Автореферат и диссертация по медицине (14.00.17) на тему:Эколого-физиологическая обусловленность в обмене холестерола и фосфолипидов структурного и метаболического фондов женского организма на Крайнем Севере

. ü у

' " ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО НАРОДНОЛ\У ОБРАЗОВАНИЮ

м • ч

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖВЫ НАРОДОВ имени ПАТ РИСА ЛУМУМБЫ

На правах рукописи

СМИРНОВА Ирина Петровна

УДК 577.95:612(17):577.4

ЭКОЛ О ГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ОБУСЛОВЛЕННОСТЬ В ОБМЕНЕ ХОЛЕСТЕРОЛА И ФОСФОЛИПИДОй СТРУКТУРНОГО И МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ФОНДОВ ЖЕНСКОГО ОРГАНИЗМА НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ

(14.00.17 — нормальная физиология)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва—1990

Работа выполнена в лаборатории патофизиологии Института медицинских проблем Севера СО АМН СССР.

Научный руководитель —

доктор медицинских наук, профессор Л. И. Соловей.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор А. Г. Марачев, доктор биологических наук, профессор М. М. Левачев.

Ведущая организация — Институт нормальной физиологии имени П. К. Анохина АМН СССР.

Защита состоится 1990 р. в

часов на заседании специализированного совета К 053.22.13 в Университете дружбы народов имени Пат-риса Лумумбы по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы по адресу: Москва, ул. Миклухо-Маклая, 0.

Автореферат разослан

1990

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат медицинских наук, доцент

Т. М. СОБОЛЕВА

. ¡Актуальность проблемы. Развитие производительных сил на Крайнем Севере вызывает необходимость перемещения,населения „ЕСусловш! высоких широт. Адаптация человека к условиям Крайнего Севера является естественным гигант ::шм историческим экспериментом, онределящим зазнеспопобпость чоховочосккх популяций в экстремальных условиях внешней с^-;ды /Казначеев В.П., 1380/j в процесс адаптации вовлекаются вс.э системы организма, все виды его обмена.

Обменные процессы характеризуются специфическими проявлениями - активацией пкергеттггсского обмене с г£еп:.!Уы&отърннчм «ехтользовашем киров источников анергии. В этой связи ли-пидный обмен изучался наряду с увеличением энергозатрат организмом /Коротиенко Л.И.и др., 1978; Данил Л.Е,, 1979, 1981; Манчук В.Т. и др., 1987; Останина Л.С. к др., 1987/.

Поиск путей сохранения и развития здоровья населения север-' ных регионов страны требует наиболее информативных критериев в оценке состояния системы "лкппдгшй обман", пр^дстахх^яя но перв:^" план роль липвдев в регуляции неточного метаболизма, поскольку жппдц являются ваян»« звоном в орг.с:рованнк здоп-тешшх перестроек, определяют налрайлвш-:ссть мбт-абодкчеекго; процессов /Крепе В.Х, IS80. 1281; Бур^аг.окз. ¿'.Б. и др. ,1382, 1205; Крылов В.К, к др., 1965; Владигкрог ÏÔS7;¡фликов

3.S., ¿(км Л. Б,., 1987/. Важно perils вопрос - какой коккрюмий мохажзм з какой цепи явлении будет опредолтсь оптимальное функционирование клеточных мембран, что формирует гомеост«з липшгов в крови, какзгк эго границы. 2 этих ¡то^ятшй специфика :,;з;ггбол23ма лкпхдов у аборягот'.ого час&сиша - исторически слезившихся популяционных групп - является прогностическим маркером адаптивного состояния /Алексеева Т.И., 1977, 1986; Орехов К.В.. 1986/.

Срсшпгтедыай лнэлаз показателей шедгоз кроы у корокаого населения Крайнего Севера, лртагогс в процессе пдаптшш :>' ангелеЁ более ксмротних условий cpejysoc шро« позволит предвидеть прогностические -гевденшта здоровья человека в экстремальных условиях высоких шрог и способствовать разработке научно обоснованных принципов я методов профилактика дезадаг-тационннх состояний на основе тончайших способов дифференцированной диагностики.

Настоящая работа выполнена в рамках государственной программы "Онтогенез функциональных систем человека в экологических условиях Крайнего Севера", утверзденной ГКНТ СССР от 04. 09. 1981 г. (Я гос. регистрации 81091562) и союзной проблемы 37.08 (шифр 004, 01850082512) "Фекотипическая характеристика энергетических процессов и морфо-функциональных параметров организма человека на Крайнем Севере и юс связь с генетическими маркерами".

Цель исследования. Выявить фенотипические проявления в обмене холестерола и фосфолшшдов в системе "лшшдяый обмен" на организменном, клеточном и молекулярном уровнях у населения Крайнего Севера, изучить особенности саморегуляторных процессов.

Задачи исследования.

1. Изучить структурный фонд липидов на модели эритроцитар-ной мембраны у коренного и пришлого населения Крайнего Севера, выделить критерии, характеризущие адаптивны!! тип биомембраны и его формирование в процессе адаптации.

2. Изучить метаболический фонд липидов крови у коренного и пришлого населения Крайнего Севера, раскрыть особенности ауторегуляторных процессов по соотношению липидных фракций е их комбинаций.

3. Выявить взаимосвязи, взаимозависимость меяду лшшдаш структурного и метаболического пулов в организме у коренного и пришлого населения Крайнего Севера.

Научная новизна.

