Избыточный вес и ожирение – определяются как чрезмерное патологическое накопление жировой клетчатки, представляющее опасность для здоровья. Темпы распространения ожирения в мире настолько велики, что в настоящее время оно расценивается как неинфекционная эпидемия XXI века [3]. По официальным данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) на 2014 год, в мире более 1,9 миллиарда взрослых людей в возрасте 18 лет и старше имели избыточный вес (всего около 39%, среди них 38% мужчин и 40% женщин), 600 миллионов человек страдали ожирением (всего около 13%, среди них 11% мужчин и 13% женщин) [5]. По данным Министерства здравоохранения России в 2013 г распространенность ожирения в России составила 914,5 на 100 тыс. человек. А в 2014 г уже 1000 на 100 тыс. населения. Около 3 млн. человек в РФ страдают морбидным ожирением, что составляет 2-4% населения [3]. Более 60% взрослого населения имеет избыточный вес, 26 % — ожирение. Кроме этого более 2,5 млн. смертей у взрослого населения связано с избыточным весом и ожирением. С ожирением также ассоциированы 44% случаев диабета, 23 % ишемической болезни cердца и от 7 до 41% онкологических заболеваний [3,4,8,10].
Образ жизни современного человека предрасполагает к ожирению. Питание на ходу и доступность высококалорийной пищи в условиях низкой физической активности приводит к росту числа людей с избыточным весом [3]. Важно упомянуть и про теорию «экономного генотипа» – эволюционном закреплении гена инсулинорезистентности, отвечающего за накопление запасов энергии, что так же вносит весомый вклад в данную проблему [3,9,10]. Избыточный вес и абдоминальное ожирение, сопровождающиеся изменением структуры тела (соотношение жировой, безжировой массы и водного компонента) как правило, влекут за собой целый каскад метаболических нарушений [3,5,6]. В большей степени они затрагивают углеводный и липидный обмены, а проявляются инсулинорезистентностью и дислипидемией [3,10]. Изменения на молекулярном уровне, сопутствующие данным процессам представляют особый интерес. Они находят свое отражение в инфракрасном спектре сыворотки крови. Инфракрасная спектрометрия — один из фундаментальных физико-химических методов, который позволяет оценить структурную организацию различных органических и неорганических соединений. Данный метод позволяет провести целостную оценку биологической системы на молекулярном уровне [1,2].
Целью нашего исследования было оценить метаболические показатели, изучить особенности состава тела и инфракрасный спектр крови женщин с алиментарно-конституциональным ожирением.
Материал и методы
Обследовано 158 женщин с алиментарно-конституциональным ожирением и избыточной массой тела в возрасте от 18 до 60 лет. Среди них 26,6% имели избыточную массу тела, 29,7% — I степень ожирения, 20,3% — II степень и 23,4% — III cтепень ожирения.
Данное исследования было согласовано и одобрено Этическим комитетом Тверского государственного медицинского университета. Участники были проинформированы о целях и характере исследования, процедурах, с ним связанных, возможном риске, ожидаемом положительном эффекте, о добровольности участия и возможности прекращения исследования в любое время без объяснения причин. Женщин включали в исследование только после подписания ими письменного добровольного информированного согласия.
Всем больным было проведено общеклиническое обследование, включающее в себя: сбор анамнеза и объективный осмотр с оценкой антропометрических данных: массы тела (кг), роста (м), окружности талии (ОТ, см), окружности бедер (ОБ, см), с последующим вычислением индекса массы тела (ИМТ, ВОЗ, кг/м2) и отношения окружности талии к окружности бедер (ОТ/ОБ). По результатам лабораторного исследования осуществлялась оценка показателей липидного обмена: холестерин (ХС, норма 3,2-5,2 ммоль/л), триглицериды (ТГ, 0,0-2,3 ммоль/л), липопротеиды низкой плотности (ХЛНП, 0,0-3,5 ммоль/л), липопротеиды высокой плотности (ХЛПВП, >1,15 ммоль/л), лептина (1,1-27,6 нг/мл); уровней гликемии (3,88-6,38 мМ/л) и инсулина (2,6-24,9 мкЕД/мл) плазмы, с расчетом инсулинорезистентности (ИР; HOMA < 2,55 ед и Caro<0,33); печёночных показателей: АСТ (8-33 Ед/л), АЛТ (4-36 Ед/л), гамма ГТ (7-32 Ед/л).
