动物的应激反应

nergism
Combined action of hormones is more than just additive! Example: Blood glucose levels & synergistic effects of glucagon, cortisol and epinephrine
糖皮质激素分泌的调节
下Байду номын сангаас脑
CRH
自上而下：促进 自下而上：抑制
腺垂体 ACTH
负 反 馈
肾上腺皮质 糖皮质激素
兴奋或刺激 抑制
（2）应激时HPA轴的外周效应
糖皮质激素分泌增多是应激最重要的反应之，对机体 抵抗有害刺激起着极为重要的作用。 ① 通过促进蛋白质分解和糖异生作用使血糖维持在 较高水平，有利于向组织细胞提供充足的能量物质。 ② 增强血管平滑肌对儿茶酚胺的敏感性，有利于提 高血管的张力和维持血压，改善心血管系统的功能。
③ 稳定溶酶体膜，减少溶酶体外漏对细胞或组织的损伤。
④ 糖皮质激素对许多炎症介质、细胞因子等的生成、释放 和激活有抑制作用，从而减轻炎症反应，减少组织损伤。
但是，糖皮质激素持续增加，对机体也有不利影响。 ① 糖皮质激素引起蛋白质大量分解，导致机体出现负氮平衡。
② 糖皮质激素持续升高对免疫机能有抑制作用。慢性应激时胸 腺、淋巴结缩小，多种细胞因子、炎症介质的生成受到抑制，机 体的免疫力下降，使机体遭受感染的潜在危险性增大。
⑦ 引起一系列代谢变化，如血脂升高、血糖升高，并出现 胰岛素对抗等。
三大功能轴：
下丘脑
TRH CRH
腺垂体
TSH
甲状腺
下丘脑 下丘脑
腺垂体 腺垂体
ACTH
肾上腺皮质 性腺
GnRH
FSH、LH
四、应激时的细胞体液反应
细胞对多种应激原，特别是非心理性应激原，可出现 一系列与细胞内信号的转导和相关基因的激活、表达相关 的，多半具有保护作用的一些蛋白质。如急性期反应蛋白、 热休克蛋白、某些酶或细胞因子等，成为机体在细胞、蛋 白质、基因水平的应激反应表现。
的耐受性较强，致死体温高达 46~47 ℃ ），鸡即会死于
“热衰竭”。
2 、鸡对环境温度升高所引起的非特异 性反应。
第一阶段为警觉期，又称为反应期。 第二阶段为抵抗期。 第三阶段为衰竭期，又称疲劳期。
（二）应激原
凡是能引起应激反应的各种因素皆可 成为应激原。可粗略分为三大类。 1、外界环境因素 2、机体的内在因素 3、心理、社会环境因素
应激称为良性应激。
但是，在应激反应过程中，机体处于高度动 员状态，对机体毕竟是一种负担，如果应激反应 过于强烈或持久，超过了机体负荷的限度，致使 内稳态失衡，势必使机体抵抗力下降，迅速衰竭， 甚至死亡。这种应激称为恶性应激。
二 、应激反应的基本过程
早在20世纪30年代加拿大生理学家 Selye 研 究了应激反应的基本过程，发现尽管应激原各 不相同，如剧烈运动、创伤等，但它们都可引 起一系列相同的非特异性反应，这种反应称为 全 身 适 应 综 合 症 （ general adaptation snydrene，GAS）。该反应由三个时相组成。
（二）下丘脑—垂体—肾上腺皮质系统（HPA）
1、HPA的基本组成单元 HPA轴的基本组成单元为下丘脑室旁核（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（前 行）主要与杏仁复合体、海马结构和边缘皮层有广泛的往 返联系。下行（后行）则主要通过CRH对腺垂体和肾上皮 质进行调控。
往往是多种应激原同时或先后起作用。
（三）应激的双重性
应激对健康动物的作用是双重的，既有抗损伤的一 面，又有损伤机体的一面。
如果应激原强度不太大，持续时间不太长，适 当的应激反应可以动员机体的非特异性适应系统 （例如心跳加快、血压升高、血流加速等），有利
于应付各种挑战状态，增强机体的适应能力。这种
3、心理、社会环境因素
大量事实说明，心理因素是重要的应激原。 如愤怒、悲伤、恐惧、孤独、过度兴奋、精神紧 张等皆可引起应激反应。
