Int. Arch. Arbeitsmed. 33, 59--70 (1974) �9 by Springer-Verlag 1974

Ver~inderungen des Plasma- und Nebennierenrindencorticosterons

bei Ratten w~ihrend Hypokinesie und zus~itzlicher StreB-Einwirkungen*

I. Had j io lova

Institut ffir Hygiene und Arbeitsschutz (Direktor: Prof. Dr. med. F. Kaloyanova), Sofia, Bulgarien, und Institut fiir Toxikologie und Chemotherapie (Direktor: Prof.

Dr. reed. D. Sehm~hl) am Deutschen Krebsforsehungszentrum, Heidelberg

Eingegangen am 20. September 1973 / Angenommen am 29. November 1973

Influence of Hypokines ia and Subsequent Stress upon the R a t P lasma

and Adrenal Cort icosterone Level

Summary. The changes in plasma and adrenal corticosterone in rats were exa- mined at various intervals during prolonged hypokinesia. The adrenal cortex activity was also studied after an additional thermal stress and during acute and chronic exposure to noise. A moderate increase in the levels of both plasma and adrenal corticosterone was observed after 24 hrs of hypokinesia. In a subsequent period of 60 days the corticosterone levels did not differ significantly from the levels found in the control animals. However, a marked decrease in adrenal weight and a slighter response to additional thermal stress was demonstrated after 60 days of hypokinesia. Differences between the restrained and the control animals were also found in the adaptation to chronic auditory stress.

Key words: Adrenal cortex - - Corticosterone - - Hypokinesia - - Stress.

Zusammenfassung. Es wurden Untersuehungen fiber die Ver/~nderungen des Plasma- und Nebennierenrindencorticosterons bei Ratten w~hrend einer 60 Tage andauernden Hypokinesie durehgefiihrt. Die Nebcnnierenrinden~ktivit~t wurde auch nach zus~tzlicher Belastung durch W~rme-StreB und naeh akuter und ehroni- scher L~rmexposition untersucht. Nur am Anfang des Versuches (24 Std nach Be- ginn der Hypokinesie) konnte eine signifikante ErhShung des Corticosteronspiegels im Plasma und in der Nebennierenrinde registriert werden. Im weiteren Verlauf der Untersuehung konnten keine wesentlichen Ver~nderungen des Corticosteron- spiegels gegeniiber den Kontrollen beobachtet werden. Naeh 60t~giger Hypokinesie

* Diese Arbeit wurde durch die finanzielle Unterstiitzung der Alexander yon Humboldt-Stiftung ermeglicht und in dem Institut ffir Toxikologie und Chemo- ther~pie am DKFZ, Heidelberg, durehgeffihrt. Herrn Prof. Dr. reed. D. Schm~hl bin ich zu Dank verpfliehtet. Fiir die L~rmmessungen danke ich Herrn Dipl.-Ing. P. Knauth, Institut fiir Arbeitsphysiologie an der Universit~t Dortmund. Fiir die tIilfe bei der Abfassung des deutschen Manuskriptes danke ieh Herrn Dr. M. Wiessler, Institut fiir Toxikologie und Chemotherapie am DKFZ, Heidelberg.

60 I. Hadjiolova

wurde eine signifikante Abnahme des Gewiehts der Nebennieren naehgewiesen. Nach diesem Zeitraum war naeh W~rme-Stre~ eine geringere Erh6hung des Corti- costerongehalts im Plasma und in der Nebennierenrinde beim Vergleieh mit den Kontrollen zu beobachten. Es wurden Unterschiede in der Funktionsanpassung der Nebermierenrinde bei chroniseher L~rmexposition zwischen den Ratten unter Hypo- kinesie und den Kontrollen festgestellt.

Schli~sselw6rter: Nebennierenrinde - - Corticosteron - - ttypokinesie - - StreB.

Einleitung

Ffir die Arbeitsphysiologie ist die Bedeutung der Untersuehungen fiber die Ver~nderungen, die im menschlichen Organismus ws Hypo- kinesie eintreten, eng mit dem Charakter der gegenw~rtigen Arbeits- formen verbunden. Die zunehmende Beanspruchung der neurosensori- schen Systeme des NIenschen w~hrend der Arbeit ist yon einer unver- meidliehen Besehr~nkung der motorisehen Aktivits begleitet. In vor- angegangenen Arbeiten sind zahlreiehe morphologisehe und funktionelle Vers besonders in den Muskeln, im Herz-Kreislauf-System und im Stoffwechsel w~hrend und nach Beschr~nkung der motorisehen Ak- tivit~t beim NIensehen und in Tierversuehen beschrieben worden (Vino- gradov et al., 1968; Fedorov et al., 1968; Duskov et al., 1969; Burton u. Beljan, 1970; Tsaneva u. Stoyanova, 1971; Kvetnansky et al., 1971).