I,. Изучение количественной и качественной характеристик липидов. структурного фонда на модели эритроцитаряой мембраны позволило выделить критерии адаптивного типа биомембраны у коренного населения Крайнего Севера: динамичность структурно-функциональной организации обусловлена сезонностью. У пришлого населения в процессе адаптации происходит формирование мембранных структур, подобных адаптивному варианту: динамика липидов имеет одинаковую направленность по сезонам.

2, Изучение лидидного спектра плазмы крови позволило выявить особенности ауторегуляторных процессов в обеспечении "нормолипемии" у коренного населения Крайнего Севера: ключевые г ом е ос тазиру в ше механизмы заключены в систему "липаге-2

нез-липолиз" - активный липогенез сопровождается активной окп-слаемостью лиивдов в тканях, активация лииолиза сочетается, со -сниженном степени окисляемое тн лпшщов.' 7 пришлого населения: происходит формирование подобных процессов»

3. Исследование взаимосвязи меяду ягощаьа структурного я метаболического фондов в оргаккзш у коренного и пркшол'о населения Крайнего Севера позволило внявить взаимообусловленность в обмене хояостерола и фосфолглздов, Сохранение опта/у-лга структургс^гшщаональной организации биомембран обеспечивается совокупностью взя^юде?'стгу:д£:х ый;»ду со:;.д:саш1змав

урозис структур, »«етабоялоского аула п на этапах обмена между плазмой крови и клеточной мембраной. У коренного насело- • ния в обмене холестерола и фосфолипидов прослеживается эконо-мизация функций, у приплого населении - структурно-функциональная максимизация.

Практическая значимость работа. Данное исследование позволило определить зколого-физиологяческую обусловленное тт. б обмене холестерола и фоофо~:пддо1: у ндоелдддл Крдйюго Совета. 11а 'Угольных йтадах об.гена набор лодлпддддел нора^роднгдгмд у

оелкзмг. дгалиоз, их одинаков «агаав.¿енпоот?. л отделишь а они. 'Югу Г определять ддддда д;л;сч.. ;:ун;аподд"ова>птд

оддддд", ндлладддлдос'дд ддслосоо« отдедд-

а гдд1ь<1ф.ддд;дддд1 л определенную патологию. Набор критериев может быть рекоменттоя»." з д.д..д ддл;:д-дд -о

;>'.);: Д,-Д- .. -. • Д '-4 : Д Д Д;;. ... .V Д .Д . ■' Д. _ ДДСД урОВ^ихХ В

здравоохранении, что в известкой степени позволит прогнозировать патологическое состояло. способствовать разработке арофалактачесюгг мл^тат-гт:* дд -чл'с:-«-. -с;--; д

^••.седч-ц д уедс-^и. ¿Срайаех'о Сора-ПЯ К Ср^-Г:.

и ;4зтолпчэс.'.ц£ яо ецэпко состояния систем!

"липщций! обман" для шзнщпн 18-30 лег коренного я пршадого населения Крайнего Севера. Представлены нормативные показатели липидов сыворотки крови с учетом сезонности; они внедрена Хатанга• Таймырского вациовального округа.

2. Методические рекомендации по оценке эффективности лече-шм детей с заболеваниями келчевыводящкх путей. Предложен набор критериев, характеризующий специфические механизмы оптимизации функционирования системы "липкдный обмен"по показателям липидных фракций плазмы крови после лечения на курорте "Шара". Внедрено в детсккм терапевтическом отделении Института медицинских проблем Севера СО АМН СССР.

3. Методические рекомендации по оценке эффективности лечения детей с заболеваниями желчевыводящих путей. Представлен набор критериев, характеризующий специфические механизмы оптимизации функционирования системы "липидный обмен" по показателям спектра липидов эритроцитарных мембран после лечения на курорте "Шира". Внедрено в детском терапевтическом отделении Института медицинских проблем Севера СО АМН СССР.

4. Методические рекомендации: "Исследование липидного спектра мембран клеток крови - перспективная основополагающая липидная диагностика для оценки атерогенного риска". Предлагается набор критериев, характеризующий процесс развития хо~ лестериноза, на основе сравнительного анализа липидного спектра мембран эритроцитов у больных гипертоничессой болезнью и здоровых лиц в возрасте IS-3G лет-жителей г. Красноярска» Внедрено в кардиологическом отделении Института медицинских проблем Севера СО АМН СССР,

5. Методические рекомендации: "Исследование липидного спектра мембран эритроцитов ~ липидная диагностика для оценки атерогенного риска у больных шизофренией". Предложены показатели .лшшдных фракций эритроцитарных мембран у практически здоровых кенщин 18-30 дет севера Красноярского края и гг. Красноярска, Дквногорскас учетом сезонности и на этой основе набор критериев в прогнозировании состояния больных шизофренией дяя благоприятного течения, основного /шизофренического/ процесса под влиянием лечения. Внедрено в дневном стационаре краевого пссхо-невролагического диспансера г. Красноярска.

-Апробация -работ* Результаты исследований были предетавле-ны на 2 Всесоюзной конференции "Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека" (Москва, 1986); на XI Всесоюзном симпозиуме "Биологические проблемы Севера 4

(Якутск, 1986); на симпозиуме "Особенности липидного обмена в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых-к гошевш" факторов".(Чита, 1987).

Публикэши. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, Енедрено 4 методических письма.