一种因素要成为应激原，必须有一定的强度。对于不 同动物，应激原的强度可以明显不同。即使是同一动物， 在不同时期、条件下，引起应激反应的应激原强度也可不
同。在实际生活中，应激反应通常不是由单一应激原引起，
下丘脑-垂体功能单位: 下丘脑-神经垂体系统 下丘脑-腺垂体系统
下丘脑 下 丘 脑 垂 体 束 N垂体
下丘脑 垂 体 门 脉
腺垂体
下丘脑
CRH
腺垂体
ACTH
肾上腺皮质
2、应激时HPA的基本效应 通常在受应激后几分钟内即可出现血浆糖皮 质激素水平升高。应激反应中糖皮质激素的大量 分泌具有重要的生理意义，它可显著提高机体对 损伤刺激的耐受力，是保护机体在恶劣条件下生 存的至关重要的因素。
（二）抵抗期（resistance stage）
进入此期后，以交感—肾上腺髓质兴奋为主的反应 将逐渐消退，而表现为以肾上腺皮质激素分泌增多为主 的适应反应。肾上腺皮质开始肥大，糖皮质激素分泌进 一步增多。 在此期间，糖皮质激素在调整机体功能活动，代谢 水平，增强机体对损伤性刺激的耐受力方面发挥了极为 重要的作用；但因大量糖皮质激素分泌，机体免疫系统 开始受到抑制，淋巴细胞减少，功能减退，胸腺和淋巴 结萎缩，对其它免疫原的抵抗力下降。
应激原作用机体后，蓝斑—交感—肾上腺 髓质系统是最早参与应激反应的系统之一。
交感 - 肾上腺髓质系统的强烈兴奋主要参与调控机 体对应激的急性反应。其外周效应（或积极意义）在于： 1、通过心跳加强加快使心输出量增加，有利于改善周围 组织器官的血液供应。 2、通过收缩皮肤和腹腔内脏血管（α1受体），扩张冠 状血管及骨骼肌血管（β2受体）使体内血液重新分布，以 优先保证心、脑等重要生命器官的血液供应。 3、通过扩张支气管（β2受体），改善肺泡通气，以便 摄取更多的氧，满足应激时机体对氧增加的需要。
（一）警觉期（alarm stage）
此期在应激原作用于机体后迅速出现，为机体保护防御 机制的快速动员期。以交感—肾上腺髓质系统的兴奋为主， 并伴随有肾上腺皮质激素的增多。其生理意义在于使机体处 于最佳动员状态，以应付各种严重刺激对机体的不利影响。 在此时期如果应激原特别强烈，已超过机体所能承受的 限度，如严重缺氧，大量失血，广泛烧伤及致死量毒物进入 体内等，机体将在此期死亡。如果能够度过此期机体将进入 全面代偿时期—抵抗期。
6、儿茶酚胺可提高中枢神经系统的兴奋性，使机体警觉 性提高，反应更加灵敏。
但是，交感—肾上腺髓质系统的兴奋也带来 一些消极的影响 ：
1、外周小血管强烈收缩，诱发血小板聚集，局部组织缺血； 2、大量能量物质被消耗（E、NE促进葡萄糖、脂肪等分解）；
3、增加心肌耗氧量，心肌发生功能性缺氧，引起心肌损伤。
2、机体的内在因素 内稳态（homeostasis）失衡是一类重要的应激 原。例如，血液成分的改变，心脏功能低下，心律 失常、器官活动紊乱，性的压抑等等。
稳态(自稳态、内稳态，homeostasis）
稳态是一种复杂的、由体内各种调节机制所 维持的动态平衡状态。目前，稳态的概念已经拓 展开来，它不仅用于内环境理化特性的动态平衡， 也可用于某一细胞功能，某一生物化学反应，某 一器官、系统的活动乃至整个机体相对稳定状态 的维持和调节。
三、应激时的神经内分泌反应
当机体受到强烈刺激时，应激反应的主要神经内 分泌改变为蓝斑 — 交感 — 肾上腺髓质轴和下丘脑 — 垂 体 — 肾上腺皮质轴（ HPA ）的强烈兴奋，多数应激反
应的生理生化变化与外在表现皆与这两个系统的强烈
兴奋有关。
（一）蓝斑—交感—肾上腺髓质系统
该神经内分泌轴的基本组成单元为脑干（主要位 于桥脑的蓝斑）的去甲肾上腺素能神经元及交感—肾上 腺髓质系统。是最早参与应激反应的系统之一。交感神 经兴奋，肾上腺髓质分泌迅速增加，血液中儿茶酚胺 （肾上腺素，去甲肾上腺素，多巴胺）浓度大幅度上升。 桥脑的蓝斑作为该系统的中枢部位，上行（前行）主 要与边缘系统有密切的往返联系，成为应激时情绪、认知、 行为的结构基础；下行（后行）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。
