Ulyanovsk Medico-biological Journal

PHYSIOLOGY

Download  article

DOI 10.34014/2227-1848-2021-2-136-146

CHRONOEFFECT OF THE DIURNAL CORTISOL RHYTHM ON LIPID AND CARBOHYDRATE METABOLISM IN INDIAN AND LOCAL FIRST-YEAR STUDENTS OF MEDICAL UNIVERSITIES IN KYRGYZSTAN

A.A. Chonkoeva, I.P. Mukhamedova

International Higher School of Medicine, Bishkek, Kyrgyz Republic

 

Foreign students studying in Kyrgyzstan mainly come from Southeast Asia, and they have to adapt to living conditions in a new climatic (geographic), socio-cultural, and educational environment that is different from the previous one. Therefore, it is challenging to study the chronostructural characteristics of the hormonal regulation of lipid and carbohydrate metabolism in students, as these characteristics are main part of the metabolic balance.

The aim of the study is to determine chronostructural characteristics of lipid and carbohydrate metabolism regulation by adrenal cortex hormones in foreign and local 1st-year university students in Kyrgyzstan.

Materials and Methods. The study enrolled 120 students. The average age of Indian students (30 young women and 30 young men) was 19.45±0.24 years; the average age of local students (30 young women and 30 young men) was 18.50±0.25 years. The authors analyzed correlation of daily cortisol rhythm with lipoproteins and blood serum glucose indicators.

Results. The chronoeffects of evening cortisol (6 p.m.) and daily cortisol level influenced lipid blood fractions in students in both ethnic groups, however, with the opposite effect. In Indian students, cortisol chronoeffect was mainly resulted in accumulation of atherogenic fractions, while in local students – in utilization of such fractions. These opposite processes can be regarded as different phases of the same adaptive energy supply reorganization, when the body starts consuming energy from fatty acids, and activates cholesterol-dependent plastic processes with the photoperiod (autumn-winter) changes. The greatest influence on carbohydrate metabolism was exerted by the daily cortisol level and reactivity, i.e. the rate of change in its plasma concentration. As an additional energy substrate, the young women demonstrated stimulated glucose disposal and young men demonstrated glucose production. The reactivity of the diurnal cortisol rhythm was statistically significantly higher in foreign students, which indicates a reactive adaptive restructuring of regulatory mechanisms.

Keywords: students, lipoproteins, adaptation, cortisol, circadian rhythm.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

 

References

  1. Kubasov R.V. Gormonal'nye izmeneniya v otvet na ekstremal'nye faktory vneshney sredy [Hormonal changes connected with extreme environmental factors]. Vestnik RAMN. 2014; 9-10: 102–109 (in Russian).

  2. Selyatitskaya V.G. Glyukokortikoidnye gormony: ot protsessov adaptatsii k ekologicheskim faktoram Severa do metabolicheskikh narusheniy pri diabete [Glucocorticoid hormones: From adaptation processes to environmental factors of the North to metabolic disorders in diabetes]. Byulleten' SO RAMN. 2012; 32 (1): 13–19 (in Russian).

  3. Stepanova S.I. Bioritmologicheskie aspekty problemy adaptatsii [Biorhythmological aspects of adaptation problem]. Moscow: Nauka; 1986. 244 (in Russian).

  4. Wu A.N.B. Tietz Clinical guide to laboratory tests. 4-th ed. USA: W.B. Sounders Company; 2006. 1856.

  5. Ezhov M.V., Sergienko I.V., Aronov D.M. Diagnostika i korrektsiya narusheniy lipidnogo obmena s tsel'yu profilaktiki i lecheniya ateroskleroza [Diagnostics and remodelling of lipid metabolism disorders aimed at atherosclerosis prevention and treatment]. Ateroskleroz i dislipidemii. 2017; 3: 5–22 (in Russian).

  6. Kishkun A.A. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika [Clinical laboratory diagnostics]. Moscow; 2010. 976 (in Russian).

