Анализ информативности экспериментальных критериев индивидуальной реактивности и резистентности организма

Резюмируя изложенное, можно заключить, что полученные данные подтверждают сформулированную нами гипотезу о том, что выделенные в результате теоретического анализа неспецифические регуляторные механизмы действительно принимают непосредственное участие в формировании и регуляции индивидуальной функциональной устойчивости организма к стресс-воздействию и связаны с индивидуальными характеристиками его общей неспецифической реактивности.

Сравнительный анализ показателей общей неспецифической реактивности ЦНС, оцениваемой по интегративным реакциям, к устойчивости организма к тестирующей стресс-нагрузке выявляет отрицательную связь между этими характеристиками. Как уже указывалось выше, по показателям реактивности высокоустойчивых крыс можно охарактеризовать как животных с хорошо развитым активным (корковым) торможением в высших отделах ЦНС и устойчивым его преобладанием в балансе нервных процессов. Это согласуется с имеющимися в литературе данными о том, что при тормозном состоянии ЦНС повышается устойчивость организма к стресс-факторам (Зухарь, 1987), и, в частности, к радиационному воздействию (Бычковская, 1955). Низкоустойчивые животные, напротив, отличались преобладанием возбудительного процесса и, судя по характеру угашения ориентировочно-исследовательского поведения, выраженным дефицитом внутреннего торможения. С общим фоном реактивности животных этих групп, по-видимому, связаны и соответственно высокие и низкие пороги чувствительности анализаторов, задействованных в примененных нами тестах.

С другой стороны, анализ вегетативныых компонентов индивидуальной реактивности крыс, различающихся по устойчивости к стресс- фактору, не позволяет трактовать это понятие однозначно. По показателям вегетативных компонентов реакций на стресс-воздействия различной интенсивности мы видим обратную тенденцию: в ряду низко-, нормо- и высокоустойчивых животных повышается эмоциональная реактивность в пробе «хендлинга» и при тестировании в «открытом поле», а также усиливается реакция сброса температуры тела при острой гипоксии. Эти данные приводят к выводу о том, что индивидуальная реактивность организма является сложным многокомпонентным явлением, отдельные составляющие которого, по-видимому, могут не всегда действовать однонаправленно. Поэтому необходимы дальнейшая разработка и совершенствование критериев реактивности организма с целью возможно более всесторонней, ее оценки.

Отдельного обсуждения заслуживает связь индивидуальных показателей агрессивности животных с их устойчивостью к стресс- воздействию. В проанализированной нами литературе имеется указание на генетически детерминированную отрицательную связь между этими характеристиками (Юматов и др., 1987), что подтверждают финальные результаты актов агрессии у низко- и высокоустойчивых крыс, наблюдавшиеся в наших опытах.

Эти результаты согласуются и с характером ориентировочно-исследовательского поведения крыс крайних групп в «открытом поле» — показано, что агрессивность коррелирует с высокой двигательной активностью и низким уровнем эмоциональной реактивности (Каза- хашвили и др., 1989). С другой стороны, описанный эффект отмечен только у животных крайних групп. Анализ зависимости устойчивости к стресс-воздействию от агрессивности по использованным показателям во всей популяции и в группе нормоустойчивых крыс не выявил определенных закономерностей.

Содержание моноаминов в коре мозга этих животных также не позволяет сделать однозначных выводов о нейрохимических основах наблюдавшегося феномена. Для агрессивных животных характерны высокий уровень содержания НА и низкий — ДА, для неагрессивных — обратная зависимость (Benusetal, 1991). Отсутствие реципрокности между этими нейромедиаторными системами у крыс обеих крайних групп не дает возможности говорить о том, подтверждают ли полученные нами данные эти закономерности. В то же время направленность изменений уровня этих медиаторов при действии острой гипоксии (стресс-воздействие) может, свидетельствовать о том, что указанные изменения могут проявляться именно в стрессовых состояниях (одним из которых является состояние агрессии). Таким образом, выявленный феномен требует дальнейшего изучения с помощью специальных физиологических и нейрохимических методических приемов, в частности, исследования меж- и внутригрупповой структуры агрессивного поведения крыс, различающихся по резистентности к стресс-воздействию и определения содержания моноаминов в структурах мозга, отвечающих за агрессивное поведение (миндалевидный комплекс, гипоталамус, структуры среднего мозга).

