Оптимизация выявления и моделирования стресс-реакции - уровень общей неспецифической реактивности организма
Новые термины понятия «стрессустойчивость»
Термин | Источник терминообразования | Дефиниция |
Стрессрезистентность | Англ. stress (напряжение) + лат. resisto(сопротивление) | Пассивная |
Стрессреактивность | Англ. stress (напряжение) + (обратно) +лат. actio (действие) | Активное |
Кроме того, новые термины позволяют дифференцировать адаптационный механизм стрессустойчивости. Эти термины склоняются, легко образуют новые словосочетания, носят интернациональный характер.
- Оптимизация выявления и моделирования стресс-реакции
При проведении экспериментальных исследований в первую очередь были отработаны способы контроля адаптационных реакций. Идентификацию адаптационных реакций у животных проводили по анализу морфологического состава белой крови, взяв за основу рекомендации Л.Х. Гаркави, разработанные для определения типа адаптационных реакций у человека. При этом установили, что величина адаптационного показателя (% лимфоцитов : % сегментоядерных нейтрофилов), четко реагируя на стрессоры, имеет свои видовые особенности. Так, критическое, предстрессовое значение показателя адаптации для кроликов составляет — 1,0 ед.- морских свинок — 0,9 ед.- белых крыс — 1.6 ед.- белых мышей — 0,7 ед.- золотистых хомячков — 1,2 ед. Необходимо обратить внимание на зависимость расчетной величины показателя от времени взятия крови, так как циркадианная динамика относительного содержания лимфоцитов несколько не совпадает с динамикой относительного содержания сегментоядерных нейтрофилов, хотя и сохраняется общая направленность их перераспределения. Приведенные контрольные значения показателя адаптации для различных видов животных соответствуют 12 часам местного времени.
Учитывая необходимость стандартного моделирования стресса, мы выполнили исследования, направленные на разработку экспериментальных методов стрессирования, позволяющих легко дозировать чрезвычайные воздействия.
Моделирование стресса у экспериментальных животных чаще всего производят посредством иммобилизации, болевых воздействий, чрезвычайных мышечных нагрузок, охлаждения, лишения сна. При этом, как правило, не учитывается степень индивидуальной восприимчивости животных к силе стресс-воздействия. Развитие хронического стресса гарантируется длительностью предъявления стрессоров. Гарантированность же формирования острого стресса в случае предъявления кратковременных, жестко регламентированных по силе воздействий весьма проблематична. Для объективной оценки полноты острого стрессирования требуется дифференцированное воздействие с одновременным обеспечением контроля индивидуальной границы восприимчивости, или «достаточности» полученного раздражения. С точки зрения обеспечения дозированности чрезвычайного воздействия наиболее приемлемым раздражителем является электроток. Взяв за основу разработанный нами прибор для определения порога болевой чувствительности и приняв во внимание, что реакция устранения конечностей животного от контактирующих проводников предшествует последующему травматическому воздействию, мы предположили возможность стрессирования организма путем запорогового увеличения электронапряжения.
В качестве объекта исследования выбрали кроликов, как вид лабораторных животных, наиболее слабо реагирующих на боль.
В опыт отобрали 40 животных, методом случайной выборки разделив их поровну на четыре группы (одна контрольная и три опытные). У всех кроликов определили фоновые значения показателя адаптации. Затем животных первой опытной группы подвергали электроболевому воздействию пороговой силы (до момента первого устранения конечностей от электропола), у кроликов второй опытной группы вызывали однократную реакцию вокализации, фиксируя сверхпороговое напряжение в течение 1 с. В третьей опытной группе у животных вызывали реакцию вокализации трижды, с интервалом 30 с, фиксируя сверхпороговое напряжение в течение 5 с. Спустя 30 минут, 1 час и 1 сутки после электроболевого воздействия у всех кроликов определили адаптационный показатель.
В результате выполненных исследований была установлена возможность моделирования стресса у кроликов посредством индивидуального дозированного сверхпорогового электроболевого раздражения, контролируемого по реакции вокализации (табл. 10).
Таблица 10
Динамика значений показателя адаптации у кроликов при электроболевом воздействии
Группа животных | Значения показателй адаптации (М±т) | |||
фон | 30 минут | 1 час | 24 часа | |
I | 1,19±0,14 | 1,26±0,15 | 1,!3±0,07 | 1,22±0,16 |
II | 1,28±0,09 | 1,12±0,11 | 0,67±0,09 | 1,16±0,09 |
III | 1,46±0,31 | 0,93±0,08 | 0,39±0,12 | 0,59±0,08 |
Контроль | 1,37±0,13 | 1,45±0,14 | 1,29±0,19 | 1,30±0,15 |
Причем однократное непродолжительное воздействие электротока вызывало острую стресс-реакцию, а многократное жесткое раздражение — признаки хронического стресса. Одновременно было отмечено, что воздействие пороговой силы, вызывающее реакцию устранения, не является стрессором.
