CC BY
93
УДК 612.43
Л.Н. Смелышева, Е.В. Захаров Курганский государственный университет
влияние эмоционального напряжения на содержание
КАТЕхОлАМИнОв в ПлАзМЕ
крови и слюне у лиц с различным тонусом внс
Аннотация. В плазме крови при стрессе наблюдается тенденция снижения содержания кате-холаминов, при этом для адреналина это происходит за счет нормотонуса, а для норадреналина за счет ваготонуса. В слюне при стрессе для адреналина во всех группах характерна тенденция уменьшения содержания. Для норадреналина в слюне при стрессе у ваготоников наблюдается повышение содержания за счет увеличения объема, а у симпатотоников уменьшение саливация и содержания.
Ключевые слова: вегетативная нервная система, вариабельность сердечного ритма, стресс, гормоны, адреналин, норадреналин.
L.N. Smelysheva, E.V. Zakharov Kurgan State University
the impact of emotional stress on catecholamine content in plasma and saliva in persons with different ans tone
Annotation. In stressin a blood plasma there is a tendencyof catecholaminescontent decrease, for epinephrine it occurs at the expense of normotonus, and for norepinephrine - at the expense of vagotonus. In stress insalivain all groups was found the epinephrinecontentdecrease.In stress in saliva was found a norepinephrine content increase in vagotonics due to the volume increase, and salivation and content decrease insympathonics.
Keywords: autonomic nervous system, heart rate variability, stress, hormones, epinephrine, norepinephrine.
Введение
Психоэмоциональное состояние людей связано с экстремальными факторами природного и техногенного характера, а также зависит от политической и экономической ситуации. Данные воздействия могут быть как кратковременными, так и достаточно продолжительными.
Экстремальные (стрессовые) ситуации предъявляют к организму человека повышенные требования, которые обеспечивают формирование процессов адаптации. Необходимость их изучения является важной составляющей исследовательской части физиологической науки [1].
Содержание катехоламинов в плазме крови говорит о реализации стресс-реакции в организме человека.
В ходе эволюции в организме выработались две системы, которые участвуют в реализации стресс-реакции: симпато-адреналовая и гипотоламо-надпочечниковая.
Первая состоит из симпатической нервной системы и мозгового вещества надпочечников. Включается через несколько минут после начала действия стрессора; происходит выделение в кровь катехоламинов - адреналина и норадреналина. Уровень адреналина зависит от тонуса симпатической нервной системы. Плазменный норадреналин образуется в симпатических нервных окончаниях, большая часть норадреналина поглощается нейронами, и лишь 10-20% попадает в кровь. Уровень норадреналина в крови характеризует активность нейронов симпатической нервной системы [2; 3].
Во вторую систему входит гипоталамус, аде-ногипофиз и корковое вещество надпочечников. Гипоталамус выделяет кортиколиберин, который активирует выделение аденогипофизом кортико-тропин. Последний, в свою очередь, действует на корковое вещество надпочечников и стимулирует секрецию и выделение в кровь кортикостероидов. Эта система начинает действовать значительно позже и дольше.
При изменении факторов внешней среды и параметров внутренней среды происходит включение защитных адаптационных механизмов, вызывающих начальные стадии напряжения организма [4]. Известно, что в реализации стресс-реакции большую роль играет вегетативная нервная система, а также взаимодействие симпатического и парасимпатического отделов [5]. В.В. Суворова писала, что за реализацию эмоционального напряжения отвечает симпатический отдел ВНС, а участие парасимпатического отдела наблюдается в двигательной расторможенности и явлениях торможения в коре головного мозга-мозга [6]. Е.А. Умрюхин отмечал, что исходный уровень вегетативного баланса влияет на реакцию при эмоциональном воздействии. У симпатотоников и парасимпатотоников преобладают аэробные окислительные процессы, а у лиц с эйтонией -анаэробные [7]. К.В. Судаков в своей работе описывал индивидуальные реакции организма в условиях стресса, а также распределение симпатических и парасимпатических возбуждений [8].
Ранее была доказана зависимость биологической активности крови и слюны от симпатических и парасимпатических метаболитов, находящихся в н ал и ч и и сво б од н ых и связ анных фо р м м етабо-
19
серия «физиология, психология, медицина», выпуск 8
литов (адреналина, норадреналина и др.), состояния ферментных систем, наличия активаторов и ингибиторов, образования и распада антиметаболитов. При увеличении содержания одного ряда биологически активных веществ происходило повышенное образование или уменьшение распада других биологически активных веществ, т.е. между ними существует взаимосвязь [9].
