Biologia e Genetica del Comportamento

Il concetto di stress: caratteristiche, modelli teorici ed evoluzione del costrutto

Stress e risposta "fight or flight"

In ambito scientifico, il termine stress viene introdotto negli anni Quaranta dal fisiologo Walter Cannon. L'americano introduce il concetto di "risposta di attacco/fuga" e approfondisce quello di omeostasi. La "risposta di attacco/fuga" è la risposta psicofisiologica naturale che prepara l’organismo agli sforzi necessari per combattere o scappare da uno stimolo di pericolo proveniente dall’ambiente. L’"omeostasi" è l’equilibrio fisiologico, il rinnovamento cellulare, tessutale e osseo. Questo equilibrio non è statico. Le strategie di attacco/fuga si sono evolute per fronteggiare squilibri interni dovuti a fattori stressanti, in modo da ristabilire l’equilibrio e garantire l’adattamento all’ambiente.

Il concetto di omeostasi era già stato introdotto da Sigmund Freud con il “principio del piacere”. Il “principio del piacere” sostiene che l’attività psichica ha come scopo evitare il dolore e procurare piacere, quando possibile.

La sindrome generale di adattamento

Nel 1936, il neuroendocrinologo ungherese Hans Selye dà una prima definizione scientifica di stress. L'ipotesi di partenza era trovare una relazione tra uno stimolo esterno pericoloso (stressor) e una reazione interna (risposta da stress). Dopo una serie di esperimenti su mammiferi, nota che la reazione tipica riguarda l’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-corticosurrene; concludendo che lo stress fosse una risposta strategica aspecifica fisiologica ad uno stressor, funzionale all’esigenza di adattamento. Selye definisce lo stress come una “sindrome generale di adattamento” a determinati stress (interni o esterni) mediata dal sistema nervoso autonomo ed endocrino. È la risposta strategica a stimoli prolungati di vario genere.

Le fasi dello stress

• Allarme: l’organismo sottoposto ad uno stressor risponde attraverso l’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-corticosurrene. Aumentano il battito cardiaco, la pressione sanguigna, l’apporto glucidico nel sangue, il tono muscolare e l’arousal (condizione temporanea del sistema nervoso caratterizzato da un maggior stato attentivo-cognitivo di vigilanza e di pronta reazione agli stimoli esterni).
• Resistenza: l’organismo si adegua alle nuove circostanze e cerca di resistere finché lo stressor non scompare. Vengono stimolate le ghiandole surrenali a produrre specifici ormoni, come il cortisolo.
• Esaurimento: comincia quando l’organismo percepisce il pericolo come finito. Si ha una diminuzione di sostanze chimiche come il cortisolo, adrenalina e noradrenalina. Si verifica un’azione depressiva che tende a riportare il corpo allo stato di equilibrio (il sistema parasimpatico, calmante, prende il posto di quello simpatico, eccitante).

Valutazione soggettiva nella risposta di stress: Mason e la teoria della reazione emozionale

Selye con la sua teoria stabilì per primo l’esistenza di una relazione tra stimoli esterni minacciosi di varia natura e reazione interna dell’individuo. Lo stress era una risposta in cui le emozioni dell’individuo non incidono nella sua genesi. Nel 1975, il ricercatore e fisiologo americano John Wayne Mason stabilisce un nuovo modello dove l’attivazione emozionale assume un ruolo chiave nella risposta allo stress. Secondo il nuovo modello, l’attivazione dell’asse ipofisi-ipotalamo-corticosurrene non dipende tanto dalle caratteristiche dell’agente stressante, quanto dalla risonanza psicologica soggettiva che esso assume per il soggetto.

Una definizione di emozione è stata data da Sroufe nel 1995, secondo il quale è una reazione soggettiva ad un evento saliente in grado di determinare modificazioni fisiologiche, psicologiche, esperienziali e comportamentali.

A partire da Mason si può descrivere lo stress come un processo costituito da tre parti:

• Stimolo (stressor)
• Elaborazione dello stimolo (stress)
• Risultato dell’elaborazione (risposta allo stress)

Gli stimoli stressanti possono essere sia fisici che psicologici. Il concetto di reazione emozionale formulato da Mason porta a ipotizzare che in tutti gli eventi psicologici stressanti sarebbe insita l’omissione o l’assenza di informazione critica (incertezza). Si conclude pertanto che la reazione di stress non viene innescata dallo stimolo, ma dalla reazione emozionale soggettiva in condizioni di estrema incertezza.