Принимая во внимание результаты анализа связи реактивности животных экспериментальных групп с их резистентностью с помощью различных математических методов, можно предположить, что группа нормоустойчивых, составляющая 70—80 % популяции, характеризуется определенной внутренней неоднородностью, а крайние группы отличаются какими-то специфическими адаптационными механизмами, не укладывающимися в общие закономерности. Последнее подтверждают и данные о нейрохимических механизмах регуляции у этих животных. Анализ структуры индивидуальных особенностей реактивности и резистентности особей этой группы имеет важное практическое значение и будет одним из направлений дальнейших исследований.

Таким образом, в результате проведенных исследований показано, что на всех основных уровнях функций основной регуляторной системы организма — ЦНС имеются отчетливые индивидуальные различия в неспецифической реактивности и в механизмах, обусловливающих различную резистентность к стресс-воздействию. Установленная связь между этими основными характеристиками говорит об информативности выбранных нами критериев.

Дальнейший анализ связи между показателями индивидуальной реактивности экспериментальных животных и их устойчивости к тестирующему воздействию (острой гипобарической гипоксии) с использованием параметров распределения показал, что, в данном случае, наиболее информативными из использованного комплекса показателей оказались время нахождения поилки в методике определения выраженности ориентировочной реакции (показатель ТД и порог электрокожной чувствительности по критерию вокализации. Данные распределения крыс по их устойчивости к острой гипоксии по этим показателям (стандартная процедура кластерного анализа статистического пакета CSS) представлены на рис. 5.10. В качестве критерия разбивки использовали показатель времени сохранения рефлекса позы (ВСРП). Видно, что анализ плотности распределения выявляет отчетливую связь между данными показателями и позволяет выделить группы животных с разной устойчивостью к гипоксии. В то же время, ввиду высокой индивидуальной вариабельности надежность этого выделения для смежных групп (низко- и нормо-, нормо- и высокоустойчивых) составляет 68—75 %. Можно надеяться, что при увеличении объема выборки произойдет уменьшение дисперсии и надежность прогноза значительно повысится. Надежность же разделения крайних групп (низко- и высокоустойчивых) по этому принципу уже сейчас можно оценить как 95—99 %.

Кроме этого, одним из перспективных путей может оказаться использование дисперсии данных показателей как меры индивидуальной реактивности организма (при их многократных определениях).

Распределение крыс с разной чувствительностью к острой гипоксии, определяемой по показателям реактивности

Рис. 5.10. Распределение крыс с разной чувствительностью к острой гипоксии, определяемой по показателям реактивности:

А — время Tj; Б — порог электрокожной чувствительности (критерий вокализации). По оси ординат — плотность распределения: 1 — низкоустойчивая группа, 2 — среднеустойчивая группа, 3 — высокоустойчивая группа

По результатам скринингового тестирования индивидуальной реактивности экспериментальных животных с использованием описанного комплекса методик был проведен анализ соотношения этих показателей с показателями устойчивости к тестирующему воздействию (острой гипобарической гипоксии). Как было показано ранее, важной характеристикой анализируемой выборки является ее структура распределения. В качестве одного из методов представления структуры распределения применяют квартальный размах (Терентьев, Ростова, 1977).

Квартальное распределение основано на определении квартилей (q) — значений признака, разделяющих весь ранжированный ряд на 4 равные части. До первого квартиля (q:) находится 1/4, после третьего квартиля (q3) — тоже 1/4 значений, а второй квартиль совпадает с медианой.

Анализ экспериментальных данных показал, что по структуре распределения выборки неоднородны (р < 0,05) по всем исследуемым показателям (пороги болевой чувствительности по критериям реакций вздрагивания и вокализации, показатели выраженности ориентировочной реакции при конкуренции мотиваций — Т-, и Г2).

Для группы низкоустойчивых животных характерны значения порогов болевой чувствительности по реакции вздрагивания меньше 13 (рис. 5.11, А). В этой группе отсутствует «хвостовое распределение» для малых значений, что указывает на их высокую повторяемость.