Состав тела изучался с помощью биоэлектрического импедансного метода, который заключался в измерении сопротивления тканей организма до и после воздействия переменным током с различной частотой. Для этого использовался анализатор СТ – ЗАО «Диамант», прибор 8804. Протокол исследования включал в себя определение жировой массы (ЖМ, кг), общей жидкости (ОЖ, л), общей воды (ОВ, л), внеклеточной (ВКЖ, л) и внутриклеточной жидкости (ВнКЖ, л), безжировой массы (БЖМ, кг), а так же активной (АКМ, кг), % активной (АКМ,%) и сухой клеточной массы (СКМ, кг).
Инфракрасный спектр сыворотки крови был оценен у 45 женщин с алиментарно-конституциональным ожирением с помощью девятизонального анализатора (аппаратно-программный комплекс «Икар»; сертификат № 5745 от 20.11.98г., патент на изобретение № 2137126 от 10.09.99г.), позволяющего регистрировать изменения показателей поглощения в тонких слоя биологической жидкости (до 15 мкм). Забор крови производился натощак из кубитальной вены в количестве 5 мл. Далее исследовалась сыворотка крови в количестве 0,02 мл, полученная после центрифугирования. Определялось поглощение (%) липидно-фосфолипидных комплексов в инфракрасном спектре сыворотки крови на 9 каналах (в диапазоне 3500-960 см-1): 1-й — химические группировки в составе холестерина (ХС), триглициридов (ТГ), жирных кислот (ЖК) и всех фосфолипидов (ФЛ): сфингомиелинов(СФМ), фосфотидилсерина(ФС), фосфотидилхолина (ФХ), фосфатидилинозитов (ФИ), фосфатидилэтаноламинов (ФЭА); 2-й — ХС, ТГ и ЖК; 3-й (опорный) — слабые сигналы всех функциональных групп, входящих в состав сыворотки крови; 4-й — полосы СФМ, ФХ; 5-й – СФМ; 6-й — метиленовые и метиловые группы; 7-й — ФЛ и ЖК; 8-й — все ФЛ кроме СФМ; 9-й — ФС и ФХ. Положение и число исследуемых диапазонов выбрано, исходя из особенностей спектров поглощения воды и фундаментальных компонентов крови.
Контрольную группу для инфракрасного спектра крови составили 14 женщин с нормальной массой тела, без острых и хронических заболеваний, сопровождающихся метаболическими нарушениями в возрасте от 28 до 53 лет.
Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета прикладных статистических программ MicroStat. Результаты представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (М±σ). Статистическая значимость межгрупповых различий оценивалась с помощью критериев: Стьюдента (t), χ2— квадрата (χ2) и критерия Крускалла-Уоллиса (H). Корреляционные взаимосвязи оценивались посредством коэффицентов корреляции Пирсона (Rxy) и Спирмена (Rs). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез p<0,05.
Результаты и обсуждение
В зависимости от индекса массы тела пациенты были разделены на две группы. Первую группу составили 89 женщин с избыточной массой тела и ожирением I степени, вторую — 69 пациентов с ожирением II и III степени. Обследуемые были сопоставимы по возрасту, а показатели ИМТ, ОТ и ОБ и соотношение ОТ/ОБ были выше у пациентов 2-й группы. Так ИМТ составил 29,9±2,94 кг/м2 в 1-й группе и 40,7±4,63 кг/м2 во 2-й (p<0,05), ОТ соответственно 91,6±8,21 см и 110,8±16,9 (p<0,05), ОТ/ОБ соответственно 0,81±0,06 и 0,85±0,06 (p<0,05).
Анализ результатов лабораторного исследования выявил более высокие показатели углеводного и липидного обменов у пациентов с выраженным ожирением (таблица 1). Так глюкоза плазмы, уровень инсулина, ИР HOMA и лептин плазмы были достоверно выше у пациентов 2-й группы по сравнению с 1-й (р<0,001). Уровень триглицеридов увеличивался по мере роста степени ожирения (p<0,002). Печеночные ферменты так же были выше у пациентов с выраженным ожирением (p<0,05).
