Применение питьевых минеральных вод при прогрессирующей резистентности к инсулину
Журнал: Восстановительные биотехнологии, профилактическая, цифровая и предиктивная медицина. 2025;2(2): 24‑30
Прочитано: 1221 раз
Как цитировать:
В основе патологической цепочки абдоминальное ожирение — метаболический синдром — сахарный диабет 2 типа лежит последовательное формирование и нарастание относительной инсулиновой недостаточности, которая количественно верифицируется индексом инсулинорезистентности HOMA [1]. Установлено, что резистентность к инсулину неспецифически связана с очень многими патологическими состояниями, и в первую очередь с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, в том числе летального характера [2—7]. Есть некоторые основания полагать, что одной из причин снижения чувствительности к инсулину является снижение продукции этого гормона в ранней фазе пищеварительного цикла [8, 9]. В то же время известно, что ранняя фаза секреции инсулина при пероральных нагрузках контролируется гастроинтестинальными гормонами, которые в большинстве своем оказывают инсулинотропное действие [10—12].
Таким образом, поиск методов воздействия на гастроинтестинальные и панкреатические гормоны, которые в той или иной степени могут реабилитировать секрецию инсулина в ранней фазе пищеварительного цикла, становится весьма актуальной проблемой, тем более что лекарственная медицина в силу ярко выраженного специфического действия фармпрепаратов не в состоянии «смоделировать» раннюю фазу секреции инсулина при пероральных нагрузках. Вместе с тем предложены принципиально иные методологические подходы к решению этой проблемы, которые основаны на стимуляции естественных физиологических реакций в пищеварительной системе природными факторами, в частности питьевыми минеральными водами [13].
Исследования убедительно подтверждают факт стимуляции минеральными водами ранней фазы секреции инсулина при пероральных нагрузках, однако выраженность этой реакции определяется физико-химическими особенностями воды и ее минерализацией, при этом несомненными лидерами в этом плане являются минеральные воды Северного Кавказа, особенно углекислые гидрокарбонатно-хлоридные воды средней минерализации [14—16].
В связи с этим представляет огромный научный и практический интерес изучение возможности применения питьевых минеральных вод не только для лечения заболеваний, ассоциированных с относительной инсулиновой недостаточностью, но и для их профилактики. Поскольку дебит минеральных вод, оказывающих мощное инсулинсулинотропное действие (Ессентуки №4 и №17), не позволяет их использовать в профилактических целях в рамках всей страны, целесообразно провести исследования с минеральными водами такового же типа, пусть и малоизученными, но более доступными (в том числе по цене) для широких слоев населения. Одной из таких вод может стать минеральная вода Нагутского месторождения №26 с минерализацией 4,0—7,0 г/л, в составе которой преобладают ионы натрия, калия, хлориды при наличии высокой концентрации углекислого газа и кремниевой кислоты. Ее дебит составляет 270 м3/сут, что гипотетически может позволить проводить курсовое воздействие в течение 3 нед 1 раз в год примерно 4—4,5 млн человек. Однако научные исследования этой минеральной воды в плане ее возможного инсулиностимулирующего действия до настоящего времени не проводились.
Цель исследования — изучить активность ранней фазы секреции инсулина у здоровых лиц, пациентов с абдоминальным ожирением, метаболическим синдромом и сахарным диабетом 2 типа и исследовать у них инсулинотропный эффект минеральной воды Нагутская-26 для оценки ее возможного профилактического потенциала в замедлении формирования инсулинорезистентности.
В исследовании приняли участие 80 человек (по 20 в каждой группе): здоровые лица с индексом массы тела (ИМТ) до 25,0 кг/м2, здоровые лица без соматической патологии, но с абдоминальным ожирением (ИМТ от 25,0 до 30,0 кг/м2), пациенты с верифицированными диагнозами «метаболический синдром» и «сахарный диабет 2 типа». Возраст всех испытуемых варьировал от 21 года до 45 лет и в среднем составил 34,7±0,31 года.
Всем пациентам дважды с интервалом 3—4 дня проводили пероральный глюкозотолерантный тест: 40 г глюкозы растворяли в 200 мл питьевой и минеральной воды. Кровь из вены отбирали до и через 10, 20, 30, 60, 90 и 120 мин после нагрузки и в ней определяли концентрацию инсулина иммуноферментным методом и глюкозы глюкозооксидазным методом. Расчетным способом вычисляли HOMA по общеизвестной методике [1], ИМТ и площадь под гликемической и инсулинемической кривой над исходным уровнем в ранней (0—20 мин) и поздней (30—120 мин) фазах глюкозотолерантного теста.
