Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Гендерные особенности и влияние эмоционального стресса на содержание лептина, грелина и гонадотропинов у юношей и девушек

ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Гендерные особенности и влияние эмоционального стресса на содержание лептина, грелина и гонадотропинов у юношей и девушек"

На правах рукописи

-

Киселева Мария Михайловна

ГЕНДЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ВЛИЯНИЕ ЭМОЦИОНАЛЬНОГО СТРЕССА НА СОДЕРЖАНИЕ ЛЕПТИНА, ГРЕЛИНА И ГОНАДОТРОПИНОВ У ЮНОШЕЙ И ДЕВУШЕК

03.03.01 - физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

11 НОЯ 2015

Челябинск - 2015 005564360

005564360

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курганский государственный университет»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Смелышева Лада Николаевна

Официальные оппоненты:

Торшин Владимир Иванович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (г. Москва)

Нотова Светлана Викторовна, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Ведущая организация; ГБОУ ВПО «Тюменский государственный медицинский университет»

Защита состоится 03 декабря 2015 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.25.03, созданного на базе ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», по адресу: 454080, Челябинск, пр. Ленина, д. 69, ауд. 116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» и на официальном сайте по адресу: Ьир://уу\у\у.сзри.ги/паика/апехШ81уа-паис11по-

рес!а£эдц1сЬе5к{кЬ-кпс1го\7оЬуау1е11{уа-о-?.аяЬсЫ1е.

Автореферат разослан «_» _ 2015 г.

Ученый секретарь, доктор биологических наук

П.А. Байгужин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. На сегодняшний день существует много научных работ, посвященных реализации стресс-реакции в организме человека (Щербатых Ю.В., 2001; McKay К.A. et al, 2010; Львовская Е.И. с соавт., 2012 и др.). Стресс может вызывать физиологические и патологические изменения в организме (Селье Г., 1982; Судаков К.В., 2004; Шибкова Д.З., 2010 и др.). Возникающее эмоциональное напряжение оказывает существенное влияние на организм человека (Kayeetal J., 2004; Mraves В. et al., 2005) и может привести к развитию сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, невротических заболеваний (Кузнецов К.В. с соавт., 2007; Rhodesetal М.Е., 2005).

Помимо традиционных осей, участвующих в приспособлении организма к изменяющимся условиям, выявлены новые энергетические субстраты, участвующие в адаптации организма при эмоциональном стрессе.

Остается недостаточно изученным вопрос о тендерных референтных значениях в содержании лептина и грелина в крови человека как в условиях фона, так и при действии эмоционального стресса. Существуют данные о содержании этих гормонов при метаболическом синдроме, беременности (Беркович O.A. и соавт., 2010; Sakurai T. et al., 2010), об участии пептидов в энергетическом гомеостазе, иммунной и репродуктивной системе (Tena-Sempere M., 2013), но изучение динамики лептина и грелина в условиях стресса, при действии пищевой нагрузки с учетом тендерных различий и в зависимости от исходного тонуса вегетативной нервной системы не проводилось.

Физиологическую роль лептина заключают в поддержании обратной связи между центральной нервной системой и жировой тканью (Чагай Н.Б., Тумилович Л.Г., Геворкян М.А., 2008; Пасечник A.B. и соавт., 2011). Установлено, что лептин выполняет роль адаптивного регулятора основного обмена, на сегодняшний день лептин рассматривают в качестве одного из ключевых элементов в физиологической системе, регулирующей массу тела (Friedman J.M., Haiaas J.L., 1996; Kassem Makki, Philippe Froguel at al, 2013). Известно, что лептин и грелин имеют реципрокные взаимодействия, которые проявляются на уровне гипоталамуса, где имеются специфические рецепторы к каждому из этих пептидов (Altman J., 2002). Выявлено, что лептин влияет на секрецию гонадотропинов (Чагай Н.Б. и соавт, 2008).

Грелин стимулирует потребление пищи и принимает участие в регуляции энергетического гомеостаза (Gualillo О., Lago F., Gómez-Reino J., Casanueva F., 2003), а также усиливает анаболизм и поддерживает энергетический гомеостаз (Chiesa С., Osborn J.F., Pacifico L. et al., 2005).

