Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector10994110.17816/humeco109941ORIGINAL STUDY ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticlePhysiological status of reproductive age girls under conditions of technogenic impact in the Kola NorthФизиологический статус девушек репродуктивного возраста в условиях техногенного воздействия на Кольском Севереhttps://orcid.org/0000-0002-5504-29836603407255S-1628-20168833-5720BelishevaNatalia K.БелишеваНаталья Константиновна
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Biol.)

д.б.н.

natalybelisheva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0701-86987211-3236MartynovaAlla A.МартыноваАлла Александровна
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Biol.)

к.б.н.

martynovaalla@medknc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4097-65217710-3826KorovkinaAnna V.КоровкинаАнна Викторовна
Russian Federation
dokktorr@list.ruResearch Centre for Human Adaptation in the Arctic, Branch of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Science”Центр медико-биологических проблем адаптации человека в Арктике, филиал Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Science”Федеральный исследовательский центр «Кольский научный центр Российской академии наук»060120232912202229128899002008202207122022Copyright ©; 2022, Eco-VectorCopyright ©; 2022, Эко-Вектор2022Eco-VectorЭко-Векторhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/109941

BACKGROUND: An investigation to determine the reproductive health disorders commonly found in adolescent females residing in the North peninsula of Kola, Russia. Insubstantial studies on the physiological status of the reproductive aged females living in a territory that has become highly polluted due to the dust particles of apatite-nepheline ore, determines the relevance of this study and involves the identification of indicators of premorbid state.

AIM: To examine the physiological status of reproductive aged females living under chronic stress condition caused by exposure to both anthropogenic as well as Arctic environment with an objective to reveal possible pre-nosological deviations as indicators of premorbid state.

MATERIAL AND METHODS: We conducted an observational, longitudinal analytic "3 waves” panel study (2019, 2020, 2021) involving 54 female students 16–20 years old from medical college in the city of Apatity, Russia. Physiological status was assessed in accordance with the content of hypothalamic-pituitary-adrenocortical system hormones, metabolites of lipid peroxidation, antioxidant protection, vitamin D, lipids, and carbohydrates using percentile distribution of indicator values. Significance of the differences was determined by comparative analysis of two dependent variables using the Wilcoxon criterion.

RESULTS: Deviations from the optimal values of physiological state indicators were revealed in more than 25% of the females, which manifested themselves in increased secretion of adrenocorticotropic hormone, cortisol, thyrotropic hormone, and depleting secretion of somatotropic hormone, thyroxine with reduced content of antioxidant protection enzymes. In 95% of females, hypovitaminosis of vitamin D was detected whereas 50% of females were found with diminished values of low-density lipoproteins.

CONCLUSION: Pre-nosological deviations of the physiological status in the conditions of technogenic pollution testify to the oppression of the body’s protective systems and are predictors of morbidity and are subject to individual correction.

Введение. Нарушения репродуктивного здоровья у девушек-подростков на Кольском Севере, отсутствие исследований физиологического статуса девушек репродуктивного возраста, проживающих на территории с высокой загрязнённостью пылевыми частицами апатит-нефелиновой руды, определяют актуальность данного исследования, предполагающего выявление индикаторов преморбидного состояния.

Цель. Оценка физиологического статуса девушек репродуктивного возраста, проживающих в условиях хронического стресса, который обусловлен воздействием техногенной и арктической среды; выявление возможных донозологических отклонений как индикаторов преморбидного состояния.

Методы. Проведено обсервационное, продольное аналитическое, панельное исследование, включающее три «волны» наблюдений (2019, 2020, 2021 год), в котором участвовали 54 студентки медицинского колледжа 16–20 лет, проживающих в г. Апатитах. Физиологический статус оценивали с применением внутригруппового перцентильного распределения значений показателей на основании содержания гормонов гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной системы, метаболитов перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты, витамина D, липидов, углеводов. Статистическую значимость различий между показателями выявляли на основе сравнения двух зависимых переменных с помощью критерия Вилкоксона.

Результаты. У более чем 25% девушек выявлены отклонения от оптимальных значений показателей физиологического состояния, которые проявились в возрастании секреции адренокортикотропного гормона, кортизола, тиреотропного гормона, в снижении концентрации соматотропного гормона, тироксина, в заниженном содержании ферментов антиоксидантной защиты. Обнаружен гиповитаминоз витамина D у 95%, низкие значения липопротеинов низкой плотности — у 50% девушек.

