Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Физиолого-биологические показателя стресса у животных с различным гормональным фоном, связанным с полом
ВАК РФ 03.00.13, Физиология
Автореферат диссертации по теме "Физиолого-биологические показателя стресса у животных с различным гормональным фоном, связанным с полом"
к
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЭВОЛЮЦИОННОЙ ФИЗИОЛОГИИ И БИОХИМИИ им.И.М.СЕЧЕНОВА
РГ5 ОЛ
На правах рукописи
2 3 МАП 1995
УДК 616.008.61.;612.111.:612.31.
Соколов Валим Вадимович
Физиолого-биохимические показатели стресса у животных с различным гормональным фоном, связанным с полом.
03.00.13. - физиология человека и животных
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
С-Петеобург 1995 "
Работа выполнена в лаборатории сравнительной биохимии ферменто Института эволюционной физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова РАН.
Научный руководитель доктор биологических наук, профессор М.Н.МАСЛОВА
Официальные опоненты: доктор медицинских наук, профессор В.Г.ШАЛЯПИНА доктор биологических наук, ОАДАНИЛОВА
Ведущее учреждение: Санкт-Петербургский государственный университет.
Защита состоится ' ^^¿У 1995 года в ^ часов н
заседании диссертационного совета К 002.89.01 в Институте эволюционно физиологии и биохимии им.И.М.Сеченова РАН по адресу: 19422; г. Санкт-Петербург, пр.М.Тореза. 44.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института эволк ционкой физиологии и биохимии им.Сеченова.
Автореферат разослан" • ¿/¿¿<4 1995 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук
Л.В.Зуева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЕ
Актуальность темы. Проблема стресса,несмотря на длительную историю своего существования,продолжает оставаться актуа.я^'--ч темой в литературе. Большоэ внимание уделяется изучению (факторов, внзываших стресс, и способам их устранения.Акгивно изучаются механизмы развития стресс-реакции и механизмы адаптационных процессов.
Значительно меньше внимания обращено на внутренние факторы развития стресса.Эти факторы касаются, главным образом, патологии, которая развивается вследствие стресса или служит причиной его развития.
Большинство работ по стрессу выполнено на половозрелых самцах, тогда как самок* ввиду нестабильности их гормонального фона и животные других возрастных групп в эксперименте используют' редко или вообще не используют,что на позволяет объективно судить о реакции на стресс той или иной популяции в целом.
Как справедливо указывают Акоев и Алексеева /1985/, основным объектом физиологических исследований являются самцы,поэтому получаемые данные нельзя экстраполировать на другие группы животных.
Для оценки стресс-реакции часто используют показатели активности гипофизарно-надпочечниковой системы, что, несомненно, является объективным и точным критерием, но практическое использование гормональных показателей довольно трудоемко и не всегда доступно. Вместе с тем.разработаны простые и информативные физиологические и психофизиологические методы для диагностики зшгою-налького стресса.в условиях двигательной активности /Разудав, 1970,1974,1978,1983, Судаков и др.,1987/.Для выявления вегетативных показателей стресса наиболее доступным и информативным объектом исследования является кровь. Мембрана эритроцита в настоящее время гироко используется а качестве естественной «одели для изучения оошх структурно-функциональных характеристик био-лсгичзских катжзр&н п организма в селом /Шепотиновский, 1934/.
Несмотря на очевидные йанть полового и функционального ш'юр-физма,реакция на стресс у животных с различным горюнадъннм Фоном, на таких показателях как красная кровь,поведение вчоткрытзм поле", являемся практически шло изученной.
• Цель и задачи работы. Основная цель работы - исследовать протекание стресс-реакции под влиянием различных факторов /стрессоров/ у самцов и самок с различным гормональным фоном, связанным с-полом.В качестве основных показа1, -лей, изучаемых в процессе работу, были: вегетативные /кровь.надпочечники,селезенка/, поведенческие/ поведение в "открытом поле"/,биохимические /активность ацетилхолинэстеразы эритроцитов,концентрация аскорбиновой кислоты в надпочечниках/, гормональные - уровень корти-костероидог в хиазме кровь. Конкретные задачи работы состояли в следующем:
1. Изучить зависимость вышеназванных показателей от гормонального фона самок/контрольная груша животных/.
2. Изучить реакцию на стресс, вызванную различными стрессорни-ми факторами у самок с различными фазами цикла.
3. Оценить степень специфических и неспецдфичвских изменений ' показателей стресса у животных разных групп при различных видах стресса.
4. Выявить показатели крови,которые могут служить эксггресо-тес-том для определения степени стрвссированности животных.
Натчная новизна работы. Впервые проведено комплексное изучение протекания стресс-реакпии у животных разного пола по ряду показателей, которые могут служить экспресо-тестом для диагностики степени стрессированности тавотных. Данные получены на стрессорах различной природы.Показана зависимость реакции на стресс от пола животного, фазы астрального цикла у самок ж от времени суток.
