Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Нейробиологические особенности формирования эмоционального стресса у потомков крыс, отягощенных эмоциональным стрессом родителей

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Нейробиологические особенности формирования эмоционального стресса у потомков крыс, отягощенных эмоциональным стрессом родителей"

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГЛАДКОВА Лвдмила Валериановна

НЕЙРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ АРМИРОВАНИЯ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА У ПОТОМКОВ КРЫС, ОТЯГОЩЕННЫХ ЭИОЦИОНАЛЬНЫМ СТРЕССОМ РОДИТЕЛЕЙ .

03.00.13 - Физиология человека и животных

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Харьков - 1992

роспуск

с

го су;

ая

Работа выполнена в Украинском научно-исследовательском: институте клинической и экспериментальной неврологии и психиатрии

Научный руководитель-доктор биологических наук .профессор Воробьева Тамара Михайловна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Сергиенко Николай Григорьевич доктор биологических наук, профессор Могилевский Александр Яковлевич

Ведущая организация: Украинский научно-исследовательский институт фармакотерапии эндокринных заболеваний

Защита состоится " " 1993 г. в часов на засе-

дании специализированного Ученого совета К 053.06.07 по присуждение ученой степени кандидата наук в Харьковском госуниверситете.

С диссертацией мохно ознакомиться в центральной научной

библиотеке ХГУ.

Автореферат разослан " " 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Ученого совета

кандидат биологических ^ A.B. Некрасова

Актуальность исследования. Как известно, реактивность к стрессу, стрессоустойчивость являвтся основными критериями приспособляемости и жизнеспособности при изменении условий обитания в экстремальных состояниях и при других стрессорных воздействиях. Это правомерно как для животных, так и для человека. Появляются данные о стрессе не только как источнике возникновения различных патологических состояний; но и как факторе эволюции (Судаков, 1986; Беляев, 1983; Бородин, 1987). Стресс оказывает выраженное влияние на репродуктивные процессы (Алешин, Бондаренко, 1986). Следствием стресса является угнетение половой функции, увеличение пре- и постнатальной смертности, то есть резкое уменьшение приспособленности к условиям существования отдельных особей (Беляев, 1979).

В научной литературе накоплен большой материал о влиянии стресса во время беременности (пренатальный стресс) на поведение потомства, а также о том, что стрессирование самок до беременности перед спариванием, задолго до него и даже в неполовозрелом возрасте (Науменко, 1990; Алтунец, 1978; Серова, 1986) оказывает влияние на потомство. Известно также о возможности влияния стресса на генетический аппарат половых клеток, что было обосновано в исследованиях Д.К. Беляева в теории "дестабилизирующего отбора", согласно которой средовой стресс ведет к рекомбинации исходного материала и % увеличению разнообразия в потомстве. В популяция могут появиться особи более приспособленные к изменению условий существования.

На определенном этапе филогенеза появляется дополнительная форма передачи и закрепления в поколениях индивидуального опыта -функциональная (так называемая сигнальная наследственность), значительно более динамичная, чем генеративная (собственно наследственность), осуществляющаяся через репродукцию клеточных структур при половом размножении (Лобашев, 1960).

Изменение гормонального статуса самцов отражается на физическом и половом развитии их потомства (Золотухина, 1986). Учитывая тот факт, что стресс протекает при участии гормонов адаптации, есть основание полагать и наличие причинно-следственной связи между стрессом отца и состоянием развития потомков. Вместе с тем, влияние последствий стресса, перенесенного родителями, на эмоциональную реактивность к стрессу, развитие и поведение кх потомства,мало изучено.

В проблеме стресс-реактивности и стрессоустойчивости актуальным является изучение влияния эмоционального стресса на развитие и поведение потомства. При этом крайне важно получение потомства от стрессированннх врыс-самцов и интактных самок, так как это исключает возможность объяснений изменений у потомства материнскими влияниями на стадии эмбрионального развития, а со спермой передается преимущественно генетический материал.

Цель и задачи исследования. Изучение нейробиологических особенностей формирования последствий эмоционального стресса у животных, отягощенных стрессом родителей (отцов), а также влияния эмоционального стресса на генеративные клетки крые-самцов в зависимости от длительности стреесорного воздействия.

6 задачи входило: £) изучить изменения в гипоталамо-гипофизар-но-адреналовой системе крыс-самцов, вызванные эмоциональным стрессом различной длительно сти: в течение 2-х недель или 2-х месяцев;

2) исследовать репродуктивную функции стрессированннх крыс-самцов;

3) установить особенно сти физического^ полового созревания потомства 1-го и 2-го поколений от стрессированных самцов и интактных самок; 4) изучить особенности врожденных форм поведения в тесте "открытого поля" и в условиях выработки условной реакции избегания у 1-го и 2-го поколений потомства!: 5) выяснить состояние гипоталамо-гипофязарно-адреналовой, тиреоидной и гонадной систем крыс-потомков 1-го и 2-го поколений; б) провести корреляционный анализ показателей врожденных форм поведения и гормонального статуса потомства стрессированных крыс.

