Способность ферментных систем к адаптации лежит в основе приспособительных реакций организма на действие различных факторов, в том числе и природно-климатических, поэтому на основании данных об этом явлении можно характеризовать приспособительные возможности и гомеопатические силы организма в разном возрасте на уровне ферментных систем.
Анализ активности ферментов, катализирующих этапы метаболизма, существенно дополняет информацию о качественных сдвигах обмена веществ. Ранее были выявлены изменения уровня некоторых метаболитов углеводно-энергетического обмена в крови у детей и подростков, проживающих в различных экологических условиях Дагестана [1–4]. В связи с этим нами исследованы показатели активности ряда ферментов углеводно-энергетического и белкового обменов в крови у детей и подростков.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования были дети и подростки, проживающие в городе Махачкале. Для проведения исследований в возрастном аспекте нами были подобраны 70 учащихся. Исследования проводились осенью и весной у детей и подростков в возрасте 9, 11, 13, 14, и 17 лет. Кровь учащихся брали из вены в одно и то же время, днем через 3 часа после утреннего приёма пищи. Образцы крови для анализа активности ферментов (лактатдегидрогеназы (ЛДГ), глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ), альфа-амилазы (α-амилаза)) стабилизировали гепарином, немедленно центрифугировали и слитую плазму хранили в морозильной камере до проведения анализов. Активность этих ферментов определяли по общепринятым методикам [5].
Результаты исследования и их обсуждение
При сравнении активности некоторых тканевых ферментов углеводно-энергетического и белкового обменов в крови у детей и подростков, проживающих в условиях равнины, осенью и весной обнаружена определенная закономерность в изменении этих показателей (таблица, рисунок).
Сезонные изменения активности ферментов углеводно-энергетического и белкового обменов в крови у детей и подростков
|
Ферменты |
9 лет |
11 лет |
13 лет |
14 лет |
17 лет |
|
|
ЛДГ, Е/л |
1 |
300 ± 10,5 |
105 ± 7,1 |
150 ± 5,3 |
165 ± 6,1 |
115 ± 4,5 |
|
2 |
250 ± 4,7 |
70 ± 2,3 |
115 ± 4,1 |
135 ± 2,7 |
90 ± 4,5 |
|
|
ЛДГ1, Е/л |
1 |
72 ± 3,1 |
25 ± 1,4 |
35 ± 2,1 |
37 ± 2,3 |
27 ± 1,7 |
|
2 |
60 ± 3,4 |
17 ± 0,9 |
27 ± 0,8 |
32 ± 0,9 |
25 ± 1,6 |
|
|
ЛДГ2, Е/л |
1 |
90 ± 4,7 |
29 ± 1,3 |
46 ± 1,7 |
48 ± 2,1 |
45 ± 1,3 |
|
2 |
75 ± 3,1 |
21 ± 1,3 |
35 ± 1,1 |
41 ± 1,4 |
31 ± 1,4 |
|
|
ЛДГ3, Е/л |
1 |
63 ± 2,9 |
25 ± 0,9 |
35 ± 1,4 |
37 ± 1,9 |
23 ± 1,1 |
|
2 |
53 ± 2,7 |
23 ± 1,0 |
30 ± 1,2 |
39 ± 1,2 |
22 ± 1,3 |
|
|
ЛДГ4, Е/л |
1 |
36 ± 2,3 |
13 ± 0,7 |
17 ± 0,6 |
18 ± 0,7 |
14 ± 0,9 |
|
2 |
30 ± 2,1 |
12 ± 1,3 |
14 ± 0,7 |
15 ± 0,7 |
13 ± 0,1 |
|
|
ЛДГ5, Е/л |
1 |
39 ± 1,9 |
15 ± 0,8 |
19 ± 0,9 |
21 ± 0,5 |
15 ± 0,6 |
|
2 |
37 ± 2,3 |
14 ± 1,2 |
16 ± 0,5 |
18 ± 0,5 |
14 ± 0,3 |
|
|
Глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназа, мЕ/л |
1 |
400 ± 7,3 |
260 ± 8,1 |
386 ± 9,3 |
385 ± 7,1 |
360 ± 4,7 |
|
2 |
390 ± 3,5 |
191 ± 2,7 |
325 ± 4,5 |
310 ± 2,3 |
290 ± 3,1 |
|
|
АлАТ |
1 |
7,1 ± 0,6 |
11,5 ± 1,0 |
14,5 ± 0,3 |
18,4 ± 0,7 |
16,5 ± 0,9 |
|
2 |
6,7 ± 0,7 |
10,7 ± 1,3 |
13,9 ± 1,9 |
17,7 ± 1,4 |
16 ± 1,7 |
|
|
АсАТ |
1 |
12,5 ± 1,3 |
16,5 ± 1,3 |
19,1 ± 0,4 |
21,5 ± 1,3 |
20,1 ± 1,1 |
|
2 |
11,9 ± 1,1 |
14,8 ± 1,4 |
18,3 ± 1,5 |
20,9 ± 2,9 |
19,5 ± 1,5 |
|
|
α-амилаза |
1 |
3,51 ± 0,41 |
2,99 ± 0,3 |
2,81 ± 0,21 |
2,81 ± 0,17 |
2,75 ± 0,3 |
|
2 |
2,9 ± 0,4 |
2,7 ± 0,1 |
2,5 ± 0,7 |
2,57 ± 0,8 |
2,08 ± 0,9 |
|
Примечания: 1 – показатели осени; 2 – показатели весны.