Таким образом, II-III степени ожирения сопровождаются инсулинорезистентностью, повышением уровня лептина плазмы, а так же более высокими показателями триглицеридов и печеночных ферментов.
Корреляционный анализ показал наличие взаимосвязей между ИМТ, ОТ и метаболическими показателями. ИМТ имел высокую корреляцию с инсулином (Rxy=0,54; p<0,001), инсулинрезистентностью (HOMA) (Rxy=0,54; p<0,001), инсулинорезистентностью (Caro) (Rxy= -0,45; p<0,001), ЛПВП (Rxy= -0,45; p<0,001), лептином (Rxy= 0,45; p<0,001) и меньше всего коррелировал с глюкозой (Rxy=0,34; p<0,001) и триглицеридами (Rxy= 0,32; p<0,001).
ОТ, отражающий абдоминальное ожирение, как и следовало ожидать, имел самую высокую корреляцию с инсулинрезистентностью (HOMA) (Rxy=0,60, p<0,001), инсулинорезистентностью (Caro) (Rxy= -0,51, p<0,001), инсулином (Rxy= 0,54, p<0,001) и ЛПВП (Rxy= -0,50, p<0,001) и меньше коррелировал с глюкозой (Rxy= 0,34, p<0,001), триглицеридами (Rxy= 0,38, p<0,001) и лептином (Rxy= 0,34, p<0,001).
В таблице 2 представлен состав тела больных алиментарно-конституциональным ожирением. Можно видеть, что у пациентов по мере нарастания степени ожирения увеличивалось количество ЖМ, ОВ, ОЖ, ВКЖ, ВнКЖ, БЖМ, СКМ, АКМ. При этом %АКМ, напротив, снижался по мере роста избытка веса, что свидетельствовало о снижении процента метаболически активных тканей .
Было установлено, что большинство метаболических показателей коррелирует с параметрами состава тела. Наиболее высокая корреляция уровня глюкозы была отмечена с ОВ (Rxy= 0,47, p<0,001), БЖМ (Rxy= 0,47, p<0,001) и АКМ (Rxy= 0,45, p<0,001). Менее выраженная корреляция наблюдалась с ЖМ (Rxy= 0,32, p<0,001), ОЖ (Rxy= 0,38, p<0,001), ВКЖ (Rxy= 0,38, p<0,001) и ВнКЖ (Rxy= 0,38, p<0,001).
У инсулина, напротив, наиболее выраженная взаимосвязь была выявлена с ЖМ (Rxy= 0,48, p<0,001), ОВ (Rxy= 0,47, p<0,001), БЖМ (Rxy= 0,47, p<0,001) и АКМ (Rxy= 0,49, p<0,001), а наименее с ОЖ (Rxy= 0,40, p<0,001), ВКЖ (Rxy= 0,35, p<0,001), ВнКЖ (Rxy= 0,40, p<0,001) и обратная взаимосвязь с %АКМ (Rs= -0,42, p<0,001).
Инсулинорезистентность (HOMA) высоко коррелировала со всеми показателями состава тела: с БЖМ (Rxy= 0,52, p<0,001), АКМ (Rxy= 0,53, p<0,001), ОВ (Rxy= 0,52, p<0,001), ЖМ (Rxy= 0,49, p<0,001), ОЖ (Rxy= 0,43, p<0,001), ВКЖ (Rxy= 0,39, p<0,001), ВнКЖ (Rxy= 0,43, p<0,001), %АКМ (Rs= -0,40, p<0,001).
Инсулинорезистентность (CARO) имела умеренные обратные корреляционные связи с этими же параметрами состава тела: с ЖМ (Rxy= -0,45, p<0,001), ОВ (Rxy= -0,37, p<0,001), ОЖ (Rxy= -0,36, p<0,001), ВКЖ (Rxy= -0,30, p<0,001), ВнКЖ (Rxy= -0,39, p<0,001), БЖМ (Rxy= -0,37, p<0,001), АКМ (Rxy= -0,40, p<0,001), %АКМ (Rs= 0,42, p<0,001).
