Переход от здорового состояния к болезни происходит путем постепенного снижения адаптационного потенциала организма, а высокий уровень адаптационно-приспособительных реакций организма достигается реакциями, протекающими внутри клеток и во внеклеточной среде, идущими в таких условиях и с такими скоростями, которые обеспечивают максимальную жизнеспособность организма и поддерживают физиологически нормальное (не патологическое) состояние [1—3].

Биохимический спектр сыворотки крови отражает не только патологические процессы, но и в целом метаболические процессы, происходящие в организме. Таким образом, по биохимическому спектру сыворотки крови можно выявить признаки дизадаптации организма.

Цель исследования — выявить признаки дизадаптации по биохимическим показателям сыворотки крови у разных возрастных групп коренных жителей Якутии.

Материалом исследования послужили образцы сыворотки крови, одномоментно отобранные во время медико-биологических экспедиций, 604 человек (214 мужчин и 390 женщин в возрасте от 20 лет до 91 года (средний возраст составил 51,21±2,87 года). Были сформированы сопоставимые по возрасту контрольные группы из практически здоровых лиц, а для групп старше 60 лет практически здоровые жители были объединены в общую контрольную группу, состоящую из 99 человек в возрасте от 21 года до 63 лет (средний возраст 42,01±3,16 года).

Получены информированные согласия респондентов на проведение исследований, сдачу крови. Кровь для биохимических исследований забирали из локтевой вены в утренние часы натощак, спустя 12 ч после приема пищи.

Энзиматическим методом на автоматическом биохимическом анализаторе Лабио 200 с использованием реактивов Analyticon (Германия) определяли активность ферментов аспартатаминотрансферазы (АсАТ), аланинаминотрансферазы (АлАТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), g-глутамилтрансферазы (g-ГТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), креатинфосфокиназы (КК), уровня общего белка, глюкозы, общего холестерина (ХС), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицеридов (ТГ).

ХС ЛПНП и ХС липопротеидов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП) рассчитывали по формуле Friedewald и соавт. [4]. За гиперхолестеринемию принимали уровень ХС больше 5,0 ммоль/л, повышенный уровень ХС ЛПНП больше 3,0 ммоль/л, сниженный уровень ХС ЛПВП меньше 1,0 ммоль/л у мужчин и ХС ЛПВП меньше 1,2 ммоль/л у женщин. К гипертриглицеридемии относили уровень ТГ больше 1,7 ммоль/л.

Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета прикладных статистических программ SPSS Statistics 17.0. Применяли стандартные методы вариационной статистики: вычисление средних величин, стандартных ошибок, 95% доверительного интервала. Данные в таблицах представлены в виде M±m, где M — средняя, m — ошибка средней. Достоверность различий между средними оценивали с помощью критерия t-Стьюдента и Колмогорова—Смирнова. Вероятность справедливости нулевой гипотезы принимали при p<0,05. Корреляционный анализ проводили по методу Пирсона и Спирмена.

Гомеостаз организма поддерживается биохимической адаптацией, которая позволяет успешно приспосабливаться к изменениям окружающей среды и соответствовать потребностям всех функциональных систем организма в данный момент в текущих условиях [3].

При анализе возрастной категории 20—29 лет по сравнению с контрольной группой (сопоставимой по возрасту) значимо высокий уровень глюкозы сочетался с тенденцией к повышению активности ферментов, участвующих в гомеостазе глюкозы — АлАТ, АсАТ, ЩФ, ЛДГ и g-ГТ (табл. 1).

Выявлена зависимость уровня ХС в крови с активностью ферментов ЛДГ (r=0,328; р=0,011) и АсАТ (r=0,277; р=0,034), участвующих в гликолизе.

В возрастной категории 30—39 лет ХС ЛПВП был значимо низким по сравнению с контрольной группой (сопоставимой по возрасту) и коэффициент атерогенности имел тенденцию к повышению (табл. 2).

