VIII. Vegetativní nervový systém a jeho poruchy, krátkodobý a dlouhodobý stres

Termíny

Akutní stres – bezprostřední nespecifická reakce organismu na  jakoukoliv výrazně působící zátěž – ať už tělesnou, duševní, nebo život ohrožující změnu homeostázy či bolest

Chronický stres – dlouhodobá aktivace stresových os, vedoucí k poškození organismu.

Distres – stres s negativní emocionální složkou (úzkost, zármutek, bolest). Nadměrná zátěž, která snižuje schopnost soustředění i pracovní výkon, může vést k poškození organismu.

Eustres – stres  s pozitivní emocionální složkou. Míra stresu, která vede ke zvýšení aktivity organismu a vede k vyššímu výkonu.

Stresor – podnět, který spouští stresovou odpověď organismu.

Stresové hormony – hormony, u kterých se měnní sekrece jako odpověď na stresor.

Stresové osy – systémy, které postupně v odpověď na stresor aktivují a zabezpečují  stresovou odpověď.

Reakce „Fight or flight“ – („bojuj nebo utíkej“) obecně popis změn v organismu při aktivaci stresové odpovědi

dále pak popis typických psychických změn v odpověď na akutní stres u samců

Reakce „Tend and befriend“ – (“shromáždi všechny děti a spřátel se se všemi ženami”) popis typických psychických změn v odpověď na akutní stres u samic

Adaptační syndrom  (generalizovaný adaptační syndrom, GAS) –  je termín popisující soubor krátko i dlouhodobých reakcí a adaptací na stres s cílem obnovit homeostázu organismu. Má tři stadia:

poplachovou reakci (akutní stresová odpověď)

stádium rezistence

stádium vyčerpání (poškození dlouhodobým stresem)

Centralizace krve – změny prokrvení orgánů při stresové odpovědi. Cílem je zajistit dostatečné prokrvení CNS a svalů.

Vazodilatace v orgánech aktivních při stresu (svaly, myokard).

Vazokonstrikce v orgánech neaktivních (kůže, GIT, ledviny).

Baroreceptorový reflex – reflex zajišťující  prokrvení mozku i při sníženém žilním návratu do pravého srdce. Sníží se ejekční objem a tím i okamžitý tlak působící na baroreceptory v aortálním oblouku. Rychlé snížení aktivity parasympatiku spojené s nárůstem aktivity sympatiku vede ke zvýšení srdeční frekvence a síly stahu, vazokonstrikce pak dále přispívá ke zvýšení krevního tlaku. Prokrvení mozku je při fyziologické funkci tohoto reflexu zachováno a nehrozí kolaps

Valsalvův manévr – cílené zvýšení nitrohrudního tlaku například respiračním úsilím při zavřené hlasivkové štěrbině.

Ortostatický reflex – reflex zajišťující prokrvení mozku při změně polohy. Princip stejný jako u baroreceptorového reflexu.

Ortostatická hypotenze – snížené prokrvení mozku při změně polohy, například ze sedu do stoje nebo z leže do sedu, provázené zatměním před očima, případně synkopou. Příčinou je nedostatečná aktivace ortostatického reflexu.

Inkontinence – neschopnost udržet moč (incontinentia urinae) nebo stolici (incontinentia alvi).

Nykturie – časté močení v noci. U srdečního selhávání je spojeno s omezením močení během dne.

Mióza – zúžení zornic většinou způsobené blokádou sympatiku nebo aktivací parasympatiku.

Muskarin – toxin s parasympatomimetickými účinky, váže se na cholinergní muskarinové receptory.

Mydriáza – rozšíření zornic, většinou způsobené aktivací sympatiku nebo blokádou parasympatiku.

Atropin – alkaloid z rulíku zlomocného (Atropa belladona), který kompetitivně blokuje muskarinové receptory.

Organofosfáty – chemické sloučeniny, používané v současnosti jako insekticidy. Blokují acetylcholinesterázu, zvyšují nabídku acetylcholinu v synapsích a nadměrně je aktivují. Akutně způsobují otravy s příznaky zvýšené aktivity sympatiku i parasympatiku.

Vegetativní nervový systém

Vegetativní nervový systém (VNS, neboli autonomní nervový systém – ANS) je jedním z hlavních řídících systémů organismu. Je  vůlí neovladatelný, řídí aktivitu orgánů a tkání s hladkou svalovinou (stěna cév, bronchy, sekrece žlaz, funkce GIT a močových vývodných cest atd). Rychle a velmi efektivně udržuje krevní tlak a průtok krve mozkem (baroreceptorový a ortostatický reflex), koordinuje funkce vnitřních orgánů v souladu s potřebami organismu (např. GIT motilitu a sekreci), podílí se na termoregulaci a pomáhá udržet homeostázu za ztížených podmínek (zvýšená zátěž,  nemoc, změny homeostázy, které není schopen organismus zvládnout zpětnými vazbami – hypoxémie, hypoglykémie, hypovolémie). Jeho výhodou je neustálý tonus, který umožňuje jemnější regulaci než je případné “zapnuto – vypnuto”. Toho je docíleno společným působením sympatiku a parasympatiku, dvou základních částí vegetativního nervového systému. Další výhodou je možnost okamžité reakce a dlouhodobé aktivace, která může být ještě posílena sekrecí hormonů dřeně nadledvin (adrenalin).

Vegetativní nervový systém je ovlivňován informacemi z vnitřního i vnějšího prostředí. Většinou se uplatňuje  prostřednictvím vegetativních reflexů.

