THE EFFECTS OF LONG TERM SPACEFLIGHT ON THE MALE REPRODUCTIVE SYSTEM AND ITS RELATIONSHIP TO BODY COMPOSITION

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.127.64
Issue: № 1 (127), 2023
Suggested:
28.11.2022
Accepted:
21.12.2022
Published:
24.01.2023
105
1
XML PDF

Abstract

Comprehensive studies of the influence of space flight (SF) on the reproductive system, body composition and their interrelation in Russian male cosmonauts in the early post-flight period (experiment "MORSE", n=12) were conducted, including determination of blood concentrations of gonadotropins, steroid hormones, activin A, inhibin B, antisperm immunoglobulins (AS-IgA, AS-IgG, AS-IgM) and their sum (CAA), combined with bioimpedance of body composition and anthropometry, as well as an evaluation of free steroid hormone pool dynamics and their relationships with duration of extravehicular activity (EVA) and SF duration (experiment "IMMUNO", n=9). High blood concentrations of estradiol before and after SF were caused by aromatization of androgens to estrogens, while cortisol concentrations negatively correlated with body composition components, indicating the development of catabolic changes. SF duration correlated positively with free pool levels of testosterone, estradiol, estradiol/testosterone ratio and negatively with body mass index (BMI), while EVA duration correlated negatively with BMI and free cortisol and positively with free steroid sum and testosterone/estradiol ratio, indicating higher androgen activity in cosmonauts who performed more spacewalks. The tendency to an increase of short-lived AS-IgM after SF could be due to completion of space orbital flight, but direct correlations of AS-IgG with CAA and AS-IgM as well as of the duration of EVA with CAA and AS-IgM indicate that the immunologic tolerance of the male reproductive system may have changed directly during the SF, especially in persons with higher fertility confirmed by the direct correlation of AS-IgG with inhibin/activin ratio. It was shown that cosmonauts with a more "preserved" and functionally active state after SF were likely to have higher spermatogenesis and fertility as indicated by direct correlations of antisperm IgG with inhibin B and luteinizing hormone, given that the average levels of AS-IgA, AS-IgG, AS-IgM and CAA were within normal limits. The results demonstrate the importance of the ongoing studies and the need for their continuation.

1. Введение

Стероидные гормоны, включая половые стероиды, как в нормальных условиях, так и при экстремальных воздействиях значимо взаимосвязаны и регулируют изменения практически всех физиологических функций и состав тела человека

,
,
, обусловливая соотношение и сбалансированность катаболических и анаболических реакций, а также выраженность ответных реакций на стрессы любого генеза. Изучение гормональной регуляции функциональной активности и состояния репродуктивной системы в условиях космических полетов (КП) является одной из актуальных проблем авиакосмической медицины в связи с рисками развития нарушений фертильности, особенно в свете перспектив межпланетных полетов, сопряженных с повышенными уровнями радиации и значительным ослаблением или отсутствием планетарных магнитных полей. Поскольку, в большинстве своем, членами экипажей являлись мужчины изучение репродуктивной системы, в основном, было направлено на исследования динамики мужских половых гормонов в период КП, а также на оценку особенностей состояния тестикулов и сперматогенеза (у животных). С одной стороны, в условиях реальных КП на биоспутниках в состоянии половых органов крыс-самцов, их репродуктивном поведении и жизнеспособности потомства, полученного от их скрещивания с интактными самками после возвращения на Землю, не было выявлено существенных нарушений
, а, с другой, – в КП и при их наземном моделировании у животных и на культивированных тканях репродуктивной системы были выявлены изменения уровней секреции тестостерона, морфологии и функционального состояния семенников и сперматозоидов
,
,
,
. В условиях 120-суточной антиортостатической гипокинезии (АНОГ) и 105-суточной изоляции у здоровых мужчин-добровольцев отмечались преходящие нарушения сперматогенеза
,
. В части ранних работ у членов экипажей-мужчин в период КП отмечалось снижение концентрации в крови тестостерона
. Более поздние исследования динамики половых стероидов в условиях кратковременных и длительных КП американских астронавтов, а также в 30-90-суточной АНОГ показали, что концентрация андрогенов в течение КП и гипокинезии практически не менялась
,
. В наших исследованиях в 370-суточной АНОГ существенных изменений концентрации в крови тестостерона не наблюдалось, выявлен только рост биосинтеза корой надпочечников его предшественников
. Взаимосвязи показателей репродуктивной системы с составом тела в период КП и после их завершения практически не изучены, хотя в модельных исследованиях тестостерону уделяется особое внимание как возможному средству профилактики неблагоприятных изменений костно-мышечной системы
.

