Introduction

Pour faire face aux perturbations de son environnement, l’organisme est capable de s’adapter : il dispose d’un ensemble de réponses adaptatives qui permettent un comportement approprié à la situation. L’ensemble de ces réponses est appelé stressbiologique. Ce stress peut être ponctuel, en réponse à une situation de durée limitée, permettant la sortie de la situation stressante : c’est le stress aigu. Il fait intervenir en particulier le système nerveux et le système hormonal pour former uneboucle de régulation pour revenir rapidement à la normale. On cherche à savoir comment l’organisme répond à une situation stressante. On étudiera le stress, la commande hormonale par l’axe cortico-surrénalien, et le rétrocontrôle par le cortisol.

I. Le stress aigu

A.   Les agents stresseurs

Les agents stresseurs sont des perturbations de l’environnement qui provoquent une réponse adaptative de l’organisme face à une agression potentielle. Ces agents stresseurs peuvent être physiques (ex : prédateurs, accident,…), émotionnels (ex : deuil, annonce d’une maladie), psychiques (ex : résoudre un problème mental, précipitation, passer à l’oral…). 

B.    Les réponses à un agent stresseur

Face aux perturbations de son environnement, l’être humain dispose de réponses adaptatives qui lui permettent de produire des comportements appropriés à la situation stressante, de façon plus ou moins stéréotypée :

• Fight : combattre, affronter, faire face au danger
• Flight : fuir un danger qu’on ne peut combattre
• Freeze : figer quand on ne peut ni fuir ni combattre (sidération). Cela diminue les sensations douloureuses, et attire moins l’attention d’un éventuel prédateur ou agresseur. 
• fawn ou fool around : faire le fou ou flatter pour séduire lorsqu’aucune des autres réponses n’est adaptée (ex : mimer l’animal blessé pour attirer un prédateur ailleurs, amadouer un ravisseur pour diminuer son agressivité,…). 
• Flop/faint : faire le mort

Au niveau physiologique, une augmentation de la fréquence cardiaque, de la fréquence respiratoire, la libération d’adrénaline et de cortisol, une hypervigilance permettent de fournir l’énergie nécessaire pour mettre en œuvre ces comportements. Le stress aigu désigne ces réponses adaptatives stéréotypées de courte durée, comportementales et physiologiques, face à des agents stresseurs. Il se met systématiquement en place, dès qu’un agent stresseur apparaît, quelle que soit la durée du stress. 

Corrélativement, on observe une augmentation de certaines hormones qui déclenchent le stress aigu. 

C.    Les différentes phases du stress aigu

On distingue 2 phases pendant le stress aigu : 

1. La phase d’alarme : l’augmentation de la vigilance permet d’évaluer le danger et les solutions possibles ; l’organisme se prépare à l’action
2. La phase de résistance ou d’adaptation : l’organisme répond à l’agent stresseur en utilisant les réponses adaptatives physiologiques et comportementales (voir IB) du stress aigu.

Les réponses mises en place lors du stress aigu ont normalement permis de mettre fin à l’agent stresseur. Lorsque l’organisme n’est plus soumis au stress, il sort de l’état de stress, et récupère. Pendant cette phase, les valeurs physiologiques reviennent à la normale. C’est la résilience. 

Le stress aigu est donc une réponse physiologique et comportementale à des agents stresseurs. Il est contrôlé par différentes hormones. 

II. Le déclenchement d’une réponse adaptative au stress

A.   La stimulation du système limbique 

La réponse de l’organisme à un agent stresseur est d’abord très rapide : le système limbique ou « cerveau émotionnel », qui correspond aux zones du cerveau impliquées dans les émotions (amygdale), la mémoire (hippocampe), la perception de l’environnement (thalamus) et la prise de décision (cortex préfrontal), le contrôle des fonctions végétatives comme la fréquence cardiaque et respiratoire, le débit sanguin,… (hypothalamus). Il est stimulé, en particulier les zones impliquées dans les émotions telles que l’amygdale. Il commande le déroulement des différentes phases du stress aigu. 

