1.2應激(AIIostasis)和應激負荷(AIIostatic load)
 

        應激最早由Sterling于1988年提出來，其內(nèi)容在隨后的幾年得到發(fā)展和完善，并逐漸被大多數(shù)人所接受。發(fā)展后的“應激”主要內(nèi)容是：機體通過變化積極維持穩(wěn)態(tài)的適應過程，即從原先的平衡狀態(tài)達到新平衡狀態(tài)的過程，機體的這種適應過程就叫做應激(Allostasis)，國內(nèi)也有人把它譯做“穩(wěn)態(tài)應變”。與應激對應的另一術語是應激負荷。參與應激調(diào)控的物質(zhì)被稱作應激調(diào)節(jié)因子(Mediators of allostasis)，如腎上腺激素、神經(jīng)遞質(zhì)或細胞因子等。在應激(Allostasis)過程中這些調(diào)節(jié)因子釋放過多或不能被有效調(diào)動就會對機體造成傷害，造成的傷害被稱作應激負荷，可以理解為損耗和損傷的積累。Kortea于2005年曾用一個生動的比喻來解釋應激和應激負荷：就像消防隊員用水救火，這是一個理想的滅火方法，但如果用水過量或水不夠用，就會造成危害。
        從對應激新的解釋我們可以明確應激對機體的積極意義，機體在其生命過程中，總是在不斷經(jīng)受著應激，從一個穩(wěn)態(tài)向另一個穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變，這也是生物進化的必要過程。
 

        經(jīng)過幾十年的研究，人們對應激的一般生物學反應有了較為清楚的認識。包括人類在內(nèi)的動物在遭遇到應激原后，首先由中樞神經(jīng)系統(tǒng)識別刺激，然后組織發(fā)起一系列的生物學反應進行防御：包括行為反應、植物性神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)以及免疫系統(tǒng)等方面的反應。

 

        首先是行為上的反應。有些應激會通過動物自身行為的調(diào)節(jié)而消失，例如，當體內(nèi)溫度升高時，動物會找蔭涼的地方躲避。動物的行為反應是最經(jīng)濟的躲避應激的反應，但當動物的行動受到限制時，行為反應就失去其作用，這種情況在現(xiàn)代化規(guī)模養(yǎng)殖條件下尤為明顯，這也是我們較為關注集約化養(yǎng)殖中的應激問題的一個原因。
        應激反應的第二道防線就是植物性神經(jīng)系統(tǒng)。應激時植物性神經(jīng)系統(tǒng)作用于心血管系統(tǒng)、胃腸道系統(tǒng)、外分泌腺及腎上腺髓質(zhì)，使動物的心率、血壓、胃腸道活動等發(fā)生改變。
        另一類重要的應激反應是神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的反應。應激時機體神經(jīng)內(nèi)分泌變化主要以交感神經(jīng)腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)和下丘腦——垂體——腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)(HPA)反應為主。神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)是應激改變機體生物學功能的關鍵。
        最后是免疫系統(tǒng)的反應。長期的應激會造成免疫能力的減退，免疫細胞的減少，從而使動物抗病能力下降，造成動物患病。因此，減少不必要的動物應激，可以從另一方面提高動物抗病的能力。
 

3、 應激與免疫和代謝的關系
 

        應激反應的后果是機體的生物學功能受到損傷，如生長繁殖下降、機體免疫力下降等。當動物遭遇某種應激時，如果體內(nèi)的儲備無法滿足應激反應的需要，機體就會調(diào)用本來應該用于其他生物功能的儲備，當這些物質(zhì)被大量調(diào)用后，其正常生理功能就會受到損傷。以下將從應激與免疫以及應激與代謝這兩個方面來討論應激反應引起機體生物學功能發(fā)生改變的機理。

3.1應激與免疫系統(tǒng)