Из показателей липидного обмена наиболее выраженная обратная корреляция параметров состава тела была отмечена у ЛПВП: с ЖМ (Rxy= -0,48, p<0,005), ОЖ (Rxy= -0,46, p<0,01), ВнКЖ (Rxy= -0,47, p<0,01), ОВ (Rxy= -0,34, p<0,05), ВКЖ (Rxy= -0,37, p<0,05), БЖМ (Rxy= -0,34, p<0,05), АКМ (Rxy= -0,37, p<0,05), %АКМ (Rxy= -0,36, p<0,05).
Триглицериды имели более слабую взаимосвязь с ЖМ (Rxy= 0,24, p<0,02), ОВ (Rxy= 0,22, p<0,05), ОЖ (Rxy= 0,20, p<0,05), ВнКЖ (Rs= 0,21, p<0,05), БЖМ (Rxy= 0,22, p<0,05), АКМ (Rxy= 0,23, p<0,05).
Лептин, как и следовало ожидать, имел умеренную взаимосвязь с ЖМ (Rxy= 0,44, p<0,001), БЖМ (Rxy= 0,42, p<0,001), АКМ (Rxy= 0,43, p<0,001), ОВ (Rxy= 0,42, p<0,001), ОЖ (Rxy= 0,39, p<0,001), ВКЖ (Rxy= 0,37, p<0,002), ВнКЖ (Rxy= 0,35, p<0,005), %АКМ (Rs= -0,39, p<0,001).
Для оценки инфракрасного спектра крови были взяты 20 женщин из 1-й группы (средний возраст 38±8,32 лет; ИМТ — 30,3±2,83 кг/м2) и 25 женщин из 2-й (41±11,1 год и 41,3±4,89 кг/м2). Третью (контрольную) группу составили 14 женщин (40±7,46 лет) с нормальным ИМТ (23,9±3,45 кг/м2) без метаболических нарушений. Женщины были сопоставимы по возрасту и отражали возрастной состав ранее выделенных групп. В таблице 3 представлен спектральный анализ крови. Согласно приведенным данным достоверных различий по уровням изучаемых фосфолипидов в группах выявлено не было. Однако, наиболее высокие показатели имели исследуемые 3-й группы (здоровые), с тенденцией к снижению по мере роста степени ожирения. Самые низкий процент поглощения по каналам был у пациентов 2-й группы.
Корреляционный анализ выявил прямые взаимосвязи между абдоминальным типом ожирения и процентом поглощения по каналам только у пациентов с выраженным ожирением (2-я группа). Так ОТ у них коррелировал со 2-м (ХС, ТГ и ЖК — Rxy= 0,64, p<0,01), 4-м (полосы СФМ, ФХ — Rxy= 0,63, p<0,02), 5-м (СФМ — Rxy= 0,50, p<0,05), 7-м (ФЛ и ЖК — Rxy= 0,60, p<0,02), 8-м (все ФЛ кроме СФМ — Rxy= 0,56, p<0,05) и 9-м (ФС и ФХ, Rxy= 0,51, p<0,05) каналами. У этой же группы выявлены прямые корреляционные взаимосвязи между метаболическими показателями и данными инфракрасной спектрометрии. Глюкоза напрямую коррелировала с 1-м (Rs= 0,72 p<0,001) и 7-м каналами (Rxy= 0,57, p<0,05), уровень инсулина со 2-м (Rxy= 0,52, p<0,05), 4-м (Rxy= 0,53, p<0,05) и 8-м (Rxy= 0,51, p<0,05). Инсулинорезистентность (HOMA) была тем выше, чем выше были показатели по 1-у (Rs= 0,52, p<0,05), 2-у (Rxy= 0,50, p<0,05) и 7-у каналам (Rxy= 0,52, p<0,05). Индекс CARO имел обратную взаимосвязь с показателями по каналам: 2-м (Rxy= -0,54, p<0,05), 4-м (Rxy= -0,53, p<0,05), 7-м (Rxy= -0,60, p<0,02), 8-м (Rxy= -0,57, p<0,05), 9-м (Rxy= -0,51, p<0,05) и был тем ниже, чем выше были показатели по этим каналам. Так же были обнаружены корреляционные взаимосвязи гамма-ГТ (Rxy= 0,62, p<0,02) и лептина (Rs=0,62, p<0,05) с 1-м каналом у пациентов с выраженным ожирением.
