Stres a jeho fyziologický základ. Nespecifické a specifické reakce

Stres: klimatický, vodní, osmotický, teplotní a dokonce i environmentální. Vnější faktory působící na biologický systém a vyvolávající stres jsou stresory. Reakce na stresory jsou patologické pouze za určitých podmínek, ale v zásadě mají adaptivní význam a byly nazývány „syndrom obecné adaptace“. Existují tři fáze reakce rostliny na vliv nepříznivých faktorů: primární stresová reakce, adaptace a vyčerpání. V první fázi jsou pozorovány výrazné odchylky ve fyziologických a biochemických procesech, objevují se jak příznaky poškození, tak i ochranná reakce. Pokud je expozice příliš velká, tělo během prvních hodin zemře ještě v poplachové fázi. Pokud se tak nestane, reakce přechází do druhé fáze. Ve druhé fázi se tělo buď adaptuje na nové životní podmínky, nebo poškození zesílí. Po skončení adaptační fáze rostou rostliny normálně v nepříznivých podmínkách v adaptovaném stavu s obecně sníženou úrovní procesů. Ve fázi poškození se zintenzivňují hydrolytické procesy, jsou potlačeny reakce produkující energii a syntetické reakce a dochází k narušení homeostázy. Když stresový faktor ustane a podmínky prostředí se normalizují, aktivují se reparační procesy, tj. obnova nebo odstranění poškození. Obecně je reakce rostliny na změněné podmínky komplexní, včetně změn v biochemických a fyziologických procesech. Tyto změny mohou být jak nespecifické, tak specifické. Nespecifické jsou podobné reakce organismu na působení různých stresorů nebo různých organismů na stejný stresový faktor. NA charakteristický zahrnují odpovědi, které se kvalitativně liší v závislosti na faktoru a genotypu. Důležitým rysem reakce rostlin na stresové faktory je změna intenzity energetického metabolismu. Mitochondrie jsou hlavní organely, které zásobují buňky energetickým ekvivalentem ATP. Při stresu se snižuje cytochromová respirační dráha a zvyšuje se alternativní dráha se svou terminální oxidázou, neprovázená tvorbou ATP. Je nedostatek energetických zdrojů. Hormonální systém hraje významnou roli v reakci rostlin na stresory. Rostliny, které se liší odolností, reagují na stres stejně, liší se však rychlostí fyziologických a strukturálních změn. Z nepříznivých podmínek, které způsobují stres v rostlinných organismech, jsou nejčastějšími stresory nedostatek vody, vysoká teplota, nízká teplota a vysoká koncentrace solí.

