СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКА И САХАРА В КРОВИ СТУДЕНТОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ГОР

Анзоров В. А.¹, Морякина С. В.²

¹Доктор биологических наук, профессор, ²ORCID: 0000-0002-2548-1088, Кандидат биологических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Чеченский государственный университет»

СОДЕРЖАНИЕ БЕЛКА И САХАРА В КРОВИ СТУДЕНТОВ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ГОР

Аннотация

В статье приводятся результаты исследований по изучению влияния низкого атмосферного давления воздуха на уровень общего белка и его фракций, а также на концентрацию глюкозы в крови у разнополых студентов. Все обследуемые были разделены на три группы в зависимости от высоты проживания (170, 600 и 1600 метров над уровнем моря) с учетом гендерной принадлежности. На основании проведенных исследований нами установлено, что у студентов, проживающих в условиях воздействия горной гипоксии независимо от гендерной принадлежности уровень общего белка и глобулинов в сыворотке крови незначительно выше, а содержание альбуминов, сахара и частота сердечных сокращений – ниже, чем у жителей равнинной местности.

Ключевые слова: гипоксия, общий белок, фракции белка, альбумины, глобулины, сахар.

Аnzorov V. A.¹, Morjakina S. V.²

¹PhD in Biology, professor, ²ORCID: 0000-0002-2548-1088, PhD in Biology, associate professor, Chechen state university

TOTAL PROTEIN LEVEL AND PRODUCTS OF ITS DECOMPOSITION IN THE PROCESS OF ADAPTATION OF STUDENTS TO LEARNING

Abstract

The work is devoted to the study of educational process influence in a higher educational institution on the concentration of total protein and the products of its decomposition in serum of female students. 18 students of 1-4 courses of Biology and Chemistry Faculties were divided into four groups of 4-5 people and participated in the experiment. The results show that the level of total protein, BUN and creatinine in the blood of girls undergoes fluctuations towards both sides, remaining within the normal range. The content of bilirubin among students of the last year of study is higher than the physiological norm.

Keywords: adaptation, total protein, BUN, creatinine, bilirubin.

Вся жизнь человека протекает в условиях гипоксии. Первая встреча происходит в утробе матери, а последняя при смерти.  К горной местности относят, часть суши, расположенную на высоте не ниже 500 м. над уровнем моря. Земля находится на высоте 875 метров. На горную местность приходится до 40% суши земли. Здесь проживает свыше 600 млн. человек. Высокой плотностью населения обладают горы высота, которых находится в пределах от 200 до 3000 метров.

Хотя гипоксия известна давно, она до сих пор остается недостаточно изученной. Так до конца не раскрыта ее роль, значение, вызываемые ею последствия и обуславливающие ее факторы.

Установлено, одни и те же организмы в горах или на глубине водоемов живут в 1,5‒2 раза дольше, чем в нормальных условиях. Также известно, что продолжительность жизни жителей гор существенно больше, чем в условиях равнины.

Горная местность богата разнообразием условий природы, чем другая. Так в условиях гор на человека воздействует давление атмосферы, температура и влажность атмосферного воздуха и солнечная радиация. Причем с ростом высоты происходит увеличение радиации и падение всех остальных показателей атмосферы.  Из перечисленных факторов наиболее важным для организма человека является низкое содержание кислорода во вдыхаемом воздухе.

Джон Баркрофт писал, что кислород является наиболее значимым из веществ необходимых для жизнедеятельности человека.

Единственным эффективным методом, получившим широкое распространение для лечения от туберкулеза и чахотки, которые прерывали жизни множество тысяч людей еще в начале двадцатого столетия, был горный воздух. Предложение по лечению многих заболеваний горным климатом было внесено нашим ученым Н.Н. Сиротининым. Эффективность лечения бронхиальной астмы высокогорным климатом достигает 67%.

