南极洲Concordia站越冬期间皮质醇、睾酮与体成分变化的适应性研究：极端环境下的内分泌与代谢调控

本研究针对南极Concordia站极端环境（极夜/极昼、低温缺氧、隔离）对越冬者内分泌和体成分的影响展开纵向监测。通过每月测定23名男性越冬者的皮质醇(Cortisol)、睾酮(Testosterone)昼夜浓度、体成分（肌肉/脂肪质量）及Chester亚极限运动测试，发现43.5%受试者肌肉质量损失>2%，但HPA（下丘脑-垂体-肾上腺）轴和HPG（下丘脑-垂体-性腺）轴功能保持稳定，揭示了人体对极端环境的卓越适应能力，为极地/太空任务健康管理提供新依据。

　　

南极洲Concordia研究站被称为"地球上的火星"，这里冬季温度低至-80°C，大气压相当于海拔3400-3800米的高原环境，每年经历长达三个月的极夜和极昼。这种极端环境组合了低温、缺氧、光照节律紊乱和社交隔离等多重压力，堪称研究人类生理极限的天然实验室。然而，关于长期暴露在此类极端环境下人体内分泌系统和体成分的变化，特别是对皮质醇和睾酮这两种关键应激激素的影响，此前研究极为有限。这种知识空白不仅影响极地工作人员的健康管理，也制约着对类似环境（如太空任务）下人体适应机制的理解。

法国研究人员团队对2012-2023年两批共23名男性越冬者进行了为期10个月的纵向研究。通过每月采集晨起和晚间唾液样本测定皮质醇和睾酮浓度，结合Tanita MC-330生物阻抗分析仪监测体成分变化，并采用Chester亚极限测试评估心肺功能。研究特别关注了肌肉质量损失超过2%的受试者（Group 1，10人）与其他人员（Group 2，13人）的差异表现。

主要技术方法包括：1）每月晨起/晚间唾液采集及ELISA法测定皮质醇和睾酮；2）生物阻抗分析体成分（肌肉/脂肪质量）；3）标准化的Chester五阶段亚极限运动测试评估心肺功能；4）采用重复测量方差分析等统计方法处理纵向数据。

【研究结果】
3.1 体成分变化
肌肉质量损失组（Group 1）从越冬第5个月起出现显著肌肉流失（p<0.05），至第10个月平均减少2.1±0.3kg，伴随体重和脂肪量下降。而无肌肉流失组（Group 2）反而在越冬后期出现体重和脂肪量增加（p<0.05）。生物阻抗数据显示两组肌肉质量变化与体重显著相关（r=0.680 vs 0.465），但仅Group 1表现出肌肉流失与运动心率升高的负相关（r=-0.538）。

3.2 体能表现
尽管肌肉流失组运动终点心率显著高于另一组（142±3 vs 132±2 bpm，p<0.05），但两组整体体能（Chester测试表现）在越冬期间均未出现统计学意义的下降，提示机体代偿机制的存在。

3.3 激素水平
皮质醇昼夜浓度在两组中保持稳定（晨起2.1-2.3 ng/ml，晚间0.4-0.5 ng/ml），波动幅度维持正常80%降幅。睾酮水平同样稳定（晨起180-210 pg/ml，晚间70-90 pg/ml），但肌肉流失组呈现晨起睾酮偏低趋势（p=0.09）及昼夜波动幅度减小（Δ110±15 vs Δ140±12 pg/ml，p<0.05）。

【结论与意义】
该研究首次系统揭示了南极极端环境下人体内分泌系统的强大适应能力：1）HPA轴功能保持完整，皮质醇分泌节律未受极夜/极昼干扰；2）HPG轴同样稳定，但肌肉流失组睾酮昼夜波动减弱可能影响蛋白质合成代谢；3）近半数越冬者出现肌肉流失却保持体能，提示能量代谢重编程的潜在机制。

这些发现对极地医学和航天医学具有双重价值：一方面证实了现行越冬健康管理方案对内分泌保护的有效性，另一方面指出肌肉流失可能独立于睾酮水平变化，需要针对性监测能量平衡和运动干预。研究采用的唾液激素检测和生物阻抗技术为极端环境生理监测提供了实用方案，而发现的个体差异（如Group 1/2分化）则提示未来研究需关注初始体能、饮食摄入等个性化因素。论文发表于《Steroids》杂志，为理解人类在极端环境下的代谢-内分泌-运动功能整合提供了重要基准数据。