50. Odolnost rostlin vůči suchu. Účinky nedostatku vody na rostliny.

Зasuha je dlouhé období bez deště doprovázené neustálým poklesem relativní vlhkosti vzduchu a zvýšením teploty. Rozlišuje se mezi atmosférickým a půdním suchem. Atmosférické sucho je charakterizováno nízkou relativní vlhkostí vzduchu, zatímco půdní sucho je charakterizováno nedostatkem vody dostupné rostlinám v půdě. Haze je atmosférické sucho doprovázené výskytem suspendovaných pevných částic ve vzduchu. Suchý vítr je atmosférické sucho doprovázené silnými větry, které rozpohybují velké masy horkého vzduchu. V přirozených podmínkách velmi často i za běžných jasných dnů proudění vody do rostliny nedrží krok s její spotřebou. Zformováno vodní deficit, což lze snadno zjistit stanovením obsahu vody v listech v různých denních dobách. Nárůst vodního deficitu je doprovázen poklesem vodního potenciálu listů. Polední nedostatek vody je normální jev a nepředstavuje pro rostlinný organismus zvláštní nebezpečí. Výraznému zvýšení vodního deficitu se zabrání snížením nočního pocení. Za určité kombinace vnějších podmínek se však vodní deficit natolik zvýší, že se nestihne přes noc zotavit. První fáze vadnutí jsou podobné prvním fázím plazmolýzy, protože v důsledku snížení obsahu vody se objem buněk zmenšuje. Vadnutí neznamená, že rostlina uhynula. Pokud dodáte rostlině vodu včas, turgor se obnoví a životně důležitá činnost těla pokračuje. Existují dva typy vadnutí. Důvod dočasné vadnutí Atmosférické sucho nastává nejčastěji, když je v půdě dostupná voda, ale nízká vzdušná vlhkost a vysoká teplota zvyšují transpiraci natolik, že zásoba vody nestíhá její spotřebu. Dočasným vadnutím listy hlavně ztrácejí turgor. Hluboké vadnutí nastává, když v půdě nezůstává téměř žádná voda, kterou má rostlina k dispozici. Za těchto podmínek i malá transpirace způsobuje stále se zvyšující deficit vody a hluboké vadnutí, při kterém dochází k celkovému vysychání celého rostlinného organismu. Důsledky nedostatku vody jsou rozmanité. V prvé řadě se snižuje obsah volné vody v buňkách a zároveň se zvyšuje koncentrace buněčné mízy. V cytoplazmě dochází k hlubokým změnám, zvyšuje se její viskozita. Zvyšuje se propustnost membrány. Listy, které zvadly, uvolňují značné množství solí a dalších rozpustných sloučenin, když jsou umístěny ve vodě. Změny metabolismu nukleových kyselin. V podmínkách nedostatku vody a uzavřených průduchů je tok oxidu uhličitého do buněk inhibován. Nedostatek C02 způsobuje oslabení fotosyntézy a v důsledku toho určitý přebytek kyslíku. To vede k rozvoji peroxidace lipidů a poškození membrány.

READ
Vzrušit svého manžela slovy - zapíšeme to v pořadí

51. Odolnost rostlin vůči vysokým teplotám. Odolnost rostlin vůči nízkým teplotám.

Rostliny obvykle snižují svou teplotu transpirací, a tak se vyhnou přehřátí. Nedostatek vody, ke kterému dochází při nedostatku vody, zvyšuje nepříznivé účinky zvýšených teplot. Vysoká teplota má škodlivý účinek na organismy, způsobuje poškození membrán a bílkovin. Různé enzymové proteiny denaturují při různých teplotách. Akumulují se rozpustné dusíkaté sloučeniny a další toxické metabolické meziprodukty, což vede k buněčné smrti. Vysoké teploty brání jak fotosyntéze, tak dýchání. Snižuje se konjugace energetických procesů. Tepelné odolnosti je dosaženo řadou adaptačních změn metabolismu, včetně zvýšení viskozity cytoplazmy, zvýšení obsahu osmoticky aktivních látek a organických kyselin, které vážou amoniak. Při vysokých teplotách buňky syntetizují specifické proteiny, které jsou tolerantní k přehřátí, a proto se nazývají proteiny tepelného šoku (HSP). Buňky schopné produkovat takové proteiny jsou odolné vůči vysokým teplotám. Pro zvýšení odolnosti vůči vysokým teplotám se používají různé metody kalení. Zvýšené tepelné odolnosti je také dosaženo ošetřením semen chloridem vápenatým, síranem zinečnatým a kyselinou boritou. Odolnost rostlin vůči nízké teploty se dělí na mrazuvzdornost a mrazuvzdornost. Mrazuvzdornost se týká schopnosti teplomilných rostlin snášet nízké kladné teploty, mrazuvzdornost zase schopnost rostlin tolerovat záporné teploty. Primární vliv nízkých kladných teplot je spojen s poškozením membrán a zvýšením jejich propustnosti. Zvyšuje se ztráta vápenatých iontů membránami a uvolňování draslíku z cytoplazmy. Řada adaptací má u teplomilných rostlin ochrannou hodnotu pod vlivem nízkých kladných teplot. Za prvé, udržuje stabilitu membrány a zabraňuje úniku iontů. Rezistentní rostliny se vyznačují vyšším podílem nenasycenosti mastných kyselin ve složení membránových fosfolipidů. To umožňuje zachovat pohyblivost membrán a chrání je před zničením. V tomto ohledu hrají důležitou roli enzymy acetyltransferáza a desaturáza.

