CC BY
54
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
УДК 612.018+612.397/.812]-055.1-07:577.11
ЛИПИДНЫЙ И ГОРМОНАЛЬНЫЙ ОБМЕН У ЗДОРОВЫХ МУЖЧИН В РАЗЛИЧНЫЕ СЕЗОНЫ ГОДА
Николай Александрович Агаджанян, Иван Васильевич Радыш, Альберт Филюсевич Хисамутдинов
Кафедра нормальной физиологии (зав. — проф. В.И. Торшин) медицинского факультета Российского университета дружбы народов, г. Москва, [email protected] [email protected]
Реферат
Установлены волнообразные адаптивные изменения липидного, гормонального и активности ферментного обмена в течение года. Выявлены статистические достоверные сезонные изменения показателей липидного и гормонального обмена, а также активности ферментов у здоровых мужчин.
Ключевые слова: липиды, гормоны, С-реактивный белок, годовой сезон.
Возможность человека переносить воздействие экстремальных ситуаций в значительной мере зависит от индивидуальных особенностей физиологической реактивности организма, скорости включения и эффективности деятельности механизмов адаптации в различные сезоны года. Поэтому физиологические системы здоровых людей чутко реагируют на сезонные колебания геофизических факторов. Сезонные ритмы связаны, по-видимому, либо со световым режимом, либо с температурой окружающей среды и сильнее всего выражены у жителей тех стран мира, где наблюдаются наибольшие различия между зимой и летом по указанным параметрам [1, 2, 4]. Поэтому в каждом конкретном случае с учётом бесспорного существования биологических флюктуаций необходимо проводить исследования с целью изучения сезонных изменений показателей физиологических систем организма человека.
Целью работы являлось изучение особенностей изменения липидного и гормонального обмена у здоровых мужчин в различные сезоны года.
В обследовании принимали участие практически здоровые мужчины (173 чел.) в возрасте от 28 до 50 лет в различные сезоны года: зимой (декабрь—февраль), весной (март—май), летом (июнь—август) и осенью (сентябрь—ноябрь). Забор крови производился утром строго натощак из локтевой вены в вакутейнеры «Век!оп 776
Dickinson BP» (Англия). В сыворотке крови исследовали уровень общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), липоп-ротеидов низкой и высокой плотности (ХС-ЛПНП и ХС-ЛПВН), аполипопроте-инов (апоЕ) с использованием анализатора «KoneLab 30i» фирмы «TermoElectron» (Финляндия), а также липопротеиды очень низкой плотности (ХС-ЛПОНП) и индекс атерогенности (ИА): ИА= (ЛПОНП + ЛПНП)/ ЛПВП.
Содержание гормонов — лептина, кор-тизола, тестостерона, трийодтиронина (общий Т3), тироксина (общий Т4) и ти-реотропного гормона (ТТГ) — в сыворотке крови определяли твердофазным иммуно-ферментным методом на фотометре вертикального сканирования Multiscan Agent («Labsystems», Финляндия) с использованием реактивов фирмы «АлкорБио» (Санкт-Петербург) и DRG (США). Концентрацию С-реактивного белка (С-РБ) в плазме крови устанавливали иммунофер-ментным методом с использованием тест-системы SeroELISA фирмы «Diagnostic Systems Laboratories» (USA).
Функциональное состояние печени оценивали по активности ферментов — щелочной фосфатазы (ЩФ), аланин-аминотрансферазы (АЛТ), аспартатами-нотрансферазы (АСТ) и гамма-глутамил-трансферазы (ГГТ) в сыворотке крови унифицированным колориметрическим методом с помощью коммерческих наборов фирмы «Витал Диагностикс СПб» (Санкт-Петербург).
Статистическая обработка полученных результатов производилась с применением программы Microsoft Excel XP, Statistica 6.0 и включала описательную статистику, оценку достоверности различий по Стьюденту и корреляционный анализ с оценкой достоверности коэффициентов корреляции.