VNS se dělí na dvě části, a to sympatikus a parasympatikus. Sympatikus má převahu během dne, zajišťuje správnou úrověň kardiovakulárních funkcí adostatek živin při zátěži (katabolické funkce). Většinou působí celkově (anatomickým podkladem jsou krátká pregangliová vlákna vystupující z hrudní a bederní míchy (thorakolumbální systém), která se v gangliích kolem míchy míchají se sympatickými vlákny z různých vrstev, napojují se na periferní nervy a společně s nimi procházejí do orgánů). Aktivace sympatiku je základem stresové odpovědi organismu, zodpovídá za přípravu těla na „boj nebo útěk“ („fight or flight“). Parasympatikus je aktivnější po jídle a v noci, zodpovídá za funkce „rest and digest“ – umožňuje tvorbu a ukládání zásob (anabolické funkce). Řídí činnost jednotlivých orgánů (pregangliová vlákna jsou dlouhá a dosahují do ganglií uložených těsně u řízených orgánů, takže se nemísí různé úrovně). Někteří autoři počítají k vegetativnímu nervovému systému také systém enterální,  tvořený submukózním a myenterálním plexem. Enterální systém funguje naprosto autonomně a sympatikus s parasympatikem jeho činnost koordinují podle potřeb organismu.

Vegetativní nervový systém je řízen z hypotalamu, kde je uloženo hlavní centrum sympatiku i parasympatiku. Hypotalamus se podílí na řízení mnoha funkcí přímo souvisejících s homeostázou (např. termoregulace, příjem potravy) a jeho aktivita je zpětně ovlivňována teplotou krve, glykémií, koncentrací mastných kyselin a dalšími, dále také některými hormony, mozkovou kůrou a limbickým systémem. Tyto informace jsou tak dostupné i vegetativním centrům. Centrum sympatiku v hypotalamu je navíc přímo aktivováno angiotenzinem II a inhibováno ADH. Další důležitá centra VNS jsou v mozkovém kmeni, jako kardioexcitační, kardioinhibiční, respirační, pro zvracení. Centra řídí úroveň aktivity sympatiku a parasympatiku a základních vegetativních reflexů.

Periferní části sympatiku vystupují z hrudní (T1 – T5) a bederní (L1-2) míchy (torakolumbální systém), parasympatikus vystupuje s některými hlavovými nervy (oculomotorius, facialis, glossopharyngeus a vagus) a  ze sakrální míchy (proto kraniosakrální systém).

Obr VIII.1. Řízení vegetativního nervového systému: hlavní centra jsou v hypotalamu, další důležitá vegetativní centra jsou v mozkovém kmeni. Centra řídí úroveň aktivity sympatiku a parasympatiku a základní vegetativní reflexy.  Jsou ovlivňována změnami homeostázy, hypotalamus i koncentrací některých hormonů v krvi, limbickým systémem a mozkovou kůrou. Centrum sympatiku v hypotalamu je přímo aktivováno angiotenzinem II. a inhibováno ADH.

Mediátory ve vegetativním nervovém systému jsou dva, a to acetylcholin (Ach) a noradrenalin (NA). Acetylcholin je přítomen ve všech vegetativních gangliích (sympatiku i parasympatiku). Receptory jsou vždy nikotinové a vazbou mediátoru na receptor se aktivují iontové kanály, reakce je proto velmi rychlá. Ve tkáních se mediátory liší podle toho, zda jde o sympatikus (noradrenalin) nebo parasympatikus (acetylcholin, muskarinové receptory). Zvláštní postavení má v sympatickém systému dřeň nadledvin, která je vlastně gangliem sympatiku. Po aktivaci se dřeň nadledvin chová jako endokrinní žláza a vydává přímo do krve adrenalin, částečně noradrenalin (asi 10 %) a dopamin.

Acetylcholin se v gangliích i synaptické štěrbině odbourává acetylcholinesterázou, která ukončuje působení mediátoru po jeho vyplavení a navázání na receptory. Odbourávání může být zablokováno některými látkami: jako inhibitory acetylcholinesterázy účinkují organofosfáty (insekticidy). Noradrenalin je ze synaptické štěrbiny zpětně vychytávaný presynaptickou částí a kromě toho je odbouráván enzymem monoaminooxidázou (MAO) inhibitory MAO se užívají jako antidepresiva.. Kokain dále například blokuje zpětné vychytávání adrenalinu a noradrenalinu do presynaptických terminálů, vzhledem k své prostupnosti tkáněmi zvyšuje tedy aktivitu CNS i periferního sympatiku, amfetaminy jako zástupci dalších nepřímých sympatomimetik pak mají schopnost jak inhibovat MAO, tak i blokovat druhé zmíněné zpětné vychytávání noradrenalinu. Adrenalin a noradrenalin produkované dření nadledvin jsou odbourávány až v játrech, a to enzymem katechol-O-metyl transferázou (COMT). Jejich účinek je proto o něco delší.

Tab. VIII.1 Srovnání vlastností sympatiku a parasympatiku

Ach… acetylcholin, N… nikotinové receptory, M… muskarinové receptory, NA noradrenalin, α,β…receptory noradrenalinu a adrenalinu

Pregangliové vlákno

(myelinizované)

Mediátor v gangliu Postgangliové vlákno

(nemyelinizované)

Mediátor ve tkáni Cílový orgán
Parasympatikus

 

dlouhé Ach (N)  krátké Ach (M) žlázy (GIT)

hladké svaly

srdce

Sympatikus

 

krátké Ach (N) dlouhé NA (α,β) cévy

srdce

dlouhé Ach (N) Ach (M) potní žlázy
dlouhé Ach (N)

(dřeň nadledvin)

 (sekrece do krve) adrenalin + hormon noradrenalin

(α,β)

Funkce vegetativního nervového systému

Sympatikus a parasympatikus, až na několik výjimek, pracují v souladu: jestliže se zvýší tonus sympatiku, automaticky se sníží tonus parasympatiku a opačně. Například v srdci převaha sympatiku způsobí zvýšení frekvence, parasympatikus frekvenci snižuje. Některé tkáně jsou však inervovány jen jedním ze zmíněných, jako například potní žlázy (sympatikus). V jiných tkáních má každá složka vlastní úkol, v mužském pohlavním systému zodpovídá sympatikus za ejakulaci a parasympatikus za erekci. Při potápěcím („diving“) reflexu, vyvolaném chladnou vodou působící na obličej, se pak aktivuje sympatikus i parasympatikus nezávisle na sobě, sympatikus zvýší vazokonstrikcí krevní tlak a parasympatikus sníží srdeční frekvenci, všechny tkáně se dobře prokrví, ale přitom se zbytečně nespotřebovává kyslík a živiny, mluvíme tedy o fyziologické disociaci vegetativního nervového systému.

