Изучение особенностей развития эмоционального болевого стресса с учетом индивидуально-типологических параметров
Особенности связи между типологическими особенностями поведения животных и устойчивостью их организма к действию стресс-факторов. Зависимость между степенью устойчивости к неблагоприятным воздействиям и исходной двигательной активностью животных.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.12.2015 |
| Размер файла | 29,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национального университета Узбекистана им. Мирзо Улугбека. Турсунходжаева Феруза Муратовна, кандидат биологических наук; институт химии растительных веществ им.С.Ю. Юнусова.
ТАШГУ
(Национальный Университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека), Биологический факультет
"Биофизика и Физиология человека и животных"
Изучение особенностей развития эмоционального болевого стресса с учетом индивидуально-типологических параметров
Каримова Гулчехра Мухамед-Каримовна,
кандидат биологических наук, преподаватель кафедры "Биофизики и физиологии человека и животных",
ассистент Пущенко Арина Сергеевна
Аннотация
К числу актуальных проблем физиологии высшей нервной деятельности относится вопрос о связи между типологическими особенностями поведения животных и устойчивостью их организма к действию стресс - факторов. Индивидуально-типологические особенности поведения отражают определенную специфику окислительных процессов. Важнейшим поведенческим проявлением на внешний раздражитель является эмоция на боль. Установлено, что отрицательные эмоции пассивно-оборонительного характера приводят к развитию или усугублению течения патологических синдромов различного генеза, из за увеличения концентраций гормонов в крови. Вместе с тем отмечена зависимость между степенью устойчивости к неблагоприятным воздействиям и исходной двигательной активностью животных. Целью проведённого исследования является изучение особенностей поведенческой активности животных, перенесших острый эмоциональный болевой стресс (ЭБС).
Ключевые слова: болевой стресс; индивидуально-типологический тип; ответная реакция; гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система; адренокортикотропный гормон; кортизол; тестостерон.
Введение
На сегодняшний день проблема стресса является глобальной, когда ритм жизни становится все более интенсивным, всем нам приходится приспосабливаться к условиям существования на нашей тесной планете со всеми столь разнообразными, надеждами, ожиданиями и требованиями ее обитателей, актуальна как никогда. Конечно, люди испытывали стресс всегда и нельзя говорить о том, что эта способность организма появилась недавно, но актуальность данной проблемы сегодня неоспорима.
Исследований, посвященных оценке роли социальных факторов пока очень мало, хотя проблема (действие влияний индивидуально - типологические особенности живого организма) представляют весьма актуальной. К настоящему времени проведено всего несколько исследований, посвященных изучению роли непосредственных половых различий при болевых синдромах [1.]. Главное это реакция организма на стресс, в соответствии с его индивидуально - типологическими особенностями: возраст, пол, вес, темперамент, физические параметры и т.д. Только при оценке отдельных вегетативных, половых различий, и прочих проявлений как элементов целостной функциональной системы, имеющей свою динамику развития в период продолжающегося стресс воздействия, возможно определение причинно - следственных отношений и правильное понимание биологического значения различных компонентов эмоционально - стрессовой реакции.
Многими учеными было отмечено, что на переносимость боли влияют личностные индивидуальные особенности организма, так называемая выносливость организма, самообладание, самоконтроль по отношению к влиянию пагубных структур мозга, отражающему эмоционально-возбуждающие стрессовые влияния [5,6]. С субъективно-эмоциональной позиции для каждого индивида главным элементом, определяющим интенсивность боли, является психологическая реакция, обуславливающая тягостное ощущение или страдание, отрицательную эмоциональную оценку ситуации, возникающую при воздействии болевого стресса. Именно поэтому перцепция и особенно переносимость боли во многом зависит от психологической настроенности, от эмоционального состояния, от отношения организма к воспринимаемому болевому ощущению - с учётом всей совокупности окружающих факторов, имеющие значение для индивидуума.