Форма распределения значений показателей порогов болевой чувствительности животных экспериментальных групп

Рис. 5.11. Форма распределения значений показателей порогов болевой чувствительности животных экспериментальных групп:

По оси ординат — напряжение, вызывающее реакцию. Л — реакция вздрагивания; Б — реакция вокализации. 1, 2, 3 — группы низко-, нормо- и высокоустойчивых животных соответственно

Видно, что в группе высокоустойчивых крыс присутствует одно «выпадающее» значение, которое не типично для анализируемой структуры данных.

Для группы высокоустойчивых животных характерны значения порогов болевой чувствительности по реакции вокализации > 23—25 (рис. 5.11, В). В группе нормоустойчивых животных отсутствуют «хвостовые распределения» и видны парные «выпадающие» значения (2 сверху и 2 снизу).

Значения TY > 250 во всех группах являются «выпадающими». Для группы низкоустойчивых животных характерны значения Т1 > 150 (рис. 5.12, А). Для показателя Т2 типична максимальная плотность группирования значений в узком диапазоне с минимальным их разбросом у животных нормоустойчивой группы (рис. 5.12, В). По показателю Т3 прослеживается та же тенденция в ряду низко- нормо- высокоустойчивых животных (рис. 5.12, В).

Форма распределения значений показателей выраженности ориентировочной реакции в ситуации конкуренции мотиваций животных экспериментальных групп

Рис. 5.12. Форма распределения значений показателей выраженности ориентировочной реакции в ситуации конкуренции мотиваций животных экспериментальных групп:

АТр БТ2, ВТ3. 1, 2, 3 — группы низко-, нормо- и высокоустойчивых животных соответственно

Таким образом, анализ структуры распределения значений показателей неспецифической реактивности животных с различными типами устойчивости к тестирующему воздействию подтвердил, что животные этих групп относятся к разным выборкам и по критериям неспецифической реактивности. При этом практически по всем исследованным показателям в целом прослеживается общая тенденция к отрицательной зависимости между реактивностью и резистентностью. Этот вывод наглядно подтверждают результаты распределения животных по качественным критериям неспецифической реактивности в тесте выраженности ориентировочной реакции в ситуации конкуренции мотиваций (объединенная выборка). Видно (рис. 5.13), что в группе высокоустойчивых животных достоверно больше инертных, не нашедших поилки в течение всего времени тестирования (Тг > 300 с) и гипореактив- ных, не прервавших питья при предъявлении звукового раздражителя, и меньше нормореактивных животных.

Распределение крыс по уровню реактивности в тесте выраженности ориентировочной реакции в ситуации конкуренции

Рис. 5.13. Распределение крыс по уровню реактивности в тесте выраженности ориентировочной реакции в ситуации конкуренции

мотиваций:

По оси ординат — количество животных ( %). I — низкоустойчивые, II — нормоустойчивые, III — высокоустойчивые. 1 — инертные (Г7 = 300 с); 2 — гипореактивные; 3 — нормореактивные; 4 — гиперреактивные. * — р < 0,05

Далее был проведен анализ полученных экспериментальных данных по индивидуальной реактивности регуляторных систем организма на нерадиационное тестирующее воздействие (острую гипобарическую гипоксию) с точки зрения оценки их информативности и применимости для изучения индивидуальной радиочувствительности.

По результатам проведенных экспериментальных исследований на уровне моноаминергической системы регуляции были выделены следующие информативные критерии неспецифической реактивности: показатели содержания основных моноаминов мозга: норадреналина (НА), адреналина (А), дофамина (ДА) и серотонина (СТ) и показатели активности их обмена — содержание их метаболитов диоксифенолук- сусной (ДОФУК) и оксииндолуксусной (5-ОИУК) кислот. При анализе экспериментально полученных значении этих показателей на данном этапе работы были применены более мощные статистические непараметрические критерии типа со2 (ранговый критерий Вальда-Вольфо- вича).

Это позволило выявить статистически достоверные различия в показателях функционирования моноаминергической системы мозга при тестирующей нагрузке (воздействии острой гипобарической гипоксии) у животных с разными типами неспецифической реактивности и устойчивости, не выявляемыми другими методами. Так, по показателям содержания основных представителей моноаминов (А, НА и ДА) показана достоверная разница между группами низко- нормо- и высокоустойчивых животных (табл. 5.6). Корреляционный анализ связи между разными показателями активности моноаминергической системы у животных разных групп выявил положительные корреляции между содержанием А и НА у нормоустойчивых (г = 0,70; р < 0,005) и высокоустойчивых (г = 0, 53; р < 0,05) крыс.