Il modello transazionale di Folkman e Lazarus: dallo stress come stimolo/risposta allo stress psicologico

Nel 1984 con il modello transazionale di Richard Lazarus e Susan Folkman, lo stress diventa una condizione derivante dall’interazione (transazione) tra la persona e l’ambiente, nella quale la situazione stressante è vista dall’individuo come eccedente alle proprie risorse e dunque tale da mettere in pericolo il proprio benessere. Lo stress è un fenomeno dinamico e l’individuo risulta un soggetto attivo che prende posizione rispetto allo stimolo stressante, creando strategie. Nella gestione e soluzione dell’evento stressante è fondamentale la valutazione dello stimolo, le risorse per affrontarlo e le caratteristiche oggettive.

La valutazione soggettiva delle situazioni stressanti

Nel modello di Lazarus e Folkman l’individuo affronta con una personale valutazione cognitiva (appraisal) lo stimolo stressante. Questa valutazione avviene in tre modi:

• Primaria: valutazione della rilevanza in termini soggettivi;
• Secondaria: valutazione della capacità di affrontare e gestire la situazione;
• Terziaria: valutazione dell’efficacia della propria azione e, eventualmente, studio di nuove strategie.

In un primissimo momento, lo stimolo viene elaborato dal Sistema Nervoso Centrale attraverso un processo di valutazione cognitiva dello stressor. Questa valutazione assume un ruolo primario nella risposta. Fondamentale della valutazione cognitiva è la percezione di controllo sulla situazione. Un evento diviene stressante nella misura in cui viene percepito come tale dal soggetto; quindi l’individuo diventa protagonista della sua risposta allo stress.

Lo stress tra impotenza e controllo: il focus of control

Il locus of control è fondamentale nella risposta allo stress e nella sua gestione. Si riferisce alle credenze di una persona circa la propria capacità di controllo e gestione degli eventi stressanti interni o esterni. Esistono due tipologie:

• Interno: i soggetti ritengono che gli eventi della loro vita siano i prodotti dei loro stessi comportamenti. Il soggetto si responsabilizza rispetto all’evento.
• Esterno: secondo i soggetti gli eventi sono frutto di fattori esterni imprevedibili ed estranei al proprio spazio di controllo personale. Il soggetto si de-responsabilizza rispetto all’evento.

In realtà, sono rari i casi di polarizzazione estrema. La funzionalità e adattabilità individuale dipende dalla flessibilità con cui vengono utilizzati i due stili nelle diverse circostanze. Dove è presente la percezione di controllo è più facile far fronte allo stress adeguatamente e adottare un modo di pensare che mantenga il benessere psico-fisico.

Inibizione dell’azione e collasso della risposta di stress: il modello di Henri Laborit

Nel 1980, Henri Laborit introduce il “modello di inibizione dell’azione”, che spiega le conseguenze della continua repressione e inibizione della naturale risposta allo stress. Laborit lo ricordiamo anche per l’introduzione del primo farmaco neurolettico (antipsicotico) per la schizofrenia: la clorpromazina; gli studi sull’ibernazione e sui radicali liberi.

La biochimica dello stress: rapporto tra i circuiti psico-neuro-endocrini e la salute generale

Le unità fisiologiche dello stress

Qualunque sia lo stressor, la reazione dell’organismo si risolve lungo le due vie dello stress:

• Locus coeruleus-simpatico-midollare del surrene
• Ipofisi-ipotalamo-corticosurrenale

Unità dello stress: asse ipotalamo-ipofisi-corticosurrene

L’ipotalamo è la sede in cui si verificano le connessioni tra Sistema Nervoso Centrale e Sistema Endocrino. L’ipotalamo produce ormoni di natura proteica che vanno ad agire sull’ipofisi, stimolandola o inibendola. Nella risposta allo stress l’ipotalamo produce il fattore di rilascio della corticotropina o CRF, che va a stimolare o inibire l’ipofisi nella produzione dell’ormone adrenocorticotropo ipofisario o ACTH, il quale agisce sulla zona corticale del surrene stimolando la produzione di glucocorticoidi (cortisolo e corticosterone) e mineralcorticoidi (aldosterone). Nel breve periodo questi ormoni aiutano a fronteggiare lo stress, mentre nel lungo periodo portano a fenomeni patogenici infiammatori e immunitari.