Уровень ХС варьировал в пределах нормы и был взаимосвязан с креатинином (r=0,313; р=0,001), глюкозой (r=0,240; р=0,011), мочевиной (r=0,217; р=0,011), мочевой кислотой (r=0,398; р=0,000), а также зависел от активности ЛДГ (r=0,206; р=0,029), трансаминаз АлАТ (r=0,262; р=0,005), АсАТ (r=0,227; р=0,016), g-ГТ (r=0,312; р=0,001).

В следующей возрастной категории 40—49 лет по сравнению с контролем активность ферментов не имела значимых различий, хотя и прослеживалась тенденция к их повышению. По сравнению с контролем, константные биохимические показатели, такие как альбумин и общий белок, были значимо ниже, было отмечено более высокое содержание глюкозы (табл. 3).

В рассматриваемой группе обнаружена зависимость ХС с креатинином (r=0,193; р=0,029), низкомолекулярными антиоксидантами: мочевины (r=0,175; р=0,049), альбумина (r=0,310; р=0,000).

В популяционной возрастной категории 50—59 лет также выявлены достоверные различия между выборками основной и контрольной групп. Так, значимо высокий уровень ТГ, ХС ЛПОНП и коэффициент атерогенности, превышающий норму, сочетались со значимо низким уровнем ХС ЛПВП и были сопряжены (по сравнению с контролем) со значимо высокой активностью ЛДГ, Щ.Ф. Активность трансаминаз и g-ГТ имела тенденцию к повышению. Уровень глюкозы, мочевины был значимо высоким, а уровень альбумина был значимо низким (табл. 4).

В данной возрастной категории установлена зависимость ХС с уровнями общего белка (r=0,233; р=0,002) и альбумина (r=0,234; р=0,002), что подтверждает интенсивность энергетического обмена за счет как углеводов, так и липидов, поскольку одной из важных функций альбумина является его участие в транспорте жирных кислот. Доставка жирных кислот к месту окисления — к мито-хондриям — происходит сложным путем: при участии альбумина осуществляется транспорт жирной кислоты в клетку; при участии специальных белков — транспорт жирной кислоты из цитозоля; при участии карнитина — транспорт жирной кислоты из цитозоля в митохондрии.

Превышение нормального значения коэффициента атерогенности было сопряжено со значимо высокой активностью ферментов, регулирующих углеводный обмен (g-ГТ, ЛДГ, ЩФ), и является одним из проявлений общего адаптационного синдрома, так как постоянство метаболических показателей организма (уровень общего белка, альбумина, глюкозы, холестерина, мочевины, креатинина) обеспечивается работой ключевых ферментов.

Взаимосвязь ХС с активностью ЛДГ (r=0,161; р=0,030) указывает на интенсивность гликолиза, так как фермент ЛДГ обеспечивает работу глюкозоаланинового шунта.

В настоящее время по классификации ВОЗ пожилой возраст начинается с 60 лет, и с увеличением количества лиц пожилого возраста требуется разработать профилактические методы в целях охраны здоровья и продления активного долголетия, так как качество жизни пожилых людей является одним из приоритетов социального государства.

Наибольшая частота статистически достоверных значимых различий в биохимических показателях крови при сравнении основной и контрольной групп наблюдалась в возрастной категории 60—69 лет, что по классификации возрастных периодов (ВОЗ, 1963) соответствует пожилому возрасту.

Значимо высокие уровни глюкозы, ХС и атерогенных фракций были сопряжены со значимо высокой активностью ЛДГ и низким уровнем альбумина; показатели мочевины, мочевой кислоты и креатинина были значимо высокими (табл. 5).

Значимое увеличение глюкозы и ХС в сыворотке крови данной возрастной группы указывает на признаки диз-адаптации организма, так как при адаптивном состоянии организма при условии энергодефицита должна сработать реципрокность этих двух слагаемых: снижение содержания глюкозы приводит к повышению уровня холестерина или наоборот, но соблюдается константная десятка [5].