Таблица 5.6

Содержание моноаминов в мозге крыс после воздействия острой гипобарической гипоксии

Показатель

Группа животных

1. Низкоустойчивые

2. Нормоустойчивые

3. Высокоустойчивые

Адреналин

1,993

1,822

1,3623

Норадреналин

1,4413

1,6612

0,9523

Дофамин

1,72!

2,II2

1,822

Примечание. Достоверность различий между группами: 11—2; 22—3; 31—3 < 0,01)

По интегративным показателям функциональной активности центральной нервной системы (показатели поведения животных в «открытом поле») после тестирующей гипоксической нагрузки была выявлена отчетливая тенденция к сохранению более высоких уровней активного поведения по всем его показателям в ряду низко- нормо- и высокоустойчивых животных, однако статистически достоверных различий выявить не удалось. Применение при анализе этих данных критериев типа со2 позволило установить достоверные различия в основных показателях поведения в «открытом поле» между животными низко- нормо- и высокоустойчивых групп (табл. 5.7).

Таким образом, проведенный анализ подтвердил информативность выбранных показателей и критериев неспецифической реактивности основной регуляторной системы организма — ЦНС. Поэтому при изучении индивидуальной радиочувствительности использован перечисленный комплекс показателей ее нейрохической регуляции и интегративных функций. Комплекс информативных показателей неспецифической реактивности основной критической системы организма — системы крови включает показатели содержания гемоглобина, количество эритроцитов, ретикулоцитов, тромбоцитов, лейкоцитов и различных видов нейтрофилов. По этим показателям были выявлены различия в реакции системы крови на тестирующие воздействия у крыс разных групп.

Таблица 5.7

Показатели поведения животных после воздействия острой гипобарической гипоксии

Показатель

Группа животных

1. Низкоустойчивые

2. Нормоустойчивые

3. Высокоустойчивые

Горизонтальная двигательная активность, 1—2 мин.

22,01*

18,0!*

28,0

Горизонтальная двигательная активность, 3—4 мин.

14,03*

10,02*

3,023*

Горизонтальная двигательная активность, сумм.

36,01*

29,0!*

31,0

Вертикальная двигательная активность, 1—2 мин.

2,01**

1,0х**2**

4,02**

Вертикальная двигательная активность, 3—4 мин.

1,0>**3**

0,51**2**

0,31**з**

Вертикальная двигательная активность, сумм.

4,0

2,02**

4,02**

Исследовательская активность, 1—2 мин.

2,0

3,0

4,0

Исследовательская активность, 3—4 мин.

101**3**

1,0'**2*

1,02*з**

Исследовательская активность, сумм.

3,03*

4,02*

5,О23*

Груминг, 1—2 мин.

0,0

0,3

1,0

Груминг, 3—4 мин.

101**з**

0,б1**2**

102**з**

Груминг, сумм.

1,0>**3**

1,01**2*

2,02*3**

Показатель угашения: горизонтальная активность

—183*

-34

—763*

вертикальная активность

_371**з**

_49i**2**

_ 822**3**

исследовательская активность

-441**з*

-431**2**

- 722**3-

груминг

100х**3**

561**2*

582*з**

Примечание. Достоверность различий между группами: 11—2; 22—3; 31—3; * р < 0,05; ** р < 0,01.

Принимая во внимание результаты анализа связи реактивности животных экспериментальных групп с их резистентностью с помощью различных математических методов, можно предположить, что группа нормоустойчивых, составляющая 70—80 % популяции, характеризуется определенной внутренней неоднородностью, а крайние группы отличаются какими-то специфическими адаптационными механизмами, не укладывающимися в общие закономерности.

Таким образом, проведенный анализ полученных данных выявил наличие отчетливой отрицательной связи между индивидуальной неспецифической реактивностью и резистентностью в поведении животных и показал возможность их скринингового тестирования по индивидуальным показателям общей неспецифической реактивности и резистентности к тестирующему стресс-воздействию. При этом информативными показателями реактивности, по-видимому, можно считать соотношение величин двигательной и ориентировочно-исследовательской активности и скорости их угашения, свидетельствующее о силе и подвижности нервных процессов в высших отделах ЦНС, а также пороги болевой чувствительности и ориентировочной реакции на новый необычный раздражитель.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >