Поджелудочная железа с возрастом

Одним из важных звеньев в системе обеспечения гомеостаза на поздних этапах онтогенеза являются механизмы гормональной регуляции.

Современные представления о регулировании жизненных процессов убедительно обосновывают необходимость системного подхода для анализа любых изменений обмена и функций.

Понятие «инсулиновая обеспеченность» отражает именно системный подход к анализу участия инсулина в регуляции метаболизма и функций организма.

«Инсулиновая обеспеченность» включает в себя:

а) количество инсулина в крови и формы его связей;

б) биологическую активность гормона;

в) реакцию инсулоцитов на нервные и гуморальные стимулы;

г) особенности реакций тканей да действие инсулина;

д) взаимные влияния метаболических сдвигов, вызываемых инсулином.

Необходимо также подчеркнуть, что изучение возрастных особенностей инсулиновой обеспеченности должно базироваться на 2 основных биологических категориях — адаптации и регуляции. Это дает возможность понять не только «как», но и «почему» изменяется при старении эта сложная система. Одним из наиболее ярких проявлений этих изменений является значительное увеличение заболеваемости диабетом с возрастом (Ефимов и др., 1973; Duncan, 1976). Очевидно, что столь высокая заболеваемость обусловлена нарушением гомеостаза глюкозы в старости.

Толерантность к углеводам при старении

Прогрессивное снижение толерантности к глюкозе с возрастом отмечено давно (Spense, 1921) и подтверждено огромным количеством клинических и экспериментальных исследований. Частота сниженной толерантности к углеводам нарастает с увеличением возраста.

Так, по данным Балодимас (Balodimas,. 1967), распространение нарушений толерантности к глюкозе в возрасте 45—54 лет составило 23 %, 55—64 — 36 %, 65—74 — 43 %. В исследованиях Коркушко и Орлова (1974) показано, что среди людей пожилого возраста толерантность к глюкозе снижена в 70%, а в группе лиц старческого возраста — в 85% случаев.

Если сам факт снижения толерантности к углеводам при старении не вызывает сомнения, то трактовка биологической целесообразности этого явления представляется дискутабельной. Так, Крецяну и Хуржуй (1972) считают, что повышение гликемии у пожилых людей является физиологическим и свидетельствует об адаптации регуляторных механизмов к новому уровню обмена.

Исходя из физиологичности снижения толерантности к глюкозе в старости, предлагаются возрастные поправки в стандартные критерии диагностики сахарного диабета (Burch, O’Meallie, 1967). Существует и другая точка зрения, согласно которой возрастное снижение толерантности к глюкозе рассматривается как следствие нарастания частоты скрытых диабетических нарушений среди лиц старшего возраста (O’Sullivan, Mahn, 1971).

Дильман и Остроумова (1973), исходя из положения о том, что диабет является примером возрастной патологии, возрастные изменения толерантности к глюкозе рассматривают как преддиабет. Васюкова и сотр. (1979), обследовав 120 людей в возрасте от 60 до 85 лет, лишь в 17% случаев обнаружили измененную толерантность к глюкозе.

В то же время у ряда лиц с нарушенной толерантностью к углеводам обнаружены признаки диабетической ангиопатии сосудов кожи. На основании полученных данных делается вывод о том, что снижение толерантности к глюкозе в старости в большинстве случаев отражает паталогию углеводного обмена.

При обсуждении этого вопроса интерес представляют данные о бимодальном распределении в уровнях гликемии после нагрузки глюкозой у лиц старше 50 лет (Bennet, 1969; Zimmet, Whitehouse, 1979). В исследованиях Кульчицкого и Орлова (1977) показано, что среди здоровых людей пожилого возраста можно выделить 2 самостоятельные группы с различной степенью изменения толерантности к глюкозе.

Первая группа — пожилые люди с нормальной толерантностью, сопоставимой с показателями у молодых людей. Вторая — с отчетливым снижением толерантности к глюкозе. В свою очередь показатели уровней гликемии во второй группе значительно отличаются от таковых у больных сахарным диабетом (рис. 77).

Рис. 77. Уровень гликемии у людей разного возраста с различной толерантностью к глюкозе (Кульчицкий, Орлов, 1977; с изменениями).

По оси ординат — концентрация глюкозы в крови, ммоль/л; по оси абсцисс — время, мин. 1 — люди 20—30 лет; 2 — люди 60—75 лет с нормальной толерантностью к глюкозе; 3 — люди 60—75 лет с нарушенной толерантностью к глюкозе; 4 — люди 60 — 75 лет, больные диабетом.

Все эти группы отличаются и уровнями инсулинемии. Следует, однако, отметить, что у людей пожилого возраста с нормальной толерантностью к глюкозе наблюдаются более высокие абсолютные величины гликемии и суммарного подъема глюкозы, чем у людей молодого возраста.

Таким образом, можно полагать, что снижение толерантности к углеводам с возрастом, являясь процессом широко распространенным, проявляется с разной интенсивностью. Вследствие этого речь может идти о разных типах возрастных изменений толерантности к углеводам — оптимальном и прогрессивно нарушающемся, переходящем в диабет.

В связи с этим интересно отметить, что у людей старше 80 лет наблюдается, как правило, хорошая толерантность к углеводам (Vinick, Jackson, 1970). Можно полагать, что до этого возраста доживают люди с мало нарушенной толерантностью к глюкозе. Следовательно, нарушения инсулиновой обеспеченности могут являться одним из факторов, ограничивающих продолжительность жизни.