Не изучена динамика нестероидных половых гормонов активина A и ингибина B, регулирующих сперматогенез и фертильность

, а также не проведена оценка риска развития аутоиммунных изменений в репродуктивной системе, инициируемых воздействием комплекса факторов КП, что, в совокупности, обусловило целесообразность настоящих исследований.

Целью работы являлось изучение влияния факторов КП на состояние репродуктивной системы, состав тела и их взаимосвязи у российских мужчин-космонавтов в ранний период послеполетной реадаптации, а также оценка динамики свободных пулов половых и других стероидных гормонов и их взаимосвязей с длительностью внекорабельной деятельности (ВКД) и продолжительностью КП.

2. Методы исследования

Изучение динамики показателей антропометрии, состава тела и нейрогормональной регуляции метаболизма у российских космонавтов, участвующих в космических экспериментах «ИММУНО» и «МОРЗЭ» (аббревиатура от слов Мониторинг, Обмен, Регуляция, Защита, Экология) проводилось во время их предполетного и послеполетного обследования, а также на начальной и конечной стадиях КП. Программы экспериментов были одобрены Комиссией по биомедицинской этике ГНЦ РФ – ИМБП РАН, протоколы № 334 от 08.10.2013 и № 423 от 17.06.2016 соответственно, все космонавты подписали Информированные согласия на участие в исследованиях. Массу тела в КП измеряли с помощью бортового измерителя масс

. В эксперименте «МОРЗЭ» у 12 космонавтов утром, натощак отбирали пробы венозной крови, регистрировали антропометрические параметры и проводили биоимпедансометрические исследования на приборе «Спрут-2» (НТЦ «МЕДАСС», Россия) с использованием сканирующих сигналов 5 и 200 кГц, 5 пар (потенциальные и регистрирующие) одноразовых электродов, размещенных на лбу (над зрачками), на 1 см проксимальнее лучезапястных суставов и лодыжек, с последующим вычислением объема общей воды тела (ОВТ), внеклеточной (ВКЖ) и клеточной (КЖ) жидкостей, тощей (ТМТ) и жировой (ЖМТ) составляющих массы тела, уровня основного обмена (УОО), активной клеточной массы (АКМ), сухой массы тела (СМТ) и массы межклеточного вещества (МКВ)
,
. В космическом эксперименте «ИММУНО» у 9 космонавтов утром, натощак до, во время КП (с последующей доставкой полетных проб на Землю) и после их окончания были собраны образцы слюны, которые анализировали в лаборатории клинической биохимии и нейроэндокринной регуляции ГНЦ РФ – ИМБП РАН.

Режим труда и отдыха космонавтов во время КП предусматривал 8-часовой ночной сон и 16-часовое бодрствование, включая использование профилактических физических тренировок согласно циклограммам Центра управления полетами. Предполетное обследование космонавтов проводилось за 30-60 дней до КП, послеполетное – на 7-е сутки после приземления.

Концентрации нейрогормональных показателей в слюне и сыворотке крови: лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов, активина A, ингибина B, антиспермальных иммуноглобулинов A, G, M (АС-IgA, АС-IgG, АС-IgM) и сумму антиспермальных антител (САА), общего и свободного (в слюне) пулов кортизола, тестостерона, эстрадиола и альдостерона измеряли методом иммуноферментного анализа с помощью коммерческих тест-наборов фирм «Beckman Coulter» (США), «DBC Diagnostics Biochem Canada Inc.», «Monobind Inc.» (Канада) и «IBL International GmbH» (Германия) на оборудовании фирмы «Bio-Rad Inc.» (США). Дополнительно при анализе данных использовали показатели соотношения тестостерон/эстрадиол, эстрадиол/тестостерон (общие и свободные пулы), ингибин/активин и относительные показатели гормонально-активных стероидов (% от их суммы) в качестве информативных параметров, отражающих влияние возраста, сезонности, риски развития воспаления, состояние гуморальной регуляции и интенсивности метаболизма, фертильности и уровня ароматизации андрогенов в эстрогены

,
,
,
.

