Die Stresssysteme des Menschen – Grundlagen von Stress

Alle AD(H)S-Symptome sind „ganz normale“ Stresssymptome. Akuter cortisolerger Stress, also schwere (meist psychische) Belastung, die als bedrohlich oder angsteinflössend wahrgenommen wird, kann alle Symptome von AD(H)S hervorrufen.
AD(H)S-Symptome sind Stresssymptome

1. Die Stresssysteme des Menschen

Beschreibungen von Stress in den verschiedensten Konzepten gibt es bereits seit Anbeginn der medizinischen Wissenschaft.(1) Die verschiedenen Stresstheorien und die wichtigsten Beiträge zu deren Weiterentwicklung von Bernard (1878), Cannon (1929), Selye (1974), Mason (1971), Hennesy und Levine (1979), Krantz und Lazar (1987), Munck und Guyre (1986), Levine und Ursin (1991), Weiner (1991), Chrousos und Gold (1992), Goldstein (1995), McEwen (1998) listen Pacák und Palkovit auf.(2)

Stress ist eine gesunde Reaktion des menschlichen Organismus auf Belastungssituationen. Die Stressreaktion unterscheidet sich grundsätzlich danach, ob die Belastungssituation bedrohlich/angsterregend empfunden wird oder nicht, da dabei verschiedene Stresssysteme angesprochen werden.

An der menschlichen Stressreaktion sind vor allem Monoamine (Dopamin, Noradenalin, Serotonin) und Neuropteptide entscheidend beteiligt.(3)

Der menschliche Körper verfügt über mehrere Systeme, die Stress regulieren. Diese bilden ein komplexes Netzwerk, das sich gegenseitig ergänzt und beeinflusst. Dadurch entsteht ein fehlertolerantes System, das auch den Ausfall einzelner Gene oder Teile der Stressregulationssysteme so verkraftet, dass das Überleben des Individuums nicht gefährdet ist.

1.1. Zentraler Ablauf und Steuerung von Stressreaktionen

Eine Stressreaktion erfolgt durch ein Zusammenspiel verschiedener Gehirnbereiche.

Im ersten Schritt erfolgt eine Integration sensorischer Informationen durch den PFC, um deren Bedeutung und Wichtigkeit kognitiv zu bewerten und die passenden Bewältigungsstrategien bereitzustellen.
Dadurch werden emotionale Reaktionen über das limbische System ausgelöst, die wiederum die physiologischen Stresssysteme wie die HPA-Achse und das autonome Nervensystem aktivieren.(4)(5)(6)

Eine zusammenfassende Darstellung der beteiligten Gehirnregionen erfolgt unten unter 1.3.

1.2. Endokrine und neuronale Signalübertragung

Das Gehirn kann Signale auf zwei verschiedene Arten antriggern: endokrin (langsam) und neural (schnell).

1.2.1. Endokrine Informationsübertragung

Die endokrine Informationsvermittlung erfolgt durch Hormone, die über das Blut transportiert werden. Dieser Übertragungsweg ist langsam.(7)
Die HPA-Achse wird endokrin angesteuert.

1.2.2. Neurale Informationsübertragung

Die neurale Informationsvermittlung erfolgt durch direkte Nervenverbindungen. Innerhalb der Nerven werden Informationen als elektrische Signale transportiert und an den Verbindungsstellen der Nerven, den Synapsen, durch Neurotransmitter verstärkt oder abgeschwächt (inhibiert). Dieser Übertragungsweg ist schnell.(8)
Das vegetative Nervensystem (VNS) wird neural angesteuert.

Mehr hierzu unter ⇒ Neurotransmitter und Stress

1.3. Die wichtigsten Stressregulationssysteme

Der menschliche Körper verfügt über mehrere Systeme, die Stress regulieren. Diese bilden ein komplexes Netzwerk, das sich gegenseitig ergänzt und beeinflusst. Dadurch entsteht ein fehlertolerantes System, das auch den Ausfall einzelner Gene oder Teile der Stressregulationssysteme so verkraftet, dass das Überleben des Individuums nicht gefährdet ist.

1.3.1. Das zentrale Nervensystem (Gehirn und Rückenmark, ZNS)

Bei leichten Herausforderungen wird zunächst der Dopaminspiegel im PFC und der Noradrenalinspegel leicht angehoben. Beides verbessert die kognitive Leistungsfähigkeit (Denkfähigkeit).
Wird das Problem dadurch nicht gelöst (der Stressor nicht beseitigt), steigen die Dopamin- und Noradrenalinspiegel weiter, was den PFC deaktiviert und die Verhaltenssteuerung auf andere Gehirnregionen überträgt. Neurotransmitter bei Stress
Noradrenalin aktiviert die weiteren Stresssysteme, hier insbesondere das vegetative Nervensystem und die HPA-Achse (Stressachse).
Die Deaktivierung des PFC enthemmt die HPA-Achse, die vom PFC kontrolliert wird, zusätzlich.