У детей в возрасте 9 лет отмечается более высокая активность общей лактатдегидрогеназы осенью по сравнению с весной. В возрасте 11 лет активность общей лактатдегидрогеназы понижается в обоих случаях. Разница в показателях активности этого фермента между осенью и весной существенна (р < 0,05). В возрасте 13 лет в обоих случаях отмечается повышение (р < 0,05) активности общей лактатдегидрогеназы, однако осенью активность выше по сравнению с весной. В возрасте 14 лет активность общей лактатдегидрогеназы остается достаточно высокой. В возрасте 17 лет в обоих случаях отмечается понижение (р < 0,05)активности этого фермента по сравнению с предыдущей возрастной группой. Однако осенью активность общей лактатдегидрогеназы выше (р < 0,05) по сравнению с весной и составляет 115 ± 4,5 Е/л осенью и 90 ± 4,5 Е/л весной.
Сезонные изменения активности некоторых тканевых ферментов углеводно-энергетического и белкового обменов в крови у детей и подростков, проживающих в условиях равнины (начало)
Сезонные изменения активности некоторых тканевых ферментов углеводно-энергетического и белкового обменов в крови у детей и подростков, проживающих в условиях равнины (продолжение)
Сезонные изменения активности некоторых тканевых ферментов углеводно-энергетического и белкового обменов в крови у детей и подростков, проживающих в условиях равнины (окончание)
У детей в возрасте 9 лет осенью показатели активности изофермента лактатдегидрогеназы1 также выше осенью. Весной активность этого изофермента в этом возрасте по нашим данным составляет 60 ± 3,4 Е/л. В возрасте 11 лет активность лактатдегидрогеназы1 существенно падает (р < 0,05) как осенью, так и весной. Разница в показателях активности этого фермента между осенью и весной существенна (р < 0,05). В возрасте 13 лет активность лактатдегидрогеназы1 значительно увеличивается (р < 0,05) по сравнению с предыдущей возрастной группой. В возрасте 14 лет у подростков осенью показатели активности лактатдегидрогеназы1 почти не отличаются от предыдущей возрастной группы. Весной у подростков 14 лет существенно (р < 0,05) увеличивается уровень лактатдегидрогеназы1 по сравнению с 13-летним возрастом.
Разница в активности этого изофермента между осенью и весной существенна (р < 0,05). В возрасте 17 лет уровень активности лактатдегидрогеназы1 осенью и весной почти одинаков (р < 0,05). Активность другого изофермента лактатдегидрогеназы2 у детей в возрасте 9 лет осенью выше, чем весной. Разница в показателях активности этого изофермента между осенью и весной существенна (р < 0,05). В возрасте 11 лет отмечается значительное (р < 0,05) снижение активности лактатдегидрогеназы2 как осенью, так и весной. Однако показатель активности этого изофермента осенью выше по сравнению с весной. У подростков в возрасте 13 лет в обоих случаях отмечается повышение (р < 0,05) активности лактатдегидрогеназы2 по сравнению с предыдущей возрастной группой. Разница в показателях активности этого изофермента между осенью и весной существенна (р < 0,05). Осенью у подростков в 14 и 17 лет активность лактатдегидрогеназы2 почти (р < 0,05) не изменяется по сравнению с предыдущей возрастной группой. Весной у подростков в возрасте 14 лет отмечается увеличение активности (р < 0,05) этого изофермента по сравнению с предыдущей возрастной группой. Однако в этом возрасте активность лактатдегидрогеназы2 осенью остается более высокой (р < 0,05) по сравнению с весной.
