【医学】应激的概念.pdf

应激第一节概述X 一、应激的概念应激(stress)：是指机体在受到各种内外环境因素 刺激时所出生现的非特异性全身反应。这种对各种刺激的非特异性反应称为应激反应(stress response)应激和应激反应是同义语。不管 刺激因素的性质如何，应激反应都大体相似，这种与刺激 因素性质无直接关系的非特异性反应，是应激的一个重要 特征。二应激原应激原（stressor）：凡是能引起应激的各种因素。应激原的分类1、外环境因素2、机体的内在因素：自稳态失衡是一类重要的应激 原。3、心理、社会环境因素,心理社会因素作为应激原可引起良性应激或劣性应 激，因此应激对健康的作用是双重的。2全身适应终合症X 全身适应终合症(general ad叩tatian syndreme,GAS)：如果劣性应激原持续作用于机体，则应激可表现一个动态的连续过程，并最终导致内环境紊乱和疾病，将其称之为GAS。现，为机体保护防御机制的快速动员期。以交感一肾上腺髓质系统 的兴奋为主，并伴有肾上腺皮质激素的增多。警觉反应使机体处于最佳动员状态，有利于机体的战斗或B逃避(fight or flight)2、抵抗期(resistance stage)：如果应激原持续作 用于机体，在产生警告反应之后，机体将进入抵抗或适应 阶段，表现出肾上腺皮质激素分泌增多为主的适应反应。机体的代谢率升高、炎症、免疫反应减弱，胸腺、淋巴组 织缩小。机体表现出适应、抵抗能力的增强。但同时有防御 储备能力的消耗，对其它应激原的抵抗力下降。3、衰竭期(exhaustion stage)：持续强烈的有害刺 激将消耗机体的抵抗能力，警觉反应期的症状可再次出现。肾上腺皮质激素持续升高，但糖皮质激素受体的数量和亲 合力明显下降，机体内环境明显失衡，应激反应的负效应 陆续显现，与应激相关的疾病、器官功能的衰退甚至休克、死亡都可在此期出现。第二节 应激反应的基本表现一、应激的神经内分泌反应(-)蓝斑一交感肾上腺髓质系统(LC-SAMS)1、蓝斑一交感肾上腺髓质轴的基本组成单元基本组成单元：为脑干的去甲肾上腺素能神经元及交 感神经肾上腺髓质系统。蓝斑作为该系统的中枢位点，上 行主要与边缘系统的杏仁复合体、海马结构、边缘中脑区 和边缘皮质有密切的往返联系。成为功能变化的结构基 础。下行则主要至脊髓侧角，行使调节交感神经系统和肾上腺 髓质系统的功能。2、应激时的基本效应）中枢效应：与应激时的兴奋、警觉有关，并可引起紧张、焦虑等情绪反应。外周效应：应激时，该系统的外周效应主要表现为血浆肾 上腺素和去甲肾上腺素浓度迅速升高。交感一肾上腺髓质系统 强烈兴奋参与调控机体对应激的急性反应，介导一系列的代谢 和心血管的代偿机制以克服应激原对机体的威胁或对内环境的 扰乱作用O.但是，过度强烈的交感一肾上腺髓质系统的兴奋，也引起明 显的能量消耗和组织分解，甚至导致血管痉挛，某些部位组织 缺血，致死性心罐器跪一（二）下丘脑一垂体一肾上腺皮质激素系统（HPAS）1、HPA轴的基本组成单元HPA轴的基本组成单元为下丘脑的室旁核（PVN）,腺 垂体和肾上腺皮质。室旁核作为该神经内分泌轴的中枢位点，上行主要与杏仁 复合体，海马结构，边缘皮质有广泛的往返联系，特别与杏仁 体有致密的神经纤维联系。