  7. McDonough A.K., Curtis J.R., Saag K.G. The epidemiology of glucocorticoid-associated adverse events. Current Opinion in Rheumatol. 2008; 20 (2): 131–137. Available at: http://dx.doi.org/10.1097/BOR.0b013e3282f51031 (accessed: March 3, 2021).

  8. Donahue R.P., Orchard T.J., Kulleer L.H., Drash A.L. Lipids and lipoproteins in young adult population. American Journal of Epidemiol. 1985; 240: 458–467.

  9. Atger V., Leclerc T., Cambillau M., Guillemain R., Marti C., Moatti N., Girard A. Elevated high density lipoprotein concentrations in heart transplant recipients are related to impaired plasma cholesterol ester transfer and hepatic lipase activity. Atherosclerosis. 1993; 103 (1): 29–41. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/0021-9150(93)90037 (accessed: March 3, 2021).

  10. Fedina R.G., Pustovertova M.G., Usova A.V., Marinkin I.O., Pakhomova Yu.V. Vliyanie faz menstrual'nogo tsikla na sostoyanie gipotalamo-gipofizarno-nadpochechnikovoy sistemy u prakticheski zdorovykh zhenshchin goroda Novosibirska [Influence of the menstrual cycle phases on hypothalamic-pituitary-adrenal system in practically healthy women in Novosibirsk]. Meditsina i obrazovanie v Sibiri (setevoe nauch. izdanie NGMU). 2011; 6. Available at: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/pdf.php?id=557 (accessed: March 3, 2021).

  11. Chrousos G.P. Interactions between the hepatolamic-pituitary-adrenal axis and the female reproductive system: clinical implications. Annals of Internal Medicine. 1998; 129: 229–240.

  12. Brindley D.N., Salter A.M. Hormonal regulation of the hepatic low density lipoprotein receptor and the catabolism of the low density lipoproteins: Relationship with the secretion of very low density lipoproteins. Progress Lipid Research. 1991; 30: 349–360.

  13. Kamba A., Daimon M., Murakami H., Otaka H., Matsuki K., Sato E., Tanabe J., Takayasu S., Matsuhashi Y., Yanagimachi M., Terui K., Kageyama K., Tokuda I., Takahashi I., Nakaii S. Association between Higher Serum Cortisol Levels and decreased Insulin Secretion in a General Population. PLoS One. 2016; 1. Available at: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0166077 (accessed: March 3, 2021).

  14. Cusin I., Rouru J., Rohner-Jeanrenaud F. Intracerebroventricular glucocorticoid infusion in normal rats: induction of parasympathetic-mediated obesity and insulin resistance. Obesity Research. 2001; 7 (7): 401–406.

  15. Bichkaeva F.A., Boyko E.R. Fiziologicheskie osobennosti lipidnogo, uglevodnogo i belkovogo obmenov u zhiteley yuzhnykh rayonov Arkhangel'skoy oblasti [Physiological characteristics of lipid, carbohydrate and protein metabolism in residents of the southern districts of Arkhangelsk region]. Ekologiya cheloveka. 2006; 3: 29–35 (in Russian).

Received 31 March 2021; accepted 18 May 2021.

 

Information about the authors

Chonkoeva Aygul' Asanbekovna, Candidate of Sciences (Biology), vice Associate Professor, Chair of Basic Disciplines, International Higher School of Medicine. 720054, Kyrgyzstan, Bishkek, Intergel'po St., 1F; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7760-2785

Mukhamedova Irina Petrovna, Candidate of Sciences (Biology), Associate Professor, Chair of Basic Disciplines, International Higher School of Medicine. 720054, Kyrgyzstan, Bishkek, Intergel'po St., 1F; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9131-3536

 

For citation

Chonkoeva A.A., Mukhamedova I.P. Khronoeffekty dnevnogo ritma kortizola na lipidnyy i uglevodnyy obmeny u indiyskikh i mestnykh studentov I kursa meditsinskikh vuzov Kyrgyzstana [Chronoeffect of the diurnal cortisol rhythm on lipid and carbohydrate metabolism in Indian and local first-year students of medical universities in Kyrgyzstan]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2021; 2: 136–146. DOI: 10.34014/2227-1848-2021-2-136-146 (in Russian).

