Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Возрастные особенности системы транспорта холестерола и фосфолипидов крови жителей Архангельской области

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Башмакова, Татьяна Анатольевна, Архангельск

б/ ' '' - 3 / ч Ч -

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ АРХАНГЕЛЬСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи БАШМАКОВА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТА ХОЛЕСТЕРОЛА И ФОСФОЛИПИДОВ КРОВИ ЖИТЕЛЕЙ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ 03.00.13 - физиология человека и животных

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук

\

Научный руководитель: доктор медицинских наук,

профессор Е.И.Кононов

Архангельск 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ..................................5

ВВЕДЕНИЕ...............................................6

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Общая характеристика климато-географических условий Архангельской области......................................12

1.2. Современные представления о липид-транспортной системе крови.....................................................15

1.3. Некоторые варианты нарушения обмена липопротеидов. . . .22

1.4. Возрастные изменения содержания липидов в крови........26

1.5. Особенности липидного обмена у жителей Европейского Севера........................................................28

Глава II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика исследуемого материала..............33

2.2. Биохимические методы исследования..................35

2.2Л. Выделение липопротеидных фракций крови...........35

2.2.2. Определение содержания общих липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях.............................36

2.2.3. Определение содержания холестерола в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях..................................37

2.2.4. Определение содержания фосфолипидов в сыворотке крови и

ее липопротеидных фракциях.................................38

2.3. Расчет показателей состояния липид-транспортной системы сыворотки крови............................................40

2.4. Статистическая обработка исследуемого материала. . . .41 ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Содержание липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у практически здоровых жителей г. Архангельска.... 42

3.1.1. Содержание липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у практически здоровых лиц мужского пола, проживающих в г. Архангельске..................................42

3.1.2. Содержание липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у практически здоровых лиц женского пола, проживающих в г. Архангельске..................................61

3.1.3. Сравнительная характеристика содержания липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у лиц мужского и женского пола , проживающих в г. Архангельске....................78

3.2. Содержание липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у практически здоровых жителей г.Коряжмы........92

3.2.1. Содержание липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у практически здоровых лиц мужского пола, проживающих в г.Коряжме......................................92

3.2.2. Содержание липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у практически здоровых лиц женского пола, проживающих в г. Коряжме.....................................105

3.2.3. Сравнительная характеристика содержания липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у лиц мужского и женского пола, проживающих в г. Коряжме.......................119

ГЛАВА IV. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 4.1. Сравнительная характеристика содержания липидов в сы-

воротке крови и ее липопротеидных фракциях у практически здоровых жителей г.Архангельска и аналогичных показателей для лиц,

проживающих в других местностях...........................124

4.2. Заключение.......................................131

ВЫВОДЫ ................................................134

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.......................135

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. .................. . ............. .136

ПРИЛОЖЕНИЕ...........................................149

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЛП - гиперлипопротеидемия,

ГХС - гиперхолестеринемия,

ЖК - жирные кислоты,

КА - коэффициент атерогенности,

ЛАТ - лизолецитин-ацилтрансфераза,

ЛПВП - липопротеиды высокой плотности,

ЛПЛ - липопротеидлипаза,

ЛПНП - липопротеиды низкой плотности,

ЛПОНП - липопротеиды очень низкой плотности,

ЛППП - липопротеиды промежуточной плотности,

ЛХАТ - лецитин-холестерол-ацилтрансфераза,

НЭХС - неэстерифицированный холестерол,

П-ТГЛ - печеночная триглицеридлипаза,

ТГ - триглицериды,

ФЛ - фосфолипиды,

осФЛ - фосфолипиды липопротеидов высокой плотности, РФЛ - фосфолипиды липопротеидов низкой плотности и липопротеидов очень низкой плотности, ХМ - хиломикроны, ХС - холестерол,

аХС - холестерол липопротеидов высокой плотности,

РХС - холестерол липопротеидов низкой плотности и липопротеидов

очень низкой плотности,

ЭХС - эстерифицированный холестерол,

ЭХС-ПБ - эфиры холестерола переносящий белок.

