Современные взгляды на этиологию, патогенез и лечение сахарного диабета типа 2 (СД 2) в основном определяются ролью инсулинорезистентности и нарушением функции β-клеток поджелудочной железы. По-видимому, в настоящее время остаются без внимания другие аспекты патогенеза, в частности особенности энергетического метаболизма, обусловливающие весь спектр клинических проявлений этого заболевания.
Картина СД 2 была бы неполной, если бы мы ограничивались рассмотрением развития данной патологии вне связи с процессами адаптации человека к меняющимся условиям внешней и внутренней среды, а также без учета конституциональных особенностей личности больного. Изучение адаптационной способности организма, а также ее энергетического обеспечения может послужить основой как для определения их роли в патогенезе СД 2, так и стать основанием для разработки новых методов лечения и профилактики этого заболевания посредством коррекции выявленных нарушений.
Цель исследования - определение уровня адаптационных возможностей и состояния энергетического обмена у больных СД 2.
В исследовании приняли участие 27 больных СД (основная группа) в возрасте от 41 до 75 лет (средний возраст - 56,9 лет) и продолжительностью заболевания от 1 года до 20 лет. У всех пациентов заболевание находилось в стадии компенсации или субкомпенсации.
В контрольную группу вошли 15 практически здоровых лиц, сопоставимые с пациентами основной группы по возрасту (средний возраст - 51,6 лет) и полу.
Всем участникам проводили комплексное исследование, включавшее антропометрию, измерение АД по методу Короткова, расчет индекса Кетле, измерение окружности талии, бедер, определение уровней основного обмена и показателей метаболизма; определение показателей иммунореактивного инсулина, кортизола, ТТГ, липидов, глюкозы, гликозилированного гемоглобина. Кроме того, анализировали психологический статус пациентов и тип их личности, а также степень стрессированности и стрессоустойчивости с помощью стандартных психологических тестов.
Состояние адаптации организма оценивали на основании антропометрических и гемодинамических данных, а также биохимических показателей крови (содержание АТФ, АДФ и лактатдегидрогеназы (ЛДГ)). Рассчитывали энергетический потенциал клеток (ЭП), отражающий скорости дыхания митохондрий по соотношению: ЭП=АТФ/
АДФ [2]. Уровень адаптации характеризовался исходя из значений адаптационного потенциала (АП), который рассчитывали по методу Р.М. Баевского в модификации А.П. Берсеневой и др. (1987, 1997) по следующей формуле:
АП (в баллах)=0,011×ЧСС+0,014×САД+0,008×ДАД + 0,014×(Возраст, годы) + 0,009×(Масса тела, кг) - 0,009×(Рост, см) - 0,27, где ЧСС - частота сердечных сокращений (в минуту);
САД - систолическое артериальное давление (в мм рт. ст.);
ДАД - диастолическое артериальное давление (в мм рт. ст.).
За удовлетворительную адаптацию принимали значения индекса АП = 2,1 и ниже, напряжение адаптации констатировалось при значениях от 2,11 до 3,2 баллов; при значениях от 3,21 до 4,3 адаптация расценивалась как неудовлетворительная и при показателях от 4,3 и выше - как срыв адаптации.
Энергетический обмен изучали в состоянии покоя и после индуцированного стресса. Исследуемым обеих групп проводили непрямую калориметрию с помощью метаболографа "Turbofit 5.12 Vista FM" фирмы Vacumed (США). Провокацию стресса проводили при помощи теста Струпа. Для усиления эффекта тест проводили на фоне прослушивания музыки в стиле тяжелого рока. Определяли уровень основного обмена в ккал/сут и дыхательный коэффициент (ДК). ДК вычисляли как отношение объема выделяемого из организма углекислого газа к объему поглощаемого за то же время кислорода. Нормальному ДК соответствовали значения от 0,7 до 1,0. Рассчитывали процент окисления углеводов и жиров, а также уровень энергопродукции за время исследования в ккал/мин.
Математическую обработку результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 6.1 для Windows.
Результаты и обсуждение
В обеих группах исследуемые показывали в целом сходные уровни адаптации, но тем не менее отличия были. У подавляющего большинства исследуемых основной группы наблюдались напряжение адаптации (у 76,5%) и неудовлетворительная адаптация (у 17,6%) и только у 1 (5,9%) больного уровень адаптации оценен как удовлетворительный. В то же время в группе здоровых лиц также преобладали лица с напряжением адаптации (у 70%). Но в среднем значения АП были достоверно выше у больных с компенсированным или субкомпенсированным СД по сравнению с контрольной группой (2,917±0,34 и 2,524±0,4 балла; p<0,05), что свидетельствовало о снижении адаптационных возможностей больных СД. В этом аспекте представило интерес сравнить АП у больных диабетом в стадии декомпенсации (5 человек), сходных по возрасту, полу и длительности заболевания (глюкоза в крови натощак в среднем составляла 13,0 ммоль/л) с лицами основной и контрольной групп. Было установлено, что величина АП у них составила в среднем 3,3±0,5 балла, что свидетельствовало о неудовлетворительной адаптации. Это позволило заключить, что при нарастании степени нарушения углеводного обмена имело место все большее снижение адаптационных возможностей организма.
Приспособление и противодействие организма различным неблагоприятным воздействиям, включая психоэмоциональные нагрузки, поддерживаются соответствующим энергетическим обеспечением, которое играет первостепенную роль в формировании процесса адаптации. Энергетический обмен, согласно современным представлениям, является совокупностью реакций окисления, протекающих во всех живых клетках [1, 3]. Его основная функция - обеспечить организм энергией в доступной для использования форме - в виде аденозинтрифосфата (АТФ).
Трудности адаптации больных к различным стрессорам могут быть обусловлены нарушениями в энергетическом обмене организма. Для подтверждения этого мы исследовали биохимические показатели крови, характеризующие энергетический обмен (табл. 1).
)
Из данных, приведенных в табл. 1, видно, что у больных СД наблюдается значительное снижение уровней нуклеотидов по сравнению с контрольной группой. Для больных СД было характерно практически 4-кратное снижение уровня АТФ в крови. В то же время наблюдался повышенный (в 2 раза по сравнению с контрольной группой) уровень АДФ, что указывало на снижение скорости ресинтеза АТФ. Выявленный дефицит в высокоэнергетических фосфатных связях, в частности АТФ, указывает на наличие у больных СД энергодефицитного состояния.
Кроме того, у больных основной группы наблюдался низкий показатель энергетического потенциала клеток - 2,25, что свидетельствовало о преобладании процессов утилизации над процессами синтеза высокоэнергетических фосфатов и было характерно для срыва механизмов адаптации [4]. Все это свидетельствует об имеющей место энергодисфункции, приводящей к энергодефициту, лежащему в основе снижения механизмов адаптации при СД 2. Наличием энергодефицита можно объяснить и наблюдаемое относительное повышение активности фермента ЛДГ у больных СД для компенсации энергетической недостаточности путем усиления процессов гликолиза.
Не менее интересные результаты были получены при изучении основного обмена в состоянии покоя и после индуцированного психоэмоционального стресса (табл. 2).
)
Обнаружено, что у больных основной группы уровень основного обмена в покое был в среднем на 53,6% выше, чем в контрольной группе (p<0,01). В то же время в ответ на стресс здоровые лица реагировали закономерным повышением уровня основного обмена (в среднем на 8,6%), тогда как больные основной группы демонстрировали парадоксальное его снижение (на 8%).
Это может указывать на то, что помимо энергодефицита как такового у больных сахарным диабетом имеет место и его извращение.
Кроме того, при анализе парциального вклада метаболизма углеводов и жиров (табл. 3) в общий пул энергетического обмена организма установлено, что у больных диабетом преобладает жировой путь метаболизма в отличие от лиц контрольной группы. Так, в процентном отношении у больных основной группы доля углеводов в энергетическом обмене не превышала в среднем 1%, тогда как у здоровых лиц контрольной группы доля углеводов составляла в среднем 24%. Такая же картина соотношения вклада углеводов и жиров в энергетический обмен сохранялась и при психоэмоциональном стрессе, что также указывало на извращение энергетического обмена у больных диабетом в виде преобладания энергопродукции за счет преимущественного окисления жиров. Об этом свидетельствовали и показатели ДК, который у больных диабетом был достоверно ниже по сравнению с контрольной группой и также указывал на преобладание окисления жирных кислот в процессе энергопродукции.
)
Таким образом, больные СД 2 имеют определенные отличия в характере энергетического метаболизма по сравнению со здоровыми лицами. Для них характерно состояние гиперметаболизма в состоянии покоя, сменяющегося гипометаболизмом на фоне стресса, значительным преобладанием доли окисления жиров как энергетических субстратов.
Все это дает основание заключить, что в основе нарушения и снижения адаптационных способностей больных СД 2 лежит расстройство энергетического обмена, которое становится все более выраженным при прогрессировании диабета или его декомпенсации.
Литература
1. Брязгунов И.П. Длительные субфебрилитеты у детей (клиника, этиология, патогенез и лечение). - 2-е изд. - М.: МИА, 2008. - 240 с.
2. Высоцкий И.Ю. Система адениловых нуклеотидов в динамике острого токсического поражения печени летучими компонентами эпоксидной смолы ЭД-20 // Современные проблемы токсикологии. - 2008. - № 3. - С. 24-27.
3. Кравцова Л.А., Школьникова М.А., Калинин Л.А. Антигипоксанты в практике детского кардиолога-аритмолога: Метод. рекомендации. - М., 2008. - 24 с.
4. Товбушенко М.П., Дидковский Н.А., Анашкин В.В. Способ оценки функционального состояния больных синдромом хронической усталости. - 2004. - Патент на изобретение № 2238558. (http://www.findpatent.ru/patent/223/2238558.html).