Установлено, что астральный цикл самок является внутренним периодическим стрессирувдим фактором,адаптирующий их к внешним раздражителям^ Показано .что выключение половых циклов приводит х снижению индивидуальных адаптивных возможностей самок. Впервые предложено использовать показатель плотности крсви как. интегративный показатель.стресса.
Катчно-пэактическэе значение.Результаты работы разоряют современное представление о проявлении стрэссорной реакции у животных разного пола.Полученные данные позволяют с новых позиций оценить значение зсгральаого цикла и полициюшчноста вообще в Ж1зкг животных.Показан еще одян,внутренний, связанный с половым циклом, механизм адаятаща к экстремальным воздействиям,позволя-
кцпй объяснить хорошо известные факты - большую прсцолнитолъ-кость НИЗНИ самок и их высокую устойчивость к стрессу. Предложенный метод отбора животных для эксперимента в "открытом поле" позволяет избежать большого разброса данных я сократить -число животных идя опыта.
Плотность щюви может служить простым тестом для диагностика стресса..
Аггаэбапия тоботн.Диссертационная работа и отдельные ее разделы доложены и обсуждалась на:
1. Отделе"Мембранных и молекулярных основ эволюции функций" ИЭ5Б им.И.М.Семенова Ш СССР /1287,1988,1389гг/.
2. Конференции молодых ученых йЗФБ им.И.М. Сеченова АН СССР /196?г./.
3. Всесоюзно!! конференция "Нейрогутлоральнйе махани зш регуляции висцеральных органов и систем".Томск./1989г./
4. 1-й Всесовзной конференции до эволюционной физиологии. Ленинград./1990т./
В процессе работы чац дассортацдей получзны три свидетельства о рацпредложении.
Публикации.Рэзультяты исследований отражены в ty работах. Структура и объем диссертации.Диссертация состоит'из введения, обзора литэратурк, экспериментальной часта,обсуждения,выводов, списка литературы.
Работа изложена на страницах мапиномисного- текста,вклю-чазт^З рисунка и /3 таблиц. Список лятераттсы состоит из j// источников, из которых на цуосхоу.Л№ и -lv'2. яа иностранных языках.
¡ЛШРЙАЛЫ И МШИ ИССЛЕДОВАНИЯ Работа вьтоляена на самцах и самках крыс линии Вистар массой 180 - 200г, общей численностью 504 яизотных. Все эксперименты, кроме специальной методической серия опытов в разное время суток, проводили б утрсныиа часы.Каздому опыту соответствовал свой контроль, т.к. работа проводилась з разное время года. Контрольные и опытные труппк формировали с учетом поведения крыс-В "открытое пачз"Д'аркбль,1981¿Кулагин,19В4;Судаков и 1987;Семагин и др. ,1988/. Чрезмерно возбужденных и загороженных ярые з эксперименте нэ использовали. Этот же иетод позволял отобрать жгзотнкх со скрытой патологией, ^■rc-jb самок эсудеетзгяла с учетом iasa эотвального цикла.
которую определяяz непосредственно перед опытом и после опыта. /Кабак,1968/.Продолжительность и регулярность астрального цикла не учитывали.
По тесту "открытое поле" опенивали горизонтальную /TJU/ к вертикальную /ЗДА/ двигательную активность .число боляюсоз.груданг. Контрольных животных тестировали всегда раньше,чем опытных. G целью устранения депривационнэго стресса тестированных животных возвраиачг на прежнее место. После стрессорного воздействия еще раз крыс тестировала в "открытом поле"и сразу же декапитировали Кровь собирали в гепаршгазированные и парафиниаированные чашки.
Рркадэктошш прозодилл по Кабак/1968/ с использованием эфирного наркоза. Контролем олукшш ложнооперированные крысы.Эксперимент осуществляли через 15 дней после операции. Эструс у кастрированных самзк вызывали введением эстрациол-дипрошоната под кожко в дозе 50 икг,контроль получал только касяо.
Стресс вызывали: 1. 3-х часовой иммобллизадней з В9нтилируе?йа плексиглассовых пеналах,2. введением внутримышечно адреналина в дозе 150 мкг/кг, 3. помещением животных ка 2 часа в холодную ка меру Д4°С/, 4.подъем в барокамере на "высоту" 8000м с экспози-цаей 30 мин./гипоксля/.
Исследовали следующие гематологические показатели: число эритроцитов .концентрацию геюглобмна.гематокрит /по общепринятым методакац/. Впервые, наш для .диагностики стресса использован такой показатель как плотность крови, которую определяли погрукая каплю дельной крови в растворы сульфата ъшда различной плотности. На основе полученных гематологических данных расчитывали показатель "К"/Катихин, Белова, 1984/. Кислотоустойчивость мембран зритроцйтов определяли по Гительзону и Терскову /1959/ ыа СФ -2! Активность ацетилхолинэстеразы /АХЭ/ эритроцитов определяли кодифицированным мзтодом Элякана"/Маслова,Резник,197В/.
Степень стресситованности крыс- оценивали по снижвниг концентра или аскорбиновой кислоты /КЩ/ в надпочечниках / ЫгсЬ ,1933, к повышению концентрации 11-QKC в плазме 1фови радкоиммунологи^ ческим мэтодок /Резников,1980/®.
