Введение к работе
Актуальность исследований. Изучение особенностей состояния углеводного и жирового обменов в различных половых, возрастных и профессиональных группах населения страны в последние десятилетия приобретает все большую актуальность, которая определяется тем, что нарушение данных видов обменов увеличивает риск смертности и инвалидизации (ВОЗ 1995). Основным гормоном, регулирующим углеводный обмен, является инсулин, на действие которого влияют контринсулярные факторы, а именно: глюкогон, соматостатин, глюкокортикоиды, гормоны щитовидной железы, катехоламины (Касаткина Э.Н., 1990). Доказано, что в формировании системной инсулинрезистентности совместно с деятельностью поджелудочной железы значительную роль играет и жировая ткань (Hotamisligil G.S., 2000). Ее функция в углеводном обмене обусловлена тем обстоятельством, что она секретирует широкий спектр биологически активных сигнальных молекул, способных изменять чувствительность тканей к инсулину, среди которых наиболее важными являются фактор -а некроза опухолей, лептин и резистин (Prentice AM., 2001).
Известно, что регуляция деятельности белой и бурой жировой ткани осуществляется через симпатическую нервную систему посредством катехола-минов. Именно с обменом катехоламинов в бурой жировой ткани связывают ее роль в генерации тепла и регуляции энергетического баланса организма. (Тгау-hurn Р., 1990). В некоторых исследованиях рассматривается также участие бурой жировой ткани в жировом (Levin В.Е., 1984) и углеводном обменах (Nona-gaki К., 2000). В то же время, если в перечисленных процессах участие катехоламинов не оспаривается, то влияние серотонина и гистамина на активность обменных процессов в бурой жировой ткани остается практически неизученным. В реализации генетической программы развития нарушений углеводного и жирового обменов определенная роль отводится внешним факторам, а именно калорийности суточного рациона и физической активности (Prentice А.М., 2001, Perez-Martin А, 2001). В то же время алиментарная теория не может объяснить ряд экспериментальных и клинических наблюдений, в которых при одинаковом рационе и физической нагрузке одна часть обследуемых сохраняла избыточную массу тела, часть худела, а некоторые даже полнели (Беюл ЕА, Оленева В.А, Шатерников В.А, 1986).
В связи с вышесказанным наше внимание привлекли работы, посвященные изучению распространенности хронических неинфекционных заболеваний в административно - территориальных районах Чувашской Республики. В эко-лого-физиологических исследованиях авторами установлены математические связи между заболеваемостью инсулиннезависимым сахарным диабетом, ише-мической болезнью сердца, мочекаменной болезнью и биогеохимическими особенностями местности (Сусликов В.Л., 1981, Сапожников СП. 2001). Причем, наибольшая заболеваемость встречалась на той территории, на которой был выявлен дисбаланс важнейших макро- и микроэлементов в основных звеньях био-
геохимической пищевой цепи. Однако, несмотря на проведенные исследования, до настоящего времени остается невыясненным вопрос влияния ли элементов, поступающих в составе суточного водно-пищевого рациона на состояние углеводного и жирового обменов и бурую жировую ткань. Представляет также интерес вопрос наличия функциональной связи между уровнями люминесценции биогенных аминов в бурой жировой ткани и состоянием углеводного и жирового обменов.
Цель работы: изучить влияние биогеохимических особенностей сельской местности на углеводный и жировой обмены.
В задачи настоящего исследования входило:
В сравнительных физиолого-гигиенических исследованиях изучить химический состав водно-пищевых рационов жителей села и оценить состояние их углеводного и жирового обменов.
В экспериментальных исследованиях на животных оценить влияние кормов и питьевой воды с различным химическим составом на углеводный и жировой обмены.
Изучить биоаминный статус бурой жировой ткани и ее роль в регуляции углеводного и жирового обменов у животных, употреблявших водно-пищевые рационы с различным химическим составом.
Установить математическую взаимосвязь между показателями состояния углеводного и жирового обменов с уровнями люминесценции гистами-на, серотонина и катехоламинов в бурой жировой ткани в зависимости от ее локализации.
Разработать научно-обоснованные рекомендации по предупреждению нарушений углеводного и жирового обменов в связи с биогеохимическими особенностями местности проживания.
Научная новизна. Настоящая работа развивает научное направление и углубляет знания по проблеме влияния факторов окружающей среды на состояние углеводного и жирового обменов у жителей, проживающих в различных биогеохимических условиях. Впервые установлены математические связи между содержанием макро- и микроэлементов в питьевых водах и почвах с размерами жировых складок жительниц сельских населенных пунктов.
Впервые на основе экспериментальных исследований показано влияние различного химического состава кормов и питьевых вод на уровни люминесценции гистамина, серотонина и катехоламинов бурой жировой ткани в зависимости от ее локализации. Впервые установлено, что количество поступления макро- и микроэлементов с кормами и питьевой водой изменяют сезонный ритм интенсивности свечения биогенных аминов в бурой жировой ткани. Впервые установлены математические связи между уровнями люминесценции биоаминов, выявляемых на мембране и в цитоплазме адипоцитов с прибавкой массы тела животных, массой эпидидимального жира и надпочечников у экспериментальных животных.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные дополняют знания о влиянии минеральных веществ, поступающих с продуктами питания и водой, на состояние углеводного и жирового обменов и особенности распределения подкожно-жировой клетчатки у жителей биогеохимических провинций. Результаты экспериментальных исследований позволяют расширить знания в понимании роли бурой жировой ткани в энергообмене организма, а также указывают на важную роль макро- и микроэлементов водно-пищевых рационов в изменении темпов прироста массы тела и накоплении жировой массы животных. Работа выполнялалась в соответствии с координационным планом НИР ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова» и Министерства Образования РФ № 01870032287 при поддержке РГНФ (грант №00-06-00153а).
Внедрение результатов в практику. Материалы диссертационной работы вошли в курс общей гигиены и профилактической медицины для студентов медицинского института Чувашского государственного университета им. И.Н. Ульянова, а также используются в преподавании и подготовке специалистов по программе «Врач и сестра общей практики» в ГОУ «Институт усовершенствования врачей» МЗ Чувашской Республики и в Чебоксарском медицинском колледже. По результатам проведенных исследований разработаны рекомендации по профилактике нарушений углеводного и жирового обменов с учетом биогеохимических особенностей территории проживания.
Апробация работы. Основные результаты настоящего исследования доложены и обсуждены на: III Российской биогеохимической школе «Геохимическая экология и биогеохимическое изучение таксонов биосферы» (Новосибирск, 2000); Конференции, посвященной 25-летию МУЗ «Городская больница №4» (Чебоксары, 2002); XXI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003); I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биоэлементы» (Оренбург, 2004); 22-й конференции «Macro- and trace elements» (Йена , Германия, 2004).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, собственных исследований, обсуждения результатов исследования, списка цитируемой литературы и приложений. Работа иллюстрирована 11 рисунками, 26 таблицами. Указатель литературы состоит из 106 отечественных и 116 зарубежных источников.
