Влияние инсулиновой нагрузки на некоторые гормонально-метаболические параметры у больных с гипоталамическим синдромом

В проводимых нами в последние годы исследованиях особое внимание уделяется изучению роли гормонального дисбаланса и изменений гомеостаза глюкозы в развитии патологии различных органов и систем. Большой интерес в этом плане представляют исследования нарушений регуляторной функции гипоталамуса, в частности при заболевании, известном под названием "гипоталамический синдром" (ГТС), характеризующемся эндокринными, обменны-

Сравнительные показатели метаболизма у больных ГТС и здоровых людей на разных этапах инсулиновой пробы (М ± т)

П р имечание . Достоверность различий показателей: одна звездочка — от базального уровня, две — III этапа от II (внутри данной группы обследуемых), три — группы здоровых от группы больных ГТС на данном этапе исследования.

ми, трофическими и вегетативными расстройствами. Было показано, что у больных ГТС в покое- имеют место метаболические изменения, свидетельствующие о снижении утилизации глюкозы и увеличении роли липидов в энергообеспечении организма, повышении потребления кислорода и уменьшении эффективности его использования, а при велоэрго- метрии отмечаются снижение толерантности к физической нагрузке, уменьшение коронарного резерва и максимального потребления миокардом кислорода [3, 6].

Материалы и методы

Для выяснения особенностей функционирования организма и резервных возможностей регуляторных систем у больных ГТС в условиях стресса мы провели инсулиновую пробу (внутривенное введение утром натощак 0,15 ЕД инсулина на 1 кг массы тела) — один из наиболее информативных тестов, используемых для характеристики активности гипога;инм(Ы1'ипофизщи1о^надпочечниковой и симпатико- адреналовой систем (соответственно ГГНС и САС). Исследование проводили в три этапа: до введения инсулина и через 30 и I20 мин после его введения. Обследовано 18 мужчин в возрасте 18—28 лет с ярко выраженными симптомами ГТС: ожирение, высокорослость, дистрофические полосы растяжения на коже, траизиторная гипертония. Контрольную группу составили 24 здоровых мужчин того же возраста.

Определяли объем потребленного кислорода (ОК) и выделенной углекислоты (ОУК) в 1 мин, дыхательный коэсффи- циент (ДК) — отношение ОУК к ОК, кислородный пульс (КП), отношение ОК к массе тела (ОК/м), минутный объем дыхания (МОД), число дыханий (ЧД) и частоту сердечных сокращений (ЧСС) в 1' мин — методом спирографии (аппарат "Эргоойсис-крин" фирмы "Эгер", Германия); уровень глюкозы (Г) в плазме — глюкозооксидазным методом; уровень иммунореактивного инсулина (ПРИ) в плазме, кортизола (К), соматотропного (СТТ) и адренокортикотропного (АКТГ) гормонов в крови — радиоиммуиологическим методом; содержание в крови пировиноградной и молочной (ПВК и МК соответственно) кислот, экскрецию с мочой адреналина (А), норадреналина (НА), дофамина (ДА) и диоксифенилаланина (ДОФА) — флюорометрическим методом.

Результаты и их обсуждение

Как видно из таблицы, ГТС характеризовался повышенным газообменом в легких на всех этапах инсулиновой пробы: значительное увеличение по сравнению со здоровыми людьми О К, ОУК, ЧСС свидетельствовало о состоянии гиперметаболизма. Состояние повышенного газообмена в покое у больных ГТС, с одной стороны, было связано с увеличенной массой тела: ОК у больных на I этапе в 1,5 раза превышал соответствующий показатель у здоровых людей, в то время как ОК/м был в пределах контрольных цифр. Также не различались в покое и показатели КП в обеих группах, из чего следует, что необходимый для жизнеобеспечения ОК у больных ГТС достигался тахикардией в результате существенного напряжения сердечной деятельности.

