Advertisement

Evaluation of Stress By Quantitative Hormone Studies

  • U. S. v. Euler

Abstract

Data in the literature and own investigations indicate a correlation between the degree of stress in a subject and the excretion of free adrenaline and noradrenaline in urine.

Catecholamine excretion is preferably expressed as ng/min, to allow comparison between excretion at rest and during stimuli of various lengths.

Noradrenaline excretion is mainly correlated to the degree of activation of the vasomotor system and is increased in erect position, during exposure to other gravitational forces, during muscular work, and under certain conditions of stress associated with aggressiveness and anger.

Adrenaline excretion is increased in a variety of conditions of mental stress; e.g. during performance of certain tasks, examinations, excitation by external stimuli, fear, pain, or other disagreeable conditions, and anticipation of such states, particularly when involving competition or possible dangers.

Increased catecholamine excretion has been observed during aircraft transportation, advanced flying including supersonic flights, manned suborbital flights, parachute jumping, and runs in the human centrifuge.

Infusion of adrenaline in healthy subjects causes discomfort and tense-ness in the majority of cases. Proficiency seems to be increased by adrenaline during the performance of certain tasks, while a tendency in the opposite direction is noted in other tests.

Habituation to certain stress-inducing situations tends to decrease the adrenaline excretion.

Attempts to correlate the catacholamine excretion pattern and personality traits seem to indicate that such studies may be of value for the characterization of individuality types and as a means of predicting their reaction pattern to stress. Quantitative evaluation of stress by the catecholamine excretion tests may also provide some information on mental or bodily alterations which may affect performance.

Keywords

Mental Stress Ground Activity Adrenaline Infusion Muscular Work Catecholamine Excretion 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Résumé

Evaluation du “stress” par l’etude quantitative des hormones. Les informations fournies par la litterature et nos recherches propres montrent une correlation entre le degre de stress d’un sujet et l’ excretion d’adrenaline et de noradrenaline lib res dans l‹urine.

L’excretion de catecholamine est de preference exprimee en nanog/min. en vue de permettre une comparaison entre l’excrétion au repos et à la suite de stimuli de duree variable.

L’excrétion de noradrénaline est principalement liée au degre d2activation du système vaso-moteur et augmente en position debout, lors d’ exposition à d’autres forces de gravitation, pendant un travail musculaire et dans certaines conditions de tension accompagnées d’agressivité et de colère.

L’excrétion d’adrénaline s’accroît dans certains états de tension mentale, par ex. dans l’exécution de certaines tâches, les examens, l’excitation provoquée par des stimuli externes, la peur, la douleur et autres circonstances désagréables ainsi que par la prévision de ces états, en particulier lorsque cela implique une compétition ou des dangers possibles.

Une excrétion accrue de catécholamine a été constatée lors des transports par avion, dans les vols avancés y compris les vols supersoniques, les vols suborbitaux, les sauts en parachute et les essais avec centrifu - geuses humaines.

L’injection d’adrénaline à des sujets sains provoque chez ceux-ci, dans la majorité des cas, un malaise et de la tension. L’adrénaline semble accrcfttre l’efficacité dans l’exécution de certaines tâches, alors qu’une tendance opposée est constatée dans d’autres tests.

L’accoutumance à certaines situations impliquant une tension tend à diminuer l’excrétion d’adrénaline.

Les efforts visant à déterminer les liens existant entre le type d’excrétion de catécholamine et les traits de la personnalité semblent indiquer que de telles recherches peuvent présenter de la valeur pour la caractérisation des types d’individualité et comme moyen de prévoir les réactions de ceux-ci à la tension. L’évaluation quantitative de la tension, par tests d’excŕétion de catécholamine peut également fournir certaines informations sur les altérations mentales ou physiques susceptibles d’affecter les performances.

резЮме

Оценка стресса путем количественного изучения гормонов. Из литературных данных и из наших экспериментов следует, что между степенью стресса подопытного лица и выделением свободного адреналина и норадреналина с мочей существует определенная корреляция.

Выделение катеколаминов выражается удобнее всего в нанограмм/ в минуту, что позволяет сравнивать количество их, выделенное в состоянии покоя и при воздействии стимулов различной длительности.

Существует корреляция выделения норадреналина, в основном, со степенью активации сосудодвигательной системы; выделение его усиливается при вертикальном положении тела, при воздействии прочих сил тяготения и при определенных условиях стресса, связанных с агрессивностью и гневом.