Die Abnahme der yon den Muskeln ausgehenden afferenten Impulse bei Besehr~nkung der motorischen Aktivit~t betraehtet Fedorov (1971) als einen Stre$-Faktor, der das Hypophyse-Nebennierenrinden-System aktiviert und zu StreB-Reaktionen ffihrt. Diese Reaktionen sind im allge- meinen leicht ausgepr~gt und kSnnen danach im Zusammenhang mR der allgemeinen Hypoaktivit~t des KSrpers von einer Hypofunktion der Nebenn~erenrinde gefolgt werden. Die einzelnen Ergebnisse (Pfeiffer, 1967; Gordienko, 1967; Portugalov et al., 1968; Perhach u. Barry, 1970; Yurgens u. Kirillova, 1972; Kawakami et al., 1972) sind widersprfiehlieh und unterscheiden sich in der Beurteilung der ffir die Nebennierenrinden- aktivit~t wichtigen Merkmale sowie in der Dauer und der Schwere der Hypokinesie.

Wir setzten uns daher das Ziel, die Vers der Nebennieren- rindenaktivitKt nach versehiedener Dauer einer experimentell erzeugten Hypokinesie zu untersuchen. Da die Nebennierenrinde eine ungewShnlieh hohe Reserve hinsichtlieh der SteigerungsmSgliehkeiten ihrer aktuellen Sekretionskapazit~t besitzt, die erst naeh Bedarf zum Einsatz gelangt, wurde die Wirkung einer zus~tzlichen Belastung durch starken StreB un~ersueht. Die Ver~nderungen der Nebennierenrindenaktivit~t wurden auch naeh einer Belastung dureh L~rmexposRion untersucht, wobei mit besonderer Aufmerksamkeit die Funktionsanpassung der Nebennieren- rinde bei chronisch wirkenden StreB-Faktoren verfolgt wurde.

Ver~nderungen des Cortieosterons w~hrend Hypokinesie 61

Methodik

Versuchsanordnung

a) Bewegungsbeschr~inkung. Die Bewegungsbeschr~nkung der Ratten wurde nach dem yon Tsaneva u. Stoynova (1971) beschriebenen Verfahren erreicht. Die Ratten wurden in kleinen ,,R~umen", die dutch W~nde aus Plexiglas begrenzt wurden, gehalten. Jeder yon diesen K~figen hatte eine L~nge yon 8 cm und eine HShe und Breite yon je 5,5 cm. Die beschriebene Behandlung der Tiere fiihrte zu einer erheblichen Begrenzung der Bewegungsaktivit~t, butte aber keine v511ige Immobilisation zur Folge. So konnten die Ratten ihre KSpfe und die Ps be- wegen. Eine Umdrehung um die lunge Aehse des KSrpers war selten mSglich. Die Versuchs- und Kontrolltiere erhielten als Futter Altromin | und Wasser ad libitum.

b) W~irme-Strefi. _&Is zus~tzlieher Stre]3-Faktor wurde der yon Timmer (1962) beschriebene W~rme-StreB verwendet. Dazu wurden die Ratten 5 sec in warmes Wasser (65~ getaueht und nach 90 mhl get5tet.

c) I,~irmeinwir]~ung. Als StreB-Faktor wurde aueh L~rm mit wechselnder Fre- quenz und Intensit~t verwendet. W~hrend 10 sec stieg die Frequenz yon 500 bis 1900 Hz und sank gleich wieder ab. Die Intensit~t der Beschalltmg w~hrend dieser 10 sec schwankte zwischen 80 und 95 dB (A). Zwisehen den je 10 sec dauemden Beschallungsperioden warden Pausen yon 2 sec eingehalten. Die Expositionszeit bei den einzelnen Versuchen bewegte sich zwischen 3,6 bzw. 14 Std. Es wurden Untersuchungen fiber die Reaktion der ]~ebennierenrinde der Ratten nach ein- maliger sowie auch nach mehrmaliger LErmexposition (30 Tage, je 14 Std pro Tag) durchgefiihrt. Die Beschallung begann t~glieh ab 17 Uhr. Die Anordnung der ein- zelnen Versuehe und die genanen Expositionszeiten sind bei der Besehreibung der Versuehsgruppen aufgeffihrt.

d) Versuchsgruppen. Als Versuehstiere dienten 270 m~nnliehe Wistar-Ratten, die bei Versuchsbeginn 190--210 g wogen. Die Ratten wurden in 8 verschiedene Gruppen eingeteilt.

Gruppe 1:60 Tiere, die unmittelbar naeh 1, 3, 7, 14, 30 bzw. 60 Tage andauern- der Hypokinesie untersucht wurden. Jede Gruppe bestand aus 10 Tieren.

Gruppe 2 :30 unbehandelte Tiere, bei denen die Corticosteronwerte im Plasma und in der Nebennierenrinde bestimmt wurden und als Kontrollwerte dienten. Je 10 Ratten dieser Gruppe wurden am Anfang, am 30. bzw. 60. Tage des Versuehes getStet.

Gruppe 3 : 3 0 Tiere, die je 10 nach 14, 30 bzw. 60 Tagen Hypokinesie einem Wgrme-Stre0 ausgesetzt und 90 rain danach getStet wurden.

Gruppe 4: 20 Tiere, die nur dem Wgrme-Stre~ ausgesetzt wurden. Gruppe 5:10 Tiere, die nach 30t~giger Hypokinesie und einer einmaligen Li~rm-

exposition yon 14 Std getStet wurden. 8 Ratten unter Hypokinesie und 8 Kontroll- tiere wurden ohne Besehallung zum selben Zeitpunkt getStet, um die normalen Ruhewerte zu bestimmen.

Gruppe 6 : 2 4 Tiere, die nach einer einmaligen L~irmexposition yon 3, 6 bzw. 14 Std getStet wurden.

Gruppe 7 :40 Tiere, die wghrend einer 30t~gigen Hypokinesie auch tgglieh je 14 Std besehallt warden und unmitt~tbar naeh 3, 6 bzw. 14 Std der letzten Ex- position getStet wurden; 10 Tiere dieser Gruppe wurden 24 Std nach der Beendigung der letzten Lgrmexposition getStet.

Gruppe 8:40 Tiere, die nur der chronischen Beschallung ausgesetzt waren, wo- bei die Versuchsanordnung der Gruppe 7 befolgt wurde.

62 I. Hadjiolova

Die Ratten der Gruppen 1, 2, 3 und 4: warden zwischen 9 und l l Uhr getStet. Die t~atten der anderen Gruppen warden an versehiedenen Zeitpunkten des Tages getStet, die yon der Dauer der L~rmexposition bestimmt wurden. Die Tiere wurdcn sofort nach Entnahmc aus den K~figen durch Dekapitation get6tet. Das crhaltene heparinisierte Blur wurde zentrifugiert und das Plasma bei - -20 ~ eingefroren. Die Nebennieren wurden entfernt, freipr~pariert, sofort gewogen und in 0,9~o-Kochsalz- 15sung, die 20 Vol% absolutes J~thanol enthielt, homogenisiert. Plasma- und Neben- nierenrindencorticosteronwerte wurden fluorometrisch nach einer modifizierten YIe- rhode yon Guillemin et al. (1959), wie von Vernikos-Danellis et al. (1966) beschrieben, bestimmt.

Die Fluorescenzbestimmungen wurden mit einem Fluoresccnz,Spektrophoto- meter ,,Fluorispec Model SF-100-Baird Atomic" durchgefiihrt. Die Signifikanz der unterschiedlichen Werte in den einzelnen Gruppen wurde nach dem t-Test (Student) sowie auch durch Varianzanalyse ermittelt.

Ergebnisse

a) Ver~inderungen des Plasma- und 1Vebennierencorticosterons wShrend Hypol~inesie und W5rme-Strefl

I n Abb. i s ind die Ver~nderungen des KSrpgergewichts der R a t t e n wi~hrend 60ti~giger Hypok ines ie im Vergleich zu denen der Kon t ro l l en d~rgestel l t .

Wie daraus ersichtl ich, n a h m das KSrpergewich t der R a t t e n ws der ers ten 8 Tage der Bewegungsbeschr~nkung le icht ab (3,4%), um am 12. Tage den Ausgangswer t wieder zu erreichen. Die nun folgende st~n- dige Gewichtszunahme war ~ber s ignif ikant n iedr iger ( P < 0 , 0 0 1 ab 12. Tag) als die der Kontro l le . Die gesamte Zunahme des KSrpergewich ts

290 _ 280

270

26O w

250 ~u 240 23O

220 210

200

,,o." / s

zo" / , /

~176 o"

I P I 1

0 10 20 30 P I I

X.0 50 60 TAGE

Abb. 1. Veriinderungen des KSrpergewichts (Gramm) bei Ratten w~hrend 60t~giger Hypokinesie (O O) ; unbehandelte Kontrolle (0 - - - Q)

Veri~nderungen des Corticosterons w~hrend Hypokinesie 63

Tabelle 1. Gewicht der beiden Nebennieren (Milligramm) in Abhi~ngigkeit der Dauer der Hy-pokinesie

Versuchsdauer Ratten unter Kontrolle (Tage) Hypokinesie

0 29 • 0,7 29 ~= 0,8 7 29 =t= 1,1 - -

14 28 • 1,0 - - 30 27 =f= 1,1 30 ~= 1,3 60 24 • 0,3*** 31 ~= 0,8***

*** Die Differenz ist auf dem l~ signifikant (F = 10,01); F0,01 = 5,53).

w/~hrend der Versuchsdauer betrug 13,6% bei den Tieren unter Hypo- kinesie und 45% bei den Kontrollen.

In Tabelle 1 sind die Gewichtsver/~nderungen der beiden Nebennieren w/~hrend der Hypokinesie zusammengestellt.

Aus Tabelle 1 geht hervor, dab die Gewichtswerte der Nebennieren mit zunehmender Versuchsdauer im Vergleieh zu den Kontrollwerten ab- nehmen. Nach 30t/~giger Hypokinesie war das durchschnittliche Gewieht der Nebennieren um 10% niedriger als das der Kontrolle. Nach 60 Tagen waren die Untersehiede statistisch signifikant bei einer Gewichtsabnahme der Nebermieren um 22,6%.

In Abb. 2 sind die Plasmacortieosteronwerte nach versehiedenen Zeit- abst/inden w/~hrend der Hypokinesie im Vergleieh zu denen der Kon- trollen dargestellt. Aus Abb. 2 geht hervor, dab eine 24 Std dauernde Hypokinesie eine signifikante (P<0 ,001) ErhShung des Plasmacorti- costerons bewirkte.

Bis zum 30. Tag der Hypokinesie blieben die Corticosteronwerte gegen- fiber den durchschnitfliehen Werten der Kontrolltiere, die am Anfang und am 30. Tag des Versuches getStet wurden, leicht erh6ht (die Unter- schiede sind abet statistisch nieht signifikant).

Ers t naeh 60 Tagen sank der Plasmaeortieosteronspiegel unter den der Kontrolle. Die Cortieosteronwerte der Nebennierenrinde verhielten sieh analog (Abb. 3). Aueh bier war ein signiflkanter Untersehied gegenfiber den Kontrollwerten nut naeh einer 24 Std dauernden Hypokinesie naeh- weisbar ( P < 0,02).

Um die Reservekapazit/i t der Nebennierem'inde zu priifen, warden die Ver/~nderungen des Plasma- und Nebennierenrindencortieosterons naeh einem starken StreB bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zu- sammengestellt. Die bei unseren Untersuehungen festgestellte starke Er- hShung des Plasma- und Nebennierenrindencorticosterons naeh Wgrme-

64

30

2s

20 <

o o s

0

I. Hadjiolova

. . . . . . . . . . . . . .

0 ~0 20 30 60 T~GE A b b , 2

~3 m

z~Z~ ! ~J 1. ii ! KONTROLLE

'1 TAGE

Abb. 8

Abb. 2. Plasmacorticosteronwerte (~g/100 ml) bei Ra~ten in Abh~ngigkei$ der Dauer tier Hypokinesie (O O); unbehandelte Kontrolle (@ - - - @)

Abb. 3. Ver~nderungen des CorticosterongehalCs in der Nebennierenrinde (9g/100 mg) in Abh~ngigkeit der Dauer der Hypokinesie

Stre$ en t sp r ich t den Li te ra~urang~ben (Timmer, 1962). E in s ignif ikanter Unte r sch ied in der ErhShung des P lasmacor t icos te ronspiege ls gegeni iber den Kon t ro l l en war nur bei den R a t t e n nach 60t~giger t i ypok ine s i e nach- weisbar . E ine geringere ErhShung des Nebennie rencor t icos te rongeha l tes (15% weniger als bei den Kont ro l len) war abe r bere i ts n~ch 30t/~giger Hypok ines ie vorhanden . Der niedr igs te W e r t der E rhShung des Neben- n ierencor t icos terons wurde nach 60 Tage andaue rnde r t i y p o k i n e s i e be- s t immt .

Tabelle2. Ver~nderungen des Plasma- und ~Tebennierenrindencorticosterons (~g/100 ml bzw. ~g/100 mg Gewebe) nach 14-, 30- und 60tKgiger Hypokinesie und

folgendem W~rme-Strelt

Dauer der Corticosteron im Plasma Corticosteron in der Neben- Hypokinesie nierenrinde (Tage) Ausgangswerte nach dem Strel~

Ausgangswerte nach dem S~reB

14 14 4- 3,6 49 4- 0,40 1,85 4- 0,40 4,00 4- 0,16 30 11 4- 2,1 47 4- 1,4 1,55 :[: 0,32 3,45 4- 0,20* 60 6,5 4- 0,8 41 -4- 1,4"** 1,39 4- 0,12 3,31 4- 0,14"* Kontrolle a 8,2 • 1,3 47 4- 0,6 1,45 4- 0,16 4,04 4- 0,10

a Diese durehsctmittliehen Kontrollwerte sind aus den einzelnen Werten der beiden Kontrollgruppen bereehnet. Die eine Gruppe wurde am Anfang und die andere am Ende des Versuehes untersueh~. Die Differenzen (% *% ***) im Vergleich zu den Kontrollwerf~n, naeh der Varianzanalyse bereehnet, sind auf l%-Niveau signifikant.

Ver~nderungen des Corticosterons w~hrend Hypokinesie 65

b) Veriinderungen des Plasma- und Nebennierencorticosterons wi~hrend Hypokinesie und zus~itzlicher Liirmexposition

Einmalige Liirmexposition. DiG Veriinderungen des Plasma- und Ne- bennierenrindencortieosterons nach einer einmaligen L~rmexposition yon 14 Std wurden in Tabelle 3 dargestellt.

Die Lgrmexposition bewirkte bei den beiden Gruppen eine signifikante Erh6hung (P < 0,001) des Plasmacorticosteronspiegels. Die Corticosteron- werte im Plasma und in der Nebennierenrinde bei der Gruppe unter Hypokinesie zeigten eine abnehmende Tendenz. Die Unterschiede zwi- schen den beiden Gruppen waren aber nicht statistisch zuverl~ssig.

Da bei unseren Versuchen dig Tiere einem zeitlich ausgedehnten Strel3 ausgesetzt waren, der eine erh6hte Ausscheidung des Corticosterons her- vorruft, wurde im Gegensatz zu den erh6hten Werten des Corticosterons im Plasma keine deutliche ErhShung dieser Werte in der Nebennieren- rinde festgestellt.

Chronische Liirmexposition. Um den Einflu[3 der chronisehen Ls exposition auf die K6rpergewiehtsentwieklung zu untersuehen, wurden dig K6rpergewichtsver~nderungen der Gruppe, die 30 Tage besehallt wurde, mit denen der nnbehandelten Kontrollen verglichen. Es wurden auch die Ver~nderungen des K6rpergewichts der beiden Gruppen unter Hypokinesie, mit und ohne gleichzeitiger Beschallung, gegeniibergestellt (Abb. 4).

