皮質(zhì)醇的故事

楊元魁，博士，就職于東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心（生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院），兒童發(fā)展與學(xué)習(xí)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)兒童情感研究室工作，主要研究方向?yàn)閮和颓嗌倌晟鐣?huì)情緒能力的發(fā)展.評(píng)測(cè)與培養(yǎng)。

在人生的不同階段，每個(gè)人都會(huì)經(jīng)歷各種各樣的壓力事件，可以說壓力伴隨著人們的一生。從壓力的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度來說，可以將壓力分為積極壓力、可承受壓力和毒性壓力3種（感興趣的讀者請(qǐng)參閱本刊2017年第11期《壓力的故事》一文）。

對(duì)于不同年齡階段的人們來說，壓力的來源也不盡相同。對(duì)于嬰兒和學(xué)步兒來說，壓力主要來自于饑餓、排泄，以及與主要養(yǎng)育者的分離。對(duì)于幼兒來說，壓力開始逐步由生理需求轉(zhuǎn)向心理和社交需求，例如被父母與老師批評(píng)、被小伙伴搶奪玩具或拒絕一起游戲。對(duì)于青少年來說，壓力源可能來自家庭、學(xué)校、同伴、社會(huì)、文化等各個(gè)方面。父母的殷切期望、學(xué)校的繁重學(xué)業(yè)、同伴之間的互相攀比與社交排斥、社會(huì)文化中的不正之風(fēng)與偏見，再加上普遍的睡眠不足、父母離家被迫留守、網(wǎng)絡(luò)暴力等因素，使得當(dāng)代青少年面臨著異常復(fù)雜的內(nèi)在和外在壓力環(huán)境。在上期的專欄文章中，我們介紹了可用于評(píng)估情緒調(diào)節(jié)與壓力應(yīng)對(duì)能力的一種電生理指標(biāo)——額葉腦電偏側(cè)化，本期的專欄文章我們將介紹另一個(gè)反應(yīng)壓力水平的重要指標(biāo)——皮質(zhì)醇。

皮質(zhì)醇，又名氫化可的松，也被稱為壓力分子，可以有效地反映人們的壓力水平。當(dāng)人們經(jīng)歷急性或慢性壓力事件時(shí)，都會(huì)激活身體的兩個(gè)系統(tǒng)：一個(gè)是交感神經(jīng)系統(tǒng)，為緊急反應(yīng)作好“戰(zhàn)或逃”的準(zhǔn)備；另一個(gè)是下丘腦—垂體—腎上腺皮質(zhì)軸（the hypothalamic-pituitary-adrenal axis，以下簡(jiǎn)稱HPA軸），皮質(zhì)醇的合成與分泌正是受到HPA軸的控制與調(diào)節(jié)，具體過程請(qǐng)參閱圖1。

我們先看一下這3個(gè)組織、腺體或器官究竟是負(fù)責(zé)干什么的。提醒一下，接下來會(huì)涉及到一些專業(yè)名詞和術(shù)語，各位讀者不必細(xì)究，或者可以直接忽略。

·下丘腦（hypothalamus），一系列核團(tuán)的總稱，位于丘腦下方，因此被稱為下丘腦。下丘腦在調(diào)節(jié)許多跟動(dòng)機(jī)有關(guān)的行為中起著重要的作用，例如進(jìn)食、睡眠、性行為等。此外，下丘腦也是調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)和內(nèi)分泌活動(dòng)的較高級(jí)腦組織。

·垂體（pituitary gland），懸掛于下丘腦腹側(cè)，從解剖結(jié)構(gòu)上分為前葉和后葉。垂體可以說是人體中最復(fù)雜的內(nèi)分泌腺，分泌多種激素，如生長(zhǎng)激素、促甲狀腺激素、促腎上腺皮質(zhì)激素、促性腺素、催產(chǎn)素（我們將在今后的文章中專門介紹催產(chǎn)素在社會(huì)情緒能力中的重要作用）、催乳素、黑色細(xì)胞刺激素等，甚至還能夠貯藏并釋放下丘腦分泌的抗利尿激素。下丘腦正是通過調(diào)節(jié)垂體釋放的激素以實(shí)現(xiàn)其對(duì)內(nèi)臟活動(dòng)和其他內(nèi)分泌活動(dòng)的調(diào)節(jié)的。