Свидетельством интеграции липидного и углеводного обменов является взаимосвязь уровня ХС с активностью КК (r=0,194; р=0,035), а также непрямая связь с активностью ЩФ (r=–0,210; р=0,021) и глюкозой (r=–0,186; р=0,033). При этом ХС был прямо взаимосвязан с альбумином (r=0,333; р=0,000).

В старческой группе 70—79 лет по сравнению с контролем выявлена значимо высокая активность ферментов, обеспечивающих интенсивность биохимических процессов. Сочетание высокого уровня глюкозы со значимо высокой активностью ЛДГ, ЩФ, трансаминаз, g-ГТ указывает на интенсивность гликолиза по сравнению с контролем. Кроме того, значимо низкий уровень альбумина, сочетающийся со значимо высокой активностью ЩФ и g-ГТ, свидетельствует об интенсификации углеводного обмена для поддержания и восстановления сниженных показателей общего белка через глюкозоаланиновый шунт (см. табл. 5).

ХС был взаимосвязан с альбумином (r=0,408; р=0,007), кроме того, была выявлена непрямая связь с коэффициентом де Ритиса (r=–0,347; р=0,023).

У обследованных лиц старше 80 лет (см. табл. 5) хотя и не были получены значимые различия активности ферментов, по сравнению с контролем наблюдалась тенденция к повышению активности ЛДГ, ЩФ, а активность g-ГТ и КК у пожилых людей была низкой. Превышение глюкозы в крови связано с усилением процессов глюконеогенеза, о чем свидетельствуют как нормальное содержание ХС, так и значимо низкие уровни общего белка и альбумина, являющегося транспортной формой жирных кислот.

Уровень ХС был взаимосвязан с альбумином (r=0,787; р=0,007) и активностью КК (r=0,770; р=0,009).

Результаты исследования сыворотки крови по липидным параметрам у лиц старше 80 лет не показали существенного отличия от показателей липидов крови лиц среднего возраста. Возможно, это связано с методом отбора: доживают до более преклонного возраста люди, имеющие как можно меньше факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Низкий уровень антиатерогенного холестерина ХС ЛПВП в группе лиц 60 лет и старше по сравнению с контролем позволяет отнести их к группе риска по развитию ишемической болезни сердца (ИБС).

Таким образом, признаки дизадаптации начинают проявляться с 50-летнего возраста, так как повышение коэффициента атерогенности свидетельствует об увеличении в крови атерогенных липопротеидов, подверженных перекисному окислению липидов.

Соотношение активности трансаминаз (коэффициент де Ритиса) представляет собой в упрощенном виде общий маркер метаболизма, где АлАТ показывает уровень анаболизма, АсАТ — уровень катаболизма, а метаболическое равновесие достигается в пределах 1,5 и свидетельствует о мобильном переключении белкового и углеводного обменов [5]. Из данных табл. 6 видно,

При сравнении биохимических показателей в зависимости от значения коэффициента де Ритиса были выявлены значимые различия. Так, у группы с высоким коэффициентом по сравнению с нормой активность g-ГТ, АлАТ значимо была низкой и обеспечивала постоянство важнейшей константы гомеостаза — глюкозы. Между тем превышающая активность АсАТ над активностью АлАТ указывает на повышенный энергетический обмен и на то, что организм находится в напряженном состоянии.

Низкое значение коэффициента де Ритиса, сопряженное с высоким коэффициентом атерогенности, свидетельствует о признаках истощения резервных возможностей организма [6]. Значимо высокая активность g-ГТ, ЩФ, трансаминаз указывает на торможение конечных путей обмена глюкозы со снижением интенсивности поступления субстратов в цикл трикарбоновых кислот (см. табл. 6).