Количество выделяемого адреналина возрастает при разного рода пси-хических стрессах, например при выполнении некоторых заданий, при экзаменах и при возбуждении внешними стимулами, страхом, болью, иными неприятными условиями, далее в ожидании такого рода состояний, в особенности если они связаны с соперничеством или возможной опасностью.

Возрастающее выделение катеколаминов отмечено во время воздушного транспорта, во время полетов на новейших самолетах, включая полеты со сверхзвуковой скоростью, при суборбитальных полетах, прыжках на парашюте и при опытах в центрифуге.

Инфузия адреналина здоровым подопытным лицам вызывает в большинстве случаев напряжение и неприятное чувство. Повидимому, адреналин повышает в большинстве случаев способность выполнения некоторых заданий, тогда как в других опытах отмечено обратная тенденция.

Привычка к некоторым условиям, вызывающим стресс, понижает выделение адреналина.

Как видно из попыток установить корреляцию между картиной выделения катеколаминов и чертами личного характера, эти исследования могут оказаться полезными для характеристики индивидуальных типов, а также служить в качестве средств предсказания их картины реакции на стресс. Количественная оценка стресса на основе выделения катеколаминов может также дать некоторые информации об умственных или телесных изменениях, могущих повлиять на выполнение определенных заданий.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

References

  1. 1.
    M. D. Armstrong, A. McMillan, and K. N. F. Shaw, 3-methoxy-4 г hydroxy-D-mandelic Acid, a Urinary Metabolite of Norepinephrine. Biochim. Biophys. Acta 25, 422 (1957).CrossRefGoogle Scholar
  2. 2.
    H. Basowitz, S. J. Korchin, D. Oken, M. S. Goldstein, and H., Guesack, Anxiety and Performance Changes with a Minimal Dose-of Epinephrine. Arch. Neurol. Psychiat. 76, 98–105 (1956).Google Scholar
  3. 3.
    G. Bloom, U. S. v. Euler, and M. Frankenhaeuser, Catecholamine Excretion and Personality Traits in Paratroop Trainees. Acta Physiol. Scand. 58, 77–89 (1963).CrossRefGoogle Scholar
  4. 4.
    W. B. Cannon, Bodily Changes in Pain, Hunger, Fear and Rage. New York: D. Appleton and Co., 1915.CrossRefGoogle Scholar
  5. 5.
    G. Cohen and M. Goldenberg, The Simultaneous Fluorimetric Determination of Adrenaline and Noradrenaline in Plasma. 1. The Fluorescence Characteristics of Adrenolutine and Noradrenolutine and Their Simultaneous Determination in Mixtures. J. Neurochem. 2, 58–70 (1957).CrossRefGoogle Scholar
  6. 6.
    S. I. Cohen and A. J. Silverman, Psychophysiological Investigations of Vascular Response Variability. J. Psyehosom. Res. 3, 185–210 (1959).CrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    S.I. Cohen, A.J. Silverman, and B.M. Shmavonian, Psychophysiological Mechanisms of Stress Responsivity. Semi-annual Report to U.S. Air Force, November 1959.Google Scholar
  8. 8.
    F. Elmadjian, J.M. Hope, and E.T. Lamson, Excretion of Epinephrine and Norepinephrine in Various Emotional States. J. Clin. Endocrinol. 17, 608–620 (1957).CrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    U.S. v. Euler, C.A. Gemzell, L. Levi, and G. Ström, Cortical and Medullary Adrenal Activity in Emotional Stress. Acta Endocrinol. 30, 567–573 (1959).Google Scholar
  10. 10.
    U. S. v. Euler and S. Hellner, Noradrenaline Excretion in Muscular Work. Acta Physiol. Scand. 26, 183–191 (1952).CrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    U.S. v. Euler, S. Hellner-Björkman, and4. Orwén, Diurnal Variations in the Excretion of Free and Conjugated Noradrenaline and Adrenaline in Urine from Healthy Subjects. Acta Physiol. Scand. 33, Suppl. 118, 10–16 (19 55).Google Scholar
  12. 12.
    U. S. v. Euler and F. Lishajko, Improved Technique for the Fluori- metric Estimation of Catecholamines. Acta Physiol. Scand. 51, 348–355 (1961).CrossRefGoogle Scholar