ВВЕДЕНИЕ

Архангельская область расположена в северной части ВосточноЕвропейской равнины. Площадь ее составляет 3,4% территории России (Вызова Н.М., 1995). В северном регионе жизнь протекает под влиянием различных сочетаний экстремальных факторов внешней среды, накладывающих на биологические процессы свою специфику, неповторимость и уникальность (Агаджанян H.A., Торшин В.И., 1994; Данилова Р.И., 1996).

Суровость климата высоких широт определяется в основном необычайно длительной и жесткой зимой с очень низкими температурами, коротким холодным летом, резкими нарушениями обычной фотопериодичности, с чем неизбежно связано явление светового голодания во время полярной ночи и светового излишества во время полярного дня, резкими перепадами атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, сильными и частыми ветрами (иногда достигающими скорости в 40-60 м/с), магнитными возмущениями, пустынностью и однообразием ландшафта, бедностью флоры и фауны и некоторыми другими факторами (Артёмова В.М., 1982; Авцын А.П., Жаворонков A.A., 1985; Агаджанян H.A., Торшин В.И., 1994; Коробицын A.A., Сидоров П.И., Теддер Ю.Р., 1996).

Жизнь в трудных климато-экологических условиях может рассматриваться как жизнь при дополнительных функциональных нагрузках, а следовательно, возникает ситуация повышенного риска для здоровья, особенно у людей, длительно проживающих на Севере (Турчинский В.И., 1980; Авцын А.П., Жаворонков A.A.,1985; Ткачев A.B., Исаев А.И., 1991; Бойко Е.Р., 1996).

Север предъявляет к организму человека значительные требования, принуждая его использовать дополнительные социальные и биологические средства защиты от неблагоприятного воздействия климатических и климато-экологических факторов. Адаптация человека в этих условиях достигается путем напряжения и сложной перестройки

гомеостатических систем организма (Авцын А.П., Жаворонков A.A., 1985; Ткачев A.B., Бойко Е.Р., 1992).

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ В структуре смертности населения Европейского Севера на первом месте стоят заболевания сердечно-сосудистой системы, в том числе связанные с атеросклеротическими изменениями сосудов, развивающимися у северян в более молодом возрасте, чем у жителей средней полосы (Авцын А.П., Жаворонков A.A. и соавт., 1985).

Во всем мире сегодня принят подход к оценке риска развития ишемической болезни сердца в зависимости от традиционных факторов риска: дислипопротеидемии, артериальной гипертензии, избыточной массы тела, курения, гиподинамии и др. Важнейшим патогенетическим фактором в развитии атеросклероза является повышение содержания холестерола в крови и нарушение соотношения холестерола и фосфолипидов в липопротеидных фракциях (Климов А.Н., 1987; Евсеева З.Н., 1991; Рогалев К.К., 1991; Воскресенский О.Н., Бобырев В.Н., 1993; Лукьяненок П.И., 1995; Коробицын A.A., Иванова Т.Н., 1996; Eder Н., 1985; Томпсон Г.Р., 1991; Claus G., Schmidt H.H.J., Manns М„ Gulba D.C., 1992; Mera S.L., 1993; Coniglio R.I., Castillo S„ Dahinten E., 1994; Feeman W.E., 1994; Krone W., Muller-Wieland D., 1994; Ross R., 1994; Goode G.K., Miller J.P., Headerty A.M., 1995; Kaneda Т., Koboyashi M., Hoshio A., 1995).

У жителей северных регионов высокая частота сердечнососудистых заболеваний, в том числе атеросклероза, что ряд авторов связывает с особенностями липидного обмена, в том числе с нарушениями липидного спектра крови у людей, проживающих на Севере (Панин Л.Е., 1978; Зубковская И,Б., 1992). Явное прогрессирование атеросклероза у северян-старожилов связано с адаптационными изменениями липидного обмена, вернее, с накоплением в крови атероген-ных фракций липопротеидов (Панин Л.Е., 1978; Авцын А.П., Жаворонков A.A., 1985).

