CC BY
60
УДК 612.014.4; 612.126; 577.17-049 ББК Е 903
Е. Д. Целых
Моделирование витальных факторов среды, определяющих состояние здоровья подростков Хабаровского края
В статье рассматриваются методологические подходы к системному анализу процессов, связанных с влиянием количественных и качественных параметров фактического питания и питьевой воды на здоровье подростков 13-17 лет. Формируются основные положения о фенотипических адаптационных процессах у подростков, проживающих в Хабаровском крае. В качестве иллюстрации «этнического адаптивного типа реагирования» приводятся средние показатели биохимических, соматометрических, соматоскопических, вегетативных, иммунологических и психофизиологических параметров в группах подростков коренного (нанайцы, орочи) и пришлого населения, полученные автором, и их взаимосвязи, с использованием современных методов математического анализа. Неполная хроническая субстратно-энергетическая недостаточность и наличие поллютан-тов в питьевой воде рассматриваются как главные предикторы нарушения фенотипической адаптации на морфо-функциональном уровне.
Ключевые слова: витальные факторы среды, субстратно-энергетическая недостаточность (недоедание).
E. D. Tselykh
Modeling of environmental vital factors, determine the health status of Khabarovsk krai adolescents
In this article, methodological approaches for systemic analyze of the processes, dealing with quantitative and qualify parameters of actual feeding and drinking water influence at the health status of 13-17 years old adolescents are examined. The main postulates about phenotypic adoptive processes at Khabarovsk krai adolescents are forming. As the illustration of "ethnic adoptive reaction types" average indexes of biochemical, somatometric, somatoscopic, vegetative, immunological and psycho physiological parameters in the groups of native adolescents (nanai, orochi) and newcomers adolescents are represented. All the materials are obtained by the author, and the interactions among all the indexes are examined with the use of the modern mathematic analyze methods. Non-completed chronic substrate-energy insufficiency and drinking water pollution are thought to be the main predictors of phenotypic adaptation disorders at the morph-functional level.
Key words: environment vital factors, substrate-energy insufficiency (malnutrition).
Необходимым условием существования любой биологической системы является ее взаимосвязь с внешней средой. В настоящее время отдается предпочтение оценке адаптации организма как системы в ответ на мультифакторное воздействие. Состояние фактического питания (состав и количество макро- и микронутриентов) является витальным мультифактором окружающей среды, которому в качестве основного триггера принадлежит огромное значение в развитии адаптивных реакций структурно-функционального статуса, направленных на поддержание гомеостатического равновесия, устранение или ослабление функциональных сдвигов в организме. Нарушения, связанные с дефицитом или избытком составляющих питания, вызывают различные стадии напряжения организма, повреждение функций и формирование своеобразного морфо-функционального приспособления к данным условиям существования [15; 18].
Традиционное белково-жировое питание коренных народов Дальнего Востока (66% жиров, 32% белка) с большим количеством полиненасыщенных жирных кислот без существенного вклада углеводов (~ 2%) играло адаптивную компенсаторную роль и привело к отбору специфических метаболических генотипов [5; 19]. Нерациональное фактическое питание является фактором риска, влияющим на формирование дизадаптацион-ного состояния, «неизбежных патологических сдвигов» в организме [7; 10; 11; 21].
Цель работы: комплексная оценка адаптивных реакций подростков 13-17 лет, коренного и пришлого населения Хабаровского края (ХК) и создание моделей влияния на структурно-функциональный статус неполной хронической субстратно-энергетической недостаточности (НХСЭН) (на примере дефицита белков, жиров и углеводов, аскорбиновой кислоты).
В качестве иллюстративного материала использованы фрагменты анализа результатов 27-и экспедиционных обследований, проведенных с 2006 по 2008 гг. (в зимний период времени: с конца ноября по начало марта, т.е. с момента установления постоянного снежного покрова и соответствующих температурных колебаний). Обследовано 682 подростка коренного и пришлого населения Нанайского, Ванинского районов, (КМНС) района им. Лазо и г. Хабаровска, средний возраст которых составил 14,41 ± 0,15 лет.
