CC BY
25
5. Коротько Г.Ф., Пылева Е.Г. Эвакуаторная деятельность
гастродуоденального комплекса и ее энзимокоррек-ция при желчнокаменной болезни и после холецистэк-томии // Рос. журн. гастроэнтерол, гепатол. и колопроктол. - 2003. - № 6. - С. 38-42.
6. Кузнецов А. П. Возрастная спортивная гастроэнтеро-
логия. - Челябинск: ЧГПИ, 1985. - 100 с.
7. Кузнецов А.П., Речкалов А.В., Смелышева Л.Н. Мобилиза-
ция адаптационных резервов желудочно-кишечного тракта при действии экстремальных факторов // Материалы XVIII съезда физиологического общества им. И.П. Павлова. -Казань, 2001. -С.367-368.
8. Панин Л. Е. Биохимические механизмы стресса. -
Новосибирск: Наука, 1983. - 243 с.
9. Соколов Е.И., Перова Н.В. Гормональная регуляция
жирового обмена у здоровых лиц и при ожирении // Физиология человека. - 2004. - Т. 30. - № 4. - С. 75-79.
10. Виру А. А., Кырге П. К. Гормоны и спортивная работос-
пособность. - М, 1983. - 159 с.
11. Кассиль Г. Н. Внутренняя среда организма. - М.: Наука,
1978. - 224 с.
12. Тигранян Р. А. Гормонально-метаболический статус
организма при экстремальных воздействиях. - М.: Наука, 1990. - 288 с.
13. Dolkas C.B., Leon H.A., Chackerian M. Short term
response of insulin, glucose, growth hormone and corticosterone to acute vibration in rats // Aerospace Med. -1971. -Vol. 42. -P. 723-726.
14. Noel G.L., Dimond R.C., Earll J.M. Frantz A.G. Prolactin,
thyrotropin and growth hormone release during stress associated with parachute jumping // Aviat. Space and Environ. Med. -1976. -Vol. 47. -P. 543-547.
15. Brown W.A., Heninger G. Stress induced growth hormone
release psychologic and physiologic correlates // Psychosom. Med. -1976. -Vol. 38. -P. 145-147.
16. Sander L.D., Enochs M.R., Johnson L.R. Effect of ACTH
and the adrenals of serum and antral gastrin levels in the rat //Proc. Soc. Exp. Biol. and Med. -1979. -Vol. 158. -№4. -P. 609-613.
УДК 612.014
B.И. Кожевников, Н.Ю. Шпанов,
C.С. Стефанович, Р.В. Сидоров Курганский государственный университет
ГЛЮКОЗОТОЛЕРАНТНЫЙ ТЕСТ И ПОКАЗАТЕЛИ РИТМА СЕРДЦА У ЛИЦ МУЖСКОГО ПОЛА УТРОМ И ВЕЧЕРОМ ПРИ УРОВНЕ САХАРА КРОВИ НАТОЩАК ОТ 70 ДО 100 МГ% И ОТ 100 ДО 120 МГ%
Аннотация. Рассмотрены особенности глюкозных кривых и показатели ритма сердца у лиц мужского пола 20-55 лет в утренние и вечерние часы в зависимости от уровня сахара крови натощак от 70 до 100 мг% и от 100 до 120 мг% в утреннее время. Показано, что характер глюкозной кривой в утренний и вечерний прием углеводов зависит от исходного тощакового утреннего уровня сахара крови. Выявлено снижение высокочастотной составляющей в ритме сердца в вечернее время по отношению к утреннему обследованию при нормальном уровне глюкозы крови натощак и получено снижение высокочастотной составляющей в ритме сердца в утреннее время по отношению к вечернему обследованию при повышенном уровне глюкозы крови натощак.
Ключевые слова: сердечный ритм, толерантность к глюкозе.