Lidské tělo je po celý život ovlivňováno mnoha faktory. V reakci na jakýkoli náraz vzniká řada stereotypních adaptačních reakcí, jejichž cílem je zajistit ochranu těla. Kombinaci těchto obranných reakcí nazval vynikající kanadský vědec Hans Selye, předchůdce doktríny stresu, adaptační syndrom nebo stres. Podoba tohoto stavu je mnohostranná, nekonečně zajímavá a samozřejmě vyvolává spoustu otázek. Jak tělo kompenzuje působení poškozujících faktorů a reaguje na stres, jaké metabolické vlastnosti se vyvinou po působení stresorů, co lidské tělo potřebuje především jako nutriční podporu a jak zajistit adekvátní výživu. Je zajímavé uvažovat o všech těchto směrech z hlediska patofyziologie adaptačních reakcí, které mění stav vnitřního prostředí těla.

READ
Nereciproční láska - co by měla dívka dělat?

Co je to stres

Stres je generalizovaná nespecifická reakce těla, ke které dochází pod vlivem různých faktorů různé povahy, síly nebo trvání.

Zaichik A. Sh., Churilov L. P., “Obecná patofyziologie”, 2001:

„V otázce, co je stres, jak poukázali G. Selye a H. Rawlings (1975, 1981), jsou často povoleny dva extrémy. První – výklad stresu jako reakce výhradně na potíže – jde ke každodennímu chápání anglického “stres” – “napětí, tlak, stres.” Druhý extrém byl formulován v raných dílech G. Selyeho jako princip „Všechno je stres“.

Stres je stav, ve kterém každý člověk žijící na planetě neustále žije. V tomto ohledu vyvstává mnoho otázek: jak a proč jinak reagujeme na stresové faktory, které se stávají základem maladaptace a narušení celkové odolnosti organismu? Odpovědi na všechny tyto otázky se mohou lišit v závislosti na tom, za jakou vědu jsou považovány. Rozvoj nauky o výživě tak dává nahlédnout do vlivu stresu na lidský organismus a vytváření následků při jeho vystavení.

Stresové stavy jsou obvykle způsobeny stresory, které mohou ohrozit homeostázu. Jako například bolest, hypoxie, hlad, antigenní agrese a také velké množství nouzových faktorů. Existují i ​​potenciálně nebezpečné podněty, jejichž účinek nastupuje před skutečným poškozením: druh dravého zvířete, hada apod. V těchto případech se stres vyvíjí na základě podmíněných reflexů, tělo předpokládá rozvoj nebezpečí. Podle Hanse Selyeho však „nezáleží na tom, zda je situace, které čelíme, příjemná nebo nepříjemná, záleží pouze na intenzitě potřeby restrukturalizace nebo adaptace.“

Příčiny stresové reakce jsou stejné faktory, které způsobují adaptační syndrom. Dopad jakéhokoli nouzového faktoru způsobuje v těle dva vzájemně související procesy:

  • mobilizace jeho fyziologických schopností;
  • tvorba funkčních systémů, které zajišťují specifickou adaptaci specificky na tento faktor (nachlazení, hypoxie, fyzická aktivita, nedostatek metabolického substrátu, toxin atd.).

Fyziologie a patofyziologie stresu

Při stresu se aktivují metabolické dráhy v centrálním nervovém systému, což zajišťuje tvorbu vzrušení, bystrosti, bdělosti, zvýšené kognitivní schopnosti, pozornosti a agresivity. Reakce adaptačního systému na stresory vyžaduje především dodatečný přísun energie, proto se v těle ihned po vystavení stresorům aktivuje činnost nadledvin jako hlavního efektoru stresu.

Výsledkem je adaptivní redistribuce energie v těle směrem k periferii:

  • zvyšuje se tón kardiovaskulárního systému;
  • frekvence a hloubka dýchání se zvyšuje;
  • zvyšuje se výživa svalové tkáně;
  • aktivuje se glukoneogeneze a lipolýza;
  • dochází k zúžení krevních cév v kůži a žaludečním traktu, což podporuje redistribuci krve.

Při delším průběhu stresové reakce se působení adrenalinu ukazuje jako nedostatečné pro zajištění ochranné reakce, dochází k jeho destrukci po úzkostných reakcích (první stadium stresu), rozvíjejí se stadia odporu a vyčerpání.