Статистическая обработка первичных экспериментальных данных и их производных проводилась с использованием прикладных программ Statistica for Windows v. 7.0 и SPSS v.12.0 (StatSoft, Inc. и SPSS Inc., США) с оценками нормальности распределения, достоверности различий (р) между выборками с помощью параметрического t-критерия Стьюдента или непараметрических критериев тестов Колмогорова-Смирнова, медианного теста и U-критерия Манна-Уитни, выявления взаимосвязей показателей методами параметрического и/или непараметрического линейного корреляционного анализа Пирсона и Спирмена, а также множественного корреляционного анализа

.

3. Основные результаты и их обсуждение

Показатели антропометрии, состава тела, репродуктивной системы и концентрации кортизола в крови космонавтов, полученные при проведении эксперимента «МОРЗЭ», представлены в Таблице 1. Все определяемые показатели за исключением повышенных значений концентрации эстрадиола в крови находились в пределах физиологической нормы. Различий между предполетными и послеполетными данными не выявлено кроме достоверного снижения относительных значений АКМ, тенденции к повышению содержания в крови АС-IgM и, в значительной мере, обусловленной ими, САА, показатели которой после КП были близки к верхней границе нормы. Высокие концентрации эстрадиола в крови, вероятно, были вызваны увеличением ароматизации андрогенов в эстрогены адипоцитами жировой ткани, что отмечалось нами ранее у здоровых мужчин в условиях кратковременной изоляции без использования средств профилактики

, и косвенно подтверждаемой в настоящих исследованиях повышенными значениями ИМТ, а также достоверной прямой корреляцией эстрадиола с массой тела, ЖМТ и обратной – с удельными энерготратами покоя и концентрацией тестостерона (по Пирсону, r= 0,723; p= 0,008; r= 0,535; p= 0,049; r= -0,769; p= 0,003; r= -0,678; p= 0,008, соответственно).

Таблица 1 - Показатели антропометрии, состава тела и репродуктивной системы у мужчин-космонавтов до и после космических полетов при проведении эксперимента МОРЗЭ

Показатель, единицы измерения

Период полета

До (фон)

После

Длительность (период исследования), сутки

0 (-65±8)

192±13 (+7)

Возраст, годы

46,5±1,4

46,8±1,5

Рост, см

177±1

177±1

Масса тела, кг

83,2±2,0

81,7±2,5

Индекс массы тела, кг/м2

26,6±0,6

26,1±0,7

Общая вода тела, л

50,9±1,4

50,6±1,5

Внеклеточная жидкость, л

21,6±0,6

21,5±0,6

Клеточная жидкость, л

29,4±0,8

29,1±0,9

Тощая масса тела, кг

69,7±1,9

69,1±2,1

Жировая масса тела, кг

13,6±1,2

12,6±1,5

Активная клеточная масса (АКМ), кг

43,6±0,7

42,6±0,7

АКМ, %

100±0

98±1*

Межклеточное вещество, кг

26,1±1,5

26,5±1,8

Сухая масса тела, кг

18,7±0,5

18,5±0,6

Фазовый угол, град.

8,3±0,3

7,7±0,3

Уровень основного обмена, МДж/сутки

8,38±0,25

8,28±0,27

Антиспермальные IgA, ед.

20,0±3,1

23,9±2,1

Антиспермальные IgG, ед.

0,7±0,3

0,4±0,1

Антиспермальные IgM, ед.

14,0±6,1

28,1±9,4

Сумма антиспермальных антител, ед.