Биологический смысл отрицательных эмоций при болевом стрессе заключается в том, что они наряду с эмоциями, сопровождающими потребность, активно мобилизуют животное на удовлетворение данной потребности. Именно при кратковременных или продолжительных конфликтных, экстремальных ситуациях возникают различной степени выраженности острые или хронические, часто повторяющиеся эмоционально-болевые стрессы, которые являются ведущей причиной развития гормональных нарушений. Под влиянием болевого стресса изменяется состояние и деятельность самих различных органов и тканей тела [8]. При этом характер реакций в зависимости от силы и длительности болевых раздражений бывает весьма различен, иногда и прямо противоположен: часто наблюдаются переходы от повышения биологической активности организма и всех его систем, от резкого возбуждения функций к глубокому их угнетению и истощению. В первом случае болевые раздражения мобилизуют организм на борьбу с источником их самих.
При стрессе болевое поведение проявляется в зависимости от качества, интенсивности, пространственных и временных параметров различных стимулов, а также от индивидуальных особенностей организма, либо как неприятное сенсорное ощущение, либо как эмоциональный ответ, либо как мотивационное состояние. В зависимости от этих параметров, можно полагать, что биологическая значимость боли различна в ответах "болевого поведения", отличающихся по своей сложности. Боль, как чувство при стрессе выполняющая роль сигнала: она предупреждает об угрозе или возникшем повреждении тканей [11]. Боль как эмоциональный ответ, вероятно, формирует общую аффективную реакцию организма (атака, бегство и др.) на болевые стимулы. Боль как мотивационное состояние определяет поведение организма, направленное на извлечение, избегания повреждения.
Наибольший интерес представляет проблема ответной реакции при болевом стрессе, регуляция функционального состояния надпочечников, играющих ведущую роль в формировании адаптивной резистентности организма. Кортизол является основным представителем глюкокортикоидов и нарушение обмена кортизола оказывает глубокое влияние на приспособленность организма. Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система (ГГНС) участвует в закладке стресс индуцированной реакции сразу после воздействия боли [2,3]. По состоянию надпочечников, как эфферентного звена стрессорного ответа, и уровню гормона с определённой долей вероятности можно судить об активности структурно-функциональных систем организма с регистрацией ответной реакции в зависимости от индивидуально-типологических параметров.
Исходя из вышесказанного целью нашей работы стало изучение ответной реакции на болевой стресс в зависимости от индивидуально - типологически параметров, изучить изменение уровней кортизола и АКТГ (как показатель функциональной активности надпочечных желез и гипоталамуса), тестостерона (гормон половой активности и развития организма) в крови крыс половозрелого возраста под воздействием экстремального болевого стресса, на фоне принудительной мышечной работы.
стресс болевой эмоциональный животное
Методика эксперимента
Эксперимент был проведён на половозрелых белых крысах разного пола линии Wistar, массой 180-220 грамм. Брались две группы (n=8) на экспериментальную часть и (n=2) контроль, полученных из питомника научно - исследовательского института. Опыт стресса производили осенью. В опытной группе крысы получали все нормальные условия содержания, без влияния стрессорных воздействий. Все манипуляции с лабораторными животными проводили в строгом соответствии с Хельсинкской декларацией о гуманном отношении к животным [12].
Сначала формировались 2 группы самки (n=2) и самцы (n=2) вызывался болевой стресс с использованием методики поведенческого отчаяния (беспомощности), которая явилась базисной моделью оценки интенсивности действия пребывания в воде, как болевого стресса [7]. Опытная группа поочередности погружалась в сосуд с водой комнатной температуры 24-25°С, которая изначально измерялась ртутным водным термометром ТЛ-4\РБ3 "ТермоПром" (Харьков). Погружение фиксировалось временным интервалом, с вычитанием по формуле ответной реакции на порог раздражения на болевое принудительное плавание. Регистрировалась динамика ответного поведения животного во время и после действия реакции плавательного болевого стресса.
