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南極探検におけるホルモン、自律神経、気分状態の変化：船旅から雪島でのキャンプまで
Hormonal, autonomic cardiac and mood states changes during an Antarctic expedition: from ship travel to camping in Snow Island.
PMID: 32659395 DOI: 10.1016/j.physbeh.2020.113069.
抄録
夏季に26日間の船旅と24日間の南極フィールドでのキャンプからなる南極遠征が、熱帯地域に住む個体のホルモン反応、自律神経制御、気分状態に与える影響を評価した。データ収集は、船内での2日間、16日間、26日間（低輝度と温度管理された環境への暴露を特徴とする）と、南極フィールドでの4日間、11日間、23日間のキャンプ（自然光と寒冷環境への長時間の暴露を特徴とする）において、10人の個体を対象に実施した。朝の唾液（テストステロンおよびコルチゾール濃度を測定するため）および血液（甲状腺刺激ホルモン（TSH）およびチロキシン（T4）濃度を測定するため）のサンプルを得た。次に、安静時心拍変動（HRV）を記録し、気分の質問票に回答した。夜間にメラトニン濃度測定用の唾液を採取した。船旅終了時に、血中TSHと唾液中メラトニンはそれぞれ15.6％と72.3％増加したが、唾液中コルチゾールは初期値と比較して37.1％減少し、T4は16日と比較して12.2％減少した。このようなホルモンの変化は、うつ病スコアの増加や HRV パラメータの二相性の変化と並行して起こりました。例えば、副交感神経関連のパラメータである RMSSD は、最初は 47.8% 減少しましたが、船旅が終わる頃にはベースラインの値に戻っていました。一方、キャンプ期間中は、血中TSHとT4がそれぞれ26.5%と34.1%減少し、唾液中コルチゾールが72.1%増加しましたが、メラトニンとHRVにはそれに伴う変化はありませんでした。また、緊張スコアは一過性に減少し、フィールド期間終了時にはキャンプ前のスコアに向かって増加した。テストステロンは遠征中も変化しなかった。結論として、南極での船旅とキャンプは、神経内分泌系の変化、心臓の自律神経の調節、および気分状態を明確に誘導した。これらの特異的な変化は、ほとんどの場合、これらの環境における異なる自然光量、閉じ込めの程度、および周囲温度への曝露に起因するものであった。
We evaluated the influence of an Antarctic expedition, consisting of 26-day ship travel followed by 24-day camping in the Antarctic field during the summer season, on hormonal responses, autonomic cardiac control, and mood states in individuals that live in tropical regions. Data collection was carried out in 10 individuals on the 2, 16, and 26 days aboard the ship (characterized by exposure to low-luminosity and temperature-controlled environments) and on the 4, 11, and 23 days of camping in the Antarctic field (prolonged exposure to natural luminosity and cold environments). Morning samples of saliva (to determine testosterone and cortisol concentrations) and blood [to determine thyroid-stimulating hormone (TSH) and thyroxine (T4) concentrations] were obtained. Next, resting heart rate variability (HRV) was recorded, and the volunteers answered a mood questionnaire. Samples of saliva for measurement of melatonin concentration were obtained at night. At the end of ship travel, blood TSH and salivary melatonin increased by 15.6% and 72.3%, respectively, whereas salivary cortisol reduced by 37.1% compared to initial values and T4 reduced by 12.2% compared to 16 day. These hormonal changes occurred alongside increased depression score and biphasic changes in HRV parameters; for example, the RMSSD, a parasympathetic-related parameter, initially decreased by 47.8% and then returned towards baseline values by the end of the ship travel. In contrast, during the camp period, blood TSH and T4 reduced by 26.5% and 34.1%, respectively, and salivary cortisol increased by 72.1%, without concomitant changes in melatonin and HRV. Also, tension score transiently reduced and then increased towards the pre-camp score by the end of the field period. Testosterone remained unaltered throughout the expedition. In conclusion, ship travel and camping in Antarctica induced distinct neuroendocrine changes, cardiac autonomic regulation, and mood states. These specific changes most likely resulted from exposure to different natural luminosity, degrees of confinement, and ambient temperature in these environments.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Inc.