READ
Jak se Oblomov a Olga rozešli

První fáze stresu

Úzkostná fáze stresu je první fází stresu. Toto je obecná poplachová reakce.

Vzniká obraz charakteristický pro šok: je pozorován pokles krevního tlaku (TK), respirační selhání, deprese centrálního nervového systému, metabolické poruchy, hypotermie a převaha katabolismu nad anabolismem. Fáze rázu je nahrazena fází protišoku. Aktivují se kompenzační reakce těla. Poté se vlivem excitace sympatického nervového systému a endokrinních mechanismů uvolňují sympatomimetické hormony: TSH, tyroxin, ACTH, glukokortikoidy, vazopresin, adrenalin.

Pod vlivem sympatiku a uvolňování hormonů dochází k obnově narušených funkcí. Pokud převažují příznaky šokové fáze, může tělo během poplachové fáze zemřít. Pokud protišokové reakce zůstanou aktivnější, tělo přejde do další fáze stresu – do fáze odporu.

Stres z nutričního hlediska

Stres je reakce těla na extrémní podmínky, které narušují emocionální klid a rovnováhu člověka, což je doprovázeno procesy zaměřenými na zvýšení tělesné potřeby základních živin. Při vystavení stresu se v těle naléhavě spotřebovávají bílkoviny, vitamíny a mikroelementy. Současně se produkuje velké množství hormonů, k jejichž syntéze jsou zapotřebí bílkoviny, vitamíny C, B, zinek, hořčík a další minerály.

Spouštěcí faktory pro úzkostnou fázi stresu jsou:

  • vystavení extrémnímu faktoru na těle, který narušuje homeostázu (bolest, chlad, hypoxie, hypo- nebo hyperbarie atd.);
  • odchylka od normálního rozmezí různých parametrů homeostázy (p02, pH, výška, krevní tlak, objem cirkulující krve [CBV], tělesná teplota atd.).

V reakci na vliv těchto faktorů se zvyšuje tok aferentních signálů, mění se činnost kortikálních a podkorových nervových center regulujících životní funkce těla. Ve fázi úzkostně-stresové reakce se přirozeně aktivují sympatiko-nadledviny, hypotalamo-hypofýza-nadledvinky, štítná žláza, slinivka a další endokrinní žlázy. To vše vede k rychlé mobilizaci komplexu různých adaptačních mechanismů: kompenzačních, ochranných, obnovujících.

Adaptivní reakce těla na stres je obecně zaměřena na minimalizaci nerovnováhy a obnovení homeostázy. Tyto mechanismy, které jsou nespecifickou součástí urgentního (nouzového) adaptačního stádia obecného adaptačního syndromu, poskytují:

  • stažení těla z působení škodlivého faktoru nebo z extrémních podmínek existence;
  • tvorba zvýšené odolnosti vůči měnícím se vlivům;
  • nezbytnou úroveň fungování těla i za podmínek trvalého vystavení působení nouzového prostředku.

Těchto reakcí je dosaženo díky aktivačnímu účinku katecholaminů, gluko- a mineralokortikoidů, glukagonu, štítné žlázy a řady hormonů hypofýzy. Dochází ke vzniku energeticky náročných sloučenin, metabolických substrátů, aktivaci plastických procesů, specifických i nespecifických obranných mechanismů.

Stres z nutričního hlediska

Při dostatečné stravě člověk vydrží roky bez znatelného oslabení stresu, zajišťuje působení stresoru spolu s možnostmi adaptace a normalizace tvorby stresových hormonů a adaptace organismu na změněné podmínky. Ve fázi „rezistence“ se tělo samo obnovuje (brzlík, lymfatické uzliny) pomocí adekvátní vyvážené stravy s vysokým podílem bílkovin ve stravě. Příznaky „poplachové reakce“ zmizí a úroveň odporu výrazně stoupne nad normál.

Klíčovou roli v realizaci těchto stresových procesů má systém hypotalamus-hypofýza-nadledviny a biologicky aktivní látky vznikající při jeho aktivaci.

