Динамика биохимических показателей у людей в зависимости от хронотипов

DOI:

Введение. Функциональные системы организма (ФСО) – динамические, саморегулирующиеся центрально-периферические организации, обеспечивающие своей деятельностью полезные для метаболизма организма и его приспособления к окружающей среде результаты [1, 10]. Работами П.К. Анохина и его учеников [8] дано обоснование глобальных механизмов целостной деятельности организма человека путем интеграции частных физиологических механизмов в единую функциональную систему организма, что обеспечивает направленные адаптационные процессы при резких изменениях со стороны воздействий средовых факторов.

Современный подход к оценке функционального состояния базируется главным образом на приспособительных возможностей организма, который проявляется в изучении его функционального состояния, которое отражает относительную деятельность протекающих процессов. Основной уровень функциональной системы определяется в условиях спокойного бодрствования (оперативного покоя) и зависит от индивидуальных особенностей организма [5, 6, 14].

На сегодняшний день у человека изучено и описано более девятисот физиологических функций, имеющих ритмическую организацию [16]. Суточный ритм присущ многим органам и системам человеческого организма. Циркадианные часы контролируют широкий спектр физиологических и поведенческих систем, в том числе энергетический обмен, циклы сна и бодрствования, двигательную активность и ФСО в целом [13]. Использование для оценки ФСО альтернативных крови биологических жидкостей являлось целью достаточно большого количества проводимых исследований [10]. В этом плане оптимальным объектом для исследования является ротовая жидкость (РЖ). РЖ имеет сложное происхождение и состав. Помимо слюны – секрета больших малых слюнных желез, в образовании РЖ принимают участие конденсат выдыхаемого воздуха, слизь ротовой и носовой полостей, десневая жидкость и ряд других минорных компонентов. Подчелюстные слюнные железы секретируют около 60 % средне- суточного объема РЖ, околоушные – до 30, подъязычные – около 5 % [11]. РЖ бесцветна, обладает высокой вязкостью, удельный вес ее порядка 1,001–1,017. Вязкость РЖ связана с наличием гликопротеинов. рН слюны составляет от 6,4 до 7,0, эта величина во многом зависит от гигиенического состояния полости рта, характера пищи и скорости секреции [4].

Слюна выполняет ряд функций: защитную, пищеварительную, регуляторную, иммунную, гормональную, обеспечение вкусовых ощущений, помощь при глотании и переваривании пищи, функции переносчика антител [11]. Она играет важную роль в контроле состояния полости рта, регулировании и поддержании целостности твердых и мягких тканей полости рта [7]. Суточный объем секреции РЖ зависит от пола, возраста, эмоционального состояния, времени года. У взрослого человека он обычно варьирует в пределах от 500 до 1500 мл в сутки, постоянный объем свободно циркулирующий РЖ в полости рта составляет около 0,5 мл [2, 12]. В дневное время суток РЖ выделяется со средней скоростью около 0,3 мл/мин (нестимулированная РЖ), а при приеме пищи объемная скорость возрастает до 2–7 мл/мин. Такая РЖ называется стимулированной, зависит от пищевой мотивации, запаха, состава и консистенции пиши, поэтому мало пригодна для физиологических исследований ФСО.

Таким образом, для исследования системных процессов используют нестимулиро-ванную РЖ [9].

В поддержании гомеостаза в ротовой полости принимают активное участие белки (альбумины, ферменты, иммуноглобулины и др.), липиды (холестерин и его эфиры, свободные жирные кислоты, глицеролипиды и т. д.), углеводы (олигосахаридные компоненты муцинов, свободные гликозаминогликаны, ди- и моносахариды), небелковые азотсодержащие вещества (мочевина, мочевая кислота, креатин, аммиак, свободные аминокислоты), витамины (C, B1, B2, B6, H, PP и т. д.), циклические нуклеотиды и другие соединения [3].

Стандартные методы лабораторных клинических исследований, прежде всего направлены на оценку содержания макроэлементов в РЖ, так как их соотношения отражают физиологический статус организма и могут служить сигналом расстройств различных систем и органов.

Ротовая жидкость обращает на себя внимание исследователей простотой, доступностью получения в практически неограниченном количестве в физиологических условиях и может быть вполне приемлемым объектом для исследования.

Цель исследования – изучение особенностей циркадианной динамики биохимических показателей ротовой жидкости людей с различной индивидуально-типологической организацией.

Методика исследования. В исследовании было задействовано 24 добровольца обоего пола в возрасте от 18 до 20 лет обучающихся очной формы ФГАОУ ВО «Волгоградского государственного университета».

Циркадианные биоритмы определяли с помощью бланкового теста Хорна-Остберга, позволяющего количественно и качественно выявлять суточный хронотип человека [15]. Сущность теста состоит в том, что испытуемым в определенной последовательности предлагаются 23 вопроса, оценивающие предпочтения человеком режима вставания утром и засыпания вечером, самочувствие после вставания, и быстроту засыпания, наиболее продуктивное время для выполнения различных видов деятельности, скорость восстановления и самочувствия после них. При обработке баллы по каждому испытуемому складывались и соотносились со шкалой. В результате испытуемый относился к утреннему (55 баллов и ниже), дневному (от 56 до 71 балла) или вечернему хронотипу (72 балла и выше, соответственно).

В качестве биологического материала использовали РЖ. Сбор материала проводили в пробирки типа «Эппендорф», перед едой (завтраком, обедом и ужином), в состоянии покоя, спустя не менее 30 минут после физических нагрузок. Перед забором испытуемые дважды прополаскивали рот водой и просушивали салфеткой. Полученный материал хранился до биохимического исследования в морозильной камере при температуре –20 °С не более семи суток.

