II Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2010

Разрабатывается методика, выявляющая взаимосвязь между изменением теплового поля биологических объектов и условиями продолжительного стресса. Целью работы является определение динамики изменения теплового поля стрессированных лабораторных мышей. В процессе эксперимента продолжительный стресс достигался путем подвешивания мыши и выдерживания её в подвешенном состоянии в течение пяти часов. В течение этого времени проводился непрерывный мониторинг изменения теплового поля с помощью двух тепловизоров NEC TH5104 и IRISYS 4010. После пятичасового стрессирования проводился биохимический анализ крови и органов в «Кубанской научно-производственной лаборатории физиологически активных веществ» под руководством профессора Шурыгина А.Я.

Было исследовано 18 мышей, на основе термограмм построены графики зависимости температуры от времени. Типичные зависимости показаны на рисунках 1 и 2. Термограммы обрабатывались по трем областям - голова, область брюшка и паховая область. На этих областях наиболее четко видны изменения теплового поля. В результате были выявлены несколько характерных типов изменения теплового поля, а именно у одного типа мышей температура повышалась со временем, у другого типа температура понижалась, также выделились несколько аномальных мышей, у которых изменение температуры по областям было различно.

На рисунке 1 представлен первый тип мыши. Температура в областях, головы, брюшка, паха повышается со временем, на эту зависимость накладываются флуктуации. Для каждой из кривых была проведена линия тренда, для того, чтобы можно было качественно пронаблюдать направление роста температуры, и вычислен градиент линии тренда. Градиент позволяет оценить среднюю скорость изменения температуры. Для графика первого типа мыши (рис. 1) мы имеем следующие показатели градиента: линия области головы (рис. 1, кривая 1) = 2 × 10^-5 [Сº/сек]; линия области брюшка (рис.1, кривая 2) = 5 × 10^-5 [Сº/сек]; линия паховой области (рис.1, кривая 3) = 7 × 10^-5 [Сº/сек]. Таким образом, мы видим, что наибольшее изменение произошло в паховой области.

На рисунке 2 представлен второй тип мыши. Температура второго типа мыши имеет тенденцию к убыванию. Так же как и для рисунка 1 рассматривалась каждая зависимость по всем трем областям. Градиенты температурной зависимости:  в области головы (рис. 2, кривая 1) = -9 × 10^-5 [Сº/сек]; в области брюшка (рис. 2, кривая 2) = -8 × 10^-5 [Сº/сек]; в паховой области (рис. 2, кривая 3) = -7 × 10^-5 [Сº/сек]. Знак «-» в значении градиента означает, что температура со временем понижалась.

Таким образом, модули градиента кривых 1 и 3 (рис.2) позволяет сделать вывод, что наибольшие изменения произошли в области головы, а наименьшие в области паха. Температура области головы в начале эксперимента и в конце имеет разницу около 1 градуса, а температура паховой области имеет разницу в несколько десятых градуса.

На рисунках 3 и 4 продемонстрированы термограммы мыши представленной на рисунке 2. Можно заметить, что максимальное значение температуры первой термограммы (рис.3) равно 31,2 Сº, а на второй термограмме (рис.4) температурный максимум равен 30,2 Сº. Температурным максимумам соответствуют светлые пятна в области глаз. Таким образом, за время  эксперимента у данной мыши температура в области головы упала в среднем на 1 градус. Похожие изменения происходят и в остальных областях.

Дальнейшие исследования обращены именно на выявление взаимосвязи между изменением температуры объекта и стрессоустойчивостью организма.

Тепловизионная методика исследования стрессоустойчивости представляет большой интерес для людей различных профессий связанных со стрессом, таких как альпинисты, военные, спортсмены, учителя и многие другие, а также для диагностики нервных заболеваний.