Метаболизм жира и глюкозы при приеме пищи и натощак у пациентов с низкой массой скелетных мышц

Дизайн. Это проспективное исследование методом случай-контроль, изучающее метаболизм жиров и глюкозы у пациентов с низкой мышечной массой во время длительного голодания, сравнивая результаты с результатами, полученными у здоровых людей.

Параметр. Все дети были госпитализированы в отделение педиатрии и подростковой медицины Ригсхоспиталь, а все взрослые субъекты были госпитализированы в отделение неврологии Ригсхоспиталь в 16:00 на 24-часовой период голодания.

Протокол. Протокол состоял из двух посещений. Предэкспериментальный визит и ознакомительный визит.

Предэкспериментальный визит. Общая мышечная масса, представленная как безжировая масса тела (LBM), измерялась с помощью DEXA-сканирования. Кроме того, предэкспериментальная подготовка включала в себя то, что все испытуемые были проинструктированы следовать национальным рекомендациям по питанию со здоровой диетой, состоящей из менее 30% жира, белка с низким содержанием жира, длинноцепочечных углеводов и минимизировать потребление сахара за три дня до исследования.

Учебный визит. Пациентов госпитализировали в 16:00 для установки внутривенного катетера и стандартного ужина в 17:00. Были установлены два венозных катетера, один в локтевую вену (для инфузии стабильных изотопов) и один в дистальную головную вену (для забора крови). Грелка, закрывающая кисть и дистальный отдел предплечья, обеспечивала шунтирование артериальной крови в вены для получения артериализованной крови. Подготовленная инфузия с постоянной скоростью [U-13C]-пальмитата (0,0026 мг кг-1 мин-1, предварительно введенная болюсом 0,085 мг кг-1 NaH13CO3) и [D2]-глюкозы (0,0728 мг кг-1 мин-1 , обработанный болюсным введением 3,203 мг кг-1 D2-глюкозы), доставляли с помощью насоса Gemini PC2 (IMED, Сан-Диего, Калифорния). Приготовление трассеров и расчеты трассеров выполняли, как описано.

Пробы крови и воздуха собирали непосредственно перед началом введения стабильных изотопов и повторно через 2, 10, 14, 16, 18, 20, 22 и 24 часа голодания (рис. 1). Измерения газообмена (непрямая калориметрия) проводили с помощью метаболической тележки (Cosmed Quark b2; Cosmed Srl., Милан, Италия). В те же моменты времени выдыхаемый воздух собирали в 15-литровый мешок Дугласа (Hans Rudolph, Канзас-Сити, Миссури, США), а образцы объемом 10 мл переносили в вакуумные пробирки (Vacutainer, BD, Франклин Лейкс, Нью-Джерси, США) для 13СО2 анализ.

Уровень глюкозы в крови контролировали непрерывно во все моменты времени забора крови и каждый третий час в течение ночи у пациентов. Если у испытуемых появлялись симптомы гипогликемии (усталость, головокружение, тошнота), немедленно измеряли уровень сахара в крови. Период голодания длился 24 часа или до появления признаков гипогликемии, как указано выше, или уровня глюкозы в крови ниже 3,0 ммоль/л. Пациенты получали внутривенно болюс 10% глюкозы в зависимости от веса, если возникали признаки гипогликемии.

Анализы образцов крови и просроченного 13CO2. Венозную кровь переносили в охлажденные пробирки с ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислотой) (0,33 М, 10 мкл/мл) и вращали при 4000 об/мин в течение 10 минут. Плазму распределяли по пробиркам Эппендорфа, немедленно замораживали на сухом льду и хранили при -80°С до проведения анализа. Анализы инсулина и глюкагона в плазме проводились в отделении клинической биохимии Ригшоспиталет, Копенгаген, Дания (Cobas 8000, Roche, Rotkreuz Switzerland). Свободные жирные кислоты и катехоламины плазмы анализировали спектрофотометрически (Multiskan GO, Thermo Scientific, SkanIt™ Software, Thermo Fisher Scientific Inc., США). Пальмитат плазмы, β-гидроксибутурат, ацетоацетат, пируват, глицерин и аминокислоты, а также обогащение дыхания 13CO2 анализировали с помощью газовой хроматографии с изотопным соотношением и масс-спектрометрией (Thermo Finnigan MAT GmbH, Бремен, Германия). Обогащение изотопными индикаторами определяли с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (Thermo Finnigan MAT GmbH, Бремен, Германия).

Глюкозу и лактат анализировали на (ABL 700) сразу после забора крови.

Уравнение Шофилда использовалось для расчета ожидаемой скорости основного обмена для детей: мужчины 10-17 лет: (17,7 х вес+657+105) и девочки 10-17 лет: (13,4 х вес+692+112) и результаты сравнивали со скоростью метаболизма в покое (RMR), измеренной с помощью непрямой калориметрии, как описано выше, в конце исследования, когда пациенты отдыхали и голодали более 8 часов.