Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Содержание тестотерона и его соотношение с показателями липидного обмена у различных групп мужчин Европейского Севера России

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Содержание тестотерона и его соотношение с показателями липидного обмена у различных групп мужчин Европейского Севера России"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК Уральское отделение Коми научный центр Институт физиологии

На правах рукописи

АНТИПИНА ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

СОДЕРЖАНИЕ ТЕСТОСТЕРОНА И ЕГО СООТНОШЕНИЕ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА У РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП МУЖЧИН ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРА РОССИИ

03.00.13 - физиология человека и животных

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Сыктывкар 1995

Работа выполнена в Архангельском филиале Института физиологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук.

Научный руководитель доктор медицинских наук А.В.Ткачев

Официальные оппоненты

доктор биологических наук Л.И. Иржак

доктор медицинских наук Ю.В. Лупандин

Ведущее учреждение Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН.

Защита состоится 1995г. в ......час. на заседа-

нии диссертационного совета Д 200.25.01 в Институте физиологии Уральского отделения Российской академии наук по адресу: 167610, Республика Коми, Сыктывкар, ул. Первомайская, д. 48.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Коми научного центра УрО РАН.

Автореферат разослан /^.ь&Ь.У;. .1995г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Н.А.Чермных.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Изучение процессов физиологической адаптации организма к условиям различных климато-географических регионов является одним из приоритетных направлений современной экологической физиологии человека. Актуальность этой проблемы определяется необходимостью вскрытия не только общих, но и частных закономерностей адаптивных свойств животного организма, что служит ключевым элементом в разработке решений комплексных мероприятий в области здравоохранения.

Широко известно, что взаимодействие организма человека с кли-мато-географическими и социально-экологическими факторами высоких широт сопровождается адаптивной перестройкой всех жизненно важных функций. Эндокринной системе, наряду с нервной, отводится ведущая роль в регуляции гомеостаза и формировании адаптивной стратегии приспособления организма. К настоящему времени накоплен значительный экспериментальный материал о влиянии факторов Крайнего Севера на функционирование различных звеньев эндокринной системы - симпато-адреналовой, тиреоидной и глюкокортикоидной (Бобров Н.И. с соавт., 1969; Панин Л.Е.1978; Казначеев В.П. 1980; Ардашев A.A. 1985; Авцын с соавт. 1985; Шва-рева Н.В.,1990; Ткачев A.B., Бойко Е.Р., Губкина З.Д.,1992 и др.). При этом, функциональная активность гипофизарно-гонадного звена исследована фрагментарно. Имеются лишь работы, в которых рассмотрены особенности гормональной обеспеченности овариально-менструального цикла у женщин Европейского и Азиатского Севера (Губкина, 1992; Шварева, 1983; Пирогов с соавт. 1990). Функциональное состояние гипофизарно-гонадного звена у мужчин фактически не изучено. Показано, что андрогены семенников, являясь главными факторами реализации гормональных программ пола, принимают непосредственное участие в обеспечении гомеостаза. Очевидно, что экологическое своеобразие региона высоких широт (длинная суровая зима, короткое лето, выраженная неустойчивость погоды, повышенная геомагнитная активность, резкая контрастность длительности светового дня в течении года и др.) неизбежно будет вызывать изменения всего комплекса эндокринных реакций организма, в том числе и гипофизарно-гонадного звена.

Процесс адаптации человека сопряжен с энергозатратами, в осуществлении которых существенную роль играет усиление обмена ли-пидов. Показано большое значение в регуляции тканевых энергити-ческих процессов катехоламинов, инсулина, глюкокортикоидов и ти-

реоидных гормонов (Панин, 1979;1983). Однако, остается невыяснен- ' ной роль половых стероидов, в частности, до сих пор не выявлена возможная связь между активностью липидного обмена и уровнем половых стероидов.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы явилось изучение гормонального профиля гипофизарно-гонадного звена эндокринной системы у мужчин, жителей Европейского Севера России, в сопоставлении уровня тестостерона с показателями липидного обмена. Лля достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. Изучить содержание в крови центральных и периферических гормонов гипофизарно-гонадного звена эндокринной системы у основных групп жителей Европейского Севера России .

2. Проследить динамику стероидпродуцирующей активности семенников у мигрантов в процессе адаптации к условиям Севера.