Научная новизна. Впервые изучены с системных позиций нейробио-логические особенности формирования эмоционального стресса в поколениях крыс,отягощенных стресс-синдромом родителей (отцов),Показано последовательное и параллельное включение различных физиологических систем, ответственных за стресс-адаптационные реакции, в частности; новая кора - гипоталамус - гипофиз - надпочечники - гонады в ответ на стресс-воздействие. Вскрыты некоторые закономерности участия нейроэндокринного звена в особенностях развития эмоционального стресса у потомства, отягощенного стрессом отцов,' Выявлено влияние эмоционального стресса на генеративные клетки, проявившееся у потомков 1-го и 2-го поколений наличием аномалий развития, появлением вариантов гормонального ответа на стресс в зависимости от длительности стрессорного воздействия на родителей. Эти варианты различа-

лись у самок и у самцов, потомков стрессированных животных, и имели черты как адаптивных, тай и дезадаптивных реакций.

Теоретическое значение. Полученные результаты позволяют предположить, что в системе адаптации, в частности, при стресс-синдроме, изначально запрограммированном как общебиологическая реакция на ситуацию напряжения, существует механизм ауторегуляции, автоподстройки. При помощи этого механизма могут возникать варианты-отклонения от стандартного стресс-синдрома, например, по нейроэндо-кринной реакции на стресс, что может служить фактом эволюционного отбора.

Практическое значение работы состоит_в том, что выявленная иерархия взаимоотношений нейроэндокринных систем - гипоталамус-гипофиз - периферические железы и гормонпродуцирувщие ткани позволяет корректировать изменения в указанных системах, разработать психологические и психотерапевтические меры защиты, ненедикаментоз-: ные методы лечения,' оптимизирующие яейроэвдокрннный ответ организма на стресс. Вторым практическим аспектом может стать испоаьзова-яие комплекса данных о поведенческих особенностях, выявленных при стрессе различной длительности, как у интактяых животных, так и у потомства стрессированных отцов, для корректировки деятельности человека в экстремальных условиях.

Апробация результатов исследования. Результаты исследования доложены и обсуждены на:

1. 17 научной конференции молодых ученых ХНИйЭ и ХГ, г.Харьков, 1990 г.

2. Республиканской научно-практической конференции эндокринологов, 1990 г.

3. 13 з"1зд1 Укра1яського ф1зЮлогГчного товариства 1м.Х.П.Павлова, 1990 г.

УШ з"1зд1 невропатолог 1в, пс1х1атр1в та нарколога УРСР,

1990 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ.

Структура диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, изложения результатов и их обсуждения, заключения, выводов и указателя литературы, включающего работ отечественных и зарубежных. В тексте диссертации приводится ¿¿таблиц, рисунков.

Материал и методы исследования. Исследования проведены в

хронической эксперименте на 480 крысах, беспородных, обоего пола, I- и 3-месячного возраста с массой тела 50-60 г и 200-250 г соответственно. 'Поставлено Ч серии опытов, перЬые две на половозрелых крысах-самцах, две другие - на их потомках.

В двух сериях экспериментов половозрелые самцы подвергались эмоциональному стрессу путем прерывистого электрокожного раздражения в течение I часа ежедневно. В первой серии - 2 недели. Выбор срока обусловлен сведениями о врдощртранзита спермиев из семенника в придаток и дозревания в нем, кроме того, этот срок является минимальным, при которой наблюдаются изменения соматовегетативных показателей, обусловленных стрессом (Шорт, Остин, 1987; Гехт, 1976; Медведева, 1987). Вэ второй серии экспериментов крысы-самцы подвергались такому же стрессу в течение 2-х месяцев, в течение которых происходит развитие мужской полбвой клетки от стволовой до зрелого сперния (Остин/ Шорт, 1987).

После стресса самцов распределили на две группа, фыс 1-й группы подсаживали к интактным самкам в состоянии эструса для получения 1-го поколения потомков. По наличию сперматозоидов в половых путях самок определяли индекс фертильности самцов. Часть стрес-сированных крыс-самцов забивали для проведения в периферической крови определения гормонов радиоимму но логический методом, суммарные гипофизарные гонадотропины исследовали методом биологического тестирования.- На аутопсии также определяли массу надпочечников, ан-дрогензависимых (семенники, их придатки, семенные пузырьки, предстательная, железа) и ииыунекомпетентных органов (тимуса и селезенки). Подсчитывала«, концентрация сперматозоидов в придатке семенника по Мелованову (Саноцкий, Фоменко, 1979). •

В третьей и четвертой сериях опытов изучались показатели физического (сроки отлипания ушей, открытия глаз, прорезания зубов, масса тела) и полового (аногенитального расстояния, сроки опускания яичек и открытия влагалища), развития, а также особенности поведения крыс-потомков 1-го и 2-го поколений. 2-е поколение было получено в результате скрещивания крыс-потомков 1-го поколения. Потомки обоего пола распределялись на 4 группы: I. К£ысы в возрасте Г месяца исследовались в тесте "открытого поля" для определения эмоциональной реактивности и для исследования эмоциональной памяти (использовалась методика реакции условного избегания). 3. Крысы в 3-месячном возрасте подвергались 2-недельному стресс-воздейст-

ствию, а затем забивались для определения уровня гормонов в крови. 4. 1фыс в 3-месячном возрасте забивали для определения уровня гормонов в крови.

Статистическая обработка результатов проведена о помощь» па-кева программ, разработанных в лаборатории математического моделирования и вычислительной техники НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР:

Собственные исследования.