READ
Jak se stát ideální manželkou aneb tajemství šťastného manželství za milion

V úzkostném stádiu stresové reakce začíná transport energetických, metabolických a plastických zdrojů z tkání a orgánů, které nebyly aktivovány působením tohoto faktoru, k těm, které realizují specifické adaptační reakce, k tzv. dominantním orgánům. Probíhající stadium úzkostně-stresové reakce, provázené hyperkatecholaminémií, zvýšenými hladinami gluko- a mineralokortikoidů, hormonů štítné žlázy a dalších biologicky aktivních látek, jakož i ischemií jednotlivých orgánů a tkání, může způsobit rozvoj dystrofických změn, malnutrice, erozí , vředy a nekrózy. Takové změny jsou přirozeně detekovány při různých typech těžkého, dlouhodobého stresu v trávicích orgánech, močovém, kardiovaskulárním a lymfoidním systému.

Stres z nutričního hlediska

Fáze „poplachové reakce“, její intenzita závisí na míře stresu, dochází ke zvýšené syntéze a odbourávání bílkovin. V každodenní stravě se objevuje nedostatek bílkovin. Tento proces vypadá takto:

  • Když dojde ke stresu, tělo využívá bílkoviny z brzlíku a lymfatických uzlin k produkci stresových hormonů.
  • Pokud bude stresová situace pokračovat, potřebné bílkoviny se odeberou z krevní plazmy, jater, ledvin a dalších částí těla.
  • Za jeden den silného stresu vede vylučování dusíku močí ke ztrátě množství bílkovin obsažených ve 4 litrech mléka.
  • Pokud se ztráta bílkovin obnoví výživou během tohoto dne, zůstanou tkáně zdravých orgánů bez poškození.
  • Pokud nedojde k nápravě nedostatku bílkovin, pak je nevyhnutelný vznik druhé fáze stresu.

Aktivace metabolismu, plastických procesů a fungování tkání, orgánů a jejich systémů zpravidla zajišťuje generalizovanou mobilizaci adaptačních mechanismů. Díky tomu se po nějaké době začíná zvyšovat jeho celková odolnost vůči stresovým faktorům.

Druhá fáze stresu

Po stádiu úzkosti se rozvíjí stádium zvýšené odolnosti vůči stresu. Ve druhé fázi stresu se zvyšuje celková odolnost těla vůči stresorům.

Fáze stupně odporu:

  • Nervový. Aktivuje se parasympatický nervový systém.
  • Endokrinní. Aktivují se parasympatomimetika: parathormon, mineralokortikoidy, somatotropní hormon.
  • Jsou implementovány základní mechanismy (pokud ustane působení patogenního faktoru, může dojít k plné kompenzaci narušených funkcí a zotavení).

Při vzniku a realizaci druhé fáze stresu se normalizuje fungování orgánů a jejich systémů, rychlost metabolismu, hladiny hormonů a metabolických substrátů. Tyto změny ve stresu jsou založeny na hypertrofii a hyperplazii strukturních prvků tkání a orgánů, které zajišťují rozvoj zvýšené odolnosti organismu: žlázy s vnitřní sekrecí (včetně hypofýzy, nadledvin, štítné žlázy), srdce, jater, krvetvorných orgánů, atd.

Současně jsou také detekovány známky hypertrofie a hyperplazie struktur v orgánech, které zajišťují specifickou dlouhodobou adaptaci těla na toto činidlo.

Výzkum Hanse Selyeho prokázal, že adaptační syndrom, který se rozvíjí jako první fáze stresové reakce, není patologickou reakcí. Jedná se o ochrannou fyziologickou reakci, která se vyvíjí na působení jakéhokoli faktoru, který způsobuje poškození. V závislosti na stavu těla, možnosti rychlé obnovy vynaložené energie a plastických látek není tvorba reakce těla vždy optimálně efektivní.

Pokud účinek stresového faktoru pokračuje a rezervní schopnosti organismu jsou nedostatečné, může dojít k dekompenzaci, poklesu odolnosti, rozvíjí se stadium vyčerpání, následně dystrofické změny až smrt organismu.