3. Изучить особенности колебаний уровня тестостерона в сыворотке крови у северян в течение года в зависимости от изменяющихся условий внешней среды (от сезонности и фотопериодизма).

4. Изучить характер соотношения между уровнем тестостерона и показателями липидного обмена у представителей различных групп населения Европейского Севера России.

ПРАКТИЧЕСКАЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Получена новая информация, дополняющая современные представления о функциональных особенностях гипофизарно-гонадного звена эндокринной системы, характере соотношения между уровнем тестостерона и показателями липидного обмена у мужчин различных групп населения Европейского Севера России. Эти сведения в определенной мере расширяют теоретическую базу научных исследований процессов физиологической адаптации организма человека к климато-географическим условиям высоких широт. Материалы диссертации могут быть применены при разработке критериев адаптированности, а также как региональные варианты нормы с учетом групп населения, возраста, сезонов и фотопериодов года. Выявленные на протяжении года периоды пониженной и повышенной гормонпродуцирующей активности семенников могут быть использованы в практической работе андрологов и эндокринологов. Результаты исследования используются при чтении курса лекций по медико-биологическим проблемам экологии Севера при Международном учебно - научно - производственном экологическом центре (г.Архангельск).

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые проведены исследования функциональной активности гипофизарно-гонадного звена эндокринной системы у мужчин Европейского Севера России, различающихся между собой по длительности проживания в условиях высоких широт, с учетом сезонной ритмики и фотопериодизма. Выявлено снижение гормонпродуцирующей функции семенников, пониженный уровень ФСГ и повышенное содержание ЛГ у мужчин Заполярья по сравнению со среднеширотными значениями.

Колебания уровня мужского полового гормона в сыворотке крови у коренного населения подчиняются изменениям длительности светового дня и сезонов года. Показано, что годовая динамика содержания тестостерона главным образом связана со сменой фотопериодов. Отмечен разнообразный характер окологодовых колебаний полового гормона у представителей различных групп коренного населения Европейского Севера России : у ненцев секреция тестостерона повышена в период нарастания длительности светового дня, у местного русского населения - в период его убывания.

Лля приезжего населения по мере увеличения сроков проживания в условиях высоких широт характерно повышение стероидпродуци-рующей активности семенников.

У коренных и приезжих жителей Севера выявлен различный характер соотношения уровня тестостерона с показателями липидного обмена: у ненцев на фоне большего содержания в сыворотке крови холестерина липопротеидов высокой плотности и меньшей концентрации общего холестерина и общих липидов наблюдается тенденция к повышению тестостерона по сравнению с другими группами северян; у приезжего населения Европейского Заполярья повышение уровня метаболитов липидного обмена сочетается с наиболее выраженным снижением эндокринной функции семенников.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ.

1. Воздействие комплекса климато-географических условий Заполярья Европейского Севера оказывает влияние на репродуктивную систему мужчин, вызывая изменения регуляции между центральным и периферическим фрагментами системы гипофиз - гонады.

2. Особенности колебания уровня тестостерона в сыворотке крови в течение года у северян сопряжены с длительностью проживания в условиях высоких широт.

3. Характер соотношения между уровнем тестостерона и показателями липидного обмена у разных групп жителей Европейского Севера России различен.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены и обсуждены на научных семинарах филиала Института Физиологии КНЦ УрО РАН (1992 - 1994); заседаниях Ученого Совета Института Физиологии КНЦ УрО РАН (1994): на I Съезде физиологов России (1993); на Международной конференции "Город в Заполярье и окружающая среда"(1994); на IV Всероссийской конференции "Нейроэндокринология-95" (1995); I Съезде физиологов Сибири и Лальнего Востока (1995); Международной конференции "1сопе-95" (1995); Конференции "Проблемы оптимизации образа жизни и здоровья человека" (1995).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано девять работ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 177 страницах машинописи, состоит из введения, четырех глав (1-обзор литературы, 2 - материал и методы исследования, 3 - результаты собственных исследований, 4 - обсуждение результатов), выводов и списка литературы, включающего 265 работ отечественных и зарубежных исследователей. Диссертация содержит 18 таблиц и 19 рисунков.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В соответствии с целью исследования нами в работе были изучены гормонально-метаболические особенности у жителей Европейского Севера. «Использовались данные научных экспедиций в районы Заполярья Архангельской области (г.Нарьян-Мар, п.п.Индига, Несь, Каратайка, Варандей, Варнек, Оксино, Хорей-Вер, архипелаг Новая Земля).

