomnost pulzace patol. efekt (není pokles ve večerních hodinách) - např. u depresivních stavů, hyperkorticismu Podnět k rytmicitě suprachiasmatická oblast hypotalamu úzkost, strach, citové problémy nucl. amygdalae ACTH bolest z retikulární formace ACTH Nutná přítomnost minimální hladiny glukokortikoidů • pro glykogenolýzu pod vlivem glukagonu a katecholaminů • lipolýza pod vlivem katecholaminů a růstového hormonu • vazokonstrikční účinek katecholaminů podpora vlivu T3 přisyntéze růstového hormonu podpora vlivu erytropoetinu na tvorbu červených krvinek Při stresu - přesun ve zdrojích energie - hlavním palivem jsou tuky bílkoviny, cukry jsou šetřeny pro mozek - glukokortikoidy jsou antagonisty inzulínu - při delším stresu možnost vyčerpání inzulinového aparátu - cukrovka • metabolismus cukrů, tuků a bílkovin: koncentrace glukózy v krvi, inhibice odbourávání glukózy v svalové, tukové a pojivové tkání, koncentrace aminokyselin v krvi - katabollismus (odbourávání) bílkovin, novotvorba glukózy z aminokyselin a tuků, přednostní spalování tuků • srdce a krevní oběh: zesílení srdečního stahu, vazokonstrikce cév v periferii (zesílení účinku katecholaminů, podpora tvorby adrenalinu a angiotensinu) • žaludek: produkce žaludeční šťávy, blokáda tvorby hlenu v žaludku (nebezpečí žaludečního vředu) • ledvniny: ve vyšších dávkách zpomalují vylučování vody a udržují normální glomerulární filtraci • mozek: změny EKG a psychiky • imunitní systém: působí protizánětlivě a protialergicky - potlačení tvorby lymfocytů, inhibice proteosyntézy, potlačení uvolňování histaminu, stabilizace lyzosomu účastnících se fagocytózy, snižují tvorbu prostaglandinů a leukotrienů Nedostatečná činnost nadledvin - Addisonova nemoc únavnost, slabost, hyperpigmentace, hubnutí, nechutenství až zvracení nízký tlak s kolapsy, hypoglykémie, bolesti břicha nejasného původu Zvýšená produkce glukokortikoidů - Cushingova nemoc •centrální obezita (velké břicho, tenké končetiny), měsíčkovitý obličej • plešatění (tvorba koutů i u žen), akné, atrofie kůže, špatné hojení kůže, snadná tvorba modřin, nafialovělé strie (jizvičky na stehnech, břichu, pažích a bocích) • vysoký krevní tlak, možnost vznik cukrovky, nepravidelný menzes až sterilita •psychické změny: předrážděnost, deprese psychózy Senzorické informace → paraventrikulární jádro (PVN) → uvolnění CRF Např. ztráta krve Nervová cesta: aktivace katecholaminerních neuronů v mozkovém kmeni → PVN → uvolnění CRF Hormonální cesta: angiotensin II → aktivace struktur mimo krevněmozkovou bariéru (subfornical organ) → projekce do PVN k neuronům uvolňujících CRF Imunitní cesta: Interleukin 1-b → aktivace vláken n.v agus, aktivace area postrema, nebo aktivace katecholaminerních neuronů v mozkovém kmeni sufornical organ.jpg Hipokampus -zabývá se regulací reakcí na psychogenní stresory, v souladu s jeho roli v kognitivním zpracování a emocí - aktivace tlumí HPA osu -poškození vede k přehnaným reakcím na stresor a dlouhotrvající návrat k normálním hladinám glukokortikoidů - zodpovědná hlavně výstupní část hipokampu - ventral subiculum (vSUB), Medial prefrontal cortex(mPFC) -u potkanů stres aktivuje u potkanů všechny části - místo zpětnovazebného působení glukokortikoidů (lokální podání lukokorikoidů blokuje anticipační odpovědi na stresory - prelimbická část – inhibice stresu – zničení prodlužuje reakci