Проживание человека на Севере вызывает перестройки в обмене веществ и формирование адаптивного метаболического типа, что обусловлено двумя основными причинами: первая связана с переходом организма на новый уровень энергообеспечения, вторая - с сезонными перестройками обмена в связи с годовой цикликой экстремальных природноклиматических факторов (Бойко Е.Р., 1996).

Интерес к исследованию возрастных особенностей липопротеид-ного спектра крови определяется прежде всего тем, что изменения в концентрации липидов и липопротеидов создают определенные предпосылки для развития патологических процессов. Определение возрастных критериев уровня липидов позволяет дифференцировать собственно возрастные изменения и изменения патологические, и своевременно, активно воздействовать на организм при патологии (Смирнова И.П., 1983).

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью исследования является установление закономерностей возрастных изменений липидного состава сыворотки крови и ее липо-протеидных фракций у практически здоровых людей, проживающих в Архангельской области.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 .Определение содержания общих липидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях в различных возрастных группах у практически здоровых жителей г. Архангельска и г. Коряжмы.

2. Определение содержания холестерола в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях в различных возрастных группах у практически здоровых жителей г. Архангельска и г. Коряжмы.

3. Определение содержания фосфолипидов в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях в различных возрастных группах у практически здоровых жителей г. Архангельска и г. Коряжмы.

4. Выяснение характера возрастных изменений липидного состава сыворотки крови и ее липопротеидных фракций у лиц мужского и жен-

ского пола путем расчета коэффициента атерогенности и фосфолипид-холестеринового коэффициента.

5. Комплексный анализ результатов исследований для выявления особенностей изменений липидного состава сыворотки крови и ее ли-попротеидных фракций у здоровых людей, проживающих в Архангельской области, в сравнении с имеющимися литературными данными для жителей, проживающих в других регионах.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. У практически здоровых жителей г. Архангельска и г. Коряж-мы среднее содержание ОЛ и ХС в сыворотке крови увеличивается с возрастом, но не превышает нормативных величин. Это происходит за счет увеличения содержания О Л и ХС в атерогенных фракциях крови.

2. Среднее содержание ФЛ в сыворотке крови для практически здоровых людей, проживающих в Архангельской области, находится на низком уровне. Процентная доля ФЛ от ОЛ сыворотки крови с возрастом снижается.

3. С увеличением возраста в сыворотке крови практически здоровых мужчин, проживающих в г.Архангельске, и жителей г.Коряжмы происходит снижение отношения ФЛ/ХС. Для практически здоровых лиц, проживающих в г. Архангельске, и для мужчин из г.Коряжмы характерным является дисальфа-липопротеидемия, характеризующаяся снижением способности альфа-липопротеидов акцептировать хо-лестерол из мембран клеток периферических органов и тканей.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые проведено одновременное определение содержания общих липидов, холестерола и фосфолипидов в сыворотке крови и ее ли-попротеидных фракциях у практически здоровых жителей мужского и женского пола г.Архангельска и г.Коряжмы.

Установлено, что средние значения общих липидов, холестерола, фосфолипидов в сыворотке крови практически здоровых лиц Архангельской области различных возрастных групп не отличаются от пока-

зателей для других регионов. По мере увеличения возраста происходит повышение содержания общих липидов и холестерола в сыворотке крови и ее липопротеидных фракциях у жителей Архангельской области, подобно тому , как это наблюдается и у жителей других регионов.

Впервые обнаружено, что в липопротеидах высокой плотности снижено отношение фосфолипидов к холестеролу, что можно расценивать как дисальфа-липопротеидемию, сопровождающуюся нарушениями акцепторной способности липопротеидов высокой плотности по отношению к холестеролу мембран клеток периферических органов и тканей.