Объем п сгглуктущ работп. Диссертация изложена на 23&стра~ ницах (собственно текста 100 страниц), состоит из введения, 5 глав, обсуждения, зайлючеигя, выводов, списка литературы. Иллюстративный материал включает 67 таблиц, 26 рисунков. Библиографический укаяетолг зодерлем- 360 теточлиаов литература (из них. - ?Л9 отечественных авторов). ' Положения. выносимые на зашту.

I» Структурно-функциональная организация биомембран у коренного и пришлого населения Крайнего Севера определяется сезонностью. В процессе адаптации к условиям высоких шрот формируется тип клеточной мембраны, подобный адаптивному варианту.

2„ Формула липццного спектра, плазменного пула, уровень общих липидоз у коренного и пришгого населения Крайнего Севера обусловлены сезонностью.

3» Специфические механизмы ауторогуляторных процессов в системе "липйдннй обмен" у коренного и лриакого населения Крайнего Севера направлены на сохранение оптимума структурному национальной организации клеточннх мембран а "нохжюлипемии" в метаболическом пуле. Адаптивные возможности женского организма в процессе адаптации позволяют по. протяжении одного ао-колеккя длительное время удерж&ать параметры гомеостаза ли-пидов в оптимальных пределах, границы которых относительно велики.

Объехуу и метолн исслетговдля изучения особенностей лешидногс обмена у человека в условиях Крайнего Ссвора схЗ-ьак-тсм озузалЕ аонщины коренного я приплого нас слеш«?: севера Красноярского края (Таймырского национального округа). Исследование проводилось в период полярной зиш с учетом фотопериодизма; полярная ночь (начало декайря), полярные сумерки (конец. января), вход в полярный день (конец апреля), тыгрвай день (конец мая). Группой сравнения служили неящины Восточной Сибири (средних широт Красноярского края) а идентичные 3-659 5

сезоны - зимой (феврале), весной (мае). Все обследованные были практически здоровыми, небеременнышс, в-возрасте 18-30 лег, по рода деятельности не связанные с профессиональной вредностью. Материалом исследований слуяили плазма, сыворотка крови, взвесь эритроцитов; кровь получали из локтевой вены утром натощак., Подбор групп производился с учетом диспансеризации.

Пришлое население Севера распределено по регионам проживания - пл. Хатанга, Диксон, г. Норильск; по продолжительности северного стажа: от I до 3 лет - как в фазе неустойчивого состояния функциональных систем /Орехов К. В., 1978/ или стабилизации функций /Азцш А.П. и др., 1985/; более 10 лет - как в фазе адаптивного состояния или дизадаптации /Орехов К.В., 1978/, в фазе дизадаптации /Авцын А.П. и др., 1985/, как дол-гоаители Севере /Соловенчук Л.Д., 1984/. Распределение по сезонам и регионам проживания составило: I. котэенное население. декабрь (52 чел.), январь (30 чел.), апрель (40 чел.), май (29 чел.). II. пришлое население, п. Диксон, декабрь (46 чел,; 30 - до 3 лет, 16 - более 10 лет); п. Хатанга, январь (28 чел.; 14 - до 3 лет, 14 - более 10 лет); п. Хатанга, апрель (29 чел.; 12 - до 3 лет, 17 - более 10 лет); г.Нооильок, декабрь (23 чел.; 23 - до 3 лет); г. Норильск, апрель (39 ч.j. 20 - до 3 лет, 19 - более 10 лет). III. население Сибири, зима (37 чел.), весна (22 чел.). Общее количество составило 375 человек (из них коренное население Севера - 151, пришлое 165, население Сибири - 59).

Для изучения липидного обмена использован мэтод тонкослойной хроматографии нейтральных липидов, фосфолишщов, эфиров холестерола плазмы с базовым определением уровня общих липидов /Ростовцев В.Н., Резник Г.Е., 1982/. В сыворотке крови определялось содержание холестерола в липопротеидах высокой плотности по цветной реакции Либермана-Бурхарда /Колб В.Г., камышников B.C. „ 1982/. Для изучения липвдного обмена в эритроцитах применялась комплексная методика на основании лита- • ратурных источников Дрылов В.И, и др.» 1975; Прохорова М.И», 1982; Ростовцев В.Н,, Резник Г.Е., 1982/, которая включала метод тонкослойной хроматографии нейтральных липидов и фосфо-липидов с базовым определением уровня общих лгшщов. Определение общих липвдов проводилось по БИО-Л-ТБСТу. 6 .-.''.'

Хроматограммы денситометрировали в отраженном свете на денситометре "Хромоскан-ЙСС". Рассчет относительного содержания: фракций производился, исходя из суммы плсцадей г-нков на денситогра^лах, абсолютного содержания - из величин общих ли-пядов, суммарной фракции ^осСолпплдои - из зегачины стартовой фракции на денситогрлммах но тральных лнкздов.

Математическая обработка результатов проводилась методом варяашгонкой биологической статястгкк с вш-глслениек 'Л ср. ,<> , т, I, р /Лакин Г.Ф., 1975/, для получения коррелшиот-гнх язя-т?месг.~зой проводилась об??*дални*. на ОБУ "Искр??.-226".

Исследован ягарнокислотный состав мембран эритроцитов у коренного и пришлого населения Крайнего Севера в полярный день, который проводился в Институте Питания АМН СССР научными сотрудниками В.Л. Дупинович и С.Н. Кулаковой (зав. лаб. доктор биол. наук, профессор М.М. Левачев); группой контроля служили • жители средних шрот (г. Москвы) .