Таблица 1
Динамика показателей липидного обмена в сыворот ке крови в различные сезоны года (М ± т)
Показатели Сезоны года
зима (п=41) весна (п=43) лето (п=46) осень (п=43)
Возраст, лет 40,2±1,0 40,6+0,9 39,8+0,8 40,9+1,1
Рост, см 171,6+0,9 169,8+1,2 170,4+0,9 170,1+0,8
Масса тела, кг 77,6±0,9 74,9+1,1 73,9+1,2 75,8+1,1
ИМТ, кг/м2 26,4±0,2 25,9+0,3 25,4+0,3 26,2+0,3
Курение, % 42,80% 42,40% 41,20% 42,10%
ОХС, ммоль/л 4,75+0,04 4,55+0,04 4,27+0,05 4,89+0,03*
ХС-ЛПНП, ммоль/л 2,98+0,05* 2,68+0,06 2,36+0,06 2,84+03
ХС-ЛПВП, ммоль/л 1,36+0,04 1,48+0,05 1,62+0,04* 1,45+0,06
ХС-ЛПОНП, ммоль/л 0,41+0,02 0,39+0,07 0,29+0,03 0,57+0,02*
ТГ, ммоль/л 1,05+0,04 0,83+0,05 0,99+0,04 1,16+0,05*
АпоЕ, ммоль/л 2,27±0,21 2,34+0,11 2,52+0,09* 2,18+0,15
ИА, усл. ед. 2,49+0,07* 2,07+0,05 1,63+0,06 2,42+0,11
СРБ, мг/л 1,09+0,04 1,25+0,05* 0,92+0,02 1,02+0,04
*р<0,05 — при сравнении показателей между сезонами. То же в табл. 2, 3.
Результаты исследования антропометрических показателей и липидного обмена у здоровых людей свидетельствуют о подверженности их сезонным колебаниям (табл. 1). При этом сезонные ритмы показателей липидного обмена характеризуются внутренней и внешней синхронизацией. Сравнительный анализ антропометрических характеристик показал, что прямое сопоставление средних величин не позволило выявить достоверных различий между обследованными группами в различные сезоны года. Это свидетельствует о том, что группы для
другими периодами года (р<0,05). При этом установлено, что максимальные значения индекса атерогенности (ИА) наблюдались зимой, а минимальные — летом (р<0,05). Как известно, процесс ате-рогенеза начинается при значении ИА выше 3,0-3,1.
Нами констатировано, что у здоровых мужчин максимальная концентрация С-РБ в сыворотке крови наблюдалась весной, а минимальная — летом (р<0,05).
Изучая корреляцию между концентрацией С-РБ и ЛПОНП у обследованных, мы установили, что максимальным ко-
Таблица 2
Динамика концентрации гормонов в сыворотке крови у здоровых мужчин в различные сезоны года (М ± т)
Показатели Сезоны года
зима (п=41) весна (п=43) лето (п=46) осень (п=43)
Лептин, нг/мл 3,48+0,13* 2,73+0,08 2,45+0,11 2,96+0,09
Тестостерон, нмоль/л 11,6+0,8 13,3+0,9 17,7+1,3* 15,3+1,1
Кортизол, нмоль/л 426+20 523+25 559+12* 482+21
Инсулин, мкЕД/мл 13,2+0,4* 8,63+0,31 7,56+0,26 10,3+0,3
Т4 общий, нмоль/л 95,9+3,4 107,8+3,2 101,6+4,8 121,2+4,4*
Т3 общий, нмоль/л 2,34+0,07* 1,78+0,08 2,16+0,08 2,19+0,08
ТТГ, нмоль/л 1,55+0,06 1,44+0,08 1,91+0,07* 1,76+0,09
проведения исследований сформированы корректно. Выявлено, что курили в среднем 42,1% обследованных лиц. В сыворотке крови здоровых мужчин уровень ОХС, ХС-ЛПОНП и ТГ оказался достоверно выше осенью, ХС-ЛПНП — зимой, а ХС-ЛПВП и АпоЕ — летом по сравнению с
эффициент корреляции (г=0,62; p<0,001) был в зимнее время года, а минимальным (г=0,36; p<0,05) — весной.
Уровень гормонов у здоровых мужчин в сыворотке крови в различные сезоны года представлен в табл. 2. Так, уровень тестостерона и кортизола в сыворотке кро-
777
Таблищ 3
Динамика активности ферментов в сыворот ке крови у здоровых мужчин в различные сезоны года (М ± т)
ви у них достоверно выше в летний период года, инсулина — в зимний ф<0,05), а лептина максимален в зимнее время года (3,48±0,13), минимален (2,45±0,11) — в летнее ф<0,01). Максимальным коэффициент корреляции между концентрацией лептина и инсулина в сыворотке крови у здоровых мужчин (г=0,65; p<0,001) был зимой, а минимальным (г=0,42; p<0,05) — осенью.