·腎上腺（adrenal gland），位于兩側(cè)腎臟的上方，因此被稱為腎上腺，其實(shí)跟腎臟沒啥關(guān)系。腎上腺是人體中非常重要的內(nèi)分泌器官之一，大家一定對(duì)腎上腺素耳熟能詳，生活中也常說人們碰到激動(dòng)的事情就會(huì)“腎上腺素飆升”。腎上腺從發(fā)生、結(jié)構(gòu)和功能上可以分為表層的皮質(zhì)和中央的髓質(zhì)，腎上腺素其實(shí)是由腎上腺髓質(zhì)所分泌的，可以使得心跳加快、加強(qiáng)，為應(yīng)對(duì)急性壓力作好準(zhǔn)備。

皮質(zhì)醇實(shí)際上是腎上腺皮質(zhì)分泌的一種激素。腎上腺皮質(zhì)分泌的激素按照功能可以分為3類：①鹽皮質(zhì)激素，主要功能是調(diào)節(jié)體內(nèi)水鹽代謝；②性激素，包括雄性激素和雌性激素；③糖皮質(zhì)激素，以皮質(zhì)醇與皮質(zhì)酮為代表，主要功能是影響體內(nèi)蛋白質(zhì)、糖、脂類代謝。所以，減肥這件事情其實(shí)跟皮質(zhì)醇水平也脫不了干系。

那么，當(dāng)人們面臨壓力的時(shí)候，HPA軸是如何調(diào)節(jié)皮質(zhì)醇的分泌的呢？壓力源會(huì)引起下丘腦的激活，下丘腦的激活則會(huì)誘導(dǎo)垂體前葉分泌促腎上腺皮質(zhì)激素，這種激素會(huì)刺激腎上腺皮質(zhì)開始分泌皮質(zhì)醇。皮質(zhì)醇會(huì)加強(qiáng)新陳代謝活動(dòng)，提高糖分和其他營養(yǎng)物質(zhì)在血液中的含量。因此，科學(xué)家們將皮質(zhì)醇看作是能夠反映個(gè)體近期一段時(shí)間內(nèi)壓力水平的重要分子指標(biāo)。與自主神經(jīng)系統(tǒng)相比較，HPA軸的反應(yīng)速度相對(duì)較慢，更多反映的是個(gè)體一段時(shí)間內(nèi)整體的壓力水平，因此又被認(rèn)為是考查個(gè)體所承受毒性壓力或慢性壓力最為穩(wěn)定、可靠的指標(biāo)之一。

皮質(zhì)醇能夠幫助個(gè)體盡可能地動(dòng)員能量應(yīng)對(duì)壓力，但是效果則取決于它的含量。如果皮質(zhì)醇能夠在短時(shí)間內(nèi)突然釋放并且迅速降低，這種簡(jiǎn)短且適當(dāng)?shù)钠べ|(zhì)醇水平能夠顯著增強(qiáng)注意力和改善記憶力，這對(duì)于個(gè)體來說十分重要，這也是生活中為什么人們經(jīng)常會(huì)體會(huì)到適當(dāng)?shù)膲毫Ψ炊軌蚋玫靥嵘龑W(xué)習(xí)效率或工作效率的原因。

此外，簡(jiǎn)短或適當(dāng)?shù)钠べ|(zhì)醇水平還能夠增強(qiáng)免疫系統(tǒng)的激活，幫助個(gè)體抵抗疾病。但如果人們一直處于一個(gè)長(zhǎng)期的慢性毒性壓力狀態(tài)下，例如睡眠不足、物質(zhì)匱乏、居無定所、戰(zhàn)爭(zhēng)、父母離家（留守）、不適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容和方式等，都會(huì)引起皮質(zhì)醇水平一直處于一個(gè)較高的水平，這就會(huì)引起整個(gè)內(nèi)分泌系統(tǒng)的紊亂，導(dǎo)致免疫力降低、肥胖、記憶力減退、注意力不集中等一系列負(fù)面影響。這里涉及到一種很有意思的反應(yīng)機(jī)制——葡萄糖競(jìng)爭(zhēng)，這種機(jī)制對(duì)兒童早期發(fā)展及某些情緒障礙的產(chǎn)生具有重大意義。有關(guān)葡萄糖競(jìng)爭(zhēng)，我們將在今后的文章中進(jìn)行介紹。

