CC BY
91
УДК 577.118 (571)
Горбачев А.Л.1, Похилюк Н.В.2
1Северо-Восточный государственный университет Магадан, Россия 2МСЧ МВД России по Магаданской области E-mail: [email protected]
ЭЛЕМЕНТНЫЙ СТАТУС АБОРИГЕННЫХ ЭТНОСОВ СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ
Цель работы - исследование межэтнических особенностей элементного статуса аборигенных групп Северо-Востока России и установление основного фактора обеспечения минерального обмена.
Представлены результаты исследования уровня микроэлементов у аборигенных групп Северо-Востока России - коряков, чукчей, эвенов. Элементный статус оценивали путем определения элементов в волосах методами атомно-эмиссионной и масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой в Центре Биотической медицины (г. Москва).
Определено содержание 25 химических элементов: алюминий, мышьяк, бор, бериллий, кальций, кадмий, кобальт, хром, медь, железо, ртуть, йод, калий, литий, магний, марганец, натрий, никель, фосфор, свинец, селен, кремний, олово, ванадий, цинк. Статистическая обработка результатов проведена с использованием программы «Statistica 6.0». Для анализа взята часть элементов, имеющих достоверные межгрупповые отличия (р<0,05).
Показаны отклонения у аборигенных жителей некоторых элементов относительно референтных величин. У эвенов снижено содержание I, у коряков - Cr, I, у чукчей - K, Na, Cr, I. У эвенов повышено содержание Na и K. Рассмотрены возможные последствия дефицита и избытка биоэлементов в организме аборигенных жителей.
В группе эвенов по сравнению с чукчами отмечено более высокое содержание Na, K, Fe, I, Cr. В группе коряков относительно эвенов и чукчей выявлено более низкое содержание Cu, Si.
Общими элементами в этнической группе «коряки-чукчи» являются Na, K, Fe, I, Cr. Группу «чукчи-эвены» объединяют Cu и Si. Содержание большинства исследованных элементов сопоставимо у коряков и чукчей, и достоверно отличаются от их показателей у эвенов. Выдвинуто предположение, что черты минерального обмена у аборигенных этносов Северо-Востока России являются генетически обусловленными.
Ключевые слова: коренные малочисленные народы Севера, элементный статус, адаптация.
Химические элементы являются связующим звеном между косной природой и биосферой, и в этом смысле биохимические параметры живых организмов является производными от геохимического окружения. На сегодняшний день учение о биологической роли химических элементов является прогрессивно развивающимся направлением медико-биологической науки [17], [18]. Элементный статус человека определяется как биогеохимической средой, так и эколого-социальными факторами. Доказана связь между обеспеченностью организма человека макро- и микроэлементами и основными демографическими показателями населения [5]. Известно, что дисбаланс химических элементов во внутренней среде человека приводит к дисфункции гормонально-ферментных систем и развитию микроэлементозов, что нарушает индивидуальное и популяционное здоровье.
Микроэлементный состав организма не только отражает геохимический фон, но и является отличительной особенностью вида. По мнению академика А.П. Авцына [1], это до-
стигается физиологией вида - избирательными процессами поглощения, концентрации и элиминации определенных химических элементов, что является генетически детерминированным механизмом минерального обмена. Это положение в отношении человека может быть применимо к элементному статусу аборигенных жителей Севера, которые на протяжении длительного исторического времени развивались изолировано от западной цивилизации. Минеральный обмен аборигенов Севера, сформированный в определенных биогеохимических зонах, был относительно стабилен и не подвергался влияниям эколого-социальных факторов.
Принято считать, что морфо-функцио-нальные характеристики аборигенов Севера являются адекватными природным условиям, а популяция коренных жителей Севера генетически адаптирована к природно-климатическому окружению. Однако с началом промышленного освоения северных территорий аборигенное население испытало негативное воздействие техногенных и социальных факторов, что приве-
ло к нарушению функциональных параметров организма и отразилось на состоянии здоровья северных этносов. В последние десятилетия показатели заболеваемости коренных жителей Севера по многим параметрам превышают таковые у приезжих жителей [14]. Весомыми эколого-социальными факторами, приводящими к подрыву здоровья аборигенов Севера, являются загрязнение среды проживания, а также нарушение структуры и качества питания, что является причиной авитаминозов и дефицита жизненно важных микроэлементов или избытка токсических элементов.