Двухнедельное стресс-воздействие. Непосредственно после двухнедельного стрессирования у животных наблюдалось изменение их физического и репродуктивного статуса. Это проявилось в уменьшении массы тел.;, гормональном дисбалансе и снижении плодовитости. Мас-ся тела контрольных крыс составляла 225*3,6 г,-подвергшихся стрес-еированию - 195*7 г, то есть наблюдалось ее падение (р/0,05). Из-менйлась также масса отдельных органов и продуцируемых ими гормонов. В частности, увеличилась масса надпочечников - с 0,16*0,05 до 0,3*0,02 мг/г (p¿0,t)5), а также концентрация кортикостерона в периферической крови - со И2*10 до 244,4*22,2 нмоль/л"(p¿0, 05). Повысилась также концентрация АКТГ -с90*8 пг/мл до 170*19 пг/мл (p¿0,05). Это свидетельствует об усилении активности адренокорти-кальноадреналовой системы, одного из классических параметров, то есть, по Селье, характеризующих наличие стресса. Подтверждением этому является падение также массы иммуяо компетентных органов - тимуса на 10$ и селезенки на а также увеличение концентрации ва-зопрессинз - с 29*0,5 до 54*8,5 пг/мл (р/0,01).

Таким образом, у животных, подвергшихся на протяжении 2-х недель стресс-воздействию, развивался стресс. В этой связи представляло значительный интерес выяснить состояние репродуктивной системы. Установлено, что в условиях стресса снижалась масса андроген-продуцирующих (семенник и его придаток на 12$) и андрогензависи-мых органов (предстательная железа - на семенные пузырьки -на 16$). Такой характер изменений предполагал и угнетение андро-' генной продукции. Действительно, у стрессированных крыс отмечалось снижение концентрации тестостерона в периферйческой крови - с 16* 3 до 9, I* I нмоль/л , то есть падение на 5$. Одновременно наблюдалось повышение уровня гонадотропияов на 12$ (p¿0,05), то есть развивалось состояние, характерное для первичного гипогонадизма.

Обращает внимание противоположная направленность в изменении

концентрации прогестерона и эстрадиола, с одной стороны, и тестостерона, с другой. Концентрация эстрадиола увеличилась - с 0,4*0,1 нмоль/л до 0,9*0, 2 нмоль/л Ср^О,05) и прогестерона - с 7,9*1,2 до 16,7* 1,3 нмоль/л (р/0,05). Выявленные изменения свидетельствуют об усиленной ароматизации тестостерона в эстрадиол, что ведет к феминизации. Высокий уровень прогестерона может быть связан с переключением биосинтеза половых стероидов из общего предшественника на..образование кортикостероидов, концентрация которых повышалась тгрл стрессе.

■ У стрессированных крыс отмечалось снижение тиреоидной функцшг: концентрация трийодтиронина падала - с I, 3*0,1 до 0,8*0,1 нмоль/л (р^0,05> и тироксина - с Зб,0,*4 до 11,8*0,6 нмоль/л (р/0,02). Это снижение тиреоидной активности создавало неблагоприятный фон для проявления эффектов аядрогенов, которые, как известно, действуют во взаимодействии с тиреоидными гормонами.

У крыс наблюдалось понижение концентрации сперматозоидов - на' 33« (р^0,0Х). Вйесте с тем, спаривательная активность их была достаточно высокой, у спарившихся с ними самок наступала беременность, которая завершилась срочными родами. В течении беременности отклонений не выявилось, однако состояние плода и его последующее посткатальное развитие характеризовалось некоторыми особенностями. В опытной группе отмечалось мертворожденных крысят, тогда как в контрольной группе их не было. Снижалась также плодовитость - с 9,3^0,7 крысенка в помете до 7,3^1, 2 (р/0,05). Потомки 1-го поколения достоверно Ср/Ф,05) отставали в физическом развитии (замедлялись сроки открытия^ глаз, прорезания зубов, снижалась масса тела), а потомки 2-го поколения-и в половом развитии (достоверно при р/ 0,05 замедлялись сроки опускания яичек и открытия влагалища). Кроме того, у этих крысят в возрасте 1,2 месяцев отмечались аномалии костной ткани.

Двухмесячное воздействие. У стрессированных на протяжении двух месяцев здыс масса тела снизилась на 2СЙ. Резкое падение свидетельствовало о нарушении обмена веществ в сторону преобладания диссимиляционных процессов. В частности, обнаружено повышение уровня катаболических гормонов (глюкокортикоидов) и снижение анаболических (тестостерон) гормонов. Масса органов, продуцирующих указанные гормоны, также изменилась разнонаправленно: надпочечников уве-

дичилась - с 0, 14^0, 06 мг/г в контроле до О, ЗдО,01 мг/г в опыте, а семенников и придатков уменьшились на 40 и 20$ соответственно. Снижение массы аедрогеязавиеимых органов (семенных пузырьков на 16$ и предстательной железы на 20$ при р^0,05) являлось индикатором падения биосинтеза и секреции тестостерона.

