Stress, physiologische Perspektive

Der Spezialist Pablo Arrondo behandelt in diesem Artikel den Stress aus physiologischer Perspektive. Konkret erklärt er das Verteidigungssystem zur Bewältigung aversiver Reize, bei dem physiologische Reaktionen auftreten, die Veränderungen in den neuronalen Mechanismen bewirken.

Hypothalamus, Depression, Glukokortikoid-Rezeptoren, Cortisol, Corticosteron, Nebennieren

Im Laufe der Evolution haben Tiere ein Abwehrsystem entwickelt, um aversiven Reizen zu begegnen, bei dem eine Reihe physiologischer Reaktionen auftreten, die Veränderungen in den neuronalen und endokrinen Mechanismen bewirken und dem Organismus ermöglichen, die Homöostase aufrechtzuerhalten (McEwen, 2008).

Es treten hauptsächlich zwei physiologische Mechanismen auf:

Zum einen reagiert die sympathisch-adrenomedulläre Achse (SAM) sehr schnell auf Stressoren, da sie das sympathische Nervensystem und das Nebennierenmark umfasst. Ein Beispiel für ihre Reaktionsfähigkeit ist die Verdopplung der Herzfrequenz nach dem Reiz, wodurch der Organismus auf eine bedrohliche Situation vorbereitet wird. Bei dieser Reaktion auf den Stressor werden Neuronen des paraventrikulären Nukleus im Hypothalamus, des Nucleus tractus solitarius und des Locus coeruleus im Hirnstamm aktiviert. Die Neuronen dieser Strukturen setzen Adrenalin und Noradrenalin (Katecholamine) frei, die die Zellen der vom sympathischen System aktivierten Organe erreichen, sodass die adaptiven Funktionen von Kampf oder Flucht beispielsweise verstärkt werden (Guyton & Hall, 2005).
Zum anderen die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA), bei der Neuronen des paraventrikulären Nukleus im Hypothalamus Axone zur mittleren Eminenz projizieren, wo das Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH) ausgeschüttet wird. Dieses stimuliert wiederum die Adenohypophyse (Hypophyse) zur Sekretion des adrenocorticotropen Hormons (ACTH). ACTH richtet sich an die Rinde der Nebennieren (Fasziculata und Reticularis), die in der Nähe der Nieren liegen und bei Tieren Glukokortikoide (Morén, 2007) und beim Menschen Cortisol (Gómez & Escobar, 2006) ausschütten. Dieses Hormon versorgt die Körperorgane mit mehr Energie, indem es den Glukosespiegel angemessen aufrechterhält.

Später wirkt das in der Nebennierenrinde produzierte Cortisol durch negatives Feedback auf das System und hemmt Hypothalamus und Hypophyse, wenn es sich an die im Gehirn vorhandenen Glukokortikoidrezeptoren bindet (McEwen, Weiss & Schwartz, 1968).

Glukokortikoide (Cortisol oder Corticosteron) binden außerdem an Mineralokortikoidrezeptoren (MR), die in limbischen Strukturen des Gehirns stärker vertreten sind als die GR. Letztere finden sich vermehrt in anderen Bereichen des zentralen Nervensystems (Chao, Choo & McEwen, 1989; Van Eekelen, Jiang, De Kloet & Bohn, 1988).

Die MR haben eine viel höhere Bindungskapazität für Corticosteron oder Cortisol, etwa zehnmal höher als die der GR (Reul & De Kloet, 1987). Daher sind sie im Normalzustand bereits aktiviert, und wenn eine große Menge Cortisol freigesetzt wird, aktiviert dieses die GR, die dann die Synthese von CRH und ACTH hemmen.

Das System kehrt in den Ruhezustand zurück, bereit für eine weitere Stresssituation. Wenn stressauslösende Reize über längere Zeit anhalten, funktioniert das negative Feedback nicht mehr richtig und kann eine physische oder psychische Störung auslösen (Jimenez, Gutierrez, Dominguez & Contreras, 2008).

Stress und Major Depression

Stress und Major Depression teilen viele Merkmale, da die am jeweiligen Prozess beteiligten Gehirnstrukturen und -bahnen ähnlich sind (Gold & Chrousos, 1999). Außerdem wurde beobachtet, dass einige depressive Patienten die Größe der Nebennieren (Montes, 2004) vergrößern, die an der stressbedingten Produktion von Glukokortikoiden beteiligt sind, ebenso wie bei experimentellen Tieren (Grippo, Francis, Beltz & Johnson, 2005; Rygula, Abumaria, Domenici, Hiemke & Fuchs, 2005).

Es ist wichtig zu wissen, welche mit dem Stress verbundenen Faktoren Indikatoren für eine Vulnerabilität für die Entstehung von Krankheiten sind. Zum Beispiel können stressige Ereignisse in der Kindheit tatsächlich Erkrankungen im Erwachsenenalter hervorrufen (McCrory, De Brito & Viding, 2012; Bremme & Vermetten, 2001; Heim & Binder, 2012).

Darüber hinaus kann die Art und Weise, wie jede Situation bewältigt wird, ein entscheidender Faktor für die Entstehung zukünftiger Erkrankungen sein. So ist beispielsweise eine passive Strategie ein Risikofaktor für eine Major Depression, während eine aktive Strategie ein Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist (Koolhaas, 2008).