При помощи методики Бургесса и Фридмана выявлялись индивидуально типологические особенности экспериментируемого животного исходя из поведенческих проявлений ответной реакции на экстремальную ситуацию [7,9]. В результате от поведенческого поведения, мы определяли индивидуально типологический тип животного. После произведенного болевого стресса производили забой методом декапитации без наркоза. Сразу вскрывали животное и выделяли гипоталамусы, которые взвешивались для приготовления гомогената и определения в них количества гормона АКТГ [4]. Одновременно получали методом декапитации без наркоза плазму крови, центрифугировали на "TDZ4-WS" (Китай), 15 минут при 3000 об. \мин. Из сыворотки и гомогената гипофиза определяли концентрации гормонов кортизола, тестостерона, АКТГ - иммуноферментным методом на планшетном фотометре "HUMAN READER 2004" (Германия) с использованием радиоиммуного набора фирмы "ACTH ELISA" (Франция). При определении концентраций веществ задавалась определённая индивидуальная программная последовательность на приборе, соответствующая каждому гормону [4].
Расчёт результатов производилось по правилу пропорций калибровочного графика, для построения которого мы откладывали концентрацию исследуемых веществ (ммоль\л) и оптическую плотность [10].
Результаты эксперимента обрабатывались с помощью метода вычитания различий, достоверность отличий при полученных результатов рассчитывали с помощью метода вычисления Стьюдента Фишера, проверка гипотез проводилась с помощью t-критерия. Определение значимости различий полученных данных проводили после проверки нормальности распределения результатов в сравниваемых группах. Также использовался метод исключения грубых ошибок, при не стандартном различии показателей концентраций. Статистическое обобщение результатов эксперимента проводилось с использованием программного пакета "Stat Soft".
Обсуждение результатов
Проведённые нами исследования показали, что в ответной реакции на болевой стресс между самками и самцами наблюдается большая разница. Анализируя полученные данные, можно прийти к выводу, что ответ на болевой стрессор организма очень различна. По индивидуально-типологическим особенностям, самки являются осторожным и интенсивно рискованным типом, по сравнению с самцами - спокойным умеренным типом (табл.1). Женский организм продемонстрировал большую агрессию и насторожённость в отношении на болевой раздражитель, в то время как мужской организм делает это неохотно и пассивно.
Обнаруженные нами результаты о концентраций гормонов, говорят о том что после воздействия болевого принудительного стресса уровень кортизола значительно повысился (35,8±4,87) в 1,5 раза (Р<0,05), а тестостерон интенсивно упал (1,67±0,30) в 3,2 раза (Р<0,001) у самок, у самцов (3,10±0,68). Естественным приходит обоснование, что у самцов изначально выработка полового гормона тестостерона производится в большем интервальном количестве, чем у самок (табл.2). Также и уровень АКТГ показал повышение (20,75±6,58) в 1,5 раза (Р<0,002), что говорит нам о процессе адаптации повышающей чувствительность рецепторов к АКТГ в надпочечниках, и происходит значительный выброс глюкокортикоидов (кортизола и кортикотропина) в ответ на повышение уровня АКТГ.
Таблица 1. Индивидуально-типологические особенности и поведенческие проявления ответа на стресс у экспериментируемых крыс (n=8):
|
№ |
Этапы наблюдения |
Пол особи. |
Поведенческие проявления. |
Индивидуально типологический тип особи. |
|
|
1 |
Ситуация предвидения наступающего болевого стресса |
Самки |
Активны, прислушиваются, резкие прыжки. |
Осторожный тип. |
|
|
Самцы |
Не активны, легкое настораживание. |
Спокойно умеренно рискованный тип. |
|||
|
2 |
Период действия болевого сигнала (погружение в воду) |
Самки |
В руки поддается но выворачивается. |
Осторожный тип. |
|
|
Самцы |
Умеренно с неохотой погружается в воду. |
Осторожный тип. |
|||
|
3 |
Период действия сверхпорогового раздражения пребывания в воде. |
Самки |
Кувыркается, попытки бегства, выпрыгнуть. |
Сильно рискованный тип. |
|
|
Самцы |
Интенсивно плавают, ближе к стенке сосуда. |
Спокойно умеренно рискованный тип. |
|||
|
4 |
После стрессовый период. |
Самки |
Мечется по клетки, издаёт пищания. |
Интенсивно рискованный тип. |
|
|
Самцы |
Быстро успокаивается, засыпает. |
Спокойно умеренно рискованный тип. |
В наших опытах прослеживалось и сильное увеличение кортизола. В ответ на болевой стресс тропный гормон гипофиза АКТГ влияет на синтез надпочечников, которые вырабатывают увеличенное количество кортизола, а он же в свою очередь сильно повлиял подавлением биосинтеза полового гормона тестостерона.