Zwischen den unbehandelten Kontrollen und den Ratten, die einer ehronischen Besehallung ausgesetzt waren, liel3 sich kein Unterschied im Verlauf der Gewiehtskurven naehweisen. Die Gewichtskurven der beiden

Tabelle3. Veriinderungen des Plasma- und Nebennierenrindencorticosterons (f~g/100 ml bzw. ~zg/100 mg Gewebe) nach einer einmaligen LErmexposition von 14 Std bei Ratten nach 30tEgiger ttypokinesie und bei unbehandelten Kontrollen

Gruppe Corticosteron im Plasma Corticosteron in der Neben- nierenrinde

ohne Be- nach 14 S~d schallung Beschallung ohne Be- nach 14 Std

schallung Beschallung

Nach 30t~giger 8,0 a • 1,2 23 4- 2,3*** - - 1,20 4- 0,20 Hypokinesie

Kontrolle 6,0 a 4- 1,0 26 4- 2,4*** 1,2 =1= 0,12 1,51 4- 0,26

a Durehschnittliche Werte yon je 8 Tieren pro Gruppe, die ohne L~rmexposition zum selben Zeitpunkt get6tet wurden.

*** Statistische Signifikanz im Vergleich zu den Werten ohne Beschallung P < 0,001.

5 Int. Arch. Arbeitsme4., Bd. 33

66 I. Hadjiolow

_ 270

2 6 0

250

230 :o

220

210

2OO

o o 3 0

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�9 "%:: .~ ~ o s

' ' ' Q 0 5 1 1 20 S 30 TA6E

STUNDEN

Abb. 4 Abb. 5

Abb. 4. Ver~nderungen des KOrpergewichts (Gramm) bei Ratten w~hrend 30tggiger L~rmexposition (rq [3); 30tggiger Hypokinesie (@--- @), 30t&giger Hypo- kinesie und gleiehzeitiger Lgrmexposition (O- - - O); unbehandelte Kontrolle

(4 4)

Abb. 5. Ver~nderungen des Corticosteronspiegels im Plasma der Ratten (~g/100 ml) nach 3, 6 bzw. 14 Std der letzten Lgrmexposition. Art der Vorbehandlung: 30tggige L~rmexposition (O O), 30t&gige Hypokinesie bei gleichzeitiger 30t~igiger L~irm-

exposition (@ - - - 0); nicht vorbehandelte Kontrolle (4 A)

Gruppen unter ttypokinesie verhielten sieh untereinander gleiehartig. Die Daten zeigten, dab die 30tagige L~rmexposition die Zunahme des KSrpergewichts nicht beeinfluBt, weder bei den Kontrollen noch bei den Rat ten unter Hypokinesie.

Die chronisehe L&rmeinwirkung fiihrte zu einer wesentlichen ErhS- hung des Gewichtes der Nebennieren nur bei den Rat ten ohne Besehr&n- kung der Bewegungen (Tabelle 4). Das Gewieht der Nebennieren bei der Gruppe mit der Doppelbelastung (Hypokinesie + Beschallung) uater- sehied sich nicht yon dem der unbehandelten Kontrollen, war aber gegen- fiber dem Gewieht der Nebennieren bei den Ratten, die nur der 30t&gigen Hypokinesie ausgesetzt waren, leieht erh6ht (Gewieht der Nebennieren dieser Gruppe - - 2 7 mg).

Die Tendenz zur Verminderung des Cortieosterongehalts der Neben- nierenrinde bei ehronisch beschallten Rat ten war bemerkenswert. Um die Wirkung der Hypokinesie auf die Adaptationsfghigkeit der Neben- nierenrinde zu untersuchen, wurden die Vergnderungen des Cortieosteron- spiegels im Plasma nach 3, 6 bzw. 14 Std der L~rmexposition am 30. Tag des Versuches mit den Vergnderungen des Plasmaeortieosterons, nach einer einmaligen L&rmexposition bei vorher unbehandelten Kontrollen, vergliehen (Abb. 5). Bei den beiden Gruppen (mit und ohne Besehrgn- kung der Bewegungen), die vorher 30 Tage besehallt wurden, wurde eine signifikante Abnahme (P < 0,01) der ErhShung des Plasmacortieosterons

Ver/~nderungen des Corticosterons w~hrend Hypokinesie 67

Tabelle 4. Gewicht der Nebennieren (Milligramm), Plasma- and Nebennierenrinden- corticosteron ([zg/100 ml bzw. ~g/100 mg Gewebe) bei Ratten 24 Std nach der Be-

endigung der 30t~gigen Liirmexposition

Art der Behandlung Gewicht tier Corticosteron Corticosteron in der Iqebennieren im Plasma 1Yebennierenrinde