V.I. Kozhevnikov, N.Y. Shpanov, S.S. Stefanovich, R.V. Sidorov Kurgan State University
THE GLUCOSE LOADING CARDIAC RHYTHM DATA MALES IN THE MORNING THE EVENING UNDER DIFFERENT LEVELS OF FASTING BLOOD SUGAR (FBS) FROM 70 TO 100 MG% AND FROM 100 TO 120 MG%
Abstract. Analysis of glucose curve and heart rate variability (HRV) of males at age of 20 - 55 in morning and evening hours under different levels of fasting blood sugar from 70 to 100 mg% and from 100 mg% to 120 mg% was performed. The dependence of the form of glucose curve of the glucose loading in the morning and evening from fasting glycemia level has been shown. Heart rate variability (HRV) analysis shows reduction of high frequency (HF) intervals in the evening when it is compared with morning time under the normal fasting glucose level but reduction of high frequency (HF) intervals in the morning time when it is compared with evening time under high fasting glucose level.
Key words: the cardiac rhythm, glucose loading.
ВВЕДЕНИЕ
Современная медицина ищет пути противостояния сахарному диабету - болезни, официально признанной эпидемией мирового масштаба. Как отмечают японские исследователи, есть достаточно большая группа людей, у которых показатель сахара крови натощак колеблется в пределах 100 - 120 мг%. Эта группа людей относится к группе риска по такому заболеванию, как диабет [7]. В рамках эпидемиологического профилактического обследования населения в Российской Федерации выявлено, что распространенность СД 2-го типа в 3,5 раза превышает зарегистрированные показатели заболеваемости, а общее число больных больше 8 млн человек [8].
Суточная ритмичность в изменении физиологических функций является очевидным фактом [13;14]. Количество статей и монографий, посвященных рассмотрению данной проблемы, в последнее время только увеличивается [9, 10]. Исследование временной организации множества физиологических функций в организме человека в режиме мониторинга позволяет объективно подойти к осмыслению организации процессов жизнедеятельности [3; 5]. Вегетативная нервная система выполняет интегративную роль по обеспечению процессов адаптации человека, изучение показателей вариабельности сердечного ритма позволяет оценить состояние вегетативного обеспечения, общую активность регуляторных механизмов, активность сегментарных и надсегмен-
AND OF
AND IN
тарных структур, а значит, и адаптационные возможности организма [11 ;12].
Целью настоящего исследования явилось изучение глюкозных кривых и временной структуры в организации сердечного ритма в процессе проведения в утреннее и вечернее время теста на толерантность к глюкозе (ГТТ) в зависимости от уровня сахара крови натощак в утреннее время в пределах от 70 до 100 мг% и от 100 до 120 мг%.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследовано 15 человек - мужчины в возрасте от 20 до 55 лет. Для участия в исследовании приглашались лица без сердечно-сосудистой патологии и любых других хронических заболеваний в анамнезе, не предъявляющие жалоб, не принимающие каких-либо медикаментов в предшествовавшие обследованию дни. Необходимыми условиями для включения в исследование были отсутствие патологических нарушений при регистрации стандартной ЭКГ в покое и состояние АД, не превышающее 140/90 мм рт.ст. на момент исследования.
Первое исследование проводилось с 8.00 часов. У обследуемого натощак в течение не менее 180 секунд регистрировали ритм сердечной деятельности и определяли уровень сахара в крови, взятой из пальца с помощью тест-полосок глюкометра OneTouch Ultra. Затем обследуемый принимал углеводный завтрак из расчета 1 г глюкозы на 1 кг массы тела. Процедуры регистрации ритма сердца и определения сахара крови были совмещены по времени и определялись с интервалом в 30 минут. Последние измерения выполнялись на 120 минуте исследования. Повторное, вечернее, обследование добровольцев проводилось по истечении нескольких дней. При вечернем обследовании испытуемый утром принимал привычный завтрак до 8.00 часов и в дальнейшем в течение дня обходился без пищи, а с 18.00 по схеме утреннего обследования участвовал в исследовании.
