Гормональные показатели слюны и крови участников морской 21-суточной арктической экспедиции

Введение. Актуальным является изучение адаптационных изменений у участников морской арктической экспедиции, позволяющих в течение определённого времени поддерживать устойчивую работоспособность, необходимую для выполнения различных профессиональных задач.

Цель исследования — выявить динамику гормональных показателей в пробах слюны и сыворотки крови участников экспедиционной группы, временно приезжающих работать в экстремальные условия Арктики.

Материалы и методы. Обследованы 40 человек — участников экспедиции «Арктический плавучий университет»: 24 женщины и 16 мужчин в возрасте от 19 до 56 лет (Ме=26 лет). Сбор утренней и вечерней слюны осуществлён в начале, в середине и в конце 21-дневного рейса. Отбор крови проводился утром натощак в начале и в конце экспедиции. Определены уровни кортизола, дегидроэпиандростерона и тестостерона методом иммуноферментного анализа.

Результаты. Концентрация утреннего саливарного кортизола максимальна в начале рейса как у мужчин (32,2 нмоль/л), так и у женщин (31,8 нмоль/л), далее она значимо снижается к окончанию экспедиции (8,2 и 8,7 нмоль/л соответственно). Для вечернего уровня кортизола показана обратная динамика: максимальные значения в конце маршрута по сравнению с началом у мужчин (6,6 против 1,4 нмоль/л) и женщин (5,5 против 1,7 нмоль/л). Содержание утреннего и вечернего дегидроэпиандростерона максимально у женщин в начале экспедиции, далее снижается к концу рейса (1,52 и 0,91 нмоль/л для утренней концентрации, р<0,0001; 0,35 и 0,21 нмоль/л — для вечерней, р=0,013), у мужчин значимо не изменяется. Уровень тестостерона повышается в середине рейса, более значимо у женщин (0,26 против 0,05 нмоль/л, р<0,0001). Содержание сывороточных концентраций гормонов значимо не изменяется кроме уровня дегидроэпиандростерона у мужчин, уровень которого снижается к концу маршрута (47,6 против 65,4 нмоль/л, р=0,038).

Ограничения исследования. Отсутствовала возможность измерить фоновые значения показателей до рейса у большинства участников, что, безусловно, имело бы большую ценность.

Заключение. Содержание гормонов в слюне, а не в сыворотке, является информативным показателем, отражающим гормональные изменения в организме участников арктической экспедиции, связанные с наличием острого стресса, обусловленного природными факторами и специфическими условиями работы. Повышение вечернего уровня кортизола и тестостерона указывает на нарушение их циркадианной динамики и возможное развитие десинхроноза у членов экспедиции к концу рейса. Повышение дегидроэпиандростерона в начале рейса и тестостерона с середины рейса может указывать на их адаптивную и нейропротекторную роль в условиях воздействия комплекса стрессовых условий экспедиции и повышенных умственных нагрузок.

Этика. Исследование проведено с соблюдением этических норм (протокол № 2 заседания Этического комитета ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н.П. Лавёрова» Уральского отделения РАН от 06.06.2024).

Участие авторов:
Елфимова А.Э. — концепция и дизайн исследования, сбор и обработка материала, написание текста, редактирование;
Патявина О.И. — сбор и обработка материала, статистическая обработка данных;
Зябишева В.Н. — обработка материала, написание текста;
Типисова Е.В. — концепция и дизайн исследования, редактирование.

Благодарности. Авторы выражают благодарность проекту «Арктический плавучий университет», участникам настоящего исследования, без которых оно бы не состоялось.

Финансирование. Исследование проведено при финансовой поддержке проекта № 124052300054-6 в рамках Соглашения МИНЭКОНОМПРОМНАУКИ АО № 8 от 17.04.2024.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 06.03.2025 / Дата принятия к печати: 19.03.2025 / Дата публикации: 07.04.2025

1. Van der Meij L., Gubbels N., Schaveling J., Almela M., van Vugt M. Hair cortisol and work stress: Importance of workload and stress model (JDCS or ERI). Psychoneuroendocrinology. 2018; 89: 78–85. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2017.12.020

2. Klinge C.M., Clark B.J., Prough R.A. Dehydroepiandrosterone research: past, current, and future. Vitam. Horm. 2018; 108: 1–28. https://doi.org/10.1016/bs.vh.2018.02.002

3. Тюзиков И.А. Дегидроэпиандростерон у мужчин: потенциальные физиологические эффекты с позиции доказательной медицины. Эффектив. фармакотерапия. 2020; 16(20): 44–51. https://elibrary.ru/cfsphp

4. Kamin H.S., Kertes D.A. Cortisol and DHEA in development and psychopathology. Horm. Behav. 2017; 89: 69–85. https://doi.org/10.1016/j.yhbeh.2016.11.018

5. Dutheil F., de Saint Vincent S., Pereira B., Schmidt J., Moustafa F., Charkhabi M. et al. DHEA as a Biomarker of Stress: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front. Psychiatry. 2021; 12: 688367. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2021.688367