Tab VIII.2 Přehled vybraných funkcí vegetativního systému

  Sympatikus Parasympatikus
Orgán: Receptory: Účinky: Receptory: Účinky:
Srdce

SA uzel

síně

AV uzel

komory

β1 (β2) zrychlení frekvence

­ kontraktility a rychlosti vedení

­ automacie a rychlosti vedení

­ automacie, kontraktility a rychlosti vedení

M2 ¯ srdeční frekvence  (až zástava)

¯ kontraktility

¯ rychlosti vedení (AV blok)

malé ¯ kontraktility

Cévy

koronární

kůže, sliznice

kosterní svaly

ledviny

pulmonální

α1, α2

β2

α1, (α2)

β2

α1

β1, β2

α1, α2

α1,

β2

kontrakce

dilatace (efektivnější)

kontrakce

dilatace

kontrakce

dilatace (slabá)

konstrikce (efektivnější)

konstrikce

dilatace (efektivnější)

M kontrakce

?

dilatace (výrazný účinek)

dilatace (výrazný účinek) (M3)

Plíce

 trachea + bronchy

žlázky

β2 relaxace M3 kontrakce

­ sekrece

GIT

 motilita a tonus

sfinktery

sekrece

β2

α1

α2

snížení

kontrakce

inhibice

M3 zvýšení

relaxace

stimulace, žaludek  také M1

Močový měchýř

 detrusor

sfinktery

β2

α1

relaxace

kontrakce

M3 kontrakce

relaxace

Ledviny

sekrece reninu

β zvýšení
Játra α1, β2 glykogenolýza , (glukoneogeneze)
Pankreas α2 ¯ sekrece inzulinu
Oko

 zornice

akomodace

α1

β2

mydriáza

do dálky

M3 mióza

do blízka

Možnosti vyšetřování  aktivity VNS

Vyšetřování aktivity VNS se postupně stává důležitou součástí klinické praxe. Zvýšená aktivita parasympatiku je známkou kvalitních funkčních rezerv organismu, převaha sympatiku naopak koreluje se zvýšeným rizikem ischemické choroby srdeční a dalších onemocnění. Pro posouzení aktivity VNS se postupně vyvinulo několik jednoduchých metod. V podstatě jde o vyšetřování vegetativních reflexů, které jsou součástí normální reakce organismu na zátěž. Metody hodnocení (dys)funkce autonomního nervového systému lze dělit na základní, které lze běžně provádět v ambulantní a klinické praxi, a speciální, jež vyžadují speciální přístrojovou techniku a další vybavení.

Mezi základní, běžně použitelné metodiky patří například speciální dotazník, který pomůže odhadnout, jestli má pacient převahu sympatiku (např. je v chronickém stresu) nebo parasympatiku (má funkční rezervy).

Tab.8.2.

Dotazníkem zjišťujeme převahu sympatiku nebo parasympatiku podle odpovědí. Pacient do kolonky „hodnocení“ vpisuje „S“, jestliže u něj převažuje sympatická reakce, „P“ pokud parasympatická a „I“, pokud si není jistý. U zdravého člověka by měla být rovnováha, nebo by měl lehce převažovat parasympatikus.

Dotazník na hodnocení autonomních funkcí: (Opavský a Salinger 1995)
Příznaky Sympatikus Parasympatikus Indiferentní Hodnocení
Ruce mám obvykle studené teplé nevím
V ústech mám často sucho hodně slin nevím
Krevní tlak mívám vyšší nižší normální
Kůži mám spíše suchou opocenou nevím
Hmotnost snadno hubnu snadno přibírám hmotnost mám stabilní
Omdlévám zřídka často
Mám sklon k zácpě průjmu
Ruce se mi při rozčilení třesou netřesou
Bušení srdce občas mívám nemívám
Bývám spíše bledý červený
Vnitřně mívám pocity napětí většinou jsem klidný
Po rozčilení trpím nechutenstvím mám větší chuť k jídlu
Usínám obtížně lehce
Oči mi slzí málokdy snadno
Horko snáším obtížně lehce
Chlad snáším dobře obtížně

Při aktivaci sympatiku nebo parasympatiku se většinou mění srdeční frekvence a krevní tlak. Toho se využívá k měření reaktivity VNS při jednoduchých testech. Relativně jednoduchou metodou je hodnocení délky R – Ŕ intervalů na EKG při klidovém a hlubokém pomalém dýchání (6 vdechů za minutu o objemu 40% vitální kapacity), kterým se aktivuje parasympatikus a vyvolává respirační arytmie. Respirační arytmie je známkou dostatečných funkčních rezerv kardiovaskulárního systému.

Varienty technik hlubokého dýchání se zadržením dechu v hlubokém nádechu a výdechu se s oblibou používají ke zvládání akutního situačního stresu ("trémy") např. před vystoupením nebo ústní zkouškou.