IPOTALAMO CRF ➔ IPOFISI ACTH ➔ ZONA CORTICALE DEL SURRENE ➔ GLUCORTICOIDI E MINERALCORTICOIDI

Unità della lotta-fuga: asse locus coeruleus-spino-midollare

È di tipo nervoso e parte dai nuclei ipotalamici parvocellulari (neuroni di dimensioni ridotte), che si collegano al locus coeruleus, il quale produce noradrenalina. Tramite il Sistema Neurovegetativo Simpatico, viene sollecitata la parte midollare del surrene a produrre catecolamine (adrenalina, noradrenalina, dopamina). I neurotrasmettitori che stimolano l’asse dello stress sono: serotonina e acetilcolina. Quelli che lo inibiscono sono: GABA, endorfine, propiomelanocortine (POMC). L’attivazione del Sistema Neurovegetativo Simpatico per un lungo periodo porta a danni organici anche gravi.

Le sostanze biochimiche dello stress: caratteristiche, funzioni, effetti principali

Le catecolamine (dopamina, adrenalina, noradrenalina) svolgono un’azione rapida di risposta di attacco-fuga. Cortisolo, corticosterone e aldosterone, invece, sono mediatori della risposta di stress lungo un periodo temporale maggiore.

La risposta di attacco-fuga: adrenalina, noradrenalina, dopamina

Adrenalina (o Epinefrina) è una catecolamina, una classe di ormoni di natura amminica sintetizzati a partire dall’amminoacido tirosina. Funge da neurormone dell’emergenza generando un surplus di forza e potenza sia fisica che mentale, a scapito della difesa immunitaria. Riveste anche il ruolo di principale neurotrasmettitore del Sistema Nervoso Simpatico.

Dal punto di vista fisiologico:

• Aumenta il rendimento metabolico,
• Aumenta il consumo di sostanze nutritive,
• Aumenta la frequenza cardiaca,
• Vasocostrizione a livello di cute, apparato digerente e reni,
• Maggior afflusso di sangue a livello del cuore, del cervello, dei muscoli scheletrici e degli arti inferiori,
• Aumento della pressione arteriosa,
• Dilatazione delle pupille,
• Aumento del consumo di ossigeno.

Dal punto di vista psichico:

• Reazione naturale di attacco-fuga
• Vigilanza
• Comportamenti aggressivi

L’adrenalina svolge un ruolo importante anche durante la fase REM. Questa sostanza fa affrontare situazioni oniriche come se fossero reali, predisponendo il corpo ad affrontare sbalzi d’umore. REM (rapid eye movement) avviene in una fase del sonno accompagnata da alterazioni fisiologiche e dai sogni.

Noradrenalina (o Norepinefrina) appartiene al gruppo delle catecolamine.

Dal punto di vista fisiologico:

• Attiva il sistema nervoso simpatico
• Accelera il battito cardiaco
• Rilascia energia sotto forma di glucosio
• Incrementa il tono muscolare
• Controlla il tono dei vasi sanguigni
• Controlla la muscolatura liscia (intestino, utero, iride)
• Controlla la produzione di insulina e la scissione epatica di glicogeno e glucosio

Dal punto di vista psichico:

• Regola la capacità di pensiero e del tono dell’umore
• Incrementa la capacità di attenzione

La carenza di noradrenalina è alla base di alcuni sintomi di depressione. Inoltre, è importante per il fenomeno della ricompensa cerebrale e la modulazione della risposta immunitaria. Fa sì che i comportamenti risultati utili a soddisfare i bisogni organici siano rinforzati attraverso la connotazione emotiva del piacere inducendo l’animale a ripeterli.

Dopamina appartiene al gruppo delle catecolamine. È il principale neurotrasmettitore del “cervello emozionale”.

Per quanto riguarda la risposta allo stress stimola il sistema nervoso simpatico, causa l’accelerazione del battito cardiaco e l’innalzamento della pressione sanguigna. A livello psichico è associata al desiderio, la passione, il piacere, la soddisfazione e la motivazione. Causa euforia, eccitazione ed entusiasmo. Secondo lo psichiatra Robert Cloninger un’intensa attività dopaminica è correlata ad un temperamento caratterizzato dalla continua “ricerca di novità”.

Per quanto riguarda l’umore livelli troppo elevati possono causare sindromi maniacali, mentre livelli troppo bassi possono causare sindromi depressive (astinenza da stupefacenti).