Статистический анализ включал описательную статистику в виде X±m, критерия различия Стьюдента (t), коэффициента корреляции Пирсона (r) и корреляционного отношения (η2).
На первом этапе исследования проанализирована величина HOMA у пациентов с широким диапазоном метаболических нарушений: от здорового человека до больных инсулиннезависимым сахарным диабетом (2-го типа). Установлено, что если у здоровых лиц его величина составила 2,08±0,14, то при наличии абдоминального ожирения — 3,92±0,21, метаболического синдрома — 6,88±0,40 и у пациентов с сахарным диабетом 2 типа — 9,44±0,57. Поскольку косвенным показателем нарушения обмена углеводов и липидов является ИМТ, то интересно проанализировать возможную корреляцию между ИМТ и HOMA. Так, у здоровых лиц с нормальной массой тела r=+0,39 (p>0,05), при алиментарном ожирении r=+0,48 (p<0,05), при метаболическом синдроме r=+0,60 (p<0,01) и при сахареном диабете 2 типа r=+0,71 (p<0,001).
Отметим еще один важный факт. Естественно, что у здоровых лиц не было каких-либо сопутствующих заболеваний, тогда как у пациентов с абдоминальным ожирением выявлена артериальная гипертензия (у 5 из 20), при метаболическом синдроме коморбидные патологические состояния характеризовались артериальной гипертензией (у 13 из 20), ишемической болезнью сердца (у 4 из 20), атеросклерозом (у 3 из 20). У пациентов с инсулиннезависимым сахарным диабетом обнаружена гипертоническая болезнь (у 18 из 20), диабетическая нейропатия (у 8 из 20), ишемическая болезнь сердца (у 5 из 20) а также эпизодически встречались нарушения функции пищеварительных органов, почек и т.п.
Несмотря на то что этот факт как будто бы не нуждается в статистическом подтверждении, тем не менее анализ связи между степенью повышения HOMA и выраженностью коморбидности у всех 80 испытуемых в настоящем исследовании выявил очень высокое значение корреляционного отношения (η2=0,92; p<0,00001).
Ранее в работах В.К. Фролкова и соавт. [9, 13, 15] установлена важная роль ранней фазы секреции инсулина в оптимизации гомеостаза гликемии при пероральных нагрузках, поэтому мы повторили исследования такого рода у наших пациентов, которым проведен пероральный глюкозотолерантный тест. При этом особое внимание уделялось разным фазам секреции инсулина и гликемической кривой. Установлено, что по мере нарастания метаболических нарушений имеет место прогрессирующее снижение поступления инсулина в кровь в первые минуты теста, при этом алиментарная гипергликемия, особенно во второй фазе теста, также последовательно увеличивалась (табл. 1, рис. 1). Так, по сравнению со здоровыми лицами при наличии абдоминального ожирения гиперинсулинемия в ранней фазе глюкозотолерантного теста снижалась на 24,6%, у пациентов с метаболическим синдромом — на 33,9%, а при сахарном диабете 2 типа — на 37,0%.
Таблица 1. Секреция инсулина и гомеостаз гликемии при проведении перорального глюкозотолерантного теста у пациентов в зависимости от степени относительной инсулиновой недостаточности
| Группа | Показатель | Исходный уровень | Время после перорального введения глюкозы, мин (прирост показателя, %) | ||||
| 10 | 20 | 30 | 60 | 120 | |||
| Здоровые лица (группа 1, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 4,13±0,11 | 4,82±0,17 (+16,7) | 5,34±0,21 (+29,3) | 5,52±0,24 (+33,7) | 5,10±0,20 (+23,5) | 4,36±0,15 (+5,6) |