Valsalvův manévr, zvýšení nitrohrudního tlaku například respiračním úsilím při zavřené hlasivkové štěrbině nebo proti injekční stříkačce, aktivuje baroreceptorový reflex. Zpočátku se sníží žilní návrat do srdce a proto se zvyšuje díky baroreceptorovému reflexu (viz regulace tlaku krve) srdeční frekvence, po obnovení dýchání se zvýší žilní návrat a sníží se srdeční frekvence. Čím větší je rozdíl v naměřených hodnotách, tím větší je funkční rezerva organismu, kterou vytváří fyziologická aktivita parasympatiku.

Ortostatický test hodnotí změny srdeční frekvence a krevního tlaku při změnách polohy těla.

Stále větší pozornost se v poslední době věnuje také klidovému měření srdeční frekvence, jež patří zcela neprávem mezi podceňované diagnostické metody. Přitom tento jednoduchý parametr umožňuje poměrně spolehlivé jak interindividuální, tak intraindividuální hodnocení stupně sympatické aktivace.

Stresová odpověď organismu, akutní a chronický stres

Stres je nespecifická reakce organizmu jako odpověď na jakýkoli stresor (zátěžový faktor). Stresová reakce vede k aktivaci stresových os. Podle typu stresoru může být základní stresová odpověď lehce modifikována, např. pokud je stresorem chlad.  Stres může být akutní nebo chronický. Akutní stres spouští reakci, která dříve (v dobách, kdy byl člověk ohrožován na životě a loven) umožňovala přežití jednotlivce i rodu. V současné době je stresová reakce vyvolávána kvalitativně jinými podněty, které sice nenutí organismus bojovat nebo utíkat, ale i tak mohou vést ke zdravotním problémům, zvlášť pokud se jedná o distres (nadměrný stres) nebo stres chronický.

Adaptační syndrom (generalizovaný nebo všeobecný) je soubor krátko i dlouhodobých reakcí a adaptací organismu na stres s cílem obnovit homeostázu. Aktivuje dva hlavní regulační systémy (vegetativní a endokrinní) a ovlivňuje i imunitní systém. Sestává ze tří stadií:

1.) Poplachová reakce, aktivace stresových os s redistribucí krve do nejdůležitějších orgánů a se zvýšením dostupnosti energetických zdrojů k umožnění „útěku nebo boje“ („Fight or flight“). Pokud stresor přestane působit, organismus se rychle vrací k normální úrovni aktivity.

2.) Stádium adaptace, pokud působení stresoru trvá déle a není příliš intenzivní, organismus se adaptuje, jedná se zde o princip tréninku; platí „co tě nezabije, to tě posílí“.

3.) Stádium vyčerpání, dlouhodobý nebo příliš velký stres vede k vyčerpání organismu, rozvíjejí se různé choroby jako vedlejší důsledky aktivace stresových os. Může vést až k smrti.

5.1 Stresor

Stresor může vycházet z centrálního nervového systému (CNS), může se jednat o strach, obavy, očekávání. Stresorem mohou být informace ze senzorických systémů, jako je zrak, viděl jsem něco, co mě vylekalo, sluch, nenadálý nebo děsivý zvuk, hmat, náhlý neočekávaný dotek nebo bolest atd. . Stresorem však může být také změna vnitřního prostředí (homeostázy), která je dost velká na to, aby ohrozila život. Typicky vyvolává stresovou reakci hypoglykémie, hypovolémie a hypoxémie. Aferentní dráhou je v tomto případě parasympatikus (vegetativní nervový systém, VNS), který přímo aktivuje odpověď sympatiku. Další změnou, která vede k aktivaci sympatiku, tentokrát ale přímo, je viscerální bolest. Stresová reakce však může být vyvolána i prostřednictvím interleukinů, mediátorů zánětu – např. IL1, IL6, TNFa, když se dostanou v dostatečném množství do krve. Působí přímo na hypotalamus.

5.2 Stresová odpověď

Stresor aktivuje na prvním místě hypotalamus jako centrum vegetativního nervového systému a současně část mozku, která zodpovídá za produkci hormonů, řídících funkci hypofýzy. Hypotalamus je součástí limbického systému, který zodpovídá především za emoce a je spojený se vzestupnou (aktivační) část retikulární formace.

Z hypotalamu se vyplaví Corticotropin Releasing Hormone (CRH), který okamžitě  aktivuje sympatikus. Sympatikus působí na dřeň nadledvin a tak se kromě noradrenalinu (mediátor sympatiku) do krevního oběhu v cílových tkáních vylévá i adrenalin (hormon dřeně nadledvin). V hypotalamu se tvoří také antidiuretický hormon (ADH), který se při aktivaci sympatiku dostává ve větší míře do zadního laloku hypofýzy a odtud do plazmy.

Současně s aktivací sympatiku se CRH dostává do předního laloku hypofýzy a spustí produkci ACTH (Adrenokortikální hormon). ACTH aktivuje tvorbu a sekreci hlavního metabolického stresového hormonu kortizolu. Sekrece kortizolu do krve má zpoždění proti adrenalinu (30 – 40 minut), protože steroidní hormony nejsou skladovány a musí se na podnět syntetizovat de novo.

Po spuštění stresové reakce se tedy aktivují dvě osy: osa sympatiko – adrenální (sympatikus – dřeň nadledvin), která okamžitě spouští také sekreci ADH a má velký význam pro krátkodobou aktivaci metabolismu, udržení cirkulujícího objemu a posílení kardiovaskulárních funkcí. Druhá osa je osa hypotalamus – hypofýza – nadledviny, jejíž funkce je především v udržení dlouhodobě zvýšeného metabolizmu působením glukokortikoidů.

Aktivace retikulární formace zvýší svalový tonus a umožní rychlejší a přesnější svalovou činnost („útěk nebo boj“). Retikulární formace aktivuje také mozkovou kůru, ve které se působením CRH zvyšuje sekrece některých mediátorů a zvyšuje se tak pozornost, rychlost rozhodování a podobně.

