Neurohormonalne patomechanizmy reakcji stresowej w aspekcie środowiskowym.docx

Neurohormonalne patomechanizmy reakcji stresowej w aspekcie środowiskowym

Paulina Oganiaczyk

GR. IV

Stres

Kodeks Rady Europy i Komitetu Dobrostanu Zwierząt

Podstawowe wymogi dobrostanu

Stres to silny, nietypowy wpływ środowiska zewnętrznego wywołujący fizjologiczne reakcje obronne organizmu. Wywołuje radykalne zmiany w organizmie zwierząt. To również wysiłek adaptacyjny organizmu, którego celem jest przystosowanie się do funkcjonowania w istniejących warunkach zewnętrznych. Adaptacja taka może polegać zarówno na przystosowaniu się do zmian w otoczeniu, jak również dostosowaniu organizmu do funkcjonowania w stałych warunkach, jeśli odbiegają one od optymalnych. Stres jest odwrotnością dobrostanu. Zjawisko stresu wyraża się jako dążenie organizmu będącego pod presją obciążających bodźców środowiskowych do przeciwstawienia się im i przetrwania w nowych warunkach. Stres może być zbawiennym, ale również może szkodzić, być wręcz zabójczy. Rozróżnia się eustres, trwający krótko, o znaczeniu adaptacyjnym, oraz dystres, gdy działanie niekorzystnych czynników trwa długo i ma nieporządany wpływ na organizm zwierzęcia.

Stres, wynika najczęściej z niekorzystnych warunków życiowych lub trwałej sytuacji będącej jego źródłem (stresorem), w której rozwiązanie problemu nie jest możliwe. Reakcja organizmu na stres jest uzależniona od wielu czynników. Jednym z najważniejszych są indywidualne cechy. Ta sama sytuacja może stać się źródłem bardzo silnego stresu dla jednego zwierzęcia, nie wywierając jednocześnie zauważalnego wpływu na inne. Reakcja organizmu jest też uzależniona od jego przygotowania. Znacznie silniejszą reakcję wykazują zwierzęta, których organizmy są wyczerpane, np. złym traktowaniem, niewłaściwie przeprowadzonym transportem lub też ciągłym stresem pochodzącym z innych źródeł. Niezaspokojenie podstawowych potrzeb lub wyczerpanie organizmu chorobą zmniejszają odporność na stres.

Stres jest złożoną reakcją, w której można zaobserwować zmiany zarówno w procesach emocjonalnych jak i fizjologicznych.

Do fizjologicznych komponentów stresu należą m.in.:
- wzrost ciśnienia tętniczego
- przyspieszenie akcji serca
- zwiększenie stężenia glukozy w krwi
- wzrost napięcia mięśniowego
- przyspieszony, płytki oddech
- wyostrzenie zmysłów
- suchość w pysku
- zwiększona aktywność gruczołów potowych
- przyspieszona perystaltyka jelit
- zwiększone napięcie mięśni gładkich (m.in. skurcz żołądka powodujący bóle psychogenne)
- charakterystyczne zmiany w gospodarce hormonalnej

              Emocjonalne komponenty stresu wyrażają się przede wszystkim:
- lękiem
-  niepokojem
-  zwiększoną czujnością
-  drażliwością
-  agresją

               Wskaźniki stresu:

- Katecholaminy

- Kortykoidy

- ACTH

- LH, FSH, testosteron

- prolaktyna,

- TSH, GH

- wskaźniki rozrodu, przyrostów i ogólnej kondycji zdrowotnej

Reakcja stresowa

              W stanach nagłego zagrożenia organizmu (walka, ucieczka, obrona) lub nadmiernego jego obarczania działaniem czynników niepokojących, mogących wywołać zaburzenie homeostazy, pobudzeniu ulega część współczulna układu nerwowego autonomicznego. Kora mózgowa, układ limbiczny i podwzgórze dla utrzymania zdrowia i życia szybko mobilizują w nowej sytuacji ustrojowe mechanizmy obrony i adaptacji, uczynniając w jednej chwili trzy układy:

- układ współczulno-rdzeniowonadnerczowy (stres psychogenny lub emocjonalny)

- układ podwzgórzowo-przysadkowo-korowonadnerczowy (stres somatyczny lub fizjologiczny)