* Уровень 11-QKC определят в лаб. физиологии и патологии эндо* кринкой системы Института физиологии т. И.П.Павлова АН СССР /газ,лаб.¿Шаляпина Б.Г./,за что выр&эсаем глубокую благодарноот:
. Наряду с вышеназванными показателями о степени стрессирован-» - . яостз крыс судили по снихению абсолютного и относительного» /по отношению к весу головного мозга/ веса селезенки и изменению веса надпочечников,кроме того учитывали данные по поведению 1фьгс в "открытом поле" после стресса.
Диурез оценивали по количеству мочи, выделившейся за кавдые 0,5 часа у щшсы,находящейся в обменной клетке,после введения воды в доза 50 т/кг.
Цифровой материал обработан стандартными методами вариационной статистики /Лакин,1978/.
РЕЗУЛЬТАТЫ .ИССВДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
1.Фгзиолого - биохимические показателя т иятакгных самцов и в разных (Ьазах астрального никла у само fu/Контрольная группа/
Даль первого этапа нашей работы заключалась в определении изучаемых показателей у животных с различным гормональнам фоном связанны с полом в условиях относительного покоя.
Данные представленные в таблице Jfc 1. свидетельствует о том, что большинство изучаемых нами показателей у 1фыс находятся з зависимости от гормонального фона,что хорошо согласуется с данными Алексеевой /1977/,показавшей связь ряда функций с половым пяклом самок у приматов. Обращает на себя внимание достоверное / Р<0,05/ различив между самками в фазах диэструе и эсгрус и самцами по концентрации аскорбиновой кислоты з надпочечниках,причем у ин-тактных самцов этот показатель оказался выше, чем у самок как в фаза эструс, так и в фазе диэсгрус соответственно на 28$ и 19%. Концентрация 11-ОКС в плазме крови у са-лцов была в 3 раза меньше, чем у самок в фазе диэструе.
Поведение в "открытом поле" у интахтных животных в - этой серии опытов по горизонтальному компоненту не различалось, тогда, как вертикальная двигательная активность у крыс в фазе эструс была достоверно выше /?<0,05/,чем у самок в фазе даэструс я у самцов. Значительные:различия наблюдали ма и по проявлениям грумянга.
Гематологические показатели также зависят от пола и у саюк от фазы астрального шнла. Интзгративным показателей функционального состояния красной крова крыс могут служить показатель "К" и плотность крови.Показатель "К" в фазах, соответствующих подъему уровня эстрогенов - снижался, а плотность крови з этгх фазах достоверно возрастала /Р<0,05/, что объясняется не только
- ó-
раззатием эрктроцигоза, подтверждаемое снижением веса селезенки в фазы проэструс 2 эструс /Р<0,С5/,во зрастанием числа эритроцитов, повышением концентрации.гемоглобина,но и повышением диуреза, который сопровождает подъем уровня эстрогенов.
У интакгяых жавоткых отмечено различие к а активности АХЗ эритроцитов между самца?.® и сагжамк. Имеются различия з устой-чавостя эритроцитов к кислотно?^ гемолизу. Так зрктроцктк сз-мок б фазе эструс оказались менее устойчивы по сравнению с самками в фазе диэструс ж с савдаж / РйсД /.
ТАБЛИЦА 1. Физяолого - биохккачеме'е показатели у крыс в норме.
Показатели Самцн п=10 Самкя"Э,,п=20
11-ОКС цкг/ЮОия 6,6+0,4 К 585 10,5+0, 20,5+0,7
КАК в надпочечниках кг? 385+13,8 й йкг 310+6,г*33 272 +7,3
Гекато1фит %% 42,2+0,2 ж 39,5+0,5*** 43,0+0,2
Члсло эритроцитов 1012 1/л 6,82+0,11 т 5,53+0,2*** 6,88+0,3
Плотность крова г/см^ Объец эритроцита дам*3 1,056+2-1СГ4 ** 66,3+0,1 * а 1,053+1,5- ЮГ4®®!, 057+1'-ИГ 71,9+0,1®® 62,6+0,5
Показатель "К" 1<Г13л 0,95+0,08 « 335 1,08- +0,04*^ 0,8310,02
Относительный вес селезенки отн.зц. 4,42+0,06 58С- 5,19+0,19^ 4,15+0,09
Активность АХЭ эри-
троцитов МКОЛ ъ/гаТг' 27,0+0,9 £ йй 34,4+0,4 35,7+1,3
• час ГД4 балл 18,5+1,0 17,1+1Д 17,5+1,1
ВДА .баял 3,5+0,4 х 4,340, 4,5+0,3
Грустит балл 1,1+0,3 К» Ж 0,0 ЗШЁ 0,3*0,1
Примечание: а - Р<0,05 сазду - самки"Э*, Н - Р<0,05 самюГЕЗ"-- саущк; ш - Р<0,05 самкк"ДЗи - самк2к3". Полученные данные на гнтакгчьа завохши позволяет расег^.'рхзат у самок фазы проэструс ж эсгрус, соответствующий подъему уровня
эстрогенов, как фазы "внутреннего" стресса. Основанием для этот-го служат: гемоконцентрация, повышение диуреза, падение кон^ центрации аскорбиновой кислоты в надпочечниках, увеличение концентрации 11-ОКС в плазмэ крова. Повышенно ВДА в "открытом пола" у крыс в фазах пгроэструс и эструс также свидетельствует об их стрессированностя, т.к. согласно Судакову и др.,/1937/ час-гота вставания на задние лапы у крыс положительно коррелирует с повышением уровня катехоламинов в мозг®.
