Come reagisce il corpo quando siamo stressati (stress risposte)
Questo articolo di Greta Manoni parla di risposte allo stress. Cosa fa il nostro corpo quando siamo stressati? Quali sono i meccanismi biologici di risposta allo stress? Vediamolo qui di seguito
Gli effetti dello stress a breve termine. Come reagisce il corpo
Sebbene le risposte biologiche che fanno seguito all’esposizione di stressor siano diversificate in base ai diversi tipi di stressor, il meccanismo di risposta è stereotipato e coinvolge in serie: prima una risposta istantanea, mediante stimolazione del sistema simpatico midollare del surrene; successivamente una risposta ritardata, mediante l’azione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene.
Le risposte allo stress possono pertanto essere raggruppate in due categorie differenti.
Il primo raggruppamento riguarda le risposte istantanee
Risposte istantanee allo stress
Le risposte istantanee sono dovute alla natura e alla fisiologia del sistema nervoso simpatico, che utilizza neurotrasmettitori già sintetizzati e immagazzinati. La risposta autonoma dell’organismo allo stress, descritta per la prima volta da Walter Cannon nel 1920 come sindrome della “lotta o fuga”, consiste in un rilascio massivo di catecolamine (Cannon, 1939). Tale risposta ha origine all’interno del tronco encefalico, è immediata ma di breve durata, e agisce attraverso la stimolazione delle vie efferenti simpatiche e parasimpatiche che portano ad alterazioni rapide degli stati fisiologici, grazie all’innervazione degli organi bersaglio (Herman e Ulrich-Lai, 2009).
La risposta veloce è basata sull’uso di neurotrasmettitori (veloci da sintetizzare e facili da rilasciare perché immagazzinati in vescicole). Essa permette il rilascio nel circolo sanguigno da parte della midollare del surrene di catecolamine, specialmente noradrenalina e adrenalina (si spiega così la tachicardia, la contrazione muscolare e altri fattori tipici della risposta “fight or flight”).
Risposte ritardate allo stress
- Le risposte ritardate sono dovute invece alla natura e alla fisiologia del sistema endocrino e neuroendocrino. Queste includono la recezione dello stressor, l’attivazione della trascrizione di proteine sintetizzanti gli ormoni, la sintesi di ormoni e il rilascio di questi ultimi nel circolo umorale. La risposta lenta è pertanto basata sugli ormoni che, a differenza dei neurotrasmettitori, sono prodotti solo dopo molto tempo (ore o giorni). Questo tipo di risposta permette il rilascio nel circolo sanguigno di ormoni (corticosteroidi). La risposta neuroendocrina è stata descritta da Selye ed è mediata dall’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene.
La fight-or-flight response (combatti o fuggi)
La fight-or-flight response (detta anche hyperarousal, ipereccitazione o reazione acuta da stress) è una reazione neuronale fisiologica che si manifesta in risposta ad un evento percepito come pericoloso per la propria incolumità o dei propri cari.
Il sistema nervoso autonomo è il principale meccanismo che controlla la fight or flight response. Esso rappresenta un sistema di controllo che agisce in modo ampiamente inconscio e regola frequenza cardiaca, digestione, frequenza respiratoria, reazione pupillare, minzione, ed eccitazione sessuale.
Come reagisce il cervello allo stress
Il suo ruolo è mediato da due distinti componenti: il sistema nervoso simpatico e il sistema nervoso parasimpatico. Il sistema nervoso simpatico ha origine nel midollo spinale ed ha la funzione principale di attivare i mutamenti fisiologici che avvengono nella fight-or-flight response. Questa componente del sistema nervoso autonomo utilizza e attiva il rilascio di noradrenalina nella reazione. Il sistema nervoso parasimpatico ha origine nel midollo spinale sacrale e nel bulbo, che circondano fisicamente l’origine simpatica, ed agisce di concerto con il sistema nervoso simpatico. La sua funzione principale è attivare la reazione che riporta il corpo all’omeostasi dopo la risposta di attacco o fuga. Questo sistema utilizza e attiva il rilascio del neurotrasmettitore acetilcolina.
La risposta combatti o fuggi inizia nell’amigdala: la sede delle nostre emozioni
La reazione fight-or-flight inizia involontariamente nell’amigdala, che innesca una risposta neurale nell’ipotalamo. La reazione iniziale è seguita dall’attivazione della ghiandola pituitaria e dalla secrezione dell’ormone ACTH (ormone adrenocorticotropo). Il surrene si attiva quasi contemporaneamente, attraverso il sistema nervoso simpatico, e rilascia l’ormone adrenalina.
Il rilascio di messaggeri chimici provoca la produzione dell’ormone cortisolo, che aumenta la pressione del sangue e sopprime il sistema immunitario. La risposta iniziale e le reazioni successive vengono suscitate nello sforzo di creare un picco di energia.