Der Cortex hat eine zentrale Rolle bei der Regulation des autonomen Nervensystems und steuert diese unmittelbar mittels(9)

  • anteriorer Cortex
  • posteriorer Cortex
  • orbitofrontaler Cortex
  • Inselrinde (Insula)
  • mPFC
  • motorischer Cortex
  • somatosensorischer Cortex

Dadurch können unmittelbar beeinflusst werden:(10)

  • Sympathikus
    • aktivierend
    • inhibierend
  • Parasympathikus
    • aktivierend
    • inhibierend
  • Adrenalinsekretion
  • Cortisolsekretionsowie als nicht unmittelbar stressrelevante Körperreaktionen
  • arterieller Blutdruck
  • Herzschlagfrequenz
  • Herzrhythmus
  • Schlagvolumen
  • Herzminutenvolumen
  • Gefäßdurchblutung der Skelettmuskulatur
  • Pupillenreaktion
  • Speichelfluss
  • Atmungsfrequenz
  • Atmungstiefe
  • Nierendurchblutung
  • Magenbewegungen
  • Darmbewegungen
  • systemischer Widerstand im Herzkreislaufsystem
  • strukturelle Myokardschädigungen des Herzens

Psychischer Stress verändert die funktionelle Konnektivität des vmPFC mit verschiedenen Hirnarealen, die an der Stressorverarbeitung beteiligt sind:(11)

  • Erhöhte funktionelle Konnektivität des vmPFC bei psychischem Stress:
    • Insula
    • Amygdala
    • anteriorer cingularer Cortex
    • dorsales Aufmerksamkeitszentrum
    • ventrales Aufmerksamkeitszentrum
    • Frontoparietalnetz (während der Erholungsphase weiter zunehmend)
  • Verringerte funktionelle Konnektivität des vmPFC bei psychischem Stress:
    • hinterer cingularer Cortex
    • Thalamus
    • Default-Mode-Network

Bis auf die Konnektivität zu den frontoparietalen Netzen entsprach diese in der Erholungsphase nach dem Stressor den Vor-Stress-Werten.

Hirnverletzungen können deshalb nicht nur sensorische, motorische und kognitive Störungen, sondern auch verschiedenste körperliche Störungen bewirken, z.B.

  • Immunfunktionen,(12)(13) mittels
    • direkter neuraler Beeinflussung von Parasympathikus und Sympathikus (VNS)
    • indirekte neuroendokrine Beeinflussung (z.B. HPA-Achse)
  • Herzerkrankungen(14)
    • EKG-Abnormitäten
      • Störungen der Rpolarisationsphase, identisch wie bei ischämischen Herzkrankheiten, jedoch ohne jegliche thrombotische Verschlüsse der Koronararterien
        • Verlängerung des QT-Intervalls
        • Senkung der ST-Strecke
        • abgeflachte oder invertierte (negative) T-Wellen
    • Herzrhythmusstörungen
      häufig bei
      • intrazerebralen oder subarachnoidalen Blutungen
      • ischämischen Hirninfarkten
      • Eplilepsie
    • Serum-Enzymveränderungen
    • Myofibrillen-Degeneration
      ohne Stenose der Koronararterien sind Hirnerkrankungen häufige Ursache des plötzlichen Herztodes durch Myofibrillen-Degeneration
  • Lungen- und Atemwegserkrankungen(15)
  • Diabetes(16)
  • Beeinträchtigung der Schmerzwahrnehmung(17)

Daneben bewirkt die kognitive Einschätzung von Situationen durch den Cortex zugleich emotionale Reaktionen, die eine mittelbare Steuerung der vegetativen Körperprozesse über die Amygdala und den Hypothalamus bewirken.(18)

1.3.1.1. Noradrenalin und Stress

Im ZNS wird Stress vornehmlich durch Noradrenalin moduliert:(19)

  • leicht erhöhte Noradrenalinpegel
    • regen die Funktion des PFC an
  • stark erhöhte Noradrenalinpegel
    • schalten den PFC ab
      • analytisches Denken beeinträchtigt
      • kognitive Entscheidungsfähigkeit beeinträchtigt
      • Kontrolle der HPA-Achse beeinträchtigt
    • verstärken die sensomotorischen und affektiven Regionen des Gehirns (was Wahrnehmung und Emotion intensiviert)
1.3.1.2. Dopamin und Stress

Stress aktiviert unmittelbar das dopaminerge System im Gehirn (ZNS)(20), das bei AD(H)S zentral beeinträchtigt ist.

1.3.1.2.1. Dopaminspiegeländerungen durch Stress
  • kurzfristiger Stress erhöht den Dopaminspiegel im PFC massiv.
  • Erhöhte Dopaminspiegel im PFC führen zu einer Verringerung des Dopaminspiegels im Nucleus accumbens im Striatum (Verstärkungszentrum).
  • langfristiger Stress führt über eine Downregulation (Verringerung der Anzahl der Dopamintransporter und Dopaminrezeptoren im PFC) zu einer Verschlechterung der Wirkung von Dopamin im PFC.
  • langfristiger Stress ist (trotz des nach der Downregulation verringerten Dopaminspiegels) mit einer Übererregung des PFC verbunden, die zu einer Verringerung des Dopaminspiegels im Nucleus accumbens im Striatum (Verstärkungszentrum) führt.
1.3.1.2.2. Unterschiedliche Dopaminspiegeländerungen je nach Stressor

Unterschiedliche Stressoren bewirken unterschiedliche Dopaminreaktionen.(21)

Mehr hierzu unter ⇒ Neurotransmitter und Stress

1.3.1.2.3. Dopaminerge neurologische Korrelate verschiedener Stressreaktionen

Unterschiedliche Stressreaktionen haben unterschiedliche dopaminerge neurologische Korrelate.
Dies betrifft AD(H)S ebenso wie komordbide Störungen.

