В.К.Фролков, И.С.Панферова, В.Ф.Репс, П.В. Белошицкий, В.А.Морозов
Государственный НИИ курортологии в г. Пятигорске,
Эльбрусская медико-биологическая станция АН Украины и РФ,
Пятигорская фармацевтическая академия, г. Пятигорск
Радиоиммунологический анализ обеспечивает широкие возможности для исследования важной роли информационных сигналов в реализации биологических эффектов эндокринной системы на уровне обмена веществ. Установлено, что появление "нового" фактора в этой функциональной системе активизирует взаимосвязи и существенно улучшает течение метаболических реакций. Наиболее подробно этот феномен изучен курортологами при исследовании механизмов влияния минеральных вод, которые модифицируя деятельность пищеварительной системы активирует секрецию инсулина и кортизола (В.К.Фролков, 1995). Однако есть основание полагать, что и другие факторы, которые предъявляют повышенные требования к организму человека, могут оказывать аналогичное влияние на регуляцию углеводного обмена.
Для изучения этой проблемы мы с помощью исследований, выполненных на компьютеризованной установке для радиоиммунологического анализа ГАММА-12 с программой МИКРОГАММА, разработанной ЗАО "ВНИИМП-ВИТА" проанализировали влияние кислородной обеспеченности организма на секрецию инсулина и кортизола, а также уровень глюкозы в крови у здоровых добровольцев, проживающих в трех географических зонах: пос. Терскол ( Кабардино-Балкария, 2600 м над уровнем моря, n =12), г. Пятигорск (500 м над уровнем моря, n=15), и г. Шевченко (Казахстан, 70 м ниже уровня моря, n =29). Разница в парциальном давлении кислорода в пос. Терскол была на 20-25% ниже, чем в г. Шевченко. Установлено, что базальный уровень инсулина был максимальным у жителей г. Шевченко (25,2 ± 1,59 мкЕ/мл) и минимальным - у старожилов горной местности (6,2 ± 1,71 мкЕ/мл). Интересно, что у жителей г. Пятигорска соответствующее значение составляло 15,1 ± мкЕ/мл, но когда они выезжали в пос. Терскол на 3-4 дня, то базальная секреция инсулина снижалась до 10,9 ± 3,57 мкЕ/мл).
Изменения гликемии натощак у волонтеров этих групп были аналогичными: у добровольцев г. Шевченко уровень глюкозы в крови составлял 102 ± 2,59 мг%, г. Пятигорска - 75,6 ± 1,80 мг%, пос. Терскол - 66,7 ± 3,61 мг%.
Таким образом, инсулиновое обеспечение организма (определяемое как отношение инсулин/глюкоза) было примерно одинаково у всех добровольцев, однако по мере снижения парциального снижения кислорода в атмосфере, биологическая эффективность инсулина возрастала.
Изучение индуцированной секреции инсулина ( в динамике орального глюкозотолерантного теста) показало, что максимальная активность энтероинсулярных функциональных взаимосвязей, которые обеспечивают оптимальную регуляцию обмена веществ, наблюдалось у старожилов горной местности, тогда как у добровольцев г. Шевченко - она была минимальной. Так общее количество инсулина поступившее в кровь в первые 20 минут глюкозотолерантного теста составило для жителей г. Шевченко 126 ± 124 усл.ед., г. Пятигорска - 176 ± 9,9 усл.ед., пос. Терскол - 229 ± 11,2 усл.ед. Особо подчеркнем, что повышение гликемии в ходе этого теста находилось в обратной зависимости от повышения секреции инсулина в раннюю фазу реакции (г=-0,62; р <г0,01), что лишний раз подтверждает стимулирующее влияние гипоксии на инсулиновые механизмы гликогомеостатической системы.
При этом изучение биохимических механизмов гипогликемизирующего действия инсулина показало, что на клеточном уровне происходит модификация состояния ионных насосов (Na,K-АТФаза - акивизируется, а Са -АТФаза - тормозится). Одновременно наблюдалось повышение активности гексо-киназы и синтеза гликогена в гепатоцитих, что однозначно свидетельствует об усилении клеточного метаболизма глюкозы.
Участие кортизола в этих адаптационных реакциях носило более сложный характер: у добровольцев г. Шевченко и пос. Терскол секреция гормона была выше ( соответствующие значения составили 202,9 ± 6,3 и 220,1 ± 28,9 нг/мл), чем у жителей г. Пятигорска (122,0 ± 8,2 нг/мл).
Можно предположить, что гипоксия инициирует приспособительные реакции в гормональной регуляции обмена веществ и это феномен необходимо изучать и целесообразно использовать для терапии и профилактики заболеваний, протекающих с нарушением метаболических реакций.