READ
30 fotografií nádherných dívek s velkými prsy a fakta o poprsí

Pokud příčina, která stres způsobila, nadále působí, přetrvává nebo se zvyšuje na intenzitě, nedochází k úpravě potřeby těla na bílkoviny, vitamíny, mikroelementy a přísun energie, adaptační reakce, celková ochrana, adaptace a kompenzace se stávají nedostatečnými, další fáze rozvíjí se stresová reakce – stresové vyčerpání.

První dvě fáze stresu se vyznačují neustálou destrukcí a rekonvalescencí, většina nemocí se vyskytuje ve třetí fázi, ke které dochází, když je zotavení nemožné. Pokud stresor dále působí, adaptační reakce organismu jsou vyčerpány a výživa zůstává nevyvážená, nastupuje třetí stadium – stadium vyčerpání.

  • Adaptační rezervy se postupně vyčerpávají.
  • Vznikají adaptační nemoci.
  • Znovu se objevují známky úzkostné reakce.
  • Změny v kůře nadledvin a dalších orgánech se stávají nevratnými.

Třetí fáze stresu

Fáze fáze vyčerpání:

  • Brzdění. Na straně nervového systému se rozvíjí extrémní inhibice, nejprve ochranná, pak patologická.
  • Vyčerpání. Reakce endokrinního systému je vyčerpána, množství hormonů klesá. Mohou se objevit neobvyklé reakce, jako jsou žaludeční vředy vyvolané steroidy.
  • Vývoj adaptačních chorob. Porušení syntézy hormonů, jejich destrukce, nerovnováha.

Vyčerpání je charakterizováno narušením procesů nervové a humorální regulace, posunem metabolických procesů směrem ke katabolismu a narušením fungování orgánů a systémů. Snižuje se celková odolnost organismu, narušuje se systém adaptace na stresory. Vysoké koncentrace katecholaminů, glukokortikoidů, ADH, STH způsobují nadměrnou mobilizaci glukózy, lipidů a proteinových sloučenin v různých tkáních.

Tento proces na jedné straně poskytuje metabolické substráty dominantním orgánům a tkáním, které intenzivně fungují během stresové reakce. Na druhou stranu, pokud je reakce mobilizace metabolických substrátů nadměrně dlouhá nebo intenzivní, vede to k nedostatku látek, rozvoji dystrofických procesů a částečné nekróze jak vysoce funkčních buněk, tak dalších tkání a orgánů. S rozvojem opakované stresové reakce nebo jejím zesílením se rozvíjí redistribuce průtoku krve.

Zvyšuje se průtok krve v orgánech, které nesou hlavní zátěž způsobenou stresovým faktorem. V těch orgánech, které se nepodílejí na stresové reakci těla, dochází ke snížení průtoku krve v těch orgánech, které se na stresové reakci těla nepodílely. Tkáňová hypoperfuze způsobuje rozvoj dystrofií, erozí a vředů. Jako komplikace stresové reakce vznikají eroze a vředy v žaludku a střevech a vzniká hypotrofie lymfatických orgánů a tkání. Při nadměrně dlouhotrvajícím, těžkém nebo opakovaném stresu klesá účinnost systému imunobiologického dozoru a je usnadněna exprese buněčných genů. V tomto ohledu je aktivována syntéza nukleových kyselin a proteinů. Kombinace těchto dvou jevů může vytvořit podmínky pro expresi onkogenu a rozvoj nádoru.

Adaptační choroby

Nemoci, u kterých je nedostatečnost adaptačního syndromu ještě důležitější než specifický účinek patogenního agens, se převážně označují jako „nemoci adaptace“.

Hans Selye vysvětluje variabilitu patologických změn u adaptačních chorob především podmíněností v závislosti na předchozí senzibilizaci. Píše, že podle okolností může být adaptační syndrom pro tělo prospěšný nebo škodlivý. Vystavení stresorům nelze považovat za povinnou příčinu onemocnění. U člověka pod vlivem stresu vznikají nemoci spíše jen jako důsledek nepříznivých podmiňujících faktorů, které brání přirozenému rozvoji adaptačního syndromu.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: