Возрастные особенности эндокринного статуса мужчин работников целлюлозно-бумажного комбината г. Архангельска Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК [612.43:676](470.1 1)

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭНДОКРИННОГО СТАТУСА МУЖЧИН - РАБОТНИКОВ ЦЕЛЛЮЛОЗНОБУМАЖНОГО КОМБИНАТА г. АРХАНГЕЛЬСКА*

© 2009 г. В. А. Попкова

Институт физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН, г. Архангельск

Проблема изучения здоровья актуальна, так как она рассматривает возможности адаптации организма к воздействиям различных факторов внешней среды. Важным является изучение последствий воздействия экстремальных факторов на организм человека. Особое значение приобретает это явление в отношении сотрудников, выполняющих свою работу в экстремальных производственных условиях. Для повышения надежности их деятельности необходим высокий уровень профессионального здоровья, которое представляется в виде процессов сохранения и развития регуляторных свойств организма (физической, психологической, соматической, социальной составляющих), обеспечивающих профессиональное долголетие. Поэтому адаптивные возможности организма — одно из фундаментальных свойств профессионального здоровья. Прежде всего следует определить, что адаптационные возможности — это запас функциональных резервов, которые постоянно расходуются на поддержание равновесия между организмом и средой. Состояние целостного организма определяется оптимальностью управляющих воздействий, их способностью обеспечить уравновешенность организма со средой и его адаптацию к условиям существования. Адаптационно-приспособительная деятельность требует затрат энергии и информации, в связи с чем можно говорит о «цене адаптации», которая определяется степенью перенапряжения регуляторных механизмов и величиной расходованных функциональных резервов.

Гормональные перестройки в организме рабочих направлены на мобилизацию и перераспределение энергетических и структурных ресурсов организма для преимущественного обеспечения систем, играющих важную роль в формировании устойчивой адаптации [2]. В то же время процесс оптимизации функций в дискомфортных условиях Севера сопровождается формированием компенсаторных реакций, свидетельствующих о напряжении энергетических и пластических процессов, оканчивающихся в ряде случаев развитием декомпенсации. С последней во многом связана более высокая заболеваемость северян и, как итог, сокращение продолжительности жизни [11]. Ранее было доказано, что активизация коры надпочечников у человека на Севере сочетается с модификацией функционирования системы «гипофиз — щитовидная железа», а повышенные концентрации кортизола оказывают иммуносупрессивное действие, что, возможно, является одной из причин регистрации высокого уровня иммунодефицитных состояний у населения области. Известно также, что тиреоидные гормоны повышают

*Работа поддержана грантом Администрации Архангельской области, проект № 0347, 2008 г., грантом Президиума УрО РАН, постановление № 2—3, 2008 г., грантом по Интегральному проекту фундаментальных исследований, постановление УрО РАН № 1-3, 2009 г.

Проводилось исследование возрастных адаптивных реакций эндокринной системы у мужчин, работающих на целлюлозно-бумажном комбинате (ЦБК) (65 человек) и контрольной группы мужчин (88 человек), не работающих на ЦБК. Содержание гормонов в сыворотке крови определяли методом радиоиммунологиче-ского in vitro анализа у мужчин в возрасте 22-35 и 36-50 лет. Полученные данные обработаны с использованием непараметрических критериев статистического анализа. Выявлено, что с возрастом у работников ЦБК более значимо увеличивается концентрация тироксина и тиронин-связывающего глобулина на фоне снижения уровня трийодтиронинов в отличие от контрольной группы. Отличительным признаком возрастной динамики уровней гормонов у рабочих ЦБК является снижение содержания кортизола на фоне нарастания уровней инсулина и соматотропного гормона гипофиза. Ключевые слова: гормональный профиль, целлюлозно-бумажное производство, мужчины, возрастные особенности.