Оценку вегетативной регуляции ритма сердца у обследуемых нами мужчин проводили с применением аппаратно-программного комплекса «Варикард -2,51» фирмы «Рамена» [6]. Запись и обработка сигнала осуществлялась в соответствии с требованиями к оборудованию для анализа вариабельности ритма сердца [4]. Последовательность RR-интервалов подвергалась автоматическому анализу на предмет наличия аритмий и артефактных участков, которые затем исключались из рассмотрения. Расчет вариабельности сердечного ритма производился на базе последовательности RR синусового происхождения по всей записи в последовательно взятых окнах длительностью не менее 180 секунд с вычислением стандартных временных и спектральных характеристик. Из показателей анализа во временной области рассчитывались общепринятые показатели [1; 2]. Спектральный анализ осуществлялся при помощи быстрого преобразования Фурье с расчетом спектральной плотности мощности (мс2) по следующим частотным диапазонам: очень низкие частоты (VLF) -0,0033-0,04 Гц,
низкие частоты (LF) - 0,04-0,15 Гц, высокие частоты (HF) - 0,15-0,4 Гц. Вычислялись значения мощности низкочастотного и высокочастотного компонентов спектра, отражающие относительный вклад каждого из компонентов в общую мощность.
Результаты обрабатывались с применением стандартных пакетов программного обеспечения «Excel».
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исследование показало, что группа людей, у которых уровень глюкозы в крови утром натощак оказался более высоким (5,5-6,8 ммоль/л) иначе прореагировала на утренний глюкозотолерантный тест (ГТТ) по сравнению с обследуемыми с тощаковым уровнем сахара крови в пределах 3,3 - 5,5 ммоль/л, рис. 1. На 30 минуте утреннего ГТТ у обследуемых с нормой сахара крови (4,63±0,15 ммоль/л) и повышенным уровнем (5,88±0,20 ммоль/л) сахар крови после приема глюкозы в количестве 1 грамма на килограмм массы тела не различался существенно. С 60 минуты ГТТ и по 120 минуту выявлены значимые различия в уровне сахара крови для лиц с нормой тощаковой глюкозы крови и лиц с повышенным ее тощаковым количеством. У лиц с повышенным то-щаковым уровнем сахара крови к 120 минуте утреннего ГТТ уровень глюкозы крови составил 7,37 ммоль/л, что ниже границы, считающейся показателем диабетического уровня в 7,8 ммоль/л.
ifщ
■ До 5,5 ммоль/л Ж Выше? 5,5 ммоль/л
Рис. 1. Утренний ГТТ у лиц с сахаром крови натощак до и выше 5,5 ммоль /л
Определение тощакового уровня глюкозы в вечернее время перед ГТТ показало, что у обследуемых утреннее высокое значение тощаковой глюкозы не обнаруживалось в вечернее время и составило 4,94±0,16 ммоль/л. У обследуемых с нормой сахара крови натощак в утреннее время вечером уровень глюкозы крови был равен 4,67±0,08 ммоль/л, рис. 2. Особенностью проведенного вечером ГТТ было смещение наибольшей величины концентрации сахара крови с 30 минуты на 60 минуту исследования. Утреннее проведение ГТТ у лиц с нормой сахара натощак дает максимальный уровень сахара крови на 30-й минуте исследования. У лиц с повышенным сахаром крови натощак в утреннее время вечерний ГТТ протекает по сценарию утреннего, наибольшая концентрация сахара крови отмечена на 30 минуте исследования, рис. 2.
Сопоставление кривых утреннего и вечернего ' для лиц с нормой сахара крови натощак утром (до 5,5 ммоль/л) позволяет выявить значительные отличия в уровне сахара крови для 60, 90 и 120 минут глюкозотолерантного теста. В вечернее время прием того же количества глюкозы, что и утром, повышает сахар крови до больших величин в период 30 минуты, сдвигает максимум глюкозы крови на 60 минуту и с 60 по 120 минуту теста уровень глюкозы крови достоверно выше значений, полученных в утреннее время, рис.3.
Далее следует отметить, что у обследуемых с выявленным утром повышенным сахаром крови натощак (5,88±0,20 ммоль/л) вечерний уровень сахара крови натощак был достоверно ниже (4,94±0,16), Р<0,05. Сопоставление вечерней и утренней динамики глюкозы крови в процессе ГТТ не выявило каких-либо особенностей, кривые ложились практически одна на другую.