В повседневной жизни студенты часто испытывают на себе воздействие различных экстремальных факторов, как физических, так и психических. Экзаменационный стресс является частой причиной эмоционального напряжения. Экзаменационная сессия выступает многократно повторяющейся эмоционально-стрессовой ситуацией, которая вызывает психические, нейроэндокринные и вегетативные изменения в организме человека (Щербатых Ю.В., 2001), может нарушать вегетативную регуляцию сердечно-сосудистой системы (Умрюхин Е.А., Джебраилова Т.Д., 2001; ЗсЬераМ Ю. е! а1., АЬз1 М., е1 а1., 2000). Известно, что вегетативная нервная система участвует в поддержании гомеостаза, а также в функционировании всех систем организма. Интерес представляют тендерные различия лептина, грелина и гонадотропинов у юношей и девушек с различным исходным вегетативным статусом в условиях эмоционального напряжения.

Исходя из изложенного выше, целью исследования является изучение влияния эмоционального стресса на динамику лептина, грелина и гонадотропинов у юношей и девушек с различным исходным тонусом вегетативной нервной системы.

Задачи исследования:

1. Выявить тендерные различия в содержании лептина, грелина и гонадотропинов в условиях фона у юношей и девушек с различным исходным тонусом вегетативной нервной системы.

2. Оценить специфику влияния эмоционального стресса на выделение лептина, грелина и гонадотропинов у юношей и девушек с различным исходным тонусом.

3. Определить влияние приема пищи на динамику выделения лептина и грелина у юношей с различным исходным тонусом вегетативной нервной системы в условиях фона и при действии эмоционального стресса.

4. Установить совместное влияние эмоционального напряжения и приема пищи на динамику лептина и грелина у юношей с различным вегетативным статусом.

Научная новизна исследования. Выявлены тендерные различия в содержании лептина, грелина, где модуляция максимальных значений лептина в условиях фона и при действии эмоционального стресса у юношей и девушек определяется активностью симпатического отдела вегетативной регуляции.

Впервые установлено, что эмоциональное напряжение нивелирует вегетативные различия в содержании лептина у девушек, обусловленные исходным тонусом; у юношей характер вегетативной регуляции сохраняется. Установлено, что эмоциональный стресс приводит к повышению грелина у девушек независимо от исходного тонуса вегетативной нервной системы; у

юношей ответные вегетативные реакции грелина сохраняются и характеризуются снижением концентрации гормона.

Обнаружены разнонаправленные изменения в содержании лептина и грелина в условиях стресса, свидетельствующие о разных реакциях на дефицит энергетических и пластических ресурсов в зависимости от тендерной принадлежности.

Установлены тендерные различия стресс-лимитирующей лептиновой системы. В группе девушек при воздействии эмоционального стресса не сохраняется достаточный уровень лептина и отмечается снижение лютеинизирующего гормона при исходном парасимпатическом тонусе вегетативной нервной системы.

Прием белкового завтрака в условиях фона и при действии эмоционального напряжения моделирует энергетичесий обмен лептина, грелина в межпищеварительный и постпрандиальный периоды.

Установлено, что содержание лептина зависит от исходного вегетативного тонуса обследованных юношей; содержание грелина изменяется вне зависимости от вегетативного статуса юношей.

Теоретико-практическая значимость. Установленные половые различия в содержании лептина, грелина и гонадотропинов в условиях стресса, эмоционального напряжения и приема пищи позволяют спрогнозировать гомеостатические изменения в организм с учетом тендерной принадлежности и исходного вегетативного статуса. Полученные в работе результаты расширяют представления о пермиссивной роли лептина для оптимальной работы репродуктивной системы.

Результаты исследования применяются в учебном процессе кафедры анатомии и физиологии человека Курганского государственного университета при чтении курсов по программам бакалавриата и магистратуры 06.04.01 Биология (Профиль «Физиология»), 49.04.01 Физическая культура (Профиль «Медико-биологическое сопровождение физической культуры и спорта»). Также полученные данные могут применяться врачами — гастроэнтерологами и гинекологами - при составлении здоровьесберегающих программ для юношей и девушек.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В содержании лептина и грелина установлены половые различия как в условиях фона, так и при действии эмоционального стресса. Реципроктные взаимоотношения лептина и грелина не сохраняются в условиях эмоционального стресса.

2. Эмоциональный стресс нивелирует вегетативные различия лептина у девушек; у юношей характер вегетативной регуляции сохраняется. В условиях эмоционального напряжения у девушек происходит повышение грелина, а у юношей снижение независимо от исходного тонуса вегетативной нервной системы.

3. Эмоциональный стресс и прием пищи вызывает разнонаправленные изменения в содержании лептина и грелина в сыворотке крови. Ваготонус в условиях эмоционального напряжения определял сигнал «голода», а симпатический тонус «насыщения».

Апробация работы. Основные положения и результаты по теме диссертации представлены на VII Сибирском съезде физиологов с международным участием (27-29 июня 2012г., Красноярск); II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Физиологические механизмы адаптации и экология человека» (23 октября 2012г., Тюмень); молодежной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука XXI века: новый подход» (24 мая 2013г., Курган); программе «Умник» в Российской академии наук (30-31 октября 2014г.,); 11-м международном дисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Судак, Крым, Россия, 2015).

Диссертационное исследование является фрагментом государственной программы: «Механизмы адаптации регуляторных систем, функций желудочно-кишечного тракта и органа зрения к действию эмоционального и мышечного напряжения у человека» (проект № 01201461713).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных статей, в том числе пять — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 134 страницах компьютерного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, списка литературы. Иллюстративный материал содержит 18 рисунков и 12 таблиц. Библиографический список включает 182 источника литературы, из них 119 публикаций зарубежных авторов.

Организация и методы исследования

Серия исследований по изучению лептина, грелина и гонадотропинов в сыворотке крови в условиях фона и при действии эмоционального стресса проводилась в два этапа. Всего было обследовано 150 студентов - добровольцев (таблица 1).

Таблица 1

Дизайн исследования

1 часть исследования - Межсессионный период (фоновые условия)- повседневная учебная нагрузка, характеризующаяся эмоциональной стабильностью

Методы исследования Обследованные лица

1. Исследование ВСР (Баевский P.M., 2002; Котельников С.А., Ноздрачев А.Д., 2002; Heart rate variability, 1996) Юноши - 64

Ваготоники 13 Нормотоники 39 Симпатотоники 12

Девушки - 86

Ваготоники 17 Нормотоники 23 Симпатотоники 46

2. Исследование лептина, грелина производилось методом ИФА с помощью наборов компании ELISA DRG Instruments GmbH; Исследование половых гормонов осушествлялось с помощью ИФА метода с использованием наборов Алкор Био (Россия) Юноши - 64

Ваготоники 13 Нормотоники 39 Симпатотоники 12

Девушки - 86

Ваготоники 17 Нормотоники 23 Симпатотоники 46

3. Прием пищевой нагрузки (белковый завтрак в виде 200 гр молотой говядины в котлете +200 мл несладкого чая Юноши - 64

Ваготоники 13 Нормотоники 39 Симпатотоники 12

2 часть исследования - Экзаменационная сессия (как модель эмоционального стресса)

4. Гормональное исследование лептина, грелина методом ИФА наборами компании ELISA DRG Instruments GmbH; Исследование половых гормонов с помощью ИФА метода с использованием наборов Алкор Био (Россия) Юноши - 64

Ваготоники 13 Нормотоники 39 Симпатотоники 12

Девушки - 86

Ваготоники 17 Нормотоники 23 Симпатотоники 46

5. Прием пищевой нагрузки (белковый завтрак в виде 200 гр молотой говядины в котлете +200 мл несладкого чая Юноши - 64

Ваготоники 13 Нормотоники 39 Симпатотоники 12

6. Методы математической статистики Статистическая математическая обработка данных (вариационный, корреляционный анализ (Г.Ф. Лакин, 1990; пакет программ Statistica 6.0); Статистическую обработку проводили методом Стьюдента-Фишера. Различия между сравниваемыми величинами считали достоверными при вероятности не менее 95% (р<0,05) Юноши - 64

Ваготоники 13 Нормотоники 39 Симпатотоники 12

Девушки - 86

Ваготоники 17 Нормотоники 23 Симпатотоники 46

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Интерес представляли половые различия по содержанию лептина и грелина в сыворотке крови у здоровых молодых людей и девушек. Установлено, что у девушек достоверно выше уровень лептина относительно юношей (рисунок 1). Максимальные значения лептина у девушек и юношей ассоциированы с преобладанием симпатического тонуса вегетативной нервной системы. У девушек содержание лептина возрастает в ряду нормотоники - ваготоники -симпатотоники; у юношей ваготоники - нормотоники - симпатоники, что определяет различные точки начала роста концентрации гормона.

Общая группа Ваготоники Нормотоники Симпатотоники

Рисунок 1 — Тендерные особенности содержания лептина в сыворотке крови в условиях фона у лиц с различным вегетативным тонусом (* - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией; ** - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с нормотонией; • - р<0,05, различия достоверны относительно группы девушек).