Mehr hierzu unter ⇒ Neurotransmitter und Stress

1.3.2. Das vegetative (autonome) Nervensystem: Sympathikus / Parasympathikus

Sympathikus (anregend) und Parasympathikus (hemmend) regeln gemeinsam ein Gleichgewicht von Aktivierung und Entspannung.

  • Es wird zunächst bei bewältigbarem Stress ohne Bedrohungsinhalt (kurzzeitigem Stress, Anstrengungssituationen oder schwere Krankheit) aktiviert.
  • Das VNS vermittelt Stress vornehmlich durch Acetylcholin und Adrenalin im Körper. Adrenalin aktiviert andere Bereiche des Körpers als cortisolerger Stress. Da Adrenalin – wie Noradrenalin und anders als Cortisol(22) – die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann, wirkt im Körper entstandenes Adrenalin alleine auf die Organe des Körpers.
  • Kurzzeitiger wie langanhaltener Stress bewirken die
    • Freisetzung von Arginin-Vasopressin (AVP).
    • Erhöhung von Prolactin im Plasma
    • Erhöhung von β-Endorphin im Blut.
      β-Endorphin erhöht die Dopaminsausschüttung. Allerdings kann β-Endorphin nur in geringem Maß die Blut-Hirn-Schranke überwinden, weshalb β-Endorphin im Körper allenfalls indirekt eine dopaminerge Wirkung im Gehirn haben kann
  • Oxytocin ist ein Antistresshormon
  • Siehe hierzu: Das vegetative Nervensystem: Sympathikus / Parasympathikus

1.3.3. Die HPA-Achse (Stressachse) des Körpers

Die HPA-Achse ist bei AD(H)S das am meisten involvierte Stresssystem.

Die HPA-Achse wird bei unkontrollierbaren Stresssituationen aktiviert. Durch ein hintereinander geschaltetes Netzwerk aus Hypothalamus, Hypophyse und Nebennierenrinde werden nacheinander mehrere Stresshormone ausgeschüttet (CRH, ACTH, Cortisol) und so der „ultimative“ Alarmzustand ausgelöst: jetzt geht es ums nackte Überleben. Die HPA-Achse löst die meisten Stresssymptome aus. Stressymptome sind beim Überlebenskampf für das Individuum nützlich.
Stressnutzen – der überlebensfördernde Zweck der Stresssymptome

Nachdem die extrem erhöhten Dopamin- und Noradrenalinspiegel im Gehirn (die unter andererm die HPA-Achse aktiviert haben) zugleich den für das langsame, analytische Denken zuständigen PFC heruntergefahren haben, um dessen Energie zu sparen und für die jetzt erforderlichen Extremmassnahmen (Kampf der Flucht) bereitzustellen, wird die Steuerung der Verhaltenssysteme nun durch andere Gehirnregionen wahrgenommen. Die Verhaltenssteuerung folgt jetzt einem anderen Leitbild: das Überleben, hier und jetzt, tritt in den Vordergrund, alles andere wird abgewertet.

Die cortisolerge Reaktion der HPA-Achse erfolgt langsamer bzw. später als die die schnelle adrenerge Stressreaktion des vegetativen Nervensystems. Auch ihre Deaktivierung ist langsamer. Das letzte der 3 ausgeschütteten Stresshormone der HPA-Achse, Cortisol, vermittelt am Ende der Stresshormonstaffette auch die Wieder-Abschaltung der Stresssysteme. Denn Stress ist ein Ausnahmezustand, eine Art 130 %-Modus des Körpers und des Geistes, der nur kurzfristig hilfreich und langfristig schädlich ist.

Bei ADS ist die HPA-Achse und der PFC aufgrund einer überhöhten endokrinen Stressantwort zu schnell und zu intensiv aktiviert und wieder abgeschaltet (Unteraktivierung). Bei ADHS bleibt die HPA-Achse zu lange aktiviert, weil aufgrund einer abgeflachten endokrinen Stressantwort die Abschaltung durch einen ausreichend hohen Cortisolspiegel nicht funktioniert (Daueraktivierung).(23)(24)

Eine umfassende Darstellung der schädlichen Auswirkungen von frühkindlichem oder langanhaltendem Stress auf die HPA-Achse findet sich unter ⇒ Stressschäden – Auswirkungen von frühem / langanhaltendem Stress.

Da die HPA-Achse für das Verständnis von Stress und AD(H)S essentiell ist, wird auf die ausführliche Darstellung unter Die HPA-Achse / Stressregulationsachse verwiesen.

1.3.4. Zusammenarbeit von VNS und HPA-Achse

Die beiden Stresssyteme VNS und HPA-Achse haben aufgrund der unterschiedlichen zeitlichen Ansprache (VNS: neuronal angesteuert = schnell, HPA-Achse: hormonell angesteuert = langsam) verschiedene Aufgaben und ergänzen sich gegenseitig.

Der nucleus coeruleus, der die meisten noradrenergen Neurone des Gehirns enthält, und der Teil der sympato-adrenomedullären Achse des Sympathikus (und damit des VNS) ist, kommuniziert intensiv mit dem Hypothalamus, der die erste Stufe der HPA-Achse ist. Die Informationen laufen dabei in beide Richtungen.(25)

1.3.5. Die Amygdala im limbischen System: der Stressdirigent

Die Amygdala (Teil des limbischen Systems) ist die zentrale Instanz zur Bewertung von Stressoren auf ihre Bedrohung und triggert die Stressreaktionen des Gehirns.(26) Die Amygdala erhält Informationen aus dem gesamten Körper und Gehirn und bewertet diese auf ihr Gefahrenpotential. Eine Schädigung der Amygdala in Richtung einer Überempfindlichkeit bewirkt eine hohe Ängstlichkeit und Furchtbereitschaft. Bewertet die Amygdala Situationen als bedrohlich, aktiviert sie stufenweise die verschiedenen Stresssysteme.