Обследовано здоровых 628 мужчин в возрасте от 20 до 45 лет. Среди обследованных 511 человек - постоянные жители Ненецкого Автономного Округа - ненцы (197 человек), коми (121), местные русские (193). 117 человек составили группу приезжего населения Севера. В зависимости от длительности проживания в условиях Севера выделяли следующие группы: 1 - лица, прожившие на Севере от 1 до 3 лет; 2 - приезжие с "северным стажем" от 3 до 10 лет; 3 - люди, у которых срок проживания в климато-географических условиях Заполярья составил более 10 лет.

При исследовании колебаний уровня гормонов в течение года в зависимости от длительности светового дня рассматривались 4 фотопериода: период максимальной продолжительности светового дня (более 18 часов), период минимальной длительности светового дня (менее 6 часов). Выделяли переходные периоды - нарастания и спада длительности светового дня.Сведения о длительности светового

дня на тех широтах,где проводилось обследование населения, получены в северном территориальном управлении по гидрометеорологии и контролю природной среды г. Архангельска.

Для выяснения возможных особенностей сезонной динамики гормонально-метаболических процессов у постоянного населения Европейского Севера мы выделяли четыре сезона года: зима, весна, лето, осень. Данные о сроках наступления того или иного климатического сезона в зависимости от широтности получены из специальной справочной литературы (Агроклиматический справочник ... , 1961; Климатический справочник ... , 1962) .

У всех обследованных лиц производился забор крови из локтевой вены с б до 11 часов утра, строго натощак. Сыворотка крови отделялась от сгустка центрифугированием. Сыворотку после расфасовки в микропробирки хранили в замороженном состоянии.

Определение показателей, характеризующих состояние гипофи-зарно - гонадного звена эндокринной системы, проводилось методом радиоиммунометрического анализа с использованием коммерческих наборов.В сыворотке крови определялся уровень тестостерона (СТЕРОН - Т - 125 I; ИБОХ, Минск), фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютенизирующего (ЛГ) гормонов (CIS, Франция). В качестве среднеширотной нормы использовались как сведения литературы (Ткачева Г.А. с соавт.,1983; Сильницкий П.А. с соавт.,1991), так и прилагаемые к наборам показатели для здоровых мужчин.

О состоянии липидного обмена судили по данным, получаемым при определении спектрофотометрическим методом следующих показателей: содержанию общих липидов (ОЛ), триглицеридов (ТГ), фосфолипидов (ФЛ) - использовались наборы "Лахема". Уровень общего холестерина (ОХ) определялся методом Илька. Холестерин ЛПВП определялся после осаждения ЛПОНП и ЛПНП гепарином в присутствии ионов марганца. Суммарная фракция ЛПОНП и ЛПНП определялась турбидиметрически (Колб В.Г., Камышников B.C. 1976). Содержание свободных жирных кислот (СЖК) определялось реакцией с 1,5-дифенилкарбазидом (Прохоров Ю.Г. с соавт., 1977).

Все полученные цифровые показатели обрабатывались методами параметрической статистики с определением общепринятых критериев. Проводился корреляционный анализ с определением коэффициента корреляции и оценкой его достоверности. Используя дисперсионный анализ, оценивалась сила влияния смены сезонов и фотопериодов на колебания уровня тестостерона в сыворотке крови в течение года. Достоверность силы влияния факторов, определяемых по методу Снедекора, устанавливали с помощью F-критерия Фишера (Лакин Г.Ф., 1990).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Функциональное состояние гипофизарно-гонадного звена эндокринной системы у жителей Заполярья Европейского

Севера

Среднегодовые значения уровней гормонов гипофизарно-гонадного звена эндокринной системы у различных групп населения Заполярья Европейского Севера приведены в табл 1, 2.

Гормонпродуцирующая активность гипофизарно-гонадного звена у русских мужчин имеет ряд особенностей по сравнению со средне-широтными значениями. Средние показатели продукции тестостерона понижены на 18 % (табл.1). Рассмотрение частотного распределения и анализ коэффициента асимметрии показали, что большая часть вариант располагается вблизи нижней границы среднеширот-нь1х значений, что свидетельствует об увеличении числа вариант с индивидуально низким уровнем гормона. Показатели базальной секреции Л Г у русского населения НАО увеличены по сравнению со среднеширотными значениями на 27 % ( табл.2). Расширены лимиты варьирования индивидуальных вариант. Одновременно у этой группы северян отмечен пониженный на 33 % относительно средне-широтных значений уровень ФСГ.