Заключение. Донозологические отклонения физиологического статуса в условиях техногенного загрязнения свидетельствуют об угнетении защитных систем организма, служат предикторами заболеваемости и подлежат индивидуальной коррекции.

physiological statusreproductive agethe Kola Northфизиологический статусрепродуктивный возрастКольский СеверГосзадание НИЦ МБП КНЦ РАНState budget, research work№122022200516-5Грант IASC при участии Рабочих групп по социальным и гуманитарным вопросам (SHWG) и Международной научной инициативы в Российской Арктике (ISIRA).IASC grant with participation of the Social and Humanitarian Working Groups (SHWG) and the International Science Initiative in the Russian Arctic (ISIRA).Sokolovskaya TA. Gender aspects of reproductive health of children in the Russian Federation. Preventive and Clinical Medicine. 2014;(2):19–25. (In Russ).Соколовская Т.А. Гендерные аспекты репродуктивного здоровья детей Российской Федерации // Профилактическая и клиническая медицина. 2014. № . С. 19–25.Grigoryev YuA, Soboleva SV. Reproductive health as qualitative population characteristics. Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). 2013;(3-2):157–161. (In Russ).Григорьев Ю.А., Соболева С.В. Репродуктивное здоровье как качественная характеристика популяции // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2013. № 3-2. С. 157–161.Kolesnikova LI, Grebenkina LA, Darenskaya MA, Vlasov BY. Oxidative stress as nonspecific pathogenetic link of reproductive disorders (systematic review). The Bulletin of Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences. 2012;32(1):58–66. (In Russ).Колесникова Л.И., Гребенкина Л.А., Даренская М.А., Власов Б.Я. Окислительный стресс как неспецифическое патогенетическое звено репродуктивных нарушений (обзор) // Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2012. Т. 32, № 1. С. 58–66.Deryagin GB, Sidorov PI, Soloviev AG. Puberty features of European and Ural-Mongol women In the North of Russia. Seksologiya i seksopatologiya. 2005;(4):37–41. (In Russ).Дерягин Г.Б., Сидоров П.И., Соловьёв А.Г. Особенности полового созревания женщин — европеоидов и уральских монголоидов на Севере России // Сексология и сексопатология. 2005. № 4. С. 37–41.Belisheva NK. Contribution of high latitude heliogeophysical agents in the morbidity of the population of the Euro-Arctic region. Journal of Ural Medical Academic Science. 2014;(2):5–11. (In Russ).Белишева Н.К. Вклад высокоширотных гелиогеофизических агентов в заболеваемость населения Евро-Арктического региона // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2014. № 2. С. 5–11.Jankovskaja GF. Reproduktivnoe zdorov'e zhenshhin razlichnyh vozrastnyh grupp, prozhivajushhih v uslovijah Kol'skogo Zapoljar'ja. [dissertation]. Petrozavodsk; 2009. Available from: https://www.dissercat.com/content/reproduktivnoe-zdorove-zhenshchin-razlichnykh-vozrastnykh-grupp-prozhivayushchikh-v-usloviya (In Russ).Янковская Г.Ф. Репродуктивное здоровье женщин различных возрастных групп, проживающих в условиях Кольского Заполярья : дис. … канд. мед. наук. Петрозаводск, 2009. Режим доступа: https://www.dissercat.com/content/reproduktivnoe-zdorove-zhenshchin-razlichnykh-vozrastnykh-grupp-prozhivayushchikh-v-usloviyaPostoev VA, Nieboer E, Grjibovski AM, et al. Prevalence of birth defects in an Arctic Russian setting from 1973 to 2011: a register-based study. Reprod Health. 2015;12(3). doi: 10.1186/1742-4755-12-3Postoev V.A., Nieboer E., Grjibovski A.M., et al. Prevalence of birth defects in an Arctic Russian setting from 1973 to 2011: a register-based study // Reprod Health. 2015. Vol. 12, N 3. doi: 10.1186/1742-4755-12-3Belisheva NK. Comparative analysis of morbidity and elemental composition of hair among children living on different territories of the Kola North. In: Frank-Kamenetskaya O, Vlasov D, Panova E, Lessovaia S, editors. Processes and Phenomena on the Boundary Between Biogenic and Abiogenic Nature. Lecture notes in Earth system sciences. Cham: Springer; 2020. P. 803–827. doiBelisheva N.K. Comparative analysis of morbidity and elemental composition of hair among children living on different territories of the Kola North. In: Frank-Kamenetskaya O., Vlasov D., Panova E., Lessovaia S., editors. Processes and phenomena on the boundary between biogenic and abiogenic nature. Lecture notes in Earth system sciences. Cham : Springer, 2020. Р. 803–827. doiKogarko LN. Rare-Earth potential of Apatite in deposits and wastes of apatite-nepheline ore production of the Khibiny massif. Fersmanovskaja nauchnaja sessija GI KNC RAN. 2019;(16):271–275. (In Russ). doi: 10.31241/FNS.2019.16.055Когарко Л.