Teile der Amygdala sind:

  • laterale Amygdala (LA)
  • basolaterale Amygdala (BLA) → kalkuliertes Handeln
  • zentral-mediale Amygdala (CMA) → impulsgesteuertes gefühlsmäßiges Verhalten

Wird die Amygdala durch Medikamente gehemmt, entfallen auch die Stress-/AD(H)S-Symptome.

Ob dieser Ansatz, z.B. durch sehr niedrig dosierte Anxiolytika wie z.B. Trimipramin (Einstiegsdosierung tagsüber 1 Tropfen, Zieldosierung unter 10 Tropfen) bei AD(H)S hilfreich sein könnte, sollte evaluiert werden. Ein AD(H)S-Betroffener berichtete von einer stresssenkenden Wirkung von 2 Tropfen, wobei dieser auch von guten Erfolgen auf sein ADHS mit minimalster Stimulanziendosierungen berichtete.

Die Amygdala erhält Informationen von vielen Organen und Systemen über aktuelle Stressoren.
Die Amygdala – der Stressdirigent.

1.3.5.1. Limbisches System aktiviert die Stresssysteme

Stressoren aktivieren limbische Strukturen im Hirnstamm und / oder im Vorderhirn.

  • Limbische Strukturen im Hirnstamm aktivieren (Bottom-Up):
    • über direkte Projektionen auf den Nucleus paraventricularis des Hypothalamus (PVN) die HPA-Achse (HPA) und
    • über direkte präganglionäre Projektionen das vegetative Nervensystems (ANS).
  • Limbische Regionen des Vorderhirns haben dagegen keine direkten Verbindungen mit der HPA-Achse oder dem ANS. Sie nutzen intervenierende Synapsen zur Steuerung der autonomen oder neuroendokrinen Neuronen (Top-down-Regulation).
    Viele Anteil dieser intervenierenden Neuronen befindet sich in Kernen des Hypothalamus, die auch auf den homöostatischen Status ansprechen, was einen Mechanismus ergibt, mit dem die absteigende limbische Information entsprechend dem physiologischen Status moduliert werden kann (mittleres Management).(27)
  • Verschiedene limbische Hirnregionen beeinflussen die Aktivierung der HPA-Achse:(28)
    • mPFC
    • zentrale Amygdala (CeA)
    • ventrales Subikulum (vSUB)
    • mediale Amygdala (MeA)
    • laterales Septum (LS)
      Keine dieser Regionen adressiert direkt den paraventrikulären Hypothalamus (PVN). Alle Projektionen dieser Regionen senden an bestimmte Regionen von
      • Hirnstamm
      • Hypothalamus
      • Bed nucleus of the stria terminalis (BST)
      • Diese Regionen aktivieren wiederum den medialen paraventrikulären Hypothalamus (PVN)
    • Limbische Strukturen können prognostizierte Stressoren durch eine vorherige Aktivierung des PVN mittels Wechselwirkungen mit reaktiven Stressschaltungen modulieren. Die Überlagerung von limbischem Input auf Hirnstamm- und hypothalamische Stresseffekte bildet ein hierarchisches System, das mittels direkter PVN-Projektionen sowohl reflexive (reaktive) als auch freiwillige (antizipierte) Stressreaktionen vermittelt.
      Die Projektionen dieser limbischen Bereiche überschneiden sich erheblich, wenn auch nicht vollständig. Die Gesamtstressreaktion hängt daher von der Zusammenwirkung dieser Strukturen ab.(28)

1.3.6. Oxidativer Stress

Eine andere Form von Stress ist so genannter oxidativer Stress. Dieser wird weniger durch psychosoziale Belastungen als z.B. durch Krankheit oder schlechte/unausgewogene Ernährung ausgelöst. Oxidativer Stress ist eine Stoffwechsellage, bei der ein Übermaß an reaktiven Sauerstoffverbindungen (ROS – reactive oxygen species) gebildet wird oder vorhanden ist. Oxidativer Stress ist ebenfalls an neurodegenerativen Prozessen von Gehirnzellen beteiligt.(29)(30)

  • Die Expression von mRNA für saures Gliafaserprotein wird durch oxidativen Stress erhöht und führt zu einer Hyperaktivierung der Astrozyten mit anschliessender Schädigung der Astrozyten.(29)(31)
  • CRH und Mifepriston (letzteres ist ein starker Antagonist von Glukocortioid- und Progesteronrezeptoren) schützen vor neuronalem Zelltod durch oxidativen Stress.(32)(33)
  • CRH schützt CRH-Rezeptor-Typ-1-Zellen gegen Zelltod durch oxidativen Stress.(33) Diese Schutzfunktion von CRH erfolgt durch einen Anstieg der Ausschüttung von „nonamyloidogenic soluble amyloid β-precursor protein“ und eine Unterdrückung des „nuclear factor-κB“.(32)

Bei AD(H)S wurde ein Ungleichgewicht zwischen Oxidanten und Antioxidanten mit erhöhten Melatoninwerten im Blutserum festgestellt.(34)
Melatonin soll oxidativem Stress entgegenwirken.(35)