Реакция газообмена на экзогенный инсулин у здоровых, лиц и больных ГТС была неодинакова. У здоровых чувствительность к инсулину очень высока — это проявилось повышением большинства исследуемых показателей через 30 мин после введения инсулина, многие из которых (ОК, КП, ОК/м, ОУК, МОД, ДК) не возвращались к исходному уровню и через 2 ч. У больных достоверно реагировали на введенный инсулин МОД (увеличением на II этапе), ДК (снижение которого по отношению к фоновому показателю проявлялось достоверно лишь на III этапе) и КП. В группе больных сохранялись значительно более высокими, чем у здоровых людей, показатели ОК, ОУК и ЧСС до конца исследования.

Данные спирографии свидетельствовали о нарастании гиперметаболизма в условиях стресса, создаваемого инсулиновой нагрузкой, что отражает усиление окислительных процессов для обеспечения более высоких энергетических затрат у больных ГТС. Однако отмеченное нами у больных ITC повышение до 79,6 ± 16,0 мг% содержания свободных жирных кислот (СЖК) в плазме крови (у здоровых людей 37,7 ± 2,93 мг%), оказывающих разобщающее действие на процессы окислительного фосфорилирования [8], может в определенной степени объяснить снижение эффективности использования кислорода для процессов энергообразования. Сниженные по сравнению со здоровыми людьми величины ДК в покое у больных ГТС и выявленные у данных больных изменения липидного спектра плазмы крови свидетельствуют о более активном использовании липидов (СЖК) в качестве энергетических субстратов [13]. После введения инсулина на фоне гипогликемии и на этапе восстановления отмечалось снижение' ДК .как у здоровых людей, так и у больных ГТС до одинакового уровня, что обусловлено усилением использования липидов для -энергообеспечения у представителей обеих групп, определяемым, в частности, выраженным липолитическим эффектом активизированных гипогликемией контринсулярных гормонов.

Представление о характере обменных процессов при ГТС дополняет анализ биохимических исследований.

Известно, что при экспериментальном повреждении вентромедиальной области гипоталамуса обнаруживаются гипертрофия островков Лангерганса и гиперинсулинемия [9]. В наших исследованиях у больных ГТС выявлена относительная гиперинсулинемия в покое: уровень ИРИ почти вдвое превышал соответствующий показатель у здоровых людей. В дальнейших исследованиях абсолютные показатели содержания ИРИ у больных и здоровых лиц статистически не различались, однако интенсивность нарастания уровня ИРИ на фоне гипогликемии у больных ГТС достоверно меньше, чем у здоровых (в 3 и 4 раза соответственно). Подобное повышение базального уровня ИРИ и менее выраженное, чем у здоровых 'людей, изменение его в ходе нагрузочных проб выявлено при ишемической болезни сердца [1, 4, 7, 12, 14], ожирении [15, 16] и ряде других заболеваний, при которых инсулинорезистентность периферических тканей сочетается с нарушением углеводного обмена.

Как видно из таблицы, исходная концентрация Г у больных ГТС была достоверно выше, чем у здоровых людей. Гипогликемический эффект после введения инсулина был выражен как у здоровых, так и у больных ГТС. Известно, что при гипоталамической тучности по мере увеличения размеров адипоцитов снижается их чувствительность к инсулину и уменьшается число рецепторов инсулина не только в жировых клетках, но и в гепатоцитах, миоцитах, моноцитах и пр [2]. Нами отобраны только те больные ГТС, у которых при введении инсулина концентрация глюкозы снизилась более чем на 50%.

В ходе исследования выявлялись особенности функционирования регуляторных гормональных систем у больных ГТС. Базальный уровень А, НА и ДОФА у больных ГТС значительно превышал контрольные цифры, отражая гиперактивность САС в покое. Реакция САС на инсулиновую нагрузку в обеих группах характеризовалась максимальной стимуляцией на II этапе исследования, но на III этапе в группе здоровых лиц экскреция катехоламинов поддерживалась на уровне предыдущего этапа, а у больных ГТС отмечено снижение функциональной активности всех звеньев САС вдвое. В целом нарушение деятельности САС у данных больных проявлялось как изменением уровня ее активности, так и нарушением функциональных возможностей, что вызывало расстройства вегетативного равновесия, а также способствовало недостаточности регуляторных и компенсаторных реакций.