Собственные исследовании:. Изучение лилкдов эрктроцптарннх мембран у коренного населения Крайнего Севера показало, что значения общих лшзздов (01), суммарных фосболкпкдов (ФЛ). хо-лестерола (СХ), триацилглицот;ннов (ТАГ) и свободных .мирных кислот имеют сезонную зависимость (табл. I); показатель соот-нояекия - ФЛ/СХ - наименьший в январе за счет обогащения мембран холестеролом.

У населения Сибири уровень 0Л зимой и весной одинаков, соответственно составил 1,31±0,012 и 1,3+0,021 (г/л)г показатель соотношения - ФД/СХ - по сезонам но изменяется - 0,51.

При перемещений аасолешя в условия Крайнего Севера показатели липвдов мембран эритроцитов приобретают сезонную зава-сомооть, подобную коренному населении, которая сохраняется с уголй-акюм прододеттельностя северного стаяа. По сравнекгк с населением Сяблрд уровень ОЛ повышается зимой, особенно в более холодна период, что составило з декабре 1,58+0,028 -в январе 1,75+0,06 (г/л). В апреле содержание ОЛ дояаааегоя 1,3?±0,014 - 1,44±0,029 (г/л), что обусловлено снижением содержания ТАГ в 1,4 - 1,8 раза ана14-1бЯ-СХ.У коронного-населения в апреле уровень ТАГ снижался в 1,3 раз?1, а содержание СХ - на 28 %.

Таблица I.

Сезонная динамика показателей липидов эритроцитаршх мембран у коренного населения Крайнего Севера ( М стэ. + т.).

сезоны

полярн&ч ночь декабрь

¡полярные сумерки ! январь

полярный день апрель

_52_

ОЛ (г/л) ФЛ (%) СХ {%) СЖ {%) ТАГ {%) ФЛ/СХ оти.

1,58 + 0,013 17,64 + 0,47 40,32 + 0,68 8,62 + 0,33 33,63 + 0,96 0,43

1,67 + 0,03 18,21 + 0,58 49,24 + З^З*** 5,92 + 0,35х ' 26,63 + х.гэ*** 0,37

1,24 + О.ОП30^ 22,58 + О^Т™ 47,72 ±0,73 10,66 ± О^Э30* 19,05 + 0,76ш 0,47

Достоверность раз, х - р~=0,05; хх

личий с предыдущим сезоном: - р-=0,01; ххх - р -=^0,001.

У населения Крайнего Севера, как коренного, так и пришлого, по сравнению с населением Сибири наиболее высокие концентрации СХ в биомембранах оказались в самый холодный период для северного полушария - январе, это составило:. 82,26+; 2,36 сг/д у коренных северян, 56,25+3,08 сг/л у пришлых со стажем до 3 лет, 83,43+2,62 сг/л - со стажем более 10 лет против уровня холестерола у населения Сибири - 60,3+1,35 сг/л. В полярную ночь и полярный день концентрации СХ у коренного населения Севера и населения. Сибири зимой и весной достоверно не различаются (р 0,2), у пришлого населения Севера уровень СХ в мембранах выше, чем у населения Сибири во все сезоны и в полярную ночь, полярный день выше, чем у коренного населения, продолжительность северного стала и регион проживания не отзывает влияние на уровень СХ, что составило: 78,2+1,84 сг/л -Гс Норильск, стаз: до 3 лег и 76,2+1,42 сг/л - п. Дню он, стаж более 10 лет в полярную ночь; в полярный день - г. Норильск, 74,3+1 „61 сг/л - стаж до 3 лет и 70,41+1,45 сг/л - стаж более 10 лет, п. Хатанга - 70,03+1,68 и 71,5+1,06 (сг/л) соответственно стал: до 3 лет я более 10; коренное нас слеше, полярная ночь ~ 64,9+1,19 сг/л, полярный день - 59,33 сг/л ; население Сибири - 60,3+1,35 сг/л зимой и 58,08+1,35 сг/л весной» 8

У пришлого населения на уровень СХ з мембранах оказывает влияние фракционный состав -5Л - с увеличением, доли.легкоокио-ляемкх дшщцов увеличивается содёркалио СЛ; гак, у -ъсихе.чхя п„ Диксон со отакем более 10 лет в мембранах содержание Са

с параллельным аокгшони-зл уровня фосфат.цусдота-нолагяша, что составило 50,01 % CI против 46,3 % в группа со статей дс 2 лох. Б результате обогагт~.-~л «;<з.\;оран СМ по:-:ай<';~ ;:ел.т. еоо~;ч- ~о!йх.^лсл uo cpaüiioiix a nao сланной :>;с „вэош приближался к значению у коронного населения (0,44 в тгв*я/5т», о,II а г úuí**««} .-

l'-ZT-^^,.,-, »»«"гтгспгсгс o^i'dBa M мембран эритроцитов у коренного населения Крайнего Севера показало, что значения лизо-фосфатядилхолина (ШХ), фосфатидилхолина (ФХ), сфингомиелина (СМ), фо<5фатшц1)1рерина+фосйатщцш1нозитола (ФС+ФЯ), фосфати-дилэтаноламина (ФЭ) имеют сезонную зависимость (табл. 2).

Таблица 2.

Сезонная динамика показателей фосфолипидст; эрягри^упърных мигбр&а у коренного пасело'жя Kpafcrot-o Север:;

( Н ср,, z hi r í, от обща ФЯ ).