Средний уровень тестостерона в сыворотке крови у мужчин коми снижен на 17 % (табл.1). Рассмотрение частотного распределения индивидуальных вариант и коэффициента асимметрии выявило, что 33% вариант располагается около нижней границы среднеширотных уровней. У коми также отмечается повышенная продукция аденоги-пофизом ЛГ - 22 % (табл.2). Концентрация ФСГ на 27 % снижена относительно среднеевропейских значений.

У мужчин ненцев отмечено снижение уровня полового гормона (р<0,01). Концентрация тестостерона ниже среднеширотного на 12%. Значительно увеличены лимиты варьирования, особенно, в сторону более высоких значений. Рассмотрение частотного распределения и коэффициента асимметрии показало, что большая часть вариант располагается около нижней границы варьирования показателя. По отношению к гонадотропным гормонам была отмечена повышенная концентрация ЛГ и пониженная ФСГ, по сравнению со средними широтами.

Метаболическая, активность семенников у приезжего населения как и у постоянных жителей Севера, достоверно понижена (р<0,001).

- N

Таблица 1

Содержание тестостерона в сыворотке крови (нмоль/л) у мужчин -жителей Европейского Севера России

Группа Содержание тестостерона п Достоверность разницы*

М±ш | Цш 1 1 2 1 3

Жители средней полосы

Ненцы Коми Местные русские

До 3 лет 3 -10 лет Более .10 лет

. СРЕДНЕШИРОТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ 22,8±0,7 6,90-34,7 50

20,22±0,53 19,03±0,48

18,88±0,45

КОРЕННЫЕ ЖИТЕЛИ 5,30-43,0 197 р<0,01 7,30-34,20 121 р<0,001

р>0,05 р>0,05

5,80-36,92 193 р<0,001 ПРИЕЗЖИЕ ЖИТЕЛИ (со сроком проживания на Севере)

14,19±0,61 7,00-28,30 48 р<0,001 р<0,001

17,12±1,04 7,24-32,70 37 р<0,001 р<0,01

15,26±1,03 8,50-31,70 32 р<0,001 - р<0,01

р<0,05 р<0,05

* По сравнению: 1 - со среднеширотным значением, 2-е значениеми группы мужчин ненцев, 3-е значением группы приезжих жителей, проживших на Севере менее 3-х лет.

Таблица 2

Содержание Л Г И ФСГ (мЕд/мл) в сыворотке крови у мужчин жителей Европейского Севера России

Группа ЛГ ФСГ

М±ш 1 Lim 1 « М±т | 1лт 1 п

СРЕДНЕШИРОТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ

Жители средней

Ненцы Коми Местные русские

3,4-15,8 72

6,03±0,26 1,6-12,5 72 6,30±0,29

КОРЕННЫЕ ЖИТЕЛИ

7,48±0,81* 2,12-28,0 21 3,67 ±0,48*** 1,18-10,3 21

7,39±0,63** 2,65-25,0 24 4,62±0,59** 1,48-15,5 24

7,69±0,45** 1,24-21,5 76 4,23±0,52*** 1,16-19,9 76

Примечание: достоверность различий по сравнению со среднеширотными значениями * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.

В группах мигрантов средний уровень полового гормона ниже сред-неширотного на 25-38%, лимиты варьирования имеют меньший размах. Сведения о гормональной регуляции гонадотропинами выработки и секреции тестостерона семенниками носят предварительный характер, однако, уже имеющиеся данные указывают на тенденцию изменения секреции тропных гормонов по типу, присущему для постоянных жителей Европейского Севера России.

Таким образом, во всех группах северян отмечены пониженные уровни тестостерона, ФСГ и повышенное содержание Л Г в сыворотке крови по сравнению со среднеевропейскими значениями. Репродуктивная система является функциональной системой, построенной по иерархическому принципу: высокая избирательность, с которой гипофиз секретирует тропные гормоны, обусловлена определенным сочетанием нервных и гуморальных сигналов. В свою очередь семенник через механизм отрицательной обратной связи оказывает влияние на гипоталамо-гипофизарный комплекс. Как показали результаты нашего исследования, во всех группах мужчин имеет место ситуация, когда уровень ФСГ повышается непропорционально уровню ЛГ, что является, вероятно, одним из проявлений полигормональных реакций организма в ответ на воздействие факторов Севера. Возможная причина пониженного содержания ФСГ может быть связана с ингибином, который является продуктом семявынося-щих канальцев. К настоящему времени накоплено достаточно доказательств, свидетельствующих, что ингйбин в гипофизе избирательно подавляет синтез ФСГ (Розен В.В.,1981; Гормональная регуляция ..., 1987).