На территории Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации проживают 40 групп коренных малочисленных народов, представляющих собой самостоятельные этнические общности [21]. При этом следует иметь в виду, что современные северные народы имеют различные этнические корни и проживают на территориях традиционного расселения разное историческое время. С точки зрения этногенеза, народы севера являются гетерогенными популяциями не только по этно-культурной идентичности, но и по морфо-функциональному адаптивному статусу, включая и показатели минерального обмена. В литературе имеются сведения об этнических различиях физиологических констант человека в целом [4], и минерального обмена, в частности [7], [16].
Ранее нами проведен анализ элементного статуса аборигенных жителей Азиатского, Сибирского и Европейского Севера России, а также Севера Европы [9], [25]. Показано, что общим элементным признаком для аборигенных групп разных географически территорий является статус железа. Независимо от места проживания аборигенов, у них не выявлено низких показателей железа, предполагающих железодефицитные состояния. Кроме железа у северных этносов, проживающих в различных регионах (Таймыр, Чукотка, Гренландия), отмечен дисбаланс в крови одних и тех же элементов: меди, цинка, свинца. Обозначенные особенности микроэлементного профиля аборигенов Севера указывают на действие генетических механизмов минерального обмена, доминантных по отношению к биогеохимической среде.
В то же время исследования элементного статуса чукчей и эскимосов, проживающих в одних районах Чукотки, установили сходство изучаемых групп по комплексу микроэлементов [24], что свидетельствует о приоритетной роли социально-экологической (биогеохимической) среды в определении элементного статуса различных этносов.
В связи с вышесказанным представилось актуальным исследовать элементный статус различных этнических групп аборигенов Севера, проживающих в пределах одной биогеохимической зоны. Объектом исследования явились группы палеоазиатов Северо-Востока России (Магаданская область, Чукотка) - эвены коряки, чукчи. Эти северные народы, с одной стороны, роднит общая биогеохимическая территория проживания, а с другой - они отличаются этногенезом, что предполагает их морфо-функциональную дифференцировку и различный адаптивный потенциал. В случае выявления различий в элементном статусе аборигенных этносов, проживающих в одной биогеохимической зоне, их минеральный обмен можно считать генетически детерминированным.
Цель работы: исследовать межэтнические особенности элементного статуса аборигенных групп Северо-Востока России и определить ведущий фактор обеспечения минерального обмена.
Решение поставленной задачи позволит определить приоритетную роль биогеохимической среды или наследственных факторов в обеспечении минерального обмена. Кроме этого, исследования элементного статуса аборигенов Севера дадут ключ к диагностике и коррекции нарушений минерального обмена, и послужат методологическим инструментом для развития экологической физиологии.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования явились 144 аборигенных жителя мужского и женского пола в возрасте 18-36 лет, прибывшие в г. Магадан (приморский регион) из поселков Магаданской области и Чукотки. Первую группу составили коряки (п=40), вторую - чукчи (п=36), третью -эвены (п=68). Исследуемые этносы проживали в г. Магадане в течение нескольких лет.
Биологическим субстратом для элементного анализа послужили волосы, забор которых осуществляли в весенний период года. Элементный состав волос исследован методами атомно-эмиссионной спектрометрии (АЭС-ИСП) и масс-спектрометрии (МС-ИСП) с индуктивно связанной аргоновой плазмой в Центре Биотической медицины (г.Москва). Определено содержание 25 химических элементов: алюминий (А1), мышьяк (As), бор (В), бериллий (Ве), кальций (Са), кадмий (Cd), кобальт (Со), хром (Сг), медь (Си), железо ^е), ртуть (^), йод (I), калий (К), литий магний (Mg), марганец (Мп), натрий (№), никель (№), фосфор (Р), свинец (РЬ), селен ^е), кремний (Si), олово ^п), ванадий (V), цинк (2п). Для анализа взята часть элементов, имеющих достоверные межгрупповые отличия (р<0,05). Дифференцированный анализ содержания биоэлементов проведен на основании межгруппового сравнения их медиан, расчета центильных интервалов и сопоставления их с референтными величинами. Статистическая обработка результатов проведена с использованием стандартных программ.
Результаты исследования
и их обсуждение
Полученные данные представлены в таблице 1.
Калий (К) и натрий (№). Калий и натрий участвуют в генерации и проведении нервных импульсов в нервной и мышечной ткани, поддержании водно-солевого баланса и осмотического давления [17]. При хроническом стрессе, независимо от его природы, наблюдается тенденция к повышению натрия и калия [3]. Дефицит калия обычно свидетельствует о психическом и физическом истощении.
