Preview

Проблемы Эндокринологии

Расширенный поиск

Влияние нормобарической гипоксии на секрецию инсулина и соматотропного гормона

https://doi.org/10.14341/probl19984427-9

Полный текст:

Аннотация

Изучено влияние нормобарической гипоксии на секрецию инсулина (ИРИ) и соматотропного гормона (СТГ) у 24 практически здоровых лиц в возрасте 35—55 лет. Контрольную группу составили 18 человек, получавшие курс плацебо. Показано, что адаптация к нормобарической гипоксии сопровождается изменением содержания ИРИ и СТГ без динамики гликемических показателей. На фоне гипоксического воздействия у всех обследуемых отмечалось увеличение в плазме крови концентрации СТГ при тенденции к нормализации содержания ИРИ. Выявлена корреляция этих показателей с индексом массы тела.

Для цитирования:


Старкова Н.Т., Давыдов А.Л., Королева А.В. Влияние нормобарической гипоксии на секрецию инсулина и соматотропного гормона. Проблемы Эндокринологии. 1998;44(2):7-9. https://doi.org/10.14341/probl19984427-9

For citation:


Starkova N.T., Davydov A.L., Koroleva A.V. The effect of normobaric hypoxia on the secretion of insulin and growth hormone. Problems of Endocrinology. 1998;44(2):7-9. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl19984427-9

Влияние недостатка кислорода на организм человека и животных в связи со значительной ролью гипоксии практически во всех патологических процессах постоянно привлекает внимание исследователей различного профиля [1]. В мировой литературе накоплены обширные сведения, касающиеся основных путей приспособления организма к дефициту кислорода, и тем не менее вопрос о влиянии кислородной недостаточности на организм остается одной из актуальных медико-биологических проблем, решение которой направлено на поиск различных средств коррекции гипоксии [2, 3, 5].

Изменения метаболизма у человека в ответ на действие нормобарической гипоксии изучены недостаточно. Имеются единичные публикации, посвященные экспериментальному анализу гормонально-метаболических показателей в процессе кратковременной гипоксической стимуляции и патофизиологическому обоснованию описанных изменений [6, 9, 12]. Известно, что у практически здоровых людей в ответ на гипоксическое воздействие наблюдаются достоверное увеличение содержания кортизола в плазме, цГМФ в лимфоцитах, повышение экскреции адреналина в моче [2, 7, 8, 14] и разнонаправленные колебания уровней пролактина, тестостерона, эритропоэтина и инсулина в крови [9, 13, 14].

В последние годы в клинической практике с целью повышения неспецифической резистентности организма используют интервальную гипоксическую тренировку (ИГТ). Многократный переход от нормоксии к гипоксии повышает функцию различных органов и систем. Основным действующим фактором ИГТ является стимуляция всех систем транспорта кислорода в организме. При этом методе воздействия наблюдаются увеличение легочной вентиляции, минутного объема крови, усиление капилляризации тканей, повышение эритропоэза и увеличение дыхательных фракций гемоглобина [8, 10]. Показано, что в процессе долговременной адаптации к нормобарической гипоксии уменьшаются процессы свободнорадикального окисления за счет усиления активности всей группы антиоксидантных ферментов [9, 13, 14]. Имеются данные о том, что при ИГТ у спортсменов снижается содержание молочной кислоты [6, 10], а у лиц с гиперхолестеринемией — содержание холестерина и триглицеридов [6].

Экспериментальные исследования показали, что гипоксическая тренировка крыс в барокамере стимулирует синтетическую и секреторную функцию р-клеток поджелудочной железы, увеличивает в них содержание ИРИ [9], однако имеются лишь немногочисленные сведения о действии острой и долговременной нормобарической гипоксии на состояние углеводного обмена, его регуляторные механизмы.

Целью настоящей работы явилось изучение влияния нормобарической гипоксии на секрецию ИРИ и соматотропного гормона (СТГ) у практически здоровых людей.

Материалы и методы

Обследованы практически здоровые лица (п = 24) в возрасте 35—55 лет (мужчин — 5, женщин — 19). Из них 15 человек (4 мужчины и 11 женщин) имели нормальную массу тела (индекс массы тела — ИМТ = 21,7 ± 0,42 усл. ед.), а 9 (1 мужчина и 8 женщин) — избыточную массу тела (ИМТ = 26,3 ±0,12 усл. ед.).