Для того, чтобы оценить особенности циркадианной организации метаболизма у людей с различными хронотипом, в РЖ исследовали со- держание четырех метаболитов, относящихся к различным видам обмена веществ: глюкозы, холестерина и триглицеридов, альбуминов.

Биохимические исследования материала, полученного от людей, проводили на автоматическом биохимическом анализаторе «SINOWA B-300», с помощью коммерческих наборов реактивов фирмы «DiaSys» (Германия).

Все экспериментальные результаты обрабатывались с использованием встроенных функций программ Excel Microsoft Office (Microsoft, США) и STATISTICA 10 (Stat Soft Inc., США). Анализ параметров при нормальном распределении значений проводили с помощью критерия Стьюдента с вероятностью ошибки р < 0,05, анализ непараметрических количественных признаков – с помощью критерия Манна-Уитни.

Результаты и их обсуждение. Данные о циркадианной динамике отдельных биохимических показателей (глюкозы, триглицеридов, холестерина, альбуминов) в РЖ практически здоровых людей приведены в таблице.

Повышение содержания глюкозы в РЖ за период измерения с 8.00 до 18.00 было характерно для всех вариантов сочетания хронотипа, за исключением дневного хронотипа (зарегистрировано снижение с 0,56 до 0,32 ммоль/л). Содержание глюкозы в РЖ варьировало в утренние часы от 0,15 до 0,39 ммоль/л, в дневные часы – от 0,28 до 0,59 ммоль/л, в вечерние часы – от 0,27 до 0,33 ммоль/л.

Степень нарастания концентрации глюкозы зависела у лиц с вечерним хронотипом – по сравнению с аналогичными величинами у лиц с утренним и дневным хронотипами.

Повышение концентрации триглицеридов в РЖ также было характерным изменением за период измерения с 8.00 до 18.00.

При измерении в 8.00 концентрация триглицеридов в РЖ варьировала от 0,12 до 0,47 ммоль/л, при исследовании в дневные часы – от 0,14 до 0, 53 ммоль/л, при исследовании в вечерние часы – от 17 до 0,58 ммоль/л. Степень нарастания концентрации триглицеридов существенно зависела от хронотипа человека. Она была достоверно выше у лиц с дневным хронотип – по сравнению с аналогичными величинами у лиц с вечерним хронотипами.

Таблица

Циркадианная динамика биохимических показателей ротовой жидкости в зависимости от хронотипа человека (M ± m)

Время	Хронотип
	Утренний (n = 6)	Дневной (n = 8)	Вечерний (n = 10)
Глюкоза, ммоль/л
8:00	0,40±0,03	0,39±0,02	0,15±0,14
13:00	0,59±0,17	0,56±0,18	0,28±0,04*
18:00	0,27±0,03	0,32±0,03*	0,33±0,11*
Триглицериды, ммоль/л
8:00	0,12±0,01	0,47±0,02	0,10±0,05
13:00	0,53±0,17	0,29±0,18*	0,14±0,03
18:00	0,17±0,01	0,58±0,06	0,23±0,04*
Холестерин, ммоль/л
8:00	0,10±0,01	0,18±0,02	0,14±0,01
13:00	0,14±0,01	0,10±0,02	0,21±0,08
18:00	0,17±0,02	0,27±0,01	0,15±0,03
Альбумины, г/л
8:00	0,46±0,02	0,71±0,27	0,66±0,15
13:00	0,48±0,03	0,44±0,03*	0,49±0,07
18:00	0,43±0,02	0,41±0,02*	0,40±0,05

Примечание. * – достоверные различия с утренним хронотипом.

Нарастание концентрации холестерина в активное время суток – также характерный признак, выявленный в исследовании. Содержание холестерина в РЖ составляло при определении в утренние часы, в зависимости от хронотипа, от 0,10 до 0,18 ммоль/л, при определении в 13.00 – от 0,14 до 0,21 ммоль/л, в вечернее время – от 0,17 до 0,27 ммоль/л.

Нарастание концентрации альбуминов в РЖ составляло в утренние часы от 0,46 до 0,71 г/л, при определении в 13.00 – от 0,44 до 0,49 г/л, при определении в вечерние часы – от 0,40 до 0,43 г/л.

Нарастание концентрации альбуминов в РЖ была максимальной у лиц с дневным хронотипом, в сравнении с в сравнении с утренним хронотипом.

В результате корреляционного анализа было выявлено, у вечернего типа в дневные часы между содержанием холестерина и триглицеридов (r = 0,50 p < 0,05), глюкозы и триглицеридов (r = 0,58 p < 0,05). В вечерние часы выявлена отрицательная связь между содержанием в РЖ глюкозы и триглицеридов (r = -0,58 p < 0,05).

Таким образом, для человека в светлое время суток характерно содружественное монофазное нарастание содержания глюкозы, триглицеридов, холестерина, альбуминов в ротовой жидкости с акрофазой в 13.00 и амплитудой колебаний от 19 % до 42 % вокруг ме-зора. Выявленные связи в результате корреляции являются дополнительным доказательством того, что циркадианная зависимость содержания метаболитов в РЖ в существенной мере различается, и зависит от хронотипа человека. При этом содержание альбумина является в этом плане наиболее организованным показателем, использование которого вполне возможно для дальнейшего изучения взаимоотношений между ФСО и циркадианной организацией жизнедеятельности, например, при тестовых нагрузках.