Психофизиологические маркеры стресса

 

Согласно трехкомпонентной теории экстремальных состояний С.Б.Парина, Е.В.Голанова [280], стресс – это неспецифическая трехстадийная защитная системная реакция организма на повреждение или угрозу повреждения. Причем для данной реакции характерно «наличие большого разнообразия психологических, поведенческих реакций на первом этапе оценки уровня угрозы, но после запуска защитных механизмов она характеризуется весьма однообразными физиологическими проявлениями» [285]. На физиологическом уровне стресс отражается в последовательном доминировании трех стресс-регуляторных систем: САС (симпатоадреналовая), ГГАС (гипоталамо-гипофизарно-адреналовая), ЭОС (эндогенная опиоидная) [296; 280] (Рисунок 6).

Объективный стимул, воспринимаемый как повреждение, или его угроза, запускает стресс-активацию и называется стресс-фактором. На информационном уровне фактором запуска стресс-активации является сигнал о чрезмерном рассогласовании двух образов: желаемого и реального, предсказанного и реального, необходимого и реального.

Рис. 6. Динамика относительной активности 3-х стресс регуляторных нейрохимических систем при шоке и стрессе [по: 280].

Стоит упомянуть, что некоторые исследователи различают состояния острого стресса как единичной реакций на стресс-фактор и хронического стресса как результата череды реакций острого стресса [7]. В нашей работе рассматривается только состояние острого стресса.

Основываясь на трехкомпонентной теории экстремальных состояний, можно выделить ряд критериев, которым должен соответствовать маркер стресса. Маркер состояния – это признак, специфичный для конкретного состояния, то есть при других состояниях он отсутствует. Тогда вегетативные (а желательно и любые другие) маркеры острого стресса должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Динамичность. Так как стресс – это процесс, разворачивающийся во времени, то маркер стресса должен быть динамическим, а не точеным.

2. Стадийность. Так как стресс-активация реализуется через характерную только ей последовательность стадий доминирования нейрохимических регуляторных систем, то динамика показателя, или набора показателей, выступающего в роли маркера, должна включать в себя последовательно сменяемые фазы.

3. Инвариантность относительно характера стрессогенного контекста. Поскольку стресс - это неспецифическая активация, то маркер стресса должен воспроизводиться при эмоциональных, физических и когнитивных нагрузках, формирующих чрезмерное рассогласование.

4. Редуцированность. Так как при экстремальных состояниях наблюдается редукция разнообразия нейрохимических механизмов регуляции.

Таким образом, воздействие стимулов, которые воспринимаются как угроза, приводит к запуску нейрохимических механизмов, которые функционально обеспечивают защиту живой биологической системы [101; 175]. В результате острый стресс вносит изменения во многие биологические функции. Эти изменения по своей сути являются маркерами острого стресса. Утвержденные физиологические и психологические маркеры острого стресса являются важным инструментом исследовательской и клинической практики в области опасных состояний. Из всех известных маркеров стресса можно выделить две группы: прямые и косвенные.

Прямые маркеры стресса – те физиологические процессы, которые задействованы непосредственно в реализации стресс-активации. На физиологическом уровне отыгрывают в первую очередь показатели гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы (например, повышение уровня кортизола в слюне) [75], иммунной системы [181]; вегетативной нервной системы [220], периферической нервной системы [227].

Косвенные маркеры стресса – те психологические изменения, которые являются результатом перестройки физиологических процессов. Психологически острый стресс можно рассматривать как негативный субъективный опыт [97], который может как положительно, так и отрицательно сказываться на когнитивных функциях [123; 180].

Для начала рассмотрим физиологические маркеры стресса, так как, несмотря на свои недостатки (для их использования необходимы инвазивные методы, практически отсутствует возможность непрерывного мониторинга), они являются наиболее верифицированными.

