Fyziológia stresu

Definícia stresu a rámec fyziologickej odpovede

Stresová reakcia je mnohovrstevný súbor neuroendokrinných, autonómnych, imunitných a metabolických procesov, ktoré zabezpečujú adaptáciu organizmu na reálne alebo vnímané hrozby. Jej cieľom je mobilizácia zdrojov pre okamžitý výkon („fight-or-flight“) a následné obnovenie homeostázy. Z krátkodobého hľadiska je stresová odpoveď adaptačná; pri chronickej aktivácii vedie k alostatickej záťaži a poškodeniu tkanív.

Stresové osy: rýchla SAM a pomalšia HPA os

• SAM os (sympato-adrenomedulárna): Hypotalamus aktivuje sympatikus → uvoľnenie noradrenalínu z postgangliových neurónov a adrenalínu z drene nadobličiek. Výsledkom je tachykardia, vazokonstrikcia v koži a viscerách, vazodilatácia vo svaloch, bronchodilatácia a akútna mobilizácia glukózy.
• HPA os (hypotalamo–hypofýzo–adrenálna): Paraventrikulárne jadrá hypotalamu uvoľňujú CRH a vasopresín → adenohypofýza sekrécia ACTH → kôra nadobličiek produkcia glukokortikoidov (kortizol). Kortizol zabezpečuje glukoneogenézu, lipolýzu, moduláciu imunity a spätnou väzbou tlmí CRH/ACTH.

Neuroanatomické základy a senzorika hrozieb

• Amigdala: rýchle hodnotenie saliencie a hrozby; aktivuje hypotalamus a mozgový kmeň.
• Hipokampus: kontextové učenie a inhibičná kontrola HPA cez mineralokortikoidové (MR) a glukokortikoidové (GR) receptory.
• Prefrontálna kôra (PFC): kognitívna kontrola, reappraisal, top-down modulácia amigdaly.
• Insula a ACC: interocepcia, prierez bolesti, emócií a autonómnej regulácie.

Humorálni mediátori stresovej reakcie

• Katecholamíny (adrenalín, noradrenalín): pôsobia na α/β-adrenergné receptory; zvyšujú srdcovú frekvenciu, kontraktilitu, glykogenolýzu, lipolýzu.
• Glukokortikoidy (kortizol): jadrové receptory GR/MR; transaktivácia metabolických génov, transrepresia prozápalových transkripčných faktorov (napr. NF-κB).
• CRH, AVP: centrálna facilitácia úzkosti a vigilancie; periférne modulačné účinky.
• Neuropeptidy a monoamíny: neuropeptid Y, endokanabinoidy, dopamín, serotonín – jemné doladenie odpovede a správania.

Autonómny nervový systém: sympatikus vs. parasympatikus

Akútna stresová reakcia je charakterizovaná sympatickou dominanciou: pozitívna chronotropia a inotropia, redistribúcia perfúzie, zrýchlené dýchanie a inhibícia motility GIT. Parasympatikus (vagus) zaisťuje vagal brake, ktorý v rekonvalescencii obnovuje variabilitu srdcovej frekvencie (HRV) a tráviace funkcie. Nízka HRV je markerom zhoršenej autonómnej pružnosti a zvýšenej alostatickej záťaže.

Metabolické a energetické prerozdelenie

• Glukóza: kortizol a katecholamíny stimulujú glykogenolýzu a glukoneogenézu; vzniká stresová hyperglykémia.
• Lipidy: aktivácia hormón-senzitívnej lipázy → lipolýza a zvýšené FFA; dlhodobo prispieva k inzulínovej rezistencii.
• Proteíny: proteolýza vo svaloch ako substrát glukoneogenézy; pri chronickom strese sarkopénia a slabosť.

Imunitná modulácia: imunosupresia aj prozápal

Akútne glukokortikoidy tlmia nadmerný zápal, stabilizujú membrány a znižujú produkciu cytokínov (IL-1β, TNF-α). Chronický stres však vedie k glukokortikoidovej rezistencii imunitných buniek, k nízkoúrovňovému zápalu a zvýšenej náchylnosti na infekcie i civilizačné choroby. Sympatikus cez β2 receptory mení migráciu a polarizáciu leukocytov.

Kardiovaskulárne a respiračné efekty

• Kardiovaskulárny systém: zvýšený srdcový výdaj, periférna rezistencia a artériová tuhosť; dlhodobo hypertenzia, endoteliálna dysfunkcia, aterogenéza.
• Dýchací systém: bronchodilatácia a zvýšená ventilácia; pri úzkosti hyperventilácia a respiračná alkalóza.

Gastrointestinálne a mikrobiálne osy

Stres znižuje motilitu žalúdka, zvyšuje črevnú priepustnosť a mení zloženie mikrobioty. Osa gut–brain (vagus, cytokíny, metabolity SCFA) obojsmerne ovplyvňuje stresovú reaktivitu, náladu a zápal. Chronický stres asociuje s funkčnými poruchami GIT (IBS, dyspepsia).

Reprodukčná a rastová os

Glukokortikoidy inhibujú GnRH/LH/FSH, znižujú gonadálne steroidy a fertilitu; u mužov pokles testosterónu, u žien poruchy cyklu. Dlhodobo je tlmený aj rastový hormón a IGF-1, čo ovplyvňuje anabolizmus a hojenie.

Neuroplasticita, pamäť a spánok

• Hipokampus: akútne zlepšenie konsolidácie pamäti; chronicky redukcia dendritickej arborizácie a neurogenézy.
• PFC: dlhodobý stres oslabuje exekutívu a kognitívnu flexibilitu, posilňuje návykové okruhy.
• Spánok: narušenie architektúry (REM/NREM), fragmentácia; znížené glymfatické čistenie a horšia emočná regulácia.