основной обмен во многих тканях, увеличивают рост потребления кислорода и теплопродукции. Наличие низких уровней трийодтиронинов в сыворотке крови может являться причиной замедления умственных процессов, ослабления памяти, потери инициативности и нарушения психики. Происходит разнонаправленное смещение эндокринных показателей различных гормонов относительно общепринятых норм, что приводит к формированию специфического «северного» гормонального профиля организма человека на Севере [4]. Особенностью производства сульфатной небеленой целлюлозы является неблагоприятное воздействие производственных факторов, к которым относятся как химические (соединения серы, амины жирного ряда, углеродные аэрозоли, силикатосодержащие аэрозоли, хлор и его соединения), так и физические (повышенная температура, шум, вибрация) факторы, а также влияние психологической напряженности и физических перегрузок на организм рабочих. Комплексное воздействие всех этих факторов не может не отразиться на изменении функциональной активности эндокринной системы у лиц, работающих на целлюлозно-бумажном производстве. В связи с этим целью настоящих исследований явилось выявление адаптивных реакций эндокринной системы у мужчин, работающих на целлюлозно-бумажном комбинате в зависимости от их возрастной группы.

Материалы и методы исследования

Были обследованы 153 мужчины 22 — 50 лет, проживающие в г. Архангельске: из них 65 работающих на целлюлозно-бумажном комбинате (ЦБК) и 88 не работающих на нем (контрольная выборка). Исследования проводились в период увеличения продолжительности светового дня (февраль, март). Мужчины по возрасту разделены на 2 группы: 1-я группа — 22 — 35 лет, 2-я группа — 36—50 лет. По категориям они были распределены следующим образом: 1 категория — не работающие на ЦБК мужчины 22—35 лет, 2 категория — не работающие на ЦБК мужчины 36—50 лет, 3 категория — работники ЦБК в возрасте 22—35 лет, 4 категория — работники ЦБК 36-50 лет.

Забор крови проводили натощак с 8 до 9 часов утра из локтевой вены. Перед забором крови испытуемые находились в покое не менее 30 минут. Методом радиоиммунологического in vitro анализа [7] на установке «Гамма-800, НАРКОТЕСТ» с использованием коммерческих тест-наборов УП ХОП ИБОХ (Беларусь) определяли уровни кортизола, тиронинсвязывающего глобулина (ТСГ), тироксина (Т4,) трийодтиронина (Т3), эстрадиола, прогестерона, тестостерона, инсулина и тест-наборов Immunotech (Чехия) — содержание соматотропного гормона (СТГ) в сыворотке крови.

Статистическая обработка полученных данных проведена с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0. Для описания количественных признаков использовали описательные статистики.

В процессе обработки данных выполнено: 1) оценка параметров (медиан, процентильных интервалов) изучаемых признаков в группах; 2) сравнение категорий [6]. При проверке полученных данных на нормальность распределения выборок выяснилось, что в большинстве случаев существуют отличия распределения признака от нормального вида, поэтому применяли непараметрические критерии [12]. В данном анализе пороговое (критическое) значение уровня значимости принято равным 0,05. Тенденцией считали значение уровня значимости более 0,05, но менее 0,1. Для сопоставления двух групп по количественным признакам использован и-критерий Манна

— Уитни [6]. Вычислены медианы и процентили интервалом 10—90 % для того, чтобы исключить более редкие и выпадающие из общей массы значения концентраций гормонов. Определен процент отклонений значений гормонов от общепринятой нормы.