Рис.1. Кислотные эритрограммы самцов /-/,самзкпДЭ"/—•—/,
сашк"Э"/---/.
На основании данных полученных в этой серии-опытов мы в дальнейших экспериментах использовали только три группы крыс: самцов, самок в фазах проэструс и эструс обадинили в группу"Э", а самок в фазах диэструс и метаэструс обеданили в группу "ДЭ". 2. Суточная динамика реакция на адреналиновый стресс т кшс 3 этой серии опытов мы пыталась выяснить оптимальное время для проведения эксперимента, а также установить зависимость чувствительности к стрессу от времени суток с учетом полового гормонального фона. Эксперимент проводили в утреннее, дневное, и вечернее зре'/л. Данные об изменении концентрации аскорбиновой кислоты в надпочечниках в разное время суток у контрольных я стрэссирозанных введением алренатана животных представлена за рас.2. Получению результаты свидетельствуют о том, что КАК зависит от пола, фазы астрального цикла и времени суток. Наблюдали:: 1.Дастоверное /Р<0,05/ возрастание КАК в течение ия, что отражает возрастание к вечеру активности гипофязарно-здпочечниковой системы з связи с ночным образом жизни грызун-
юв. 2. По нашим данным вегетативные показатели в течение су—
.....
ток изменяются недостоверно, что отражает определенную инертность этих показателей.3. Ориентировочно-исследовательская активность в"от!фытом поле" в течение дня достоверно не изменяется,что имеет известное биологическое значение,т.к. эта реакция должна обеспе-
Рис.2. Суточная динамика КАК в надпочечниках у самцов /А/. самок"ДЭ"/Б/ и сашк"Э" /9/. У -утро, Д - день, В - вечер, штриховка - стресс.
Интерес представляет обнаруженная наш реактивность животных на стресс в разное время суток и у разных-групп,Максимальные изменения у крыс по всем показателям наблюдаются в дневное время, что вероятно,можно объяснить режимом работы вивария - именно в это время осуществляется кормление крыс и уборка клеток и помещения, что,видимо,и выработало повышенную реактивность организма в днев- . нее время /Рис.3./. Так максимальная реакция на стресс наблюдается у самцов,причем,утром - на 45%, днем - на 52$, вечером - на 43% по отношению к контролю; у самок "ДЭ" соответственно: 16$,30?,35%, у самок"Зп- 9$,30$,22$. По поведенческим реакциям на стресс сдвига утром наблюдаются у самок"3" - по ГДА - на 75%,по ДНА - на 90%, тогда как в это же время у самок"ДЭ"- на 58$ и 87%, а у самцов -' на 68% и 75$ соответственно.
Таким образом из полученных данных следует,что чувствительность к стрессу зависит от временя суток и полового гормонального фона.. Максимальная реактивность на стресс наблюдается в дневное время. Различия по показателям мезду самцами и самками "ДЭ" в "Э" мини-кадьны дяам г максимальны утрех: а вечером.
90 80
70
60
50
40
30
20 10
0
%% ■ - - . • ;
• * *
О °
. * "
х
' о
ох
УДВ У Д В У Д В УДВ УДВ КАК. Звс надпочвч.Отн.вэс ГДА. ЕДА.
р. _ _ селезенки
Рис.3. Суточная динамика реактивности на стресс по некоторым показателям у самцов/х /,самок"ДЭ"/о/,сашк*Э"/*/• у - утро, В - вечер, Д - день.
Для проведения экспериментов ми остановились на утреннем ¡ремени, когда различия между показателями групп максимальны.
3. Влияние я'шзбализапиояяого аттзасса на нвкотоона *изиологз-¡иохимические показатели коне с различном половим гормональным юном. Реактивность крыс на 3-х часовой иммобилизациониый стресс вы оценивали в процентах по отношению к данным контроля. Концентрация 11-ОКС в плазме крови изменилась ври стрессе у самцов на .12%, у самок "ДЭ" -на 280?,. а у самок "Э"- на 85$ /P<t),01/.CLie-ует ответить, что эта изменения хороша коррелировали с другими •оказателямвЕ.Например, КАК в надпочечниках снижалась соогветст—': енно: на 31%t 49?, 3156, число эритроцитов возросло ва 1155, 20?, %; показатель "К" - 19?,28?, 14?; абсолютный вес селезенки низился на 16?, 16%, а 12%.