1.3.7. Hypothalamus-Sympathikus-Adipozyten-Achse (HSA-Achse)

Die HSA-Achse wird bei Eustress, also bei positiv wahrgenommenem Stress (Flow) aktiviert.(36)(37)(38)

Die HSA-Achse wird im Tiermodell bei Ratten in sogenannter Enriched Environments (EE), also Umgebungen mit viel sozialem Kontakt zu anderen Tieren, reichlich Anregung durch Spielmöglichkeiten und Auslauf angesprochen (im Vergleich zu sozial isolierter Haltung). EE aktivieren jedoch auch das VNS und die HPA-Achse, ohne jedoch negative Auswirkungen zu verursachen. Dies könnte möglicherweise daran liegen, dass kurzfristige Aktivierungen des VNS und der HPA-Achse einer gesunden Lebensweise mit Aktivierung / Forderung / Entspannung entsprechen. Bekanntlich ist erst eine Daueraktivierung des VNS und der HPA-Achse schädlich.

Die Aktivierung der HSA-Achse im Enriched Environement bewirkte jedenfalls ein signifikantes Schrumpfen von viral verursachten Tumoren.(37)

1.4. Die Stressreaktionskette / Stressphasen

Stressoren lösen eine Stressreaktionskette aus, die in vier Phasen eskalieren kann.(39) Überschreitet ein Stressor ein bestimmtes Mass an Intensität, wird die nächsthöhere Ebene aktiviert.(1)

  • Problemwahrnehmung (Vorphase)
  • Alarmphase
  • Widerstandsphase
  • Erschöpfungsphase

Achtung: das im Folgenden dargestellte Modell dürfte im Hinblick auf die Darstellung der aufeinander aufbauenden Stufen richtig sein. Die Darstellung, dass ein Zusammenbruch der Stresssysteme mit einem Hypocortisolismus einhergeht, dürfte dagegen nur eine von mehreren Möglichkeiten sein. Bekanntlich besteht bei ADS und melancholischer wie psychotischer Depression ein Hypercortisolismus, während bei ADHS und atypischer wie bipolarer Depression ein Hypocortisolismus besteht. ADS, melancholische und psychotische Depression sind nach diesseitigem Verständnis keine Störungen, die auf der Alarmphase von Stress stehengeblieben wären. Insofern ist die folgende Darstellung eher beispielhaft für den Fall eines entstehenden Hypocortisolismus zu sehen.

1.4.1. Problemwahrnehmung (Vorphase)

    • Wahrnehmungen, die nicht von Erfahrungswerten (abgespeicherten Gedächtnisinhalten) gedeckt sind
    • → bewirken eine unspezifische Aktivierung von Neuronen des assoziativen Cortex des PFC
    • → Ausbreitung ins limbische System
    • → noradrenerge Aktivierung des zentralen (ZNS) und des vegetativen (Sympathikus) Nervensystems
    • → mässige Noradrenalinausschüttung
      • aktiviert PFC (Denkfähigkeit erhöht)
    • → Bereits sehr leichter Stress erhöht bei Gesunden die Dopaminausschüttung im PFC(40)
      • unterstützt Filterung irrelevanter Informationen (fokussierte Aufmerksamkeit = Wahrnehmungsfähigkeit erhöht)
      • unterstützt bei Neuentstehung / Verstärkung bestehender neuronaler Verschaltungen, die bei Problemlösung hilfreich waren
    • wenn Problem dadurch nicht gelöst, erfolgt durch weitere noradrenerge Eskalation
      → Übergang in Alarmphase