азгош» ! декабре * янллръ • апрель ! !-а*Л

38,8+0,57 34,1+0.65'"""" S9,I¿0,53"^X 38,¿¿_u,5I

20,¿±0,63 27,4i0,78x>:x 26,3+0,58 З^б+О^Э*** ¿G+M 10,l¿0,66 6,¿0,39^* 5.970,33х 8,7+0,5

№ JC.TfcC.óS ¿0,3+0/М-" í8#¿ti),;i?:o: 22,5¿0,G-J""

íco-. oiepiioci'i раолячий с предыдущим сезоном:

Для поучения иаформативчой mrrrz зк:';-»:.? ..лпглтдоз по ее-

измоаеник мем0раност?.(5нлггоируо:^г,1 хошошптов (СИ и Сл) п логкоонпеляееш; фрад-дяй а ФЭ)определены

величины окис-яеглости .хипйдод мембран (ВОЛ) как отношение суммы легкоокисляемнх липвдов к сумме трудноокисляемых фракций, то есть, ФС+ФИ+ФЭ/СМ+ФХ /Каипова Г,Д., Еурлакова Е.Б. и др., 1988/. Таким образом, у коренного населения адаптивные изменения структуры биомембран связаны о двумя направлениями, кото-

рые прямо противоположны - либо обогащением мембран СМ и СХ, либо ФС+Фй и 53. В полярную ночь в мембранах наиболее высокое содержание легкоокисляемых липидов и, соответственно, наиболее высокие значения ВОЛ (0,58 отн. ед.), в полярные сумерки показатели ВОЛ сниааются (0,45 отн. ед.) в результате снижения ФС+ЗК+ФЗ и увеличения ©Л, в полярный день (апреле) значения ЗОЛ наиболее низкие за счет наименьшего содержания легко-окисляемых фракций и высокого - СМ (0,38 отн. ед.). Согласно В.Б, Бурлаковой /1981/, Е.Б. Бурлаковой и др. Д982/, координированная перестройка структуры мембран означает переход из одного метаболического состояния в другое, в зависимости от сезона северного региона у коренного населения активность мем-, бранных ферментов, для которых: необходимо "жидкое" состояние липидов мембран или легкоокисляемые липиды.в качестве алдосте-рических эффекторов, будут повышаться при увеличении степени окисляемоетп липидов в мембране (в полярную ночь, период весна - осень), в то ке время в более холодный период (январь v апрель) будет повышена активность ферментов, требующих более-"жесткого" состояния мембран» трудноокисляемых липвдов.

Увеличение СМ в мембранах, молшо полагать, тлеет определенный физиологический смысл. С одной стороны, привлекая литературные сведения, это придает мембранам дополнительную устойчивость /Маневич Е.М., 1984/, с другой - является важным звеном в сохранении высокой активности процессов гликолиза и АТФ-азной активности кллток крови /Крылов В.К. и др., 1985; Соловей Л.И., 1988/.

Изучение жирнокислоткого спектра мембран эритроцитов и сопоставление данных с фракционным составом липвдов позволило косвенно установить наличие в составе СМ моноеновых и полие-новых жирных кислот с 4-мя двойными связями, их содержание превышало уровень кислот у населения средних широт более чем в 3 раза. Таким образом, у коренного населения Крайнего Севера, учитывая сведения / /¿. , 1970; Бурлакова Е.Б. а др., 1982; 1988/, СИ играет ведуиую роль в активировании адени-чатшжлаэи при увеличении "суровости" погодных условий, поскольку активность фершнта зависит такие от жццкостности дскадьно£ области бнслоя /Рабинович А.Л, и др., 1985/.

Зге снижении легкоокисляемых фракций липидов и уменьшении Ю .

содержания .тарных кислот с 22 углеродным! атомами и 5,6 двойными связями з полярный день (апреле) оптика фуккциокпроьа-ния клеточных мембран сохраняется "выраженностью механизма -трансформации ФЭ в ОХ. Об этом свидетельствует сигдсонне в мембранах ФЭ (р-=0,01) с параллельны»-? увеличением ОХ (р«-С,001) и ШХ (р-=0,05). Согласно данным литературы /Болдь-рот: A.A., 1986; %'¿л U ?^ , 1930/, процесс преярялонля за-

вершается локальным снижешгем микровязкости, что конграгаруот работу мембранных ферментов.

С перемещением в условия Крайнего Севере, на фоне пови^ення общего уровня ФЛ изменяется их фракционный состав. С увеличением продолжительности стажа на Севере повышенный уровень ФЛ сохраняется или наблюдается тенденция к снижению: п. Диксон, декабрь, 94,56+0,68 сг/л - стая до 3 лет, 92,38+0,97. сг/л -стая более 10 лет; п. Хатанга, январь, 95,2+2,24 сг/л - стаи до 3 лет, 92,23+1,33 сг/л - стаж более 10 лет; г. Норильск, апрель, 92,16+0,72 сг/л - стаж до 3 лет, 91,51+1,25 сг/л -c~3Z более 10 лет» п. Хатанга, апрель, 92,01+1,66 сг/л - стан дс 3 лет, 69,58+1,09 сг/л - стаж более 10 лет. У населешш Сибири уровень общих ФЛ 89,55+0,75 зимой к 8?,92^0,84 (сг/л) возкой. У коренного населения Севера показатели ФЛ достоверно не отличаются от значений у населения Сибири - 86,1+0,74 сг/л в декабре, 88,SfcI»09 сг/л в январе, 86.65+0.69 сг/л з апреле.