Поведение в "открытом пале" у самцов, самок"ДЭ" и самок "Э" зменяется соответственно следущим образом: ГДА - на 22%, 9%, Oil Ш - на 20%, 45?, 21?; груманг - на 12?, 100?, 16?.
Полученные данные свидетельствуют о большей реактивности са* ок группы "ДЭ" по сравнению с самцами и еамкаш группы "Э".
о
о
X
«
ж
о
о
«
ТАБЛИЦА. 2. Влияние иммобилизационного стресса на некоторые показатели крыс различных групп.
. Показатели и. -ада п тт- 7 ^ 0^7
11-ОКС мкт/ЮОмл 6,6+0,4* 14,{¿0,5й 10,0+0,8?* ' 38,0+4,9^ 20,5+0,7*** 38,0*1,1
КАК в надпочечниках . мг% 450,0+10,0?® 250,0*. 5,0* 430,0^9,6®* г^.ацз.о®6 402,0+8,9®® 278,0+3,0®6*
Гематокрит %% 42,0±0,2 47,0+0,1* 42,0+0,2 46,0+0,1 43,0+0,2 45,5+0,1®»
Число эритроцитов 6,82+0,11 6,13+0,13® 6,83+0,14®®.
Ю^/л 7,68+0,13й 7,93+0 ДО 7,24+0,8***
Показатель "К" 1СГ13 л 0,84+0,01 0,67+0,01* 0,93+0,06** 0,67+р,06 0,87+0,04®® 0,74^0,02®®
Абсолютный вес селезенки мг 640,0+20,0^ 765,0+60,0 658,0+18,0 -782,0+70,0 721,0+40,0 818,0+80,0
Активность АХЭ эритроцитов , ыголь/ил» ч 37,0+0,8* 32,2+1,3 34,5+0,4** 29,8^.0,^® 35,7+1,3 33,5+0,2*®*
Горизонтальная двиг, активность балл . 16,6+0,8*" 18,2+1,1 16,2+0,7 14,8£0,6?® 13,5+1,0®® 17,0*1,1^®
Вертикальная двиг. активность балл . 1,б+р;з* 2,0+0,3* 2,7+0,4®* 1,5+0,1** 3,0+0,3 3,8£0,4®®
Грушнг . балл 1.4+0,3*1,6+0,3 0 1,6+0,5 0,5+0,4®® 0,6+0,3®®
Примечание: яг- Р<0,05 самцы - самки"Э" « -Т<0,~05 самцы - самки"ДЭ" *» -Р<0,05 сажи"Э"-самки"ДЭ* К.- контроль/верхняя строка/ • О,- опыт .стрео^шкняя строка/ ■ -/е-
Повышение реактивности самок "ДЭ" имеет определенный биологический смысл, т.к. согласно Алексеевой /1977/ в фазе "ДЭ* самки лучше переносят неблагоприятные условия,чем в фазе эсгрус» повышенная реактивность позволяет лучпе мобилизовать организм к стрессу.
Пониженная реактивность самок группы "Э" объясняется, виднело, тем, что эти животные уже находятся в состоянии внутреннего стресса ж не способны максилвльно реагировать на внешние раздражители.
С целью изучения влияния эстрогенов на чувствительность к стрессу мы провели серию опытов на кастрированных самках, с введением им эстрадиол - бензоата з довв 50 мкг. Контролем служили ложнооперированные крысы и крысы получавшие только масло.
Данные, представленные на рис. 4, свидетельствуют, что, как искусственная, так и естественная эстрсгенизация снижает реактивность на стресс.
На основании полученных данных можно считать, что эстрогены являются стресеорным фактором, а эструс, как период повышенного уровня эстрогенов в щюви,можно рассматривать как внутренний стресс самок.
400
300
-ь
Г*1
к
а
7
гЬ
1
I
Рис.4. Влияние кастрации и введения эстрогенов на КАК в надпочечниках у контрольных и (дрессированных /штриховка/ крнс.1 - ложнооперированные самцы, 2 - кастрированные
самцы / масло/, 3 - кастрированные самца /эстроген/,
ч/-
4 - ложноодерированные самки "ДЭ", 5 - самки "Э? 6 - кастрированные самки/масдо/, 7 - -кастрирован- . ныв самки /эстроген/.
4. Влйяние острой гипотермия т пеактят^оотъ крыс с различным половым гормональным фоном. Известно, что снижение температуры является для крыс сильным стрессом. Представляло интерес изучить влияние холода на реакцию крыс с различным половым горюнальным фоном.Данные по этой серии опытов представлены' в табл.* 3. Они свидетельствуй о том, что, -как и в опытах с иммобилизацией и введением адреналина, реактивность самок группы "ДЭ" выше, чем у самок "Э". При 2-х часовой гипотермии КАК в надпочечниках самцов снижается на 34?, у сашк"©" - на 20?, тогда как у самок "Э"~ на 15?¡показатель "К" соответственно снижается на 27?, 37?, и 21?. Высота фоликуяярного эпителия щитовздной железы у самзк"ДЭ" повышается на 18%, а у самок "Э" - на 12? /Р<0,05/, что свидетель. ствует о больших адаптационных возможностях самэк"ДЭ" в условиях холода. Вес селезенки у самцов снижался на 195?,у сашк "ДЭ" -на 13?, тогда как у сашк "Э" - лишь на 7?.