Весной у подростков 17 лет показатель активности лактатдегидрогеназы2 существенно снижается (р < 0,05) по сравнению с 14-летним возрастом. Разница в уровне активности лактатдегидрогеназы2 между осенью и весной существенна (р < 0,05). У детей в возрасте 9 лет активность другого изофермента лактатдегидрогеназы3 осенью значительно (р < 0,05), чем весной.
В возрасте 11 лет уровень активности лактатдегидрогеназы3 значительно падает (р < 0,05) по сравнению с предыдущей возрастной группой. Разница в показателях активности лактатдегидрогеназы3 между осенью и весной несущественна (р < 0,05). У подростков в возрасте 13 лет отмечается повышение (р < 0,05) активности этого изофермента в обоих случаях по сравнению с предыдущей возрастной группой. У подростков весной в возрасте 14 лет отмечается заметное повышение (р < 0,05) активности лактатдегидрогеназы3 по сравнению с предыдущей возрастной группой. Однако разница в показателях активности лактатдегидрогеназы3 у подростков 14 лет между осенью и весной несущественна (р < 0,05). У подростков в возрасте 17 лет уровень активности лактатдегидрогеназы3 падает (р < 0,05) как осенью, так весной.
Активность другого изофермента лактатдегидрогеназы4 у детей в возрасте 9 лет осенью составляет 36 ± 2,3 Е/л, а весной 30 ± 2,1 Е/л. В возрасте 11 лет отмечается снижение (р < 0,05) активности лактатдегидрогеназы4 как осенью, так и весной. Осенью у подростков 13 лет значительно (р < 0,05) возрастает активность лактатдегидрогеназы4 по сравнению с предыдущей возрастной группой. Весной активность лактатдегидрогеназы4 у подростков в возрасте 13, 14 и 17 лет мало чем отличается от показателей активности этого изофермента 11-летних детей. У подростков 13 и 14 лет осенью показатели активности лактатдегидрогеназы4 выше (р < 0,05), чем весной. Осенью у подростков 17 лет активность лактатдегидрогеназы4 падает (р < 0,05) по сравнению с предыдущей возрастной группой. Весной у подростков 17 лет показатели активности этого изофермента мало чем (р > 0,05) отличаются от уровня активности лактатдегидрогеназы4 осенью.
У детей в возрасте 9 лет уровень активности лактатдегидрогеназы5 осенью составляет 39 ± 1,9 Е/л, а весной 37 ± 2,3 Е/л. В возрасте 11 лет в обоих случаях отмечается значительное уменьшение (р < 0,05) активности лактатдегидрогеназы5. У подростков в возрасте 13 лет осенью существенно увеличивается (р > 0,05) активность этого изофермента. Весной активность лактатдегидрогенезы5 у подростков 13 лет существенно не отличается (р > 0,05) от предыдущей возрастной группы. Разница в показателях активности этого изофермента в этом возрасте между осенью и весной существенна (р < 0,05). У подростков в возрасте 14 лет уровень активности лактатдегидрогеназы5 осенью мало чем отличается (р > 0,05) от предыдущей возрастной группы. По нашим данным, весной активность лактатдегидрогеназы5 у подростков в возрасте 14 лет существенно (р < 0,05) повышается. В возрасте 17 лет у подростков активность лактатдегидрогеназы5 существенно (р < 0,05) падает как осенью, так и весной. Разница в показателях активности этого изофермента между осенью и весной несущественна (р > 0,05).
У детей в возрасте 9 лет активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы осенью была 400 ± 7,3 мЕ/л, а весной 390 ± 3,5 мЕ/л. В возрасте 11 лет отмечается понижение (р < 0,05) активности этого фермента как осенью, так и весной, причем весной активность понижается гораздо больше (р < 0,05), чем осенью. В возрасте 13 лет в обоих случаях значительно (р < 0,05) возрастает активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Однако активность этого фермента осенью выше (р < 0,05) по сравнению с весной. У подростков 14 лет активность глюкозо-6-фосфатдегидрогенезы осенью почти не отличается от предыдущей возрастной группы. Весной у подростков этой же возрастной группы активность этого фермента несколько понижается (р < 0,05). Разница в показателях активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы между осенью и весной в возрасте 17 лет существенна (р < 0,05).