Рис.2. Вечерний ГТТ у лиц с утренним сахаром крови натощак до и выше 5,5 ммоль /л
Рис.3. Утренний и вечерний ГТТ у лиц с утренним сахаром крови до 5,5 ммоль /л
Рис. 4. Утренний и вечерний ГТТ у лиц с утренним сахаром крови выше 5,5 ммоль /л
Таким образом, повышенное количество сахара крови в утреннее время натощак не обязательно будет выявляться натощак и вечером. Вечерний фактор времени для лиц с нормой по глюкозе в утреннее время предполагает в вечернее время совсем иную динамику сахара крови при ГТТ.
Следующим этапом исследования было проанализировать состояние вегетативного баланса у обследуемых на сахар крови, имеющих нормальные показатели сахара крови и повышенные утром натощак, по показателям вариационной пульсометрии, проведенной в период ГТТ (табл. 1).
Полученные показатели спектрального анализа ритма сердца у обследуемых с нормальными и повышенными показателями сахара крови натощак в утреннее время говорят об устойчивой перестройке в регуляции сердечного ритма для обследуемых с повышенным уровнем глюкозы крови натощак утром. Поскольку у обследуемых с повышенным сахаром крови натощак утром в вечернее время сахар крови был в пределах нормы, мы не получили у них одинаковой динамики в ритме сердца в вечернее время с обследуемыми, у которых сахар крови был в пределах принятых норм в утреннее и вечернее время.
Для обследуемых с нормальными значениями сахара крови натощак в утреннее время характерно в ритме сердца при утреннем ГТТ иметь меньшую долю низкочастотной составляющей в общем спектре сердечного ритма. Доля высокочастотного компонента (HF%) в общем спектре сердечного ритма у обследуемых с нормой сахара крови, напротив, была выше для значений, полученных в процессе утреннего ГТТ.
У обследуемых мужчин с повышенным сахаром крови в утреннее время соотношение вклада низкочастотного и высокочастотного компонентов в общий спектр частот сердечного ритма было прямо противоположно по отношению к выявленной динамике для лиц с нормой сахара крови.
Коэффициент, отражающий отношение низкочастотного компонента к высокочастотному в общем спектре сердечного ритма (LF/HF), для обследуемых мужчин с нормой сахара крови в вечернее время был значимо выше утренних значений, полученных в процессе ГТТ. Этот коэффициент у обследуемых мужчин с повышенным сахаром крови в вечернее время в процессе ГТТ был ниже аналогичных значений, выявленных в утреннее время.
ВЫВОДЫ
1. У лиц с повышенным сахаром крови натощак в утреннее время, относящихся к группе риска по диабету, получены в пределах принятых норм тоща-ковые значения глюкозы крови в вечернее время.
2. Реакция по снижению сахара крови на прием углеводов в вечернее время для лиц с утренним тощаковым уровнем сахара крови более 100мг% протекает в утреннее время с большим напряжением.
3. В общем спектре частот при спектральном анализе сердечного ритма у лиц с повышенным утренним уровнем сахара крови натощак (более
Таблица 1
Значения мощности очень низкочастотного, низкочастотного и высокочастотного компонентов спектра сердечного ритма, отражающие относительный вклад в общий спектр (в %) в процессе ГТТ
Показатели ритма Суточное время До 5,5 ммоль/л Выше 5,5ммоль/л
Тощак 30 минут 120 минут Тощак 30 минут 120 минут
VLF%, Утро 20,62 ±2,49 15,36 ±2,45 26,07 ±4,32 29,75 ±6,22 39,02 ±7,29 34,81 ±5,50
M±m Вечер 25,13 ±3,80 25,43 ±6,01 28,43 ±6,09 24,50 ±3,80 29,34 ±5,99 18,98 ±4,40
LF%, Утро 34,03 ±4,49 34,42 ±5,60 41,97 ±6,07 50,98 ±4,52 42,50 ±6,57 51,00 ±5,60
M±m Вечер 43,16 ±4,08 44,20 ±6,16 43,06 ±5,87 50,98 ±5,07 42,00 ±7,30 48,26 ±7,96
HF%, Утро 42,66 ±7,53 43,97 ±8,83 35,46 ±8,40 18,94 ±4,27 14,20 ±2,05 11,74 ±1,58
M±m Вечер 34,10 ±5,14 34,02 ±5,90 27,70 ±6,44 26,50 ±4,78 36,28 ±4,35 28,76 ±4,40
LF/HF, Утро 1,49 ±0,39 1,15 ±0,35 1,56 ±0,38 3,61 ±0,72 3,30 ±0,31 3,75 ±0,71
M±m Вечер 1,58 ±0,32 2,05 ±0,60 2,26 ±0,50 2,28 ±0,46 2,87 ±0,86 2,38 ±0,70
100мг%) выявлено преобладание низкочастотного спектра в ритме сердца в период проведения глюко-зотолерантного теста в утреннее и вечернее время.