Контрольную группу составили практически здоровые лица того же возраста (18 человек: 3 мужчины и 15 женщин), имеющие нормальную массу тела (ИМТ = 20,9 ± 0,65 усл. ед.), получающие курс плацебо (дыхание атмосферным воздухом через маску в аналогичных интервальных режимах).

Для оценки влияния острой нормобарической гипоксии на организм людей проводили гипоксическую пробу (ГП) по методике R. Levy в модификации Ф. 3. Меерсона, Е. Н. Ткачук, И. В. Эренбурга [10]. В основу ГП положено непрерывное дыхание на протяжении 10 мин гипоксической газовой смесью (ГГС), содержащей 11 — 11,5% кислорода.

Суть метода интервальной нормобарической тренировки заключается в периодическом дыхании ГГС при индивидуальных режимах на протяжении 20 мин 5 раз в неделю (19—21 сеанс). Подачу газовой смеси постоянного состава осуществляли аппаратом Типоксикатор" фирмы ’’Hypoxia Medical LTD" (Россия).

Содержание ИРИ в плазме определяли имму- ноферментным методом с применением реактивов фирмы "Dako" (Дания), концентрацию СТГ — им- муноферментным методом с помощью стандартных наборов фирмы ’'Biomar HJH Elisa" (Германия), содержание глюкозы в крови — глюкозоок- сидазным методом. Все исследования проводили исходно и сразу после окончания гипоксического воздействия.

Результаты обработаны с использованием персональной ЭВМ методом вариационной статистики, дисперсионного анализа, критериев Стьюдента и Вилкоксона.

Результаты и их обсуждение

Перед проведением гипоксического воздействия у практически здоровых лиц были выявлены некоторые различия в содержании ИРИ в плазме в зависимости от массы тела (см. таблицу). Так, у лиц с ИМТ 25—27 усл. ед. (кг/м2) обращало на себя внимание повышение содержания ИРИ (ИРИ = 60,44 ± 8,90 мкЕд/мл;р < 0,05), тогда каку практически здоровых людей с ИМТ до 25 усл. ед. содержание ИРИ соответствовало норме (ИРИ = = 10,60 ± 0,59 мкЕд/мл). Концентрация глюкозы в обеих подгруппах не превышала 5 ммоль/л.

Содержание СТГ до гипоксического воздействия у лиц с ИМТ 25—27 усл. ед. было снижено (СТГ = 0,61 ± 0,07 нг/мл; р < 0,05), а у лиц с ИМТ до 25 усл. ед. соответствовало средневозрастным значениям (СТГ = 5,50 ± 0,25 нг/мл). Эти данные согласуются с мнением ряда авторов [4, И] о том, что у лиц с избыточной массой тела отмечаются дефицит СТГ и повышенное содержание ИРИ.

ГП выявила некоторые особенности реагирования ИРИ и СТГ у здоровых людей с нормальной и избыточной массой тела. Так, при нормальной массе тела после окончания гипоксической стимуляции отмечалось повышение содержания СТГ с 5,50 ± 0,25 до 9,40 ± 0,42 нг/мл (р < 0,05). Содержание ИРИ (10,64 ± 0,59 и 11,67 ± 0,57 мкЕд/мл) и глюкозы в крови статистически не изменялось. У лиц с ИМТ 25—27 усл. ед. в ответ на острое (кратковременное) гипоксическое воздействие отмечались повышение концентрации СТГ с 0,61 ± 0,07 до 1,92 ± 0,08 нг/мл (/? < 0,05) и тенденция к снижению содержания ИРИ с 60,44 ± 8,90 до 44,94 ± 8,73 мкЕд/мл (р = 0,2); содержание глюкозы не изменялось.

Динамика содержания глюкозы, ИРИ и СТГ в крови под влиянием ИГТ была также проанализирована в зависимости от ИМТ. На рисунке показано, что интервальная гипоксия изменяет уровень данных параметров у лиц как с нормальной, так и с избыточной массой тела. У лиц с ИМТ менее 25 усл. ед. наблюдалось повышение секреции ИРИ с 10,60 ± 0,59 до 12,29 ± 0,53 мкЕд/мл (р < 0,05) и СТГ с 5,50 ± 0,25 до 7,82 ± 0,20 нг/мл (р < 0,05) без существенного изменения уровня глюкозы в крови. В противоположность этому у лиц, имеющих ИМТ, при исходно высоком уровне ИРИ (60,44 ± 8,90 мкЕД/мл) отмечалось его снижение до 10,82 ± 0,97 мкЕд/мл (р < 0,05) также без изменения концентрации глюкозы. Реакция СТГ на интервальную гипоксию в данной подгруппе оставалась прежней, и мы наблюдали увеличение содержания данного гормона в плазме с 0,61 ± 0,07 до 1,50 ± 0,09 нг/мл (р < 0,05).