當(dāng)人們?cè)诮?jīng)歷壓力事件時(shí)，例如看到自己特別害怕的東西，如老鼠、蜘蛛、蟑螂、蛇等時(shí)，第1個(gè)階段快速啟動(dòng)的是自主神經(jīng)系統(tǒng)中的交感神經(jīng)系統(tǒng)，腎上腺髓質(zhì)大量分泌腎上腺素，為機(jī)體的緊急活動(dòng)（如逃跑，當(dāng)然有些人這個(gè)時(shí)候是跑不了的，具體神經(jīng)機(jī)制我們今后介紹恐懼情緒的時(shí)候詳述）作好準(zhǔn)備，這一階段又被稱為警報(bào)階段。第2個(gè)階段被稱為抵抗階段，交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)在副交感神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下開始逐漸減弱，但是腎上腺皮質(zhì)所分泌的皮質(zhì)醇等激素使得個(gè)體持續(xù)消耗能力，因此得以保持警惕、激活免疫抵御感染。第3個(gè)階段被稱為衰竭階段，在持續(xù)緊張和高度警覺之后，由于能量的大量消耗，個(gè)體會(huì)開始出現(xiàn)疲勞感，這個(gè)時(shí)候身體的免疫力其實(shí)是很低的，很容易受到細(xì)菌或病毒的感染。這也是為什么人們?cè)诮?jīng)歷壓力事件之后會(huì)有很強(qiáng)的無力感和虛脫感，并且更加容易生病的原因。很多人在緊張的工作或?qū)W習(xí)過程中能夠保持高度的注意力和警覺性，但是一旦完成工作或?qū)W習(xí)之后往往容易大病一場(chǎng)。

皮質(zhì)醇的含量可以從血液、尿液、唾液和頭發(fā)中進(jìn)行測(cè)定。在正常的生理?xiàng)l件下，血液皮質(zhì)醇濃度早晨最高、午夜最低。此外，皮質(zhì)醇很容易穿過細(xì)胞膜擴(kuò)散進(jìn)入唾液，而且細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)散使得唾液皮質(zhì)醇濃度不受唾液流速的影響。大量研究表明，唾液皮質(zhì)醇能夠非常有效地反映血液皮質(zhì)醇的濃度，并且二者在晝夜節(jié)律水平變化方面完全一致。因此，從樣本獲取的角度上來說，測(cè)定唾液皮質(zhì)醇濃度要比測(cè)定血液皮質(zhì)醇濃度來得更加便捷和容易應(yīng)用。

《壓力的故事》一文中還曾經(jīng)提到，頭發(fā)皮質(zhì)醇測(cè)定也是一種比較有效且方便的方法。個(gè)體1厘米頭發(fā)中皮質(zhì)醇的累積量大致可以反映1個(gè)月內(nèi)的壓力水平，6個(gè)月以內(nèi)的檢測(cè)結(jié)果基本都是穩(wěn)定有效的，不過如果燙、染過頭發(fā)就不行了。

東南大學(xué)學(xué)習(xí)科學(xué)研究中心在唾液皮質(zhì)醇和頭發(fā)皮質(zhì)醇測(cè)定方面有著非常豐富的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且開發(fā)出了一套完善的快速取樣和檢測(cè)技術(shù)，為評(píng)估兒童和青少年的壓力水平提供了一種便捷有效的方法，也可以為家長(zhǎng)、教師和學(xué)校更好地了解自己孩子或?qū)W生的壓力狀態(tài)提供客觀依據(jù)。