В слюне человека определяется более 30 гормонов [10]. Незначительная часть этих гормонов секретируется самими слюнными железами, большая часть рекрутируется из крови. Происхождение и роль гормонов в слюне изучены недостаточно, но несмотря на это в последнее время диагностика гормонов в слюне стала чаще применяться на практике [11]. Ранее в экспериментальной работе на крысах были обнаружены сильные корреляционные связи между уровнем адреналина и но-радреналина в крови и слюне, как на фоне, так и в условиях стресса [12]. Для регуляции многих процессов этот гуморальный механизм оказывается эффективнее нейрогенной регуляции, биологически активные соединения поступают к каждой клетке и действуют более продолжительное время. Задачей данного исследования являлось определить связь катехоламинов с тонусом вегетативной нервной системы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для оценки адаптационных реакций в организме человека было определено содержание катехоламинов: адреналина и норадреналина - в плазме крови и слюне у студентов с различным исходным вегетативным тонусом.
В исследовании принимали участие 47 студентов Курганского государственного университета в возрасте 18-21 лет. Все участники эксперимента были обследованы с помощью рит-мокардиографического тестирования на аппарате «Варикард 2.51». По показателям вариабельности сердечного ритма (ВСР) был определен исходный вегетативный тонус организма (ваго-, нор-мо-, симпатикотония).
Для определения содержания катехоламинов у всех обследуемых был проведен забор крови и слюны. Исследование проводилось в два этапа. Первый этап: забор крови и слюны проводили во время учебного процесса (фон), второй этап: в условиях эмоционального стресса (экзаменационная сессия). Пробы крови центрифугировали 20 минут в условиях лаборатории для получения сыворотки, а пробирки со слюной для отделения от посторонних примесей [13]. После этого методом иммуноферментного анализа с использованием промышленных наборов фирмы «DRG» Германия определяли концентрацию адреналина, норадреналина. Полученные показатели обрабатывали методом вариационного, корреляционного анализа. Статистическую обработку проводили методом Стьюдента [14; 15; 16].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные данные содержания катехолами-нов на фоне и в условиях стресса сравнивали в группах, разделенных по вегетативному тонусу.
Фоновые значения адреналина в плазме крови имели недостоверные межгрупповые отличия с тенденцией более низких значений у лиц с превалированием ваготонического тонуса и более высоких у нормотоников. В условиях стресса значения были противоположными: в группе нормотоников минимальная концентрация адреналина 1,85 ± 0,39 пг/мл (р< 0,05), у нормотоников наименьшее содержание адреналина. Нужно считать, что достоверное снижение адреналина при стрессе происходит только при двойном вкладе ВНС. Крайние группы реагировали разной тенденцией, а общая группа имела тенденцию достоверности (рисунок 1).
общая группа Еаготонпкн нормотоникн симпатотоникн
Рисунок 1 - Содержание адреналина в плазме крови у лиц с различным тонусом ВНС; *-р<0,05, различия достоверны относительно фона
В слюне в условиях фона более высокие значения адреналина обнаружены в группе ва-готоников, минимальные значения были в группе с симпатоническим типом регулирования 1,63 ± 0,35 пг/мл (р<0,05). При стрессе наблюдалась тенденция к снижению адреналина у ваго-тоников и нормотоников и увеличению в группе симпатотоников. Следовательно, и в слюне достоверность снижения определялась только при вкладе обоих отделов ВНС (рисунок 2).
■ I ■
■ фон стресс
общая группа ваготоники нормотоники симпатотоники
Рисунок 2 - Содержание адреналина в слюне у лиц с различным тонусом ВНС; ** -р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией
Таблица 1 - Содержание адреналина в плазме крови и слюне (M ± m) (n=47)
Общая группа n=47 Ваготоники n=15 Нормотоники n=17 Симпатотоники n=15
Адреналин, плазма, пг/мл Фон 2,1 ± 0,24 2,07 ± 0,29 2,13 ± 0,2 2,11 ± 0,24
Стресс 1,99 ± 0,47 2,14 ± 0,68 1,85 ± 0,39 * 2,01 ± 0,21
Адреналин, слюна, пг/мл Фон 1,81 ± 0,37 1,93 ± 0,37 1,86 ± 0,37 1,63 ± 0,35 **
Стресс 1,76 ± 0,53 1,88 ± 0,75 1,69 ± 0,44 1,69 ± 0,3
у-р<0,05, различия достоверны относительно фона -р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией
Сравнивая содержание адреналина в плазме крови и слюне, можно констатировать, что во всех группах уровень адреналина в плазме выше, чем в слюне. Это указывает на то, что в слюну адреналин рекретируется из плазмы крови (таблица 1).