Реакция ГГНС на инсулиновую нагрузку у больных ГТС также имела ряд особенностей. Исходный уровень АКТГ, К и СТГ у этих больных не отличался от такового у здоровых людей. На фоне гипогликемии у больных ГТС практически не наблюдалось увеличения выработки АКТГ и К, в то время как у здоровых лиц содержание этих гормонов резко возрастало и достоверно отличалось более высокой активностью ГГНС на II и III этапах исследования. У больных ГТС отмечалось также менее значимое по сравнению со здоровыми людьми увеличение концентрации СТГ на II этапе и достоверное снижение ее против предыдущего этапа через 2 ч. Следовательно, инсулиновая гипогликемия как провокационный тест на секреторный резерв СТГ [5, 11] выявила у больных ГТС снижение резервных возможностей секреции этого анаболического гормона, играющего важную роль в восстановительной стадии стрессорной реакции. Необходимо .также учитывать и тот факт, что СТГ дает один из самых мощных липолитических эффектов, и выявленное у больных ГТС снижение секреторного резерва этого гормона может иметь определенное значение в преобладании у них процессов липогенеза.

Снижение активации ГГНС в условиях инсулинового стресса у больных ГТС следует оценивать с учетом большой роли этой системы в адаптационных процессах, а также пермиссивного эффекта глюкокортикоидов, которые резко меняют чувствительность многих тканей к р-ад- ренергической стимуляции, увеличивают плотность рецепторов в некоторых тканях, повышают сопряжение рецептора с аденилатцикла- зой [10].

Резкое возрастание энергозатрат организма при ГТС сопровождалось снижением в 2 раза содержания ПВК через 120 мин после введения инсулина, что наряду с повышенным потреблением кислорода свидетельствует об усилении у этих больных процессов аэробного окисления. Значительное накопление ПВК (исходно достоверно превышающее показатель у здоровых людей) при высоком ОК указывает на торможение окислительного декарбоксилирования пирувата и последующих превращений метаболитов в цикле Кребса. Повышенное содержание ПВК может быть обусловлено как усилением процессов глюконеогенеза, включающим превращение лактата в ПВК с последующим образованием триозофосфатов, используемых для синтеза глюкозы, так и интенсивным протеканием реакций переаминирования, ведущих к образованию ПВК из аминокислот. Возможность протекания альтернативного метаболического превращения триозофосфатов в липиды позволяет в определенной мере объяснить синдром тучности у больных с данной патологией, обусловленный повышением активности (особенно при наличии относительной гипергликемии и гиперин- сулинемии) процессов липогенетического пути превращения триозофосфатов, образующихся как при распаде глюкозы, так и в реакциях глюконеогенеза из лактата и пирувата. Об уменьшении использования глюкозы с энергетической целью свидетельствуют изменения липидного спектра крови у этих больных, в частности повышение концентрации СЖК (глюко- зожирно-кислотный цикл Рэндла). Последовательное снижение уровня ПВК у больных ГТС в ходе инсулиновой пробы может быть связано с антикатаболическим действием инсулина, тормозящим у данных больных изначально более активные процессы глюконеогенеза, а также с усилением утилизации ПВК по пути липогенеза через стадию триозофосфатов, достаточно интенсивного у больных ГТС в покое и особенно доминирующего в условиях инсулиновой нагрузки.

Выводы

1. Изменения показателей спирографии на этапах инсулиновой пробы у больных ГтС отражают состояние гиперметаболизма, связанного как с повышенными энергозатратами вследствие ожирения, так и с меньшей эффективностью использования кислорода.

• У больных ГТС отмечался дисбаланс в важнейших адаптационных гормональных систем в ходе инсулиновой пробы — менее значимое по сравнению со здоровыми людьми повышение уровня АКТГ, К, СТГ в крови больных ГТС, свидетельствующее о сниженной активности ГГНС; гиперэкскреция с мочой катехоламинов и их предшественника ДОФА исходно и менее продолжительная реакция повышения их уровня в ответ на введение инсулина у больных ГТС свидетельствует о нарушении функциональных возможностей САС, ведущих к расстройству вегетативного равновесия, снижению регуляторных и компенсаторных реакций.
• Динамика содержания Г, ПРИ и ПВК в крови больных ГТС при инсулиновой пробе указывает на нарушение процессов превращения глюкозы по пути, связанному с энергообразованием.