Статистический анализ полученных данных, выполненный методом Монцевичюте-Эрингене, выявил достоверность различий развития стресс-реакции у животных II и III групп в первый час после воздействия (р < 0,01 и р < 0,001 соответственно) и спустя сутки у кроликов III группы (р < 0,001).
При применении аналогичного подхода в моделировании стресса к другим видам лабораторных животных была выявлена проблема контроля силы сверхпорогового раздражения у крыс, так как у них в половине случаев реакция устранения конечностей от электропола сопровождалась вокализацией, явно не эквивалентной стрессорному воздействию. Кроме того, дополнительный анализ литературы показал, что применение «контактных» методов стрессирования в отдельных случаях вызывает целый ряд нежелательных побочных явлений, обусловленных специфическими местными реакциями тканей, органов и систем, на которые непосредственно направлено действие стрессоров. Одновременно с этим используются некоторые бесконтактные воздействия (электростимуляция гипоталамуса, магнитное поле, звук), не оказывающие чрезвычайного раздражения на сенсорные системы, но вызывающие специфические нейрогуморальные сдвиги посредством влияния на различные структуры ЦНС [Горизонтов П.Д. и др., 1983].
При сравнении преимуществ рассмотренных потенциальных стрессоров был выбран ультразвук. Ультразвуковые генераторы дешевы, просты в эксплуатации, практически безвредны для человека при соблюдении элементарных правил эксплуатации. В качестве базового прибора использовали бытовой аппарат «Transonic» (США), предназначенный для борьбы с домашними и дикими грызунами. Экспериментальным путем определили рабочие частоты ультразвука, соответствующие 40 кГц. Учитывая целевое назначение прибора, исследование выполнили на белых мытах и белых крысах. Всего в опыт отобрали по 18 животных каждого вида, распределив их поровну методом случайной выборки в опытные и контрольные группы. Опытных животных, размещенных группами в стандартных пластиковых клетках, подвергали ультразвуковому воздействию соответствующей частоты с расстояния одного метра. Через 1, 2, 3 и 24 часа после включения прибора производили одновременное взятие крови у всех животных для определения их адаптационного состояния.
В результате экспериментов установлена возможность моделирования стресса методом ультразвукового воздействия (табл. 11).
Таблица 11
Динамика значений показателя адаптации у белых мышей и белых крыс при ультразвуковом воздействии
Вид и группа животных | Значент показателей адаптации (М±m) | ||||
фон | 1 час | 2 часа | 3 часа | 24 часа | |
Мыши — опыт | 0,82±0,09 | 0,91±0,10 | 0,85±0,09 | 0,46±0,10 | 0,26±0,06 |
Мыши — контроль | 0,76±0,15 | 0,70±0,13 | 0,78±0,20 | 0,79±0,10 | 0,82±0,22 |
Крысы — опыт | 1,66±0,10 | 1,78±0,18 | 1,14±0,17 | 0,85±0,16 | 0,49±0,13 |
Крысы —контроль | 1,74±0,13 | 1,82±0,22 | 1,70±0,36 | 1,68±0,24 | 1,63±0,16 |
Статистический анализ полученных данных, выполненный методом Монцевичюте-Эрингене, выявил достоверность различий величин показателя между опытными и контрольными группами как у мышей (р < 0,05), так и у крыс (р < 0,01) в 3-й и 24-й часы наблюдения. Необходимо отметить, что, несмотря на значительные сдвиги адаптационного состояния, соответствующие развитию острой стресс-реакции после 3-часового воздействия, полноценный острый стресс наблюдался только у 80 % мышей и 60 % крыс. Однако 24-часовое воздействие ультразвука обеспечивало формирование хронического стресса у всех без исключения особей опытных групп обоих видов животных.
Таким образом, обобщив результаты исследований, направленных на разработку методов моделирования стресса, можно сделать заключение о целесообразности применения индивидуально дозированного электроболевого воздействия для обеспечения развития как острого, так и хронического стресса у кроликов. При моделировании острого и хронического стресса у белых крыс и белых мышей более приемлемым следует признать использование ультразвукового воздействия.