Таблица 2. Концентрация веществ в плазме крови у крыс, в зависимости от определяемого индивидуально-типологического типа животного (M±m; n=8\4):
|
№ |
Пол особи: |
Концентрация веществ в сыворотки крови: |
Индивидуально типологический тип: |
|||
|
КТРГ(кортикотро-пин) |
Кортизол |
Тестостерон |
||||
|
До воздействия болевого стресса: |
||||||
|
1. |
Самки |
13,27±1,93 |
16,94±1,83 |
8,12±0,24 |
Осторожный тип. |
|
|
Р>0,05 |
Р>0,05 |
Р>0,05*** |
||||
|
2. |
Самцы |
14,80±2,28 |
17,82±2,06 |
9,02±1,64 |
Спокойный тип. |
|
|
Р>0,05 |
Р>0,05 |
Р>0,05 |
||||
|
После воздействия болевого стресса: |
||||||
|
1. |
Самки |
20,75±6,58 |
35,8±4,87 |
1,67±0,30 |
Сильно рискованный тип. |
|
|
Р<0,002 |
Р<0,001** |
Р<0,001 |
||||
|
2. |
Самцы |
21,45±2,06 |
37,76±1,46 |
3,10±0,68 |
Спокойно, но умеренно рискованный тип. |
|
|
Р<0,002 |
Р<0,002 |
Р<0,001 |
* Различия по сравнению с контролем значимы при Р<0,01
** Различия по сравнению с контролем значимы при Р<0,001
*** Различия по сравнению с контролем значимы при Р<0,05
В результате действия сильного продолжительного болевого стресса ведет к резкому увеличению работы коры надпочечников гормона кортизола, который взаимодействуя гипофизарной системой, дает волнообразное изменение секреции кортикотропина (табл.2). Он же в свою очередь в большой концентрации влияет на половые гормоны, гормоны роста и щитовидной железы, угнетая функцию репродуктивной системы. Поэтому болевой стресс пагубно влияет на гипотоламо-гипофизарно-надпочечниковую систему, которая отвечает за нормальное функционирование организма и последующее развитие потомства.
Заключение
По индивидуально-типологическим особенностям, самки являются осторожным и интенсивно рискованным типом, по сравнению с самцами - спокойным умеренным типом. Самки проявляли себя активно, с попытками бегства при воздействии болевого принудительного стресса, а самцы с настороженностью и спокойность. Объясняются эти различия в большинстве случаев биологическими особенностями мужчин и женщин при стрессовых ситуациях.
При воздействии болевого стресса, не наблюдалось резкого изменения в концентрациях гормонов в зависимости от индивидуально-типологического параметра животного от половых различий.
В ряде ситуации проведённого эксперимента, роль эмоционального состояния в развитии болевой реакции являются определяющей. Именно такое психологическое переключение существенно моделирует болевое ощущение: эмотивное переживание вызывает усиление боли, поведенческой ответной реакции - где и проявляет себя объект как иной индивидуально - типологический тип.
Резкое высокое содержание в плазме крови гормонов (кортизола, АКТГ) и низкое (тестостерона), участвующих в адаптационном синдроме, у стрессчувствительных крыс позволяет нам на результатах предположить, что болевые стрессорные воздействия, принудительного мышечного напряжения - вызывает повышение тонуса гипотоламо-гипофизарно-надпочечниковой системы.
Избыточное выделение гормона надпочечника, затормаживает выделения полового гормона тестостерона. А уменьшение концентрации в крови этого гормона обуславливает пагубным воздействием: снижением воспроизводимых функций у крыс, угнетая функцию репродуктивной системы.
Проведённые исследования позволили раскрыть новые механизмы формирования ответа на болевой стресс в зависимости от индивидуально - типологических параметров животных в половых различиях.
Библиографический список
1. Брагин Е.О. Нейрохимические механизмы регуляции болевой чувствительности. \ Брагин Е.О. \\ Москва, - 1991. - С.111-124.