Таким образом реакция на гипотермию тоже зависит от гормональ-:. ного фона связанного с полом.
5. Влияние острой гипоксии на крыс различных групп.
Вегетативные показатели /табл.№ 4./-при острой гипоксии изменяются у самцов, самок групп "ДЭ" и "Э" соответственно следующим образом: КАК снижается по отношению к контролю на 30?, 30?, и 19?; гематокрит повышается на 12?, 16?, и 8,5?, число эритроцитов возрастает на 20?, 22?, 8?; показа?ель"К" снижается на 28?,33?, 14,6?; вес селезенки соответственно уменьшается на 16?, 13,8?,8,4?.
Поведение крыс в "открытом поле" после гипоксии так же зависит от полового гормонального фона. Показатель ГДА изменяется у самцов на 51,5?, у садак"ДЭ" - на 35?, у садак"Э" - на 82?;ВДА снижается соответственно'на 80?, 39?, 95?; грушнг- на 37?,44?, 100?. . Как видно из полученных данных, процесс гемоконцентрации, а,следовательно .повышение кислородной емкости крови цри гипоксии,также как и при других видах стресса наиболее выражен у самцов и самок группы "ДЭ".тогда как самхи"3" на гипоксию реагирует по вегетативным показателям слабее, одцако,двигательная активность в "открытом доле",степень ео изменения, сальнее выражена при гипоксии у самцов и самох"Э? Таким образом, влияние горюнального фона связанного с полом проявляется к при острой гипоксии.
-Л?-
ГАБЯИЦА 3. Влияние гипотермии яа Физиологические показатели стресса.у 1фыс различных групп.
Ьказатели Самца К'П:а5 Са1Ки"ДЭ"К*п=5Са\ки"3-К-Пл5
0.п=5 0.п^5 О.п=«о
САК в надпочечниках 307+13,8* 302,6+14,6 269,2+9,8***
201,7135,6 243,0+16,о** 227,4+21,5
Рематокрит « 39,25+0,2 44,0+0,5 38,0+0,9 *** 40,0+0,5 45,(¿0,5 44, (¿0,2
1исло эритроцитов 1012/л 5,83+0,40* 7,40+0,40 ' 5,60+0,20 7,60+0,50 6,20+0,30*** 7,40(+р,50
Указатель "К" ЮГ13л 1,03+0,20 0,75+0,10 1,10+0,22й* 0,72+0,10 0,96±0,20 0,75*0,10
Ътотность крози ?/см3 -4 1,053+1-10. 1,057+1'10Г4 1,05^1-10Г4 1,057+1-Ю-4 1,053+1-10Г4 ' 1,05711-10Г4
Зео селезенки лг 767,7+60,0* 619, (¿48,8* 836,0+62,3® 723,8+50,9** 606,7+76,1®" 561, ¿52, б®01
Зысота фолликулярно- -то эпителия щитовид- - 12,3+0 08 15,(¿0,16 12,8+0,02*** 14,6+0,28***
гой железы нкм
1римечание: * - Р<0,05 сашш-самки"Э" » - Р<0,05 самцы-самки"да" яве - Р<0,05 оажг"ДЭ"-"Э". К - контроль/первая строка/ О - стресс,опыт/вторая строка/
-/Л-
ТАБЛИЦА. 4. Влияние гипоксии на некоторые физиологические показатели стресса у крыс различных грухш.
Показатели Самца К.п-7 о.а=7 Саьг"* К.п=7 Самки К.ц=7 "ДЭ" 0.п=7 "Э" 0.п=7
КАК в надпочечниках мг$ 430,0+10, СР 300,0+ 8,0 ' 410,0+9,5 ^ 287,0+7,0 ** 390,0^8, 312,0^5,О*3®
Гематокриг %% .. 41,0±0,2 ж 47,0+0,3 40,0+0,2 ** 48,(¿0,3 асзсзг 43,0+0,2 47,0^0,3
Число эритроцитов иР/я 6,32+0,20 * 7,90+0,50 5,20+0,13 8,02+0,50 6,90+0,15®® 7,50+0,10
Показатель "К" 1(Г13л 0,93+0,03 * 0,67+0,02 0,96+0,04 0,64+0,02 0,82+0,05*** 0,7<М).02
Вес селезенки мг 740,0+58,0 620,0+30,0 801,0160,0 690,0+35,0 710,0^70,0 650,0+40,0
Горизонтальная двиг. активность балл 16,5+1,4 * 8,0+1,4 8 • 17,1+1,5 11,0щ0,9 20,5+0, б1®* 3,7+0,3*®*
Вертикальная двигат. активность • балл 4,0+0,6 0,8+0,3 * 4,1+0,4 306 2,5^0,4 4,5+0,5 0,2+0,1®®
Труминг 0,8+0,3 й 1,8+0,26** 0,16+0 Д®5*
балл 0,5+0,2 * 1,0+0,3 ш 0 га»;
Примечание: к - Р<0,05 самцы - сашдавЭ" йк - 140,05 самш - самки"ДЗ" ЯШ - Рс0,05 самки"3"- самки "ДЭ" К.-контроль,0.- опыт /стресс/
ЧМ-
6*Втаяние адреналинового стресса на диурез у крыс с раз.тач-яч'л половым гормональным Дтом изучали с целью выявления вклада мочевкцелителькой системы з процесс гемоконцеятратши при стрессе.
