Гормонально-метаболические изменения у лиц с различной устойчивостью к стрессу

Вестник гигиены и эпидемиологии

Том 4, №2, 2000 © ДонДМУ

УДК 612.43:591.147:159.938

Л.Н. Ткаченко, В.М. Валуцина, Е.А. Асланова, В.М. Куляс, Г.С. Передерий, Е.Г. Ладария, Е.В. Мирная, Л.С. Мехова ГОРМОНАЛЬНО–МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ У ЛИЦ С РАЗЛИЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ЭМОЦИОНАЛЬНО-БОЛЕВОМУ СТРЕССУ Донецкий государственный медицинский университет им. М. Горького, Украина НИИ медико-экологических проблем Донбасса и угольной промышленности, г. Донецк, Украина Донецкая областная клиническая больница профзаболеваний, Украина

Развитие современного общества открывает пути и возможности в совершенствовании взаимоотношений человека и природной среды. Особое значение приобретает исследование проблемы нейрофизиологической и психоэмоциональной адаптации человека к новой микрои макросреде, к ее усложняющейся структуре, ускоряющимся темпам жизни, возрастающему объему информации, разнообразным психоэмоциональным нагрузкам [11]. Длительные психоэмоциональные нагрузки изменяют гормональный фон организма. Гормоны оказывают непосредственное влияние на функциональное состояние органов, клеток, внутриклеточный метаболизм. Эти изменения могут быть кратковременными и устраняться работой гомеостатических систем или длительными, когда организм переходит на новый уровень гомеостаза. В таких условиях возникает возможность развития преморбидных состояний [6]. Изучение биохимических перестроек организма в процессе адаптации к длительным стрессогенным нагрузкам представляет интерес для понимания всей сложности механизмов адаптивного поведения человека в экстремальных условиях деятельности. Цель исследования – изучить гормональнометаболические изменения у горнорабочих

угольных шахт с различной устойчивостью к эмоционально-болевому стрессу. Материал и методы В исследовании приняли участие рабочие угольных шахт в возрасте от 30 до 40 лет. Всего обследовано 86 горнорабочих, профессиональная деятельность которых сопряжена со значительным психоэмоциональным напряжением организма. Контрольную группу составили мужчины (60 чел.) аналогичного возраста, не работающие в экстремальных условиях производства. Эмоциональный стресс моделировали с помощью двигательного теста на координометре Руппа. В первой части эксперимента координометрия проводилась без болевого раздражения, когда испытуемые должны были с помощью двух ручек провести щупом по фигурной дорожке и совершить при этом как можно меньше ошибок. Затем процедура координометрии повторялась, но за каждую ошибку следовало “наказание” ударом электрического тока, равного по силе утроенной реобазе. Во время выполнения теста регистрировали количество допущенных ошибок (m) и общее время выполнения теста (to). По этим показателям рассчитывали эмоциональную устойчивость (У): У=1/(m/50+to/500), где 50 - максимально возможное число ошибок; 500 - максимальное время работы на координометре [2]. Для разделения горнорабочих по эмоциональной устойчивости использовали метод процентилей [9]. Вначале по У испытуемых ранжировали, а затем от начала и конца ранжированного ряда отбирали по 25%. Таким образом, в 1 группу вошли 22 человека с низкой и во 2 – столько же с высокой эмоциональной устойчивостью. О гормонально-биохимическом статусе обследованных судили по состоянию гипофизарно-надпочечниковой и симпато-адреналовой систем, функционированию щитовидной и половых желез, а также процессам липидного обмена. Активность гипофизарно-надпочечниковой системы, щитовидной и половых желез оценивали по содержанию в плазме крови адренокортикотропного (АКТГ), соматотропного (СТГ), тиреотропного (ТТГ), фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего гормонов (ЛГ), кортизола, альдостерона, тироксина и

170

Кореспонденція: Л.М. Ткаченко, Донецький мед. університет, пр. Ілліча 16, Донецьк, 83003, Україна

Реферат. В исследовании принимали участие рабочие угольных шахт в возрасте от 30 до 40 лет. Всего обследовано 86 горнорабочих, профессиональная деятельность которых сопровождается значительным психоэмоциональным напряжением организма. Контрольную группу составили мужчины (60 чел) аналогичного возраста, которые не работали в экстремальных условиях производства. Изучали секреторную активность передней доли гипофиза, щитовидной и половой желез, минерало- и глюкокортикоидную функцию надпочечников, состояние симпато-адреналовой системы и процессов липидного обмена. Установлено, что у горнорабочих экстремальные условия труда обусловливают функциональное напряжение как центральных, так и периферических механизмов гуморальной регуляции функций. У них повышена секреция АКТГ и ЛГ и снижена – ТТГ и ФСГ; увеличен выброс в кровь тестостерона и альдостерона; усилены процессы липидного обмена. У лиц с низкой устойчивостью к эмоциональному стрессу наблюдается активация в покое лютеотропной функции аденогипофиза, увеличение секреции андрогенов и интенсификация процессов перекисного окисления липидов. Симпато-адреналовая реакция на стрессогенный фактор характеризуется более значительным выбросом адреналина, чем норадреналина.