34,7±6,9

52,5±8,5

Лютеинизирующий гормон, МЕ/л

4,3±0,4

4,7±0,3

Фолликулостимулирующий гормон, МЕ/л

3,2±0,4

3,1±0,2

Общий кортизол, нмоль/л

570±64

556±45

Общий тестостерон, нмоль/л

16,4±1,1

16,0±1,3

Общий эстрадиол, пмоль/л

208±28**

207±18**

Тестостерон/эстрадиол (общие пулы)

88,5±12,2

102,0±13,8

Эстрадиол/тестостерон (общие пулы)

0,014±0,002

0,016±0,002

Активин А, нг/л

163,4±10,6

187,3±12,6

Ингибин В, нг/л

195,5±33,9

176,8±25,6

Ингибин/активин

1,18±0,19

1,00±0,18

Примечание: M±m; n=12; * - достоверные различия с фоном (р<0,05); ** - значения выше физиологической нормы

Проведение линейного корреляционного анализа взаимосвязи кортизола – стероидного гормона, оказывающего влияние на иммунитет, выраженность стресс-реакции и состояние метаболизма

,
,
, а также диагностически важных параметров репродуктивной системы с другими определяемыми показателями позволило найти многочисленные достоверные кросс-корреляции от умеренной до высокой степени выраженности (Таблица 2), причем значимых корреляций показателей репродуктивной системы с возрастом космонавтов-участников обнаружено не было.

Таблица 2 - Коэффициенты линейной корреляции изучаемых показателей до и после космических полетов при проведении эксперимента МОРЗЭ

Показатели

Кортизол

САА

АС-IgM

И/А

Э/Т

Предшествующий опыт полетов

0,436

 -

Внекорабельная деятельность в полете

 -

0,474

0,487

 -

Масса тела

-0,617

0,533

Масса тела (% к фону)

 -

-0,646

-0,646

Индекс массы тела

 -

 -

0,640

Общая вода тела

-0,599

 -

 -

 -

Общая вода тела (% к фону)

0,623

0,609

 -

Внеклеточная жидкость (ВКЖ, % к фону)

0,606

0,588

Клеточная жидкость (КЖ)

-0,577

 -

Клеточная жидкость (% к фону)

0,633

0,626

ВКЖ/КЖ

 -

 -

 -

-0,475

Тощая масса тела (ТМТ)

-0,600

 -

 -

Тощая масса тела(% к фону)

0,627

0,612

 -

Жировая масса тела

 -

 -

0,470

Жировая масса тела (% к фону)

-0,688

-0,633

 -

Межклеточное вещество (МКВ)

-0,794

МКВ (% к фону)

0,654

0,634

 -

Сухая масса тела

-0,605

Сухая масса тела (% к фону)

0,634

0,622

АКМ/ТМТ (%)

0,817

 -

0,583

МКВ/АКМ

-0,824

 -

-0,593

 -

МКВ/АКМ (% к фону)

0,636

0,605

 -

Фазовый угол

 -

0,620

 -

Фолликулостимулирующий гормон

 -

 -

 -

0,689

Общий эстрадиол

 -

 -

-0,663

0,915

Общий тестостерон

 -

 -

-0,773

Тестостерон/эстрадиол (общие пулы)

 -

 -

-0,972

Ингибин В

 -

0,951

Антиспермальные IgG

0,620*

0,795

Антиспермальные IgM (АС-IgM)

 -

0,959

1,0

 -

Сумма антиспермальных антител (САА)

 -

1,0

0,959

 -

Примечание: по Пирсону, r; n=24; представлены только значимые корреляции (p<0,05); И/А – соотношение ингибин B/активин A; Э/Т – соотношение эстрадиол/тестостерон (общие пулы); АКМ – активная клеточная масса; * – непараметрический коэффициент корреляции по Спирмену

Выявленные обратные корреляции кортизола с массой тела, ОВТ, КЖ, ТМТ, МКВ, СМТ и соотношением МКВ/АКМ свидетельствуют о преобладании у лиц с более высокими концентрациями кортизола в крови метаболических реакций, инициирующих катаболические изменения состава тела – уменьшение его важных составляющих, которые могли быть обусловлены воздействием условий КП, этапа спуска с орбиты, психоэмоциональным стрессом или комплексом всех воздействующих факторов. При этом прямая взаимосвязь кортизола с долей АКМ в ТМТ может указывать, что обнаруженные взаимосвязи гормона с другими компонентами состава тела (см. выше), вероятно, характерны для космонавтов с более высоким уровнем развития мышечной массы тела – более «атлетичных». При этом наличие прямых взаимосвязей соотношения эстрадиол/тестостерон с показателями массы тела, ИМТ и ЖМТ (Табл. 2) подтверждает вероятность повышенной ароматизации андрогенов в эстрогены. 