1.4.2. Alarmphase (weiterer Noradrenalinanstieg aktiviert VNS und HPA-Achse)

  • weiter gestiegener Noradrenalinspiegel im Gehirn
    • → dadurch Aktivierung des Hypothalamus (erste Stufe der HPA-Achse)
      • Hypothalamus aktiviert mehrere Stresssysteme
        • CRH (Corticotropin-Releasing-Hormon)-Ausschüttung des Hypothalamus
          • → aktiviert Hypophysen-Vorderlappen = zweite Stufe der HPA-Achse
        • Oxytocin- und Vasopressin-Ausschüttung des Hypothalamus
          • → aktiviert Vegetatives Nervensystem
    • → stark erhöhter Noradrenalinspiegel stört die Funktion des PFC(41),(42) Starker Stress beeinträchtigt präfrontale kortikale Funktion.(43)
  • a. Vegetatives Nervensystem:
    • Oxytocin- und Vasopressin-Ausschüttung des Hypothalamus
    • neuronal (via Nerven = elektrisch = schnell) an Hypophyse
    • → aktiviert Hypophysen-Hinterlappen
      Hinterlappen ist Nervengewebe, das die vom Hypothalamus ausgeschütteten Stresshormone Oxytocin und Vasopressin (ADH) zwischenspeichert und zu gegebener Zeit ins Blut freisetzt; Vasopression ist nicht stressrelevant, sondern reguliert über die Nierenfunktion das Flüssigkeitsvolumen des Körpers (Durst als Stresssymptom)
  • b. HPA-Achse:
    • Vasopressin- und CRH-Ausschüttung des Hypothalamus
    • endokrin (via Blut = langsam) an Hypophyse
    • → dadurch Aktivierung des Hypophysen-Vorderlappens
      Vorderlappen ist Drüsengewebe, das Hormone erstellt und freisetzt
      • Ausschüttung glandotroper Hormone ins Blut
        • ACTH (Adrenocorticotropes Hormon)
          → aktiviert Nebennierenrinde (3. Stufe der HPA-Achse) zur Cortisolausschüttung
        • β-Endorphin:
          kann die dopaminerge Erregungsleitung manipulieren. Dopaminausschüttung in synaptischen Spalt wird erhöht.
        • daneben Ausschüttung nicht stressrelevanter Hormone:
          • FSH (Follikel stimulierendes Hormon)
            fördert Eizellenreifung bei Frauen, Spermienentwicklung bei Männern
          • TSH (Thyroidea stimulierendes Hormon):
            stimuliert Schilddrüsenfunktion
          • LH (luteinisierendes Hormon):
            regelt zusammen mit FSH den weiblichen Zyklus
          • Prolactin:
            stimuliert Wachstum der Brustdrüsen und der Milchproduktion
          • Wachstumshormon / GH = Growth Hormon
            fördert Wachstum vor Pubertät und Wachstum der Organe.
      • das bei kurzfristigem wie langanhaltendem Stress ausgeschüttete Vasopression und der aktivierte Sympathikus fördern ebenfalls die ACTH-Freisetzung
    • → dadurch Aktivierung der Nebennierenrinde
      • Glucocorticoid-Ausschüttung (Stresshormone, vor allem Cortisol)
        • Akuter Stress (Alarmphase) erhöht den Cortisolspiegel phasisch zur Aktivierung eines Problemlöseverhaltens
        • chronischer Stress erhöht den Spiegel von Cortisol und anderen Stresshormonen tonisch und phasisch (Hypercortisolismus)
          • Cortisol ist auf Dauer neurotoxisch.(44)
        • Unkontrollierbarer Stress führt bei Gesunden zu starkem Anstieg von Dopamin und Noradrenalin im PFC(45)(46)(47)
          In lebensbedrohlichen Situationen benötigt der Körper seine gesamten Ressourcen für Kampf oder Flucht und spart diese daher am langsamen, analytischen Denken im PFC ein. Die Verhaltenskontrolle wird dann an andere Gehirnteile ausgelagert, die instinktiv, spontan und schneller reagieren (was bei Kampf und Flucht vorteilhaft ist)
  • Wirkungen von Vegetativem Nervensystem und HPA-Achse
    • → durch Cortisol Destabilisierung bestehender neuronaler Verschaltungen
      • Vorteil:
        • Gedächtnisinhalte, die für Problemlösung weniger hilfreich sind, können leichter gelöscht werden (eingefahrene Bahnen können verlassen werden)
      • Nachteil:
        • Auflösung bestehender erfolgreicher Problemlösungsstrategien
        • mögliche Lösungsfindung ist energieaufwändig, da neu zu erstellen und nicht mehr bzw. noch nicht wieder automatisiert abrufbar
    • → kurzfristige Stimulation der Gluconeogenese
      • Anstieg des Blutzuckerspiegels
    • → erhöhte Verfügbarkeit von Kohlehydraten
      • Anstieg des Blutzuckerspiegels
    • → Aktivierung verschiedener peripherer Organe
      • Blutdruckerhöhung
      • sauerstoffreiches Blut zu Skelettmuskeln
      • Blutzufuhr Haut und Eingeweide reduziert
      • Gerinnungsfähigkeit des Bluts wird erhöht
        • Vorteil: weniger Blutverlust bei Verletzungen
        • Nachteil: erhöhtes Thrombose- und Herzinfarktrisiko
      • Unterdrückung entzündlicher Abwehrmechanismen durch Cortisol
        • Vorteil: kein kurzfristiger Energieverlust durch Immunreaktion
        • Nachteil: Schwächung der zellgebundenen spezifischen Immunabwehr (erhöhtes Infektionsrisiko); noch Wochen nach Stresserfahrung nachweisbar
      • Hormonrezeptoren verschiedener Bereiche nehmen glandotrope Hormone aus Blut auf, was Ausschüttung effektorischer Hormone bewirkt.
        • Schilddrüse
          → Thyroxinausschüttung
        • Keimdrüsen
          → Ausschüttung von Östrogen und Progesteron (Frauen) bzw. Testosteron (Männer)
        • Nebennierenrinde
          → Cortisolausschüttung
        • Bauchspeicheldrüse
          → Verdauungssekret (Pankreassaft), Glucagon, Insulin, Somatostatin, pankreatisches Polypeptid, Ghrelin
        • Thymus
          → Ausschüttung von Thymosin, Thymopoetin I und II
        • Nieren
          → Reninausschüttung
        • Magen-Darm-Trakt
          → Gastrinausschüttung
      • TH1-/TH2-Shift
        Unterdrückung der Entzündungsreaktionen (TH1)
        Stärkung der Fremdkörperabwehr (TH2)
    • wenn Problem dadurch nicht gelöst: Übergang in Widerstandsphase

1.4.3. Widerstandsphase

  • erhöhte Ausschüttung von Mineralocorticoiden als Spätwirkung ständiger ACTH-Ausschüttung
  • Glucocorticoidbildung (Cortisol) wird unterdrückt
    • → fehlende Unterdrückung der durch CRH erhöhten Entzündungsreaktionen
      • Folge: häufigere Entzündungsprobleme
        z.B. Magen- oder Darmgeschwüre, Neurodermitis, Asthma etc.
    • → fehlende Bekämpfung von Fremdkörpern
      • Folge: Allergien können jetzt häufiger auftreten
  • wenn Problem dadurch nicht gelöst: Übergang in Erschöpfungsstadium

