Состояние репродуктивной функции у мужчин - участников ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС

Впоследствии было установлено, что наиболее радиочувствительными клетками семенников являются сперматогонии, в то время как сперматоциты и сперматиды повреждаются в меньшей степени [5—7, 10, 12—14, 17]. Возникающее в результате местного облучения семенников повреждение герминативных клеток и клеток Сертоли приводит к вторичным функциональным нарушениям с характерным снижением кровотока в семенниках, уменьшением уровня тестостерона (Т) и повышением плазменного уровня лютеинизирующего (ЛГ) и фолликулостимулирующего (ФСГ) гормонов [22].

Информация относительно влияния общего облучения организма на репродуктивную функцию у мужчин крайне ограничена [9, 16, 21]. Недостаток информации частично возмещается за счет экстраполяции экспериментальных данных и последствий терапевтического облучения. При злокачественных заболеваниях системы крови дробное облучение в течение нескольких дней в дозе 2 Гр не вызывает каких-либо изменений в содержании гонадотропинов и других гипофизарных гормонов [9]. У больных с болезнью Ходжкина после дробного облучения абдоминальной области (разовая суточная доза 0,12 Гр, общая — 1,4—3,5 Гр) наблюдалась временная азооспермия, которая продолжалась более 16 мес только у 2 из 10 больных [19]. Облучение органов малого таза или непосредственно семенников вызывает бесплодие и нарушает секрецию половых стероидных гормонов [15].

В течение 2 лет после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. для очистки территории вокруг реактора направляли группы добровольцев. Впоследствии лица, участвующие в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, получили название ’’ликвидаторы”. Продолжительность пребывания ликвидаторов в загрязненной зоне не превышала 3 мес. Во время работы проводили постоянный контроль за дозой облучения.

Целью настоящей работы, проводимой в рамках программы ИНТАС, являлось изучение состояния сперматогенеза и баланса репродуктивных гормонов у ликвидаторов. Работа была начата в 1995 г., т. е. является ретроспективной, так как обследование проводилось через 7—9 лет после воздействия кратковременного облучения.

Материалы и методы

Обследовано 416 мужчин, из них 328 ликвидаторов и 88 лиц контрольной группы.

В 1-ю группу включили 170 ликвидаторов, проживающих в Орле и Орловской области. Средний возраст их составлял 37,6 ± 0,4 года, полученная доза радиации в среднем по группе — 0,148 ± 0,008 Гр.

Во 2-ю группу вошли 66 ликвидаторов из Тамбова и Тамбовской области, средний возраст которых составлял 36,7 ± 0,5 года, средняя доза радиации — 0,155 ± 0,05 Гр.

В 3-ю группу включили 92 ликвидатора из Липецка и Липецкой области. Средний возраст их был 37,1 ± 1,1 года, средняя доза радиации — 0,188 ± 0,009 Гр.

В 4-ю (контрольную) группу включили 88 мужчин, паритетных по возрасту (средний возраст 32 ± 0,6 года) и профессиональному уровню, из Тульской, Липецкой и Московской областей, не подвергавшихся облучению.

Исследование гормонального профиля включало определение уровня ЛГ, ФСГ, пролактина (Прл), Т и кортизола (F). Кровь для определения уровня гормонов брали из локтевой вены в утренние часы и хранили при — 20°С до проведения определения. Содержание гормонов определяли ра- диоиммунологическим методом с использованием стандартизированных реагентов ВОЗ [20]. Коэффициент вариации результатов измерения концентрации гормонов в пределах одной реакции и между реакциями не превышал для ФСГ 6,4 и 9,2%, для ЛГ 7,9 и 9,4%, для Прл 6,1 и 7,8%, для Т 7,8 и 9,8% и для F 6,4 и 7,9% соответственно.

Анализ спермы проводили в образцах, собранных после 3,6 ± 0,2 дня воздержания, в соответствии с методами руководства ВОЗ [23]. Оценивали следующие показатели: объем эякулята, pH, концентрацию сперматозоидов, подвижность, морфологию.

Клиническое обследование репродуктивной функции у мужчин проводили по схеме, представленной в руководстве ВОЗ [24].

Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью параметрических методов статистического анализа с использованием парного критерия Стьюдента и корреляционного анализа.

Результаты и их обсуждение

Как показали результаты обследования, у ликвидаторов, проживающих в различных регионах России, не наблюдалось достоверных различий в содержании репродуктивных гормонов и F (табл. 1).