Полученные данные позволяют предполагать, что острое и интервальное гипоксическое воздействие способно оказывать влияние на секрецию ИРИ и СТГ в плазме в зависимости от массы тела обследуемых: при ИМТ до 25 усл. ед. наблюдалось незначительное увеличение содержания ИРИ и СТГ, а при ИМТ 25—27 усл. ед. — снижение исходно повышенной концентрации ИРИ и повышение уровня СТГ. Содержание глюкозы во всех случаях гипоксической стимуляции существенно не изменялось. Устойчивость основной гомеостатической константы — глюкозы — в процессе кратковременной и долгосрочной адаптации к нормобарической гипоксии у всех обследованных лиц позволяет предполагать существование определенных механизмов регуляции углеводного обмена, направленных на поддержание глюкозного гомеостаза в условиях экзогенного стресса.

В процессе проведения гипоксической стимуляции выявлена зависимость между ИМТ и изменением содержания ИРИ и СТГ в плазме крови. Определены прямая корреляция средней силы между ИМТ и ДИРИ (при проведении ГП г = 0,58, р < 0,05, в процессе долговременной адаптации г = 0,49, р < 0,05) и высокая прямая коррелятивная связь между ИМТ и ДСТГ (при проведении ГП г = 0,79, р < 0,05, в процессе ИГТ г = 0,71, р < 0,05). Данная корреляция показывает зависи-

мость этих показателей от исходной массы тела в процессе гипоксического воздействия.

Реакция на долговременную интервальную гипоксию у лиц с ИМТ дала нормализующий эффект, влияя на многие адаптивные механизмы в организме. В этих условиях саногенный гипоксический стимул как онто- и филогенетически свойственный развитию живых систем оказывает широкий спектр влияний на многие физиологические параметры [1, 2, 10].

В группе плацебо не отмечено существенных изменений анализируемых показателей как в процессе проведения ГП (см. таблицу), так и в ходе курса ИГТ (см. рисунок).

Несомненно, что одним из главных факторов воздействия на организм человека при ИГТ являются изменение кислородтранспортной функции, активация антиоксидантной защиты, что улучшает чувствительность тканей к ИРИ. Это более четко выявляется у лиц с повышенной массой тела. Можно предполагать и непосредственное влияние длительной гипоксической стимуляции на функцию поджелудочной железы, которое проявляется увеличением чувствительности р-клеток к глюкозе. Подтверждением этого может служить устойчивость гликемических показателей. Нельзя также исключить и особую роль гипоталамо-гипофизар-

Содержание глюкозы, ИРИ и СТГ в плазме практически здоровых лиц до и после ГП (М ± т)

Группа обследуемых

Показатель

Состояние до ГП (1)

Состояние после ГП (2)

Изменение показателей, %

ИМТ < 25 усл. ед. (п = 15) Глюкоза, ммоль/л

4,43 ± 0,20

4,28 ± 0,19

-3,4 + 0,85

ИРИ, мкЕд/мл

10,64 ± 0,59

11,67 ± 0,57 (р2-1 = 0,2)

+ 10,6 + 2,70

СТГ, нг/мл

5,50 ± 0,25

9,40 ± 0,43 (р2-1 < 0,01)

+70,8 + 6,42

ИМТ > 25 усл. ед.(п = 9)

Глюкоза, ммоль/л

4,29 ± 0,33

4,17 ± 0,35

-2,87 +1,12

ИРИ, мкЕд/мл

60,44 ± 8,9*

44,94 ± 8,73 (р2-1 = 0,2)

-27,6 + 6,11*

СТГ, нг/мл

0,61 ± 0,07*

1,92 ± 0,08 (р2-1 = 0,2)

+268,5 + 67,7*

ИМТ < 25усл. ед. (группа

Глюкоза, ммоль/л

4,25 ± 0,21

4,13 ± 0,32

-2,74 + 1,11

плацебо; п = 18)

ИРИ, мкЕд/мл

9,98 ± 0,61

10,03 ± 0,34

+0,5 + 0,08*

СТГ, нг/мл

5,32 ± 0,38

5,48 ± 0,35

+3,01 + 0,14*

Примечание. Звездочка — различия с группой практически здоровых лиц с нормальной массой тела достоверны: р < 0,05.