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Полученные результаты могут быть использованы в здравоохранении при оценке липидного спектра крови у практически здоровых лиц мужского и женского пола различных возрастных групп, проживающих на экологически дискомфортных территориях Архангельской области. Все случаи обнаружения повышенного содержания ОЛ, ХС в сыворотке крови требуют более пристального внимания со стороны врачей с целью проведения коррекции, ибо в соответствии с полученными данными это не является нормой. Полученные результаты исследования могут быть использованы для решения проблемы профилактики раннего развития атеросклероза у жителей Архангельской области. Эта проблема имеет не только медицинский, но и определенный культурно-социальный аспект, поскольку будут ли прогрессировать неблагоприятные сдвиги в липидном спектре крови зависит, в основном, от образа жизни людей.

2. Возможно использование полученных значений возрастных показателей липидного обмена в качестве базовых данных при проведении научно-практических исследований по проблемам адаптации, а также для оценки уровня индивидуального здоровья у практически здоровых лиц.

3. Материалы данного исследования используются в учебном процессе на кафедре биомедицинской химии Архангельской государственной медицинской академии. Издано методическое пособие "Состояние липид-транспортной системы крови и ее особенности у жителей Архангельской области" (Башмакова Т.А., Кононов Е.И., Ко-робицын A.A., 1998). Копия акта о внедрении представлена в приложении.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения работы докладывались на юбилейной научной сессии АГМА "Актуальные проблемы адаптации и здоровья населения Севера" (Архангельск, 1992), на II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (1995), на юбилейной научной конференции с международным участием "60 лет гигиенической науки на Севере: от гигиены окружающей среды к медицинской экологии" (Архангельск, 1995), на VII Международном Соловецком форуме "Экология человека: будущее культуры и науки Севера" (Архангельск, 1995), на конференции, посвященной 65-летию АГМА (1997), на научно-практической конференции "Иаучно-техническая политика и развитие новых отраслей экономики Архангельской области"(1998). По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ Диссертация изложена на 161 странице машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов. Работа иллюстрирована 31 таблицей, 10 рисунками. Библиография включает 141 публикацию отечественных и зарубежных исследователей.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

11. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КДИМАТО-ГЕОГРАФИ-ЧЕСКИХ УСЛОВИЙ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ

Архангельская область занимает территорию 587,3 тыс. кв. км. Численность населения Архангельской области составляет более 1,5 млн. человек (Коробицын A.A., Сидоров П.И., Теддер Ю.Р., 1996).

Климат Архангельской области формируется под влиянием солнечной радиации, циркуляции воздушных масс и особенностей подстилающей поверхности. Ведущую роль в формировании климата играет радиационный фактор. Годовая суммарная солнечная радиация для Архангельска составляет 70 ккал/с^, из них 47% приходится на прямую радиацию. Незначительная величина прямой радиации обусловлена малыми углами падения солнечных лучей. Радиационный баланс в пределах области в зимний период отрицательный. С апреля но сентябрь он положительный и достигает максимума в июле (Ткачев A.B., Исаев А.И., Попов В.В., 1991; Вызова Н.М., 1995; Коробицын A.A., Сидоров П.И., Теддер К).Р., 1996).

Весной и летом территория Архангельской области получает большое количество солнечной энергии в виде тепла и света. Севернее полярного круга с середины мая и почти до конца июля солнце не заходит за горизонт. На юге области в это время продолжительность дня весьма значительно превышает продолжительность ночи и наблюдаются сумеречные или светлые ночи. Весной много тепла расходуется на таяние снега и льда, на прогревание и оттаивание почвы, на прогревание холодного арктического воздуха, на испарение. Зимой солнце над горизонтом стоит низко. На севере области наблюдается полярная ночь, а на ее юге долгота дня сокращается до 5 часов. Приток радиации незначителен, но и он тратится на излучение и отражение от снега.

Зимой поверхность земли сильно охлаждается (Селезнев С.А., Трофимов П.М., 1967).

В области наблюдается частая смена воздушных масс. Со стороны Атлантики нередко вторгаются циклоны, приносящие пасмурную погоду с осадками - прохладную летом и теплую зимой. Циклонич-ность погоды осенью и зимой усилива