В свою очередь, прямые умеренные кросс-корреляции САА с предшествующим опытом и продолжительностью ВКД в КП могли быть обусловлены комплексом воздействующих факторов, включая негативное влияние микрогравитации, космической радиации, интенсивность физической нагрузки и дыхание измененным составом воздуха в скафандре, а также высокий уровень психоэмоционального напряжения, способствующих развитию оксидативного стресса, взаимосвязь которого со снижением сперматогенеза и аутоиммунными нарушениями фертильности отмечена в ряде исследований

,
,
.

Результаты корреляционного анализа также выявили, что у космонавтов с меньшей массой тела и менее выраженным негативным влиянием факторов КП на костно-мышечную систему (меньшие значения ЖМТ и более высокие – ОВТ, ВКЖ, КЖ, ТМТ, МКВ, СМТ и соотношение МКВ/АКМ)

, отмечены более высокие концентрации АС-IgM и САА (Табл. 2). В дополнение к этому были выявлены достоверные корреляции АС-IgM и САА с показателями среднесуточного прироста (г/сутки) ЖМТ (r= -0,709, p=0,010; r= -0,720, p=0,008, соответственно) и СМТ (r= 0,590, p=0,044; r= 0,609, p=0,036, соответственно) на день обследования (7 сутки после посадки), указывающие, что более высокие концентрации антиспермальных антител в крови в ранний послеполетный период отмечались у космонавтов, которые в период КП сохраняли или увеличивали сухую массу тела и снижали количество эндогенного жира. При этом положительные корреляции соотношения ингибин/активин с долей АКМ в ТМТ, значениями фазового угла и негативные – с соотношением МКВ/АКМ и концентрацией эстрадиола в крови свидетельствуют о более высокой фертильности у обследуемых космонавтов с более развитой мускулатурой и меньшим количеством ЖМТ. С одной стороны, полученные результаты противоречат данным литературы о прямой взаимосвязи антиспермальных антител с абдоминальным ожирением
, а, с другой – они свидетельствуют, что у обследуемых здоровых мужчин, находящихся в более «сохранном» и функционально-активном состоянии после завершения КП (= космонавтов, использующих активную стратегию «гравитационно-ориентированной, ортоградно-детерминированной адаптации»
,
), вероятно, отмечался более высокий уровень сперматогенеза и фертильности на что указывают выявленные прямые корреляции концентраций антиспермальных IgG с ингибином В и лютеинизирующим гормоном (r=0,791, p=0,034; r=0,756, p=0,049, соответственно), учитывая, что среднегрупповые концентрации определяемых классов иммуноглобулинов и САА в этот период обследования находились в пределах физиологической нормы.

Отмеченные изменения концентраций в крови антиспермальных иммуноглобулинов и САА могли происходить в результате не столько нарушений анатомической целостности гематотестикулярного (для сперматоцитов) или гематоэпидидимального (для зрелых сперматозоидов) барьеров, сколько ослаблением их привилегированной иммунологической толерантности вследствие развития во время и после КП комплекса реакций, включающих изменения соотношения субпопуляций Т-лимфоцитов, локальных паракринных и юкстакринных эффектов про- и противовоспалительных цитокинов, активности клеток Сертоли и (в меньшей степени) клеток Лейдига, сопровождаемой сниженной концентрацией андрогенов, что согласуется с измененной парадигмой иммунологической толерантности мужской репродуктивной системы

,
,
,
.

В целом, необходимо отметить, что тенденция к послеполетному повышению содержания в крови АС-IgM могла быть следствием комплексного влияния факторов заключительного этапа КП и/или спуска с орбиты вследствие известных сроков появления в крови и периода полужизни IgM (5 суток)

. Однако достоверная прямая корреляция АС-IgG (период полужизни 21-24 дня) с САА и АС-IgM, а также корреляции САА и АС-IgM с длительностью ВКД указывают на возможность изменений иммунологической толерантности мужской репродуктивной системы непосредственно в период КП, особенно у лиц с более высокой фертильностью о чем свидетельствует прямая корреляция концентрации в крови АС-IgG с соотношением ингибин/активин (Табл. 2).

