Катехоламины (КА) имеют большое значение в регуляции многих процессов в различных органах и тканях. Эффекты КА затрагивают практически все функции организма [1]. Имеется представление о существовании единой регуляторной адренергической системы, в которой КА обеспечивают передачу программы действия своим исполнительным структурам: отдельным клеткам, а также клеткам тканей и органов посредством взаимодействия со специфическими рецепторами [2]. Универсализм действия КА в организме в значительной мере обеспечивается единой системой этих рецепторов, присутствующих в том числе и на лимфоцитах [3, 4].
Катехоламины играют важную роль в центральной регуляции обмена веществ и энергии. Они принимают участие на всех уровнях регуляции питания, воздействуют на связанные с ожирением процессы, что обусловлено влиянием КА на липолиз и липогенез через адренорецепторы мембран адипоцитов, а также на пищевое поведение [5-9]. Жировая ткань является важным компонентом в составе тела, избыточное содержание которой связано с риском развития таких социально значимых заболеваний, как атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, метаболический синдром и др. Широкое распространение избыточной массы тела и ожирения у населения во многих странах мира стало серьезной медицинской проблемой [7-11].
В последние годы доказано, что жировая ткань не только осуществляет функции депонирования энергии, но и является самостоятельным активным эндокринным органом. Она выделяет более 20 биологически активных веществ, которые участвуют в регуляции потребления пищи, расхода энергии, нейроэндокринных функций, процессов метаболизма [8, 11, 12]. Ряд исследований последних десятилетий связан также с изучением состава тела и энергообмена [13, 14], исследуется зависимость массы тела от предпочтений в еде [15, 16], от нарушений пищевого поведения [6, 7, 9]. Большое значение придается исследованиям, связанным с содержанием КА, поскольку известно, что для КА жироваяткань - одна из самых крупных тканей-мишеней [1]. В подавляющем большинстве случаев эти исследования проводились у лиц, страдающих ожирением. В то же время представляется важным изучение содержания КА у здоровых молодых людей, так как предпосылки избыточного содержания и накопления жировой ткани могут закладываться в молодом возрасте. Работ, посвященных изучению содержания КА в связи с пищевой нагрузкой у молодых мужчин с различным компонентным составом тела (жировым, мышечным, костным) и с разным индексом массы тела (ИМТ), практически нет.
Цель исследования - изучение динамики изменений содержания КА в лимфоцитах крови после пищевой нагрузки у здоровых юношей разных соматотипов с разным содержанием жирового компонента тела и ИМТ.
Материал и методы
Обследован 81 практически здоровый мужчина юношеского возраста (17 лет - 21 год) - студенты, проживающие в Красноярске, которые предварительно дали письменное добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Соматический тип юношей определялся по схеме соматотипирования мужчин В.П. Чтецова и соавт. [17] при использовании данных 29 антропометрических параметров. В утренние часы по унифицированной методике В.В. Бунака (1941) измеряли антропометрические параметры (длина и масса тела), диаметры и обхваты конечностей и туловища. Использован метод калиперометрии для измерения толщины жировых складок. На основании полученных измерений рассчитывали количественное содержание жирового, мышечного и костного компонентов тела по формулам Й. Матейки [18] .
После 12-часового голодания обследованные принимали натощак смешанный пробный завтрак, который включал: 50 г отварного мяса (говядина), поданного в виде фарша, хлеб белый - 25 г, сыр (жирность 30%) -20 г, сахар свекловичный - 50 г, некрепкий чай - 200 мл. Общая калорийность составляла 418,5 ккал, содержание белка - 17,9 г, жиров - 11,9 г, углеводов - 60,1 г.
Образцы венозной крови забирали из локтевой вены натощак перед приемом пробного завтрака и через 1 ч после пищевой нагрузки.