Доминирование симпатического отдела вегетативной нервной системы обуславливало наибольшие количественные значения лептина вне зависимости от пола, что может свидетельствовать о лабильной нейроэндокринной адаптации энергетического обмена у данных лиц.

Whatmore A.J., Hall С.М., Jones J. et al. (2003) нашли отчетливый дневной ритм секреции грелина. Выраженное падение концентрации грелина отмечено утром, пиковые значения зафиксированы в полдень, с последующим постепенным снижением ночью, причем зависимости от пола и массы не выявлено. Полученные нами данные о концентрации грелина в сыворотке крови имеют

8

выраженные отличия, зависящие от пола (рисунок 2). У юношей уровень грелина достоверно выше относительно девушек. Межгрупповые различия у юношей по степени убывания расположились в ряду следующим образом нормотоники -симпатоники — ваготоники. Максимально высокая и статистически достоверная концентрация грелина обусловлена нормотонусом ВНС. В подгруппах девушек разброс значений представлен меньшими границами нормы реакции и не зависит от исходного тонуса вегетативной нервной системы.

• т *

1 pb -i-

ш ф/, i _sil

Общая группа Ваготоники Нормотоники Симпатотоники

Рисунок 2 — Тендерные особенности содержания грелина в сыворотке крови в условиях фона у лиц с различным вегетативным тонусом (* - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией; • - р<0,05, различия достоверны относительно группы девушек).

В общей группе обследованных юношей и девушек показатели лептина и грелина имеют обратную зависимость: если у девушек достоверно выше уровень лептина, то у юношей грелина, и наоборот. Полученные данные согласуются с гипотезой, что у женщин содержание лептина в сыворотке крови примерно на 40% больше, чем у мужчин (Saad M.F., Riad-Gabriel M.G., Khan A. et al., 1998).

Рядом зарубежных и отечественных исследований было доказано, что достаточный уровень лептина является пермиссивным фактором для полового созревания и поддержания репродуктивной функции. Грелин также необходим для реализации репродуктивной функции по данным зарубежных авторов.

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ ЛептинФон ПФСГФон

12 10

3

« ТО

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ ЛептинФон ПЛГ Фон

Рисунок 3 - Фоновые показатели содержания лептина и половых гормонов В сыворотке крови у юношей (* - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией; ** - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с нормотонией).

У юношей содержание гонадотропинов имели зависимость от уровня вегетативного регулирования (рисунок 3). По показателям ФСГ и ЛГ минимальные значения отмечались у лиц с эйтонией, но при этом выявлены достоверные различия ЛГ у юношей-симпатотоников, относительно лиц с превалированием ваго- и нормотонуса. При этом концентрация лептина максимальна (р<0,05) у юношей данной подгруппы.

У девушек взаимосвязи между лептином и гонадотропинами носили другой характер (рисунок 4).

1

I

1

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ ЛептинФон ИФСГФон

12 10 8

. 6 4 2 0

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ ЛептинФон ПЛГФон

Рисунок 4 - Фоновые показатели содержания лептина и половых гормонов в сыворотке крови у девушек (** - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с нормотонией).

Так, максимальная концентрация лептина ассоциирована с симпатическим тонусом ВНС, при этом максимальные значения гонадотропинов также

отмечаются у девушек этой подгруппы. Минимальные значения концентраций гонадотропинов в сыворотке крови обнаружены у девушек с преобладанием парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. Можно сказать, что лептин и гонадотропные гормоны находятся в прямой зависимости друг от друга и обусловлены симпатическими влияниями нервной системы. У юношей такие взаимосвязи не прослеживаются.

По результатам полученных данных в условиях стресса выявлены статистические обоснованные различия в содержании лептина в сыворотке крови в зависимости от тендерной принадлежности (рисунок 5).

В условиях эмоционального стресса в общей группе обследованных девушек концентрация лептина имела тенденцию к снижению. У девушек эмоциональный стресс нивелирует различия, обусловленные исходным тонусом вегетативной нервной системы, преобладает унифицированная реакция для всех подгрупп.

Рисунок 5 - Влияние эмоционального напряжения на содержание лептина в сыворотке крови у девушек с различным вегетативным тонусом (** - р<0,05,

различия достоверны относительно группы лиц с нормотонией).

•

• */**

• А • г 1

г •

Щ 1

Общая группа Ваготоники Нормотоники Симпатотоники

Рисунок 6 - Влияние эмоционального напряжения на содержание лептина в сыворотке крови у юношей с различным вегетативным тонусом (* - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией; ** - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с нормотонией; ▲ - р<0,05, различия достоверны относительно фона;

• - р<0,05, различия достоверны относительно группы девушек).

В условиях эмоционального стресса в общей группе обследованных юношей концентрация лептина имела тенденцию к повышению (рисунок 6).

Максимальные межгрупповые значения лептина выявлены в группе юношей-симпатотоников, а минимальные концентрации в группах юношей обусловлены ваготонией.

У юношей характер вегетативной регуляции в подгруппах сохраняется в условиях стресса, возрастание лептина представлено в ряду В-Н-С (р<0,05). Регуляция максимальных значений лептина у юношей объясняется преимущественно симпатическими влияниями.

По результатам собственных исследований содержания грелина при действии эмоционального стресса установлено, что количественные изменения и их характер зависят от тендерной принадлежности и исходного вегетативного статуса нервной системы.

При действии эмоционального стресса содержание грелина в общей группе обследованных девушек увеличивалось в сравнении с фоновыми показателями. В то время как в общей группе юношей происходила тенденция к снижению грелина, достигающая достоверности при нормотонии (рисунок 7).

Рисунок 7 - Влияние эмоционального напряжения на содержание грелина в сыворотке крови у девушек с различным вегетативным тонусом (▲ - р<0,05, различия достоверны относительно фона).

В подгруппах девушек эмоциональный стресс повышал концентрацию грелина независимо от исходного тонуса вегетативной нервной системы. Таким образом, у девушек отмечалась универсальная адаптивная реакция в условиях стресса. Грелин как маркер энергетического баланса в условиях эмоционального напряжения является значимым фактором метаболического и энергетического дефицита лишь в организме девушек.

Можно заключить, что разнонаправленные изменения в содержании лептина и грелина при действии стресса сигнализируют о смене реципрокных взаимосвязей данных пептидов. Повышение уровня грелина у девушек в условиях эмоционального напряжения свидетельствует о более быстрой реакции на дефицит пластических и энергетических ресурсов. Юноши используют уже имеющиеся пластические запасы, стабилизируя метаболизм, тем самым не накапливая жировые отложения (рисунок 8).

Рисунок 8 - Влияние эмоционального напряжения на содержание грелина в сыворотке крови у юношей с различным вегетативным тонусом (* - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией; ▲ - р<0,05, различия достоверны относительно фона; • - р<0,05, различия достоверны относительно группы девушек).

Для нас представляли интерес особенности взаимодействия пептидов голода и насыщения с половыми гормонами в женском организме. Концентрация ФСГ у юношей имела тенденцию к снижению и не зависела от исходного тонуса вегетативной нервной системы (рисунок 9). При этом выделение лютеинизирующего гормона изменялось в зависимости от исходного вегетативного статуса. В общей группе лиц с ваготонией отмечалась тенденция к снижению ЛГ, а у нормо- и симпатотоников, наоборот, повышение лютеинизирующего гормона. Влияние эмоционального стресса на репродуктивную систему юношей было отличным от реакций организма девушек. Уровень гонадотропинов в плазме крови при стрессе у юношей не изменялся на фоне достоверно повышающейся концентрации лептина. Таким образом, можно говорить о тендерных различиях стресс-лимитирующей лептиновой системы и устойчивости выделения гонадотропинов у юношей к данному уровню стресса.

12 10

▲ •

ь

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ Лептин Стресс □ ФСГ Стресс

12 10 8 . 6 4 2 О

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ Лептин Стресс ПЛГ Стресс

Рисунок 9 — Показатели содержания лептина и половых гормонов в сыворотке крови у юношей в условиях стресса (А - р<0,05, различия достоверны относительно фона; • - р<0,05, различия достоверны относительно группы девушек).

Содержание ФСГ в сыворотке крови при действии эмоционального стресса повышалось в общей группе обследованных девушек за счет подгрупп с ваго- и нормотонией, в то время как при симпатикотонии концентрация гормона не изменялась (рисунок 10).

12 ю

I

1

I

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ Лептин Стресс ПФСГ Стресс

£

Ваготоники Нормотоники Симпатотоники □ Лептин Стресс ОЛГ Стресс

Рисунок 10 - Показатели содержания лептина и половых гормонов в сыворотке крови у девушек в условиях стресса (* - р<0,05, различия достоверны относительно группы лиц с ваготонией; Ж - р<0,05, различия достоверны относительно фона).