Obr. VIII.2 Aktivace stresových os a jejich hlavní funkce.

5.2 Stresové hormony

Při stresové odpovědi se do krve vyplavuje větší množství stresových hormonů, které mají v život ohrožující situaci pomoci organismu  mobilizovat  všechny funkční rezervy a  přežít. Mezi stresové hormony patří:

Noradrenalin, který je spíše mediátor sympatiku, se v malé míře tvoří také ve dřeni nadledvin. Noradrenalin má silný vazokonstrikční účinek, způsobuje vazokonstrikci v kůži, GIT a v ledvinách. To vede k centralizaci krevního oběhu, zvyšuje se objem krve  pro „útěk nebo boj“ rozhodujících v centrálních systémech, a to ve svalech, srdci a mozku. Noradrenalin zvyšuje stažlivost srdce a má lipolytický účinek. Volné mastné kyseliny se stávají zdrojem energie především pro srdeční sval. Zvyšuje také ventilaci, zesiluje tak dodávky kyslíku do organismu, a sekreci adrenalinu a ADH.

Adrenalin, hormon dřeně nadledvin. Vyplavuje se velice rychle po aktivaci sympatiku a jeho sekreci udržuje také zvýšené vyplavování kortizolu (viz dále). Adrenalin má několik účinků. Metabolické účinky zvyšují glykémii. Adrenalin je nejrychleji vyplavený hormon a proto zajišťuje pro aktivovaný organizmus dostatek živin. Adrenalin štěpí zásobní formu glukózy – glykogen v játrech (glykogenolýza) a vede tak k hyperglykémii. Tento účinek je sice jen krátkodobý, zato velice rychlý. Svaly mají zásobu vlastní glukózy, proto adrenalin snižuje citlivost periferních receptorů pro inzulin, takže glukóza zůstává výhradně živinou pro mozek, kde jsou glukózové transportéry nezávislé na inzulinu.

Glukokortikoid kortizol vzniká v kůře nadledvin jako odpověď na zvýšenou sekreci ACTH. Jeho hlavním úkolem je zabezpečit pro organizmus dostatek živin a to i po spotřebování zásob energie v podobě jaterního glykogenu. Spouští proteokatabolismus, který vede ke štěpení bílkovin na peptidy a aminokyseliny. Z glukoplastických aminokyselin se v játrech glukoneogenezou vytvářejí nové molekuly glukózy. Aby však glukózu tak složitě vyrobenou nespotřebovaly svaly, které mohou mít i jiný zdroj energie, mimo vlastních zásob glykogenu tedy například mastné kyseliny, snižuje kortizol citlivost periferních receptorů pro inzulin, podobně jako adrenalin. Při akutním stresu kortizol navíc zvyšuje nespecifickou imunitu, dlouhodobě však imunitu naopak snižuje, hlavně protože proteokatabolismus brání tvorbě protilátek a dělení buněk. Kortizol podporuje aktivitu sympatiku a tak udržuje vazokonstrikční účinky sympatiku i  stresovou odpověď. Aktivovaný sympatikus naopak zvyšuje sekreci CRH a tím i kortizolu.

Růstový hormon (somatotropní hormon, STH) se při stresu zvyšuje také, ale jen krátkodobě přibližně na dvě hodiny. Při dlouhodobějším stresu se jeho sekrece snižuje. Růstový hormon má v souvislosti se stresem především metabolické účinky. Aktivuje lipolýzu a tím zvyšuje bezprostřední zdroj energie v podobě mastných kyselin.

Podobně působí prolaktin, jehož hladina se při stresu zvyšuje nejvíce, a to až stonásobně. Kromě metabolického účinku pravděpodobně akutně aktivuje imunitní odpověď. Na periferii totiž působí jako cytokin, váže se na receptory imunitních buněk a aktivuje T-lymfocyty a buněčnou imunitu. Při dlouhodobém stresu potlačuje prolaktin u žen ovulaci a omezuje reprodukci.

Aldosteron je hormon kůry nadledvin a strukturálně mineralokortikoid. Během stresové reakce se jeho sekrece zvyšuje nepřímo díky vazokonstrikci renálních arterií. Snížená perfuze ledvin zvýší sekreci enzymu reninu, který aktivuje angiotenzinogen na angiotenzin I a II a ten v kůře nadledvin navodí sekreci aldosteronu. Aldosteron působí, podobně jako ADH, v distálním tubulu ledvin. Zvyšuje zpětné vstřebávání sodíku, na němž je osmotickými silami navázána voda, a tak opět zvyšuje cirkulující objem. Angiotenzin II má kromě toho celkové účinky, zvyšuje vazokonstrikcí krevní tlak.

Sekrece hormonů štítné žlázy se během stresové odpovědi snižuje. Jediná výjimka je chlad. V chladu se zvýší koncentrace hormonů štítné žlázy, ale zřejmě se tak neděje zvýšením sekrece ze štítné žlázy, ale uvolněním T3 a T4 z tukové tkáně.

V mozku se vyplavením CRH zvýší sekrece některých neuromediátorů. Acetylcholin působí v mozku většinou jako excitační neuromediátor, který zvyšuje schopnost se soustředit, dopamin zrychluje schopnost se rozhodovat, čímž nemíníme, že dobře, a serotonin (tzv. hormon komfortu) zbavuje strachu.