По нашим данным, показатели натрия и калия были сопоставимы у коряков и чукчей. Достоверные различия отмечены только между чукчами и эвенами (табл.).
У эвенов по сравнению с референтными величинами оказался повышенным Р75 калия и натрия. Относительно коряков и чукчей показатели натрия и калия у эвенов - максимальны, включая показатели Р75.
У чукчей отмечены пониженные значения 25-го центиля натрия и 25 центиля калия,
Таблица 1. Содержание биоэлементов в волосах эвенов, коряков и чукчей (мкг/г)
Элемент Этнические группы Содержание биоэлемента Референтные величины* Достоверные отличия между группами P < 0,05 **
Me P25 P75 P25 P75
K Коряки (1) 65,38 41,63 155,12 29 159 2-3
Чукчи(2) 46,67 27,02 90,53
Эвены (3) 131,46 41,33 290,65
№ Коряки (1) 118,52 40,61 375,40 73 331 2-3
Чукчи(2) 75,53 33,38 134,22
Эвены (3) 229,88 96,16 483,87
Fe Коряки (1) 12,72 9,11 20,01 11 24 2-3
Чукчи(2) 12,24 8,80 14,44
Эвены (3) 14,86 9,39 19,33
I Коряки (1) 0,36 0,23 0,99 0,42*** 2 7*** 2-3
Чукчи(2) 0,40 0,30 0,70
Эвены (3) 0,62 0,30 1,43
Коряки (1) 9,23 7,98 11,37 9 14 1-2, 1-3
Чукчи(2) 11,42 9,14 12,05
Эвены (3) 10,64 8,95 12,43
& Коряки (1) 0,22 0,04 0,31 0,32 0,96 1-2,1-3
Чукчи(2) 0,31 0,10 0,45
Эвены (3) 0,38 0,17 0,61
Si Коряки (1) 19,67 15,41 27,02 11 37 1-2, 1-3
Чукчи(2) 33,89 19,25 41,19
Эвены (3) 33,47 18,71 45,08
Примечание: Ме - медиана; Р25 - Р75 - центильный интервал; * -Скальный,2003; ** - критерий Манна-Уитни; *** - Горбачев, Скальный, 2015.
следствием чего являются низкие показатели медиан. Содержание натрия и калия у чукчей оказалось минимально относительно других этносов, что предполагает психо-соматическое истощение в исследуемой группе чукчей.
Таким образом, среди изученных групп максимальные значения калия и натрия отмечены у эвенов, что может свидетельствовать о напряжении приспособительных реакций и проявлении у них стрессорных реакций, обусловленных действием негативных эколого-социальных факторов.
Железо ^е). Дефицит железа - один из наиболее распространенных пищевых дефицитов в мире. Считается, что на уровень железа в организме в значительной степени оказывают влияния климатические условия. В частности, воздействие низких температур приводит к акклиматизационному (метаболическому) дефициту железа, снижению гемоглобина и развитию северной анемии [2].
Медианы железа у коряков и чукчей находились на нижней границе нормы и соответствовали Р25 референтных величин. Эти показатели подтверждают литературные данные о распространенности железодефицитных состояний и железодефицитных анемий у чукчей [12]. Проявлением де фицита железа может быть развитие железодефицитной анемии, повышение общей заболеваемости [20].
У эвенов медиана железа (14,86 мкг/г) была достоверно выше относительно чукчей, что предполагает большую устойчивость эвенов к развитию железодефицитных состояний.
Йод (I). Йод - незаменимый микроэлемент в синтезе тиреоидных гормонов. Согласно проведенным ранее исследованиям, приморская территория Магадана и прилежащих населенных пунктов (побережье Охотского моря), несмотря на йодное наполнение биосферы, является зобноэндемичной. При этом у аборигенных жителей отмечена низкая распространенность гиперплазии щитовидной железы [6].
Нами во всех группах аборигенов выявлено снижение 25 центиля йода относительно референтных величин. Низкое содержание йода может свидетельствовать как о предрасположенности аборигенов к тиреоидной патологии,
так и быть региональной физиологической нормой.
Медиана йода у эвенов (0,62 мкг/г) соответствовала нормативным показателям. Содержание же йода в волосах коряков и чукчей было ниже референтных величин, что предполагает развитие эндемического зоба и тиреопатологии среди популяции коряков и чукчей.
Полученные данные подтверждают литературные сведения о распространенности у чукчей низких показатели йода [10] и о существовании у эвенов адаптивного йодсберегающего механизма, предполагающего меньшую вероятность развития эндемического зоба [13].