По сравнению с контролем напряженное адаптивное состояние популяций всех обследованных возрастов было сопряжено с относительным повышением в крови уровня мочевой кислоты и мочевины, которые являются низкомолекулярными антиоксидантами. По данным литературы [7—10], мочевая кислота участвует в реализации биологической функции эндоэкологии и адаптации, а также в биологических реакциях экскреции, воспаления. Значимое увеличение в крови низкомолекулярных антиоксидантов свидетельствует об относительной интенсивности образования активных форм кислорода по сравнению с контролем и является показателем подавления ферментативного звена радикальной защиты клеток. В настоящее время в исследованиях якутских ученых было выявлено более низкое значение низкомолекулярных антиоксидантов у практически здоровых лиц, адаптированных к экстремальным условиям Крайнего Севера [11—13].

Согласно результатам наших исследований [2, 14—17], уровень низкомолекулярных антиоксидантов, в частности мочевины и мочевой кислоты, во всех контрольных группах был ниже по сравнению с популяционными группами. Кроме того, в контрольных группах, независимо от возраста, уровень холестерина был выше, чем уровень глюкозы, что указывает на использование для энергообес-печения преимущественно жирных кислот как энергетически выгодных по сравнению с глюкозой. В настоящее время доказано, что в условиях высоких широт идет перестройка обмена веществ, связанная с формированием так называемого полярного метаболического типа, при котором увеличивается уровень ЛПНП, свободных жирных кислот, ХС и снижается уровень глюкозы.

Признаки дизадаптации у коренных жителей Якутии начинают проявляться с 50-летнего возраста. Одним из признаков дизадаптации является повышение коэффициента атерогенности, свидетельствующего об увеличении в крови атерогенных липопротеидов, подверженных перекисному окислению липидов. Увеличение в крови низкомолекулярных антиоксидантов независимо от возраста, возможно, также является признаком дизадаптации. Биохимический спектр сыворотки крови можно применять при выявлении признаков дизадаптации для проведения своевременных профилактических мероприятий, что улучшит качество жизни, связанное со здоровьем, и будет способствовать достижению долголетия.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — З.К., Н.А.

Сбор и обработка материала — З.К., Н.А., Е.С., Л.О., А.Я.

Статистическая обработка данных — З.К.

Написание текста — З.К.

Редактирование — Г. М.

Сведения об авторах

Кривошапкина Зоя Николаевна — к.б.н., с.н.с. [Zoja N. Krivoshapkina, MD], адрес: Россия, 677019, Якутск, Сергеляхское ш, 4, [address: 4 Sergelyakhskoye shosse, 677019, Yakutsk]; ORCID: http://orcid.org/ 0000-0001-8259-5228; eLibarary SPIN: 6131-4063; e-mail: zoyakriv@mail.ru

Архипова Наталья Спартаковна — к.м.н., с.н.с. [Natalia S. Arkhipova, MD]; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9013-8545; eLibrary SPIN: 8124-8379; e-mail: nati8692@mail.ru

Миронова Галина Егоровна — д.б.н.[Galina E. Mironova, MD], ORCID: http://orcid.org/0000-0001-5148-9828; eLibrary SPIN: 4468-9794; e-mail: mirogalin@mail.ru

Семёнова Евгения Ивановна — к.б.н., с.н.с. [Evgenija I. Semjonova, MD]; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-4639-3693; eLibrary SPIN: 1403-1268; e-mail: kunsuntar@mail.ru

Олесова Любовь Дыгыновна — к.б.н., в.н.с. [Ljubov’ D. Olesova, MD]; ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2381-7895; eLibrary SPIN: 8485-5020; e-mail: oles59@mail.ru

Яковлева Александра Ивановна — м.н.с. [Alexandra I. Yakovleva, MD]; ORCID: http://orcid.org/0000-0001-7019-657Х; eLibrary SPIN: 5137-3799; e-mail: sashyak@mail.ru