La risposta neuroendocrina di stress: il cortisolo e l’aldosterone

Anche gli ormoni della corticale surrenale partecipano alla riposta dell’organismo allo stress. A differenza della midollare, che si attiva in seguito a uno stimolo nervoso, la corticale risponde a segnali endocrini. La corticale surrenale produce corticosteroidi, ormoni steroidei che vengono sintetizzati a partire dal colesterolo. Questi si dividono in glucocorticoidi e mineralcorticoidi.

I glucocorticoidi hanno un’azione fondamentale a livello di metabolismo del glucosio. Promuovono la sintesi di glucosio a partire da sostanze di natura non glucidica, quali le proteine. Questo avviene quando l’organismo necessita di una quantità di glucosio superiore a quella che il fegato può mobilitare dalle proprie scorte di glicogeno. La presenza nell’organismo di alte concentrazioni di glucocorticoidi deprime alcune componenti del sistema immunitario. I mineralcorticoidi, come suggerisce il nome, hanno effetti sul metabolismo dei minerali, agiscono soprattutto nel mantenimento del bilancio idrosalino.

Cortisolo

Appartiene ai glucocorticoidi ed è l’ormone per eccellenza dello stress. Viene secreta dalla corticale surrenale in seguito alla stimolazione delle tropine ipofisarie. La produzione cortisolemica è associata ad una risposta di stress lenta e prolungata ed, a livello psicofisiologico, impercettibile.

Dal punto di vista fisiologico incrementa le riserve energetiche attraverso l’aumento della glicemia, per garantire le naturali funzioni celebrali. Questo avviene stimolando nel fegato la gluconeogenesi epatica, riducendo il consumo di glucosio e inibendo le funzioni corporee non indispensabili. Il cortisolo, inoltre:

• Stimola il catabolismo proteico attraverso la glicogeno-sintesi
• Contrasta le infiammazioni, ma, in alte concentrazioni, riduce le difese immunitarie
• Favorisce la ritenzione idrica
• Catalizza la massa muscolare riducendola,
• Favorisce l’accumulo di grasso, stimolazione della litogenesi
• Diminuzione della sintesi di collagene e della matrice ossea
• Aumento della pressione e della gittata cardiaca
• Disturbi del sonno
• Stanchezza generalizzata

La gluconeogenesi epatica è un processo metabolico mediante il quale un composto non glucidico viene convertito in glucosio.

Aldosterone

Appartiene agli ormoni mineralcorticoidi. Uno dei principali sistemi di regolazione è l’asse renina-angiotensina-aldosterone, o asse RAA. L’aldosterone è secreto dalla zona corticale del surrene e agisce soprattutto a livello renale mantenendo l’equilibrio di sodio e potassio. Viene secreto in condizioni di iperkaliemia o di iponatremia. Agisce facilitando l’ingresso del sodio e promuovendo la perdita di potassio. A livello renale sono presenti specifici recettori per l’aldosterone nell’ultimo terzo del tubulo distale e nella porzione del dotto collettore che percorre la zona corticale del rene. È un sistema ormonale che regola la pressione sanguigna, il volume plastico circolante (volemia) e il tono della muscolatura arteriosa.

Nel breve periodo di stress glucocorticoidi e mineralcorticoidi preparano l’organismo a spendere nel miglior modo l’ energia accumulata in vista di una situazione di emergenza. L’esposizione ad alti livelli di glucocorticoidi è dovuta a iperattività della ghiandola corticosurrenale e può aver origine sia da uno stress prolungato e intenso sia da danni organici come disfunzioni della ghiandola surrenale e dell’ipofisi. La loro disfunzionalità può generare ipercorticosurrenalismo o ipocorticosurrenalismo.

Ipercortisolismo fisiologico e patologico

L’ipercortisolismo fisiologico non deriva da una causa di tipo strutturale-organica, ma da stati di stress prolungato. L’ipercortisolismo patologico, in cui rientra la Sindrome di Cushing, deriva da alterazioni funzionali di tipo patologico o da lesioni di ipotalamo (iperproduzione di CRF), ipofisi (iperproduzione di ACTH) o ghiandola surrenale (tumore o iperplasia da iperstimolazione).

Il Morbo di Cushing

Noto anche come ipercorticosurrenalismo, è dovuto a una prolungata esposizione ad alti livelli di cortisolo. Si tratta di una malattia rara che colpisce prevalentemente le femmine (20-40 anni). Le cause possono essere:

• Tumore ipofisario ACTH secernente (adenoma ipofisario)
• Tumore surrenale o iperplasia

Le principali caratteristiche a livello sintomatologia sono: