КОРТИКОСТЕРОН КРОВИ И ЛИКВОРА У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ ПОВЕДЕНИЕМ В ОТКРЫТОМ ПОЛЕ: ЭФФЕКТЫ СТРЕССА

time in the quest and the values of the spectral power of delta, theta 
and alpha EEG rhythms. Individuals with a short decision-making time 
have had significantly higher power of delta rhythm of EEG in right (p 
= 0,033) and left (p = 0,007) occipital, right (p = 0,043) and left (p 
= 0,029) parietal, left center (p = 0.030) areas of the cortex. At the 
same time in these subjects there was a higher power of theta rhythm in 
right (p = 0,015) and left (p = 0,032) central and right frontal (p = 
0,023) and temporal (p = 0,008) cortical areas. In subjects of both 
groups during memorizing a reduction of alpha rhythm and beta-1 power 
was found in all areas of the cortex. In group 2 subjects performing 
the task theta rhythm power did not change and was significantly (p 
<0,05) lower than in Group 1 subjects in all cortical areas except the 
left temporal lobe. Thus the greatest differences between the test 
groups were observed in the power of theta rhythm in right center (p = 
0,0007), frontal (p = 0,0005) and temporal (p = 0,0018) cortical areas. 
During playback, the power of the alpha rhythm remained below 
background levels (p <0,03), being not different from the values 
observed during memorizing.

Thus, individuals with a short decision-making time were 

characterized by higher theta rhythm power in right temporal region 
during memorization, as well as increased power of theta rhythm in the 
frontal cortex when reproducing the signals sequence. The results 
indicate that both the high activity of the right temporal and frontal 
cortical areas may account for the rapid decision making for 
implementation of specific motor programs.

The work was supported financially by RFH in grants № 15-03
00519а «Post-non-classic paradigm of artificial intellect».

REFERENCES.
1.
Ivanitsky A.M. // Zh Vyssh Nerv Deiat Im I P Pavlova.. 1999. 

49 (5). P.707-614.

2.
Sudakov K.V. Informatsionnyiy fenomen zhiznedeyatelnosti. 

M., 1999.

3.
Umriukhin Е.А. 
Model sistemnoy organizatsii rabotyi mozga 

cheloveka. 
[Elektronische
Ressource] 
Saarbrücken: 
LAP
LAMBERT

Academic Publishing (Germany), 2014.

4.
Clegg В.А., DiGirolato G.J., Keele S.W. // Trends in 

cognitive sciences. 1998. 2 (8). P.275-281.

5.
Milner A.D. // Trends in cognitive sciences, 1998. 2 (1). 

Р.25-30.

DOI:10.12737/12474

КОРТИКОСТЕРОН КРОВИ И ЛИКВОРА У КРЫС С РАЗЛИЧНЫМ ПОВЕДЕНИЕМ В 

ОТКРЫТОМ ПОЛЕ: ЭФФЕКТЫ СТРЕССА

Умрюхин П.Е., Григорчук О.С.

ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, НИИ нормальной физиологии 

им. П.К. Анохина, Москва, Россия

o.grigorchuk@nphys.ru

Ключевые слова:
эмоциональный стресс, кортикостерон, открытое 

поле, ликвор.

Установлено, что активные (низко-тревожные) в открытом поле крысы 

отличаются меньшей концентрацией кортикостерона в плазме крови по 
сравнению с пассивными (эмоциональными) особями только в контрольных 
(нестрессорных) условиях. Трехчасовой иммобилизационный стресс вызывает 
достоверное увеличение концентрации кортикостерона в плазме крови 
только у группы активных крыс. Как в ликворе, так и в плазме крови 
достоверные отличия уровня кортикостерона у активных и пассивных 
животных после стресса не обнаруживаются.

Системные механизмы развития стресса, определяющие различную 

стрессорную 
реактивность, 
тесно 
связаны 
с 
вариациями 
уровня 

кортикостерона в плазме крови, которые выявляется у особей в популяции 
[2]. При этом отличия уровня этого гормона у активных и пассивных в 
открытом поле животных исследованы не достаточно [3,5]. Учитывая 
широкое распространение методики тестирования поведения животных для 
оценки их стрессреактивности, определение уровня кортикостерона у 
активных и пассивных в открытом поле животных в динамике развития 
психоэмоционального стресса является актуальной задачей. Поскольку 
недавно 
были 
получены 
данные 
о 
содержании 
кортикостерона 
в 

цереброспинальной жидкости (ЦСЖ) [4], нас также интересовал вопрос о 
роли этого гормона не только в крови, но и в ЦСЖ у активных и пассивных 
животных при стрессорной нагрузке.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Эксперименты проведены на 20 крысах самцах

Вистар массой 280-320 г. в соответствии с правилами «Guide for the Care
and
Use
of
Laboratory
Animals». Поведение животных тестировали в 

открытом поле для оценки индекса активности, равного отношению суммы 
пересеченных периферических и центральных секторов к сумме латентных 
периодов первого движения и выхода в центр. При значении индекса более 
1.5, животные были отнесены к активным (низкоэмоциональным) особям, а 
менее 0.8 –
к пассивным (эмоциональным) [1]. Первый забор крови для 

исследования уровня кортикостерона осуществляли до иммобилизационного 
стресса, который продолжался 3 часа, а второй непосредственно после 
стресса. После иммобилизации получали ЦСЖ из большой цистерны мозга. 
Уровень кортикостерона в плазме и ЦСЖ определяли при помощи ИФА ридера 
Multiscan EX. Для обработки данных использовали непараметрические 
методы статистики (критерий Манн-Уитни) при помощи программы Statistica
6.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. До иммобилизационного стресса активные в 

открытом поле крысы характеризовались достоверно меньшей (р<0.05) 
концентрацией кортикостерона (261,6±34,9 нг/мл) в плазме крови по 
сравнению с пассивными животными, у которых уровень гормона составил 
421,2±78,0 нг/мл. Концентрация кортикостерона в среднем (по активным и 
пассивным 
животным) 
достоверно 
выросла 
(p<0,005). 
Однако 
после 

трехчасовой иммобилизации достоверное (p<0.001) увеличение концентрации 
кортикостерона в плазме крови (498,9±52,7 нг/мл) отмечено только у 
активных крыс, а у пассивных животных средний уровень кортикостерона 
плазмы составил 466,4±102,4 нг/мл, то есть достоверно не изменился, 
будучи изначально высоким. У пяти экспериментальных животных обнаружен 
прямо противоположный эффект уменьшение уровня кортикостерона в 

плазме крови после стресса, что мы объясняем ультрадианными колебаниями 

кортикостерона. Средняя концентрация кортикостерона в ЦСЖ после стресса 
у активных крыс равна 16,0±3,5 нг/мл, а у пассивных животных 14,5±4,2 
нг/мл. Таким образом, достоверные отличия уровня кортикостерона в ЦСЖ у 
активных и пассивных животных после стресса нами не обнаружены.

Таким образом, активные в открытом поле животные до стресса 

характеризуются меньшей концентрацией кортикостерона в плазме крови по 
сравнению с пассивными особями. Острый трехчасовой иммобилизационный 
стресс вызывает достоверное увеличение концентрации кортикостерона лишь 
у группы активных крыс. После стресса отличия уровня кортикостерона у 
активных и пассивных крыс отсутствуют как в ЦСЖ, так и в плазме крови. 
Полученные 
нами 
данные 
указывают 
на 
необходимость 
учитывать 

индивидуальные характеристики поведения животных для адекватной оценки 
и интерпретации уровня кортикостерона в организме.

Литература:

1.
Коплик Е.В. // Вестн. новых мед. технол. 2002. Т. 9, №1. С.16-18.

2.
Судаков К.В., Андрианов В.В. // Сеченовский вестник. 2012.Т.1, №7. 

С. 29-33. 
3.
Умрюхин А.Е., Кравцов А.Н., Ветрилэ Л.А. и др. // Бюлл. эксп. 

биол. и мед.. 2005. Т. 140. №12. С. 604-607.
4.
Mason B.L., Pariante C.M., Jamel S., Thomas S.A. // Endocrinology.

2010. 151(11). P.5294-5305.
5.
Mora F., Segovia G., Del Arco A., de Blas M., Garrido P. // Brain 

Res. 2012. Vol. 1476. P. 71-85.

Умрюхин Павел Евгеньевич, pavelum@mail.ru, тел 89167877685
Григорчук Ольга Святославовна

CORTICOSTERONE IN BLOOD AND LIQUOR OF RATS WITH DIFFERENT 

OPEN FIELD BEHAVIOR: EFFECTS OF STRESS

Umriukhin P.E., Grigorchuk O.S.

Sechenov First Moscow State Medical University, P.K. Anokhin Institute 

of Normal Physiology.
o.grigorchuk@nphys.ru

Key words:
emotional stress, corticosterone, blood pressure, open 

field, liquor

It is found, that the active in the open field (low-anxiety) rats 

in control conditions before stress are characterized by the lower 
corticosterone concentration in the blood plasma in comparison with the 
passive in the open field (emotional) animals. Acute 3 hour 
immobilization 
stress 
induces 
the 
significant 
corticosterone 

concentration increase only in the group of active rats. No differences 
in the corticosterone concentration were found after the immobilization 
stress between active and passive rats neither in the liquor, nor in 
the blood plasma.

The system mechanisms of the stress development determining 

different stress reactivity are closely linked to the variations of 
corticosterone blood plasma level diagnosed in the individuals of any 
population [2]. Meanwhile the corticosterone concentration differences 

in active and passive rats are not enough investigated [3,5]. Taken 
into consideration the wide application of behavioral tests to assess 
the animals’ stress-reactivity it is important to evaluate the 
corticosterone level in a dynamic of stress in active and passive in an 
open field rats. Since recent data were obtained concerning the 
presence of corticosterone in liquor [4], we were also interested in 
the possible role of this hormone not only in the blood, but also in 
liquor of active and passive rats during the acute stress.

MATERIALS AND METHODS. 20 male Wistar rats (280-330 g) were used 

for the study, animals were kept under the standard laboratory 
conditions, and the experiments were performed in accordance with the 
«Guide for the Care and Use of Laboratory Animals». Animals were tested 
in an open field with determination of the index of motor activity, 
calculated as a ratio of the sum of crossed peripheral and central 
sectors of the field to the sum of the latent periods of the first 
movement 
and 
the 
exit 
to 
center 
of 
an
open 
field. 
Active 

(prognostically resistant to the stress) animals were characterized by 
the motor index more 1.5; passive (sensitive rats) – by the index less 
than 0.8 [1]. The first blood sampling was performed before 3 hours 
immobilization stress, the
second sampling immediately after the 

stress. After the immobilization a cerebrospinal fluid was collected 
from a cisterna magna. Corticosterone concentration in the blood plasma 
and liquor was detected on a Multiscan EX reader (Thermo Fisher 
Scientific
Inc., USA). The Mann-Whitney criteria and non-parametric 

statistic methods were used for data analysis by Statistica 6.0 
software.

RESULTS. Before the immobilization stress active in an open field 

rats have had significantly lower (р<0.05) corticosterone concentration 
in a blood plasma (261,6±34,9 ng/ml) in comparison with passive ones 
(421,2±78,0 ng/ml). The 3h immobilization induced significant (p<0,005) 
increase of a mean corticosterone concentration in active and passive 
animals when analyzed together.
After the immobilization stress the 

corticosterone concentration increased (p<0,001) only in active rats 
(498,9 ±52,7 ng/ml), whereas in the passive ones being initially high 
it didn’t changed (466,4±102,4 ng/ml). In five animals the opposite 
effect was observed –
the decrease of corticosterone concentration 

after the immobilization stress, this fact may be explained by the 
ultradian rhythmic corticosterone fluctuations. The mean liquor volume 
we could extract from active rats was 107,6±11,6 µl, from the passive 131,5±15,4 
µl. 
The 
mean 
corticosterone 
concentration 
after 

immobilization stress in the cerebrospinal fluid of active rats was 
16,0±3,5 ng/ml, in passive 14,5±4,2 ng/ml. Therefore significant 

difference of corticosterone liquor concentration between active and 
passive animals after immobilization stress is not found.

As a conclusion, active in an open field rats in control conditions 

before 
stress 
are 
characterized 
by 
the 
lower 
corticosterone 

concentration in a blood plasma in comparison with the passive animals. 
The acute 3h immobilization stress induces the significant increase of 
a corticosterone concentration only in the group of active rats. After 
the stress differences of a corticosterone concentration between active 
and passive rats are not
found neither the liquor nor in the blood 

plasma. The results of our study show that it is important to take into 
consideration the individual characteristics of animal’s behavior for 
an adequate estimation and an interpretation of the corticosterone 
level in their organism.

REFERENCES.

1.
Koplik E.V. // Vestn. novykh med. tekhnol. 2002. T. 9, №1. S.16
18.
2.
Sudakov K.V., Аndrianov V.V. // Sechenovskij vestnik. 2012.T.1, 

№7. S. 29-33. 
3.
Umryukhin А.E., Kravtsov А.N., Vetrileh L.А. i dr. // Byull. 

ehksp. biol. i med.. 2005. T. 140. №12. S. 604-607.
4.
Mason B.L., Pariante C.M., Jamel S., Thomas S.A. // Endocrinology.

2010. 151(11). P.5294-5305.
5.
Mora F., Segovia G., Del Arco A., de Blas M., Garrido P. // Brain 

Res. 2012. Vol. 1476. P. 71-85.
DOI:10.12737/12475

ВЛИЯНИЕ ГИПОКСИИ И ГИПЕРОКСИИ НА ЛЁГОЧНЫЙ ГАЗООБМЕН

ПРИ РЕЗИСТИВНОМ ДЫХАНИИ

Д.Ю. Урюмцев, О.В. Гришин, В.В. Гультяева, М.И. Зинченко, В.Г. Гришин*

НИИ физиологии и фундаментальной медицины, Новосибирск, РФ,

*Конструкторско-технологический институт вычислительной техники, 

Новосибирск, РФ

piud@physiol.ru - Урюмцев Д.Ю.

Резюме.
Установлено, что гипероксическое воздействие значимо не меняет уровень 
потребления кислорода на фоне слабого дополнительного сопротивления 
дыханию (ДС), а гипоксия приводит к его снижению. Это говорит о том, 
что снижение легочного газообмена при слабом ДС является не следствием 
его нарушения, а элементом системной регуляции.
Ключевые слова: резистивное дыхание, легочный газообмен
Показано, что резистивное дыхание, не вызывающее чувства одышки, может 
приводить к снижению потребления кислорода (ПO2) и выделения СО2 (ВCO2) 
[1]. Остаётся неясным, почему слабое добавочное сопротивление дыханию 
является не только сигналом для респираторного центра к изменению 
паттерна дыхания, но и сигналом к снижению скорости метаболизма. Цель 
настоящего исследования изучить реакцию легочного газообмена на 

дыхание воздушной смесью с 17 % и 24 % содержанием кислорода на фоне 
резистивной нагрузки. 
МЕТОДИКА
В исследовании участвовали 14 здоровых добровольцев (8 женщин, 6 
мужчин) в возрасте от 23 до 48 лет. После антропометрии, спирометрии и 
15-минутного отдыха проводили измерение газообмена
(Ultima PFX, 

Medgraphics, США), в положение сидя в состоянии покоя в течение 7 
минут. Обследование проводилось в три этапа, с 5 минутным интервалом. 
На каждом этапе резистивную нагрузку (ДС) создавали клапанной системой 
Intersurgical (Великобритания) равную 0,4 см вод. ст.∙л-1∙с. Для