На основании множества наблюдений установлено, что горный климат не только препятствует течению воспалительных процессов, но и снижает их негативные последствия. Также воздух гор, лечит бронхиты, за счет низкой влажности, высушивая верхние воздухоносные пути. У жителей горных районов до глубокой старости сохраняется крепкое здоровье и высокая работоспособность [1].

Низкое давление кислорода в атмосферном воздухе негативно влияет на умственные способности, чувства, волю и эмоции человека.

Население горных районов Чеченской Республики составляет более 10%.

Несмотря на то, что нами изучаются последствия воздействия на организм наших студентов различных факторов [2; 3] влияние гипоксии остается не до конца раскрытой. В связи, с чем оценка особенностей показателей физиологических систем и их адаптивных реакций у жителей гор является актуальным.

Определение уровня общего белка и его фракций является важным для диагностики организма. Так как белок в организме выполняет множество разнообразных функций: участие в гемостазе; регуляция pH плазмы крови; транспорт различных веществ; сформирование иммунитета; создание онкотического давления.  Значить выход за пределы нормы уровня общего белка может привести организм к различным расстройствам.

В рационе питания человека в два раза больше содержится углеводов, чем белков и жиров. За счет углеводов обеспечивается около половины суточной энергетической ценности пищевого рациона.

Для изучения влияния горной гипоксии на уровень общего белка, его фракций и сахара в сыворотке крови студентов, проживающих в горных районах Чеченской Республики, мы провели исследования. Они были проведены с использованием лабораторной базы кафедры физиологии и анатомии человека и животных Чеченского государственного университета. Для этого были использованы клинически здоровые студенты биолого-химического факультета.

В эксперименте участвовали по 15 юношей и девушек в возрасте 19-21 лет, которые были разбиты на три группы по высоте проживания в метрах выше уровня моря.

Каждая из трех групп состояла из пяти студентов и студенток-жителей:

• города Грозного, находится на высоте 170 метров;
• села Шатой – 600 метров;
• Шаройского района, расположен на 1600 метров выше моря.

Подбор студентов в группы производился по принципу аналогов по весу тела и возрасту. Вес юношей колебалась от 65 до 75 кг, а девушек – от 50 до 55.

Взятие крови у подопытных студентов для определения показателей сыворотки производилось утром натощак.

Для определения белка и его фракций использовали автоматический биохимический анализатор «Super Z».

Определение количества глюкозы у студентов производилось на автоматическом измерителе артериального давления «Омелон В-2».

Полученные результаты статистически обработаны на компьютере с использованием программы «Биостатика».

Содержание в крови у студентов белка и его фракций при воздействии различной величины гипоксии приведено в таблице 1.

Концентрация в сыворотке крови у обследуемых юношей и девушек общего белка и глобулинов незначительно выше, а альбуминов ниже, чем у сверстников из равнины.

Так уровень белка и глобулинов у юношей-жителей низкогорья возрос до 75,2 г/л и 44,2%, а альбуминов снизился до 55,8%, против проживающих в Грозном – 74,0 г/л, 42,0% и 52,0% соответственно.

Концентрация общего белка, альбуминов и глобулинов в сыворотке крови у девушек-жительниц низкогорья равна 73,4 г/л, 57,6 и 42,4%, против студенток из города Грозного – 72,0 г/л, 60,0 и 40,0% соответственно. В сыворотке крови у мужчин – студентов, проживающих в условиях среднегорья, содержалось общего белка – 77,8 г/л, альбуминов – 52,2 и глобулинов – 47,8%, а у сверстниц – студенток – 75,4 г/л, 54,0 и 46,0% соответственно.