HPAosy na akutní psychické stresory (ne homeostatické), - ventrální infralimbická část – zničení vede k poklesu autonomní odpovědi na psychogenní stresory Amygdala -Excitace HPA osy - centální jádro – odpovídá na homeostatické stresory (zánět, ztráta krve), léze zmírňují aktivaci HPA osy, ale ne na omezení - mediální jádro – léze zmírňují aktivaci HPA osy jako reakci na omezení, světelné nebo sluchové stimuly, ale ne na známky zánětu Stresor ® aktivace HPA osy ® vyplavení kortizolu ® návrat ke klidovým hodnotám Trauma, chronický stres (např. posttraumatická stresová porucha) ® narušení HPA osy ® dlouhodobé vyplavení kortizolu ® není návrat ke klidovým hodnotám Trauma a chronický stres aktivující HPA osa za normální mez normální reakce „boj vs. útěk“ ® ovlivnění samotné HPA osy Primární Cushingův syndrom ® Hyperkorticismus ® 60-90% depresí Iatrogenní Cushingův syndrom (léčba kortikoidy) ® depresí, sebevražd, úzkostí Správná mateřská péče ® správné naprogramování funkce HPA osy Nedostatečná mateřská péče ® metylace regulačních oblastí na genu pro glukokortikoidový receptor u potomků (fenek), které se samy špatně staraly o mláďata http://discovermagazine.com/~/media/Images/Issues/2013/May/trait-6.jpg http://discovermagazine.com/~/media/Images/Issues/2013/May/trait-6.jpg https://www.macalester.edu/academics/psychology/whathap/UBNRP/Website_Attachement/ia-neuro.html Podání glukokortikoidů dospívajícím jedincům ® změny metylace některých genů HPA osy přetrvaly do dospělosti ® úzkostné poruchy u pokusných zvířat ® stejné změny metylace vykazují osoby, které v dětství prožily trauma ® ovlivněný gen je pak spojován s rezistenci na glukokortikoidy a hyperkoticismem Výsledek obrázku pro Social defeat stress „Social defeat stress“ (prohra v boji) – 1 povolený boj (model akutního stresu) více bojů (chronický stres) – analogie šikany u člověka ® ztráta metylace ® exprese CRH (kortikoliberin) ® kortizol v krvi Miczek Fig 2 Výsledek obrázku pro Social defeat stress Akutní stres Dlouhodobý stres http://genetics.emory.edu/research/weinshenker/ http://sackler.tufts.edu/Faculty-and-Research/Faculty-Research-Pages/Klaus-Miczek Expozice stresu a podání glukokortikoidů ® ¯Receptoru pro glukokortikoidy ® glukokortikoidů v krvi ® mateřské chování a postnatální stres může ovlivnit způsob vývoje HPA osy. Glukokortikoidy způsobená ztráta metylace látky regulující glukokortikoidni receptor ® resistence na glukokortikoidy a hyperkoticismus. Kortikoliberin – vliv na depresivní chování http://learn.genetics.utah.edu/content/epigenetics/rats/ Vegetativní systém •sympatikus aktivován při zátěži, obraně organismu (útěk, útok) • převaha katabolických reakcí v těle • •parasympatikus aktivován při odpočinku, důležitý pro řízení regeneračních pochodů • převaha anabolických reakcí Screen%20Shot%202012-09-03%20at%209.45.43%20AM.png http://slideplayer.com/slide/7054256/ PARASYMPATICKÝ ODDÍL SRDCE - ¯ frekvence, ¯ převodu v A-V uzlu ARTERIOLY – dilatace (kůže, sliznice, mozek, plíce) PLÍCE – bronchokonstrikce, sekrece hlenu SLINNÉ ŽLÁZY – aktivace sekrece (vodnaté sliny) ŽALUDEK - motility, stimulace sekrece, uvolnění svěrače STŘEVO - motility, stimulace sekrece, uvolnění svěrače ŽLUČNÍK – kontrakce svaloviny a vyprázdnění MOČOVÝ MĚCHÝŘ - kontrakce a vyprázdnění, uvolnění svěrače JÁTRA – aktivace glykogeneze PANKREAS – aktivace