1.4.4. Erschöpfungsphase

  • Zusammenbruch der hormonellen Steuerung
    • Noradrenalinmangel
    • Dopaminmangel
    • Serotoninmangel
  • Schrumpfung (Atrophie) der Nebennierenrinde
    • Cortisolmangel (Hypocortisolismus)

Dieses Modell ist lediglich ein Beispiel für eine mögliche Art des Zusammenbruchs der Stresssysteme. Bei manchen Menschen geht ein Zusammenbruch der Stresssysteme mit einer angeflachten endokrinen Stressantwort (wie hier dargestellt) und bei anderen mit einer überhöhten endokrinen Stressantwort einhergeht. Nach unserem Eindruck ist dies keine Frage der Stressphasen, sondern eine Frage, in welche Richtung das zusammenbrechende Stresssystem fällt.

Welche Stressoren in einem Individuum auf welchem (neuronalen/neurobiologischen) Weg welche Stressreaktionen auslösen, hängt von Genen, epigenetischen Veränderungen und Umweltfaktoren ab.(48)

Allen Wegen gemeinsam ist, dass langanhaltender Stress in der Widerstands- und Erschöpfungsphase zu tiefgreifenden dauerhaften schädlichen Veränderungen führt.
Eine ausführliche Darstellung der vielfältigen einzelnen Schadensmechanismen findet sich unter
Stressschäden – Auswirkungen von langanhaltendem Stress.

2. Stressauslöser (Stressoren)

Stressoren können Infektionen bzw. Verletzungen sein, ebenso wie psychische Belastungen.
Umwelteinflüsse werden vor allem als Stressoren wahrgenommen, wenn eine Situation

  • neu(49)
  • unverhersagbar(49)
  • unkontrollierbar(50)(49)
  • mehrdeutig(49)
    oder
  • mit dem Risiko sozialer Ablehnung verbunden ist.(50)

Nicht dazu zu gehören, ausgeschlossen zu werden ist der stärkste Stressor, den es gibt. Hintergrund ist einmal mehr die Millionen Jahre alte Prägung unserer Stresssysteme aus er Zeit vor der Sesshaftigkeit. Aus einer Nomadengruppe ausgeschlossen zu werden war mit einem hohen Todesrisiko verbunden – für Frauen noch mehr als für Männer, die häufiger als Jäger und Krieger ausgebildet waren und daher einige Tage alleine leben konnten. Wahrscheinlich haben Frauen deshalb spezifische Stressreaktionen wie „Tend and befriend“.

In heutiger Zeit kann unkontrollierbarer Stress kann z.B. durch Scheidung (Ablehnung, Ausschluss aus Familie), schwere Krankheiten (die von der Körperseite her genau die selben Stresssysteme adressieren wir psychischer Stress von aussen), Mobbing (Ausschluss aus der Gruppe) oder schwere Probleme in Schule oder Beruf hervorgerufen werden. Kinder, die nach einem Umzug in der neuen Schule keinen Anschluss finden oder die in ihrer Klasse gemobbt werden, erleben sich existenziell als Aussenseiter und nicht-dazugehörend. (Unerkannt) Hochbegabte werden aufgrund ihres spezifischen anders seins häufig gemobbt und finden schwerer gleichartig denkende und deshalb seltender Anschluss. Hochbegabung führt typischerweise zur Ausprägung spezifischer Charaktertraits, was wesentlich gravierender zu einem Anders-sein-Gefühl führen kann als das etwas schnellere denken. Mehr hierzu unter Hochbegabung und AD(H)S.

Die cortisolerge und adrenocorticotropinerge Stressreaktion ist am stärksten und langanhaltendsten, wenn die Faktoren unkontrollierbar und drohende soziale Ablehnung zusammenkommen.(50)

Die Ausschüttung von Adrenalin seitens des sympathischen Nervensystems korreliert bei gesunden Probanden und passiv empfangenem Stress (ohne eigene Einflussnahmemöglichkeit) linear mit der subjektiven Stresswahrnehmung. Der Adrenalin-Stress-Pegel ist ebenfalls von den genannten Aktivierungsfaktoren abhängig. aber anders als das blutdruckstabilisierende Noradrenalin, gewöhnungsempfänglich.(51)
Adrenalin- und Noradrenalinspiegel reagieren nicht nur auf unangenehme Aufregung, sondern ebenso auf angenehme Aufregung. Eine anregende Komödie hebt den Adrenalinspiegel bei Gesunden ebenso wie ein Horrorfilm, wobei ein besonders angstauslösender Film die höchsten Werte erzielt.(52) Ein gewinnträchtiges Bingo-Spiel erhöht den Adrenalinspiegel sogar stärker als ein kognitiver Leistungstest unter Zeitdruck.(53)

Fallschirmspingerneulinge haben unmittelbar vor ihrem allerersten Sprung einen 10-fach erhöhten Cortisolspiegel. Mit weiteren Sprüngen verringert sich dieser Wert, bleibt aber vor jedem Sprung erhöht.