下行则主要通过CRH与腺垂体和 肾上腺皮质进行往返联系和调控。72、应激时的基本效应(D混激时HPA轴兴奋的中枢效应：HPA轴兴奋释放的中枢 介质为促肾上腺素皮质激素释放激素(CRH)和ACTH,特别是 CRH,它可能是应激时最核心的神经内分泌反应。CRH最主要的功能是刺激ACTH的分泌促进糖皮质激素(GC)的分泌。CRH的另一重要功能是调节应激时的情绪行为反应：适量 的CRH增多可促进适应，使机体兴奋或有愉快感。但大量的CRH增 加，特别是慢性应激时的持续增加则造成适应机制的障碍，出现焦 虑、抑郁、食欲减退等。CRH还是内啡肽释放的促激素,应激时内啡肽升高与CRH 增加相关。CRH也促进蓝斑一去甲肾上腺能神经元的活性与LC/NE轴形成交互影响。8(2)应激时HPA轴兴奋的外周效应.应激时最重要的一个反应是糖皮质激素分泌增多，对机体抵抗有害刺激起着极为重要的作用。应激时GC增加对机体有广泛的保护作用：1)GC升高是应激时血糖增加的重要机制，它促进蛋 白质的糖异生，并对儿茶酚胺，胰高血糖素等脂肪动员起 容许作用。2)GC对许多炎症介质，细胞因子的生成，释放和激 活具有抑制作用，并稳定溶酶体膜，减少这些因子和溶酶 体酶对细胞的损伤。3)GC还是维持循环系统对儿茶酚胺正常反应的必需 因素。但慢性应激时GC的持续增加也对机体产生一系列不利影响：对免疫炎症反应有显著的抑制效应。胸腺、淋巴结缩 小，与种细胞因子，炎症介质的生成受抑，机体的免疫力下降，易 发生(劈橙靶细胞对胰岛素样生长因子1(IGF-1)产生抵抗，造成生长发育的迟缓。造成性腺轴的抑制，引起性功能的减退，月经失调等。对甲状腺轴产生抑制，可抑制促甲状腺释放激素(TRH)促甲”腺激素(TRH)分泌，并阻碍T4在外周组织转化为活 性喇案与系列代谢改变，如血脂升高、血糖升高，并出现胰岛素抵抗等。10(三)其它 应激可引起广泛的神经内分泌变动 见表7-1 见表71应激的苴它内分泌变化名 称B 内啡肽(BEp)ADH催乳素胰高血糖素胰岛素促性腺激素释放激素(GnRH)促甲状腺激素释放激素(TRH)促甲状腺素(TSH)T3.T4生长激素(LH)促卵泡激素(FSH)生长素变化_升高 升高升高升高 降低 降低降低降低降低降低降低急性应激升高慢性降低11二、应激的细胞体液反应(一)热休克蛋白X 热休克蛋白(heat-shock protein,HSP)：指热应 激或其它应激时细胞新合成或合成增加的一组蛋白质，它 们主要在细胞内发挥功能，属非分泌型蛋白质。热休克蛋白最初是从经受热应激的果蝇唾液腺中发现 的，故取名HSP。以后发现许多对机体有害的因素也可诱HPS的生成，故又称应激蛋白(stress protein)121、HPS的基本组成HPS是一组在进化上十分保守的蛋白质，在细胞内含量 相当高，据估计为细胞总蛋白的5%。从原核细胞到真核细胞 的各种生物体，其同类型HPS的基因序列有高度的同源性。现已发现HPS是一个大家族，根据分子量的大小可分为不同 的类型，各类HPS具有不同的功能。目前认为HPS可分为两部分：一部分为细胞的结构蛋 白，正常时就存在于细胞内，为结构性HPS。