Установлено, что для общего ^ и Т4 характерны сезонные колебания: максимальный уровень общего ^ в сыворотке крови здоровых мужчин наблюдался в зимний период года, общего Т4 — в осенний, минимальный — в летний, а уровень ТТГ был наибольшим летом, наименьшим — весной ф<0,05).
Активность ферментов в сыворотке крови у здоровых мужчин, определявшаяся для оценки функционального состояния печени в различные сезоны года представлена в табл. 3. Максимальная активность ЩФ регистрировалась зимой, АЛТ и АСТ — осенью, а ГГТ — летом (р<0,05). Коэффициент корреляции между значениями ЩФ и ГГТ был максимален (г=0,68; p<0,01) летом, минимален (г=0,39; p<0,05) — весной.
Сезонные циклические изменения показателей липидного и гормонального обмена проследить сложнее, чем суточные, так как в разных климатических условиях — на севере и юге, в горах и на равнине, на морских побережьях и внутри материка — они значительно различаются. В настоящем исследовании нами показано, что у здоровых мужчин, проживающих в средней полосе России, в осенне-зимний период отмечается интенсификация ли-пидного обмена, лежащего в основе так называемого переключения метаболизма с «углеводного» типа на «жировой». Од-778
ним из наиболее ярких проявлений этого феномена являются повышенные уровни ТГ и ЛПОНП в крови. Обнаружение низких показателей апоЕ в период осени и зимы можно рассматривать как адаптивное приспособление, обеспечивающее возможность осуществления метаболических перестроек для активизации использования липидных энергоносителей в целях компенсации повышенных энергозатрат в холодное время года. При этом физиологический смысл роста уровня ЛПОНП в осенний период года может рассматриваться как процесс создания первого барьера защиты от бактериальной и вирусной инфекции. Последнее утверждение основано на способности ЛПОНП эффективно связывать и инактивировать бактерии и вирусы [3].
B.H. Титов [5] считает, что С-РБ осуществляет связывание ЛПНП и ЛПОНП и транспорт их из сосудистого русла к клеткам рыхлой соединительной ткани в виде триглицеридов насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Источником ЛПОНП могут быть как экзогенные, так и эндогенные патогены («биологический мусор»), а триглицериды жирных кислот, как известно, являются универсальным энергетическим субстратом для клеток. Авторы полагают, что основная функция С-РБ заключается в роли патофизиологического транспортёра субстратов энергии к клеткам рыхлой соединительной ткани, непосредственно осуществляющих развитие воспаления. Клетки, не участвующие в реакции воспаления, не способны использовать этот энергетический субстрат, поскольку не имеют рецепторов к комплексу ЛПОНП — С-РБ. Поэтому С-РБ — маркер системного воспалительного ответа, который можно использовать как интегральный показатель здоровья в валеологии.
Как известно, лептин — белок, продуцируемый адипоцитами и секретируемый в кровь в количестве, пропорциональном общему объему жировой ткани. В печени лептин тормозит действие инсулина на глюконеогенез путем влияния на фосфо-энолпируваткарбоксикиназу фермента, ограничивающего скорость глюконеогене-за. Кроме того, он снижает синтез липи-дов и триглицеридов, повышает окисление жирных кислот в клетках островков
Показатели, ммоль/л Сезоны года
зима (П=41) весна (П=43) лето (П=46) осень (П=43)
АЛТ 31,6±0,9 26,2±0,6 27,1±1,1 36,4±0,9*
АСТ 29,2±0,6 20,9±0,8 24,8±0,6 32,6±0,6*
ЩФ 172,5±7,4* 138,6±6,4 153,2±7,8 166,5±8,6
ГГТ 26,5±1,2 30,9±1,5 34,7±1,7* 28,9±0,8
поджелудочной железы и модулирует секрецию инсулина [8].