Ключевые слова: гормоны, эмоциональный стресс

липидный

обмен,

тестостерона. Уровни гормонов определяли радиоиммунологическими методами с помощью набора реактивов ИБХ АН БССР и фирмы СЕА-РЕ-ОР (Франция). Активность симпато-адреналовой системы изучали в покое и во время моделирования эмоционально-болевого стресса. О состоянии системы в покое судили по концентрации адреналина и норадреналина в суточной моче [5], а во время тестирования – в порционной, которую собирали за 1 час до начала эксперимента и через 30 мин после его окончания. Состояние липидного обмена оценивали по содержанию в сыворотке крови общего холестерина (ХС), β-липопротеидов, триглицеридов (ТГ), а также продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ): диеновых коньюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА). Результаты исследования обрабатывали с помощью прикладных программ STATGRAPH. Достоверность различий находилась по t-критерию Стьюдента. Результаты и обсуждение Исследования показали, что гормональный и биохимический статус горнорабочих угольных шахт в целом значительно отличался от такового лиц, не работающих в экстремальных условиях производства. У горнорабочих повышена адренокортикотропная и лютеотропная активность аденогипофиза и снижен секреторный выброс тиреотропного и фолликулостумулирующего горомонов. Из табл.1 видно, что содержание АКТГ и ЛГ превышали аналогичные показатели контрольной группы почти в 2 раза, и в 3,8 и 1,8 раза были снижены уровни ТТГ и ФСГ. В состоянии периферического звена эндокринной системы наблюдалось усиление деятельности половых желез, минералокортикоидной функции коры надпочечников и его мозгового слоя. На это указывало повышенное содержание тестостерона, альдостерона и катехоламинов. Не выявлено изменений в состоянии щитовидной железы. Все это говорило о том, что экстремальные условия труда угольных шахт обусловливают функциональное напряжение как центральных, так и периферических механизмов гуморальной регуляции функций организма горнорабочих. При анализе материала обращало на себя внимание отсутствие полной аналогии между изменением уровней АКТГ и кортизола. Это не согласуется с концепцией об исключительной зависимости секреции глюкокортикоидов от активности аденогипофиза. Надо сказать, что аналогичные результаты получены и в ряде других работ [1, 3]. Высказывается предположение, что на глюкокортикоидную функцию надпочечников, кроме аденогипофиза, влияют симпато-адреналовая система и регуляторы негормональной природы. В состоянии липидного обмена наблюдалось переключение организма на "жировой" этап энергетического обеспечения и компенсаторное усиление активности антиоксидантной системы, направленное на стабилизацию клеточных мембран [7]. Об этом свидетельствовало увеличение содержания в сыворотке крови холестерина и триглицеридов при параллельном снижении уровня продуктов перекисного окисления липидов: малонового диальдегида и диеновых коньюгатов (табл. 2). Представляли интерес данные о нейрогормональном статусе горнорабочих, различаю-

Таблица 1. Показатели гормонального статуса горнорабочих угольных шахт (X±Sх) Контроль

Горнорабочие

АКТГ, нг/л

39,9 ± 3,8

63,9 ± 4,6*

СТГ, МЕ/л

0,46 ± 0,05

0,51 ± 0,03

ТТГ, мМЕ/л

4,75 ± 0,34

1,26 ± 0,21*

ЛГ, МЕ/л

6,30 ± 0,65

13,00 ± 0,94*

ФСГ, МЕ/л

5,50 ± 0,26

3,10 ± 0,20*

Тироксин, нмоль/л Тестостерон, нмоль/л Кортизол, нмоль/л Альдостерон, нг/л Адреналин, нмоль/сут Норадреналин, нмоль/сут

144,2 ± 13,0

154,6 ± 15,2

18,8 ± 1,80

26,3 ± 2,3*

700,6 ± 48,2

668,3 ± 31,4

Показатели

145,6 ± 13,9 229,5 ± 16,7* 33,7 ± 4,1

51,3 ± 5,2*

115,3 ± 11,2 178,1 ± 14,6*

Примечание: * - достоверность различий относительно контрольной группы при р < 0,05 щихся по устойчивости к эмоциональному стрессу. У лиц с низкой эмоциональной устойчивостью адренокортикотропная активность аденогипофиза была ниже, чем в группе с высокой устойчивостью, а лютеотропная активность, напротив, выше. Из табл. 3 следует, что у первых концентрация АКТГ в сыворотке крови меньше относительно группы сравнения в 1,6 раза, тогда как уровень ЛГ во столько же раз превышал таковой рабочих с высокой устойчивостью. Повышенная секреция ЛГ сопровождалась закономерным увеличением синтеза тестостерона, содержание которого в крови было больше, чем у лиц второй группы, на 44 % (Р< 0,05). По соматотропной и фолликулотропной активности группы не различались. Не выявлено также различий по состоянию в покое симпато-адреналовой системы. Таким образом, основная особенность гормонального статуса лиц с низкой устойчивостью к эмоционально-болевому стрессу заключалась в повышенном содержании в плазме крови гормонов, ответственных за состояние и регуляцию половой функции (ЛГ и тестостерона). Надо полагать, что именно этот фактор, помимо прочих, обусловливал снижение эмоциональной устойчивости и неадекватные поведенческие реакции горнорабочих в условиях опасности. Возможно, это объясняется тем, что рецепторы андрогенов широко представлены в структурах лимбической системы головного мозга, обеспечивающих появление эмоций [8, 10], и тесно связаны с активностью правого полушария, где зарождаются эмоции отрицательного генеза [13].