 

Скачать статью

УДК 612.018:612.122;612.123

DOI 10.34014/2227-1848-2021-2-136-146

ХРОНОЭФФЕКТЫ ДНЕВНОГО РИТМА КОРТИЗОЛА НА ЛИПИДНЫЙ И УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕНЫ У ИНДИЙСКИХ И МЕСТНЫХ СТУДЕНТОВ I КУРСА МЕДИЦИНСКИХ ВУЗОВ КЫРГЫЗСТАНА

А.А. Чонкоева, И.П. Мухамедова

Международная высшая школа медицины, г. Бишкек, Кыргызская Республика

 

Иностранные студенты, обучающиеся в Кыргызстане, в основном прибывают из стран Юго-Восточной Азии, и им предстоит адаптироваться к условиям жизни в новой климатической (географической), социокультурной, образовательной среде, отличной от прежней. Поэтому вызывает интерес исследование у студентов хроноструктурных особенностей гормональной регуляции липидного и углеводного обменов как основной части метаболического баланса организма.

Цель: определение хроноструктурных особенностей регуляции липидного и углеводного обменов гормонами коркового слоя надпочечников у иностранных и местных студентов на начальном этапе обучения в вузах Кыргызстана.

Материалы и методы. В исследование были включены 120 студентов. Средний возраст индийских студентов (30 девушек, 30 юношей) составил 19,45±0,24 года; местных студентов (30 девушек, 30 юношей) – 18,50±0,25 года. Проанализированы корреляционные связи показателей дневного ритма кортизола с липопротеинами и глюкозой сыворотки крови.

Результаты. Хроноэффекты вечернего кортизола (1800) и суточная масса кортизола были наиболее значительными на липидных фракциях крови студентов в обеих этнических группах с противоположным действием. У индийских студентов все хроноэффекты кортизола были преимущественно направлены на накопление атерогенных фракций, у местных – на их утилизацию. Эти противоположные процессы можно расценивать как разные фазы одной и той же адаптационной перестройки организма в энергообеспечении при переходе на богатые жирными кислотами источники энергии, а также в активации холестеринзависимых пластических процессов в условиях измененного фотопериода (осень-зима). Наибольшее влияние на углеводный обмен оказывали дневная масса кортизола и реактивность – скорость изменения его концентрации в плазме, под влиянием которых у девушек наблюдалось стимулирование утилизации глюкозы, а у юношей – продукция глюкозы в качестве дополнительного энергетического субстрата. Реактивность дневного ритма кортизола была статистически значимо выше у иностранных студентов, что свидетельствует о реактивной адаптационной перестройке механизмов регуляции.

Ключевые слова: студенты, липопротеины, адаптация, кортизол, суточный ритм.

 

Литература

  1. Кубасов Р.В. Гормональные изменения в ответ на экстремальные факторы внешней среды. Вестник РАМН. 2014; 9-10: 102–109.

  2. Селятицкая В.Г. Глюкокортикоидные гормоны: от процессов адаптации к экологическим факторам Севера до метаболических нарушений при диабете. Бюллетень СО РАМН. 2012; 32 (1): 13–19.

  3. Степанова С.И. Биоритмологические аспекты проблемы адаптации. М.: Наука; 1986. 244.

  4. Wu A.N.B. Tietz Clinical guide to laboratory tests. 4-th ed. USA: W.B. Sounders Company; 2006. 1856.

  5. Ежов М.В., Сергиенко И.В., Аронов Д.М. Диагностика и коррекция нарушений липидного обмена с целью профилактики и лечения атеросклероза. Атеросклероз и дислипидемии. 2017; 3: 5–22.

