Подростковый возраст - это переходный критический период в биологическом, психическом и социальном развитии человека. Часто уже в детском и юношеском возрасте формируются обменные, функциональные и морфологические изменения, порой скрытые, которые в дальнейшем ведут к развитию заболеваний [5]. Именно в этом возрасте регистрируются все основные факторы риска возникновения болезней сердечно-сосудистой системы, в частности атеросклероза и ишемической болезни сердца [6].
У подростков, проживающих на Севере, влияние социальных факторов усугубляется негативным воздействием экстремальных природно-климатических условий высоких широт. Известно, что обмен веществ северян характеризуется высокой интенсивностью метаболизма жиров и белков, значительной активностью свободнорадикального окисления, энергетического обмена и т.д. [1, 4, 8]. Однако многокомпонентность климатических, географических и прочих факторов приводит к тому, что даже в условиях Севера сила и характер развития данных процессов различаются в зависимости от региона проживания [3, 4, 9]. В связи со сказанным, целью данной работы явилось изучение показателей липидного обмена у подростков 13-15 лет, проживающих в различных регионах европейского Севера.
Материал и методы
Обследованы 104 подростка (13-15 лет), коренных жителя Республики Коми. Обследуемые были разделены на 2 группы в зависимости от региона проживания. Южную группу коми представляли 65 школьников (34 девочки и 31 мальчик) с. Корткерос (район, приравненный к Северу; 62° с.ш.); северную группу 39 детей оленеводов (24 девочки и 15 мальчиков), живущих в п. Сизябск (65° с.ш.; Приполярье). Большинство из них по результатам планового медицинского осмотра в соответствии с приказом Минздрава РФ [7] отнесены ко II группе здоровья. Все подростки были ознакомлены с целью и методами обследования и дали добровольное согласие на участие в исследовании, также было получено согласие родителей.
В ходе исследования кровь брали из локтевой вены утром натощак. В плазме крови школьников микрометодом иммуноферментного анализа (ИФА) определяли содержание общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов высокой (ХС ЛПВП) и очень низкой (ХС ЛПОНП) плотности, уровень аполипопротеидов - Апо-А1, Апо-В и Апо-Е. Концентрацию холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), а также коэффициент атерогенности (КА) определяли расчетным методом. Уровень общих жирных кислот (ЖК) в плазме крови выявляли газохроматографически ("Кристалл 2000М", ПИД, на колонке SE-54, "Хромресурс", Россия). В пуле общих ЖК рассчитывали долю (в %) следующих полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК): линолевой (ω-6; С18:2), линоленовой (ω-3; С18:3), арахидоновой (ω-6; С20:4), эйкозапентаеновой (ω-3; С20:5) и докозагексаеновой (ω-3; С22:6), а также соотношение ПНЖК семейств ω-6 и ω-3. По интенсивности флуоресценции липидного экстракта сыворотки крови на флюориметре "Флюорат-АБЛФ" ("Люмекс", Россия) определяли содержание в крови витаминов А и Е. В качестве референтных значений всех определяемых показателей служили значения, предложенные в литературе [2, 15].
Статистическая обработка результатов проведена с помощью программ "Statistica" (версия 6.0, StatSoft Inc, 2001) и "Биостат" (версия 4.03). Проверку на нормальность распределения данных выполняли с помощью критерия Шапиро-Уилка. Результаты исследования представлены в виде медианы и интерквартильного интервала (25-й и 75-й процентили). Достоверность различий между группами оценивали с помощью критерия Манна-Уитни (при p<0,05).
Результаты и обсуждение
Сравнение липидного профиля у подростков обеих групп показало, что большинство полученных показателей находились в пределах нормы, тем не менее значения ряда метаболитов наблюдались на нижней ее границе (см. таблицу). Между коренными жителями северных и южных районов Республики Коми были выявлены достоверные различия по большинству метаболитов. Так, уровень ОХ (р>0,05) и ТГ (p<0,01) был выше у южных коми, чем у северных.