Данные полученные в ходе эксперимента /рис.5./свидетельствует, что стрэсс вызывает, как было показано ранее, повышение диуреза,но у различных групп в различной степени. &кс;г.?аяь-яуа р о активно сть в процесса выделения мочи проявляют сажи грусты "ДЗ" и кастрированные самки, з- то врекг как реактивность самзх "3" по этом;'- показателю иинньэльна. 7 кастрированных сачцов разница в скорости диуреза маггду контролем и опытом больше, чем у нормальных, ложнооперированных самцов.
Полученные данные хорошо согласуются с данныгл; по гэмокоя-цезтрации ж подтверждает*, что диурез как механизм дегидра -тайка организма при стрессе вносит существенный.вклад в бпяизадагс энергетических ресурсов организуя,поникая кисло -родную емкость крови.
Наш данные свидетельствуют и о влиянии половых горюнов, как у самцов ,так и у самок на диурез, что, видимо, сзяга -но с их метаболической активностью. Известно /Алексеева, 1377/, что повышение концентрации эстрогенов ведет к швы -шению гиуреза.Аналогичный результат /повышение диурэза/ре -алззуеиый при стрессе и эструсе со стороны мочевнделит'вльной системы свидетельствует об общих механизмах воздействия половых и *'стрсосорных"горыонов, что ел?е раз подтверждает то соложение, изложенное выше,что эструс можно рассматривать как внутренний стресс.
Физиологический сг.щат активации дазфеза при стрессе со сто- . ит, видимо, в том,что повышается гэмохонцентрагшя, обеспечивающая большую экергэгическую мощность организуя для пере -несения неблагоприятных условий /стресса/,за счет повышения кислородной емг-ости крови.
7. Дзлктхикличность как Фактор адаптации к стрессу.
На основании вышеизложенных данных,.'® предположили, что половые шпеян как внутренний стрессарущий фактор оказывает ка организм самок аяаптапгоЕно-тренирукягее зоздейстэие, кзевенг-кым дгсеазатагь-т-зэк чего являются тгноточлат'гкнке 'факты больней гоодолжительнсстн жгзнг л высокие апапгацгонныа зозмог -
-JS-
30
20 10 0
А Б в г Ä
п=5 п=»5 п-5 . ns5 А П=5
А S / А к . / /
// s . А' / / '! / t / ' ' / / /
У. , У. . У. . у у час
2 4024 0 2 402402 4 Рис. 5. Диурез у контрольных /сплошная линия/ и стрес-
сированнах/пунктир/ крыс различных груш. А - самки"ДЭ", Б - самки"Э", В - самки кастрированные, Г - самцы, Д - сампы кастрированные, ности самок.Крнсы. используемые в наших опытах, являются поли цикличными ккботннмя,следовательно, идя доказательства влияния половых циклов на адаптационные процесса необходимо было использовать для сравнения моноциклкчных животных, ш -далью которых для нас послужили кастрированные за 4 месяца до эксперимента самки крыс. Контролем служили, ложноопериро-ванные в те же сроки, животные. Контрольных и кастрированных зфыс подвергали 3-х часовой иммобилизации. По сравнению с интакткыми животными реактивность на стресс у кастрированных животных была достоверно /Р<0,01/ ниже,чем у ложнооперированных крыс в фазе диэструе. Если у даклирующих /ложноопери-рованных/крыс реакция надпочечников на стресс составила 52$ по отношению к иктактноцу контролю, то нецикяирующих/кастрированных/-лишь 25$,число эритроцитов соответственно увеличилось на 21$ и о%, гаматмфит - на 14% н 8%, плотность крови возросла на 11% и 6?; показатель "К" снизился на ЗСЙ и 11%; концентрация гешглобина увеличилась на 13$ и 8$;ГДА. - на 52? я 82%, ВИД изменилась на 60$ и 965?.
Ни»кая реактивность кастрированных животных свидетельствует об их кизхих адаптивных возможностях, что позволяет считать, насколько позволяет предложенная эдз; зль.что полицикличноегь самок является фактором адаптирующим их к стрессам и повышающим ех индивидуальную, а значит, к видовую выживаемостъ.Видимо ,на случайно большинство полипикличных животных яаяяэтеч
-if-
«
эвэлюпионно продвинутыми организмам.
Таким образом, полученные нами данные в 7 сериях опытов свидетельствуют о существенном влиянии полового гормонального фона как на показатели стресса у кнтактных, так и у стрессаро-ванкых животных. Реактивность на стресс зависит у самок как от фазы астрального цикла,так и от периодичности самого цикла,который,как и половые гормоны в целом,видимо,, наряду со специфическим воздействием на организм /подготовка к размножению и беременности/ оказывает и неспецифическое, адалтируэдез воздействие.