另一部分由各种 应激原诱导生成曝曲鼻揩HPS。HPS口诱导性HPS132、HSP的基本功能HSP的基本结构为N端的一个具有ATP酶活性的高度保守序列和C端的一个相对可变的基质识别序列。C端的基质识别序列倾向于与尚未折叠或因有害因素破坏 了其折叠结构的肽链结合，并依靠其N端的ATP酶活性,利用府用g踊雄肽链的正确 腌质嬲t结檎度或降解。（高度保守）（可变区）N450氨基酸残基f200氨基酸残基C蛋白酶敏感位点图71 HSP70的结构示意图HSP的基本功能为帮助蛋白质的正确折叠、移位、维持和 降解，被人形象地称为“分子伴娘”(molecular chaperone)结构性HSP即是一类重要的“分子伴娘”，而诱生性HSP主 要与应激时受损蛋白质的修复或移除有关。正常时这些HSP与 一种细胞固有表达转录因子-热休克因子(heat shockfactor,HSF)相结合，不能启动HSP的转录合成。多种应激原，如热、炎症、感染等常会引起蛋白质的结构损 伤，暴露出与HSP的结构部位，HSP与受损蛋白质结合释放出 游离的HSP,游离的HSP倾向聚合成三聚体，三聚体的HSP则 具有向核内移位并与热休克蛋白基因上游的启动序列相结合的 功能，从而启动HSP的转录合成，使HSP增多，增多的HSP可 在蛋白水平起防御、保护作用。15应激原 蛋白质结构损伤 HPS与受损蛋白结合八一暴露HPS结合部位一释 放游离HSF _游离的HSF 与热休克蛋白基 启动HPS 一聚合成三聚体一 甯动序列相结合 转录合成HPSfHSP可增强机体对多种应激原的耐受能力，如HSP合 成的增加可使机体对热、内毒素、病毒感染，心肌缺血等 多种应激原的抵抗能力增强，表明了应激反应在分子水平 的保护机制。16(二)急性期反应蛋白急性期反应蛋白(acute phase protein,AP)：应激 时由于感染、炎症或组织损伤等原因可使血浆中某些蛋白质浓 度迅速升高，这种反应称为急性期反应，这些蛋白质被称为急 性期反应蛋白，属分泌型蛋白质。1、AP的主要构成及来源来源：AP主要由肝细胞合成，单核吞噬细胞，成纤维细 胞可产生少数AP。构成：见表7-2正常时血中AP含量很少，1 但在炎症、感染、发热时明显增加。少数蛋白在急性期反应 时减少被称为负急性期反应蛋白，如白蛋白，前白蛋白，运 铁蛋白等。”表72重要的急性期反应蛋白成分生物学功能急性炎症时变化C 反应蛋白 血清淀粉样A蛋白 a 1酸性糖蛋白 a 1蛋白酶抑制剂 a 1 抗糜蛋白酶 a 2巨球蛋白 结合珠蛋白 铜蓝蛋白 补体 纤维蛋白原清除异物和坏死组织、抗感染 尚不清楚抑制某些防御反应抑制蛋白酶 抑制蛋白酶 抑制蛋白酶结合运输功能 结合运输功能 抗感染、抗损伤 抗感染、抗损伤迅速升高 急剧升高 明显增加 明显增加 明显增加 明显增加 明显增加增加 增加明显增加2、AP的生物学功能机体对感染，组织损伤的反应可大致分为两个时 期：急性反应时相，AP浓度迅速升高为其特征之一。迟缓相(免疫时相)，免疫球蛋白的大量生成为其重 要特征。两个时相的总和构成了机体对外界刺激的保护 诔AP的种类很多，其功能也相当广泛。但总体来看，色箱J种起动迅速的机体防御机制。AP的生物学功能(1)抑制蛋白酶：如。蛋白酶抑制剂，。