При изучении уровня гормонов у крыс-самцов после двухмесячного стресс-воздействия наблюдалось достоверное увеличение по сравнению с контролем концентрации хортикостерона - с 167^13 до 52Х± 49 нмоль/л (р^0,01), АКТ Г - со 150*7 до 250+18, 5 пгЛи (р^0,05), вазопрессина - с 11,4*1,7 до 38,2^,1 пг/мл (р/0,01). напротив^концентрация тиреоидных гормонов снижалась: трийодтиронина - с 1,5± 0,2 в контроле до 1^0,1 нмоль/л в опыте (р/0,05). Аналогичным образом отражалось длительное стрессирование и на выработке основного авдрогена тестостерона - с 53,8^2,9 до 24,4±2,1 нмоль (р/0,01). При этом, как и в случае кратковременного стресса, отмечалась повышенная концентрация прогестерона и эстрадиола, что являлось неблагоприятным фоном для осуществления половой функции самцов.

Снижение уровней как тестостерона, так и гонадотропияов (на 50$, р^0,01) позволяло констатировать факт вторичного гипогонадиз-ма, то есть наблюдались явления, противоположные имеющим место после кратковременного стресса. Концентрация спермиев снижалась на 5(р/0,01). Таким образом, характер и степень выраженности изменений зависели от срока, в течение которого осуществлялся стресс.

Индекс фертильности в опытной группе составлял 56%, в контрольной - '71%. При этом в опытной группе наблюдалось 1% мертворожденных крысят, в контроле их не было. Количество крысят в опьггной группе составило 5,6*0,7, в контроле 8,6*1,0 (р^О, 05). Случаи каннибализма наблюдались у ГЙ самок опытной группы.

У потомков 1-го поколения, полученного от крыс-самцов, под- . верженных двухмесячному стрессу, наблюдались изменения параметров физического- развития. Они проявлялись в замедлении сроков открывания глаз и прорезания зубов, а также снижении общей массы тела при рождении. Достоверных изменений, характеризующих половое развитие (аногенитальное расстояние, сроках опускания яичек и открытия влагалища) не наблюдалось.

Представляют интерес данные наблюдений за физическим и половым развитием крыс 2-го поколения, для которых было характерно достоверное снижение массы тела при рождении, а также гадение на 7-й и

-1030-й дни постнатального периода. У них позже отлипали уши, прорезались зубы и открывались глаза. Существенно изменялись показатели полового развития: уменьшалось аногенитальное расстояние у самцов и увеличивалось у самок, изменились сроки опускания яичек у самцов - с 23д0,6 в контроле до 29,4^1,4 дней в опыте (р^0,05),~а также открытия влагалища у самок - с 40^2 в контроле до 48,2±1,8 в опыте (Р/0,02). Таким образом, у крысят 2-го поколения имели место явления маскулинизации самок и феминизации самцов. Кроме того, эти крысята рождались с мозговыми грыжами и 33$ из них гибли в первую неделю жизни. У части крыс была обнаружена полная или частичная катаракта, неполное раскрытие глазной щели.

Изучение эмоциональности 1-го и .2-го поколений крыс-потомков в тесте "опфцтое поле".

Для оценки эмоциональности крыс-потомков 1-го и 2-го поколений, рожденных от стре с сиро ванных отцов, была использована методика "открытого поля? Считают, что поведение животных в "открытом поле" наиболее адекватно отражает их эмоциональное состояние, о чем судят по типу реагирования на новизну обстановки (Беляев, 1976; Кулагин, 1982; Маркель, 1982).

Поведение этих животных характеризуется ориецтировочно-исследовательской реакцией на новую обстановку с переходом ее к более сложному исследовательскому поведению, с последующим угашением этих реакций, что по своей сути есть формирование реакции адаптации.

подверженных двухнедельному стрес£Гшзаействию.

Для одномесячных животных 1-го поколения потомков данной серии было характерно поведение повышенной эмоциональной реактивности, страха, напряжения, что необычно для крыс этого возраста. Известно, что 1-месячные крысы характеризуются высоким уровнем ориентировочно-исследовательской и двигательной активности. Зто связано с морфофункциональной незрелостью центральной нервной системы, в частности, кортикальных механизмов торможения (Гармаш, 1988). Во 2-м поколении этой серии двигательная активность животных была даже выше, чем контрольных. Крысята отличались расторможеннос-тью в поведении,- очень высоким уровнем хаотической двигательной активности. Предполагают, что такой характер поведения свидетельствует о нарушении протекания ориентировочно-исследовательской реакции (Заблудовский, ПМхов, Майзелис, 1990) и, согласно данным

Шаляпиной Л.И. (1986), незрелостью ко ртико стероидных рецепторов лимбической системы мозга.

Для трехмесячных тавотных в 1-м поколении в "открытом роле" было характерно повышение двигательной активности во всех исследуемых группах, а также снижение времени неподвижности и пребывания в центре поля. Поведение животных носило характер избегания опасности с элементами напряжения и возбуждения.

Поведение крыс 2-го поколения отличалось в основном состоянием возбуждения, выражающегося в нарастании двигательной активности. Для этих крыс характерно поведение избегания, длящееся все время исследования. Предполагают, что высокий уровень двигательного беспокойства является состоянием тревоги, причем тревожность ввдедяет-ся как особое свойство реагировать на неопределенность ситуации (Хоничева, 1984).

1-е и 2-е поколения крыс-потоцков. рожденных от крыо-самцов..

Одномесячные животные. В 1-м поколении поведение крыс в тесте "откротого поля", несмотря на повышение двигательной активности, отличалось возбуждением или напряжением. Самцы отличались большей напряженностью, чем самки.