1、鸡对环境温度升高所引起的直接的特异性反应。
体热的散失方式：辐射、传导、对流和蒸发途径散热。 鸡的蒸发散热是通过热性喘息来实现的。 当环境温度高于21℃时，辐射、传导、对流三种散热方 式随环境温度的升高而减弱。
当环境温度接近30 ℃ 时，蒸发散热则成为主要的散热
方式。
当环境温度高至各种散热方式均不能带走体内多余热 量时，鸡的体温随环境温度的升高而升高。鸡的体温范围 39.6~43.6 ℃ （有的资料为，鸡的直肠温度40.6~43.0 ℃ ， Xˉ=41.7 ℃ ），当体温达到一定高度时（家禽对体温升高
（1）应激时HPA轴兴奋的中枢效应
① CRH （下丘脑糖皮质激素释放激素）最主要的功能是刺 激 ACTH （促糖皮质激素）的分泌，进而增加 GC （糖皮质激 素）的分泌。
无论从躯体直接传来的应激信息，如颈动脉体的低血 氧信号或颈动脉窦的低血压信号，经延髓孤束核或腹外侧 核团的单突触换元进入下丘脑室旁核（PVN）；或是经大脑 边缘系统整合的下行（后行）应激信息，皆可引起 PVN 的 CRH神经元兴奋，使CRH分泌增多。
② CRH在应激时的另一重要功能是调控应激时的情绪和行 为反应。 例如，大鼠脑室内直接注入 CRH 可引起剂量依赖性的 行为情绪反应，该反应不被垂体切除术或地塞米松的预处 理所阻断。静脉注射CRH也不能引起相似的反应，表明CRH 是直接作用于CNS而并非依赖垂体—肾上腺皮质轴。 目前认为，适量的 CRH 增多可促进适应，使机体兴奋 或产生快感；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障碍，出现焦虑、抑郁、食欲、性 欲减退等。
因素直接相关的特异性变化外，都可引起一组与刺激 因素性质无直接关系的全身性非特异性反应。 特异性反应
刺激 动物 反应
非特异性反应
交感—肾上腺髓质和下丘 脑—脑垂体—肾上腺皮质轴 兴奋为主的神经内分泌反应；
非特异性反应
以及细胞和体液中某些蛋白质 成分的改变和一系列功能代谢 的变化等；
以环境温度升高对鸡体温的影响为例。
③ 糖皮质激素升高使靶细胞对胰岛素样生长因子（IGF-I）产 生抵抗，造成生长发育迟缓。
④ 糖皮质激素对下丘脑GnRH、腺垂体LH的分泌有抑制效应， 并使性腺对这些激素产生抵抗，引起性腺功能减退。 ⑤ 糖皮质激素持续升高，抑制TRH、TSH的分泌，并阻碍T4 转化为活性更高的T3。 ⑥糖皮质激素也可抑制组织的再生能力，使创伤的修复、 愈合受阻。
（三）衰竭期（exhaustion stage）
如果应激反应持续存在，机体不可能长期承受高负荷、 高消耗的状态，最后将不可避免地陷入衰竭状态。 进入衰竭期后，警觉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和力下降，在 抵抗期所形成的适应性机制开始崩溃，应激反应的负效应陆 续显现，与应激相关的疾病，器官功能衰竭，甚至休克，死 亡都可在此期出现。
4、通过促使糖原和脂肪分解（E、NE的作用），使血糖、 血浆游离脂肪酸（VFA）浓度上升，以便向组织细胞提供更 多的能量物质。 5、儿茶酚胺除对胰岛素分泌有抑制作用外，对其他许多 激素如促肾上腺皮质激素，糖皮质激素，生长激素和甲状 腺素等的分泌起促进作用，这样可以加强各激素间的协同 作用，以扩大儿茶酚胺本身的生理效应。
动物的应激反应
一、应激与应激原 二、应激反应的基本过程 三、应激时的神经内分泌反应 四、应激时的细胞体液反应 五、应激时机体功能的变化 六、应激时代谢的变化 七、应激的生物学意义
一、应激与应激原
（一）应激的概念 应激是指机体在受到各种内外环境因素刺激时所
出现的非特异性全身反应。
任何刺激，只要达到一定强度，除了引起与刺激
1、外界环境因素
（ 1 ）物理性因素。例如环境温度剧变（过冷、过 热）、气压过低、过高，以及射线、噪声、强光、 电击、创伤等。 （2）化学性因素。例如强酸、强碱、氨浓度、重金 属离子、大剂量吗啡、阿托品等。 （3）生物性因素，各种致病微生物（病毒、细菌、 衣原体、立克次氏体等）引起的中毒、感染等。