Средние показатели содержания гормонов у всех трех групп ликвидаторов (п = 328) соответствовали норме. Только содержание F у ликвидаторов было достоверно ниже (р < 0,001), чем в контрольной группе (рис. 1, а).

У отдельных ликвидаторов содержание гормонов отклонялось от нормального уровня в сторону как повышения, так и понижения. Наиболее часто отмечалось понижение уровня ФСГ и Т (в 25% случаев) и повышение (в 9,2% случаев) уровня ФСГ (рис. 2, б, г).

В контрольной группе регистрировалась аналогичная частота снижения уровня ФСГ и Т (25 и 31%), но повышение уровня ФСГ встречалось несколько реже (4,5%).

Частота отклонений в содержании гормонов не коррелировала с полученной дозой радиации (рис. 3).

Таблица 1

Средняя концентрация гормонов (М ± т) у ликвидаторов из различных регионов России

Регион

Орел

(и = 170) 5,8 ± 0,8 2,4 ± 0,2 317 ± 19

Тамбов

(« = 66)     5,2 ± 0,3 2,3 ± 0,2 324 ±21

Липецк

(л = 92)     6,3 ± 0,3 3,2 ± 0,5 323 ± 18

17,9 ± 1,5 333 ± 19

17,9 ± 0,7 364 ± 17

18,5 ± 0,7 355 ± 14

а                                                   6

Рис. 1. Среднее содержание (М ± т) гормонов в крови (а; в мЕд/л, ЛГ, ФСГ - 10; в нмоль/л, Т:10) и показателей спермограммы (б) у ликвидаторов (/) по сравнению с лицами контрольной группы (77).

а. 1 — ЛГ; 2 — ФСГ; 3 — Прл; 4 — Т; 5 — F; б: 1 — объем эякулята (в мл); 2 — pH; 3 — концентрация сперматозоидов (в млн/мл); 4 — подвижность (в %); 5 — морфология (в %).

На проведение анализа спермограммы было получено согласие 70 ликвидаторов и 20 мужчин контрольной группы.

Все исследуемые показатели спермограммы, за исключением морфологии, у ликвидаторов не отличались от показателей в контрольной группе и соответствовали нормативам ВОЗ (рис. 1, б). Количество нормальных форм у ликвидаторов достоверно ниже (р < 0,001), чем в контрольной группе.

Наиболее частыми отклонениями в спермо- грамме у ликвидаторов являлись тератозооспер- мия (29%), олигозооспермия (23%), астенозоос- пермия (17%). В контрольной группе указанные нарушения встречались в 10, 10 и 5% случаев соответственно.

Нарушения в показателях спермограммы не коррелировали с полученной дозой радиации.

У 16 ликвидаторов с низкой концентрацией сперматозоидов (< 20- 10⁶/мл) средние величины всех других исследованных показателей спермо-

Таблица 2

Средние показатели (М ± т) спермограммы и содержания гормонов в подгруппе ликвидаторов с низкой концентрацией сперматозоидов

В данной подгруппе ликвидаторов наблюдалась обратная корреляция между уровнями Л Г и ФСГ и концентрацией сперматозоидов (г_лг = —0,79, р < 0,05; /ф_СГ = —0,51).

Рис. 2. Индивидуальные показатели содержания ЛГ (а; в Ед/л), ФСГ (5; в Ед/л), Прл (в; в мЕд/л), Т (г; в нмоль/л) и F (д; в нмоль/л) у ликвидаторов.

д

О 30                90            750            270            270          330

 Заштрихованные области отражают нормальный диапазон содержания гормонов. По осям абсцисс — ликвидаторы. Стрелками указаны группы ликвидаторов из разных регионов России. граммы (за исключением морфологии) и содержания гормонов не отличались от средних показателей по группе в целом и находились в пределах нормы (табл. 2). В этой подгруппе количество нормальных сперматозоидов было достоверно ниже (р < 0,05), чем по группе в целом, и ниже нормального уровня. Сокращение продолжительности жизни в России, особенно резко выраженное у мужчин [2], указывает на влияние каких-то факторов, возможно экологических, действие которых ассоциировано с полом.

Ионизирующее излучение является одним из наиболее сильных факторов, вызывающих повреждение эндокринной системы. В наибольшей степени в этих условиях страдают щитовидная железа и репродуктивная система.