У крыс 2-го поколения поведение самцов и самок резко отличалось. Для самок йыло характерно поведение активного избегания с элементами напряжения, для самцов - пассивное избегание с низкой двигательной активностью, высоким показателем неподвижности, элементами отрицательно-эмоционального поведения, что несвойствен®) для данного возраста животных.

Таким образом, поведение крыс одномесячного возраста данной серии в тесте "открытого поля" отличалось выраженными изменениями в поведении животных обоего пола. Это согласуется с данными литературы о том, что стрессорные последствия родителей прослеживаются и у последующих поколений. Причем направление изменений у внуков существенно зависело от пола: у самцов-внуков двигательная активность падала, а у самок возрастала ( &ottC , 1967;

Opa ига ; 1970).

Трехмесячные животные. В 1-м поколении отмечалось поведение избегания с выраженным отрицательно-эмоциональным компонентом. Поведение 2-го поколения не отличалось от такового у самцов 1-го поколения, в то же время у самок отмечалось поведение активного избегания с элементами возбуждения и отсутствием неподвижности. Сде-

довательно, для трехмесячных крыс была характерна та яе закономерность в поведении,- что и у одномесячных животных: отличие в поведении самок и'самцов во 2-м поколении. - -- ■

Особенности формирования условяо-рёфлектораой реакции избегали (У?И) уз-х месячных кпыо Т-го и 2-го поколений потомков, рожденных от сампов:. подвесжелных лвухйедель.ному. стсЁсс-возлейстБий. В 1-м поколении у крыс обоего пола скорость выработки УРИ была снижена по сравнению с контролем (рис. 1,2). В 1-м поколении у самцов наблюдается затяжной характер ориентировочно-исследовательской реакции, сильное возбуждение, нарушающее целенаправленное поведение. Двигательная активность усиливалась особенно на стадии устойчивого формирования условной реакции избегания. Самкам на стадиях неустойчивого и устойчивого формирования условной реакции избегания в бо-льшей'степени было присуще ориентировочно-исследовательское поведение (защитное), нехарактерное для интактных .животных.

Во 2-м"поколении у крыс-самцов отмечалось ухудшение показателей, характеризующих уровень отрицательно-эмоциональной реакции на условных раздражитель (рис. I) относительно контроля. В данной ситуации также наблюдалось активное избегание, сопровождаемое сильным возбуждением. У самок,как и у самцов, ухудшились характеристики эмоциональной памяти (рис. 2), в поведении отмечалось избегание с элементами напряжения и возбуждения.

2-недельный стресс

2-месячный стресс

■ОН о I- 0Л>

О —О. ж-дг-ой>

о

со

50 оч»

ш^зо 5а.» ^ ю

[////Л-КОНТРОЛЬ I 1-ОПЫТ

Рис. I. Результаты выработки УРИ у крыс-самцов.

2-недельный стресс

2'МЕСЯЧНЫЙ СТРЕСС

УУУЛ ////А ////л У/УУ

А ПОКОЛЕНИЕ /2 ПОКОЛЕНИЕ /\ ПОКОЛЕНИЕ Я> ПОКОЛЕНИЕ

'"'Л ////Л ',,/,1

К//У/1-КОИТРОЛЬ I 1-опыт

Рис. 2. Результаты выработки УРИ у крыс-самок.

Особенности формирования условно-рефлекторной ~реакция избегания

у 3-х месячных крыс 1-го и 2-го поколений от самцов, подверженных. двухмеаячнож .сше.сс-до.здействир.. У крыс обоего пола 1-го поколения данной серии изменились характеристики эмоциональной памяти. У самцов (рис. I) и самок (рис.2) понадобилось большее количество сочетаний раздражения для выработки условно-рефлекторной реакции избегания, время реализации УРИ было растянутым. Для самцов характерна повышенная возбудимость, которая снижала целенаправленность поведения и ухудшала временные характеристики выработки УРИ. Самки 1-го поколения, напротив,отличались меньшей подвижностью на фоне общего напряжения, нарушением целенаправленных поведенческих реакций.

Результаты выработки УРИ у крыс 2-го поколения данной серии (рис. I, 2) показывают ухудшение временных характеристик эмоциональной памяти. Крысы 2-го поколения отличались снижением всех двигательных реакций на всех стадиях исследования по отношению к контролю. В случаях между предъявлениями сигнала самцы 2-го поколения часто впадали в состояние оцепенения или "мнимого она". 2-е поколение самок не резко отличалось по особенностям эмоциональной памяти от контрольных (рис.2). У этих животных для выработки понадобилось самое меньшее количество сочетаний по сравнению со всеми предыдущими группами самок. Поведение этих самок отличалось большей двигательной активностью, особенно выраженной на стадии неустойчи-

вой выработки УРИ.

Юдержаше гормонов в~ крови крыс-^потомков 1-го и 2-го поколений. полученных от самцов, подверженных стреос-воздействию.

Двухнедельное воздействие. В данной серии исследования у потомков 1-го поколения наблюдались те же изменения в уровне гормонов, что и у отцов (табл. I);Отмечался повышенный уровень-адаптивных гормонов (кортиКостерона, вазопрессина, АКГГ), снижение уровня тиреоидных гормонов. Однако в концентрации половых стероидов отмечаются разнонаправленные изменения у особей мужского и женского пола. У самцов снижался уровень тестостерона на фоне повышения ' концентрации эстрадиола и прогестерона, а у самок; напротив, отмечалось изменение соотношения в сторону андрогена.