Очевидно, можно предположить, что пониженные относительно среднеширотных значений уровни ФСГ и тестостерона определенным образом сказываются на репродуктивной функции северян, а именно, на гаметогенезе. Гаметогенез или спермогенез, главным образом, контролируется тестостероном и гипофизарным ФСГ.Для поддержания сперматогенеза требуются высокие локальные концентрации тестостерона на периферии семенных канальцев. Функционирование протоков, по которым новообразованные сперматозоиды должны пройти в семявыносящий проток, тоже требует высоких концентраций андрогена и фоллитропина.

Общеизвестно, что эндокринные взаимоотношения центра и периферии подчинены принципу "плюс-минус". Как показали результаты нашего исследования, у человека, проживающего в условиях высоких широт, нейроэндокринная регуляция активности семенников несколько отличается от общепринятых представлений: у мужчин всех групп в сывс ро- ке крови нами отмечены пониженный уровень

тестостеронам повышенное содержание Л Г относительно среднеши-ротных значений. Неоднозначные отношения между уровнем тестостерона и Л Г можно обьяснить, если рассматривать семенник как целостную функциональную систему. Сравнительно недавно были получены экспериментальные данные о том, что клетки Сертоли вырабатывают ингибиторные белки, которые подавляют стероидную чувствительность клеток Лейдига к Л Г, снижая специфическое связывание ЛГ, в результате чего происходит снижение биосинтеза тестостерона (11тег С., еЬ. а1.,1991). ФСГ воздействуя на семенные канальцы, подавляет действие ингибирующих факторов на процесс стероидогенеза т.е. подавление этих ингибиторных белков является одним из механизмов, с помощью которого ФСГ сенсибилизирует реакцию клеток Лейдига на Л Г.

Таким образом, на основании результатов нашего исследования мы склонны полагать, что воздействие комплекса климато-географи-ческих условий Заполярья Европейского Севера оказывает влияние на репродуктивную систему человека, вызывая изменения как ней-роэндокринной регуляции на уровне гипофиз-гонады, так и стероид-продуцирующей активности семенников.

Мы пытались проследить направленность изменения метаболической активности семенников у различных групп коренного населения Заполярья, имеющих различную историческую длительность проживания в условиях высоких широт. Достоверных различий в содержании тестостерона в сыворотке крови в разных группах коренных жителей нами обнаружено не было, хотя и отмечается тенденция повышения концентрации гормона по мере увеличения длительности исторического проживания популяции (табл.1.).

В группах приезжего населения Крайнего Севера удается выявить динамику приспособительного процесса в зависимости от длительности проживания в регионе. У мигрантов в первые три года после переезда в высокие широты угнетается стероидпродуцирующая функция семенников, в дальнейшем уровень тестостерона достоверно (р< 0,05) повышается (табл.1.), но остается пониженным по сравнению с значениями, выявленными для коренных жителей Заполярья.

2. Динамика уровня тестостерона у различных групп населения Севера в течение года

Нами показано наличие окологодичных ритмов содержания тестостерона в сыворотке крови у мужчин всех групп. Амплитуда сезонных колебаний содержания в крови тестостерона максимально

- И -

выражена (30 %) у мужчин ненцев, ( рис.1.). Самый высокий уровень гормона у аборигенов НАО регистрировался весной ( р<0,01), минимальный летом (р<0,01), осенью и зимой концентрация гормона находилась примерно на одном уровне.

Амплитуда колебания тестостерона у коми составила 22%. Однако, необходимо отметить, что изменение уровня андрогена в сыворотке крови у коми в течение года не является достоверными. Намечается лишь тенденция незначительного понижения уровня гормона в осенний период ( рис.2.).

У местного русского населения - лиц, родившихся и постоянно проживающих в НАО, - кривая сезонных изменений содержания тестостерона носила двухвершинный характер с максимумом в осенний сезон (р<0,05). Минимальный уровень полового гормона в этой группе северян отмечен в зимний период (р|0.05).