Комплексное клиническое обследование включает оценку следующих данных: соматометрических и соматоскопических (18 параметров), физиологических (8 параметров), биохимических СК и мочи (13 параметров), иммунологических по цитокиновому профилю (7 параметров), психофизиологических (1 параметр) за период 2006-2009 гг. Итоговая оценка данных уровня заболеваемости (социально-демографическое исследование) проведена с учетом рекомендаций Миздрава России и Минобразования России по совершенствованию медицинского обслуживания в образовательных учреждениях (Приказ МЗ РФ № 8.1, 2002; Приказ МЗ РФ № 186/272; Приказ МЗ РФ № 154, 1998). Определено содержание нутриентов суточного рациона питания (6 параметров) и примесей питьевой воды (45 параметров).
Все биохимические и другие лабораторные исследования были проведены в условиях сертифицированных лабораторий г. Хабаровска. В результате проведенного биохимического анализа проб суточных рационов организованного (в школе-интернате) и индивидуального (в семье) фактического питания был определен состав пищи подростков коренного (нанайцы) и пришлого населения (п=80). В суточном рационе питания, с использованием биохимических арбитражных методов [13] выявлялось содержание белков по методу Къельдаля; жиров - по методу Сокслета; аскорбиновой кислоты - «йодатным методом» [1]. Содержание углеводов определялось вычитанием из общей массы сухого остатка количества белка, жира и минеральных веществ, найденных в рационе [2].
Биохимические характеристики сыворотки крови (СК) и мочи (общий белок, кре-атинин, мочевина, мочевая кислота, общие липиды, общий холестерин, триглицериды, глюкоза, молочная кислота) были получены в результате обследования групп подростков обоего пола коренного (нанайцы, орочи) (п=137) и пришлого (п=369) населения. Для сравнения исследованы показатели сыворотки крови и мочи подростков г. Хабаровска, проходивших лечение в условиях стационара НИИ ОМиД, накануне выписки - I группа сравнения (14,5 ± 0,11 лет) (п=106) с 3-4 группой здоровья; и подростков, входивших в состав сборных краевых и региональных спортивных команд - II группа сравнения (15,6 ± 0,12 лет) (п=40) с 1 группой здоровья.
Для измерения соматометрических и соматоскопических характеристик (рост, масса тела, толщина 7-ми жировых складок (ЖС) d1-d7 и др.) [3; 14] обследовались подростки обоего пола коренных малочисленных народов Севера (КМНС) и пришлого населения. Для сравнения исследованы показатели подростков пришлого населения с. Полетное района им. Лазо (14,5 ± 0,11 лет) (п=40) - I группа - и показатели учащихся г. Хабаровска -II группа сравнения (15,81 ± 0,14 лет) (п=160).
Для построения математических моделей «этнического адаптивного типа реагирования», характеризующих состояние адаптивных реакций структурно-функционального статуса организма под действием факторов, связанных с рационом фактического питания, использовались метод кластерного анализа, принцип «подобия формализации признаков»; метод ИПФО по Матюхину-Разумову [10], метод построения плеяд по алгоритму Терентьева [4; 17; 8; 20]. Данные обрабатывались с использованием современных методов математической статистики: выявлением критериев согласия, корреляционного анализа. Различия между параметрами исследуемых групп считались достоверными при р < 0,05
по коэффициенту Стьюдента с учетом стандартизированного показателя (95%-ный доверительный интервал) [6; 12]. Для математических расчетов использовались статистический пакет SPSS и офисный пакет Microsoft Office Excel 2007.
Проведен биохимический анализ среднего суточного рациона фактического питания подростков коренного и пришлого населения ХК. По результатам нашего исследования дефицит белков в суточном рационе фактического питания составил от 51,6 до 89,8% от нижней границы возрастной нормы и от 33,9 до 59,6% от норматива, разработанного Институтом клинической и экспериментальной медицины СО РАМН для регионов Сибири (p < 0,001; p < 0,001) [9; СанПиН 2.3.2.1078-01].