7 пришлого населения адаптационные изменения в представительстве отдельных фракций ФЛ совпадают с сезонными изменениями у коренного населения-, это касается обогащения мембран з полярную ночь легкоокислнемнмк дотздши, с увеличением "суровости3 погодных условий - СМ и СХ. Выраженность изменений определяется регионально продолжительностью стажа. Зимой и весной у северян выше доля С?! З'мембрана:, дом у населения Сибири; 23,55*1,08 % - стаж до 3 лет, 22,3^0,98 % - с таг более 10 дет - зимой по сравнению с населением Сибири - 20,26+0,86$ и весной - п. Хатанга, 20,6+0,77 % - стаж до 3 лет, 19,3+0Г83 - стая более 10 лет, г. Норильск, 23,9f0,67 % - стаж до 3 лет» 25,4+0,84 % - стаж более 10 лет, население Сибири - 16,9+0,81 %. Увеличение СМ при параллельном снижении содержания легко-окисляемых лишадов н^глодих к снижению окисляемости липцдов в мембранах,, у населения г. Норильска податели приближается к

II

значениям у коренного населения: ВОЯ у коренных северян 0,38 отн. ед., у населения г. Норильска - 0,48 и 0,42 <отн. ед.) „ . соответственно со стажем до 3 лет и более 10 лет; у населения п. Хатанга - 0,56 отн. ед. - стаж до 3 лет, 0,61 отн. ед. -стаж более 10 лет; у населения Сибири - 0,63 отн. ед.

В полярную ночь мембраны пришлого населения обогащаются легкоокисляемыми липвдами, степень обогащения определяется регионально продолжительностью стажа. У населения г. Норильска показатели СМ, ФС+ФИ, 23 практически одинаковы с коренным населением, соответственно: СМ - 20,22+0,63 % и 20,46^0,65 ФС-нЫ! - 10,43+0,72 % и 10,01+0,66 #,~ФЭ - 23,81+0,73 % и 23,68+0,66 %, также одинаковы показатели окисляемости липидов 0,58 отн. ед. - коренное население, 0,59 - пришлое. Иная картина в мембранах населения п. Диксон: содержание легкоокисля-емых лдшидов выше, соответственно со стажем до 3 лет и более 10 - ФС+ФИ-13,52+0,78 и IIS73±0,99 ФЭ-25,7^0,67 и 31,94 +1,18 (%) наряду со снижением содержания ОХ; это определило высокую степень окисляемости липвдов мембран - 0,73 и 0,86 от. ед. У населения Сибири зимой показатели ВОЛ - 0,66 отн. ед.

Структура мембран у пришлого населения г. Норильска наиболее близка к коренному населений, также в полярный день у но-рильчанок выражен механизм превращения ФЭ в ФХ. С другой стороны, при достоверных различиях в содержании СМ, ФС-+ФИ, ФЭ у пришлого и коленного населения жирнокислотный спектр липвдов мембран формируется в направлении адаптивного варианта. Таким образом, в условиях КраГшего Севера расширение границ "нормы реакции" на уровне мембранных структур обусловлено изменением структурно-фуказиональной организации биомембран в зависимости от сезонности северных регионов; оптимальное функционирование клеточных мембран определяют? высокая окпсляемость липидов, локальное снижение шкровязкости бислоя мембран за счет увеличения степени ненасыщенности сфиягшнеллна и трансформации фосфатиди-татанатаг.вша в фосфатидидхалин наряду с увеличением "стабилизации" депидного биолоя.

Адаптивные изменения на ур ша клеточных мембран проходят у коренного населения при параллельном изменении лшшдного состава в плазыа крови. Увеличение содержания СХ в мембранах в аолярзые сударки происходит наряду со сшкеннем уровня ходе-12

>

стерола в липопротеидах высокой плотности плазмы крови (ЛГЕВП), табл. 3. В данный период активируется процесс эстеририкац'.ш холестерола в плазме крови с увеличением содержания эфиров холестерола* Поскольку уровень СХ в мембранах эритроцитов опре -деляется взаимосвязанными процессами - поступлением о шпопгю-теидов низкой плотности (ЛПНП) и удалением ЛПВП плазмы, то модно полагать, что обогащение биомембран СХ обусловлено увеличением доставки стероида в мембраны с параллельным сниженном его оттока из бислоя ЖЕВП.

Таблица

Показатели сбмо::а холсстерола маэду плазмой крови и мембраной эритроцита у коренного населения Крайнего

Севера.

сезонн

! полярная ночь !полярные сумер! полярный день ! декабрь !ки январь ! апрель

Ж

±

_40„

С" -/.-чбран {$) Го

ммоль./л

пшмм {.%)

Ох/Ул

ВОл плазмы слц ед.

4.0, Эк), 58 49,2+1 ДЗ*** 47,7±0,7Л

2,71+0,075 2,ЗЬ±0,и*'аа': 2Д\С,С=)"

$¿,$¿¿0,86 47,5'/±1 »бй*0 •:4,£2±С;£5

0,45 0.39 0.3'1

(

0,2

0,2

Доотогэрцосгь различай с щздздучьм сезоном; х ~ т>-сО.С5;Рг« 0:........._....

г'О к'-К'' г-"*-."- -ОС" <: ССА'Х, еоН'""1~1'С7-

лого к процессу эетерифакацнл холестерола в плазме крови, как и ингибированке» регулируется белковым компонентом ЛПШ /Я. Муснл, 1365/, имеет аиачарш* состояние чикрсвлзкостп го-

:;ер;:}!гсгг0Т'0 монгола-: т:глг^;рулГ;пов. П^ '-."¡пи; л'^пю.".. а;стпв-доггь --ДТ р^у^ырувхон степень® окисляемоста .топидов ».«•око-слоя ЛПШ, которая определялась как оггеление суммц легкоокяс-лярмзд лилндсв к суьак> грудноокисляемых а плазме крови, т.е.,' ФС+ФИ+ФЭ/СМ+ФХ. Таким образов, активация эстерификзцпи холестерола у коренного населения в период - январь-апрель определяется снижением окисляэмости липидов плазш крови.

