皮質醇的故事

楊元魁，博士，就職于東南大學學習科學研究中心（生物科學與醫學工程學院），兒童發展與學習科學教育部重點實驗室，負責兒童情感研究室工作，主要研究方向為兒童和青少年社會情緒能力的發展.評測與培養。

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

對于不同年齡階段的人們來說，壓力的來源也不盡相同。對于嬰兒和學步兒來說，壓力主要來自于饑餓、排泄，以及與主要養育者的分離。對于幼兒來說，壓力開始逐步由生理需求轉向心理和社交需求，例如被父母與老師批評、被小伙伴搶奪玩具或拒絕一起游戲。對于青少年來說，壓力源可能來自家庭、學校、同伴、社會、文化等各個方面。父母的殷切期望、學校的繁重學業、同伴之間的互相攀比與社交排斥、社會文化中的不正之風與偏見，再加上普遍的睡眠不足、父母離家被迫留守、網絡暴力等因素，使得當代青少年面臨著異常復雜的內在和外在壓力環境。在上期的專欄文章中，我們介紹了可用于評估情緒調節與壓力應對能力的一種電生理指標——額葉腦電偏側化，本期的專欄文章我們將介紹另一個反應壓力水平的重要指標——皮質醇。

皮質醇，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。當人們經歷急性或慢性壓力事件時，都會激活身體的兩個系統：一個是交感神經系統，為緊急反應作好“戰或逃”的準備；另一個是下丘腦—垂體—腎上腺皮質軸（the hypothalamic-pituitary-adrenal axis，以下簡稱HPA軸），皮質醇的合成與分泌正是受到HPA軸的控制與調節，具體過程請參閱圖1。

我們先看一下這3個組織、腺體或器官究竟是負責干什么的。提醒一下，接下來會涉及到一些專業名詞和術語，各位讀者不必細究，或者可以直接忽略。

·下丘腦（hypothalamus），一系列核團的總稱，位于丘腦下方，因此被稱為下丘腦。下丘腦在調節許多跟動機有關的行為中起著重要的作用，例如進食、睡眠、性行為等。此外，下丘腦也是調節內臟活動和內分泌活動的較高級腦組織。

·垂體（pituitary gland），懸掛于下丘腦腹側，從解剖結構上分為前葉和后葉。垂體可以說是人體中最復雜的內分泌腺，分泌多種激素，如生長激素、促甲狀腺激素、促腎上腺皮質激素、促性腺素、催產素（我們將在今后的文章中專門介紹催產素在社會情緒能力中的重要作用）、催乳素、黑色細胞刺激素等，甚至還能夠貯藏并釋放下丘腦分泌的抗利尿激素。下丘腦正是通過調節垂體釋放的激素以實現其對內臟活動和其他內分泌活動的調節的。

·腎上腺（adrenal gland），位于兩側腎臟的上方，因此被稱為腎上腺，其實跟腎臟沒啥關系。腎上腺是人體中非常重要的內分泌器官之一，大家一定對腎上腺素耳熟能詳，生活中也常說人們碰到激動的事情就會“腎上腺素飆升”。腎上腺從發生、結構和功能上可以分為表層的皮質和中央的髓質，腎上腺素其實是由腎上腺髓質所分泌的，可以使得心跳加快、加強，為應對急性壓力作好準備。

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

那么，當人們面臨壓力的時候，HPA軸是如何調節皮質醇的分泌的呢？壓力源會引起下丘腦的激活，下丘腦的激活則會誘導垂體前葉分泌促腎上腺皮質激素，這種激素會刺激腎上腺皮質開始分泌皮質醇。皮質醇會加強新陳代謝活動，提高糖分和其他營養物質在血液中的含量。因此，科學家們將皮質醇看作是能夠反映個體近期一段時間內壓力水平的重要分子指標。與自主神經系統相比較，HPA軸的反應速度相對較慢，更多反映的是個體一段時間內整體的壓力水平，因此又被認為是考查個體所承受毒性壓力或慢性壓力最為穩定、可靠的指標之一。

皮質醇能夠幫助個體盡可能地動員能量應對壓力，但是效果則取決于它的含量。如果皮質醇能夠在短時間內突然釋放并且迅速降低，這種簡短且適當的皮質醇水平能夠顯著增強注意力和改善記憶力，這對于個體來說十分重要，這也是生活中為什么人們經常會體會到適當的壓力反而能夠更好地提升學習效率或工作效率的原因。

此外，簡短或適當的皮質醇水平還能夠增強免疫系統的激活，幫助個體抵抗疾病。但如果人們一直處于一個長期的慢性毒性壓力狀態下，例如睡眠不足、物質匱乏、居無定所、戰爭、父母離家（留守）、不適當的學習內容和方式等，都會引起皮質醇水平一直處于一個較高的水平，這就會引起整個內分泌系統的紊亂，導致免疫力降低、肥胖、記憶力減退、注意力不集中等一系列負面影響。這里涉及到一種很有意思的反應機制——葡萄糖競爭，這種機制對兒童早期發展及某些情緒障礙的產生具有重大意義。有關葡萄糖競爭，我們將在今后的文章中進行介紹。

當人們在經歷壓力事件時，例如看到自己特別害怕的東西，如老鼠、蜘蛛、蟑螂、蛇等時，第1個階段快速啟動的是自主神經系統中的交感神經系統，腎上腺髓質大量分泌腎上腺素，為機體的緊急活動（如逃跑，當然有些人這個時候是跑不了的，具體神經機制我們今后介紹恐懼情緒的時候詳述）作好準備，這一階段又被稱為警報階段。第2個階段被稱為抵抗階段，交感神經系統反應在副交感神經系統的調節下開始逐漸減弱，但是腎上腺皮質所分泌的皮質醇等激素使得個體持續消耗能力，因此得以保持警惕、激活免疫抵御感染。第3個階段被稱為衰竭階段，在持續緊張和高度警覺之后，由于能量的大量消耗，個體會開始出現疲勞感，這個時候身體的免疫力其實是很低的，很容易受到細菌或病毒的感染。這也是為什么人們在經歷壓力事件之后會有很強的無力感和虛脫感，并且更加容易生病的原因。很多人在緊張的工作或學習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學習之后往往容易大病一場。

皮質醇的含量可以從血液、尿液、唾液和頭發中進行測定。在正常的生理條件下，血液皮質醇濃度早晨最高、午夜最低。此外，皮質醇很容易穿過細胞膜擴散進入唾液，而且細胞內擴散使得唾液皮質醇濃度不受唾液流速的影響。大量研究表明，唾液皮質醇能夠非常有效地反映血液皮質醇的濃度，并且二者在晝夜節律水平變化方面完全一致。因此，從樣本獲取的角度上來說，測定唾液皮質醇濃度要比測定血液皮質醇濃度來得更加便捷和容易應用。

《壓力的故事》一文中還曾經提到，頭發皮質醇測定也是一種比較有效且方便的方法。個體1厘米頭發中皮質醇的累積量大致可以反映1個月內的壓力水平，6個月以內的檢測結果基本都是穩定有效的，不過如果燙、染過頭發就不行了。

東南大學學習科學研究中心在唾液皮質醇和頭發皮質醇測定方面有著非常豐富的研究和實踐經驗，并且開發出了一套完善的快速取樣和檢測技術，為評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、教師和學校更好地了解自己孩子或學生的壓力狀態提供客觀依據。