3.1.1免疫系統(tǒng)的應激反應
        應激狀態(tài)下，細胞免疫和體液免疫出現(xiàn)不同的變化。糖皮質(zhì)激素升高會引起Th1／Th2的偏移，從細胞免疫向體液免疫偏移。Th1反應抵抗感染(病毒、肺結(jié)核等)及腫瘤，Th2反應抵抗胃腸道如腸蟲的侵害。糖皮質(zhì)激素通過GRs或抗原遞呈細胞(APCs)抑制Th1和IL-2的主要產(chǎn)物。與Th1有關的細胞因子[如IL-1、血清干擾素-γ(IFN-γ)]刺激與Th2有關的細胞因子(如IL-4)提高了體液免疫機能。同時，腎上腺髓質(zhì)釋放的兒茶酚胺促進在APCs和Th1水平上的Th2轉(zhuǎn)換。這種機制可防止細胞免疫過度，防止巨嗜細胞和Th1細胞對組織的破壞作用。
        應激時HPA軸激活導致糖皮質(zhì)激素釋放，通過GRs迅速降低血液中胸腺依賴性細胞、單核細胞及NK細胞。但這不是因為免疫抑制的原因，而是白細胞再分布的結(jié)果。例如，白細胞轉(zhuǎn)向“戰(zhàn)斗”狀態(tài)，由血液轉(zhuǎn)向皮膚、淋巴結(jié)等。一旦免疫細胞開始進人這些組織，其他因素就會作為局部調(diào)節(jié)物介入，如IFN-γ，調(diào)控隨后的免疫功能。糖皮質(zhì)激素誘導單核細胞IFN-γ受體合成，IFN-γ能誘導抗原遞呈細胞、內(nèi)皮細胞附著分子、巨嗜細胞、白細胞附著分子的表達。機體在察覺急性威脅后，上述介質(zhì)釋放，準備潛在的免疫激發(fā)，如受傷或感染。外周釋放的細胞因子通過作用于感染部位的傳人神經(jīng)到達大腦，進而引起其他全身性的機體防御反應。
 

機體應對寄生蟲的免疫反應
 

3.2應激的代謝反應
 

        在應激狀態(tài)下，機體對能量的需求增加。在一些溫和性應激條件下，動物能夠通過增加采食量獲得額外的能量。但在大多數(shù)應激條件下，動物的采食量降低，迫使體內(nèi)養(yǎng)分發(fā)生重分配，能量的供應由生產(chǎn)(如生長、泌乳等)轉(zhuǎn)向生存，同時體組織積極分解以提供應激所需的能量物質(zhì)和氨基酸。
 

3.2.1應激反應中組織利用養(yǎng)分的優(yōu)先性

        Hammond提出了機體利用養(yǎng)分的優(yōu)先次序：神經(jīng)系統(tǒng)>內(nèi)臟器官>骨骼>肌肉組織>脂肪組織。Elsasser等將此模型進一步完善，將免疫和淋巴組織引入，免疫細胞在優(yōu)先次序中僅次于神經(jīng)組織。這表明了免疫系統(tǒng)在應激時被較早激發(fā)并對動物的生存有非常重要的影響。
        Hammond提出的養(yǎng)分分配方案在應激中發(fā)生改變。有人認為在應激時上述的養(yǎng)分利用發(fā)生逆轉(zhuǎn)，應激時脂肪組織是提供能量的第一個來源，這其實是不正確的。事實上，肝臟和骨骼肌在應激時首先被動員，作為提供能源的重要底物。脂肪組織由于其特殊的生理功能，其生長的優(yōu)先性有一定彈性，在某現(xiàn)情況下，如冬眠、泌乳等，脂肪組織生長的優(yōu)先性被提高。近年來對脂肪組織的作用又有了新的認識。Heiman等提出脂肪組織具有類似激素及細胞因子的作用，能表現(xiàn)出類胰島素生長因子-I(IGF-I)、瘦素和TNF-α(Morin等，1998)的作用。所以應激時脂肪的代謝也有可能是機體調(diào)節(jié)應激的一種機制。
 

3.2.2 內(nèi)分泌——免疫調(diào)節(jié)

        應激時代謝的改變受激素和細胞因子的調(diào)節(jié)。肝臟和骨骼肌在應激反應時首先響應，通過激素(胰高血糖素和兒茶酚胺)調(diào)節(jié)的糖原降解提供葡萄糖；其次，其他組織如脂肪組織動員以脂肪酸的形式提供能源物質(zhì)。應激時免疫系統(tǒng)的激發(fā)是用來清除來自機體內(nèi)部的威脅，同時傳遞出降低代謝而有助生存的信息。這些信息源自巨噬細胞、嗜中性粒細胞和淋巴細胞，并包括具有全身活性的細胞因子IL-1、IL-6、TNF-α和干擾素-γ。
        激素和細胞因子通過改變靶器官的局部血流模式(控制血管的舒縮)，改變細胞內(nèi)的氧化還原狀態(tài)來調(diào)節(jié)組織對養(yǎng)分的利用，進而引起組織功能的變化。
 

神經(jīng)內(nèi)——分泌系統(tǒng)——免疫系統(tǒng)的聯(lián)系

4 、小結(jié)
 

        應激研究經(jīng)過80余年的研究，已經(jīng)形成了一套完善的體系，應激神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及機體代謝的各項研究也在不斷深入，隨著人們了解應激對機體產(chǎn)生的反應越來越透徹，在動物養(yǎng)殖過程中，就會采取各項措施，來避免有害應激對機體產(chǎn)生的不良影響，提高動物免疫力，減少動物疾病的發(fā)生率，提高動物福利。
 
 

參考資料： 盧慶萍,張宏福.動物應激研究的理論基礎[A].王健.第二屆中國畜牧論壇論文集[C].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,2005.734.