Cellulárne mechanizmy: redox, UPR a HSP

• Oxidačný stres: zvýšená produkcia ROS/RNS pri sympatickej aktivácii; poškodenie DNA, lipidov a proteínov.
• Unfolded Protein Response (UPR): stres endoplazmatického retikula aktivuje PERK/IRE1/ATF6 dráhy; adaptácia alebo apoptóza.
• Proteíny tepelného šoku (HSP): chaperóny stabilizujú proteómy, podporujú prežitie buniek.

Akútny vs. chronický stres: eustres a distres

Krátkodobý eustres zvyšuje výkon podľa zákona Yerkesa–Dodsona (obrátané U). Distres pri dlhodobej záťaži vedie k poruche negatívnej spätnej väzby HPA, glukokortikoidovej rezistencii, zhoršenej HRV a kumulatívnej alostatickej záťaži (arteriálna hypertenzia, inzulínová rezistencia, depresívne spektrum, imunosupresia).

Interindividuálna variabilita: vek, pohlavie, genetika, epigenetika

• Ontogenéza: v detstve programovanie HPA osi prostredníctvom včasných stresorov (ECE) a starostlivosti.
• Pohlavie: sex-steroidy modulujú reaktivitu osi HPA a riziko úzkostno-depresívnych porúch.
• Genetika/epigenetika: polymorfizmy GR (NR3C1), FKBP5; metylácia promotérov CRH/GR ovplyvňuje citlivosť osi.
• Osobnostné a psychologické faktory: neuroticizmus, coping, sense of coherence a vnímaná kontrola menia fyziologickú odpoveď.

Meranie a biomarkery stresu

• Kortizol: sérum, sliny, vlas – diurnálna krivka (CAR, slope); hodnotiť v kontexte cirkadiánnej rytmicity.
• Katecholamíny a metabolity: plazma/moč (VMA, metanefríny) – skôr výskumné alebo diferenciálne diagnostické použitie.
• Autonómne markery: HRV (RMSSD, HF/LF), kožná vodivosť (EDA), krvný tlak, baroreflexná citlivosť.
• Zápalové ukazovatele: CRP, IL-6, TNF-α – pri chronickom strese subklinicky zvýšené.
• Redox a metabolické markery: 8-oxo-dG, F2-izo-prostanes, inzulínová senzitivita (HOMA-IR).

Cirkadiánne rytmy a stres

HPA os je rytmická: ranný cortisol awakening response a denný pokles. Chronická práca na smeny, jet-lag a nočné svetlo narúšajú synchronizáciu suprachiazmatického jadra, zvyšujú alostatickú záťaž a metabolické riziko.

Stres, bolesť a neuroendokrinné premostenia

Stres a bolesť zdieľajú dráhy v PAG, hypotalame a amygdale. Akútne endogénne opioidy tlmia bolesť; chronicky môže dôjsť k centrálnej senzitivizácii a hyperalgezii. Dysregulácia HPA prispieva k funkčným somatickým syndrómom.

Fyziologická rekonvalescencia: vypnutie stresovej odpovede

• Negatívna spätná väzba: kortizol inhibuje CRH/ACTH, PFC a hipokampus downregulujú amigdalu.
• Parasympatická reaktivácia: obnovenie HRV, trávenia a anabolizmu.
• Pro-resolučné mediátory: resolvíny, protektíny a maresíny podporujú zotavenie tkanív a ukončenie zápalu.

Fyziológia intervencií: ako ovplyvniť stresové osi

• Dych a vagový tonus: pomalé dýchanie (≈6/min), predĺžený výdych, biofeedback HRV – zvyšujú parasympatickú aktivitu.
• Fyzická aktivita: pravidelná aeróbna záťaž zlepšuje HRV, znižuje bazálny kortizol a zvyšuje neurotrofické faktory (BDNF).
• Spánková hygiena: stabilný režim, svetelná disciplína; normalizácia CAR a citlivosti na spätnú väzbu.
• Nutričné stratégie: omega-3 PUFA, polyfenoly, magnézium; podpora mikrobioty vlákninou a fermentovanými potravinami.
• Psycho-biologické prístupy: mindfulness, kognitívny reappraisal, expozícia a tréning tolerancie záťaže – menia aktivitu PFC–amygdala okruhov.

Patofyziologické dôsledky chronického stresu

• Kardiometabolické: hypertenzia, viscerálna adipózia, inzulínová rezistencia, dyslipidémia.
• Neuropsychiatrické: depresia, úzkostné poruchy, kognitívny úpadok, závislosti.
• Imunitné: vyššia chorobnosť na infekcie, exacerbácie autoimunity, spomalené hojenie.
• Muskuloskeletálne: myalgia, tenzná cefalea, poruchy držania, osteoporotické riziko.

Integrované zhrnutie

Fyziológia stresovej reakcie stojí na koordinácii rýchlej SAM a pomalšej HPA osi, ktoré riadia energetické prerozdelenie, kardiovaskulárnu a imunitnú reaktivitu, kognitívne funkcie a obnovu homeostázy. Krátkodobé zvýšenie výkonu je adaptačné, no chronická aktivácia prechádza do alostatickej záťaže s multiorgánovými dôsledkami. Pochopenie mediátorov, spätnej väzby, cirkadiánnej regulácie a interindividuálnej variability umožňuje cielene znižovať fyziologický dopad stresu a podporovať odolnosť organizmu.