30t~gige L~rmexposition 35 =[= 1,7" 30t~gige Hypokinesie 30 =]= 1,2

-k 30 Tage L~rmexposition Unbehandelte Kontrollen 30 q- 1,3"

6,1 :J= 1,0 1,01 q- 0,13 8,2 q- 1,5 1,21 :j:= 0,19

8,2 :t: 1,2 1,45 :t: 0,16

* Die Differenz ist auf dem 5%-Niveau signifikant (F ~ 4,10; F0.05 = 3,37).

im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollen festgestellt. Es wurde ein wesentlieher Unterschied im zeitliehen Verlauf der ErhShung des Plasma- eorticosterons zwischen den beiden ehronisch beschallten Gruppen be- obachtet. Bei den Ratten, die wi~hrend der Hypokinesie gleichzeitig be- schallt wurden, blieb der Corticosteronspiegel such am Ende der L/~rm- exposition erhSht, wobei die Plasmacortieosteronwerte bei der anderen Gruppe noeh w/ihrend der L/~rmexposition unter den normalen Ruhe- wert (6,1 ~zg/100 ml) sanken.

Diskussion

Die Untersuchungen haben gezeigt, dab die beobachteten Parameter der Nebennierenrindenaktivit/~t yon der Dauer der Hypokinesie und der doppelten Belastung dureh StreB-Faktoren beeinfluBt werden und dab sich nur durch Vergleich der in dieser Arbeit erhobenen Befunde mit- einander und in der Gegeniiberstellung mit Literaturangaben ein klares Bfld der Nebennierenrindenver~nderungen gewinnen li~Bt.

Die Ver~nderungen des KSrpergewiehts der Rat ten unter Hypokinesie stimmen mit der in der Literatur beschriebenen (Fedorov et al., 1968; Tsaneva u, Stoynova, 1971 ; Potapov, 1972) typisehen Gewichtskurve bei IIypokinesie iiberein, obwohl bei unseren Untersuehungen eine geringere K6rpergewichtsabnahme am Anfang des Versuches festgestellt wurde. Wahrscheinlieh spielt die ErhShung des Corticosterons eine Rolle fiir die Abnahme des KSrpergewichts am Anfang der Hypokinesie, aber in kei- nero Fall kSnnte man die st/indige Verlangsamung der Gewichtszunahme nur im Zusammenhang mit der kurzfristigen StreB-Reaktion betrachten, sondern mehr als Folge der entstehenden Ver/~nderungen im Stoffwechsel und besonders in der Proteinsynthese (Fedorov et al., 1969).

Die Literaturangaben fiber die Veri~nderungen des KSrpergewichts unter der Einwirkung eines ehronisehen audiogenen Stresses sind wider-

5*

68 I. Hadjiolow

spriichlich. Abh/~ngig yon der Dauer und dem Grad der audiogenen Stimulation wurden keine oder geringe bis m/~Bige Ver/~nderungen der KSrpergewichtsentwicklung festgestellt (Sackler et al., 1959; Hrubes u. Benes, 1965). Unsere Untersuehungen zeigten, dab die verwendete, 30 Tage andauernde Ls die KSrpergewichtszunahme nicht beeinfluBt, weder bei den Kontrollen noeh bei den Tieren unter tIypo- kinesie.

Die yon uns festgestellte Abnahme des Gewichts der Nebennieren, die am 60. Tag des Versuches 22% betrug, widersprieht den Ergebnissen yon Vinogradov et al. (1968) und Yurgens u. Kirillov (1972), die eine Zunahme des Nebennierengewichts beschrieben haben. Als Zeiehen einer Hypo- oder Hyperaktivits der Nebennieren k6nnten die Gewiehtsver/~nderun- gen nur im Zusammenhang mit den Vers in der Synthese und in der Ausscheidung des Cortieosterons beurteilt werden. Bei unseren Untersuehungen konnte eine wesentliehe ErhShung des Corticosteronspie- gels im Plasma und in der iNebennierenrinde nur am Anfang des Ver- suches (24 Std nach Beginn der Hypokinesie) registriert werden. Es war interessant, dab bis zum 30. Tug der Hypokinesie die Gewichtsverminde- rung der I~ebennieren mit einem normalen oder leieht erhShten Corti- costeronsl0iegel verbunden waren. Die starke ErhShung des Corti- costerons, die bei dem Immobilisations-StreB beschrieben wurde (Gor- dienko, 1967; Perhaeh u. Barry, 1970; Kawakami et al., 1972; Dallman et al., 1973), konnten wir nieht beobaehten, da bei unserer Versuehs- anordnung keine Immobilisation, sondern nur eine Besehr/~nkung der Bewegungen erreieht wurde. Nach 60t/~giger Hypokinesie, als die Ab- nahme der Nebennieren 22% betrug, wurde eine geringe Tendenz zur Verminderung des Corticosterons im Plasma festgestellt. Zu diesem Zeit- punkt wurde bei 50% der untersuehten Ratten eine leiehte Abnahme der Aktivit/~t der Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase in Nebennierenhomo- genaten festgestellt (unpublizierte Ergebnisse). Wenn man die Bedeutung des Enzyms fiir die Steroidsynthese in Betracht zieht, kSnnten diese Daten als Zeiehen einer leicht ausgepr/igten Hypoaktivits der Neben- nierenrinde beurteilt werden.