Достоверные разнонаправленные изменения содержания гонадотропинов в условиях стресса установлены в подгруппе девушек с исходным парасимпатическим тонусом вегетативной нервной системы. Концентрация ФСГ достоверно возрастала в этой подгруппе, а ЛГ - снижалась и была достоверно минимальной относительно других подгрупп обследованных. При этом реакция выделения лептина в условиях эмоционального стресса была универсальной, фоновые различия лептина, связанные с вегетативным тонусом нервной системы, нивелировались, и у девушек отмечалась унифицированная ответная реакция. Известно, что лептин может играть пермиссивную роль для гонадотропинов

(Ма1ксмсЬ V., 1НсЬ а1., 1997), и в нашем исследовании в фоновых условиях

эта закономерность сохранялась. При эмоциональном напряжении она утрачивалась в подгруппе девушек с парасимпатическим тонусом вегетативной нервной системы.

Особый интерес в исследовании представляет характер изменений в содержании лептина и грелина при действии эмоционального стресса и пищевой нагрузки у лиц с различным исходным тонусом вегетативной нервной системы. По данным \Vizninitzer А. и соавт. (2000), пептиды грелин и лептин выступают как центральные модуляторы энергетического обмена, регулирующие, пищевое поведение.

В фоновых условиях динамика содержания лептина в сыворотке крови после приема пищи зависела от исходного тонуса вегетативной нервной системы (рисунок 11). Через 15 минут приема пищи у ваго- и нормотоников происходил рост концентрации лептина. В группе лиц с симпатическим тонусом концентрация лептина не изменялась и даже имела тенденцию к снижению. Дальнейшая динамика лептина к 45 минуте характеризовалась у ваготоников плато лептина, у нормотоников отмечалось снижение концентрации гормона до натощаковых величин, а при симпатикотонии происходило практически двукратное снижение исследуемого гормона.

Ваготоники

~ЕГ

45 мин

Нормотоники

10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

0 мин

«Ш^Ш» Фон

»О»» Стресс

10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

Симпатотоники

88

0 мин 15 мин 45 мин

««■#-=* Фон — Стресс

Рисунок 11 - Динамика изменения содержания лептина в сыворотке крови у юношей с ваготонией, нормотонией и симпатикотонией в условиях фона и эмоционального стресса

Эмоциональный стресс повышал концентрацию лептина во всех обследованных подгруппах юношей в межпищеварительный период (р<0,05). Абсолютные значения пептида зависели от исходного тонуса вегетативной нервной системы. Максимальные значения лептина в межпищеварительный были обусловлены симпатикотонией, а минимальные концентрации лептина обуславливал ваготонус. У лиц с ваго- и нормотоническим типом вегетативного регулирования в условиях эмоционального напряжения не зарегистрирован пик концентрации лептина на 15 минуте, динамика плато отмечалась на более низком уровне, сигнал насыщения при эмоциональном стрессе снижался. При нормо- и симпатикотонии абсолютные постпрандиальные значения лептина отмечались на более высоком уровне. У лиц с ваготонией значения лептина достигали достоверного снижения к 45 минуте постпрандиального периода.

На основе этого можно заключить, что вне зависимости от внешних условий у юношей-симпатотоников сохраняется максимальный энергетический сигнал в межпищеварительный период как в фоновых условиях, так и при действии эмоционального стресса. Значения лептина при ваготонии натощак свидетельствовали о недостатке в организме энергетических и пластатических субстратов и дальнейшем их накоплении в постпрандиальный период. Концентрация лептина у юношей с нормотонией свидетельствовала о более высоких значениях пептида в условиях стресса в сравнении с фоновыми значениями.

Изменения грелина как модулятора энергетического и пластического обмена в условиях фона и приема белковой пищи зависели от исходного вегетативного тонуса обследованных лиц. Натощак максимальные значения грелина выявлены у юношей с нормотонией. Прием пищи в виде белкового завтрака приводил к снижению концентрации грелина. Через 15 минут после приема пищи у лиц с нормо- и симпатикотонией абсолютные значения изменения пептида превышали показатели лиц с ваготонией.

К 45 минуте постпрандиального периода в этой подгруппе юношей концентрация грелина оставалась на том же уровне, как и на 15 минуте после приема пищи (рисунок 12).

В условиях эмоционатьного стресса в межпищеварительный период во всех подгруппах юношей установлено снижение концентрации грелина, достигающее достоверных значений в подгруппе юношей с нормотонией.

К 15 минуте постпрандиального периода во всех подгруппах юношей отмечалась тенденция повышения грелина вне зависимости от преобладающих парасимпатических и симпатических влияний вегетативной нервной системы.