Результаты исследования

Данные результатов исследования уровней гормонов в сыворотке крови показали отличия в их содержании у сотрудников комбината по сравнению с не работаю-

Таблица 1

Количественные показатели уровней гормонов в сыворотке крови у не работающих и работающих на комбинате мужчин в зависимости от возраста

Показатель Категория Медиана Число наблюдений і 0 С» 1 0 р-уровень

Кортизол, нмоль/л 1 522,5 60 353,7-663,8 р1-2=0,009 Pj 3<0,001 Ар3_4=0,064

2 587,3 28 410,9-890,1

3 628,8 28 435,6-897,2

4 571,8 37 427,4-771,7

Тироксин, нмоль/л 1 115,0 59 78,0-140,0 P3-4<0,001 АР 1-2 = 0,1

2 126,3 28 72,0-145,0

3 116,5 28 96,2-128,9

4 132,0 37 104, — -148,7

л ч о 2 X Е- 1 1,89 56 2 О і 3 GO Pj 3<0,001 р2_4=0,015 Р3 4=0,032 Ар1-2=0,051

2 1,61 27 0,89-2,30

3 1,44 28 8 ,8 6 ,2

4 1,32 37 8 ,6 5 ,0

ч 2 2 2 а н 1 22,0 50 16,0-28,3 р1-3<0,001 р2 4=0,0012 Рз-4=0,014 Ар1-2=0,055

2 24,8 27 ,5 7, 2 ,0 8,

3 18,1 28 15,1-22,7

4 19,5 37 ,4 7, 2 ,2 6,

к § К 2 к? я и S S 1 22,3 11 2,6-14,8 р1-3=0,0285 P2-4<0,001 р3-4=0,046

2 8,3 21 2,5-23,5

3 15,4 28 8,1-43,1

4 20,2 36 ,5 5, 6 ,5 0,

н и я 1 0,18 58 6 ,8 0, 0, Pj 3<0,001 р2_4=0,0011

2 0,27 10 2 ,0 2 0,

3 3,20 21 0, 41 1 5 О

4 2,85 24 0,28-10,10

Примечания: Результаты статистически значимы при величине порогового значения р менее 0,05; А — тенденция, при 0,1 > р > 0,05.

щими на нем мужчинами (таблица), а также изменения данных параметров в зависимости от возраста. Наглядно эти изменения продемонстрированы на рисунках.

На рис. 1 показаны медианы содержания определяемых гормонов. Оценивая медианы содержания кортизола в крови, можно сказать, что у не работающих на комбинате мужчин с возрастом уровень кортизола увеличивается, а у сотрудников он имеет тенденцию к снижению. У 22—35-летних мужчин, работающих на ЦБК, уровень кортизола выше, чем у мужчин того же возраста, не связанных с работой на комбинате. Медианы содержания кортизола в крови не выходят за пределы общепринятых норм. Рассматривая 10—90-процентильный интервал содержания кортизола, можно отметить, что, кроме 1-й группы возраста не работающих на комбинате мужчин, у всех остальных групп данный интервал расширен и выходит за верхнюю границу нормы. Рассматривая процент отклонений значений кортизола от общепринятой нормы (рис. 2), можно отметить, что он с возрастом у мужчин разных обследуемых групп совпадает с динамикой их медиан. Так, процент значений выше нормы больше всего у 22—35-летних сотрудников, а в возрасте 36—50 лет он снижается, в то время как у лиц контрольной выборки с возрастом он повышается.

Уровень тироксина (по медиане) у 22—35 летних сотрудников и не работающих на комбинате мужчин практически одинаковый и с возрастом он увеличивается, причем у работников ЦБК увеличение более значимое. Если рассматривать 10—90-процентильный интервал, то у не работающих на ЦБК мужчин он более расширен по сравнению с сотрудниками комбината, у которых этот интервал менее широкий и смещен в сторону больших величин. У 36—50-летних работающих и не работающих на комбинате мужчин он выходит за верхнюю границу нормы. Процент отклонений тироксина за верхнюю границу нормы значимо увеличивается с возрастом у работников ЦБК.