Фоновые значения норадреналина в плазме крови имели такую же тенденцию, как и у адреналина: более низкие значения у лиц с превалированием ваготонического тонуса и более высокие у нормотоников. В условиях стресса наблюдалось, что в группе ваготоников минимальная концентрация адреналина 1,84 ± 0,24 пг/мл (p< 0,05), у симпатотоников наименьшее содержание адреналина (рисунок 3).
Содержание норадреналина в фоновой слюне имело тенденцию - более высокое значение у симпатотоников и более низкое в группе нормотоников. В слюне, полученной в условиях стресса, максимальная концентрация наблюдалась в группе с преобладанием ваготонического типа 2,49 ± 0,63 пг/мл (p< 0,05), минимальные значения у симпатотоников 1,78 ± 0,12 пг/мл (p< 0,05). Повышение содержания норадреналина в слюне при стрессе у ваготоников свидетельствует о снижение влиянияваготонуса (рисунок 4).
■
■ ■
■ □ом
общая группа вапотоники нормотоники симпатотоники
Рисунок 3 - Содержание норадреналина в плазме крови у лиц с различным тонусом ВНС; *-p<0,05, различия достоверны
относительно фона Таблица 2 - Содержание норадреналина в плазме крови и слюне (M ± m) (n=47)
-L ** if.**
m
общая пруппа вапотоники нормотоники симпатотоники
Рисунок 4 - Содержание норадреналина в слюне у лиц с различным тонусом ВНС; *-p<0,05, различия достоверны относительно фона; **-p<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией
Общая группа n=47 Ваготоники n=15 Нормотоники n=17 Симпатотоники n=15
Норадреналин, плазма,пг/мл Фон 2,03 ± 0,19 1,99 ± 0,17 2,07 ± 0,19 2,03 ± 0,22
Стресс 1,94 ± 0,26 1,84 ± 0,24 * 1,98 ± 0,17 2,02 ± 0,34
Норадреналин, слюна, пг/мл Фон 1,99 ± 0,25 1,99 ± 0,19 1,95 ± 0,23 2,06 ± 0,33
Стресс 2,06 ± 0,52 2,49 ± 0,65 * 1,87 ± 0,25 ** 1,78 ± 0,12*/**
** -p<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией
Норадреналин является медиатором симпатической нервной системы и диффундирует в слюну из крови (таблица 2) [17].
Для характеристики динамики изменений содержания гормонов в плазме крови и слюне при стрессе использовался коэффициент слюна/плазма (таблица 3). Увеличение коэффициента при стрессе в общей группе у катехоламинов говорит о большей их диффузии из плазмы крови в слюну. Для адреналина минимальный коэффициент слюна/плазма наблюдается в фоновых условиях в группе с преобладанием симпатотонического тонуса, максимальный коэффициент - у ваготоников. Это указывает на то, что при стрессе увеличение коэффициента происходит в основном за счет группы с преобладанием симпатото н и ч е ско го то нуса .
СЕРИЯ «физиология, психология, МЕДИЦИНА», ВЫПУСК 8 21
Для норадреналина минимальный коэффициент наблюдается также в группе с преобладанием симпатического тонуса, но только в условиях стресса, а максимальный - у ваготоников. Коэффициент слюна/плазма для норадреналина в общей группе при стрессе увеличивался за счет группы с преобладанием ваготонического тонуса.
Таблица 3 Коэффициент слюна/плазма
Общая группа Ваготоники Нормотоники Симпатотоники
Адреналин Фон 0,862 0,932 0,873 0,772
Стресс 0,884 0,878 0,913 0,84
Норадреналин Фон 0,98 1,0 0,942 1,014
Стресс 1,062 1,353 0,944 0,881
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Катехоламины в плазме крови тенденцией снижения реагируют в первой стадии стресса, при этом для адреналина это происходит за счет нормотонуса, а для норадреналина за счет ваготонуса. Вклад
симпатического отдела для содержания кате-холаминов в плазме крови имеет минимальное значение.