Единого мнения относительно пускового механизма сезонных ритмов гонадотропных и половых гормонов у человека пока не сложилось. У женЩин повышение гормональной активности яичников весной связывают с интенсивным световым воздействием (Гормональная регуляция... , 1987; Шварева Н.В., 1990), которое, как известно, играет важную роль в осуществлении половой циклики у самок млекопитающих. По нашим данным, годовая амплитуда колебания содержания в сыворотке крови тестостерона в зависимости от длительности светового дня оказалась максимально выраженой у мужчин -местных русских (44 %), минимально - у коми (14 %), ненцы заняли промежуточное положение (30 %).

Таким образом, нами были получены результаты, свидетельствующие, что смена сезонов и фотопериодов года оказывает существенное влияние на изменение гормональной активности половых желез у мужчин, при этом необходимо отметить, что степень выраженности и характер направленности эндокринных перестроек в зависимости от изменения освещенности также, как и в случае сезонности, связаны с длительностью проживания популяции на Севере.

С целью детализации влияния того или иного природного фактора на формирование годовых ритмов метаболической активности семенников у человека в условиях Заполярья мы рассматривали характер динамики концентрации гормона в крови в зависимости от смены сезонов года и изменения длительности светового дня (по фотопериодам года). У ненцев амплитуда колебания андрогена в зависимости от изменения сезонов и фотопериодов равны (30 %), т.е. реагирование эндокринной функции семенников у аборигенного населения в ответ на воздействие этих факторов равноценно. У коми амплитуда колебаний уровня тестостерона по сезонам года больше (22 %), чем

Рис. 1. Амплитуда, уровня тестостерона в крови у жителей Севера по отношению к среднегодовому значению (в %).

п ж О н Й г»

О «О

О Л X

и и

п 2

•о л

X

Л

-0 в

о 5

п п а

5 •<

5 •о

а о

О

ц в

л №

с Л я п п

^

п О

1 О Ь ? Г) ч а> ■О о

я

Р>

л

Л

Е

ю

о

■в

о

«

Л

я

"О

о

а

5

V:

2

*

£

га

а

XI

по сезонам года

НМО/1ь/л

24

22

20

18

16

14

зима весна лето осень

' " I _I_1_

_1_

12 3456 789 10 11 месяцы гола

—'— ненцы —в— коми —местные русские

по фотопериодам

ММ ОЛЬ /л

ненцы 0 коми —местные русские

амплитуда изменения гормона в различные фотопериоды (14 %). У местного русского населения наблюдается противоположная картина: глубина и степень выраженности перестроек метаболической активности семенников при смене характера освещенности в два раза выше,чем при смене сезонов года (рис.1.). Выявленные особенности годовой динамики уровня тестостерона позволяют предположить, что значительные годовые контрасты фотопериодизма являются наиболее стрессирующим фактором, воздействующим на организм коми и местных русских, поскольку существует представление, что очень низкая или чрезмерно высокая амплитуда колебаний может служить показателем несбалансированности и напряженности перестроек физиологических функций (ЬоЬЬап М., 1977).

Используя дисперсионный анализ, оценивали силу влияния смены сезонов и фотопериодов на колебания уровня тестостерона в сыворотке крови в течении года. Результаты проведенного анализа дают основание считать, что обнаруженные колебания уровня андро-гена в течении года в сыворотке крови у мужчин, жителей Заполярья Европейского Севера, главным образом, связаны с изменениями длительности светового дня (табл.3.).

Табл ица 3

Влияние смены сезонов и фотопериодов на колебания уровня тестостерона в сыворотке крови в течение года у мужчин, жителей Европейского Севера России

Фактор

Показатель силы влияния фактора

Достоверность влияния фактора

сезонность фотопериодизм

сезонность фотопериодизм

сезонность фотопериодизм

Ненцы

7,9% 28,4% Коми 7,6% 1,5%

Местные русские 3,1% 16,4%

р < 0,05 р < 0,001

р > 0,05 р > 0,05

р < 0,05 р < 0,01

3. Взаимоотношения между уровнями тестостерона и показателями липидного обмена у мужчин, жителей Севера

Нами была отмечена тенденция повышения уровня тестостерона в сыворотке крови по мере увеличения длительности проживания популяции на Крайнем Севере. В этой связи представляется интересным сопоставление уровней показателей липидного обмена с