Ввиду участия в реализации стресс-активации симпатоадреналовой и гипоталамо-гипофизарно-адреналовой систем, многие исследователи используют в качестве маркеров стресса уровень адренокортикотропного гормона, адреналина, норадреналина в крови и кортизола в крови и слюне [35; 79; 109; 100; 109]. Здесь важно уточнить, что как маркер рассматривается именно возрастание этих показателей – периодичность их изменений не учитывается. Кроме того, важно, что другие работы демонстрируют возрастание этих показателей и при физической нагрузке [51]. Работ, в которых была бы проведена дифференциация физической нагрузки и стресс-активации по уровню кортизола, адреналина или адренокотртикотропного гормона мы не обнаружили.

В изменениях работы сердечно-сосудистой системы выделяют следующие маркеры острого стресса: повышение артериального давления, повышение ЧСС [35; 36; 47; 162; 221; 100; 38; 79; 104]. При этом максимумы этих показателей по времени весьма вариативны в разных исследованиях: от 3 до 30 мин.

Относительно динамики показателей ВСР при стрессе литературные данные весьма противоречивы. В таблице 3 представлены результаты эмпирических исследований вариабельности сердечного ритма в различных стрессогенных контекстах. Некоторые исследования демонстрируют отсутствие изменений ВСР (дисперсии) [165] и выраженности дыхательной аритмии в ритме сердца [8] при наличии стресс-факторов, в то время как другие авторы показывают высокую степень изменчивости спектральных показателей ВСР (LF, HF, LF/HF) [112]. Такие противоречия результатов могут объясняться разной программно-аппаратной базой исследователей.

Заключая перечисление физиологических маркеров стресса, хочется акцентировать внимание на следующем моменте. Несмотря на то, что эндогенная опиоидная система активна на всех 3-х стадиях стресса [280], изменение уровеня опиоидных пептидов в крови, как правило, не рассматривается в современных исследованиях как возможный, сугубо специфичный для стресса маркер.

Психологические (субъективные) и поведенческие реакции на стресс-стимул могут быть весьма разнообразны. Как правило, стресс сопровождается повышением уровня тревожности [36; 184; 100; 161; 166; 213], увеличивается негативный настрой (по шкале PANAS) [73; 223; 161; 162; 47].

Очень интересные результаты наблюдаются в работах по исследованию когнитивных функций при стрессе. В работах Полевой С.А. с соавторами [287; 288] показано снижение уровня функциональной межполушарной асимметрии, и перестройка структуры функции цветоразличения в сторону доминирования порога в диапазоне синих цветов при экзаменационном стрессе.

В исследованиях процессов памяти наблюдаются противоречия. Одни работы демонстрируют улучшение показателей воспроизведения после стрессового воздействия [63; 134], другие – отсутствие изменений [87], третьи – ухудшение [155]. Buchanan и Tranel [30], вероятно, разрешили это противоречие, показав снижение показателей воспроизведения на эмоционально-нейтральные стимулы (при отсроченном воспроизведении), и улучшение – на эмоционально насыщенные стимулы. Аналогично в работах Smeets et al.[177] и Wiemers et al. [218] испытуемые продемонстрировали более высокие результаты запоминания стресс-релевантной информации.

Кроме процессов памяти, стресс увеличивает время реакции на простые и сложные стимулы [174], а также влияет на более сложные когнитивные процессы: переключаемость [148; 149], творческие задачи [4], принятие решений, связанных с риском [141; 208].

Таким образом, на данный момент выделен некоторый список психофизиологических маркеров стресса. Однако среди них сложно найти удовлетворяющий сформированным нами критериям. Ни один из них не имеет строгой специфичности к стрессу. Измерения в исследованиях осуществляются дискретно (срезы показателей во времени), непрерывная динамика показателей не рассматривается. С этим, вероятно, связаны противоречия эмпирических данных – измерения выпадают на разные стадии стресса, которые характеризуются разной структурой нейрохимической регуляции.