Obr. 8.3: Stresové hormony

(CNS: stresor z centrálního nervového systému – strach, úzkost; PNS: periferní nervový systém – počitky, bolest; VNS: vegetativní nervový systém – změny homeostázy)

5.3 Ukončení stresu

Stresovou reakci je třeba ukončit, jinak přejde stresová odpověď do chronicity se všemi jejími důsledky. Za normálních okolností se postupně snižuje aktivita stresových os a převládne aktivita parasympatiku. Parasympatikus je silným antistresovým činitelem hlavně u mladých lidí. U starých lidí vyhasíná aktivita sympatiku pomaleji a ještě k tomu se daleko rychleji aktivují stresové osy, takže starší pacienti inklinují k chronickému stresu. Pravděpodobně to souvisí i s tím, že akutní stres pomáhá ukončit i hormon epifýzy melatonin, který se však ve vyšším věku produkuje v podstatně nižších koncentracích.

Aktivně slze stresovou reakci ukončit aktivací parasympatiku pomalým hlubokým dýcháním, například 6 krát za minutu, objem kolem 40% vitální kapacity.

5.4 Důsledky akutního stresu

Důsledky stresové odpovědi jsou velmi různorodé: záleží na intenzitě podnětu, jeho trvání a následné reakci. Mírný opakovaný stresvede k adaptaci, např. zvyšující se zátěž při tréninku vede k zvýšení tělesné trénovanosti. Krátkodobý intenzivní stres může vést k vývoji šoku, pokud je spojen například se silnou bolestí nebo krvácením, např. při infarktu, akutní pankreatitidě a polytraumatu. Může dokonce vést k náhlé smrti nebo psychickým důsledkům, které pak dlouhodobě přetrvávají a mohou se projevovat jako posttraumatická stresová nemoc.

Obr. 8.4:  Důsledky stresu

5.4 Chronický stres

Životní podmínky, přemíra hluku, informací a životní nejistota vede k chronickému stresu. V současné době je to velký problém, protože výrazně přispívá k zvýšení výskytu metabolického syndromu jako nemoci 21. století, v rámci kterého se vyskytuje obezita, hypertenze, dyslipidemie, snížená citlivost receptorů k inzulinu a hyperinzulinemie.

Dlouhodobý účinek  sympatiku na organismus je velmi komplexní a chronický stres tak vyvolává poruchy metabolické i orgánové. Zjednodušeně lze účinek rozdělit na čtyři základní mechanismy.

Cirkulační: zvýšení srdeční frekvence, zvýšení kontraktility srdce a periferní  vazokonstrikce.

Renální: zvýšení reabsorpce sodíku v ledvinách, zvýšení koncentrace angiotenzinu II stimulací tvorby jeho prekursorů v ledvinách.

Metabolicko-endokrinní: zvýšení sekrece ACTH, TSH, narušení uvolňování hormonů řídících sexuální funkce, zvýšení koncentrací cirkulujících katecholaminů stimulací jejich uvolnění z nadledvin.

Lokální: zvýšení tkáňové produkce katecholaminů a angiotenzinu.

Kombinací cirkulačních, renálních, metabolicko-endokrinních a lokálních účinků vzniká řada pozitivních zpětných vazeb, které vedou nejen k vzestupu TK, ale také například ke zvýšené agregaci krevních destiček, zvýšení koagulačních vlastností krve, zvýšení glykemie, porušení citlivosti receptorů k inzulinu, narušení metabolismu lipidů atd. .

Metabolické změny

 Adrenalin i kortizol zvyšují glykémii a snižují citlivost periferních receptorů k inzulinu, což vede k dalšímu zvyšování hladiny inzulinu. Hyperglykémie, hyperinzulinémie a porucha citlivosti receptorů pro inzulin je příčinou vzniku  diabetu mellitu 2. typu. Zvýšená sekrece inzulinu mění metabolismus tuků, vzniká dyslipidémie a hypercholesterolémie a všechny tyto vyvolané změny, diabetes i porucha metabolismu lipidů, urychlují vývoj aterosklerózy. Vzniká metabolický (Reavenův) syndrom. Metabolický syndrom může vzniknout i bez zjevného chronického stresu u pacientů s abdominálním (androidním) typem obezity.  Abdominálně uložený tuk je aktivní a mimo jiné produkuje kortizol, čímž aktivuje dlouhodobou stresovou odpověď. Kromě toho produkuje také rezistin tedy hormon, který snižuje citlivost inzulinových receptorů. (Více viz kapitola Metabolismus).

Orgánové změny

Chronicky zvýšená aktivita sympatiku zvyšuje krevní tlak. Mechanismus je stejný jako u akutní reakce, ale dlouhodobá vazokonstrikce způsobí hypertrofii medie arterií a tím fixaci hypertenze). Hypertenze je navíc potencovaná aktivací systému renin- angiotensin-aldosteron. Vysoký krevní tlak zvyšuje práci srdce, které přečerpává krev proti zvýšenému odporu, takže se postupně přizpůsobuje a hypertrofuje. K hypertrofii navíc přispívá zvýšená stažlivost, způsobená přímo adrenalinem, secernovaným z dřeně nadledvin. Adrenalin dále zvyšuje srdeční frekvenci, což zkracuje diastolu, dobu, kdy je myokard zásobován krví z koronárních arterií. To všechno přispívá ke zvýšení rizika vzniku ischemické choroby srdeční a její eskalaci v infarkt myokardu.

Obr. VIII.5  Vznik metabolického syndromu v důsledku chronického stresu

Další důsledky

Kromě metabolického syndromu vede dlouhodobý chronický stres k rozvoji vegetativních a psychosomatických poruch jako je hypertenze, žaludečních vředů, jejichž podkladem je dlouhodobá hypersekrece kortizolu, která nepřímo zvyšuje sekreci HCl v žaludku při sníženém prokrvení jeho stěny způsobeném aktivací sympatiku. Dlouhodobě zvýšená sekrece CRH poškozuje paměť atrofií hipokampu a mění sekreci některých neuromediátorů v CNS, což může vést ke změnám chování a depresím. Nezanedbatelné jsou také poruchy erekce a plodnosti, a to u žen hlavně zvýšením prolaktinu, u mužů pak snížením sekrece testosteronu.