Результаты исследований при проведении космического эксперимента «ИММУНО» представлены в Таблицах 3 и 4. Анализ экспериментальных данных показал, что увеличение продолжительности КП приводило к достоверному снижению % массы тела и % ИМТ относительно исходных значений, которые сопровождались достоверным увеличением концентрации в крови свободного пула эстрадиола (% от фона, Табл. 3), что могло быть обусловлено снижением в КП биосинтеза белков [3], в частности глобулина, связывающего половые гормоны и альбумина. Результаты множественного корреляционного анализа, в котором зависимыми переменными являлись продолжительность КП и суммарная длительность ВКД выявили, что продолжительность КП положительно коррелировала с концентрацией свободных пулов тестостерона, эстрадиола, соотношением эстрадиол/тестостерон и негативно – с ИМТ, что дает основание утверждать о незначительном превалировании влияния на организм космонавтов эстрогенов, а негативные корреляции ИМТ и свободного кортизола с длительностью ВКД в КП при прямой ее взаимосвязи с суммарной концентрацией свободных стероидов и соотношением тестостерон/эстрадиол (Табл. 4) свидетельствует о более высоком уровне андрогенной активности у космонавтов, имевших большее количество сеансов ВКД.

Таблица 3 - Динамика антропометрии и стероидных гормонов в слюне у мужчин-космонавтов до, во время и после космических полетов при проведении эксперимента ИММУНО

Показатель, единицы измерения

 

Период космического полета

До (фон)

Начало

Конец

После

Период исследований, сутки

-53±3

60±8*

160±3* **

7

Продолжительность, месяцы

0

2,0±0,3*

5,3±0,2* **

5,6±0,2*

Возраст, лет

46,9±1,8

46,9±1,8

47,0±1,7

47,1±1,5

Рост, см

178±1

180±1

180±1

178±1

Масса тела, кг

83,8±1,9

81,8±2,4

78,9±2,6

83,2±1,7

Масса тела, %

100

97,5±0,9*

94,1±1,1* **

98,9±0,8

Индекс массы тела, кг/м2

26,4±0,6

25,3±0,8

24,3±0,7*

26,1±0,5

Индекс массы тела, %

100

95,6±1,0*

92,0±1,1* **

98,9±0,8

Внекорабельная деятельность, часы

20,7±3,5

Свободный кортизол, нмоль/л

55,7±3,7

44,8±10,1

44,4±6,8

53,1±3,8

Свободный кортизол, %

100

86,5±16,3

78,6±10,0

94,9±3,8

Свободный тестостерон, пмоль/л

347±83

313±62

441±151

433±96

Свободный тестостерон, %

100

140,3±40,3

154,7±49,8

132,3±24,1

Свободный эстрадиол, пмоль/л

35,2±9,5

46,8±6,2

95,9±27,1

53,0±15,6

Свободный эстрадиол, %

100

155±42*

272±43*

519±312*

Тестостерон/эстрадиол (свободные пулы)

23,0±8,1

16,1±7,4

26,7±16,1

19,7±7,4

Эстрадиол/тестостерон (свободные пулы)

0,2±0,1

3,8±2,4

0,6±0,3

0,2±0,1

Альдостерон, пмоль/л

279,6±33,5

245,6±41,3

268,2±61,9

272,4±29,5

Альдостерон, %

100

86,6±9,6

88,9±13,1

114,0±10,4

Сумма свободных стероидов, нмоль/л

56,3±5,6

45,4±15,3

45,2±6,8

53,9±7,5

Свободный кортизол, % от суммы

98,8±0,2

98,4±0,3

98,1±0,1

98,6±0,1

Свободный тестостерон, % от суммы

0,59±0,17

0,76±0,15

0,86±0,18

0,80±0,10

Свободный эстрадиол, % от суммы

0,07±0,03

0,12±0,02

0,30±0,10

0,10±0,03

Альдостерон, % от суммы

0,51±0,11

0,72±0,24

0,72±0,20

0,51±0,06

Примечание: M±m; n=9; * - достоверные различия с исходным значением (медианный тест; р<0,05); ** - достоверные различия с началом полета (медианный тест; р<0,05)

Таблица 4 - Результаты 2 сеансов множественного корреляционного анализа данных во время космических полетов при проведении эксперимента ИММУНО

Независимые переменные

 