Проведены комплексные эндокринологические обследования по изучению влияния последствий аварии на Чернобыльской АЭС на функцию щитовидной железы [1]. Нами была поставлена задача проведения аналогичного исследования в отношении репродуктивной функции у специального контингента мужчин-ликвидаторов.

Как показали наши результаты, через 9 лет после общего облучения у обследованной группы ликвидаторов уже не регистрируются выраженные нарушения эндокринного баланса (см. рис. 1, а). Отклонения от нормального диапазона уровней ФСГ и Т (см. рис. 2, б, г) у части ликвидаторов указывают на наличие у них нарушений в системе гипоталамус—гипофиз—семенники. Однако трудно дифференцировать, является ли данное нарушение следствием радиационного воздействия или оно возникло впоследствии, в результате действия каких-то дополнительных факторов. В пользу последнего предположения свидетельствует аналогичная частота отклонений в содержании гормонов, выявленная у мужчин контрольной группы.

Результаты анализа качества спермы показали, что, за исключением морфологического показателя (примерно у 25% ликвидаторов снижен процент морфологически нормальных сперматозоидов), различия по другим параметрам по сравнению с контрольной группой и нормативами, принятыми ВОЗ, отсутствуют [23]. Вместе с тем частота встречаемости тератозооспермии, олигозоос- пермии и астенозооспремии у ликвидаторов несколько выше по сравнению с контрольной группой. Однако небольшое количество обследованных мужчин контрольной группы не позволяет оценивать это различие как достоверный факт. Результаты корреляционного анализа полученных данных показали, что выявленные отклонения в уровне гормонов и показателях спермограммы не зависят от полученной дозы радиации.

Рис. 3. Корреляционная зависимость уровня гормонов от полученной дозы радиации у ликвидаторов.

По осям ординат — уровень гормонов: а — ФСГ (в Ед/л); б — ЛГ (в Ед/л); в — Т (в нмоль/л); по осям абсцисс — доза радиации (в Гр).

Как указывалось выше, средняя доза облучения у ликвидаторов составляла 0,16 ± 0,006 Гр. Показано, что такая доза радиации при прямом облучении семенников человека вызывает значительное подавление сперматогенеза, а при дозе 0,3 Гр наблюдается временная азооспермия [18]. Рентгеновское облучение мужчин в дозе 100—400 Р (0,95—3,8 Гр) вызывает азооспермию в 100% случаев. Продолжительность азооспермии составляет 60—682 дня с последующим восстановлением спермограммы в течение 1—2,7 года [16, 21].

При интерпретации полученных нами данных необходимо учитывать, что исследования проводили через 7—9 лет после действия фактора радиации. Возможно, что у части ликвидаторов нарушения в сперматогенезе, отмечавшиеся непосредственно после облучения, за это время успели исчезнуть.

Предположение о возможности обнаружения более частых нарушений сперматогенеза у ликвидаторов в период непосредственно после работы по очистке загрязненных районов вокруг Чернобыльской АЭС косвенно подтверждается результатами обследования мужчин, проживающих в загрязненных районах, которые подвергаются как внешнему, так и внутреннему хроническому облучению. Приблизительно у 50% этих мужчин уровень андрогенов в периферической крови снижен в комбинации с нарушениями в секреции гонадотропинов [8]. Возможно, выраженное нарушение функции семенников в этих условиях, а также морфологические отклонения сперматозоидов у ликвидаторов развиваются в результате накопления радиоактивных нуклидов непосредственно в семенниках. По данным I. Morris и соавт., вырабатываемый клетками Сертоли семенников трансферрин наряду с молекулами железа обладает высоким сродством к радиоактивным изотопам индия и плутония и обеспечивает их транспорт через гематотестикулярный барьер и непосредственное накопление в клетках Сертоли [11].

Выводы

1. Среднее содержание репродуктивных гормонов (ЛГ, ФСГ, Прл и Т) у ликвидаторов соответствует показателям контрольной группы и не выходит за пределы нормального диапазона.
2. У 9,5% ликвидаторов наблюдается повышение уровня ФСГ, а у 25% — понижение уровня ФСГ и Т (в контрольной группе — у 4,5, 25 и 31% соответственно). Содержание гормонов у ликвидаторов не коррелирует с полученой дозой радиации.
3. Наиболее частыми отклонениями в спермо- грамме у ликвидаторов являются нарушение морфологии (29%) и снижение концентрации сперматозоидов (23%), что несколько выше соответствующих показателей в контрольной группе.