5.4.1. Patologická stresová reakce

Stresová reakce může mít i patologickou podobu. U ve stáří se vzhledem ke snížení funkčních rezerv rozvine stresová odpověď daleko snáz, naopak je obtížnější ji ukončit.

Alkoholici požíváním velkého množství alkoholu spouštějí neustále sekreci CRH. Tím si v podstatě neustále aktivují a vyčerpávají stresovou odpověď a na skutečný stres pak fyziologicky odpovědět nemohou.

Pacienti s Addisonovou chorobou nebo Addisonovým syndromem nemají možnost odpovědět sekrecí kortizolu. Jejich stresová odpověď je neúplná a může neúměrně zatížit organismus. Pro poruchu sekrece hormonů kůry nadledvin se nemůže zvýšit glykémie a retinovat voda. V některých případech (Addisonská krize) může stres vést až ke smrti.

6 Patofyziologie vegetativního nervového systému

Vegetativní nervový systém ovlivňuje mnoho orgánů, systémů a jejich funkcí v těle, proto je jeho porucha provázena mnoha různorodými příznaky, podle toho, která část nebo jakým mechanismem je poškozena.

Snížená aktivita sympatiku vede k ortostatické (posturální) hypotenzi, poruchám pocení (anhidróze) a u mužů k poruchám ejakulace. Zvýšená aktivita parasympatiku vede k mióze, zvýšené motilitě a sekreci v trávicím traktu, k průjmům až k inkontinenci a priapismu. Snížená aktivita jednoho systému většinou zvýší aktivitu systému druhého. Například Hornerova trias, lokální poškození krčního sympatického ganglia, způsobí převahu parasympatiku s příznaky jako je ptóza víčka, mióza a enoftalmus.

Tab. VIII.3  Příznaky poruch vegetativního nervového systému

Nejčastější příznaky poruch vegetativního nervového systému
  Zvýšená aktivita sympatiku nebo snížená aktivita parasympatiku Zvýšená aktivita parasympatiku nebo snížená aktivita sympatiku
Kardiovaskulární systém Systémová hypertenze

Syndrom ortostatické intolerance

Selhávání baroreceptorového reflexu

Labilita krevního tlaku

Posturální hypotenze

Tachykardie Bradykardie
Potní žlázy, termoregulace Zvýšené pocení (chladné dlaně) Poruchy pocení (snížené)
Poruchy termoregulace
Intolerance tepla
GIT Snížená sekrece slin Zvýšená sekrece slin
Poruchy polykání (poruchy koordinace)
Snížená motilita žaludku, pocit předčasné plnosti Zvýšená motilita žaludku, zvýšená sekrece HCl
Zácpa Zvýšená motilita střev, průjem až inkontinence stolice
Respirační systém Hyperventilace Bronchokonstrikce, stridor
Vylučovací systém Porucha vyprazdňování močového měchýře (retence) Nykturie
Urgentní močení
Inkontinence
Pohlavní systém mužů Poruchy ejakulace Poruchy erekce, priapismus
Oko Ptóza
Mydriáza Abnormality zornic (mióza)
Snížená tvorba slz Zvýšená tvorba a sekrece slz

Poruchy vegetativního nervového systému mohou vzniknout v každém věku, některé z nich jsou dědičné. Ve vyšším věku jsou většinou často součástí neurodegenerativních onemocnění, jako je např. Parkinsonova choroba, nebo metabolických onemocnění, jako je např. diabetes mellitus. Obecně je můžeme rozdělit podle několika schémat.

Z hlediska původu

Primární , například různé typy dysautonomií, Shy Draggerův syndrom neboli „Multiple system atrophy“ (MSA), autonomní degenerace spojená s Parkinsonovou chorobou

Sekundární, například poruchy způsobené autoimunitním zánětem při Guillain-Barré syndromu (viz dále), metabolickým onemocněním při diabetu mellitu nebo chronickém selhávání ledvin, úrazem atd.

Z hlediska rozsahu

Lokalizované, jako je Hornerova trias, poruchy pocení na horní polovině těla u diabetiků, poruchy polykání u diabetiků, Parkinsoniků, alkoholiků

Generalizované, například synkopa při přechodném snížení aktivity sympatiku u mladých dívek v horkém a vydýchaném prostředí, MSA, atd.

Poruchy mohou vzniknout různými mechanismy a na různých úrovních. Pro přehled jsou poruchy vegetativního nervového systému rozděleny do několika skupin podle dominantní problematiky. Následující výčet neposkytuje úplné informace spadající do speciální patofyziologie.

6.1 Poruchy tvorby a výdeje katecholaminů

Deficit dopamin β- hydroxylázy je deficit enzymu, který je nutný pro tvorbu noradrenalinu. Onemocnění se projevuje jako úplný výpadek sympatické aktivity, u pacienta je nalezen nízký krevní tlak, snížená schopnost reakce na zátěž, není stresová odpověď.

Feochromocytom je nádor z chromafinních buněk dřeně nadledvin. Produkuje velké množství adrenalinu a noradrenalinu, které se zpočátku nárazově vyplavují do krevního oběhu a způsobují záchvaty hypertenze, případně tzv. “flush” jako zarudnutí kůže.

6.2 Centrální autonomní poruchy

Shy-Dragerův syndrom („Multiple system atrophy“ – MSA) je nepříliš četné, ale progresivní onemocnění, způsobené degenerací substantia nigra vyvolávající parkinsonské příznaky, mozečku způsobující mozečkovou ataxie a vegetativního systému, jehož porucha se projevuje jako těžká ortostatická hypotenze, impotence, poruchy močení a další.