1 抗糜蛋白 酶。2-巨球蛋白。创伤，感染时体内蛋白分解酶增多，AP 中的蛋白酶制剂可避免蛋白酶对组织的过度损伤。(2)清除异物和坏死组织：以AP中C反应蛋白的作用 最明显：它可与细菌细胞壁结合，起抗体样调理作用。激活补体经典途径。促进吞噬细胞的功能。抑制血 小板的磷酯酶，减少炎症介质的释放等。在各种炎症，感 染、组织损伤等疾病中都可见C反应蛋白的迅速升高，且其升高的程度与炎症，组织损伤的程度呈正相关，因此 临床上常用C反应蛋白作为炎症和疾病活动性的指标(3)抗感染、抗损伤：C反应蛋白，补体成分的增多可 加强机体的抗感染能力；凝血蛋白类的增加可增强机体抗 出血能力。(4)结合运输能力：结合珠蛋白、铜蓝蛋白等可与相应的 物质结合，避免过多的血红素，游离C/+对机体的危害，并 可调节20三、应激时机体的功能代谢变化（一）中枢神经系统（二）免疫系统 急性应激反应时，可见外周血吞噬细胞 数目增多，活性增强，补体，C反应蛋白等非特异性抗感 染的急性期反应蛋白升高等。但持续强烈的应激反应常造 成免疫功能的抑制甚至功能紊乱。由于应激时变化最明显 的激素为糖皮质激素和儿茶酚胺，而两者对免疫功能主要 都显示抑制效应，因此持续应激会造成免疫功能的抑制，甚至功能障碍，诱发自身免疫病。.止匕外，免疫细胞产生的某些细胞因子亦具有神经内分泌激素样作用。21免疫系统对非识别性刺激（细菌、病毒等）的感染及其产生的神经一内分泌样反应和细胞因子 已成为应激反应非常主要的一个领域。特别是在炎 症、感染，组织损伤等伤害性刺激的应激反应中发 挥重要的作用。（三）心血管系统（四）消化系统（五）血液系统（六）泌尿生殖系统22第三节应激与疾病各种致病因素在引起特定疾病的同时，也激起了机体 的非特异性全身反应，因此各种疾病都或多或少地含应激 的成分。习惯上将那些应激起主要致病作用的疾病称为应 激性疾病，如应激性溃疡。还有一些疾病，如原发性高血 症，动脉粥样硬化，冠心病，溃疡性结肠炎，支气管哮喘 等，应激在其发生反展中是一个重要的原因和诱因，对这 些疾病，暂称其为应激相关疾病。与应激相关的疾病可粗略地分为两大类：应激诱发或加居U的Wi应激相关疾病一L应激诱发的心理，精神障碍23一、应激与躯体疾病(一)应激性溃疡1、概念X应激性溃疡(stress ulcer)：是指病人在遭受各类重 伤，重病和其他应激情况下，出现胃、十二指肠粘膜的急 性病变，主要表现为糜烂，浅溃疡、渗血等，少数溃疡可 较深或穿孔。当溃疡发展侵蚀大血管时，可引起大出血。应激溃疡若无出血或穿孔等并发症，在原发病得到控制后，通常于数天内完全愈合，不留疤痕。24胃粘膜上皮细胞 粘液凝胶 胃液胃粘膜表 面覆盖一层粘 液凝胶，凝胶 可减慢甚至抑 制H+的返向 弥散。粘膜上皮细胞可分泌HCO3”，HCO-3,缓慢的透入 凝胶中，与胃液中返回弥散的H+发生中和反应，这样由于HC0-3与粘液的相互作用，形成一道屏障，将胃液与粘膜 隔开，使粘膜免受胃酸，胃酶，反流的胆汁及药物等损伤 作用而保持其正常的整合性。25X 2、发生机制(1)胃粘膜缺血 由于应激时儿茶酚胺增多，内脏血流量减少，胃 粘膜缺血。