Nachmittags ist eine stressbedingte Cortisolerhöhung am ausgeprägtesten.(50)

Psychologische Tests sprechen sozialen Stress (öffentliche Rede / lautes Kopfrechnen vor einer dies beurteilenden Gruppe) an, auf den Cortisol bevorzugt anspricht. Dies adressiert das Motiv der Zugehörigkeit. Beim ersten Testdurchgang haben 80 % der Probanden einen erhöhten Cortisolspiegel. Testwiederholungen bewirken mittels Verringerung von Neuheit und Unvorhersagbarkeit eine Verringerung, so dass beim 3. bis 5. Durchgang nur noch ein Drittel der Probanden einen erhöhten Cortisolspiegel hat – bei aber identischer subjektiver Stressempfindung und identischen übrigen Parametern (Adrenalin, Noradrenalin, Puls).(54)

Ein signifikanter Unterschied ergibt sich indes bei Tests von in diesem Zustand zu lernenden Vokabeln. Die Probanden ohne Cortisolanstieg hatten eine einwandfreie Gedächtnisleistung, während jenes Drittel der Probanden mit Cortisolanstieg (und von diesen wiederum vor allem die weiblichen Mitglieder) zugleich auch erhebliche Gedächtniseinbussen aufwies.
Diese Wirkung konnte bei anderen Probanden durch eine Cortisolgabe reproduziert werden.(54) Entgegen der Annahme, dass dies auf eine Hemmung von Abrufprozessen zurückzuführen sei(55) zeigen sich kaum Abrufbeeinträchtigungen, wenn das Cortisol erst nach dem lernen der Vokabeln oder kurz vor deren Abruf gegeben wird, weshalb anzunehmen ist, dass Cortisol den Lernvorgang / Abspeicherungsvorgang beeinträchtigt.

Die Probanden mit erhöhtem Cortisolspiegel waren in Persönlichkeitsfragebögen selbstunsicherer, weniger extrovertiert und tendentiell neurotischer.(54)

3. Stressbeendigung

Die Stresssysteme des Menschen sind auf die Bewältigung kurzfristiger Notsituationen ausgelegt. Hierfür werden Kraftreserven aktiviert und Notmassnahmen in Gang gesetzt.

Eine zu lange Aktivierung der Stresssysteme ist jedoch schädlich. Wer dauerhaft auf 130 % läuft, geht an dieser Überlastung kaputt.

Das Stresshormon Cortisol, das (nach den Stresshormonen CRH und ACTH) als letztes Stresshormon am Ende der Kette der HPA-Achse ausgeschüttet wird, hat neben der Aufgabe der Aktivierung bestimmter bei Stress sinnvoller Notverhaltensweisen (Stressnutzen – der überlebensfördernde Zweck von Stresssymptomen) noch eine weitere Aufgabe: Cortisol fährt die Stresssysteme wieder herunter und bewirkt damit, dass auch das Cortisol selbst nicht weiter ausgeschüttet wird.

Cortisol ist daher nicht nur (zusammen mit CRH) die ultimative Stresswaffe, sondern zugleich der Auslöser der Beendigung des Alarmzustands.

Diese Beendigung ist wichtig, denn Stresshomone sind bei zu langer Einwirkung neurotoxisch, also giftig.

Bei ADHS ist diese Beendigung des Stresszustands defekt. ADHS- und Mischtypbetroffene (mit Hyperaktivität) haben auf akute Stressoren eine zu geringe Cortisolantwort, die in der Folge die Stressachse nicht richtig abschaltet.

ADS-Betroffene (ohne Hyperaktivität) haben dagegen eine zu hohe Cortisolantwort, was eine zu frühe / zu häufige Abschaltung der Stresssysteme bewirkt. Die parallel hierzu bestehende zu hohe Noradrenalinantwort bewirkt eine zu schnelle / zu häufige Abschaltung des PFC.

Mehr zu CRH, Cortisol und den Cortisolstressantworten bei AD(H)S unterDie HPA-Achse / Stressregulationsachse.

Zuletzt aktualisiert am 12.10.2019 um 02:27 Uhr


3.)
Rensing, Koch, Rippe, Rippe (2006): Der Mensch im Stress; Psyche, Körper, Moleküle; Elsevier Spektrum (heute: Springer), Kapitel 4: neurobiologische Grundlagen von Stressreaktionen, Seite 76 - (Position im Text: 1)
20.)
Rensing, Koch, Rippe, Rippe (2006): Der Mensch im Stress; Psyche, Körper, Moleküle; Elsevier Spektrum (heute: Springer), Kapitel 4: neurobiologische Grundlagen von Stressreaktionen, Seite 90 - (Position im Text: 1)
39.)
Seyle, nach Darstellung von: http://www.spektrum.de/lexikon/biologie-kompakt/stress/11388 - (Position im Text: 1)
49.)
Mason (1968): A review of psychoendocrine research on the pituitary-adrenal cortical system, Psychosomatic Medicine 30 (1968), 576-607. nach Kirschbaum, Clemens (2001) Das Stresshormon Cortisol – Ein Bindeglied zwischen Psyche und Soma? In: Jahrbuch der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf 2001. Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, Düsseldorf, pp. 150-156. ISBN 3-9808514-0-0 - (Position im Text: 1, 2, 3, 4)
53.)
Patkai (1970): Catecholamine excretion in pleasant and unpleasant situations, Rep. Psychol. Lab. Uuiv. Stockholm, No. 294 (1970), zitiert nach Frankenhaeuser, M. (1971). Behavior and circulating catecholamines. Brain Research, 31(2), 241-262. http://dx.doi.org/10.1016/0006-8993(71)90180-6, Seite 254 - (Position im Text: 1)

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