Н. Редкоземельный потенциал апатита в месторождениях и отходах производства апатито-нефелиновых руд Хибинского массива // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2019. № 16. С. 271–275. doi: 10.31241/FNS.2019.16.055Petrov SB. Jekologo-jepidemiologicheskaja ocenka vlijanija vzveshennyh veshhestv v atmosfernom vozduhe na razvitie boleznej sistemy krovoobrashhenija. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2011;(2):3–7. (In Russ).Петров С.Б. Эколого-эпидемиологическая оценка влияния взвешенных веществ в атмосферном воздухе на развитие болезней системы кровообращения // Экология человека. 2011. № 2. С. 3–7.Jedrychowski WA, Perera FP, Spengler JD, et al. Intrauterine exposure to fine particulate matter as a risk factor for increased susceptibility to acute broncho-pulmonary infections in early childhood. Int J Hyg Environ Health. 2013;216(4):395–401. doi: 10.1016/j.ijheh.2012.12.014Jedrychowski W.A., Perera F.P., Spengler J.D., et al. Intrauterine exposure to fine particulate matter as a risk factor for increased susceptibility to acute broncho-pulmonary infections in early childhood // Int J Hyg Environ Health. 2013. Vol. 216, N 4. Р. 395–401. doi: 10.1016/j.ijheh.2012.12.014Kassomenos PA, Dimitriou K, Paschalidou AK. Human health damage caused by particulate matter PM10 and ozone in urban environments: the case of Athens, Greece. Environ Monit Assess. 2013;185(8):6933–6942. doi: 10.1007/s10661-013-3076-8Kassomenos P.A., Dimitriou K., Paschalidou A.K. Human health damage caused by particulate matter PM10 and ozone in urban environments: the case of Athens, Greece // Environ Monit Assess. 2013. Vol. 185, N 8. Р. 6933–6942. doi: 10.1007/s10661-013-3076-8McEwen BS, Wingfield JC. What’s in a name? Integrating homeostasis, allostasis and stress. Horm Behav. 2010;57(2):105–111. doi: 10.1016/j.yhbeh.2009.09.011McEwen B.S., Wingfield J.C. What’s in a name? Integrating homeostasis, allostasis and stress // Horm Behav. 2010. Vol. 57, N 2. P. 105–111. doi: 10.1016/j.yhbeh.2009.09.011Selye H. Stress without distress. Philadelphia, USA: Lippincott; 1974. 171 p.Selye H. Stress without distress. Philadelphia, USA : Lippincott, 1974. 171 p.Larzelere MM, Jones GN. Stress and health. Prim Care. 2008;35(4):839–856. doi: 10.1016/j.pop.2008.07.011Larzelere M.M., Jones G.N. Stress and health // Prim Care. 2008. Vol. 35, N 4. Р. 839–856. doi: 10.1016/j.pop.2008.07.011Garkavi LH, Kvakina EB, Ukolova MA. Adaptacionnye reakcii i rezistentnost' organizma. Kogan AB, editor. Rostov-on-Don: Izdatel'stvo Rostovskogo universiteta; 1990. 223 p. (In Russ).Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма / отв. ред. А.Б. Коган. Ростов-на-Дону : Издательство Ростовского университета, 1990. 223 с.Kino T, Charmandari E, Chrousos GP. Disorders of the hypothalamic-pituitary-adrenocortical system. In: Fink G, Pfaff DW, Levine J, editors. Handbook of Neuroendocrinology. USA, NY: Academic Press; 2012. P. 639–657.Kino T., Charmandari E., Chrousos G.P. Disorders of the hypothalamic-pituitary-adrenocortical system. In: G. Fink, D.W. Pfaff, J. Levine, editors. Handbook of neuroendocrinology. USA, NY : Academic Press, 2012. P. 639–657.Pearson-Murphy BE. Glucocorticoids, overview. In: Fink G, editor. Encyclopedia of stress (second edition). USA: Academic Press; 2007. P. 198–210.Pearson-Murphy B.E. Glucocorticoids, overview. In: G. Fink, editor. Encyclopedia of stress (second edition). USA : Academic Press, 2007. P. 198–210.Smolders J, Schuurman KG, van Strien ME, et al. Expression of vitamin D receptor and metabolizing enzymes in multiple sclerosis-affected brain tissue. J Neuropathol Exp Neurol. 2013;72(2):91–105. doi: 10.1097/NEN.0b013e31827f4fccSmolders J., Schuurman K.G., van Strien M.E., et al. Expression of vitamin D receptor and metabolizing enzymes in multiple sclerosis-affected brain tissue // J Neuropathol Exp Neurol. 