 

Таблица 1 ‒ Динамика концентрации общего белка и его фракций у студентов в условиях низкого атмосферного давления

Показатели	Высота в метрах над уровнем моря
	170		600		1600
	юноши	девушки	юноши	девушки	юноши	девушки
Общий белок, г/л	74,0 ± 2,86	72,0 ± 1,79	75,2±2,56	73,4±2,38	77,8±2,35	75,4±2,58
Альбумины, %	58,0 ± 2,28	60,0 ± 3,32	55,8±2,11	57,6±1,60	52,2±2,67	54,0±3,16
Глобулины, %	42,0 ± 2,28	40,0 ± 3,32	44,2±2,11	42,4±1,60	47,8±2,67	46,0±3,16

 

Изменение величины пульса и количества сахара в крови у подростков, обучающихся в вузе при воздействии высотной гипоксии, приводится на рисунке 1.

Представленные на рисунке данные показывают, что дыхание воздухом с недостаточным содержанием кислорода несущественно снижает значение пульса и величину сахара жителей.

Так снижение пульса у юношей-жителей низкогорья составило 1,4 удара в минуту, а у студенток – 0,8 соответственно.

Содержание сахара в крови у мужчин студентов уменьшилось на 0,19 ммоль/л, а у сверстниц студенток на 0,13 ммоль/л.

Величина пульса и показатель по сахару мужчин – среднегорья ниже на 2,6 уд. /мин. и на 0,59 ммоль/л, по сравнению со сверстниками из равнины.

Падение значения пульса и сахара у девушек Шаройского района равно 2,2 ударам в минуту и 0,35 ммоль/л по сравнению со сверстницами города Грозного.

Рис. 1 ‒ Изменение величины пульса и уровня сахара в крови студентов в условиях гор

 

Такие же результаты получили и другие авторы. По сообщению М.И.  Китаева [и др.] [4]. Длительное пребывание в разряженном воздухе, приводит к увеличению количества общего белка и к снижению глобулинов.

Ученые утверждают, что высота 3333 метра увеличивает величину общего белка в крови у кроликов на 6%, альбуминов – уменьшает на 12%, альфа- и бета-глобулинов – существенно не изменяет, гамма-глобулинов – повышает на 12%.

Вероятно, снижается концентрация альбуминов в крови подростков при воздействии недостатка кислорода во вдыхаемом воздухе в связи с нарушением белковообразовательной функции печени, а повышается уровень глобулинов – стимуляции иммунной системы.

По результатам своих экспериментов О.Г. Газенко [5] считает уменьшение количества альбуминов при гипоксии, как следствие воздействия гипоксического фактора, который снижает способность печени синтезировать белки.

Бельченкова Л.А. [6] утверждает, что рост количества гамма-глобулинов обусловлен усилением защитных функций организма к влиянию гипоксии.

По данным [7], чем ниже уровень кислорода в атмосферном воздухе, тем глубже вызываемые им изменения в функционировании всех органов и систем организма.

Переезд людей в условия дефицита кислорода в атмосферном воздухе сопровождается стимуляцией функциональной активности симпатических нервов.

Удлинение срока пребывания в этих условиях усиливает деятельность парасимпатической нервной системы.

Очевидно, при длительном дыхании воздухом со сниженным содержанием кислорода, происходит падение показателей пульса и глюкозы из-за роста возбудимости блуждающего нерва.

При длительном пребывании в условиях гипоксии ритм сердца снижается [8].

Низкий уровень гипоксии приводит к увеличению выработки инсулина поджелудочной железой, сообщат Б. Мессерли и Джон Д. Айвз [9].

На основании проведенных исследований нами установлено, что в условиях горной гипоксии уровень общего белка и глобулинов в сыворотке крови незначительно выше, а альбуминов, сахара и частота пульса – ниже, чем на равнине.