Динамика содержания глюкозы (/; в ммоль/л), ИРИ (//; в ммоль/мл) и СТГ (777; в нг/мл) в плазме здоровых лиц до и после ИГТ.

а — практически здоровые лица с ИМТ < 25 усл. ед. (п = 15); б — практически здоровые лица с ИМТ > 25 усл. ед. (л = 9); в — группа плацебо, ИМТ < 25 усл. ед. (п — 18). 7 — до ИГТ; 2 — после ИГТ. Звездочка — различия с показателями до ИГТ {р < 0,05).

ной системы в процессе адаптации к нормобарической гипоксии, что сопровождается повышением секреции СТГ, участвующим в системе регуляции углеводного обмена [6, 9].

Таким образом, адаптацию к нормобарической гипоксии следует рассматривать как средство повышения неспецифической резистентности организма человека, направленное на коррекцию гомеостатических и метаболических нарушений. На наш взгляд, дальнейшее изучение центральных механизмов регуляции углеводного обмена в процессе гипоксического воздействия позволит охарактеризовать такой вид адаптации организма человека как ’’адаптацию выбора”, направленную на поддержание жизненно важных констант в условиях экзогенного и эндогенного стресса.

Выводы

  1. Адаптация к нормобарической гипоксии у практически здоровых лиц сопровождается изменением содержания ИРИ и СТГ в плазме крови без существенной динамики гликемических показателей.
  2. Изменение концентрации ИРИ и СТГ в плазме крови в<процессе гипоксической стимуляции коррелирует с ИМТ.
  3. На фоне гипоксического воздействия у пациентов с ожирением отмечается увеличение в плазме крови концентрации СТГ при тенденции к нормализации содержания ИРИ.

Список литературы

1. Агаджанян Н. А. Организм и газовая среда обитания. — М., 1972.

2. Березовский В. А., Бойко К. А., Клименко К. С. Гипоксия и индивидуальные особенности реактивности. — Киев, 1978.

3. Березовский В. А., Левашов М. И. // Физиол. журн. — 1992. — № 5. - С. 3-12.

4. Булатов А. А., Комолов И. С., Смирнова Н. Б. // Бюл. экс- пер. биол. — 1992. — № 4. — С. 406—409.

5. Васильев Г. А., Медведев Ю. А., Хмельницкий О. К. Эндокринная система при кислородном голодании. — Л., 1974.

6. Власова И. Г., Чепурнова М. Е., Ефимова Е. В. и др. // Физиология человека. — 1994. — Т. 20, № 6. — С. 118—123.

7. Евсегнеева М. В. Прерывистая нормобарическая гипоксия в лечении и профилактике сердечно-сосудистых заболеваний у работников промышленных предприятий: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — М., 1994.

8. Караш Ю. М., Стрелков Р. Б., Чижов А. Я. Нормобарическая гипоксия в лечении, профилактике и реабилитации. — М., 1988.

9. Колесник Ю. М., Абрамов А. В. // Пробл. эндокринол. — 1992- № 5. - С. 37-40.

10. Колчинская А. 3. Интервальная гипоксическая тренировка. Эффективность, механизмы действия. — Киев, 1992.

11. Федотов В. П., Садовникова Н. В. // Сахарный диабет. — Саратов, 1990. — С. 46—52.

12. Knaupp W., Khilnani S., Sherwood J. // J. Appl. Physiol. — 1992. - Vol. 73, N 3. - P. 837-840.

13. Lyamina N. // J. Hypoxia Med. — 1996. — Vol. 2. — P. 88—91.

14. Manon L., Kutskova Y. // Ibid. — P. 45—46.


Об авторах

Н. Т. Старкова

Московский медицинский стоматологический институт


Россия


А. Л. Давыдов

Московский медицинский стоматологический институт


Россия


А. В. Королева

Московский медицинский стоматологический институт


Россия


Рецензия

Для цитирования:


Старкова Н.Т., Давыдов А.Л., Королева А.В. Влияние нормобарической гипоксии на секрецию инсулина и соматотропного гормона. Проблемы Эндокринологии. 1998;44(2):7-9. https://doi.org/10.14341/probl19984427-9

For citation:


Starkova N.T., Davydov A.L., Koroleva A.V. The effect of normobaric hypoxia on the secretion of insulin and growth hormone. Problems of Endocrinology. 1998;44(2):7-9. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl19984427-9

Просмотров: 700


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)