Зависимые переменные

(БЕТА±стандартная ошибка)

Продолжительность полета

ВКД

Индекс массы тела

-0,81±0,03

Индекс массы тела (% к исходному)

-0,45±0,03

Свободный кортизол (% к исходному)

– 

-1,12±0,07

Свободный тестостерон (% к исходному)

0,32±0,04

 –

Свободный эстрадиол (% к исходному)

0,26±0,08

 –

Сумма свободных стероидов

0,23±0,06

0,73±0,06

Свободный эстрадиол, % от суммы

0,37±0,03

 –

Эстрадиол/тестостерон (свободные пулы)

0,07±0,02

Тестостерон/эстрадиол (свободные пулы)

0,49±0,05

Итоговые показатели множественного корреляционного анализа

Достоверность F-теста, p

 <0,007

 <0,008 

R

0,999

0,999

R2

0,998

0,998

Скорректированный R2

0,994

0,992

Стандартная ошибка оценки

7,2

0,45

Примечание: n=9; БЕТА - стандартизированные коэффициенты регрессии, показывающие относительный вклад независимой переменной в достоверный прогноз зависимой переменной (p<0,05), пустые ячейки – переменная не была включена в итоговое уравнение множественной регрессии; ВКД – часы внекорабельной деятельности во время космического полета; R – коэффициент множественной корреляции; R2 – коэффициент множественной детерминации

4. Заключение

В целом, полученные результаты свидетельствуют, что условия длительных КП оказывают значимое влияние на состояние репродуктивной системы, состав тела и их взаимосвязи у мужчин-космонавтов. Выявленные высокие концентрации в крови общего эстрадиола до КП и в ранний период послеполетной реадаптации, очевидно, обусловлены избыточной ЖМТ, адипоциты которой осуществляют ароматизацию андрогенов в эстрогены, а повышение свободного пула эстрогенов в период КП, вероятно, связано со снижением биосинтеза белков-транспортеров, связывающих половые гормоны. Значения концентрации в крови неполового стероида кортизола, негативно коррелирующие с компонентами состава тела, свидетельствуют о развитии катаболических изменений, которые могли быть обусловлены воздействием отдельных факторов КП или их комплексом. Продолжительность КП положительно коррелировала с концентрацией свободных пулов тестостерона, эстрадиола, соотношением эстрадиол/тестостерон и негативно – с ИМТ, что дает основание утверждать о незначительном превалировании влияния эстрогенов, а прямая взаимосвязь длительности ВКД в КП с суммарной концентрацией свободных стероидов и соотношением тестостерон/эстрадиол свидетельствует о более высоком уровне андрогенной активности у космонавтов, выполнивших большее количество выходов в открытый космос. Важно отметить, что тенденция к послеполетному повышению содержания в крови короткоживущих АС-IgM могла быть следствием комплексного влияния факторов заключительного этапа КП и/или спуска с орбиты, однако достоверная прямая корреляция АС-IgG (период полужизни 21-24 дня) с САА и АС-IgM, а также корреляции САА и АС-IgM с длительностью ВКД указывают на возможность изменений иммунологической толерантности мужской репродуктивной системы непосредственно в период КП, особенно у лиц с более высокой фертильностью о чем свидетельствует прямая корреляция концентрации в крови АС-IgG с соотношением ингибин/активин.

Полученные результаты свидетельствуют, что у обследуемых космонавтов, находящихся в более «сохранном» и функционально-активном состоянии после завершения КП, вероятно, отмечался более высокий уровень сперматогенеза и фертильности на что указывают выявленные прямые корреляции концентраций антиспермальных IgG с ингибином В и лютеинизирующим гормоном (r=0,791, p=0,034; r=0,756, p=0,049, соответственно), учитывая, что среднегрупповые концентрации антиспермальных иммуноглобулинов и их суммы в этот период обследования находились в пределах физиологической нормы.

Важно отметить, что, несмотря на уникальность впервые проведенных представляемых комплексных исследований, полученные результаты отражают динамику отдельных показателей репродуктивной системы космонавтов-мужчин и дают только непрямую оценку их фертильности и рисков ее нарушения, что, безусловно, определяет необходимость продолжения научного поиска в этом направлении.

Article metrics

Views:105
Downloads:1
Views
Total:
Views:105