Удаление холестерола с клеточных мембран, как известно,

определяется состоянием микровязкости монослоя липопротеидов. Изменение микровязкости оценивалось наш по соотношению молекулярных видов эфиров холестерола - Холестерол-арахидонатДо-лестерол-линолат (ХаДл), так как жирные кислоты ФХ переносятся на холеотерол в процессе эстерификации. Увеличение мккро-. вязкости обусловлено также снижением степени окисляемости липвдов. У коренного населения значительное снижение оттока холестерола с мембран сочетается со снижением показателя ХаДл и окисляемости липидов, то есть, со значительным увеличением микровязкости в полярные сумерки; в полярный день микровязкость увеличивается только за счет кирнокислотного состава ФХ. У населения Сибири активный отток СХ весной сочетается с низкой окисляемостыэ и низким показателем ХаДл, соответственно: Хс ЛШ - 2,36+0,09 шоль/л, ВОЛ - 0,15 отн. ед., Ха/Хл -0,3 отн. ед. У пришлого населения формируются процессы, подобные коренному населению - активное удаление СХ из мембран происходит при увеличении окисляемости липидов и повышении соотношения Ха/Хл: Хс ЖЯ - 2,28+0,09 шоль/л, ВОЛ - 0,2 отн. ед. ХаДл - 0,38 отн. ед (стаж до 3 лет); более 10 лет, Хс ЛПН1 -2,С%0,19 ммоль/л, ВОЛ - 0,19 отн. ед., ХаДл - 0,4 отн» ед. Это макет свидетельствовать о формировании структуры липопротеидов у пришлого населения, подобной адаптивному варианту.

Среда липидов плазмы триацилглицеринн (ТАГ) и свободные сирные кислоты (СЯК) оказались лабильными компонентами, их динамика имела противоположную направленность у коренного населения. Соотношением СЕТ/ГАГ определялась'направленность в лкппдном обмене либо в сторону липолиза» либо липогенеза по сезонам: 0,26 - полярная ночЪ(, О034 - полярные сумерки, 0г54 полярный день. Данные процессы рассмотрены в соответствии со степенью окисляемости лишдов плазмы, таким образом, активный лшоганез сопровождается активной окисляемостью лшщдов в тгл-йяз, в соответствии с механизмами утилизации липопротеидов плазмы /Браун И., Голдстейп Д."., 1985/, активация лшолиза сочетаемся со сннзешем окнсляемоста лшщдов. 7 населения Сибя-рг лллолгз ьиракен слабо, активный липогенез сочетается с по-кглсежоИ о;-а!0.г_чо}-остью липвдов илаз!,ы: СЕК/ТАГ зимой - 0,25 н веской - 0,28 отн. ед., БОЛ соответственно - 0,15, по сезонам не гэгвплетея. У пришлого населения формируется направлен-

т '

ность процессов, подобная коренному населению: наряду с актив-ним липогенезом повышается окисляемость липидов тканям::, активация липолиза сопровождается снижением степе,-ж охпсляемости: со стажем до 3 лет л более 10 лет, соответственно, СЕК/ГАГ -0,31 и-0,26; ВОЛ - 0,2 и 0,19 (полярные сумерки), CSK/ТАГ -0,33 и 0,31; БОЛ 0,18 и 0,1? (полярный день).

Активный лтшолиз и повышенная степень окисляемоотс липидов в тканях у населения Крайнего Севера по сравнению с населеш!-бм средних широт влияют на уровень обстх линкдоз в илслмс кро-23, которой во вое сеяонн находился па нижней границе физиологической "нормы" и был обозначен каш как "нормолидемия", динамичность которой обусловлена сезонностью. У коренного населения: уровень 0Л в полярную ночь - 4,07+0,07, полярные сумерки - 4,54+0,06, полярный день - 3,77+0,08 (г/л). Пришлое население соответственно со стажем до 3 лет и более 10 лет: полярная ночь - 4,16+0,14 и 4,23±0Д7, полярные сумерки - 4,93+0.2 к 4,95+0,18, полярный лень » 4,0+0,2 и 4,1*0,15 (г/л). У няоо-лошк Сибири общи« дзгацдн зимой к весной - 3,73+0,078 г/л к ?г68д0,08 г/л, У населения Крайнего Севера адняевне гомеоста» зкруемк* мехакизш, опредедашцае "кормолипемип" в крови, за-зш^енн б сиотец? члапогб1гез-липолнзп, позволяют продолжительное бреш удерягеать параметр« гсмеостаза липидов практически к» япулей границе "кошы'Ч

Таким образом, в процессе адаптации у пришлого населения формируется комплекс махятеэмов на урстта структур, r.coa-.-afJojni-десдбд!; лула, ?? глчпах обмет модду этгзмоЗ крови и ;следич~ пой ü¡o«w»pei«io¿, йидобныи адаптивному варианту человека на Крайнем Севере, который позволяет системе "лшшдннй обмен" нормально функционировать и имеет сезонную ¡^гвдокчость,. Размах яо.кодкйй у коренного и ягйилого ааселегаг. суазотдуот в относительно отроком диапазоне возможных етруктурно-металолнчес-ккх характеристик. Разработанные критерии могут бить использованы э практическом здравоохранении в качестве оценки состояния системы "липидный обмен"а также войти в теоретический аппарат экологии человека, в котором важное место занимают вопросы, касащиеся сущности формирования морфо-фушсционадьпого адаптивного типа и концепция сохранения и развития здоровья ^«довека на Крайнем Севере.