Изучая различные виды стресс-факторов,нам не удалось выявить специфических особенностей стресс-реакции в зависиюстк от вида стрессирушего фактора, различия в показаниях бидя недостоверны. Кроме того,сила стрессорного воздействия была подобрана примерно одинаковой несмотря на различную природу их,что было установлено в предварительных опытах и работах Резника,Масяовой /1Э7о/,Катюхйна,Мааловой/1983/,и др.
Результаты рабог-н позволяют нагл с позиции теории стресса и теории адаптации объяснить большую продолжительность жизни и большую устойчивость к неблагоприятным факторам среды женских организмов.
3 Ы В О Д Ы
1. 3 опытах на крысах показаны половые различия в протекании стресс-реакции в ответ на различные воздействия /иммобилизация, гипоксея,гипотермия,введение адреналина/ выражающиеся в разной степени изменения поведенческих реакций в "отбытом поле" л ряде вегетативных реакций,отражащих стресс. .
2. Установлено,что у самок степень изменений изученных пока-ателей стресса /картина красной крови,уровень кортикостероидов, концентрация аскорбиновой кислоты в надпочечниках,абсолютный г относительный вес надпочечников и селезенки, кислотная реистент-нооть.эритроцитов.плотность крови/ зависят от фазы астрального цикла, ......
3. У оамок, находящихся в фазе даэструс, и у самцов при стрэс-се обнаружена практически одинаковая степень изменения вегетативных показателей.
4. У самок в фазе аструс найяядаавтся из^енз.тля характерные для стресса: снижение конпентрациз аскорбиновой кгслоты «эа-почечниках /на 22%/, повыаенлз уровня коэтикостерзгдоэ в 2 и&га,
47-
увеличение числа эритроцитов /на 24? /,смещение кравой кислотного гемолиза влево,повышение двигательной активности животных в "открытом поле",полиурия,что позволяет считать фазу эструс "внутренним" стрессом.
5. Реакция на стрессорные воздействия различной природы зависит также от гормонального фона,связанного с полом. Наибольшую реактивность проявляют самки з фазе диэструс и самцы,тогда как реактивность самок в фазе эструс ниже в 1,5 - 2 раза.
6. Изученные показатели стресса у животных с различны.« гормональным фоном изгоняются санхрояпо в течении суток. Наибольшая выразэнносгь пеакции на стресс наблюдалась в дневные часы.
7. На модели мокоцикличных животных /кастрированные самки/ показано влияние периодического подъема уровня эстрогенов на реакцию организма на стресс. Са\жи с нормальным половым циклом обладают большей реактивностью к стрессу по сравнении с апдк-лхруьцима тавотники. Предполагается,что периодический подъем уровня эстрогенов,как вызыващий периодический "внутренний" стресс, оказывает трею:ровочно-адапгационное влияние на орга-
. низм самок.
8. 3 качестве простого и надежного интегрального показателя стресса предложено использовать определение плотности крови, которая всегда повышается при стрессе.
СШСОК РАБОТ .ОПУШКОВАНВЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
1. ЬЗамова М.Н. .Соколов В.£.Суточная динамика показателей стресса в зависимости от гормонального фона организма крыс, связанного с полох//Ия-т эзол.физиолог.к биох.им.И.¿¿.Сеченова АН 052 Л.,1989,10с.Деп.в ВИНИТИ 19.05.89. 3351-389.
2. Маслова М.К..Соколов В.В. Показатели стресса в зависимости от гормонального фона организма крыс,связанного с полом.//Тоз. докл.Зсесоюзн.научк.нонф..поовяа.100-леткю основания/1839/ кафедры физиологии ТТУ.,Томск,1989,с.187-188.
3. Соколов В.В. .Маслова. М.Н. Полицикличность как фактор адаптации к стрессу.//Тезжсы НС Созесцания по эволюционной физиологи/. посеяд. памяти акад.Л.А.Орбелк.Д., 1990.с.59-60.
4. Соколов В.В. .Маолоза М,К..Пивина С. \.Влияние гормонального' фона,связанного с полом,на некоторые показатели красной крови белых крыс в условиях сздмобялизациокного стресса.// Фззгсл.ж-л
_,, /в зечнтя/.
Зак. /ос
ООП. Волуцрета? ¿у/
- Соколов, Вадим Вадимович
- кандидата биологических наук
- Санкт-Петербург, 1995
- ВАК 03.00.13
- Физиолого-биохимические показатели стресса у животных с различным гормональным фоном, связанным с полом
- Характеристика физиологических показателей овец западно-сибирской мясной породы в возрастном и сезонном аспектах
- Кортикостероидные рецепторы и стрессорная реактивность крыс с измененной возбудимостью нервной системы
- Модификация гормональных функций и способности к адаптации самок крыс после пренатального стресса
- Повышение стрессоустойчивости свиней на откорме антиоксидантами и средствами природного происхождения