С целью выяснения реактивности потомков обоего пола 1-го поколения к стрессу, эти животные подвергались тому же воздействию (2 недели), что и их отцы. Содержание гормонов в сыворотке крови крыс Г-го поколения после хронического стресс-воздействия видно из табл. I. Крысы 1-го поколения реагируют на стресс-воздействие' более выраженной гормональной реакцией, чем контрольные животные.

Чтобы проверить у потомков 1-го поколения закрепление изменений; вызванных, очевидно, влиянием со стороны стрессируемого отца, была проведена еще одна серия экспериментов на крыса» 2-го поколения. Из таблицы 2 видно, что крысы 1-го и 2-го поколений имеют в некоторых показателях общий характер изменений.

1ивотные 2-го'поколения также были подвержены хроническому стресс-воздействию. У потомков мужского пола 2-го поколения (таблица 2) хроническое стресс-воздействие вызывало больше реакцию со стороны гипоталамо-гипофизарно-гонадной и тиреоидной систем. Реакция со стороны надпочечников была менее выраженной.

Гормональный статус самок 2-го поколения под влиянием хронического стресс-воздействия представлен в табл.2, из которой видно, что, за исключением тестостерона, стресс вызывал такие же изменения, как и у самок 1-го поколения. Уровень тестостерона резко повышался.

Итак, несмотря на отсутствие резкого выброса кортикостероидов, у животных обоего пола 2-го поколения после стресса отмечалась модификация соотношения между половыми гормонами, что проявлялось в изменении концентрации тестостерона в сторону, противоположную своему полу.

Таблица I.

Содержание гормонов в сыворотке периферической крови ) крыс-потомков 1-го поколения от самцов, подверженных двухнедельному стресс-воздействию.

Сое лих \ ГОРМОНУ ¡Кортико-¡стерон ТОЯНИе^-«^. ¡тюль/л ОТНЫХ |НМОЛЬ/Л А ОТ пг/мл Вазопрес СИН пг/мл Трийод-тиронин нмоль/л Тироксин нмоль/л Тестостерон нмоль/л Эстради-ол нмоль/л Прогестерон нмоль^

я о хч ч о о. е о к Интактные крысы I 9,7 98 3* 4,9 ЬЬ 0,Т 0, 4 39,9* зЛ * 21,4* Г, 9 !;£*

Подверженные стресс- 2 ¿озлействии 255, 2*х 33 141, Од-х Г7 16,3*Х Т. 4 1,2*х 0. т II, 9* хх I, 2 ,Г7.9*Х 0,9 17, 2*х 1,6*

л аз д аз о «> К ч а о о и н о о с а Интактные крысы 3 204, 0*х 20 175, 0*>; 5,6 15, 6 х хх I. I 1.1* X 0,07 23, б* хх 2,2 ГЗ^дхх 1.5 0,5* х 0.1 12, 3* х п. 5

Подверженные стресс- 4 воздействию 377, О* 33 х 401, Од 36 х 17,3* 1,6 0,6* 0,05 х Г4,7* 2,7 хх 5,6* 1,3 хх 0,9* 0,1 хх 20,?* 1.7 х

о ►ч ч о О, ё о « Интактные т крысы 156,4* 4. Г 52, ^ 3.6 . 20,7д 1,1 о, г '1,2. 9* 2,1 2.5* 0,? У 22,6* 1.4 л

Подверженные стресс- 2 воздействию 209, 2* 18, х 148,1* 7, 3 хх 27,1* 1,8 х 0,7д 0,2 х 38,]* 3,3 3,8* 0,1 х 0,4* 0,1 . х 15,5* 1,1 X

кга ¡С О <и к ч я 8° о о е в Интактные крысы * 190, 3* 8,4 х ю5, 2* II X 22, 3* I, г 0,8± 0,2 х 39,8* 4,1 5,7* 0, 3 х 0,6* 0,1 х 16,6* 1,3 х

Подверженные стресс- 4 воздействию 353, 2* 21,5 х 144, 3* 3,6 X 32, 7д 1,3 XX 0,5* 0,02 X 15,0* 2,8 хх 5,8* 0,4 0,4^ 0,1 11,3* 1,1 X

х Р1-2, 1-3, 3-4 ¿0,05 хх " Pl-2.I-3.3-4 ^ °»01

Таблица 2.

Содержание гормонов в сыворотке периферической крови (Ц± ) крыс-потомков 2-го поколения, полученных от самцов, подверженных двухнедельному стрессу.