171

Таблица 2. Состояние липидного обмена у горнорабочих угольных шахт (X±Sх) Показатели

Контроль

Холестерин, ммоль/л Триглицериды, ммоль/л Β-липопротеиды, г/л Диеновые коньюгаты, нмоль/мг Малоновый диальдегид, ммоль/л

Горнорабочие

3,60 ± 0,25 5,50 ± 0,31 0,70 ± 0,04 2,50 ± 0,19 1,1 ± 0,2

0,9 ± 0,1

6,1 ± 0,4

3,6 ± 0,2*

8,9 ± 0,6

3,6 ± 0,4*

Примечание: * - достоверность различий относительно контрольной группы при р < 0,05 Особенности выявлялись и в симпатоадреналовом обеспечении эмоциональноболевого стресса. В обеих группах угроза ˝наказания˝ вызывала повышение экскреции катехоламинов с мочой, что не противоречит факту активации симпатической нервной системы при действии негативных эмоциогенных факторов. Однако, у лиц с высокой эмоциональной устойчивостью наблюдалась ситуация физиологической мобилизации организма, о чем свидетельствовало более значительное увеличение (в 2,9 раза р< 0,001) концентрации норадреналина в моче. По мнению [12], такая Таблица 3. Гормональный статус лиц с низкой (1) и высокой (2) эмоциональной устойчивостью (X±Sх) Признаки АКТГ, нг/л СТГ, МЕ/л ТТГ, мМЕ/л ЛГ, МЕ/л ФСГ, МЕ/л Тироксин, нмоль/л Тестостерон, нмоль/л Кортизол, нмоль/л Альдостерон, нг/л Адреналин, нмоль/сут Норадренлин, нмоль/сут

Группы наблюдения 1 2

L.N. Tkachenko., V.M.Valuzina, Y.A. Aslanova, V.M. Kulays, G.S. Perederiy, Y.G. Ladarya, Y.V. Mirnaya, L.S. Myekhova Hormone-metabolic Changes of People with Different Steadiness to the Emotional-Painful Stress Workers of coal miners (age 30-40) took part in this investigation. 86 coal miners were examined whose work was connected with the considerable psycho-emotional tension of organism. The control group was formed from men (60 people) of the same age, who didn’t work at the extreme conditions of manufacture. The secretory activity of the pituitary body, thyreoid gland and testicle gland, mineral- and glucocorticoid function of adrenal, condition of sympato-adrenal system and processes of lipides exchange were studied. It was determined that extreme conditions of work cause the functional tension of both central and peripheric mechanisms of humoral regulation of functions of coal miners. They have high secretion of AKTH and LH and low secretion of TTH and FSH; the landing of testosterone and aldosterone into blood has been increasing; processes of lipides exchange have been intensifying. The strengthening in the peace of luteotropic function of adrenohypophysis is to be observed under the low steadiness to the emotional stress, the increase of the secretion of androgen and intensification of processes of peroxidated oxidation of lipides. Sympato-adrenaline reactions to the stressgenic factor is characterized by more considerable landing of adrenaline, then noadrenaline. (Vestn. Hyg. Epidemiol. – 2000. – Vol.4, №2. – P.170-173). Key words: hormone, change of lipids, emotional stress

50,0 ± 4,3

77,8 ± 5,1*

0,55 ± 0,04

0,47 ± 0,01

1,12 ± 0,20

1,39 ± 0,24

16,2 ± 1,4

9,8 ± 1,1*

3,9 ± 0,22

3,1 ± 0,25

155,0 ± 14,6

154,2 ± 15,9

30,9 ± 2,4

21,4 ± 1,8*

731,4 ± 45,7

605,1 ± 30,2

244,3 ± 15,3

215,1 ± 14,9

78,3 ± 6,6

69,7 ± 4,3

Л.М. Ткаченко, В.М. Валуцина, О.А. Асланова, В.М Куляс, Г.С. Передерій, О.Г. Ладарія, О.В. Мирна, Л.С. Мехова

229,3 ± 24,2

187,5 ± 13,1

Гормонально-метаболічні зміни у осіб з різною толерантністю до емоційно-больового стресу

Примечание: * - достоверность различий между группами при р < 0,05 реакция может рассматриваться как благоприятный прогностический признак адаптации к эмоциональному напряжению. У рабочих с

172

низкой эмоциональной устойчивостью регистрировался выраженный выброс адреналина (в 4,1 раза, Р