Содержание инсулина и его активность в крови

Наиболее логичным объяснением бесспорного факта снижения толерантности к углеводам с возрастом является предположение о падении уровня инсулина в крови (Crockford et al., 1966; Coddling et al., 1975). Наряду с этим существует большое число работ, в которых показано повышение с возрастом уровня инсулина у людей (обзор: Reaven, 1977) и экспериментальных животных (Lewis, Wexler, 1974; Валуева и др., 1976).

К настоящему времени можно считать общепринятым положение о том, что как у пожилых людей, так и у больных возрастзависимым диабетом существует высокое содержание инсулина в крови. Это свидетельствует о том, что абсолютная недостаточность содержания этого гормона не играет ведущей роли в развитии нарушений толерантности к глюкозе в старости.

Более того, именно у пожилых людей с нарушенной толерантностью к углеводам отмечается наиболее высокое содержание инсулина (Кульчицкий, Орлов, 1977; Grepaldi, 1978). В свете вышеизложенного очевидно, что количество инсулина не может отражать его биологической эффективности. Показателем последней является общая инсулиновая активность крови.

В большинстве работ приводятся сведения о снижении с возрастом общей инсулиновой активности крови, хотя имеются и противоположные данные (Гацко, 1975). В то же время наибольшую информацию о состоянии инсулиновой обеспеченности организма дает сочетанное изучение содержания инсулина в крови и его биологической активности.

Подобный подход позволил установить, что в старости на фоне роста количества гормона в крови отмечается снижение его биологической активности (Фролькис и др., 1971, 1972; Валуева и др., 1976). Имеющиеся данные позволяют считать, что с возрастом развивается относительная инсулиновая недостаточность, обусловленная снижением биологической активности инсулина. Поэтому центральным является вопрос о причинах расхождения между содержанием гормона и его эффективностью. Надо полагать, что это может быть обусловлено рядом факторов.



К ним могут относиться:

1) нарастание активности и (или) содержания контринсулярных факторов;

2) подавление биологической активности инсулина веществами, появляющимися в крови;

3) увеличение содержания проинсулина, обладающего низкой биологической активностью;

4) накопление антител к инсулину;

5) изменение (снижение) чувствительности периферических тканей к гормону.

Антагонистами инсулина являются вещества, которые способны либо непосредственно подавлять действие инсулина или разрушать его молекулу, либо оказывать противоположное инсулину метаболическое действие. Среди возможных антагонистов и ингибиторов инсулина следует указать на синальбумин, в-липопротеиды, свободные жирные кислоты (СЖК), синтез соматотропного гормона (СТГ), кортикостероиды, катехоламины, глюкагон и др. (Ляшко, Древаль, 1973).

Возрастные изменения содержания этих веществ в крови неоднозначны. Имеются данные, что в старости растет содержание СТГ (Васюкова и др., 1979), увеличивается концентрация в-липопротеидов и СЖК (Богацкая, 1973), несколько растет уровень адреналина (Воронков, 1972), нарастает количество а-клеток, продуцирующих глюкагон (Кронрод, 1964). В то же время, согласно сообщению Crepaldi (1978), базальный уровень глюкагона и синтез соматотропного гормона и их ответ на инсулин с возрастом не меняются.

Не исключено, что снижение инсулиновой активности крови при повышении уровня иммунореактивного инсулина (ИРИ) может быть в какой-то степени обусловлено ростом содержания проинсулина. Показано, что с возрастом увеличивается количество проинсулина при оральной нагрузке глюкозой у людей с нормальной толерантностью к углеводам (Duckworth, Kitabchi, 1972).

Имеются также некоторые данные о возможности роста аутоантител к инсулину в старости (Walford, 1972). Однако в детальных исследованиях Зайченко (1977) ставится под сомнение роль аутоантител в механизмах ингибирования инсулиновой активности в старости.

Таким образом, есть основания полагать, что снижение инсулиновой активности крови в условиях роста содержания гормона в старости является результатом действия комплекса факторов, приводящих к ингибированию биологической эффективности инсулина. Об этом свидетельствуют следующие исследования. С помощью ионообменных смол из крови выделяли свободный инсулин в «чистом» виде.

У взрослых животных (крыс) активность выделенного «чистого» инсулина такая же, как и активность этой фракции в составе крови. У старых крыс она в 6 раз превышает активность свободного инсулина крови. Следовательно, снижение активности гормона обусловлено какими-то ингибиторами, содержащимися в крови старых животных, и которые отделяются при прохождении через ионообменные смолы (Фролькис и др., 1971).

Показано также, что инсулин, добавленный в кровк старых крыс, вызывает менее выраженные метаболические и функциональные эффекты (Потапенко, Парамонова, 1977). Обсуждая эти данные, необходимо учитывать наличие 2 биологически активных форм гормона — свободной и связанной. Свободный (реагирующий с антителами, иммунореактивный) инсулин реализует свои эффекты в жировой и мышечной тканях, связанный — оказывает влияние лишь на жировую ткань (Старосельцева, 1976).

В старости растет содержание обеих форм гормона, но действие контринсулярных факторов направлено в основном на свободный инсулин. В этих условиях может сохраняться влияние гормона на метаболизм жировой ткани при недостаточности его действия на мышечную.

Следует также учитывать, что для проявления липогенетического действия инсулина требуются меньшие его концентрации, чем для эффективного влияния на мышечную ткань (Katzen, 1967). Таким образом, с возрастом растет концентрация инсулина в крови, что является приспособительной реакцией, направленной на поддержание в крови высокого уровня малоактивного гормона.

Н.И. Аринчин, И.А. Аршавский, Г.Д. Бердышев, Н.С. Верхратский, В.М. Дильман, А.И. Зотин, Н.Б. Маньковский, В.Н. Никитин, Б.В. Пугач, В.В. Фролькис, Д.Ф. Чеботарев, Н.М. Эмануэль