Содержание Т3 с возрастом уменьшается как у не работников, так и работников ЦБК, однако у последних оно проявляется более значимо. Можно отметить, что у сотрудников ЦБК уровень Т3 в обеих возрастных группах ниже уровня его у мужчин контрольной выборки. Что касается 10—90-процентильного интервала, то у неработающих мужчин он существенно расширен: у 1-й возрастной группы диапазон выходит за верхнюю границу нормы, а у 2-й — в большей степени за нижнюю. У сотрудников ЦБК данный интервал смещен в сторону нижней границы нормы и у 36—50-летних мужчин выходит за ее нижнюю границу. Анализ процентов статистически значимых отклонений значений от нормы не обнаружил.

Содержание ТСГ имеет тенденцию к увеличению у 36—50-летних мужчин, не работающих на комбинате, и статистически значимо с возрастом увеличивается у сотрудников ЦБК на общем фоне более низкого содержания ТСГ у работающих мужчин. Медиана у 36—50-летних неработающих мужчин выходит за верхнюю границу нормы, в то время как у сотрудников в обеих возрастных группах они лежат ближе к нижней границе. Интервал (10—90 %) у 1-й группы возраста не работающих на комбинате мужчин существенно расширен в обе стороны, но с преобладанием значений выше границ. У 2-й возрастной группы неработающих мужчин данный интервал смещен вверх и не выходит за нижнюю границу нормы. Что касается сотрудников комбината, то у 22—35-летних мужчин 10—90-процентильный интервал выходит за нижнюю границу нормы, а у 36—50-летних смещен в большей степени за пределы верхней границы. Процент отклонений ТСГ выше нормы с возрастом увеличивается. Наибольшее число отклонений выше нормы ТСГ у не работающих на ЦБК мужчин. Значения ниже нормы у них присутствуют только в молодой группе, а у сотрудников — в обеих группах возраста.

Содержание инсулина с возрастом у работников ЦБК имеет тенденцию к увеличению. У 22 — 35-

Рис.1. Диаграммы колебаний уровней гормонов у не работающих и работающих на ЦБК мужчин в зависимости от возраста

Примечания:---------общепри-

нятые пределы, □ — не работающие на ЦБК, ^ — сотрудники ЦБК;

* — уровень значимости

0,05 > р > 0,01; ** - уровень значимости 0,01 > р > 0,001; *** — уровень значимости р<0,001; А - тенденция, уровень значимости

0,05 < р < 0,1.

летних не работающих на комбинате мужчин 10— 90-процентильный интервал смещен и выходит за нижнюю границу нормы, с возрастом он расширяется в сторону больших величин, но также выходит за нижнюю границу нормы. У сотрудников ЦБК этот интервал существенно расширен и выходит за верхнюю границу нормы, причем с возрастом он еще более увеличивается в сторону больших значений. Статистически значимых процентов отклонений от нормы не обнаружено.

Уровень СТГ у неработающих мужчин расположен у нижней границы нормы, а у сотрудников — в центре общепринятой нормы. У неработающих лиц 10—90-процентильный интервал достаточно узкий и расположен у нижней границы, в то время как у 22—35-летних сотрудников комбината он расширен до границ нормы, а у 36—50-летних — выходит за верхнюю границу. Отклонения от нормы в содержании СТГ наблюдаются только у сотрудников ЦБК, можно отметить тенденцию увеличения процента отклонения значений выше нормы с возрастом.

Обсуждение результатов

В предыдущем исследовании [5] нами были выявлены некоторые особенности эндокринного статуса сотрудников ЦБК, у которых содержание кортизола, тироксина, инсулина и СТГ в сыворотке крови оказалось выше, чем у не работающих на комбинате мужчин, а уровни Т3, ТСГ, прогестерона — ниже.