Показатели транспортных форм липидов были более благоприятными у коми северных областей Республики, чем южных. Так, у подростков п. Сизябск значения ХС ЛПВП и КА были достоверно выше, а ХС ЛПНП ниже, чем у подростков с. Корткерос, хотя в целом располагались на нижней границе нормы (северные коми) или ниже ее (южные коми).
Известно, что свойства и участие в метаболизме указанных липидов и липопротеидов во многом зависят от структуры и качественных характеристик входящих в их состав ЖК. Так, сумма ЖК в составе общих липидов (ТГ, ОХ, ФЛ и в виде свободных ЖК) плазмы крови у подростков обоих групп была ниже физиологической нормы [17] (см. таблицу), что может расцениваться как норма, поскольку известно, что уровень общих ЖК и ОХ в крови подростков ниже, чем у взрослых людей [14]. Также невысокое в целом содержание ЖК в плазме крови у подростков Республики Коми, возможно, связано с интенсивностью липолиза и β-окисления ЖК из-за активизации системы гипофиз-щитовидная железа у северян [4, 18].
У подростков-школьников европейского Севера отмечена трансформация профиля ЖК относительно рекомендуемых нормативов. Установлено повышение доли ПНЖК, таких как линолевая и линоленовая, и снижение наиболее значимых для здоровья человека уровня арахидоновой, эйкозапентаеновой и докозагексаеновой кислот в общих липидах плазмы крови относительно среднеширотного норматива. Следует обратить внимание на этот факт, поскольку употребление в рационе ПНЖК ω-3 корректирует липидный профиль: приводит к снижению уровня ТГ, ОХ, ХС ЛПНП и ХС ЛПОНП при одновременном увеличении содержания ХС ЛПВП [10, 11]. В то же время метаболизация эйкозапентаеновой кислоты, как известно [1, 5], стимулирует биосинтез тромбоксана А-3, обеспечивающего нормальное состояние микроциркуляции и защищенность от тромбообразования. Признано, что длинноцепочечные ПНЖК семейства ω-3 играют важную роль при росте и развитии нервной системы, сетчатки глаза и участвуют в регулировании познавательных и визуальных функций, а также в умственной деятельности [13]. В наших исследованиях профиль ЖК у подростков обеих групп практически не различался, за исключением содержания эйкозапентаеновой кислоты, уровень которой был значимо ниже у южных коми (p<0,05).
Важными показателями, отражающими состояние обмена в разных тканях организма, являются аполипопротеины. Апо-А и Апо-В - белковые компоненты липопротеидов, обеспечивающие транспорт липидов. В то же время Апо-Е регулирует метаболизм липидов в сосудистом русле и является белком, входящим главным образом в состав ЛПВП. Содержание указанных выше аполипопротеидов было достоверно выше у школьников, проживающих в северном районе республики, чем у их ровесников из южных регионов. При этом величины Апо-В и Апо-Е у северных коми находились ниже общепринятых нормативов. В целом низкий уровень исследуемых белков в крови может быть особенностью обмена веществ у северян. Так, согласно результатам сравнительной оценки содержания Апо-Е в крови у людей, проживающих в 6 странах Европы, наблюдалось уменьшение концентрации Апо-Е в крови с юга на север, причем наиболее низкое содержание Апо-Е отмечалось у жителей Финляндии [12].
Показатели липидного обмена и витаминной обеспеченности у подростков европейского Севера, Me (25-75% процентилей)
Обеспеченность организма жирорастворимыми витаминами в целом была негативной: практически все медианы показателей находились в зоне гиповитаминоза. Причем у подростков из северных коми был более выражен дефицит витамина А, а у южных коми - витамина Е (см. таблицу). Ранее нами также было показано, что в этих группах подростков сложилось неблагоприятное положение по обеспеченности организма витамином D, особенно у северных коми [9]. Так, у большинства подростков из данной группы (81-100%) был выявлен гиповитаминоз D, при этом доля лиц с выраженным дефицитом указанного витамина составила 30-40%.