Список литературы / References

1. Агаджанян Н.А. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии / Н.А. Агаджанян, А.И. Елфимов. – М., 1986. – С. 45-67.
2. Анзоров В.А. Влияние кофеина на показатели кардио-респираторной системы студенток / В.А. Анзоров, З.А. Магомедова, М.О. Байтаев // Вестник Чеченского государственного университета. – Грозный, 2015. – №3 (19). – С. 83-88.
3. Динамические показатели внешнего дыхания у студентов ЧГУ после дозированной физической нагрузки / С.С. Абумуслимов [и др.] // Вестник Чеченского государственного университета. – Грозный, 2016. – №1 (21). – С. 23-27.
4. Фундаментальные аспекты адаптации к высокогорной гипоксии / М.И. Китаев [и др.]. – ЦАМЖ, 1997. – Т.З. – №1. – С. 109-118.
5. Физиология человека в условиях высокогорья: руководство по физиологии / под ред. О.Г. Газенко. – М.: Наука, 1987. – 520 с.
6. Бельченкова Л.А. Адаптация человека и животных к гипоксии разного происхождения / Л.А. Бельченкова // Соросовский образовательный журнал. – 2001. – Т.7. – №7. – С. 27-76.
7. Агаджанян Н.А. Горы и резистентность организма / Н.А. Агаджанян, М.М. Миррахимов. – М.: Наука, 1970. – 184 с.
8. Гипоксия и индивидуальные особенности реактивности / под ред. В.А. Березовского. – Киев, 1978. – С. 76-91.
9. Горы мира / под ред. Б. Мессерли и Дж.Д.Айвз // Глобальный приоритет. – М, 1999. – 430 с.

 Список литературы на английском языке / References in English

1. Agadzhanjan N.A. Funkcii organizma v uslovijah gipoksii i giperkapnii [Functions of an organism in the conditions of a hypoxia and a giperkapniya] / N.A. Agadzhanjan, A.I. Elfimov. – M., 1986. – S. 45-67. [in Russian]
2. Anzorov V.A. Vlijanie kofeina na pokazateli kardio-respiratornoj sistemy studentok [Influence of caffeine on indicators of cardiorespiratory system of students] / V.A. Anzorov, Z.A. Magomedova, M.O. Bajtaev // Vestnik Chechenskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Chechen state university]. ‒ Groznyj, 2015. – №3 (19). – S. 83-88. [in Russian]
3. Dinamicheskie pokazateli vneshnego dyhanija u studentov ChGU posle dozirovannoj fizicheskoj nagruzki [Dynamic indicators of external breath at students of ChGU after the dosed physical activity] / S.S. Abumuslimov [i dr.] // Vestnik Chechenskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Chechen state university]. ‒ Groznyj, 2016. – №1 (21). – S. 23-27. [in Russian]
4. Fundamental'nye aspekty adaptacii k vysokogornoj gipoksii [Fundamental aspects of adaptation to a mountain hypoxia] / M.I. Kitaev [i dr.]. – CAMZh, 1997. – T.Z. – №1. – S. 109-118. [in Russian]
5. Fiziologija cheloveka v uslovijah vysokogor'ja: Rukovodstvo po fiziologii [Human physiology in the conditions of highlands: A management on physiology] / pod red. O.G. Gazenko. – M.: Nauka, 1987. – 520 s. [in Russian]
6. Bel'chenkova L.A. Adaptacija cheloveka i zhivotnyh k gipoksii raznogo proishozhdenija [Adaptation of the person and animals to a hypoxia of a different origin] / L.A. Bel'chenkova // Sorosovskij obrazovatel'nyj zhurnal [Sorosovsky educational magazine]. – 2001. – T.7. – №7. – S. 27-76. [in Russian]
7. Agadzhanjan N.A. Gory i rezistentnost' organizma [Mountains and resistance of an organism] / N.A. Agadzhanjan, M.M. Mirrahimov. ‒ M.: Nauka, 1970. – 184 s. [in Russian]
8. Gipoksija i individual'nye osobennosti reaktivnosti [Hypoxia and specific features of reactivity] / pod red. V.A. Berezovskogo. – Kiev, 19 – S. 76-91. [in Russian]
9. Gory mira [Mountains of the world] / pod red. B. Messerli i Dzh.D. Ajvz // Global'nyj prioritet [Mountains of the world]. – M., 1999. – 430 s. [in Russian]