ГОРМОНЫ Оостояние4**^. животных - Кортико-стерон нмоль/л АКТГ пг/мл. Вазопрес син пг/мл Трийод-тиронин нмоль/л Тироксин нмоль/л Тестостерон нмоль/л Эстради-ол нмоль/л Прогестерон нмоль^

за £ о о, 6 о м Интактные крысы I 118, 2* II. 4 101,2* 12,6 12,4* 1.2 1.2* 0,1 37,6* 3,7 * 19,6* 2,1 0,3*0,08 7,8* I ,г

Подверженные стресс- - 2 262,8* 18; 7 х 180,3*. 14,7 х 20,8* 2.5 х 0,7* 0,09 х 13,5* 2.2 хх в,з* 2.4 х 0,6* 0.1 х 19,?* 0,3ХХ

щ "' кп во §§ 82 о о е сз Интактные крысы 3 214. 17,1 х 120,1* П.2 16.Х* 2,1 х 1.x* 0, 2- 26, x* 3,1 х Г7, I* 1г5- 0,4* 0,1- 15,1* 1,7 хх

Подверженные стресс- 4 воздействию 367, 2± 15,4 х 250,3* 12,1х 27,3* 3,6 х 0,4* 0,04 х ю, X* I, I xx 6,7* 1,3 хх 0,61 0,2 22* 2,4 х

1 Й о п. в 8 Интактные т! крысы 138,7* 7,4 Г 71,4* 4,1 19,6* 1,4 - 1,3* 0,1 40.Х* 4,2 4,?± 1,0 1,0*0,3

Подверженные стресс- 2 воздействию 201,3* 9, Г- х 128,6* 10,4 х 22, зд 1.1 х 0,7* 0.1 х 29,Д* 2.1 х 5,9* 0.2 0,5* 0.1 х 18,1* 1.6 х

§8 ОМ чз Интактные « крысы- ■ 196,8* ЮЛ x 110,1* 4.9 x 20,0* 4.1 - 0,9* 0.2- 30,0* 9.1 г 5,9* 0.4 0,8*. 0,2 19,?* 3. З'у

Подверженные стресс- 4 воздействию 297,6* 12,8х 150, 3* 5,1 х 27,8* ^ 4,6 х 0,5* 0,06 х 12,8* ,3,1 х 5 0,1 х 0,8* 0,1 12,6* 1,3 х

х - »1-2,1-3,2+ &°'05} хх " Pl-2.I-3.3-V °'01

Двухмесячное воздействие. В данной серии обследовались, как и в предыдущей постановке, животные 2-х поколений от стрессированных отцов. Характер наблюдаемых в 1-м поколении гормональных изменений в целом был аналогичен тому, который имел место у потомков крыс-самцов, стрессированных две недели. Достоверных различий между этими группами не было.

Как и в предыдущей серии исследований, потомков подвергали хроническому стресс-воздействию.

Гормональный статус самцов 1-го поколения отличался рядом особенностей после воздействия стрессом. Концентрация кортикостерона снижалась - с 223,6*4, 2 до 180±13,9 нмоль/л (р/О,05), падал и уровень вазопрессина - с 15,9*1,2 до 12,0^1,2 пг/мл (р^0,05). А уровень АКТГ повышался незначительно - с 13£±15,2 до 175,5^.12,9 пг/мл ($¿0,05). Изменилось соотношение концентрации тиреоидяых гормонов за счет повышения уровня тироксина - с 26,5*4,9 до Зб,б±6,5 нмоль/л (р/0,05) при отсутствии отклонений в содержании трийодтиронина. Содержание тестостерона продолжало снижаться - с 1б,4.*1,3 до 13,1* 1,3 нмоль/л (р^0,05). Концентрация женских половых гормонов не изменилась.

Таким образом,хроническое стресс-воздействие вызывало у крыс-самцов 1-го поколения истощение гипоталамо-гипо<|изарно-адреналовой системы.

У самок 1-го поколения данной серии хроническое стресс-воздействие вызывало реакцию, существенно отличающуюся от таковой у самцов. У самок отмечалось резкое повышение концентрации кортикостерона - с 168,7^12,9 до 260,1*8,4 нмоль/л (р/0,01), АКТГ - с 201,7* 31,5 до 391,7*23,9 пг/мл (р/0,02), вазопрессина с 24,4*2,3 до 40,3*2,5 пг/мл (р^С,01), а также тестостерона с 3,7*0,2 до 5,3* 0,2 нмоль/л Ср^0,05). При этом снижался уровень тироксина с 39,6* 2,2 до 6,3*0,6 нмоль/л (р/0,01) и женского полового гормона эстра-диола с 0,7*0,1 до 0,3*0,07 нмоль/л (р/0,01). Концентрация трийодтиронина и прогестерона снижались незначительно.

Таким образом, у самок 1-го поколения данной серии исследований в условиях хронического стресс-воздействия сохранялись защитно-приспособительные возможности в адаптации к стрессу.

Уровень гормонов крови крыс-самцов 2-го поколения характеризуется незначительным повышением концентрации вазопрессина и снижением концентрации тестостерона - с 19,7*0,4 до 12, ]*3,8 нмоль/л ^¿0,05).

^ - 18 -

У самок 2-го поколения повышался уровень АКГГ - с 154,4.±4,4 до 270,4.*8,4 пг/мл (р^0,01). Изменялось соотношение тиреоидных гормонов. КЬнцентрация трийодтиронина снижалась - с 1,340,1 до 0, 0,1 нмоль/л (р/0,05), а тироксина повышалась - с 39,0,±3,9-до 44,0^ 2,1 нмояь/л (рД),05). Для половых гормонов характерна разнонаправ-ленность в уровнях: концентрация тестостерона повышалась - с 2,8,±

0.1.нмольЛ до 3,8^0,1 нмоль/л (рД),05), а уровень эстрадиола снижался с I, £±0,2до 0,6^0,1 нмоль/л (р^0,05).