Для уточнения обеспеченности аборигенных жителей йодом необходимо параллельно с волосами исследование йода в других средах, в частности, проведение рекомендуемой ВОЗ йодурии.
Медь (Си). Медианы меди у эвенов и чукчей соответствовали референтным величинам. У коряков показатели меди минимальны: медиана (9,23 мкг/г) находилась на нижней границе нормы, соответствовала 25 центилю и достоверно отличалась от показателей у эвенов и чукчей.
Дефицит меди в организме может приводить к гематологическим (анемия, нейтропения, тромбоцитопения) и неврологическим нарушениям, гипотиреозу, увеличивает риск развития ишемической болезни сердца, бронхиальной астмы [22].
Хром (Сг). У эвенов уровень хрома находился в интервале нормы. У коряков и чукчей медианы хрома сопоставимы: они меньше относительно 25-центиля референтного уровня, и достоверно ниже показателей у эвенов. Наиболее низкие показатели хрома наблюдаются у коряков, что, по литературным данным [26], может быть основой нарушения обмена сахара в популяции корякского этноса. Однако, согласно литературным данным, среди аборигенного населения азиатской части России распространенность сахарного диабета ниже, чем среди приезжих жителей этих же территорий [15]. При этом следует учитывать различия физиологического статуса и адаптивного потенциала у разных северных этносов. Для объяснения
возникшего противоречия необходимы дальнейшие исследования корреляционных связей между элементным статусом и нарушением обмена сахара у жителей Севера.
Кремний Медианы кремния в исследованных группах находились в интервале нормативных показателей, что свидетельствуют об оптимальной обеспеченности аборигенов кремнием. При этом у чукчей и эвенов медианы элемента сопоставимы, у коряков содержание кремния достоверно ниже относительно чукчей и эвенов.
Заключение
Таким образом, общими элементами в этнической паре «коряки-чукчи» являются пять из семи проанализированных элементов: К, Fe, Сг, I. Этническую группу «чукчи - эвены» объединяют два элемента: Си и Si. Следователь-
но, содержание большинства исследованных элементов сопоставимо у коряков и чукчей, и достоверно отличаются от их показателей у эвенов, что свидетельствует о наличии общих черт минерального обмена у коряков и чукчей.
В историко-этническом отношении чукчи (оленные) и коряки составляли единую арктическую расу [8], [23]. На современном этапе этногенеза историческая общность может определять сходство морфо-физиологического статуса и механизмов адаптации у коряков и чукчей, что подтверждается их элементным статусом.
Учитывая, что исследованные этносы проживали в одной биогеохимической зоне и в одних эколого-социальных условиях, общие черты и различия в содержании определенных микроэлементов у коряков, чукчей и эвенов можно считать генетически обусловленными.
10.05.2016
Список литературы:
1. Авцын А.П. Введение в географическую патологию. - М.: Медицина, 1972. - 328 с.
2. Агаджанян Н.А., Марачев А.Г., Бобков Г.А. Экологическая физиология человека. - М.: Крук, 1998. - 416 с.
3. Агаджанян Н.А., Нотова С.В. Элементный статус волос на этапах развития стрессорной реакции организма // Вестник Оренбургского государственного университета. - 2005. - № 11 (Прил.). - С. 59-61.
4. Агаджанян Н.А., Коновалова Г.М., Ожева Р.Ш. Этнос, здоровье и проблемы адаптации // Новые технологии. - 2010. - N»3. -С. 88-92.
5. Агаджанян Н.А., Скальный А. В, Детков В.Ю. Элементный портрет человека: заболеваемость, демография и проблема управления здоровьем нации // Экология человека. - 2013. - N 11. - C. 3-12.
6. Агеенко К.И., Горбачев А.Л., Шуберт Э.Е. Макроанатомия щитовидной железы жителей г. Магадана // Фундаментальные исследования. - 2011. - N 6. - С. 18-22.
7. Алексеева И.А., Хотимченко С.А., Степчук М.А., Суханов Б.П. К вопросу о состоянии минерального обмена у коренного и пришлого населения, проживающего в районах Крайнего Севера // Медицина труда и промышленная экология. - 1996. -N 6. - С. 43-46.
8. Гольцова Т.В., Осипова Л.П. Генетико-демографическая структура популяций коренных народов Сибири в связи с проблемами микроэволюции // Вестник ВОГиС. -2006. Т. 10. - N1. - С.126-154.