Содержание КА в лимфоцитах периферической крови определяли люминесцентно-гистохимическим методом H. Yokoo и соавт. (1982) в модификации В.П. Новицкой (2000), который основан на превращении моноаминов под воздействием паров формальдегида в ярко флуоресцирующие соединения [19]. Флуоресценцию КА фиксировали на микроскопе "ЛЮМАМ-И3" ("ЛОМО", Россия), сигнал с которого выводился на цифровой мультиметр. Величину сигнала учитывали в условных единицах (усл. ед.).
Все полученные данные были подвергнуты статистической обработке с применением пакета прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft Inc., 2001). Проверку нормальности распределения количественных показателей выполняли с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Поскольку закон распределения исследуемых числовых показателей отличался от нормального, использовали непараметрические U-критерий Манна-Уитни (в случае парных независимых совокупностей) и Т-критерий Вилкоксона (в случае парных зависимых совокупностей). Среднестатистические значения количественных величин представлены в виде М±т. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез (р) принимался равным 0,05.
Результаты и обсуждение
Изучение показателей универсальных регуляторных веществ - уровня КА в лимфоцитах крови - выявило особенности их содержания у юношей разных соматотипов до и после пищевой нагрузки (см. рисунок).
Анализ содержания КА в лимфоцитах крови молодых мужчин различных соматотипов с разным компонентным составом тела до и после пробного завтрака зафиксировал изменение уровня КА только у мужчин брюшного соматотипа, которые обладали наибольшим количеством жировой ткани в составе тела. У юношей брюшного соматотипа содержание жировой ткани статистически значимо превышало абсолютные показатели представителей других соматотипов в несколько раз (табл. 1).
Необходимо подчеркнуть, что натощак у юношей всех соматотипов было практически одинаковое содержание КА (см. рисунок). После пищевой нагрузки у юношей всех соматотипов, кроме брюшного, статистически значимо не изменилось содержание КА. И только у юношей брюшного соматотипа значимо увеличился уровень КА после пищевой нагрузки по сравнению с показателями натощак (р=0,026) и был выше по сравнению с показателем у юношей других соматотипов: грудным (р=0,021), мускульным (р=0,022), неопределенным (р=0,029).
Кроме анализа групп, сформированных с учетом соматического типа, нами был проведен анализ содержания КА в лимфоцитах крови в зависимости от ИМТ обследованных юношей (табл. 2). На основании критериев Меморандума ВОЗ (1999 г.) из обследованных нами юношей были сформированы 3 группы: с низким ИМТ (<18,4 кг/м2), с нормальным ИМТ (18,5-24,9 кг/м2) и с высоким ИМТ (>25 кг/м2). В данное исследование не вошли лица с ИМТ >30 кг/м2, т.е. с ожирением. Изучение содержания КА в этих группах юношей показало отсутствие статистически значимой разницы в уровне КА как натощак, так и после приема пробного завтрака во всех исследуемых группах. Хотя следует отметить, что отмечалась тенденция к повышению содержания КА после приема пищи в группе с высоким ИМТ (см. табл. 2). Отсутствие статистически значимой разницы в содержании КА можно объяснить тем, что в эту группуюношей с высоким ИМТ входили не только лица, у которых высокий ИМТ был обусловлен повышением массы тела за счет жировой ткани в составе тела -лица брюшного соматотипа (6 человек), но и наличием в этой группе лиц с высоким содержанием мышечной ткани - юношей мускульного соматотипа (8 человек). За счет этого могло не выявиться значимое повышение содержания КА после пищевой нагрузки, которое четко определяется у юношей брюшного соматотипа, характеризующегося высоким содержанием жирового компонента тела. В литературе имеются данные, что высокий ИМТ не может являться достоверным критерием превалирования жирового компонента, так как он может быть обусловлен избыточным развитием мышечной массы при нормальных значениях жировой массы [20].