| Инсулин, мкЕ/мл | 10,8±0,09 | 29,5±0,14 (+173) | 48,7±0,19 (+351) | 44,2±0,22 (+309) | 28,3±0,18 (+162) | 15,5±0,12 (+43,5) | |
| Соматически здоровые лица с абдоминальным ожирением (группа 2, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 4,92±0,171 | 6,04±0,221, 2 (+22,8) | 6,19±0,301 (+25,8) | 6,75±0,281 (+37,2) | 6,18±0,291 (+25,6) | 5,49±0,201 (+11,6) |
| Инсулин, мкЕ/мл | 20,7±0,141 | 31,2±0,231, 2 (+50,8) | 45,9±0,411 (+122) | 58,8±0,521 (+184) | 38,7±0,371 (+87,0) | 28,5±0,211 (+37,7) | |
| Лица с метаболическим синдромом (группа 3, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 6,02±0,211, 2 | 6,52±0,241, 2 (+8,3) | 6,74±0,331 (+12,0) | 7,60±0,481 (+26,2) | 8,19±0,501, 2 (+36,0) | 7,54±0,421, 2 (+25,2) |
| Инсулин, мкЕ/мл | 26,5±0,221, 2 | 33,9±0,282, 2 (+27,9) | 41,3±0,341 2 (+55,8) | 49,2±0,421, 2 (+85,7) | 61,3±0,581, 2 (+131) | 46,1±0,441, 2 (+74,0) | |
| Лица с сахарным диабетом 2 типа (группа 4, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 7,14±0,301, 2, 3 | 7,49±0,421, 2 (+4,9) | 8,10±0,461, 2, 3 (+13,5) | 8,94±0,591, 2 (+25,2) | 11,5±0,751, 2, 3 (+61,1) | 9,33±0,481, 2, 3 (+30,7)3 |
| Инсулин, мкЕ/мл | 30,3±0,271, 2, 3 | 34,2±0,341, 2 (+12,9) | 38,8±0,381, 2, 3 (+28,1) | 42,6±0,471, 2, 3 (+40,6) | 55,8±0,541, 2, 3 (+84,2) | 52,9±0,491, 2, 3 (+74,6) | |
Примечание. Надстрочными цифрами отмечены статистически значимые различия (при p<0,05) от показателей соответствующей группы пациентов.
Рис. 1. Интегральные характеристики гипергликемии и гиперинсулинемии в ранней и поздней фазах перорального глюкозотолерантного теста (глюкозу растворяли в питьевой воде).
На этом фоне отчетливо наблюдается увеличение гипергликемии в более поздней фазе теста у пациентов групп 2—4 соответственно на 38,9, 110,2 и 230,6%, что свидетельствует о значительном затруднении элиминации глюкозы из крови. Кстати, между скоростью поступления инсулина в кровь в ранней фазе перорального глюкозотолерантного теста и гипергликемической реакцией в поздней фазе теста выявлялась четкая отрицательная корреляция, показатели которой нарастали при увеличении степени метаболических нарушений. Если у здоровых лиц r=–0,46 (p<0,05), то при наличии абдоминального ожирения r=–0,59 (p<0,01), метаболического синдрома r=–0,64 (p<0,01) и сахарного диабета 2 типа r=–0,78 (p<0,001).
Полагаем, что эти факты убедительно подтверждают особую роль ранней фазы секреции инсулина в пищеварительном периоде в оптимизации метаболических реакций, в первую очередь углеводного обмена, а также подчеркивают предикторную значимость системных нарушений инсулиновой регуляции метаболизма в формировании коморбидных заболеваний.
Известно, что питьевые минеральные воды могут активировать раннюю фазу секреции инсулина за счет стимуляции секреции гастроинтестинальных инсулинотропных гормонов, однако в отношении минеральной воды Нагутская-26 такие исследования ранее не проводились. Поэтому на втором этапе нашего исследования изучена способность этой минеральной воды модифицировать секрецию инсулина в динамике перорального глюкозотолерантного теста (глюкозу растворяли в минеральной воде), проведено сравнение с ответной реакцией организма на глюкозу, растворенную в питьевой воде (табл. 2, рис. 2).