粘膜缺血使上皮细胞能量不足，不能产生足量的碳酸氢盐和 粘液，使由粘膜上皮细胞间的紧密连接和覆盖于粘膜表面的碳酸氢盐一 粘液层所组成的胃粘膜屏障遭到破坏，胃腔内的H+顺浓度差进粘膜，而粘膜血流量的减少，又不能将侵入粘膜的H+及时运走，使H+在粘膜 内积聚而造成损伤。(2)胃腔内H+向粘膜内的反向弥散：这是应激性溃疡形成的必要 条件。目前认为，粘膜内pH的下降程度主要取决于胃腔内H+向粘膜反 向弥散的量与粘膜血流量之比。在创伤、休克等应激状态下，胃粘膜 血流量减少，即使反向弥散至粘膜内的H+量不多，也将使粘膜内pH 明显下降，从而造成细胞损害。!(3)其它：酸中毒时血流对粘膜内H+的缓冲能力降低，可促进应 激性溃疡的发生。胆汁逆流在胃粘膜缺血的情况下可损害粘膜的屏障 功能，使粘膜的通透性升高，H+反向逆流入粘膜增多等。26 ra!微静脉端血液流变学改变-rv t/灌而少流 灌大于流一血液缓慢淤滞一组织灌流量|I-组织淤血缺氧462.微循环淤血的机制(1)酸中毒：使ra I(2)扩血管物质增多：hystamine.f ADO f.K+f 组织间液渗透压t.Kinin f。(3)内毒素作用：LPS(4)血液流变学改变 白纲胞红细胞47图8-5细胞表面粘附分子介导白细胞与内皮细胞粘附484、临床表现休克期3血压进行性下降V7KPa肾血流量II少尿、无尿心博无力脉皤细速皮成紫维 心音低钝 静脉塌陷 出现花斑图86休克期临床表现脑供血不足I神志淡漠转入昏迷49此外还有血液浓缩，血浆粘度增大，血 细胞压积增大，红细胞聚集，血小板粘附聚 集，都造成微循环血流变慢，血液泥化、淤 滞，甚至血流停止。3、休克失代偿休克期属失代偿期：(1)(2)(3)50三、微循环衰竭期(休克晚期)本期微循环变化的特点是广泛形成微血栓。此期可发生DIC或重要器管功能衰竭，甚至发生 多系统器官功能衰竭，成为休克难治期。1 DIC形成(1)休克发生DIC的机制 由于血液进一步浓缩，血细胞压积和纤维蛋 白原浓度增加，血细胞聚集，血液粘度增高，加上 血流速度显著变慢，酸中毒越来越严重，血液处于 高凝状态。51特别是败血性休克，感染的病原微生物与毒素 均可损伤血管内皮，激活内源性与外源性凝血系 统。严重的创伤性休克，组织因子入血，可启动外 源性凝血系统。异型输血引起的溶血释放的红细胞素，也容易 诱发DIC。(2)微循环的变化此时微循环内微血管扩张，有大量微血栓阻塞，微 循环血流停止，不灌不流，组织得不到营养供应，微血管平滑肌麻痹，对任何血管活性药物失去反 应。所以称微循环衰竭期。52(3)DIC的严重影响DIC一旦发生，将使微循环障碍更加严重，休 克病情进一步恶化，这是因为：(1)DIC时微血管阻塞了微循环通路，使同心血量 锐减。(2)凝血与纤溶过程中的产物，纤维蛋白肽和纤维 蛋白降解产物，和某些补体成分，增加了血管的通 透性，加重了微血管舒缩功能紊乱。(3)DIC时出血。导致血量进一步减少，加重了循 环障碍。(4)器官栓塞、梗死，加重了器官急性功能衰竭。2、重要器官功能衰竭53表81休克各期微循环的变化缺血性缺氧期 淤血性缺氧期 微循环衰竭期微循环变化特点 微血管阻力变化 微循环变化表现 组织灌流量变化 血氧供应变化缺血raf t rvf少灌少流组织灌流量!