Дальнейшая динамика выделения грелина к 45 минуте исследования характеризовалась разнонаправленными изменениями в содержании гормона с учетом исходного вегетативного статуса обследованных юношей.

10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

Ваготоники

15 мин 45 мин **ЕЗ— Стресс

10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

Нормотоники

О мин

Фон

15 мин 45 мин -О— Стресс

Симпатотоники

10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00

-т—

0 мин

ош^вж» Фон

та

15 мин «■О— Стресс

Рисунок 12 — Динамика изменения содержания грелина в сыворотке крови у юношей с ваготонией, нормотонией и симпатикотонией в условиях фона и эмоционального стресса

Таким образом, в условиях эмоционального напряжения значения грелина в межпищеварительный период «выравниваются» во всех обследованных подгруппах.

выводы

1. Установлены тендерные различия в содержании лептина и грелина в условиях фона. Концентрация лептина в плазме крови достоверно выше у девушек, а грелина — у юношей.

2. При действии эмоционально стресса тендерные различия по содержанию грелина и лептина сохранялись. В группе девушек существенных изменений в содержании лептина не выявлено, но обнаружена тенденция к снижению его концентрации. Концентрация грелина при этом повышалась достоверно. Минимальный коэффициент «грелин/лептин» выявлен как у юношей, так и у девушек с преобладанием симпатических влияний в условиях фона. При воздействии стресса данная особенность сохранялось.

3. Лептин и гонадотропины находились в прямых взаимоотношениях в условиях фона у девушек, при этом в условиях стресса у девушек - ваготоников отмечалось достоверное снижение лютеинизирующего гормона. У юношей уровень гонадотропинов в сыворотке крови при действии стресса не изменялся при достоверном повышении лептина в группе лиц с нормотонией. Прослеживались тендерные различия стресс - лимитирущей лептиновой системы.

4. Прием пищи в условиях стресса приводил к разнонаправленным изменениям лептина и грелина у юношей в зависимости от исходного тонуса. Ваготонус определял дальнейший рост лептина, свидетельствующий о необходимости запаса питательных веществ, а симпатический тонус, наоборот, указывал на снижение пептида и, соответственно, расход уже имеющихся энергетических запасов у лиц данной подгруппы.

5. Концентрация грелина как модулятора энергетического и пластического обмена в условиях фона и приема пищевого завтрака не зависела от исходного вегетативного статуса обследованных лиц. Воздействие эмоционального стресса в постпрандиальный период выявило типологические изменения грелина, обусловленные исходным тонусом вегетативной нервной системы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Результаты исследования могут позволить спрогнозировать гомеостатические изменения в организме с учетом тендерной принадлежности и исходного вегетативного статуса в условиях эмоционального покоя, стресса и приема пищи с учетом исходного вегетативного тонуса нервной системы.

2. Полученные в ходе исследования результаты, расширяют представления о пермиссивной роли лептина для оптимальной работы репродуктивной системы, что представляет интерес для врачей - гинекологов.

3. Полученные данные могут применяться врачами - гастроэнтерологами для составления здоровьесберегающих программ для юношей и девушек.

Основные положения диссертации представлены в следующих работах:

Статьи в журналах, включенных в реестр ВАК РФ

1. Котенко, М.А. Поспрандиальные показатели корреляционных взаимоотношений между ферментами в крови у лиц с различным тонусом автономной (вегетативной) нервной системы в условиях фона / М.А. Котенко, J1.H. Смелышева, А.П. Кузнецов, М.М. Махова // Вестник Южно-Уральского государственного университета, Серия: Образование. Здравоохранение. Физиология-2012. - Вып. 31, №21 (280).-С. 109-111.

2. Кузнецов, А.П. Влияние приема пищи и эмоционального напряжения на содержание грелина и лептина в сыворотке крови у лиц с различным тонусом вегетативной нервной системы / А.П. Кузнецов, JI.H. Смелышева, М.М. Махова // Вестник Тюменского государственного университета. - Тюмень: ТГУ. - 2013. - № 6. - С. 104-109.

3. Смелышева, Л.Н. Эндокринная регуляция желудочной секреции при действии мышечного напряжения / Л.Н. Смелышева, Р.В. Сидоров, М.М. Махова, Ю.А. Васильева // Вестник Южно-Уральского государственного университета, Серия: Образование. Здравоохранение. Физическая культура. - Т. 14. - 2014. -№ 1.-С. 96-101.