Таким образом, проведенное исследование свидетельствует о том, что у молодых здоровых мужчин юношеского возраста, относящихся к брюшному соматотипу и обладающих наибольшим содержанием жирового компонента в составе тела, фиксируется статистически значимое повышение содержания КА в лимфоцитах крови после приема пищи. В то время как у юношей остальных соматотипов, обладающих менее выраженным жировым компонентом тела, содержание КА в лимфоцитах крови после пищевой нагрузки практически не изменилось (значимой разницы не выявлено).
Представляется, что эта выявленная нами закономерность неслучайна, поскольку хорошо известна значительная роль КА в регуляции различных процессов, связанных с жировой тканью. Имеются многочисленные сообщения о влиянии КА на функцию адипоцитов в связи с регуляцией процессов липогенеза и липолиза через α- и β-адренорецепторы, располагающиеся на адипоцитах [1, 5, 6, 21, 22]. Выявлены связи полиморфизма генов β-адренорецепторов с ожирением [10, 21, 23]. Сообщается о многих других направлениях исследования роли КА в связи с жировой тканью [11, 24, 25].
Полученные нами данные свидетельствуют о взаимосвязи между высоким содержанием жировой ткани в соме и высокой секрецией КА в ответ на пищевую нагрузку.
Следует заметить, что изменение содержания КА при разном пищевом поведении практически не рассматривается в связи с выраженностью жирового компонента тела. Так, в работе М.С. Артемьевой и соавт. (2015) высокий уровень экскреции КА с мочой у девушек с булимией и избыточной массой тела сравнивается с подобной повышенной экскрецией КА при тревожных состояниях, а выявленная авторами крайне низкая экскреция КА с мочой у девушек с анорексией при полном отсутствии подкожно-жировой клетчатки, предположительно, объясняется депрессией [9]. Мы полагаем, что в свете полученных нами данных возможна и иная интерпретация результатов этого профессионально проведенного исследования. На экскрецию КА у обследованных девушек могло повлиять не только само нарушение пищевого поведения (нервная булимия и нервная анорексия), но и разное содержание жировой ткани в сравниваемых группах, которое у них сформировалось в связи с расстройствами влечений разного типа.
Таким образом, проведенные нами исследования позволяют прийти к заключению, что выраженность содержания жирового компонента тела может быть значительным фактором, влияющим на содержание КА при воздействии пищевой нагрузки.
Литература
1. Теппермен Дж., Теппермен Х. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. Вводный курс : пер. с англ. М. : Мир, 1989. 656с.
2. Лысов В.Ф., Гудин В.А., Гудин С.В. Принцип функциональной взаимосвязи и взаимозависимости серотонин-, гистамини адренергической систем у животных в онтогенезе // Сельскохозяйственная биол. 2006. № 6. С. 3-14.
3. Brodde O-E. β Adrenoceptors // Receptor Pharmacology and Function / eds M. Williams, R.A. Glennon, P.B. Timmermans. New York : Marcel Dekker, 1989. P. 207-255.
4. Красников Т.Л., Габрусенко С.А. Бета-адренорецепторы нормального сердца и при сердечной недостаточности // Успехи физиол. наук. 2000. Т. 31. № 2. С. 35- 50.
5. Langin D. Adipose tissue lipolysis as a metabolic pathway to define pharmacological strategies against obesity and the metabolic syndrome // Pharmacol. Res. 2006. Vol. 53, N 6. P. 482-491.
6. Hainer V., Kabrnova K., Aldhoon B. et al. Serotonin and norepinephrine reuptake inhibition and eating behavior // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2006. Vol. 1083. Р. 252-269.
7. Ханферьян Р.А., Мильченко Н.О., Солнцева Т.Н. и др. Роль гистаминергической системы в регуляции питания // Вопр. питания. 2013. № 3. С. 4-10.
8. Pinkney J., Kopelman P. Handbook of Obesity: Etiology and Pathophysiology / eds G.A. Bray, C. Bouchard. New York : Marcel Dekker, 2004. 1046 р.