Таблица 2. Влияние минеральной воды на секрецию инсулина и гомеостаз гликемии при проведении перорального глюкозотолерантного теста у пациентов в зависимости от степени относительной инсулиновой недостаточности
| Группа | Показатели | Исходный уровень | Время после перорального введения глюкозы, мин (прирост или убыль показателя, %) | ||||
| 10 | 20 | 30 | 60 | 120 | |||
| Здоровые лица (группа 1, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 4,19±0,13 | 5,01±0,19 (+20,0) | 5,68±0,25 (+35,6) | 5,35±0,22 (+27,7) | 4,81±0,19 (+15,0) | 4,06±0,11 (–3,1) |
| Инсулин, мкЕ/мл | 12,5±0,10 | 42,9±0,20 (+243) | 63,4±0,42 (+407) | 47,0±0,26 (+276) | 31,2±0,20 (+150) | 10,1±0,07 (–19,1) | |
| Соматически здоровые лица с абдоминальным ожирением (группа 2, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 5,07±0,191 | 5,58±0,27 (+10,1) | 6,32±0,32 (+24,7) | 6,39±0,401 (+26,0) | 6,16±0,311 (+21,5) | 5,70±0,261 (+12,4) |
| Инсулин, мкЕ/мл | 19,6±0,181 | 45,8±0,251 (+134) | 55,1±0,331 (+181) | 52,7±0,311 (+169) | 40,2±0,261 (+105) | 25,3±0,211 (+29,1) | |
| Лица с метаболическим синдромом (группа 3, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 6,14±0,231 | 6,73±0,291, 2 (+9,6) | 7,00±0,351 (+14,0) | 7,60±0,461, 2 (+23,8) | 7,79±0,521, 2 (+26,9) | 7,35±0,391, 2 (+19,7) |
| Инсулин, мкЕ/мл | 24,8±0,271 | 38,2±0,411, 2 (+54,0) | 46,5±0,471, 2 (+87,5) | 50,8±0,521, 2 (+105) | 53,5±0,571, 2 (+116)2 | 44,2±0,431, 2 (+78,2) | |
| Лица с сахарным диабетом 2 типа (группа 4, n=20) | Глюкоза, ммоль/л | 7,34±0,351 | 7,99±0,411, 2, 3 (+8,9) | 8,27±0,421, 2, 3 (+12,7) | 8,94±0,551, 2 (+21,8) | 10,7±0,431, 2, 3 (+45,8) | 9,02±0,381, 2, 3 (+22,9) |
| Инсулин, мкЕ/мл | 29,4±0,291, 2 | 36,6±0,471, 2 (+24,5) | 43,8±0,791, 2, 3 (+49,0) | 53,5±0,841, 2, 3 (+82,0) | 51,2±0,881, 2, 3 (+74,1) | 44,0±0,731, 2 (+49,7) | |
Примечание. Надстрочными цифрами отмечены статистически значимые различия (при p<0,05) от показателей соответствующей группы пациентов.
Рис. 2. Влияние минеральной воды на интегральные характеристики гипергликемии и гиперинсулинемии в ранней и поздней фазах перорального глюкозотолерантного теста.
Цветные столбики — глюкозу растворяли в питьевой воде; белые столбики — глюкозу растворяли в минеральной воде.
Установлено, что инсулиностимулирующий эффект в ранней фазе пищеварительного цикла характерен и для исследуемой минеральной воды, однако выявлены и некоторые особенности в зависимости от степени нарушения обмена углеводов.
Во-первых, установлено, что минеральная вода оказывает некоторое гипергликемизирующее действие в ранней фазе глюкозотолерантного теста, которое по мере увеличения HOMA (у пациентов с абдоминальным ожирением, метаболическим синдромом и сахарным диабетом 2 типа) постепенно ослабевает.
Во-вторых, прием минеральной воды внутрь ускоряет элиминацию глюкозы из крови у всех пациентов, независимо от выраженности метаболических нарушений.
В-третьих, этот феномен однозначно обусловлен стимулирующим влиянием минеральной воды на раннюю фазу секреции инсулина, что подтверждается высокими и статистически значимыми величинами коэффициента корреляции между площадью инсулинемической кривой в ранней фазе теста и площадью гипергликемии на конечных этапах глюкозотолерантного теста: коэффициент корреляции варьировал от –0,51 до –0,64 (p<0,01).
В-четвертых, по мере нарастания величины HOMA стимулирующее действие минеральной воды на раннюю фазу секреции инсулина уменьшается.
В-пятых, на фоне приема минеральной воды в поздней фазе теста секретируется меньше инсулина, что свидетельствует о повышении чувствительности организма к этому гормону.
Есть некоторые основания полагать, что минеральная вода Нагутская-26 обладает значимым инсулиностимулирующим потенциалом, который можно использовать как с терапевтическими целями для коррекции нарушений обмена углеводов при инсулинорезистентности разной степени, так и для профилактики регресса чувствительности тканей к инсулину, предотвращения риска развития коморбидных заболеваний жизнеугрожающего характера. При этом биологическая активность этой минеральной воды по мере увеличения индекса инсулинорезистентности постепенно ослабевает, что свидетельствует о целесообразности ее применения в целях профилактики метаболических нарушений. Это предположение основано также на том, что ранее установлен выраженный неспецифический первично-профилактический эффект минеральных вод при их применении внутрь, подтвержденный как в экспериментальных, так и в клинических условиях [16], при этом основная роль в реализации этого эффекта принадлежит гормональной регуляции метаболических реакций [17].
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Фролков В.К.
Сбор и обработка материала — Исрафилов Р.Я.
Статистический анализ данных — Исрафилов Р.Я.
Написание текста — Исрафилов Р.Я.
Редактирование — Нагорнев С.Н.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Литература / References:
Подтверждение e-mail
На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.
Подтверждение e-mail
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.