6.3 Poruchy na úrovni baroreceptorů, prodloužené míchy a míchy

6.3.1 Zvýšená aktivita sympatiku

Syndrom ortostatické intolerance se občas vyskytuje u mladších lidí, kteří reagují na změnu polohy tachykardií, hypertenzí, bolestmi hlavy, pocením a zvracením. Mechanizmem je pravděpodobně zvýšená citlivost baroreceptorů.

Selhávání baroreflexu může být způsobeno také poruchou ncl. tractus solitarii, pravděpodobně degenerací. Pacient má nestabilní tlak a přehnanou reakci sympatiku na chlad.

6.3.2 Snížená aktivita autonomních center

Neurokardiogenní (vazovagální) synkopy jsou typické především u mladých lidí, hlavně ve vydýchaném horkém prostředí. Kardiogenní centra v prodloužené míše jsou na přechodnou dobu méně aktivní, vznikne bradykardie a hypotenze. Projeví se to kolapsem „mdlobou“.

6.3.2 Poruchy na úrovni míchy

Syndrom familiární dysautonomie (Riley-Day syndrom) je autozomálně dominantně dědičný. Je způsoben nekompletním vývojem senzorických a vegetativních receptorů a projevuje se zpočátku poruchami senzoriky, nedostatkem slz a vazovagálními synkopami, později se přidává labilní krevní tlak, pocení, porucha stresové odpovědi a další příznaky. Vyskytuje se především u skupiny tzv.  Aškenazkých Židů, což je skupina populace německého původu s vyšším výskytem vrozených poruch metabolismu, např. cystickou fibrózou, hemofilií.

Bradburyho-Egglestonův syndrom (Pure autonomic failure, PAF) je způsoben degenerací intermediolaterálních provazců v míše. Projevuje se hlavně posturální hypotenzí, retencí moči, zácpou a pocením.

6.3.3 Periferní autonomní poruchy

Akutní idiopatická polyneuropatie (Guillain-Barré sy) – demyelinizační onemocnění autoimunitního původu. Má kromě paréz a bolestí často také poruchu periferního vegetativního systému. Vyskytují se zejména poruchy srdečního rytmu, jako je paroxysmální tachykardie či bradykardie až asystolie po odsávání z trachey nebo Valsalvově manévru, ortostatická hypotenze a paroxysmální hypertenze.

Diabetická polyneuropatie se projevuje také jako porucha autonomních funkcí u diabetiků. Mohou být přítomny poruchy regulace pocení a prokrvení.

6.3.4 Poruchy VNS způsobené úrazem

Syndrom autonomní dysreflexie je komplikace po poraněních míchy. Nejzávažnější je po poškození nad segmentem T6. Při aktivaci sympatiku, např. naplněním močového měchýře, se vazokonstrikcí v GIT zvýší výrazně krevní tlak díky aferentním vláknům. Vzhledem k tomu, že porucha blokuje eferentní inervaci, vysoký krevní tlak přetrvává, protože nemohou relaxovat cévy v GIT. Jedná se vlastně o prodlouženou „centralizaci krevního oběhu“, jak ji známe ze stresové reakce.

Mimo ovlivnění VNS se poranění míchy výše od etáže T6 se může projevovat i jako různá forma narušení respiračních funkcí.

Neurogenní šok vzniká důsledkem generalizované vazodilatace způsobené poruchou míchy v hrudní oblasti. Úrazem je poškozen sympatikus neboli  thorakolumbální systém, a to nejčastěji při úrazech kolem T5, a dojde ke ztrátě cévního tonu především v oblasti gatrointestinálního traktu. Tím se sníží žilní návrat a relativně se sníží cirkulující objem. Tkáně jsou hypoperfundované, aktivují se kompenzační mechanismy, ale sympatikus se nemůže zapojit. Rozvíjí se šok.

6.3.5 Poškození vegetativního systému otravou

Organofosfáty jsou látky, které jsou blokují účinek acetylcholiesterázy, enzymu, který degraduje acetylcholin. V synapsích se tak hromadí velké množství acetylcholinu, který může dlouhodobě působit a vazbou na receptory vyvolat různé příznaky. Organofosfáty byly původně vyvinuty jako bojový plyn s názvy sarin, soman a tabun. Dnes se hojně používají jako insekticidy. Účinky organofosfátů se dají rozdělit podle receptorů, na které působí.

Účinky

Nikotinové dané aktivací ganglií sympatiku i parasympatiku se projevují jako změny krevního tlaku, srdeční aktivity, metabolické změny, ale i jako křeče vzhledem k přítomnosti nikotinových receptorů na nervosvalové ploténce.

Muskarinové jsou periferně parasympatické. Jedná se zejména o slinění, slzení, močení, průjem, zvýšenou motilitu a sekreci v GIT a zvracení. Patří sem i bronchokonstrikce a zvýšená sekrece hlenu v bronších.

"SLUDGE“ (bláto) (S: salivation (slinění), L: lacrimation (slzení), U: urination, (močení), D: diarrhoe (průjem), G: gastrointestinal motility (zvýšená motilita a sekrece v GIT), E: emesis (zvracení)).

Centrální nervové účinky, protože v CNS se acetylcholin vyskytuje jako mediátor převážně s excitačními účinky. Z počátku jsou účinky dráždivé, pak tlumivé. Objevují se bolesti hlavy, závratě, pocit strachu, mióza, může dojít až k bezvědomí.

Atropin je kompetitivní antagonista a blokátor acetylcholinových muskarinových receptorů. V přírodě se vyskytuje v některých jedovatých rostlinách, například v rulíku zlomocném nebo durmanu. Zablokováním muskarinových receptorů při otrvě převáží účinek sympatiku. Většinou vzniká psychický i motorický neklid, sucho v ústech, tachykardie a mydriáza. Atropin se používá jako farmakum i na potlačení muskarinových příznaků u otravy organofosfáty.