2. Горизонтов П.Д. Стресс и система крови. \ Горизонтов П. Д.; Белоусова О. И.; Федотова М. И \\ Журн.М. "Медицина" - 2001. - С.157-162.
3. Гуркало В.К. Измерение выраженности эмоционально - поведенческих проявлений болевой чувствительности у крыс в процессе действия стресса. \ Гуркало В. К.; Плисс Г. Б.; Фрид А.И. \\Ленинград. - 1994. - С.117-124.
4. Гущина Л.М. Методика определений гормонов иммуноферментным методом. \ Гущина Л.М. \\ Москва, ЗАО "Аналитика" - 2010 - С.12-14.
5. Гордиенко В.М. Проблемы физиологии гипоталамуса при стрессе. Реакция ультраструктур гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы на введение кортикотропина. \ Гордиенко В. М.; Зурнаджи Ю. Н.; Богданова Т.И. \\ Киев. - 1999. - С.51-61.
6. Женило В.М. Боли - исследование болевых ощущений. Современные представления о функционировании ноцицептивной и антиноцицептивных систем организма. \ Женило В. М.; Азнаурян П. А.; Абрамов Ю.Б. \\ Москва. - 2000. - С.30-35.
7. Куршев В.А. Модели и методы изучения экспериментальных эмоциональных стрессов. Методики определения индивидуально-типологических параметров организма. \ Куршев В.А. \\ Волгоград. - 1989. - С.181-189.
8. Малышенко Н.М. Стресс и его патогенетические механизмы. Роль кортикостероидов в механизмах саморегуляции целого мозга в покое и при стрессе. \ Малышенко Н.М. \\ Мас. Всесоюз. Симпозиума. - 1996. - С.93-98.
9. Мельников А.В. Выбор показателей поведенческих тестов для оценки типологических особенностей поведения крыс / А.В. Мельников, М.А. Куликов [и др.] // Журн. высшей нерв. деят. - 2004. - Т.54. - № 5. - С.282-298.
10. Мещерякова С.А. Радиоиммунологический анализ в клинике. Ст: Сопоставление результатов определения содержания АКТГ в крови радиоиммунологическими и химическими методами. \ Мещерякова С.А. \\ Москва, "Биохимия" - 1999. - С.133-139.
11. Островская И.В. Боль: два подхода к решению проблемы. \ Островская И.В. \\ Минск, "Медицина" - 2005. - С.14-19.
12. Трахтенберг И.М. Проблема нормы в токсикологии: параметры и константы. \ Трахтенберг И. М.; Сова Р. Е.; Шафтель В. О.; Оникиенко Ф.А. \\ Журн. М. "Медицина" - 1991. - С.73-81.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Стрессогенные нарушения функций сердечно-сосудистой системы (ССС). Нарушения адаптивных возможностей ССС в условиях нарастающей стрессогенности. Половые особенности процессов стресса и адаптации ССС человека и животных к стрессорным воздействиям.
автореферат [583,6 K], добавлен 05.01.2010Многообразие форм поведения животных. Нейроэндокринные механизмы организации поведения и эмоциональности у животных. Влияние возраста на организацию поведения и эмоциональности у крыс. Отличия в поведении самцов и самок. Двигательная активность животных.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 01.02.2018Биологическое изучение рассудочной деятельности животных как приспособления организма к среде его обитания. Общая характеристика и предпосылки интеллектуального поведения животных. Исследование данной темы в трудах отечественных и зарубежных ученых.
контрольная работа [26,7 K], добавлен 01.03.2010Обзор изменения газообмена у животных под влиянием солнечного света. Анализ взаимосвязи между активностью Солнца, нервной системой человека и смертностью. Изучение связи холерных пандемий с увеличением процесса образования пятен на небесном светиле.
презентация [523,1 K], добавлен 08.04.2012Формы подлинно разумного интеллектуального поведения, обнаруженные у животных. Отражение отдельных свойств внешней среды, которое действует на механизм, пускающий в ход врожденный инстинктивный акт. Индивидуально изменчивые формы предметного поведения.