содержанием тестостерона в плазме крови у населения Европейского Севера России (рис.3.). Результаты нашего исследования показали, что по мере увеличения "северного стажа" популяции уровень ОЛ, ОХ в сыворотке крови снижается на фоне одновременного повышения концентрации тестостерона. Одновременно с этим происходит увеличение уровня ТГ, ЛПВП, ЛПОНП+ЛПНП (р< 0,05) (рис.3.). Исходя из полученных данных и сведений литературы (Ткачев A.B. с соавт. 1992; 1994; Шварева Н.В., 1990; 1993) полагаем, что у жителей Севера с увеличением длительности проживания роль половых стероидов в регуляции метаболизма, в том числе и липидного обмена, возрастает. Действительно под таким углом зрения можно объяснить изменения в соотношении липидных фракций: у ненцев наиболее древней группы населения Севера наблюдается тенденция повышения уровня тестостерона на фоне одновременного увеличения в сыворотке крови ТГ, ЛПВП и снижения концентрации ОХ и О Л (рис.3.). Тестостерон, возможно, стимулирует метаболизм ЛПНП и способствует перераспределению ОХ между различными фракциями липопротеидов, тем самым снижая уровень ОХ в крови. Такая направленность перестройки метаболизма у ненцев, по всей видимости, является адаптивной, учитывая предположение, высказанное В.Б. Розеном с соавторами (1991), что "феминизация" некоторых видов обмена в печени у мужчин способствует развитию адаптивных реакций. Эта гипотеза нашла свое подтверждение при рассмотрении изменений, происходящих в обмене липопротеидов в результате снижения андрогенной функции у мужчин и/или введения им избыточного количества эстрогенов. В этих случаях наблюдаются сдвиги в сторону "женского" типа композиции липопротеидов плазмы крови: увеличение содержания ЛПВП, снижение коэффициента атерогенности (Розен В.Б. с соавт., 1991). Что касается местного русского населения, и, в особенности, приезжего населения Крайнего Севера, для которых процессы адаптации к жестким климато-географическим условиям еще не сформировались и находятся на начальных этапах (Ткачев A.B. с соавт. 1992) становления адекватных гормонально-метаболических отношений, ведущая роль отводится е общем гормональном балансе, как правило, гипофизарно-тиреоидно-надпочечниковому звену эндокринной системы.

В этой связи значение андрогенов в регуляции не только липидного обмена, но и обмена веществ в целом, имеют, очевидно, гораздс меньшее значение, чем стероиды надпочечникового происхождение и тиреоидные гормоны. Повышение уровня ОЛ, ОХ на фоне пониженного содержания ЛПВП, ТГ у местных русских жителей Севера скорее всего может быть связано с особенностями гормональной ре

'нмоль/л

и 20

18

16

14

ненцы

Тестостерон

■коми

ммоль/л

и.40

ммоль/л

-5.0

Местные эусские

коми

местные зусские

коми

местные русские

коми

лпвп

приезжие

приезжие

ол

ох

Рис.3. Соотношение уровней тестостерона и показателей липидного обмена в сыворотке крови у мужчин Европейского Севера России.

гуляции гомеостатических процессов. У потомков местного'русско'-го населения перестройки в характере взаимосвязи между уровнем половых гормонов и кортизола следует рассматривать в непосредственной связи с условиями формирования как органов репродуктивной системы, так и коры надпочечников. Пониженный уровень тестостерона связан с адаптивным напряжением коры надпочечников (Суханов С.Г., 1991; Ткачев A.B. с соавт., 1992). Коми занимают промежуточное положение между местными русскими жителями Заполярья и аборигенами Европейского Севера.

Таким образом, приспособление мужского организма к клима-тогеографическим условиям Европейского Севера России сопровождается понижением оптимальности гормонпродуцирующей активности гипофизарно-гонадного звена эндокринной системы по сравнению с аналогичными показателями в регионах с благоприятными для здоровья экологическими условиями. Полученные результаты исследования могут быть использованы при разработке региональных вариантов нормы гормональных показателей и критериев ада-птированности к условиям Севера с учетом пола, возраста, групп населения и времени года.

выводы

1. Функциональное состояние системы гипофиз-гонады у разных групп мужчин Европейского Севера России характеризуется пониженными уровнями тестостерона, ФСГ и повышенным содержанием Л Г в сыворотке крови по сравнению со среднеширотными значениями.