6. Kutlikova H.H., Babková Durdiaková J., Wagner B., Vlček M., Eisenegger Ch., Lamm C. et al. The effects of testosterone on the physiological response to social and somatic stressors. Psychoneuroendocrinology. 2020; 117: 104693. https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2020.104693

7. Засимова Е.З. Гольдерова А.С., Колосова О.Н. Метаболические предикторы, характеризующие напряжение адаптационных систем организма плавсостава в условиях длительного рейса. International Journal of Medicine and Psychology. 2024; 7(1): 134–146. https://elibrary.ru/otfmoh

8. Еременко В.В., Абушкевич В.Г., Абушкевич Т.Н., Потягайло Е.Г. Взаимосвязь между уровнем стрессоустойчивости и концентрацией тестостерона в крови здорового мужчины. Кубан. науч. мед. вестн. 2014; (6): 29–33. https://elibrary.ru/tgkyjl

9. Bozovic D., Racic M., Ivkovic N. Salivary cortisol levels as a biological marker of stress reaction. Med Arch. 2013; 67(5): 374–7. https://doi.org/10.5455/medarh.2013.67.374-377

10. Papacosta E., Nassis G.P. Saliva as a tool for monitoring steroid, peptide and immune markers in sport and exercise science. J Sci Med Sport. 2011; 14(5): 424–34. https://doi.org/10.1016/j.jsams.2011.03.004

11. Izawa S., Sugaya N., Shirotsuki K., Yamada K.C., Ogawa N., Ouchi Y. et al. Salivary dehydroepiandrosterone secretion in response to acute psychosocial stress and its correlations with biological and psychological changes. Biol. Psychol. 2008; 79(3): 294–8. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2008.07.003

12. Lennartsson A.K., Kushnir M.M., Bergquist J., Jonsdottir I.H. DHEA and DHEA-S response to acute psychosocial stress in healthy men and women. Biol Psychol. 2012; 90(2): 143–9. http://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2012.03.003

13. Crewther B.T., Lowe T.E., Ingram J., Weatherby R.P. Validating the salivary testosterone and cortisol concentration measures in response to short high-intensity exercise. J. Sports Med. Phys. Fitness. 2010; 50(1): 85–92. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20308978/

14. Roma P.G., Beckner M.E., Mehta S.K., Nindl B.C., Crucian B.E. Salivary Bioscience in Military, Space, and Operational Research. In: Granger D., Taylor M., eds. Salivary Bioscience. Springer, Cham; 2020: 585–610. https://doi.org/10.1007/978-3-030-35784-9_24

15. Власенко Н.Ю., Власенко М.А. Особенности циркадианного ритма кортизола человека при вынужденной депривации сна. Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология. Экология. 2019; 30: 105–115. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2019.30.105

16. Sapolsky R.M. Romero L.M., Munck A.U. How do glucocorticoids influence stress responses? Integrating permissive, suppressive, stimulatory, and preparative action. Endocr. Rev. 2000; 21(1): 55–89. https://doi.org/10.1210/edrv.21.1.0389

17. Анисимов В.Н. Световой десинхроноз и здоровье. Светотехника. 2019; 1: 30–38. https://elibrary.ru/yxuwlz

18. Бочкарев М.В., Коростовцева Л.С., Коломейчук С.Н., Петрашова Д.А., Шаламова Е.Ю., Рагозин О.Н. и др. Роль сна и изменений ритма сна–бодрствования в адаптации к условиям Арктики. Вестн. Урал. мед. акад. науки. 2019; 16(2): 86–95. https://elibrary.ru/zgojrv

19. Алексанин С.С., Рыбников В.Ю., Санников М.В. Комплексная оценка состояния здоровья и профилактика заболеваемости спасателей МЧС России, работающих в неблагоприятных условиях Арктики. СПб.: ИПЦ «Измайловский»; 2022. https://elibrary.ru/qgbyaj

20. Traish A.M., Kang H.P., Saad F., Guay A.T. Dehydroepiandrosterone (DHEA) — a precursor steroid or an active hormone in human physiology. J. Sex. Med. 2011; 8(11): 2960–2982. https://doi.org/10.1111/j.1743-6109.2011.02523.x

21. Korneeva Y., Simonova N. Job Stress and Working Capacity among Fly-In-Fly-Out Workers in the Oil and Gas Extraction Industries in the Arctic. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(21): 7759. https://doi.org/10.3390/ijerph17217759

22. Поскотинова Л.В., Демин Д.Б., Кубасов Р.В., Золкина А.Н., Вылегжанина А.В., Типисова Е.В. Сердечно-сосудистая регуляция и соотношение тестостерона и кортизола в слюне при физической нагрузке у мальчиков-подростков. Научные труды I съезда физиологов СНГ. Том 2. Сочи-Дагомыс: ЗАО «Издательство «Медицина-Здоровье», 2005: 194. https://elibrary.ru/sygamt