2013. Vol. 72, N 2. Р. 91–105. doi: 10.1097/NEN.0b013e31827f4fccRolf L, Damoiseaux J, Huitinga I, et al. Stress-axis regulation by vitamin D3 in multiple sclerosis. Front Neurol. 2018;9:263. doi: 10.3389/fneur.2018.00263Rolf L., Damoiseaux J., Huitinga I., et al. Stress-axis regulation by vitamin D3 in multiple sclerosis // Front Neurol. 2018. Vol. 9. P. 263. doi: 10.3389/fneur.2018.00263Kubasov RV. Hormonal changes in response to extreme environment factors. Annals of the Russian academy of medical sciences. 2014;69(9-10):102–109. (In Russ). doi: 10.15690/vramn.v69i9-10.1138Кубасов Р.В. Гормональные изменения в ответ на экстремальные факторы внешней среды // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. Т. 69, № 9-10. C. 102–109. doi: 10.15690/vramn.v69i9-10.1138Mirhosseini N, Brunel L, Muscogiuri G, Kimball S. Physiological serum 25-hydroxyvitamin D concentrations are associated with improved thyroid function-observations from a community-based program. Endocrine. 2017;58(3):563–573. doi: 10.1007/s12020-017-1450-yMirhosseini N., Brunel L., Muscogiuri G., Kimball S. Physiological serum 25-hydroxyvitamin D concentrations are associated with improved thyroid function-observations from a community-based program // Endocrine. 2017. Vol. 58, N 3. Р. 563–573. doi: 10.1007/s12020-017-1450-yGovorova LV, Alexeyeva LA, Vilnits AA, et al. Influence of cortisol and somatotropic hormone on oxidative stress development in children with critical conditions of neuroinfectious diseases. Jurnal Infektologii. 2014;6(2):25–31. (In Russ).Говорова Л.В., Алексеева Л.А., Вильниц А.А., и др. Влияние кортизола и соматотропного гормона на развитие оксидативного стресса у детей при критических состояниях инфекционной природы // Журнал инфектологии. 2014. Т. 6, № 2. С. 25–31.Ruder EH, Hartman TJ, Goldman MB. Impact of oxidative stress on female fertility. Curr Opin Obstet Gynecol. 2009;21(3):219–222. doi: 10.1097/gco.0b013e32832924baRuder E.H., Hartman T.J., Goldman M.B. Impact of oxidative stress on female fertility // Curr Opin Obstet Gynecol. 2009. Vol. 21, N 3. Р. 219–222. doi: 10.1097/gco.0b013e32832924baVallyathan V, Shi X. The role of oxygen free radicals in occupational and environmental lung diseases. Environ Health Perspect. 1997;105(Suppl. 1):165–177. doi: 10.1289/ehp.97105s1165Vallyathan V., Shi X. The role of oxygen free radicals in occupational and environmental lung diseases // Environ Health Perspect. 1997. Vol. 105, Suppl 1. P. 165–177. doi: 10.1289/ehp.97105s1165Doncov VI, Krut'ko VN, Mrikaev BM, Uhanov SV. Aktivnye formy kisloroda kak sistema: znachenie v fiziologii, patologii i estestvennom starenii. Trudy Instituta sistemnogo analiza Rossijskoj akademii nauk. 2006;19:50–69. (In Russ).Донцов В.И., Крутько В.Н., Мрикаев Б.М., Уханов С.В. Активные формы кислорода как система: значение в физиологии, патологии и естественном старении // Труды Института системного анализа Российской академии наук. 2006. Т. 19. С. 50–69.Novoselov VI. Rol' peroksiredoksinov pri okislitel'nom stresse v organah dyhanija. Pul'monologija. 2012;(1):83–87. (In Russ).Новоселов В.И. Роль пероксиредоксинов при окислительном стрессе в органах дыхания // Пульмонология. 2012. № 1. С. 83–87.Kholmatova KK, Grjibovski AM. Panel- and trend studies in medicine and public health. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2016;23(10):57–63. (In Russ). doi: 10.33396/1728-0869-2016-10-57-63Холматова К.К., Гржибовский А.М. Панельные исследования и исследования тренда в медицине и общественном здравоохранении // Экология человека. 2016. Т. 23, № 10. С. 57–63. doi: 10.33396/1728-0869-2016-10-57-63Wahl DA, Cooper C, Ebeling PR, et al. A global representation of vitamin D status in healthy populations. Arch Osteoporos. 2012;7:155–172. doi: 10.1007/s11657-012-0093-0Wahl D.A., Cooper C., Ebeling P.R., et al. A global representation of vitamin D status in healthy populations // Arch Osteoporos. 2012. Vol. 7. Р. 155–172. doi: 10.1007/s11657-012-0093-0Dobrodeeva LK, Zhilina LP. Immunologicheskaja reaktivnost', sostojanie zdorov'ja naselenija Arhangel'skoj oblasti. Ekaterinburg: UrO RAN; 2004. 229 p. (In Russ).Добродеева Л.К., Жилина Л.П. Иммунологическая реактивность, состояние здоровья населения Архангельской области. Екатеринбург : УрО РАН, 2004. 229 с.