С увеличением возраста наблюдается обратная картина содержания кортизола: у не работающих на комбинате мужчин уровень его увеличивается, в то время как у сотрудников становится меньше. Снижение продукции кортизола во 2-й группе возраста у сотрудников может соответствовать одной из фаз развития стресса — стадии резистентности. Исследованиями установлено, что на первом этапе адаптации к небла-

Кортизол Тнро кснн

45 Г ***1 30 ---------------*3--1 23

.. ___________39,2_______ 24,9 20

гоприятным условиям активизируется гормональный компонент симпатико-адреналовой системы, который свидетельствует о развитии в организме потенциальных возможностей, способных реализоваться при неблагоприятной ситуации или чрезвычайных воздействиях факторов внешней среды [10]. Повышенная функциональная активность коры надпочечников с проявлением более высоких концентраций уровня кортизола в возрасте 22—35 лет свидетельствует, вероятно, о приспособительной реакции к неблагоприятным факторам производства в данной группе возраста. С увеличением возраста сотрудников и, таким образом, с увеличением времени действия производственных факторов ведущая роль глюкокортикоидов по-прежнему сохраняется, но содержание их в крови снижается [3] и медиана значения его становится практически равной медиане не работающих на комбинате мужчин такого же возраста.

Важная роль в перестройке метаболизма при новых производственных условиях принадлежит тиреоидной регуляции. Выявлено увеличение с возрастом содержания тироксина у неработающих и работающих мужчин. Ранее было установлено, что у северян наблюдаются признаки напряжения системы «гипофиз — щитовидная железа», проявляющиеся повышением уровня тироксина и ТСГ по сравнению со среднеширотной нормой [9]. Отмечалось повышение концентраций тироксина в крови с увеличением северного стажа [1, 8, 9], авторы объясняют это стремлением организма поддерживать высокий уровень йодтиронинов, учитывая, что они индуцируют синтез митохондриальных белков, индукция синтеза белка под влиянием тироксина имеет общеадаптационное значение. То есть наблюдаются сходные реакции как при увеличении времени воздействия неблагоприятных климатических условий Севера, так и при действии производственных условий.

ТриЗодтнронин

21

7'

**1 |

**з

Д2

10

5

* %

*1 ТСГ

1 1

Ю.7

6.8

1 : ■ >

70

- 44

***2 **1 10.7 1«

% 1

□ - 1 |

: ¡8 г *7,2

Инсулин

СТГ

ж.

18.9

Рис. 2. Процент отклонений от общепринятой нормы уровней гормонов у не работающих (1, 2) и работающих (3, 4) на ЦБК мужчин Примечания: □ — процент отклонения значений выше нормы у контрольной группы, Н — процент отклонения значений ниже нормы у контрольной группы, ш — процент отклонения значений выше нормы у работников ЦБК,

и — процент отклонения значений ниже нормы у работников ЦБК;

* — уровень значимости

0,05 > р > 0,01; ** - уровень значимости 0,01 > р > 0,001; *** — уровень значимости р < 0,001; А — тенденция, уровень значимости

0,05 < р < 0,1.

Существует мнение, что при резком изменении условий внешней среды при мобилизации адаптивных гормонов изменения метаболизма определенное время могут носить несбалансированный характер. Из этого хаоса постепенно под давлением факторов среды формируются (отбираются) те направленные изменения, которые и составляют в конечном итоге основу долговременной адаптации [9]. Некоторые авторы отмечают, что если в острую фазу адаптации доминирует функция симпатико-адреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем, то не исключено, что в процессе перехода к долговременной адаптации важное место принадлежит инсулину. Снижение концентраций инсулина в крови авторы рассматривают как целесообразный механизм перехода на новый уровень регуляции, при котором необходимый метаболический эффект достигается при обычном или несколько повышенном содержании глюкокорти-коидов, что позволяет использовать дополнительные резервы надпочечников при действии на организм чрезвычайного раздражителя на фоне хронического напряжения [9]. В это время у сотрудников комбината наблюдается совершенно обратная картина: с увеличением возраста концентрация кортизола уменьшается на фоне повышения уровня инсулина.

Список литературы

1. Виру А. А. Механизм общей адаптации / А. А. Виру // Ус пехи физиологических наук. — 1980. — Т. 18, № 4. — С. 27—46.