Проведенное исследование не выявило достоверных различий в липидном профиле и витаминной обеспеченности школьников различного пола, что, возможно, связано с более существенным влиянием резких природно-климатических факторов Севера.
Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о наличии у подростков-северян своеобразного липидного профиля. Характерной чертой его является в целом невысокое содержание ОХ и ТГ, что отражается в снижении уровня транспортных липопротеидов и их белковых компонентов (аполипротеинов). Жирнокислотный профиль плазмы крови характеризуется повышенным соотношением ПНЖК семейств ω-6/ω-3 по сравнению с нормативами. Уровень жирорастворимых витаминов также был значительно понижен.
Сравнительный анализ обеих групп подростков показал, что дети, проживающие в районах, приравненных к Северу, отличаются значимо более высоким уровнем ОХ, ТГ и атерогенных фракций липидов, чем аналогичная группа южного Приполярья.
Можно предположить, что на показателях липидного обмена у обследованных нами подростков в первую очередь сказалось различие в характере и качестве питания. Почти полный переход южных коми от традиционной диеты на европейскую пищу, характеризующуюся большим количеством консервированных и синтетических продуктов, способствовал увеличению атерогенных фракций липидов по сравнению с их уровнем у коми-оленеводов, проживающих в приполярных регионах.
Литература
1. Авцын А.П., Марачев А.Г. // Физиология человека. - 1975. - Т. 1, № 4. - С. 3-14.
2. Биохимия. Краткий курс с упражнениями и задачами / Под ред. Е.С. Северина, А.Я. Николаева. - М.: ГЭОТАРМЕД, 2001. - 448 с.
3. Бичкаева Ф.А., Третьякова Т.В., Власова О.С. и др. // Экология человека. - 2010. - № 3. - С. 44-49.
4. Бойко Е .Р. Физиолого-биохимические основы жизнедеятельности человека на Севере. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 190 с.
5. Вострикова О.Г., Слезка И.Е. // Физиология человека. - 1999. - Т. 25, № 3. - С. 132-137.
6. Денисова Д.В., Завьялова Л.Г. // Бюл. СО РАМН. - 2006. - № 4 (122). - С. 40-51.
7. О комплексной оценке состояния здоровья детей. Приказ Минздрава РФ от 30 декабря 2003 г. - № 621.
8. Панин Л.Е. Энергетические аспекты адаптации. - Л.: Медицина, 1978. - 189 с.
9. Потолицына Н.Н., Бойко Е.Р., Орр П., Козлов А.И. // Вопр. питания. - 2010. - Т. 79, № 4. - С. 63-66.
10. Шляхто Е.В., Красильникова Е.И., Сергеева Е.Г. // Рос. мед. журн. - 2006. - Т. 14, № 4. - С. 234-239.
11. Dyeberg J., Bang H.O., Stoffersen E. et al. // Lancet. - 1978. - N 2. - P. 117-119.
12. Haddy N., Bacquer D.De, Chemaly M.M. et al. // Eur. J. Hum. Genet. - 2002. - Vоl. 10, N 12. - P. 841-850.
13. Kotani S., Sakaguchi E., Warashina S. et al. // Neurosci. Res. - 2006. - Vol. 56. - P. 159-164.
14. Lawton K.A., Berger A., Mitchell M. et al. // Pharmacogenomics. - 2008. - Vol. 9, N 4. - P. 383-397.
15. Rizzo A.M., Montorfano G., Negroni M. et al. // Lipids Health Dis. - 2010. - Vol. 9, N 7. - P. 1-8.
16. Siguel E.N., Chee K.M., Gong J.X., Schaefer E.J. // Clin. Chem. - 1987. - Vol. 33, N 10. - P. 1869-1873.
17. Tietz N .W. Fundamentals of clinical chemistry. - Philadelphia: W.B. Saunders, 1987. - 1010 p.
18. Tkachev A.V., Bojko E.R., Ramenskaya E.B. // Arch. Med. Res. - 1991. - Vol. 50, N 6. - P. 148-151.