контрольная работа [24,0 K], добавлен 05.07.2010Изучение наиболее существенных особенностей эволюции животного и растительного мира. Влияние эволюции на признаки растений и животных, анализ способа питания, как главного различия между ними. Отличительные черты биохимической реакции (фотосинтеза).
контрольная работа [37,1 K], добавлен 25.09.2010Общая характеристика двигательной активности животных. Ознакомление со строением системы тканей и органов - опорно-двигательным аппаратом. Описание основных функций скелета животного. Изучение особенностей нервно-мышечной части двигательного аппарата.
реферат [1,2 M], добавлен 26.10.2015Общая характеристика интеллектуального поведения животных, манипуляционная активность как основа их высших познавательных способностей. Характерные особенности и формы мышления у человекообразных обезьян. Биологическая ограниченность интеллекта животных.
реферат [27,9 K], добавлен 09.08.2009Характеристика прямого и непрямого развития. Описание этапов эмбрионального периода развития человека, периоды постэмбрионального развития у людей и животных. Регенерация. Особенности вредного влияния алкоголя и курения на развитие организма человека.
реферат [317,1 K], добавлен 07.06.2010Многообразия царства животных. Зоология - наука о животных. Классификация животных по признакам родства. Подцарство одноклеточных животных (простейших). Происхождение и значение простейших. Подцарство многоклеточных животных, тип кишечнополостных.
реферат [18,2 K], добавлен 03.07.2010Особенности и основные принципы селекции животных. Одомашнивание диких животных человеком для создания постоянного и надежного источника продуктов питания. Отбор родительских форм и типов скрещивания животных. Отдаленная гибридизация домашних животных.
презентация [861,3 K], добавлен 17.04.2011Исследование системы, контролирующей гомеостаз железа и развитие окислительного стресса у млекопитающих. Экспериментальное изучение параметров, связанных с развитием окислительного стресса и метаболизмом железа, при развитии асцитной гепатомы Зайделя.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 24.09.2012Изучение видов тканей животных, а также функций, которые они выполняют. Особенности строения эпителиальной, соединительной, мышечной и нервной группы тканей. Определение месторасположения каждой группы и значения для жизнедеятельности организма животного.
презентация [2,0 M], добавлен 18.10.2013Понятие "социум" в биологии, особенности исследования общественного поведения животных. Теория форм социальной организации по Э.О. Уилсону. Причины деления популяций на отдельные социальные ячейки. Территориальное и репродуктивное поведение животных.
реферат [616,9 K], добавлен 15.02.2011Зависимость способности животных реагировать на изменения среды от сенсорных процессов. Сущность хеморецепции и терморецепции. Основные сенсорные модальности у животных. Анатомические и физиологические исследования органов чувств и нервной системы.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 08.08.2009Понятие адаптации - приспособительного процесса, возникающего в ходе индивидуальной жизни человека. Физиологические аспекты повышения устойчивости организма к действию факторов новых условий существования. Стрессорные факторы при ослаблении организма.
презентация [144,6 K], добавлен 29.05.2019Определение игровой деятельности, ее сущность, функции, формы, компоненты, отличия от других видов деятельности и особенности у разных представителей позвоночных – животных и человека. Игровая активность животных как "практика для взрослого поведения".
курсовая работа [36,8 K], добавлен 15.11.2009Основные направления науки о поведении животных; зоопсихология и сравнительная психология, бихевиоризм, физиология высшей нервной деятельности и этология. Проблема онтогенеза поведения, врожденное и приобретаемое в индивидуальном развитии поведения.
реферат [37,2 K], добавлен 01.07.2010Стресс как совокупность неспецифических адаптационных реакций организма на воздействие неблагоприятных факторов. Оксидативный стресс. Психологические реакции населения, проживающего на радиоактивно загрязнённых территориях, на радиационную угрозу.
презентация [1,3 M], добавлен 03.05.2017Определение понятия "игра". Представление о поведении животных. Игровое поведение у животных. Врожденное и приобретаемое в индивидуальном развитии поведение. Функции игры. Познавательная функция игровой активности животных. Формы игрового поведения.
реферат [30,2 K], добавлен 29.02.2016