- układ podwzgórzowo-przysadkowo-tarczycowy

              Pobudzenie układu współczulnego wywołuje wyrzut katecholamin z rdzenia nadnerczy, a uwolniona w dużej ilości adrenalina uruchamia zapasy energetyczne organizmu (tłuszcze i cukry) i poprzez lipo- oraz glikogenolizę zapewnia dostępność kwasów tłuszczowych i glukozy dla mięśni szkieletowych, umożliwiając im wykonanie zwiększonego wysiłku. Wydzielane następnie z kory nadnerczy glikokortykoidy, blokując pozaneuronalny wychwyt adrenaliny przedłużają czas jej pobytu we krwi i zapewniają przez to utrzymanie wysokiego tempa metabolizmu. Dzięki temu organizm może szybko przystosować się od zaistniałej sytuacji. Glikokortykoidy (zwłaszcza kortyzol) warunkują też i podwyższają reaktywność autonomicznych efektorów (np. naczyń krwionośnych) na katecholaminy. Nazywane hormonami adaptacyjnymi wraz z innymi hormonami przestrajają tak czynność organizmu i jego reakcje metaboliczne, że umożliwiają trwające dłużej przystosowanie się do nowych warunków. Hormony tarczycy zwiększają procesy energetyczne w mitochondriach komórkowych, co w okresie ogólnej mobilizacji organizmu odgrywa znaczącą rolę.

              Mechanizm stresu psychogennego

          (OUN)

              ↓

pień i gałązki nerwów układu współczulnego

              ↓

rdzeń nadnerczy → synteza adrenaliny i noradrenaliny

Stresory: bodźce o charakterze emocjonalnym (strach, panika)

              Mechanizm stresu somatycznego

          kora mózgowa

              ↓

układ rąbkowy (limbiczny)

              ↓

podwzgórze (jądro przykomorowe) CRH (CRF)

              ↓             

przysadka mózgowa →  (POMC) → MSH, b-LPH b-endorfiny, (ACTH)

              ↓

kora nadnerczy → steroidogeneza →  glikokortykoidy → kortyzol               (u świni, bydła, psa) kortykosteron (u drobiu i gryzoni)

Stresory o charakterze fizycznym : ból,  zimno, przegrzanie, gorączka, głód, odwodnienie, hipoglikemia, interleukina I, interleukina VI, tymozyna, niewłaściwe podejście do zwierząt, manipulacja nimi, transport, działanie prądu elektrycznego.

              Hormonalne następstwa stresu

Wzrost poziomu - prolaktyny, tyreoliberyny (TSH-RH), hormonu tyreotropowego (TSH), trójjodotyroniny (T-3), tyroksyny (T-4), opioidów, serotoniny i dopaminy

Obniżenie - gonadoliberyny (GnRH), gonadotropin (luteotropiny -LH i folikulotropiny - FSH), hormonów gonadowych – testosteronu, estrogenów i progesteronu, hormonu wzrostu (GH)

Natychmiastowe następstwa stresu

  (od kilkudziesięciu sekund do kilku - kilkunastu godzin)

-wzrost poziomu katecholamin u świń pojawia się po ok. 20-22 sek., kortyzolu po ok. 45 sek.

-wzrost zawartości glukozy, wolnych kwasów tłuszczowych, AlAT, AspAT, CK, GGTP, LDH, AP, zaburzenia elektrolitowe,

-obniżenie hematokrytu, eozynopenia , przekrwienie i powiększenie nadnerczy, przekrwienie i wybroczyny dennej części żołądka, u świń PSS (nagła śmierć sercowa, mięso PSE)

Odległe następstwa stresu

( stres chroniczny lub chroniczny przerywany)

-Fizjo- i anatomopatologiczne:

zanik grasicy i węzłów chłonnych, spadek odporności, przerost nadnerczy, nadciśnienie tętnicze, choroba niedokrwienna serca, zaburzenia w rozrodzie, owrzodzenie żołądka i jelit,

-Behawioralne:

nerwice, stereotypie, autonarkotyzm

Wpływ długotrwałego stresu na organizm zwierzęcy

              Wysoki i długotrwały poziom glikokortykoidów we krwi może doprowadzać do zaniku grasicy, śledziony i węzłów chłonnych, obniżenia miana przeciwciał i  w konsekwencji do zniesienia bariery immunologicznej.