缺血缺氧淤血灌而少流组织灌流淤血缺氧微血栓微血管麻痹不灌不流组织灌流量 m血氧中断54低血容量性，心源性，部分感染性休克可逆休克早期 您 A休克期不可逆一休克晚期A过敏性休克 严重烧伤性休克败血症性休克图8-7休克发展三个时期的区别与联系55第三节 休克的细胞代谢改变及器官功能障碍一细胞代谢障碍（一）供氧不足，糖酵解加强（二）能量不足，钠泵失灵（三）局部酸中毒二、细胞的损伤与凋亡（一）细胞的损伤1、细胞膜的变化2、线粒体的变化3、溶酶体的变化（二）细胞凋亡56三、重要器官功能衰竭（一）急性肾功能衰竭各种类型休克常伴发急性肾功能衰竭称为休克肾。临床表现为少尿或无尿，氮质血症，高钾血症及代谢性酸中毒。休克肾灌流不足立 肾缺血肾功能立即恢复肾灌逅急性肾功能衰竭毒量 急性肾小管坏死 恢复正常（功能性）A（器质性）57（二）急性呼吸功能衰竭休克肺（shock lung）:因休克死亡的病人，尸 检可见肺充血，水肿，出血，肺不张，肺泡内透明 膜形成及肺毛细血管内微血栓形成等病理变化称为 休克肺休克肺属于成人呼吸窘迫综合症（ARDS 之 一。发生机制与休克动因通过补体一白细胞一氧自 由基损伤呼吸膜有关。休克肺的病理变化可引起肺的通气功能障碍，弥 散障碍，肺泡通气/血流比例失调，进行性低氧血症 和呼吸困难，从而导致急性呼吸衰竭甚至死亡。休 克肺约占休克死亡人数的1/3。58(三)心功能障碍休克持续时间越久，心力衰竭越严重，可严重影响休克的 予后。心力衰竭是休克患者三大死因之一。休克时心功能障碍的发生机制：(1)冠状动脉血流量减少和心肌耗氧量增加；由于休克 时，血压降低及心率加快所引起的心室舒张期缩短，可使冠 状动脉灌流量减少和心肌供血不足；同时，交感-肾上腺系统 兴奋，引起心率加快和心肌收缩加强，导致心肌耗氧量增 加，因而加重了心肌缺氧；(2)酸中毒和高钾血症使心肌收缩性减弱X(3)心肌抑制因子(MDF)使心肌收缩性减弱；(4)心肌内DIC形成，使心肌受损；(5)细菌毒素(特别是革兰氏阴性细菌的内毒素)，通过 其内源性介质，引起心功能抑制。59（四）脑功能障碍（五）消化道和肝功能障碍休克时胃肠因缺血、淤血和DIC形成，发生功 能紊乱。肠壁水肿，消化腺分泌抑制，胃肠运动减 弱，粘膜糜烂，形成应激性溃疡，肠道细菌大量繁 殖，肠粘膜屏障功能严重削弱，大量内毒素甚至细 菌可以入血，从而使休克加重。休克时肝缺血、淤血常伴有肝功能障碍，使由 肠道入血的细菌内毒素不能充分解毒，引起内毒素 血症。同时乳酸不能转化为葡萄糖或糖原，加重了 酸中毒，这些改变都促使休克恶化。603、休克的缺血性缺氧期微循环变化的代偿意义 是什么？4、休克的淤血性缺氧期微循环的改变及其机制 是什么？5、在休克的淤血性缺氧期血液流变学有何改变 及其机制是什么？6、为什么休克的难治期会并发DIC,DIC一旦发 生会产生什么影响？7、休克时心功能障碍的发生机制是什么？8、为什么说几乎所有类型的休克晚期都可能引 起内毒素血症？61第八章测试题一、概念、名词解释1、休克2、低血容量性休克3、心源性休克4、休克肺二、问答题1、按休克的起始环节分类可将休克分成几种类 型，每种类型的起始环节是什么，如何引起休克？2、休克的缺血性缺氧期微循环改变及其机制是什 么？62