2. У мужчин разных групп коренного населения Европейского Заполярья (ненцев, коми, местных русских) не было выявлено достоверных отличий в концентрации андрогена в крови.

3. Лля мужчин приезжего населения выявлена динамика гормонпродуцирующей активности гонад: в первые три года пребывания в высоких широтах угнетается эндокринная функция семенников, в последующем уровень тестостерона повышается, однако, продолжает оставаться пониженным относительно значений, характерных для коренных жителей.

4. Выявлены внутригодовые колебания уровня тестостерона в сыворотке крови, которые, в основном, связаны с изменениями длительности светового дня.

5. Характер окологодовых ритмов андрогена у представителей различных групп коренного населения неодинаков. У ненцев секре-

ция тестостерона повышена в период нарастания длительности светового дня, у местного русского населения - в период его убывания.

6. Обнаружены отличия в соотношении между уровнем тестостерона и показателями липидного обмена у разных групп северян: у ненцев на фоне большего содержания в сыворотке крови холестерина липопротеидов высокой плотности и меньшей концентрации общего холестерина, общих лйпидов наблюдается повышенный уровень тестостерона, по сравнению с мигрантами. У приезжего населения Европейского Севера повышение уровня метаболитов липидного обмена сочетается с наиболее выраженным угнетением эндокринной функции семенников.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Ткачев А.В., Подъякова Т.С., Бойко Е.Р., Антипин И.А., Антипина Ю.В. Результаты медико-биологического обследования жителей архипелага Новая Земля в 1992 г.// Новая Земля: Тр. Морской Аркт. комплексной экспедиции,- М„ 1993. Т.2, - вып. 3,- С. 157-168.

2. Антипина Ю.В., Золкина А.Н. Сезонные изменения содержания в крови тестостерона и общего холестерина у жителей Европейского Севера. // Успехи физиологических наук, 1994.- Т.25, №1.- С. 41-42.

3. Антипина Ю.В.,Раменская Е.Б. Уровень гормонов гипофиз-гонадного звена эндокринной системы у различных групп населения Севера. //Тезисы Междунар. конф." Город в Заполярье и окружающая среда" (11-16 сентября,

1994 г., Воркута: Тез. долк.) - Сыктывкар, 1994, - С.9-10. Antipina J., Ramenskaya Б. Hormonal level of endocrine system pituitary-gonad link of various population groups of the north. //Abstracts of International Conference "Arctic town and envi- ronment", 11-16 September, Vorkuta, Komi Republic, Russia - Syktyvkar, 1994, - p. 9-10.

4. Антипина Ю.В., Ткачев А.В. Характер функциональной активности системы гипофиз-гонады у различных групп населения Европейского Севера. // Тезисы докл. 4 Всерос. конф. "Нейроэндокринология - 95", 11-13 апреля,

1995 г.,- Санкт-Петербург, - 1995,- С.9.

5. Антипина Ю.В. Возрастные изменения содержания сывороточного тестостерона у мужчин, жителей Европейского Севера России. // Тезисы докл. региональной научно-практической конф. "Проблемы оптимизации образа жизни и здоровья человека".- Санкт-Петербург. - 1995. - С. 11.

6. Антипина Ю.В., Ткачев А.В. Сезонная и фотопериодическая динамика содержания тестостерона в крови у мужчин, коренных жителей Европейского Севера России. //Тезисы докл. Съезда фиологов Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск,- 1995. - С. 14.

7. Антипина Ю.В., Ткачев А.В. Содержаике тестостерона сыворотки крови у представителей различных групп постоянного населения Европейского Севера. // Сборник науч. статей " Экологические проблемы Европейского Севера".- Екатеринбург. - 1995. (В печати).

8. Antipina J., Tkachov A. Differences between pituitary and sexual hormone level of newly arrived residents of the Russian North and of residents living in the average latitudes. //Abstracts of international Conference neuroimmune interactions and environment "Icone-95" 17-24 july 1995.- St.Petersburg.- 1995.- p.90.

9. Антипина Ю.В. Уровень гормонов гипофизарно-гонадно.й системы и структура распределения вариант в выборках лютропина., фоллитропина и тестостерона у мужчин, коренных жителей Европейского Севера России. //Тезисы докл. 1 Конф. молодых физиологов и биохимиков России 18-21 сентября 1995, - Санкт-Петербург, - 1995, - С. 16.

Заказ №155.

Ротапринт Коми НЦ УрО РАН

Тираж 100.