Diese Tendenz zur Verminderung der Nebennierenrindenaktivits wurde deutlieh naeh dem Ws best/~tigt, der eine maximale Aktivierung der Nebennierenrinde bewirkt. Die geringere ErhShung des Corticosterons in der Nebennierenrinde nach 30t/~giger Hypokinesie kSnn- ten wir als ein erstes Zeichen einer Verminderung der I~ebennierenrinden- aktivit/~t betrachten. Einen Hinweis dazu liefert aueh die leieht vermin- derte Reaktion der Nebennierenrinde beim Vergleich mit den Kontrollen naeh einer einmaligen Ls

Nach 60t~giger Hypokinesie wurde eine signifikant geringere ErhS- hung des Corticosterons im Plasma und in der Nebennierenrinde lest-

Ver/inderungen des Corticosterons wghrend Hypokinesie 69

gestellt. So erm6glichte der zusi~tzlich verwendete W~rme-StreB eine bes- sere Beurteilung der Veri~nderungen der Nebennierenrindenaktivifs Aus der Literatur sind uns keine Untersuehungen fiber die Sekretion und die Ausscheidung des Cortieosferons in das Plasma wi~hrend Hypokinesie und Ws bekannf. Die yon uns erhobenen Befunde zeigen eine Ana- logie zu den yon Tsaneva u. Stoyanova (1971) beschriebenen Veri~nde- rungen der Catecholamine wiihrend Hypokinesie und Wiirme-StreB, die auf einer I typoakt iv i f~t des Nebennierenmarkes hinweisen.

Ein wichtiges Problem s~ellt die Beurteilung des Einflusses der I typo- kinesie auf die Funktionsanpassung der Nebennierenrinde bei chronischer L~rmeinwirkung dar. Einige Ergebnisse unserer Untersuehungen kSnnen in dieser Richtung gewisse Hinweise liefern. Es ist interessant, dab die I-Iypokinesie eine hemmende Wirkung auf die entstehende I-Iypertrophie der Nebennieren besitzt. Es wurde die aus der Literatur bekannte Hyper- trophie der Nebennieren bei ehronisehen Lgrmeinwirkungen (Anthony u. Aekermann, 1955; Sackler et al., 1960; Hrubes u. Benes, 1965) nur bei den Rat ten ohne Besehr/~nkung der Bewegungen festgestellt. Die ehronische L/irmexposition fiihrt zu einer Verminderung der Reaktion der Neben- nierenrinde, was als Ausdruek der Adaptat ion gewertet werden kann. Bei den chronisch beschallten Rat ten ohne Besehr/inkung der Bewegun- gen wurde nicht nut eine verminderte, sondern auch eine sehneller vor- iibergehende Reaktion der Nebennierenrinde bei der StreB-Einwirkung festgestellt. Diese Tatsaehe k6nnte man als Zeichen einer besseren Funk- tionsanpassung der Nebennierenrinde bei dieser Gruppe betraehten und im Zusammenhang mit der Hyperthrophie der Nebennierenrinde sehen.

Der EinfluB der Hypokinesie auf die Adaptationsf/ihigkeit der Neben- ifierenrinde in Abhi~ngigkeit yon der Dauer der Hypokinesie soll der Gegenstand weiterer Untersuehungen sein.

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Dr. reed. I. Hadjiolova Institut fiir Hygiene und Arbeitsschutz bul. D. Nesterov 15 Sofia, Bulgarien