У пациентов 1-й группы была отмечена только прямая корреляция между ЛПНП и 8-м и 9-м каналами (соответственно Rs= 0,71; p<0,05, Rs= 0,63; p<0,05).
Таким образом, у женщин с алиментарно-конституциональным ожирением по мере нарастания степени тяжести заболевания чаще выявляется инсулинорезистентность, гипертриглицеридемия и повышение уровня лептина плазмы, а также печеночных ферментов. Корреляционный анализ показал наличие прямой взаимосвязи между ИМТ, ОТ и метаболическими показателями, отражающими углеводный и жировой обмен.
По мере нарастания степени ожирения у пациентов отмечается увеличение не только жировой, но и безжировой массы, воды, а также снижение процента активной клеточной массы. Наиболее высокая корреляция всех метаболических показателей отмечена с безжировой массой, активной клеточной массой и общей водой. С жировой массой больше всего были взаимосвязаны инсулин, липопротеиды высокой плотности и лептин.
Повышение процента поглощения по каналам, особенно 2-у, отражающему содержание холестерина, триглицеридов и жирных кислот, 4-у – сфигмомиелина и фосфотидилхолина и 7-у – всех фосфолипидов и жирных кислот, у женщин с выраженным ожирением коррелировало с увеличением объёма талии у них, более высокими показателями глюкозы, инсулина, инсулинорезистентности (HOMA), гамма-ГТ и лептина плазмы крови, а также с более низким индексом CARO. Выявленные взаимосвязи между фосфолипидами и нарушениями углеводного и жирового обмена у женщин с алиментарно-конституциональным ожирением нуждаются в дальнейшем изучении и уточнении их механизмов.
Таблица 1 — Метаболические показатели у пациентов с алиментарно-конституциональным ожирение в зависимости от степени ожирения (M±σ)
| Показатель | Группа 1, n=89 | Группа 2, n=69 | Р |
| Глюкоза, ммоль/л | 5,0±0,48 | 5,4±0,78 | P<0,001 |
| Инсулин, мкЕд/л | 10,7±6,33 | 16,7±8,37 | p<0,001 |
| ИР (HOMA) | 2,4±1,54 | 4,1±2,5 | p<0,001 |
| Лептин, нг/мл | 23,1±9,90 | 38,9±23,0 | p<0,001 |
| ТГ, ммоль/л | 1,2±0,64 | 1,7±1,33 | p<0,002 |
| АСТ, Ед/л | 20,3±8,21 | 23,7±9,87 | p<0,05 |
| АЛТ, Ед/л | 21,2±13,55 | 25,4±15,51 | p<0,02 |
| Гамма-ГТ, Ед/л | 30,5±45,34 | 35,3±39,55 | p<0,005 |
Таблица 2 — Показатели состава тела у пациентов с алиментарно-конституциональным ожирение в зависимости от степени ожирения (M±σ)
| Показатель | Группа 1, n=89 | Группа 2, n=69 | Р |
| ЖМ, кг | 29,5±6,18 | 44,6±9,12 | P<0,001 |
| ОВ, л | 38,3±3,67 | 46,3±6,21 | p<0,001 |
| ОЖ, л | 33,4±3,34 | 38,9±4,66 | p<0,001 |
| ВКЖ, л | 11,2±1,31 | 13,1±1,9 | p<0,001 |
| ВнКЖ,л | 22,4±2,3 | 25,9±3,04 | p<0,001 |
| БЖМ, КГ | 52,3±5,0 | 63,3±8,49 | p<0,001 |
| СКМ, кг | 8,8±0,83 | 10,4±1,87 | p<0,001 |
| АКМ, кг | 34,2±3,27 | 41,5±5,46 | p<0,001 |
| %АКМ | 41,9±2,7 | 38,±2,31 | p<0,001 |
Таблица 3 – Показатели инфракрасный спектр крови у пациентов с алиментарно-конституциональным ожирение в зависимости от степени ожирения (M±σ)
| Каналы | Группа 1, n=20 | Группа 2, n=25 | Группа 3, n=14 | Р |
| 1 канал | 93,2±6,41 | 96,2±1,50 | 94,9±2,75 | р>0,05 |
| 2 канал | 47,9±14,9 | 44,3±9,18 | 47,03±15,60 | р>0,05 |
| 3 канал | 20,2±16,05 | 16,8±13,52 | 27,3±15,49 | р>0,05 |
| 4 канал | 42,5±14,12 | 38,6±9,93 | 42,4±13,92 | р>0,05 |
| 5 канал | 67,4±8,56 | 65,6±4,76 | 68,3±11,16 | р>0,05 |
| 6 канал | 40,4±16,27 | 38,4±8,27 | 44,6±13,57 | р>0,05 |
| 7 канал | 39,1±15,36 | 35,4±9,59 | 40,2±14,53 | p>0,05 |
| 8 канал | 37,0±12,98 | 33,7±10,92 | 39,4±13,98 | р>0,05 |
| 9 канал | 42,1±15,28 | 38,1±10,79 | 43,9±13,47 | р>0,05 |
ЛИТЕРАТУРА
- Беккер, Ю. Спектроскопия. // Ю. Беккер Т.И. — Москва.: Техносфера, 2009. — 528 с.