В сравнении с экологическим нормативом для территориальных условий с отрицательной среднегодовой температурой, совпадающим с нормативом Института клинической и экспериментальной медицины СО РАМН для регионов Сибири, содержание жиров в исследованных нами суточных рационах питания соответствует 30,2-49,7% от рекомендованного (p < 0,001). Содержание жиров в среднем рационе организованного питания на 38-62 г ниже рекомендуемого гигиеническими нормативами и в целом соответствует экологической норме, рекомендованной для жителей с отрицательной среднегодовой температурой.
В условиях индивидуального питания содержание углеводов в 2,05-2,2 раза ниже, чем нижняя граница возрастного нормативного показателя [3; 16].
Содержание витамина С в среднем индивидуальном рационе подростков на территориях компактного проживания КМНС (Нанайский и Ванинский районы) составил от 4,14 до 13,83% от нижней границы возрастного нормативного показателя и от 3,84 до 12,84% от норматива, разработанного Институтом клинической и экспериментальной медицины СО АМН РФ для регионов Сибири.
Таким образом, у подростков, проживающих в сельских условиях, определена неполная хроническая субстратно-энергетическая недостаточность (НХСЭН), при которой среднее содержание макро-, микронутриентов суточных рационов фактического питания подростков достоверно отличается от нормативных показателей (рис. 1, 2, 3) [16; СанПиН 2.3.2.1078-01; 48; МЗ РФ, 1991; СанПиН 2.3.2.1078-01]. При этом в питании подростков коренного населения дефицит белков, жиров, углеводов и витаминов выявлен в большей степени, чем у пришлых, и особенно проявляется в условиях индивидуального рациона питания.
Использование градиентного подхода к оценке контрастности фактического состава макро-, микронутриентов относительно норм в рационах питания позволило установить его адекватность и рациональность в различных группах. Расчет ИПФО организма подростков Хабаровского края (нанайцы, орочи, пришлые) на мультифактор НХСЭН показал пределы адаптивного реагирования в ранге от «функционального напряжения систем организма» (у подростков коренного и пришлого населения в условиях организованного питания) до «дизадаптационного состояния», и «формирования неизбежных патологических сдвигов» (коренные (нанайцы) и пришлые подростки с. Троицкого и орочи с. Датта) (рис. 1) [10]. Модель ИПФО подтверждает условия НХСЭН. Наиболее негативные варианты адаптивных реакций ИПФО выявлены у подростков с индивидуальным питанием (рис. 1).
В результате обследования нами отмечено снижение толщины ЖС d1-d7 в зависимости от места проживания, типа питания, этнической принадлежности, пола. Определено достоверное отличие показателей ЖС у подростков с организованным и индивидуальным питанием (р<0,001), проживающих в условиях села, от показателей городских подростков. Абсолютное и относительное количество жировой ткани (Dabg) в обеих этнических группах ниже границы нормативного показателя в 2,6-2,3 раз, в то время как в группах сравнения (г. Хабаровск) показатель соответствует возрастной норме.
Индивидуальное питание, с. Датта (коренные)
Индивидуальное
питание с. Троицкое (пришлые)
Индивидуальное
питание с. Троицкое (коренные)
Индивидуальное
питание с. Найхин (коренные)
Организованное питание (коренные, пришлые)
О 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Рис. 1. Оценка адаптивных реакций у подростков коренного (нанайцы, орочи) и пришлого населения Нанайского и Ванинского районов Хабаровского края, в зависимости от типа питания, на уровне интегрального показателя функционального отклика (ИПФО) (усл. ед.)
Примечание:
■ - ■ ■ - ■ ИПФО < 1,0 - региональные нормативные показатели;
■ ■ ■ ■ ИПФО < 0,882, граница формирования специфических адаптивных качеств;
- - - ИПФО < 0,778, граница формирования функционального напряжения системы организма;
- ■ — ИПФО < 0,606, граница формирования дисфункциональных сдвигов в организме;
ИПФО < 0,367 (неизбежные патологические сдвиги).