Список литературы
1. Ритм сердца у спортсменов / Под ред. Р.М.Баевского,
Р.Е.Мотылянской. -М.: Физкультура и спорт,1986.-143 с.
2. Демидова М.М., Тихоненко В.М. Циркадная ритмика
показателей вариабельности сердечного ритма у здоровых обследуемых // Вестник аритмологии. -2001.- №23.-C.52-58.
3. Шейх-Заде Ю.Р., Скибицкий В.В., Катханов А.М. и др.
Альтернативный подход к оценке вариабельности сердечного ритма // Вестник аритмологии. - 2001.-№22. -С.49-61.
4. Task Force of the European Society of Cardiology and the
North American Society of Pacing and Electrophysiology: Heart rate variability, standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Circulation -1996, 93: 1043-1065.
5. Захарова Н.Ю., Михайлов В.П. Физиологические особен-
ности вариабельности ритма сердца в разных возрастных группах // Вестник аритмологии. -2003.-№31. -С. 37-40.
6. Семенов Ю.Н., Баевский Р.М. Аппаратно-программный
комплекс «Варикард» для оценки функционального состояния организма по результатам математического анализа ритма сердца // Вариабельность сердечного ритма. - Ижевск, 1996. - С. 160-162.
7. Yoriko Heianza, Shigeko Hara, Yasuji Arase, Kazumi Saito,
Kazuya Fujiwara, Hiroshi Tsuji, Satoru Kodama, Shiun Dong Hsieh,Yasumichi Mori, Prof Hitoshi Shimano, Prof Nobuhiro Yamada, Prof Kinori Kosaka, Prof Hirohito Sone. HbA1c 5 7-6 4% and impaired fasting plasma glucose for diagnosis of prediabetes and risk of progression to diabetes in Japan (TOPICS 3): a longitudinal cohort study. - The Lancet - 9 July 2011 (Vol. 378, Issue 9786, Pages 147-155).
8. Дедов И.И., Сунцов Ю.И., Кудрякова С.В. Эпидемиология
сахарного диабета. Сахарный диабет: Руководство
для врачей.- М., 2003. -С. 75-93.
9. Фонякин А.В., Самохвалова Е.В., Гераскин Л.А. Вегета-
тивная регуляция сердца и риск кардиальных осложнений при ишемическом инсульте // Практическая ангиология - 2008.- №5. - С.5-9.
10. Самохвалова Е. В. Ишемический инсульт и вариабель-
ность сердечного ритма: Дис. ... канд. мед. наук. - М., 2008.- 135 с.
11. Хаспекова Н.Б. Регуляция вариабельности ритма у
здоровых и больных с психогенной и органической патологией мозга: Дис. ... д-ра мед. наук. - М.: ИВНД и НФ РАН, 1996.- 217с.
12. Heart rate variability. Standarts of measurement,
physiological interpretation, and clinical use// Eur.Heart J - 1996. March - Vol. 17. - P. 334-381.
13. Antonio Perciaccante, Alessandra Fiorentini,Alberto Paris,
Pietro Serra and Luigi Tubani. Circadian rhythm of the autonomic nervous system in insulin resistant subjects with normoglycemia, impaired fasting glycemia, impaired glucose tolerance, type 2 diabetes mellitus. BMC Cardiovasc Disord. 2006, 6: 19.
14. Eve Van Cauter, Kenneth S. Polonsky and Andrn J. Scheen.
Roles of Circadian Rhythmicity and Sleep in Human Glucose Regulation. Endocrine Reviews 1997, 18 (5): 716-738.