4. Смелышева, Л.Н. Роль парасимпатической и симпатической нервной системы в регуляции желудочной секреции в покое и при действии мышечной деятельности / Л.Н. Смелышева, Р.В. Сидоров, Ю.А. Васильева, М.М Киселева. // Вестник Тюменского государственного университета. - Тюмень: ТГУ.-2014,-№6.-С. 141-149.

5. Котенко, М.А. Стресс-индуцированные показатели гидролитической функции желудка и поджелудочной железы у лиц с различным тонусом автономной (вегетативной) нервной системы / М.А. Котенко, JI.H. Смелышева, А.П. Кузнецов, М.М. Киселева // Вопросы питания. - Т. 6. - 2014. - № 83. - С. 18-24.

Научные статьи, материалы конференций и другие издания

6. Смелышева, JI.H. Постпрандиальная динамика уровня гидролитических ферментов крови в условиях стресса у лиц с различным уровнем висцеротонии / JI.H. Смелышева, А.П. Кузнецов, М.А. Котенко, М.М. Махова // Материалы VII Сибирского физиологического съезда. - Красноярск, 2012. -С.254.

7. Кузнецов, А.П. Влияние приема пищи и мышечной нагрузки на эндокринную регуляцию желудочной и поджелудочной секреции у человека / А.П. Кузнецов, JI.H. Смелышева, М.М. Махова, Н.В. Сажина // Материалы второй всероссийской научно-практической конференции с международным участием — Тюмень, 2012 - 97с.

8. Смелышева, JI.H. Динамика лептина у лиц с разным тонусом ВНС после приема белкового завтрака / JI.H. Смелышева, М.М. Махова, А.П. Кузнецов, М.А. Котенко, В.А. Кривобокова // Материалы VII Сибирского физиологического съезда. — Красноярск, 2012 - 484с.

9. Кузнецов, А.П. Влияние приема пищи и эмоционального стресса на динамику выделения лептина и грелина у лиц с различным тонусом вегетативной нервной системы / А.П. Кузнецов, JI.H. Смелышева, М.М. Махова, Р.В. Сидоров // Материалы XXII съезда Физиологического общества И.П. Павлова: тезисы докладов.- Волгоград, 2013 - С.273-274.

Ю.Смелышева, J1.H. Постпрандиальная динамика лептина у лиц с различным тонусом вегетативной нервной системы / JI.H. Смелышева, М.М. Махова // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Физиология, психофизиология, психология и медицина.- 2013. - №5 (28).- С.102-104.

И.Смелышева, JI.H. Модуляция вегетативного тонуса у женщин в разные периоды активности репродуктивной функции / JI.H. Смелышева, A.A. Котенко, A.B. Кайгородцев, Е.В. Захаров, Т.О. Симонова, М.М. Киселева // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Физиология, психофизиология, психология и медицина- 2014. -№1 (32). - С.37-41.

12.Смелышева, JI.H. Гормональные показатели (лептин, инсулин) у лиц с различным исходным тонусом вегетативной (автономной) нервной системы / JI.H. Смелышева, A.A. Котенко, A.B. Кайгородцев, Е.В. Захаров, Т.О.

Симонова, М.М. Киселева // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Физиология, психофизиология, психология и медицина. -2014. - №1 (32). - С.35-37.

13.Смелышева, JI.H. Анализ корреляционных взаимоотношений нервного и гормонального контуров регуляции у женщин / J1.H. Смелышева, A.A. Котенко, A.B. Кайгородцев, Е.В. Захаров, Т.О. Симонова, М.М. Киселева // Вестник Курганского государственного университета. Серия: Физиология, психофизиология, психология и медицина. -2014. — №1 (32). - С.41-47.

14.Кузнецов, А.П. Модуляция грелина и лептина у лиц с различным тонусом ВНС (автономной нервной системы) в условиях приема пищевой нагрузки и при действии эмоционального стресса / А.П. Кузнецов, J1.H. Смелышева, A.B. Кайгородцев, Е.В. Захаров, H.H. Котенко, Р.В. Сидоров, Н.В. Сажина, М.М. Киселева // Нейронаука для медицины и психологии: 11-й Международный междисциплинарный конгресс. Судак, Крым, Россия, 2015. - С. 233-234.

Подписано к печати 09.10.15 Формат 60x84 1/16 Бумага тип. 80 г/м2 Заказ № 257 Усл. печ. л. 1,5 Уч.-изд. л. 1,5

_Тираж 130 экз._

Редакционно-издательский центр КГУ 640669, г. Курган, ул. Советская, 63/4. Курганский государственный университет