В результате биохимического исследования СК и мочи проведен анализ константных параметров, адекватных белковому, жировому и углеводному обменным процессам. Определено, что среднее содержание общего белка, мочевины, креатинина, общего холестерина, глюкозы в СК на уровне нижней границы нормы у подростков, проживающих в Нанайском и Ванинском районах. Более низкий показатель в сравнении с нормативным (дисфункциональный или дизадаптивный) определен у подростков коренного населения. Таким образом, большинство маркерных биохимических показателей СК подростков в местах компактного проживания КМНС, адекватных белковому жировому и углеводному обменным процессам, является инверсионным и свидетельствует о НХСЭН [16; 22]. Особенно интенсивные изменения наблюдаются в группе подростков коренного населения в условиях индивидуального питания.
Нами созданы модели, характеризующие зависимости НХСЭН (на примере белков, жиров, углеводов и аскорбиновой кислоты) и состояния адаптационных реакций структурно-функционального статуса подростков коренного и пришлого населения ХК. На рисунках 2-3 представлено графическое изображение системы плеяд, учитывающее связи исследованных инверсионных параметров адаптивных реакций структурно-функционального статуса с дефицитным содержанием белков и жиров в рационе питания подростков, проживающих в сельской местности ХК, в условиях индивидуального питания. Большее количество достоверных корреляционных связей отмечено у подростков коренного населения, что является неопровержимым доказательством более значительного количества качественных сдвигов, и является выражением перехода «количества в качество» (рис. 2, 3).
Несмотря на то, что НХСЭН констатирована в обеих этнических подростковых группах, наибольшее количество и качество негативных структурно-функциональных изменений и связей между инверсионными показателями определено у подростков коренного населения, что дает нам основание говорить о формировании «этнического адаптивного типа реагирования».
Рис. 2. Связь адаптивных реакций структурно-функционального статуса с нутриентами рациона питания, на примере дефицита белков, у подростков коренного (А) и пришлого (Б) населения Хабаровского края,
с индивидуальным питанием (п=128)
Примечание: здесь и далее: ---► достоверные корреляционные связи (>0,31) содержания нутриента
в суточном рационе питания с морфо-функциональными показателями; -<--► достоверные корреляцион-
ные связи между показателями морфо-функционального статуса.
Рис. 3. Связь адаптивных реакций структурно-функционального статуса с нутриентами рациона питания, на примере дефицита жиров, у подростков коренного (А) и пришлого (Б) населения Хабаровского края,
с индивидуальным питанием (п=128)
Складывающийся «бедный» дизадаптивный тип питания у подростков Нанайского и Ванинского районов ХК приводит к НХСЭН и проявляется уменьшением массы тела, низкими ростовыми показателями и другими изменениями структурно-функционального статуса и здоровья в целом. В результате первичного осмотра при участии медицинских работников НИИ Охраны материнства и детства (г. Хабаровск) и анализа медицинских карт нами определен более высокий показатель отношения шансов заболеваемости, связанных с инверсионными изменениями в иммунной, пищеварительной, сердечнососудистой и других систем у подростков КМНС.
Список литературы
1. Биохимические методы исследования в клинике / под ред. А. А. Покровского. М.: Медицина, 1969. 652 с.
2. Ванханен В. Д., Лебедева Е. А. Руководство к практическим занятиям по гигиене питания: учеб. пособие. М., 1987. С. 242-243.
3. Великанова Л. К., Гуминский А. А., Загорская В. Н. Практические занятия по возрастной физиологии и школьной гигиене. М.: Энергомаш-Рекмод, 1992. С. 11-22.
4. Веремчук Л. В. Системная оценка среды обитания человека и распространения эколо-го-зависимых заболеваний (на примере бронхо-легочной патологии): автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Владивосток, 2006. 37 с.
