Сезонные особенности функциональной активности эндокринных систем у жителей гор

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 599.323: 612.275.1                              

Физиологические системы здоровых людей чутко реагируют на сезонные колебания геофизических факторов. Изменения функционального состояния организма в зависимости от периодов года в основном связаны с температурой окружающей среды, со световым режимом и другими факторами [1, 9]. Влияние сезонных изменений экологических условий особенно выражено на территориях, где отмечаются резкие изменения погодных условий в разные сезоны года. Поэтому исследование жителей высокогорного района с резкоконтинентальным климатом, который отличается большими температурными и барометрическими различиями между зимними и летними месяцами, выраженными сезонами года представляет научный интерес.

В литературных источниках сведения об изменениях концентрации гормонов у человека в зависимости от сезонов и светового режима года крайне немногочисленны. Такие исследования в основном проводились у людей, проживающих в условиях высоких широт Крайнего Севера [7]. Представлены сравнительно немногочисленные данные об оценке особенностей функционального состояния организма с учетом его сезонных изменений условий среды обитания.

Материал и методы исследования

Своеобразные климатогеографических условий горных регионов вызывают в зависимости от сезонов года определенные изменения всего комплекса эндокринных реакций организма. Поэтому были рассмотрены сезонные колебания функционального состояния эндокринных систем у жителей, проживающих на высоте 2800 м над у. м. Для выяснения возможных особенностей сезонных изменений гормонального профиля у постоянных жителей, были выделены два сезона года: зимнее и летнее времена. Объектом исследований явились коренные жители Атбашинского района Нарынской области Кыргызстана, практически здоровые люди от 18–55 лет.

Определяли уровень тиреоидных гормонов, ТТГ, кортизола, катехоламинов и половых гормонов в плазме периферической крови методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием стандартных тест-наборов (Россия). Полученные данные подвергались статистической обработке с применением критерия Стьюдента.

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты исследования гормонального метаболизма у здоровых жителей-мужчин в плазме крови в разные сезоны (летом и зимой) года представлены на Рисунке 1. Как видно из представленных данных, в условиях высокогорья существует сезонная изменчивость функциональной активности гипофизарно-тиреоидной системы у практически здоровых мужчин. Так, в зимнее время уровень трийодтиронина повышен при незначительном изменении в сторону снижения тироксина и тиреотропного гормона аденогипофиза по сравнению с летними месяцами. При этом угнетение деятельности коры надпочечников в зимнее время отражено в изменениях содержания кортизола. Уровень норадреналина и дофамина значительно повышается в зимнее время, при незначительном снижении других нейромедиаторов адреналина и серотонина. Содержание полового гормона тестостерона оказалось незначительно повышенным в проведенных зимой исследованиях [8].

Сезонные изменения функциональной активности щитовидной железы в зимнее время приводит к повышению метаболизма, поскольку ритмические изменения секреции тиреоидных гормонов и биохимических показателей взаимосвязаны [3]. При этом в приведенных исследованиях не обнаружена четкая взаимосвязь функционального состояния щитовидной железы с атмосферным давлением и температурой окружающей среды.

Повышенное содержание Т3 в зимнее время при незначительном понижении уровня тироксина показывает сдвиг соотношения циркулирующего Т3 и Т4 в сторону преобладания трийодтиронина. Подобные изменения позволяют организму обходиться меньшим количеством тиреоидных гормонов [6, 13].

■ лето ■ зима

Т4, нмоль/л    Кортизол, нмоль/л

■ лето ■ зима

А, мкг/л         НА, мкг/л

Д, мкг/л      Серотонин, мкг/л

■ лето ■ зима

Рисунок. Сезонные колебания гормонального профиля мужчин высокогорцев (2800 м). По оси абсцисс — секреция гормонов по сезонам, по оси ординат — уровень гормонов

В исследуемом горном регионе в зимнее время температура окружающей среды значительно ниже, чем летом, и оказывает дополнительное влияние на функциональное состояние эндокринных систем после гипоксии. Компенсаторно-приспособительные изменения при воздействии низкой температуры среды запускаются с участием катехоламинов, которые расщепляя жиров и углеводов, мобилизуют энергетические запасы, увеличивают продукцию тепла и суживают сосуды поверхности тела. Взаимодействуя с катехоламинами гормоны щитовидной железы, активируют метаболические процессы, также повышают теплообразование [11], влияя на процессы окислительного фосфорилирования, усиливают «калоригенный» эффект катехоламинов, а также активируют секрецию АКТГ и глюкокортикостероидов [10].

Изменение содержания тестостерона у мужчин-жителей гор показывает, что его уровень увеличен в зимнее время, при понижении температуры окружающей среды и сокращении светового дня. Имеющиеся данные, посвященные изучению годовой динамики уровней гормонов системы «гипофиз-гонады» противоречивы. По некоторым исследованиям, у взрослых людей отмечены существенные сезонные изменения половых стероидов [5, 12]. Максимальные концентрации общего тестостерона наблюдается в декабре-феврале, а минимальные в июне. Минимальные уровни свободного тестостерона отмечается в августе, а максимальные в декабре, т. е. наибольшие уровни тестостерона выявлены в месяцы с коротким световым днем. По данным других исследований [5, 14–15], окологодовые изменения выделений половых стероидов показывает противоположные результаты. Если максимальные концентрации этих гормонов отмечается в июне, то минимальные — в декабре-январе.

Колебания уровня исследуемых гормонов в периферической крови у коренного населения высокогорья подчиняются изменениям не только сезонов года, а также длительности светового дня. Относительное понижение уровня кортизола связано с уменьшением продолжительности светового дня [4], которое обусловливает сокращение двигательной и трудовой активности (по сравнению с весенним и летним периодами года) мужчин-горцев.

На сегодняшний день существуют данные (в том числе и полученные опытным путем), которые показывают влияние светового режима на выделение половых гормонов у человека [2]. Изменения секреции тестостерона в течение года, главным образом, связаны со сменой продолжительности светового дня.

Заключение

Таким образом, полученные нами данные показывают, что разные сезоны года, продолжительность светового дня, также изменение температуры окружающей среды может оказать существенное влияние на динамику гормонального профиля мужчин, при этом необходимо отметить, что степень выраженности и характер направленности изменений эндокринных систем связаны со сроком проживания в условиях высокогорья.

Влияние сезонных изменений климатогеографических факторов особенно выражено в условиях высокогорья, резко-континентальный климат, которого характеризуется выраженными сезонами года, а также большой годовой вариабельностью солнечной активности. Преобладание образования Т3 позволяет организму обходиться меньшим количеством тиреоидных гормонов. Угнетение деятельности коры надпочечников, наблюдаемое в зимнее время, обусловлено уменьшением нарастания и продолжительности светового дня. Уровень норадреналина, дофамина и тироксина, увеличивающееся в зимнее время, при понижении адреналина и серотонина отражает влияние температуры среды.