sekrece MUŽSKÉ POHLAVNÍ ORGÁNY – vazodilatace (erekce) OKO – stah pro vidění do blízka, zúžení zornice SYMPATICKÝ ODDÍL SRDCE - frekvence, kontraktility, převodu v A-V uzlu (β) ARTERIOLY – vazokonstrikce (α), vazodilatace (β) PLÍCE – bronchodilatace SLINNÉ ŽLÁZY – aktivace sekrece (vazké sliny) ŽALUDEK - ¯ motility, inhibice sekrece (β), kontrakce svěrače (α) STŘEVO - ¯ motility, inhibice sekrece (β), kontrakce svěrače (α) ŽLUČNÍK – relaxace svaloviny (β) MOČOVÝ MĚCHÝŘ – relaxace svaloviny, kontrakce svěrače KŮŽE – pocení JÁTRA – aktivace glukoneogeneze PANKREAS – aktivace sekrece inzulínu (β), inhibice exokrinie MUŽSKÉ POHLAVNÍ ORGÁNY – ejakulace OKO – akomodace na dálku (β), roztažení zornice (α) MENTÁLNÍ STRES centrum emocí - LIMBICKÝ SYSTÉM (amygdala) bazální amygdala - reakce na „nepříjemné“ stimuly (strach, tréma, obavy …) dominantní produkce ADRENALINU centrální amygdala - reakce na „aktivní“ stimuly (chuť něčeho dosáhnout, tendence k útoku, boji…) dominantní produkce NORADRENALINU NORADRENALIN - závisí na intenzitě zátěže ADRENALIN - závisí na okolnostech vyvolávajících zátěž Opioidové receptory: Hypotalamus POMC neurony z nucleus arcuatus inervují • paraventrikulární jádro • střední eminence • Limibcký systém Hypofýza Nadledvinky neurotransmiter Původ: endorfinergní neurony – nucleus arcuatus v zadním hypotalamu - nucleus tractus solitarius v mozkovém kmeni → ↑úzkostné chování, ↓ schopnost zvládat a vyrovnat se s nevyhnutelnou averzivní situací → zvětšené nadledvinky → ↑ aktivace HPA osy → rozvoj deprese → myši s různě zmutované receptory pro endorfiny vykazovaly rozdílné reakce Myši s nízkou/žádnou hladinou β-endorfinů: Morfium redukovalo symptomy posttraumatické stresové poruchy Výzkumné studie definovaly důležitou roli endogenních opioidů při modulaci chování spjeného ses stresem. Uvolnění endorphinů v amygdale v odezvě na stres napomáhá vyrovnat se s stresorem tím, že se zabrání nadměrné aktivaci HPA osy. Podávání mu opioidních agonistů snižuje riziko rozvoje posttraumatické stresové poruchy (PTSD) po traumatické události inhibicí konsolidace paměti související se strachem. Podobně, uvolňování endogenního enkefalinu a nociceptinu v bazolaterální amygdale a nucleus accumbens má tendenci produkovat antistresové účinky. Zvýšení hladin dynorphinu při delším vystavení stresu může vyvolat naučenou bezmocnost, dysphorii a deprese. Stres ovlivňuje také morfin-indukované preference místa podmiňováním (CPP), v závislosti na intenzitě a trvání stresoru. Akutní stres inhibuje morfin CPP, zatímco chronický stres zesiluje CPP. Vývoj dysforie v důsledku zvýšení hladiny dynorfinu může přispět k chronickým stresem indukovanou potenciaci morfinu CPP. Aktivace ERK / cyklického AMP prvku citlivého vázající (CREB) signalizaci v mesocorticolimbic oblasti, glukokortikoidní receptory v bazolaterální amygdala a norepinefrinu a galaninového systému v nucleus accumbens může snížit akutní inhibici vyvolané stresem morfinu CPP. Ke zvýšení hladiny dopaminu v nucleus accumbens a zvýšení přenosu GABAergního ve střední prefrontální kůry se může podílet na potenciaci morfin CPP. Vystavení stresu obnovuje zaniklý morfinu CPP aktivací orexinu receptory v nucleus accumbens, snížením hladin oxytocinu v laterálním septu a amygdala, a pozměňování přenos GABAergních (aktivace GABAA a inaktivace GABAB receptoru).