9. Артемьева М.С., Ковалева И.А., Коган Б.М. и др. Экскреция катехоламинов у пациентов с нарушениями пищевого поведения // Журн. неврол. и психиатр. 2015. № 9. С. 36-40.
10. Батурин А.К., Сорокина Е.Ю., Погожева А.В., Тутельян В.А. Генетические подходы к персонализации питания // Вопр. питания. 2012. № 6. С . 4-11.
11. Дедов И.И. Проблема ожирения: от синдрома к заболеванию // Ожирение и метаболизм. 2006. № 1. С. 2-4.
12. Дубоссарская З.М., Дубоссарская Ю.А. Метаболический синдром и гинекологические заболевания // Мед. аспекты здоровья женщины. 2010. № 2. С. 10-21.
13. Соколов А.И., Сото С. Х., Тарасова И.Б., Рахмонов Р.С. и др. Состав тела и энергообмен в покое // Вопр. питания. 2012. № 2. С . 12-17.
14. Markova E.V., Zakharova L.B., Fefelova V.V. et al. Morphofunctional parameters of immunocompetent blood cells in people with varying constitutions // Morphology. 1999. Vol. 115, N 1. P. 31-34.
15. Blum I., Nessiel L., Graff E., Harsat A. et al. Food preferences, body weight, and platelet-poor plasma serotonin and catecholamines // Am. J. Clin. Nutr. 1993. Vol. 57, N 4. P. 486-489.
16. Фефелова Ю.А., Васильев А.В., Колоскова Т.П. Изменение липидного спектра лимфоцитов крови у девушек разных конституциональных типов в ответ на пищевую нагрузку // Сибир. мед. обозрение. 2011. № 1. С . 20-25.
17. Чтецов В.П., Лутовинова Н.Ю., Уткина М.И. Опыт объективной диагностики соматических типов на основе измерительных признаков у мужчин // Вопр. антропологии. 1978. Вып. 78. С. 3-22.
18. Matiegka J. The testing of physical efficiency // Am. J. Phys. Anthropol. 1921. Vol. 4, N 3. P. 45-59.
19. Новицкая В.П. Модификация метода определения моноаминов в лейкоцитах на мазках периферической крови // Клин. лаб. диагностика. 2000. № 1. С. 24-33.
20. Гаппаров М.Г., Никитюк Д.Б., Зайнудинов З.М. и др. Особенности пищевого статуса, антропометрических и клинико-биохимических показателей у профессиональных спортсменов, занимающихся различными видами спорта // Вопр. питания. 2011. № 6. С . 76-81.
21. Батурин А.К., Погожева А.В., Сорокина Е.Ю., Макурина О.Н., Тутельян В.А. Изучение Trp64arg полиморфизма гена β3-адре-норецепторов у лиц с избыточной массой тела и ожирением // Вопр. питания. 2012. № 2. С. 23-27.
22. Qi Z., Ding S. Obesity-associated sympathetic overactivity in children and adolescents: the role of catecholamine resistance in lipid metabolism // J. Pediatr. Endocrinol. Metab. 2016. Vol. 29, N 2. Р. 113-125.
23. Батурин А.К., Сорокина Е.Ю., Погожева А.В. и др. Изучение сочетанного влияния генетических полиморфизмов rs9939609 гена FTO и rs4994 гена ADRB3 на риск развития ожирения // Вопр. питания. 2016. № 4. С. 29-35.
24. Дедов И.И., Трошина Е.А., Мазурина Н.В. и др. Роль нейротрансмиттеров в регуляции энергетического гомеостаза и возможности медикаментозной коррекции его нарушений при ожирении // Ожирение и метаболизм. 2016. № 1. С . 9-15.
25. Zouhal H., Lemoine-Morel S., Mathieu M.E. et al. Catecholamines and obesity: effects of exercise and training // Sports Med. 2013. Vol. 43, N 7. Р. 591-600.