Крысы потомки 2-го поколения также были подвержены ^хроническому стресс-воздействию. В этих условиях у самцов повысилась концентрация АКТГ - с 107,9.^2,4 до 130,3^10,1 пг/мл (р/0,05), но снизился уровень тестостерона с 12,1^3,8 до 7, Щ, I нмоль/л (р^О,05).Концентрация стероидных и тиреоидных гормонов не изменилась. Резко снизился уровень вазопрессина - с 1И,9^2,3 до 9,б.±1,8 пг/мл Ср^О.ОХ).

Гормональный статус самок 2-го поколения после хронического стресс-воздействия свидетельствовал о снижении защитно-приспособительной функции неироэндокринной системы: уровень АКТГ и кортико-стерона не изменился, а вазопрессина снизился - с 20,6.±1,9 до 16,7^1,1 пг/мл (р^О, 05). Тиреоидине гормоны проявили разнонаправленную реакцию. Этому соответствовало повышение концентрации тестостерона - с 3,8^0,1 до 4,3^0,1 нмоль/л (р^0,05) на фоне снижения женских половых гормонов.

Таким образом, у крыс 2-го поколения данной серии произошло истощение гипоталамо-гипофизарно-адреналовой система, что могло быть следствием наличия стресса у их предков.

ВЫВОДЫ.

1. Выявлены различные эффекты влияний эмоционального стресса разной длительности на нейроэндокринную и репродуктивную системы крыс-самцов. Стресс-воздействие в течение двух недель у щшс-сам-цов активирует гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальную систему и снижает активность гонадной и тиреоидной систем. Стресс-воздействие в течение двух месяцев наряду с перечисленными изменениями подавляет (истощает) деятельность гипофизарно-гонадной системы.

2. У крыс 1-го и 2-го поколений потомства от стрессированных отцов выявлены нарушения в физическом (замедление сроков прорезания зубов, открытия глаз, снижения массы тела) и половом развитии (изменении размеров аногенитального расстояния, замедление сроков опускания яичек и открытия влагалища), изменения в гормональном спектре - повышение концентрации адаптивных гормонов гипоталамо-

гипофизарно-адренокортикальной системы; снижение уровня тиреоидных гормонов и инверсия соотношения половых гормонов у самцов в сторону возрастания эстрогенов, у самок - андрогенов. Снижение уровня эмоциональной памяти, изменение эмоциональной реактивности. 3. У потомства 1-го и 2-го поколений от самцов, подверженных двухнедельному стрессу, вышеперечисленные показатели- носили черты более высокой стрессоустойчивости. У потомков мужского пола от самцов, подвергшихся двухмесячному стрессу, и в 1-м и во 2-м поколения наблюдалась недостаточность адаптивных возможностей нейроэндокринной системы, в то время.как у самок сохранились некоторые возможности к дальнейшей адаптации.

П. Выявлены ассоциированные коррелятивные блоки на физиологическом, метаболическом, нейрогормокальном уровнях, образующие при каждом стресс-воздействии динамические функциональные системы, обеспечивающие деятельность организма в конкретных условиях.

5. Показана этапность и синхронность механизмов включения различных физиологических и метаболических систем, ответственных за адаптивные реакции организма на стресс-воздействие. Выявлено влияние эмоционального стресса на генеративные клетки, проявляющегося в потомстве наличием аномалий развития, дифференцированных вариантах гормонального ответа на стресс в зависимости от длительности стрессорного воздействия на родителей у потомков 1-го и 2-го поколений.

6. Эмоциональный стресс через комплекс эмоциональных, вегетативных, поведенческих реакций и, особенно, через гормональный дисбаланс и изменения в периферических гормонпродуцирующих системах, выступает фактором генетической изменчивости, поставляя различные варианты реактивности, стрессоустойчиво сти либо адаптивных форм реагирования, как материал для эволюционного отбора.

Список публикаций.

1. Нейрональный анализ роли латерального гипоталамуса в механизмах нарушений при стрессе и алкоглизации //Матер. 8 научн.конфер. ЦНИЛ Тбилисского ИУВ "Центральн.регуляции вегетативных функций". - Тбилиси.-1989.-С. С. 92. ,

2. Реактивность к стрессу потомства крыс, рожденных от стрессиро-ванных крыс-самцов и интактных самок// Тез. 17 научной конфер.молодых ученых ХНИИЭ и ХГ.-Харь ко в.-1990.-С. 50.

3. Динамика уровня АКТГ глюкокортикоидов в условиях хронического стресса и алкоголизации// ГЪрмональная регуляция в норме и при па-

тологии: Тез.докл.конфер. ХНИИЭ и.ХГ.-Харьков.-1990.-С. 19-20.

4. Роль нейрогормонГв Ппоталамусу у проблем1 аномалК нащадк1в стресованих щур1в-самц1в //Розвиток $1зЮлог11 в УРСР за 19861990 p.p. 8б.:матер. 13 з'Чзду УкраГнського ф1з Юлог1чного товарист-ва 1м. Г. П. Павлова /Харк1в.-1990.-С.б1.

5. Реактивн1сть до стрессу адреног1поф1зарног1поталам1чно1 системи щур1в -самц1в та 1х покол1нь (совместно с Г.А. Божок). УШ з'Чзд невропаЮлогГв, псих1атр1в та нарколог1в УРСР. Тези допов]дей.Ч. I. - С. 397.