Л.Н. Смелышевой установлено, что регуля-торный контур при ваготонусе осуществляется за счет объемов пищеварительных секретов, а симпатотонус имеет субстратное регулирование [5]. Е.А. Беликова установила, что при стрессе объем выделяемой смешанной слюны у вагото-никовбольше, чем у нормотоников и симпатотони-ков [18]. Для адреналина в слюне во всех группах при стрессе наблюдается тенденция уменьшения содержания.
При эмоциональном стрессе у ваготоников тенденция к увеличению объема секрета; высокая вариабельность объема у ваготоников является одним из механизмов регулирования продукции ингредиентов пищеварительных секретов.
В группе с преобладанием ваготонического типа происходит более быстрое распределение норадреналина за счет ваготонуса и рекреции через слюнные железы, а повышение содержания происходит за счет увеличения объема слюны.При симпатикотонии высокая реактивность секреторного аппарата сочетается с диссоциацией функциональных показателей в условиях срока [5].
Список литературы
1 Тигранян Р. А. Гормонально-метаболический статус организма при экстремальных воздействиях. М. : Наука, 1990. 288 с.
2 Серебрякова И. П. Функциональное состояние системы гипофиз - надпочечники и гипофиз - гонады у больных с врожденной гиперплазией коры надпочечников вследствие дефекта 21-гидроксилазы : дис. канд.... мед. наук. СПб., 2004.143 с.
3 Мельченко Е. А. Роль кальциево-магниевых взаимоотношений в организации циркадианных ритмов уровня адреналина в крови и показателей вариационной пульсоме-трии в условиях гипо- и гиперпаратиреоза : дис. канд. ... мед. наук. Ставрополь, 2008. 134 с.
4 Агаджанян Н. А., Тель Ц. З., Циркин В. И., Чеснокова С. А. Физиология человека. М. : Медицинская книга ; Нижний Новгород : Изд-во НГМА, 2005. 526 с.
5 Смелышева Л. Н. Секреторная функция желудка и поджелудочной железы при действии эмоционального стресса : дис. ... д-ра мед. наук. Курган, 2007. 278 с.
6 Суворова В. В. Психофизиология стресса. М., 1975. 208 с.
7 Умрюхин Е. А., Быкова Е. В., Климина Н. В. Энергообмен и вегетативные функции у студентов при учебной и экзаменационной нагрузках // Физиология человека. 1996. Т.22. №2. С 108-111.
8 Судаков К. В. Индивидуальная устойчивость к эмоциональному стрессу. М. : НИИНФ им. П.К. Анохина РАМН, 1998. 266 с.
9 Краюшкин С. С. Медико-физиологические особенности адаптивных реакций женского организма : дис. . канд. мед. наук. М., 2013. 136 с.
10 Готовцева Л. П. Гормоны гипофизарно-гонадо-надпо-чечниковй и тиреоидной систем в слюне человека : дис. . канд. биол. наук. Краснодар, 2003. 185 с.
11 Филимонов В. И. Руководство по общей и клинической физиологии. М. : Медицинское информационное агентство, 2002. 958 с.
12 Подколзин А. А., Гордеева М. А., Гуревич К. Г. Содержание катехоламинов в крови и слюне при моделировании острого и хронического стресса и дистресса у крыс // Нейрохимия, 2001. №3. С.235-239.
13 Меньшиков В. В. Клиническая лабораторная аналитика. Т. 2. Частные аналитические технологии в клинической лаборатории. Лабинформ-РАМЛД, 1999. 375 с.
14 Агаджанян Н. А., Батоцыренова Т. Е., Северин А. Е. и др. Сравнительные особенности вариабельности сердечного ритма у студентов, проживающих в различных природно-климатических регионах//Физиология человека. 2007. Т.33. №6. С. 66-70.
15 Баевский Р. М., Кириллов О. И., Клецкин С. З. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. М. : Наука, 1984. 222 с.
16 Смелышева Л. Н., Захаров Е. В., Содержание кате-холаминов и ренина в слюне у лиц с различным исходным вегетативным тонусом // Вестник Курганского государственного университета. 2015. Вып.7. №32. С. 13-16.
17 Гервалинский С. Г. Содержание нейромедиаторов в слюне при хроническом рецидивирующем афтозном стоматите : автореф. ... канд. мед.наук. М., 1992. 15 с.
18 Беликова Е. А. Особенности адаптации студентов с разным вегетативным тонусом : дис. ... канд. биол. наук. М., 2008. 165 с.