В настоящем исследовании установлено, что уровень лептина у обследованных повышался в осенне-зимний период, что, по-видимому, в большей степени связано с питанием и интенсификацией липид-ного обмена, а также влиянием сезонной перестройки природно-климатических факторов. Согласно данным литературы, синтез лептина регулируется количеством потребляемой пищи. Его уровень снижается при голодании и повышается при переедании. Кроме того, лептин, выделяемый жировыми клетками, регулирует массу тела через эффект подавления аппетита. Курение, сопровождающееся развитием гиперадренергического состояния, также способствует подавлению синтеза лептина [6, 7 ].
Фолликулы щитовидной железы выделяют гормон Т4 в несколько раз больше, чем Т3. Однако Т3 по сравнению с Т4 в 10 раз ускоряет процессы метаболизма и проявляет более выраженное физиологическое и метаболическое действие. Тиреотропный гормон регулирует секрецию гормонов щитовидной железы по принципу отрицательной обратной связи. Всякое снижение содержания в крови Т3 и Т4 приводит к увеличение секреции ТТГ. Неблагоприятно влияют на биосинтез гормона и высокие концентрации йода, так как в этих условиях снижается образование ТТГ. В настоящем исследовании максимальная секреция T3 и Т4 на фоне минимальной стимуляции тиреот-рофов гипофиза (ТТГ) свидетельствует о достаточном эндокринном обеспечении организма пациентов со стороны тирео-идных гормонов, необходимых для поддержания процесса термогенеза в холодное время года.
Сезонные колебания активности ферментов в сыворотке крови могут быть связаны с климатическими особенностями, а также с характером питания человека в холодное и теплое время года. Энергия необходима как для нужд организма, так и для самой клетки, поэтому взаимоотношения ферментов свидетельствуют об адаптации организма в целях сохранения гомеостаза и здоровья [1]. Нами отмечено, что зимой по сравнению с другими сезо-
нами года значительно увеличивается активность ЩФ, катализирующей все виды тканевого обмена, протекающие с участием фосфорных соединений.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о закономерном развитии волнообразных адаптивных изменений липидного и гормонального обмена, а также активности ферментов в течение года. Констатированы статистические достоверные сезонные изменения показателей липидного и гормонального обмена, а также активности ферментов у здоровых мужчин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаджанян Н.А., Петров В.И., Радыш И.В., Краюшкин С.И. Хронофизиология, хронофармаколо-гия и хрономедицина. — Волгоград: Изд-во ВолГМУ, 2005. — 336 с.
2. Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А., Марты-нюк В.С. Космическая погода и наша жизнь. — Фрязи-но: Век 2, 2004. — 224 с.
3. Душкин М.И., Кудинова Е.Н., Шварц Я.Ш. Интеграция сигнальных путей регуляции липидного обмена и воспалительного ответа. // Циток. и воспал. — 2007. — Т. 6, №. 2. — С. 18—25.
4. Радыш И.В. Временная организация физиологических систем у женщин при адаптации к различным факторам среды обитания: Автореф. дисс. ... докт. мед. наук. — М., 1998. — 285 с.
5. Титов B.H. С-реактивный белок — влияние гормонов, физической активности, жирных кислот пищи. Роль в атеротромбозе артерий и диагностическое значение // Клин. лаб. диагн. — 2008. — №. 7. — С. 3—15.
6. Caro J.F., Kolaczynski J.W. Leptin: the tale of an obesity gene. //Diabetes. — 1996. —Vol. 45. — P. 1455—1462.
7. Jequier E, Tappy L. Regulation of body weight in humans //Physiol. Rev. —1999. — Vol.79. — P. 451—480.
8. Lapauw B, T'Sjoen G, Mahmoud A., Kaufman J.M., Ruige J.B. Short-term aromatase inhibition: effects on glucose metabolism and serum leptin levels in young and elderly men // Eur. J. Endocrinol. — 2009. — Vol. 160, № 3. — P. 397—402.
Поступила 22.09.09.
LIPID AND HORMONE METABOLISM IN HEALTHY MEN IN DIFFERENT YEAR SEASONS
N.A. Aghajanian, I.V. Radysh, A.F. Khisamutdinov
Summary
Established were the wave-like changes in lipid, hormone and enzyme activity during the year. Fuond were the statistically significant seasonal changes in lipid and hormone homeostasis, as well as enzyme activity in healthy men.
Key words: lipids, hormones, C-reactive protein, the annual season.