  6. Кишкун А.А. Клиническая лабораторная диагностика. М.; 2010. 976.

  7. McDonough A.K., Curtis J.R., Saag K.G. The epidemiology of glucocorticoid-associated adverse events. Current Opinion in Rheumatol. 2008; 20 (2): 131–137. URL: http://dx.doi.org/10.1097/BOR.0b013e 3282f51031 (дата обращения: 3.03.2021).

  8. Donahue R.P., Orchard T.J., Kulleer L.H., Drash A.L. Lipids and lipoproteins in young adult population. American Journal of Epidemiol. 1985; 240: 458–467.

  9. Atger V., Leclerc T., Cambillau M., Guillemain R., Marti C., Moatti N., Girard A. Elevated high density lipoprotein concentrations in heart transplant recipients are related to impaired plasma cholesterol ester transfer and hepatic lipase activity. Atherosclerosis. 1993; 103 (1): 29–41. URL: http://dx.doi.org/10.1016/0021-9150(93)90037 (дата обращения: 3.03.2021).

  10. Федина Р.Г., Пустовертова М.Г., Усова А.В., Маринкин И.О., Пахомова Ю.В. Влияние фаз менструального цикла на состояние гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы у практически здоровых женщин города Новосибирска. Медицина и образование в Сибири (сетевое науч. издание НГМУ). 2011; 6. URL: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/pdf.php?id=557 (дата обращения: 3.03.2021).

  11. Chrousos G.P. Interactions between the hepatolamic-pituitary-adrenal axis and the female reproductive system: clinical implications. Annals of Internal Medicine. 1998; 129: 229–240.

  12. Brindley D.N., Salter A.M. Hormonal regulation of the hepatic low density lipoprotein receptor and the catabolism of the low density lipoproteins: Relationship with the secretion of very low density lipoproteins. Progress Lipid Research. 1991; 30: 349–360.

  13. Kamba A., Daimon M., Murakami H., Otaka H., Matsuki K., Sato E., Tanabe J., Takayasu S., Matsuhashi Y., Yanagimachi M., Terui K., Kageyama K., Tokuda I., Takahashi I., Nakaii S. Association between Higher Serum Cortisol Levels and decreased Insulin Secretion in a General Population. PLoS One. 2016; 1. URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0166077 (дата обращения: 3.03.2021).

  14. Cusin I., Rouru J., Rohner-Jeanrenaud F. Intracerebroventricular glucocorticoid infusion in normal rats: induction of parasympathetic-mediated obesity and insulin resistance. Obesity Research. 2001; 7 (7): 401–406.

  15. Бичкаева Ф.А., Бойко Е.Р. Физиологические особенности липидного, углеводного и белкового обменов у жителей южных районов Архангельской области. Экология человека. 2006; 3: 29–35.

Поступила в редакцию 31.03.2021; принята 18.05.2021.

 

Авторский коллектив

Чонкоева Айгуль Асанбековна – кандидат биологических наук, и.о. доцента кафедры базисных дисциплин, Международная высшая школа медицины. 720054, Кыргызстан, г. Бишкек, ул. Интергельпо, 1Ф; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-7760-2785

Мухамедова Ирина Петровна – кандидат биологических наук, доцент кафедры базисных дисциплин, Международная высшая школа медицины. 720054, Кыргызстан, г. Бишкек, ул. Интергельпо, 1Ф; e-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9131-3536

 

Образец цитирования

Чонкоева А.А., Мухамедова И.П. Хроноэффекты дневного ритма кортизола на липидный и углеводный обмены у индийских и местных студентов I курса медицинских вузов Кыргызстана. Ульяновский медико-биологический журнал. 2021; 2: 136–146. DOI: 10.34014/2227-1848-2021-2-136-146.