выводы

1. В бломембране коренного населения Крайнего Севера формула липидного спектра определяется сезонностью. Адаптивные изменения обусловлены двумя направлениями: обогащением мембрано-стабилизлруемыми компонентами (сфингомиелином, холестеролом)

в период январь-апрель и легкоокисляемыми липидами (фосфати-дилсериком, фосфатидилинозитолом, фосфатидалэтанолашном) в период !ла1'1-декабрь. Оптимум функционирования мембраны достигается за счёт повышения окисляемости липидов, локального с ниже- ' кия микрозязкости с увеличением степени ненасыщенности сфинго-мкелина и трансформацией фосфатидилэтаноламина в фосфатидилхо-лин наряду с увеличением "стабилизации" липидного бислоя, У пришлого населения Крайнего' Севера в процессе адаптации происходит формирование биомембраны, подобной адаптивному варианту, выраженность определяется регионально северным стажем.

2. В биомембране коренного населения Крайнего Севера доминирует определенная-формула яирнокислотного спектра по сравнению с нителями средних широт: снижение кислот - линолевой, арахидоновой, докозапента-, -гексаеновой, увеличение - эйкоза-пентаековой, докозади-, -три-, -тетраеновой, нервоновой, увеличение полиеновых жирных кислот в составе трудноокисляемых липидов. У пришхого населения Крайнего Севера жирнокислотяый спектр формируется в направлении' адаптивного варианта, выраженность определяется длительностью стажа.

3. У коренного населения Крайнего Севера повышенная потребность биомембран в холестероле обусловлена сезонностью, обеспечивается ауторегуляторными механизмами за счёт метаболичес-

' кого пула - увеличением подачи его в мембраны и снижением оттока из бяслоя. Активность эстерификации холестерола в плазме и удаление его из мембран регулируются степенью окисляемости Л2ДЕДЭВ плазш. У пришлого населения формируются подобные механизм, но выие уровень холестерола в мембранах, активнее эстерафякацпя и меньсэ отток его из бислоя мембран.

4. В у слог лях Крайнего Севера актнвное удаление холестерола с клеточных мембран у коре'*ного д пршлого населения обусловлено количественными н качественными изменениями в структуре .-.идопрогаддов по с равно коз с жителями средних широт - скидку:«.* г.пктшлзкостп их поверхностного монослоя, косвенно оп-

1с.

ределяемое увеличением соотношения эфиров холестсрола с ара-хидоновой и линолевоп кислотами и повышением окисляемости лппндов плазмы. При снижении оттока холестерола по сезонам эти параметры снижаются, но они выше, чем в средних широтах.

5. У коренного населения Крайнего Севера ключевые гомео-стазируемые механизмы, определяющие «нормолипемию» в крови, заключены в систему «лнпогенез-липолпз», определяются сезонностью: активный лппогенез сопровождается активной окпс-ляемостыо липидов в тканях, активация лпполиза — снижением степени окисляемости. У пришлого населения профиль липидов формируется подобными .механизмами; у практически здорового населения оптимальные параметры гомеостаза липидов в крови поддерживаются на нижней границе «пормы^> продолжительное время.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы.

1. К механизмам метаболической адаптации человека на Крайнем Севере. // Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека: Тез. докл. 2 Всесоюз. конф. — М. 1986. — С. 176. (в соавт. с Л. И. Соловей).

2. Состояние липидного обмена коренных народностей Таймырского автономного округа при беременности. // Биологические проблемы Севсргк Те:!, докл. XI Всесоюз. снмноз.— Якутск, 1986. — Вып. 5. — С. 48—49. (в соавт. с Л. И. Соловей).

3. Характеристика показателен обмена липидов в условиях севера Красноярского края. // Особенности липидного обмена в условиях Сибири и Дальнего Востока с учетом бытовых и пищевых факторов: Тез. докл. симпоз. — Чита, 1987. — С. 58—59. (в соавт. с Л. И. Соловей).

4. Изменчивость основных компонентов .мембран в условиях Крайнего Севера. // Общие вопросы: МР/К, раздел I. — № 7, 1988, —С. 5. Депонирование во ВНИИМИ МЗ СССР, № 15051. (в соавт. с Л. И. Соловей).

5. Направленность метаболических реакции в формировании гомеостаза липидов в крови на Крайнем Севере. // Гематология и переливание крови: МРЖ, раздел 18.— № 6,— 1989.— С. 2. Депонирование в НПО «Союзмединформ», № 17185. (в соавт. с Л. И. Соловей).

Тематический план 1990 г. .V» 353

Подписано к печати 20.06.90. Л-34399. Формат СОхЭО'Ав- Ротапринтная печать. Усл. печ. л. 1,0. Уч-изд. л. 0,98. Усл. кр.-отт. 1,25, Тираж 100 экз,

Заказ 639. Бесплатно. Издательство Университета дружбы народов

_117923, ГСП-1, Москва, ул. Орджоникидзе, 3

Типография Издательства УДН 117923, ГСП-1, Москва, ул. Орджоникидзе, 3