- Грибов Л.А. Введение в теорию и расчет колебательных спектров многоатомных молекул // Л.А. Грибов. – Изд. ЛГУ. — 1965. — 134 с.
- Дедов, И.И. Морбидное ожирение /И.И. Дедов. — М., Медицинское информационное агентство, 2014. – 608 с.
- Консенсус российских экспертов по проблеме метаболического синдрома в Российской Федерации: определение, диагностические критерии, первичная профилактика и лечение // Сonsilium medicum. — 2010. — №12(5). — С. 5-11.
- Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В., Руднев С.Г. Технологии и методы определения состава тела человека // Э.Г. Мартиросов, Д.В. Николаев, С.Г. Руднев. – М.:Наука. 2009. — С. 248.
- Николаев Д.В., Смирнов А.В., Бобринская И.Г., Руднев С.Г. Биоимпедансный анализ состава тела человека/ Д.В. Николаев, А.В. Смирнов, И.Г. Бобринская, С.Г. Руднев. – М.:Наука. 2009.- С. 392.
- Ожирение и избыточный вес // Информационный бюллетень ВОЗ. – 2015. — №311 (январь)
- Рекомендации экспертов Всероссийского научного общества кардиологов по диагностике и лечению метаболического синдрома. Второй пересмотр. – М., 2009. – C.32
- Guh D., Zhang W., Bansback N. et al. The incidence of co-morbidities related to obesity and overweight: a systematic review and meta-analysis // BMC Public. Health. 2009; – 9: 88.
- Gupta A., Gupta V. Metabolic syndrome: What are the risk for humans // Bioscience Trends. 2010; №4(5): 204-212.[schema type=»book» name=»МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, СОСТАВ ТЕЛА И ИНФРАКРАСНЫЙ СПЕКТР КРОВИ У ЖЕНЩИН С АЛИМЕНТАРНО-КОНСТИТУЦИОНАЛЬНЫМ ОЖИРЕНИЕМ.» description=»Обследовано 158 женщин с алиментарно-конституциональным ожирением и избыточной массой тела в возрасте от 18 до 60 лет с изучением метаболических показателей, состава тела и инфракрасного спектра крови у них. В результате проведенного исследования выявлено, что у пациентов с ожирением по мере нарастания степени тяжести чаще выявляется инсулинорезистентность, гипертриглицеридемия и повышение уровня лептина плазмы, а так же повышение печеночных ферментов. Ожирение сопровождается увеличением как жировой, так и безжировой массы, а также снижением процента активной клеточной массы. Выраженность метаболических нарушений прямопропорционально взаимосвязана с ИМТ пациентов и структурой тела, в частности количеством жировой, безжировой массы и воды. У пациентов с выраженным ожирением повышение процента поглощения по каналам инфракрасного спектра крови коррелирует с более высокими показателями глюкозы крови, инсулина, инсулинорезистентности (HOMA), гамма-ГТ и лептина, а также с более низкими показателями индекса CARO.» author=»Наталия Олеговна Милая» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-19″ edition=»euroasia-science_28.04.2016_4(25)» ebook=»yes» ]