2. Некоторые показатели здоровья в высоких широтах (архипелаг Шпицберген) / А. В. Ткачев, Е. Р Бойко, Е. Б. Раменская и др. — Сыктывкар, 1993. — 24 с.

3. Панин Л. Е. Проблемы острого и хронического стресса / Л. Е. Панин // Острый и хронический стресс. — Сыктывкар, 1986. — С. 7—11.

4. Пределы содержания гормонов в сыворотке крови у мужчин / Е. В. Типисова, А. В. Ткачев, Л. В. Поскотинова и др. // Пределы физиологического колебания в периферической крови метаболитов, гормонов, лимфоцитов, цитокинов и иммуноглобулинов у жителей Архангельской области. — Архангельск, 2005. — С. 19—24.

5. Попкова В. А. Специфика эндокринного профиля работников целлюлозно-бумажного производства г. Архангельска / В. А. Попкова, Е. В. Типисова, Ю. Ю. Юрьев // Экология человека. — 2009. — № 3. — С. 26—30.

6. Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STAПSTICA / О. Ю. Реброва. — М. 2006. — 310 с.

7. Таранов А. Г. Диагностические тест-системы (радио-иммуный и иммуноферментный методы диагностики) / А. Г. Таранов. — М. : Издатель Мокеев, 2002. — 288 с.

8. Ткачев А. В. Гормонально-метаболические показатели у жителей Заполярья в зависимости от длительности светового дня / А. В. Ткачев, Е. Б. Раменская, Е. Р. Бойко // Молекулярные и клеточные основы кислотно-основного и температурного гомеостаза. — Сыктывкар, 1990. — С. 102.

9. Ткачев А. В. Современные представления о влиянии климата Севера на эндокринную систему у человека / А. В. Ткачев, И. М. Кляркина // Физиологические закономерности гормональных, метаболических, иммунологических изменений в организме человека на Европейском Севере : Труды Коми научного центра УрО РАН. — Сыктывкар, 1997. - № 152. - С. 6-17.

10. Ткачев А. В. Эндокринная система человека на Севере / А. В. Ткачев, С. Г. Суханов // Адаптация и резистентность организма на Севере (физиолого-биохимические механизмы) : Труды Коми научного центра УрО АН СССР

— Сыктывкар, 1990. — № 115. — С. 5-18.

11. Эндокринная система и обмен веществ у человека на Севере / А. В. Ткачев, Е. Р. Бойко, З. Д. Губкина и др. - Сыктывкар : Коми научный центр УрО РАН, 1992. - 152 с.

12. Юнкеров В. И. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований / В. И. Юнкеров, С. Г. Григорьев. - СПб. : ВМедА, 2005. - 292 с.

ENDOCRINE STATUS AGE FEATURE AT ARCHANGELSK PULP-AND-PAPER INDUSTRY WORKMEN

V. A. Popkova

Institute of Environmental Physiology Ural Branch RAS, Archangelsk

The specific of endocrine system age adaptive answering at pulp-and-paper industry workmen (65 person) and control group (88 person) were analyzed. The serum hormones were detected by radioimmunoassay in vitro at men 22-35 and 36-50 years. The findings were processed by nonparametric statistic. It’s revealed that thyroxin and thyroxin-binding-hormone increases but triiodothyronine decreases at different age workmen group in contrast to control group. The character of hormone age changes at workmen is cortisol decreasing against the background of insulin and somatotropin increasing.

Key words: endocrine status, pulp-and-paper industry, workmen, age feature.

Контактная информация:

Попкова Виктория Анатольевна - аспирант, младший научный сотрудник Института физиологии природных адаптаций Уральского отделения РАН

Адрес: 163061, г. Архангельск, пр. Ломоносова, д. 249

Тел. (8182) 28-67-14, факс (8182) 65-29-95

E-mail: [email protected]

Статья поступила 06.05.2009 г.