9. Горбачев А.Л. Особенности элементного статуса аборигенных жителей северных регионов России // Микроэлементы в медицине. - 2011. - Т. 12. - Вып. 3-4. - С.48-53.
10. Горбачев А.Л., Луговая Е.А. Элементный профиль организма аборигенных жителей Северо-Востока России // Вестник СВНЦ ДВО РАН. - 2015. - N1. - С. 86-94.
11. Горбачев А.Л., Скальный А.В. Содержание йода в волосах как показатель йодного статуса на индивидуальном и популяци-онном уровнях // Микроэлементы в медицине. - 2015. - 16 (4). - С. 41-44.
12. Журавская Э.Я., Паламарчук M.B., Гырголькау Л.А., Мамлеева Ф.Р., Березовикова И.П. Распространенность железодефицитных состояний в Сибири // Микроэлементы в медицине. - 2002. - Т.3. - Вып.1. - С. 54-58.
13. Максимов А.Л., Горбачев А.Л. Физиолого-морфологические особенности формирования тиреоидного статуса у аборигенного и приезжего населения Магаданской области // Физиология человека. - 2001. - Т. 27. - N 4. - С. 130-136.
14. Манчук В.Т., Надточий Л.А. Состояние и тенденции формирования здоровья коренного населения Севера и Сибири // Бюлл. СО РАМН. - 2010. - Т. 30, N 3. - С. 24-32.
15. Никитин Ю.П., Воевода М.И., Симонова Г.И. Сахарный диабет и метаболический синдром в Сибири и на Дальнем Востоке // Вестник РАМН. - 2012. - N1 - С.66-74.
16. Павлов Ю.В. К характеристике макро- и микроэлементного состава волос головы народов некоторых стран Африки, неадаптированных и адаптированных к климатогеографическим условиям России // Медицина труда. - 1999. - N 10. - С. 35-39.
17. Оберлис Д., Харланд Б., Скальный А. Биологическая роль макро- и микроэлементов. - СПб.: Наука, 2008. - 544 с.
18. Скальный А.В. Развитие концепции биоэлементов и перспективы биоэлементологии // Микроэлементы в медицине. - 2009. -Т.10. - Вып.3-4. - С. 1-6.
19. Скальный А.В. Референтные значения концентрации химических элементов в волосах, полученные методом ИСП-АЭС (АНО «Центр биотической медицины») //Микроэлементы в медицине. - 2003. - 4(1). - С. 55-56.
20. Скальная М.Г., Скальный А.В. Микроэлементы: биологическая роль и значение для медицинской практики. Сообщение 2. Железо // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2015. - N2. - С. 19-27.
21. Суляндзига Р.В., Кудряшова Д.А., Суляндзига П.В. Коренные малочисленные народы Севера, Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации. Обзор современного положения. М., 2003. 142 с.
22. Филатов Л.Б. Дефицит меди как гематологическая проблема // Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика. - 2010. - 3(1). С. 68-72.
23. Хаховская Л.Н. К этногенезу Северо-Восточных палеоазиатов / Геология, география, биологическое разнообразие и ресурсы Северо-Востока России: Материалы Дальневосточной региональной конф., посвященной памяти А. П. Васьковского и в честь его 100-летию (Магадан, 22-24 ноября 2011 г.). - Магадан: СВНЦ ДВО РАН, 2011. С.241-242.
24. Batzevich Valery A. Hair trace element analysis in human ecology studies // The Science of the Total Enviroment. 1995 (164). P. 89-98.
25. Gorbachev Anatoly L., Lugovaya Elena A., Skalny Anatoly V. Multielement Analysis of Indigenous Peoples, Living in Russian North / Polysystemic Approach to School, Sport and Environment Medicine. - USA, Foster City: OMICS Group eBooks, 2013. - P. 3-7.
26. Oberleas D., Harland B.F., Bobilya D.J. Chromium // Minerars: Nutrition and metabolism. N.Y.: Vantage Press, 1999. P. 149-155.
Сведения об авторах:
Горбачев Анатолий Леонидович, профессор кафедры физической культуры, спорта и основ медицинских знаний Северо-Восточного государственного университета, доктор биологических наук 685000, Магадан, ул. Портовая, 13 e-mail: [email protected] Похилюк Наталья Владимировна, заместитель начальника Центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора, врач по общей гигиене ФКУЗ «МСЧ МВД России по Магаданской области» 685000, г. Магадан, ул. Пролетарская, 25, корп.3, e-mail: [email protected]