Questo picco di energia è attivato dall’adrenalina collegata agli epatociti e dalla conseguente produzione di glucosio. Inoltre, la circolazione di cortisolo determina la conversione degli acidi grassi in energia disponibile, che prepara i muscoli di tutto il corpo alla reazione. Infatti gli ormoni catecolamine, come l’adrenalina e la noradrenalina, facilitano le reazioni fisiche immediate associate ad un’azione muscolare violenta. I mutamenti fisiologici che avvengono durante la fight-or-flight response sono quindi attivati per dare al corpo maggior vigore e velocità, anticipando la necessità di combattere o di correre.
Fisiologia dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene nello stress (HPA)
L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene è il principale mediatore ormonale della risposta allo stress. In situazioni stressanti, infatti, i centri corticali e sottocorticali modulano l’attivazione del nucleo paraventricolare dell’ipotalamo, il quale stimola una reazione neuroendocrina vitale per il mantenimento dell’omeostasi. L’attivazione del nucleo paraventricolare induce il rilascio di corticotropina (corticotropin releasing hormone, CRH); il CRH raggiunge l’ipofisi anteriore e stimola le cellule che producono l’ormone adrenocorticotropo (adrenocorticotropic hormone, ACTH). L’ACTH viene rilasciato dall’ipofisi nel circolo sistemico e raggiunge la corteccia surrenale dove induce la produzione e secrezione di glucocorticoidi. I glucocorticoidi sono una classe di ormoni steroidei.
Cortisolo: l’ormone dello stress
Nell’uomo il principale glucocorticoide è il cortisolo. In condizioni basali l’organismo produce dagli 8 ai 25mg al giorno di cortisolo, che può facilmente raddoppiare in condizioni di stress. La maggior parte degli steroidi idrofobi (come il cortisolo) è legata a proteine di trasporto nel plasma.
Questi ormoni si legano tipicamente a recettori di membrana che attivano sistemi di secondi messaggeri, producendo riposte cellulari rapide e non genomiche. Tuttavia, i recettori degli ormoni steroidei sono localizzati anche nel citoplasma o nel nucleo delle cellule. Solo l’ormone libero (ovvero non accoppiato a proteine di trasporto) può diffondersi all’interno della cellula bersaglio e legarsi ai suoi recettori. Il complesso recettore-ormone può inoltre legarsi al DNA ed attivare o reprimere la trascrizione di uno o più geni, producendo risposte “lente” genomiche.
I geni attivati o repressi sono trascritti a nuovo mRNA che diffonde nel citoplasma. La traduzione produce quindi nuove proteine per i processi cellulari (come rappresentato nella figura 1). Il cortisolo è fortemente legato ad una sua proteina plasmatica, la CBG, pertanto la sua frazione biodisponibile (circa il 10%) è quella libera; questa può entrare nelle cellule e legarsi ai recettori intracellulari per i glucocorticoidi, inducendo effetti genomici.
La regolazione dell’asse ipofisi ipotalamo corticosurrene nello stress (risposte)
La regolazione dell’asse HPA avviene attraverso meccanismi inibitori di feedback negativo. Il cortisolo esercita infatti un feedback negativo sull’ACTH, e a tal fine esso interagisce con i recettori per i glucocorticoidi situati nell’ippocampo, nell’ipotalamo e nell’ipofisi. La contraddizione interna di tale sistema consiste nella differenza tra gli effetti a breve e a lungo termine dei glucocorticoidi. Infatti questi, quando secreti in modo transitorio, aiutano la sopravvivenza poiché mobilizzano l’energia, aumentano il tono cardiovascolare e potenziano l’attività immunitaria; ma l’eccessiva quantità di glucocorticoidi può aumentare il rischio di ipertensione, diabete mellito II, ulcera gastro-duodenale e soppressione immunitaria.
Il cortisolo ha anche funzioni positive per la salute
Contrariamente all’opinione comune, tuttavia, in un individuo sano giuste dosi di cortisolo sono fondamentali per una buona salute psicofisica. Come abbiamo visto in precedenza, la sua secrezione episodica fa parte dell’attività simpatica di attacco o fuga (fight or flight) e sostiene l’omeostasi dell’organismo di fronte alla minaccia, in quanto stimola le vie cataboliche agendo sul metabolismo di proteine, lipidi e glucidi.
Il cortisolo serve anche al metabolismo dei nutrienti
Inoltre la secrezione di cortisolo, specie ai pasti misti/proteici, è fisiologicamente corretta e favorisce il metabolismo dei nutrienti, promuovendo la sintesi di glicogeno epatico e la glicogenesi; stimolando la sintesi di enzimi epatici e regolando in parte l’escrezione e la distribuzione dell’acqua corporea (aumentando quindi la disponibilità di energia). Il cortisolo incrementa, infine, la pressione arteriosa per sostenere un eventuale sforzo fisico e favorisce l’immunoreattività, modulando la risposta immunitaria al fine di “spegnere” le infiammazioni in modo fisiologico, senza compromettere la risposta immunitaria da un lato e impedendo la cronicizzazione dall’altro.
Scrivi a Igor Vitale