  13. 13.
    U. S. v. Euler and U. Lundberg, Effect of Flying on the Epinephrine Excretion in Air Force Personnel. J. Appl. Physiol. 6 551–555 (1954).Google Scholar
  14. 14.
    M. Frankenhaeuser and G. Järpe, Psychophysiological Reactions to Infusions of a Mixture of Adrenaline and Noradrenaline. Scand. J. Psychol. 3 21– 29 (1962).Google Scholar
  15. 15.
    M. Frankenhaeuser, G. Järpe, and G. Matell, Effects of Intravenous Infusions of Adrenaline and Noradrenaline on Certain Psychological and Physiological Functions. Acta Physiol. Scand. 51, 175–186 (1961).CrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    M. Frankenhaeuser and S. Käreby, Effects of Meprobamate on Cate-cholamine Excretion During Mental Stress; Report Psychol. Lab., University of Stockholm, No. 113 (1962).Google Scholar
  17. 17.
    M. Frankenhaeuser and B. Post, Catecholamine Excretion During Mental Work as Modified by Centrally Acting Drugs. Acta Physiol. Scand. 55, 74–81 (1962).CrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    M. Frankenhaeuser, K. Sterky, and G. Järpe, Psychophysiological Relations in Habituation to Gravitational Stress. Perceptual and Motor Skills 15, 63–72 (1962).Google Scholar
  19. 19.
    D. H. Funkenstein, Nor-Epinephrine-Like ajid Epinephrine-Like Substances in Relation to Human Behavior. J. Nerv. Ment. Dis. 124, 58–68 (1956).CrossRefGoogle Scholar
  20. 20.
    McC. Goodall, Sympathoadrenal Response to Gravitational Stress. J. Clin. Invest. 41, 197–202 (1962).CrossRefGoogle Scholar
  21. 21.
    McC. Goodall and M.L. Berman, Urinary Output of Adrenaline, Nor-adrenaline, and 3-methoxy-4-hydroxymandelic Acid Following Centrifugation and Anticipation of Centrifugation. J. Clin. Invest. 39, 1533 (1960).CrossRefGoogle Scholar
  22. 22.
    H.B. Hale, Plasma Corticosteroid Changes During Space-Equivalent Decompression in Partial-Pressure Suits and in Supersonic Flight. From the International Congress on Hormonal Steroids, Milano, Italy, 14 - 19 May 1962.Google Scholar
  23. 23.
    С. B. Jackson, Jr., W. K. Douglas, J. F. Culver, G. Ruff, E. C. Knoblock, and A. Graybiel, Results of Preflight and Postflight Medical Examinations. Proceedings of the Conference on Results of the First U.S. Manned Suborbital Space Flight, June 6, 1961.Google Scholar
  24. 24.
    N.T. Kärki, The Urinary Excretion of Noradrenaline and Adrenaline in Different Age Groups, It. Diurnal Variation and the Effect of Muscular Work on It. Acta Physiol. Scand. 39, Suppl. 132 (1956).Google Scholar
  25. 25.
    L. Levi, A New Stress Tolerance Test with Simultaneous Study of Physiological and Psychological Variables. Acta Endocrinol. 37, 38–44 (1961).Google Scholar
  26. 26.
    D. Magnusson, A Study of Ratings Based on Т. A. T. Stockholm: Grafiska Konstanstaltens Tryckeri, 1959.Google Scholar
  27. 27.
    A. Pekkarinen, О. Castrén, E. Iisalo, M. Koivusalo, A. Laihinen, P. E. Simola, and B. Thomasson, The Emotional Effect of Matriculation Examinations on the Excretion of Adrenaline, Noradrenaline, 17-hydroxycorticosteroids into the Urine and the Content of 17-hy- droxycorticosteroids in the Plasma. In: Biochemistry, Pharmacology, and Physiology, p. 117–137. Oxford-London-New York-Paris: Pergamon Press Ltd., 1961.Google Scholar
  28. 28.
    A. J. Silverman and S. I. Cohen, Affect and Vascular Correlates to Catecholamines. Psychiat. Res. Rep. 12, 16–30 (1960).Google Scholar
  29. 29.
    T. Sundin, The Effect of Body Posture on the Urinary Excretion of Adrenaline and Noradrenaline. Acta Med. Scand. 161, Suppl. 336 (1958).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag/Wien 1965

Authors and Affiliations

  • U. S. v. Euler
    • 1
  1. 1.Department of PhysiologyKarolinska InstituteStockholmSweden

Personalised recommendations