У детей в возрасте 9 лет активность аланинаминотрансферазы осенью составила 7,1 ± 0,6 мЕ/л, весной – 6,7 ± 0,7 мЕ/л. Осенью у детей и подростков в возрасте 11, 13 и 14 лет отмечается равномерное повышение (р < 0,05) активности этого фермента. Весной активность этого фермента в этих возрастных группах также повышается. Разница в показателях активности аланинаминотрансферазы между осенью и весной несущественна (р > 0,05). В возрасте 17 лет активность этого фермента осенью составила 16,5 ± 0,9 мЕ/л, а весной – 16,0 ± 1,7 мЕ/л.
В возрасте 9 лет активность аспартатаминотрансферазы осенью составила 12,5 ± 1,3 мЕ/л, а весной – 11,9 ± 1,1 мЕ/л. Осенью у детей в возрасте 11 лет заметно (р < 0,05) повышается активность аспартатаминотрансферазы. Весной у детей в возрасте 11 лет уровень аспартатаминотрансферазы почти не отличается (р > 0,05) от активности этого фермента у детей предыдущей группы.
Осенью у подростков 13 и 14 лет уровень аспартатаминотрансферазы остается высоким. Значительное повышение (р < 0,05) активности аспартатаминотрансферазы по сравнению с детьми 9-летнего возраста отмечается весной в возрасте 13 и 14 лет. В возрасте 17 лет у подростков активность аспартатаминотрасферазы осенью составила 20,1 ± 1,1 мЕ/л, а весной – 19,5 ± 1,5 мЕ/л. Разница в показателях активности аспартатаминотрасферазы во всех исследованных возрастных группах между осенью и весной несущественна (р > 0,05).
Активность альфа-амилазы у детей в возрасте 9 лет осенью составила 3,51 ± 0,41 мЕ/л, а весной – 2,9 ± 0,4 мЕ/л.
В последующие сроки наблюдения показатели активности альфа-амилазы мало менялись (р > 0,05) как осенью, так и весной. Разница в показателях активности альфа-амилазы в различных возрастных группах между осенью и весной несущественна (р > 0,05).
Выводы
1. При сравнении активности лактатдегидрогеназы как общей, так и изоферментов в крови у детей и подростков, проживающих в условиях равнины, осенью и весной наблюдается определенная закономерность в изменении этих показателей. Эта закономерность заключается в том, что активность общей лактатдегидрогеназы в осенний период значительно выше в исследованные возрастные периоды. Активность изоферментов в крови у детей и подростков изменяется аналогично к общей активности лактатдегидрогеназы.
2. Результаты исследований по определению активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы показали, что наиболее высокий уровень активности этого фермента наблюдается в обеих группах в возрасте 9 лет. В возрасте 11 лет отмечается значительное понижение активности этого фермента, причем весной активность понижается значительнее, чем осенью. В последующие возрастные периоды активность фермента повышается и в возрасте 17 лет составляет осенью у лиц, проживающих в условиях равнины, 360 ± 4,7 мЕ/л, а весной – 290 ± 3,1 мЕ/л.
3. Активность аланинаминотрансферазы у детей в возрасте 9 лет наиболее низкая. В последующие возрастные периоды (11, 13 и 14 лет) активность фермента заметно возрастает. В возрасте 17 лет активность аланинаминотрансферазы незначительно снижается в обеих группах по сравнению с предыдущей возрастной группой.
4. Результаты исследований активности аспартатаминотрансферазы показывают, что активность этого фермента с возрастом изменяется аналогично активности аланинаминотрансферазы.
5. Результаты исследований по определению активности альфа-амилазы в различные возрастные периоды показывают, что наибольшая активность отмечается у детей в возрасте 9 лет. В последующие возрастные периоды (11, 13, 14 и 17 лет) активность фермента практически равномерно уменьшается в обеих исследуемых группах.
Рецензенты:
Ахмедов Д.Р., д.м.н., профессор, Дагестанская медицинская академия, г. Махачкала;
Муртазалиев Р.А., д.б.н., зав. лабораторией ГорБС, Дагестанский научный центр РАН, г. Махачкала.
Работа поступила в редакцию 26.09.2014.