B.    La phase d’alarme et les glandes médullo-surrénale

L’amygdale simule l’hypothalamus qui envoie un message nerveux aux 2 glandes médullo-surrénales grâce à la branche sympathique du système nerveux autonome. Les cellules chromaffines des glandes médullo-surrénales libèrent alors de l’adrénaline (« hormone du stress »). L’adrénaline provoque une augmentation du rythme cardiaque, de la fréquence respiratoire et la libération de glucose dans le sang, la hausse de la pression artérielle par vasoconstriction et l’augmentation du métabolisme. L’organisme est alors prêt à réagir avec une réponse immédiate au stress par le combat, la fuite, le figement… C’est une phase d’alarme qui se met en place très vite grâce à la rapidité de la communication nerveuse (de l’ordre de la seconde). 

C.    La phase de résistance et l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien

A plus long terme se met en place la phase de résistance, plus lente à se mettre en place. Elle permet à l’organisme de fournir l’énergie nécessaire à la réponse pour une durée modérée. 

Sous l’effet des agents stresseurs, l’hypothalamus (qui fait partie du système limbique) sécrète la CRH (Corticotropin Releasing Hormone ou corticolibérine). La CRH stimule l’hypophyse qui sécrète l’ACTH (adrenocorticotropic hormone ou corticostimuline) grâce à ses cellules adrénocorticotropes. L’ACTH stimule elle-même dans un second temps la libération de cortisol par les cellules spongiocytes des corticosurrénales. Le cortisol favorise la mobilisation du glucose par le foie (néoglucogenèse) et inhibe certaines fonctions : la digestion, le système immunitaire (ce qui explique le déclenchement de certaines maladies après une période de stress intense)… 

Ainsi, le CRH met à contribution l’axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien (HHS), entrainant la libération du cortisol. La phase de résistance fournit à l’organisme l’énergie pour une réponse à un stress de durée modérée qui se termine normalement quand l’agent stresseur. 

III. La résilience et l’adaptabilité au stress

A.   Résilience et rétrocontrôle par le cortisol

Le cortisol secrété par les cortico-surrénales exerce en retour un rétrocontrôle négatif sur l’hypothalamus : il inhibe la libération de CRH par l’hypothalamus. Ce rétrocontrôle négatif favorise ainsi le rétablissement de conditions de fonctionnement durable, ou résilience (= retour des fonctions physiologiques à la normale après disparition de l’agent stresseur), en ramenant à leurs valeurs initiales la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, le métabolisme du glucose, les taux d’hormones de stress (CRH, cortisol, ACTH). 

Il permet ainsi un retour à la normale après une réponse adaptée à un agent stresseur, lorsque la sensation de danger a disparu. Les capacités de résilience d’une personne dépendent de facteurs individuels (psychologiques, affectifs, génétiques), comportementaux (cf. ch3C2) et de l’environnement (ex : entourage soutenant). 

B.    L’adaptabilité

Ces différentes voies physiologiques nerveuses et hormonales sont donc coordonnées pour permettre de fournir une réponse adaptée permettant de faire face à un agent stresseur, grâce à une boucle de régulation neurohormonale impliquant le système limbique, les surrénales, différentes hormones, et des effecteurs (cœur, muscles, vaisseaux sanguins, foie et glycémie,…). Ce système complexe permet donc l’adaptabilité de l’organisme à son environnement. 

Schéma de la boucle de régulation neurohormonale du stress (source: https://acces.ens-lyon.fr/acces/thematiques/neurosciences/fiches-pedagogiques-profs/activites-pedagogiques-eleves/test-elisa-detection-cortisol)

Conclusion

L’organisme présente donc successivement 3 phases à un agent stresseur lors d’un stress aigu grâce au système limbique : 

• la phase d’alarme, déclenchée par l’amygdale et l’hypothalamus, implique les médullo-surrénales qui sécrètent l’adrénaline
• la phase de résistance, déclenchée par l’hypothalamus (CRH) et l’hypophyse (ACTH), implique les cortico-surrénalesqui sécrètent le cortisol
• Si l’agent stresseur disparaît rapidement, le stress aigu s’apaise grâce au rétrocontrôle exercé par le cortisol : c’est la résilience. 

Sinon, lorsque le stress aigu ne fournit pas une réponse adaptée permettant de résoudre la situation stressante, et que l’organisme est débordé dans ses capacités d’adaptation, c’est le stress chronique, qui perturbe le fonctionnement de l’ensemble de l’organisme.