                Przez pobudzenie wydzielania kwasu solnego i pepsyny w żołądku, przy jednoczesnym obniżeniu czynności obronnej tkanki łącznej, glikokortykoidy powodują powstawanie  nadżerek i owrzodzeń błon śluzowych oraz są przyczyną nieżytów układu pokarmowego. W stawach postępuje utrata tłuszczu z torebek stawowych (efekt przedłużającej się lipolizy), w płucach dochodzi do zmian zapalnych, obrzęków, okołonaczyniowych rozszerzeń przestrzeni limfatycznych. 

                Istotnym wydaje się fakt, że niezależnie od tego, czy zwierzę zostało narażone na brutalne traktowanie, nadmierny wysiłek fizyczny czy zbyt wysoką lub niską temperaturę, mechanizm reakcji stresowej przebiega według tego samego schematu i wyzwala takie same mechanizmy obronno - przystosowawcze. Na dodatek pod wpływem czynników stresowych następuje torowanie przekazywania impulsów odpowiedzialnych za pobudzenie kory mózgowej. Torowanie zachodzi z jednoczesnym hamowaniem innych dróg przewodnictwa nerwowego, które zaangażowane są np. w koordynację procesów rozmnażania się, pobierania pokarmu itd. Stąd u zwierząt znajdujących się pod wpływem stresu zauważa się z reguły zaburzenia apetytu, łaknienia oraz kłopoty z rozrodem.

Stres a rozród zwierząt gospodarskich

              Oddziaływanie stresu na oś podwzgórzowo-przysadkowo-gonadową (PPG):

1.      Stres krótkotrwały powoduje wzmożoną syntezę i uwalnianie gonadotropin (głównie LH), co wpływa stymulująco na rozród.

2.      Stres chroniczny powoduje supresję osi PPG i w konsekwencji obniża znacznie wskaźniki rozrodu.

Stresowa supresja procesów rozrodczych:

Kora mózgowa, układ limbiczny: dopamina, serotonina, katecholaminy

                ↓                                                        ↓

                  Oś PPK-N                                                Oś PPGn

       podwzgórze: CRH                                       Gn-RH

                            ↓                                                        ↓

         przysadka: ACTH,                                    FSH, LH

                            ↓                                                        ↓

            nadnercza:                                                gonady:

                         kortykoidy                                          steroidy płciowe

              CRH uwalniany w podwzgórzu hamuje sekrecję gonadoliberyny GnRH, zakłóca uwalnianie LH, indukowane przez GnRH, uszkadza sekrecję steroidów płciowych w gonadach. ACTH uwalniany z przysadki mózgowej hamuje syntezę steroidów gonadowych.

Kortykoidy uwalniane z kory nadnerczy powodują supresję syntezy GnRH przez komórki przysadki. Natomiast obniżenie poziomu dopaminy powoduje hiperprolaktynemie, hamuje uwalnianie GnRH w podwzgórzu, hamuję produkcję gonadotropin przysadkowych: LH, FSH i GH. Hamuje uwalnianie z gonad testosteronu, estrogenów, progesteronu. Obniżone stężenie serotoniny hamuje syntezę GnRH oraz syntezę LH w przysadce.

Czynniki środowiskowe o charakterze stresorów

              Jednym z najważniejszych czynników warunkujących wystąpienie reakcji stresowych u zwierząt gospodarskich jest utrzymywanie tych zwierząt w nieodpowiednich warunkach. Dotyczy to nadmiernego zagęszczenia zwierząt, niedostosowanie wielkości kojców do wieku i rozmiaru zwierząt, ograniczanie ruchu, dobieranie osobników w grupy technologiczne w nieprawidłowy sposób, nieodpowiednie parametry mikroklimatu (tj. temperatura, wilgotność, oświetlenie, ruch powietrza, natężenie hałasu, stężenie gazów, zapylenie). Nie pozostaje bez wpływu nieodpowiednio dobrane żywienie, szczególnie jeśli chodzi o pokrycie zapotrzebowania na mikroelementy, a także nieodpowiednie obchodzenie się ze zwierzętami.. Zaniedbanie powyższych aspektów doprowadza do stanów napięcia i długotrwałego stresu, który ma swe odzwierciedlenie w zachowaniu zwierząt oraz ich produkcyjności.

              Hałas są to wszystkie dźwięki, które powodują dokuczliwość bądź są szkodliwe dla zdrowia. O szkodliwości decyduje natężenie dźwięku, częstotliwość i długość fali akustycznej. Uważa się, że w pomieszczeniach inwentarskich natężenie dźwięków nie powinno przekraczać 70 dB...