5. Дьяченко В. Г., Сулейманов С. Ш., Кольцов И. П. Особенности адаптации подростков коренного населения Дальнего Востока в новых экологических условиях // Вопросы медицинской экологии и проблемы улучшения здоровья населения Забайкалья и КНДР. Чита, 1989. С. 45-46.
6. Ермолаев О. Ю. Математическая статистика для психологов. М.: Московский психол.-соц. ин-т; Из-во Флинт, 2003. 336 с.
7. Завьялова Л. Г. Денисова Д. В., Симонова Г. И. Метаболический синдром в подростковой популяции Сибири / под ред. Л. Е. Панина // 13 Международный конгресс по приполярной медицине (12-16 июня, 2006 г.): сб. науч. тр. Новосибирск: ГУ Сибирское отделение РАМН, 2006. С. 282-283.
8. Кику П. Ф., Горборукова Т. В., Веремчук Л. В. Информационно-аналитическая модель комплексной медико-экологической оценки системы «Окружающая среда - здоровье человека» // Экологически обусловленные ущербы здоровью: методология, значение и перспективы: материалы пленума. М., 2005. С. 63-65.
9. Кривошапкин В. Г., Мордовская В. И. Изменение традиционного питания как фактор риска формирования хронических неинфекционных заболеваний у коренного населения республики Саха (Якутия) / под ред. Л. Е. Панина // 13 Международный конгресс по приполярной медицине (12-16 июня, 2006 г.): сб. науч. тр. Новосибирск: ГУ Сибирское отделение РАМН, 2006. С. 51-152.
10. Матюхин В. А., Разумов А. Н. Экологическая физиология человека и восстановительная медицина. М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1999. С. 32-35.
11. Медведева И. В., Дороднева Е. Ф., Шоломов И. Ф. Изменения клеточных мембран под воздействием факторов питания. Клинические и популяционные аспекты // Известия Челябинского научного центра, 2001. Вып. 3 (12). С. 95-100.
12. Медик В. А. Заболеваемость населения: история, современное состояние и методология. М.: МЕДИЦИНА, 2003. 512 с.
13. Методические указания по гигиеническому контролю за питанием в организованных коллективах: предназначены для санитарных врачей и работников лабораторий санитарно-эпидемиологических станций. / сост. Г. И. Бондарев // Министерство Здравоохранения СССР, Институт питания АМН СССР. М., 1986. 23 с.
14. Морфология человека: учебное пособие / под ред. Б. А. Никитюка, В. П. Чтецова. М.: Изд-во МГУ, 1990. 344 с.
15. Панин Л. Е. Гомеостаз человека в условиях высоких широт // 13 Международный конгресс по приполярной медицине (12-16 июня, 2006 г.): сб. науч. тр. Новосибирск: ГУ Сибирское отделение РАМН, 2006. С. 14.
16. Практическое руководство по надзору за организованным питанием и здоровьем населения / под ред. В. А. Доценко. СПб.: Изд-во «Фолиант», 2006. 312 с.
17. Ростова Н. С. Корреляционный анализ в популяционных исследованиях // Экология популяций. М., 1991. С. 69-86.
18. Румянцев Г. И., Прохоров Н. И., Новиков С. М. Гигиена. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. 608 с.
19. Сулейманов С. Ш., Кольцов И. П. Система биотрансформации ксенобиотиков в адаптивных реакциях организма // Состояние здоровья коренных народов Приамурья. Хабаровск: Хаб. краевой центр психич. здоровья, 1998. С. 238-275.
20. Терентьев П. В., Ростова Н. С. Практикум по биометрии: учеб. пособие. Л.: Изд-во Ле-нигр. ун-та, 1977. 152 с.
21. Цуканов В. В. Диета и Helicobacter Pylori: существует ли взаимосвязь? / под ред. Л. Е. Панина // 13 Международный конгресс по приполярной медицине (12-16 июня, 2006 г.): сб. науч. тр. Новосибирск: ГУ Сибирское отделение РАМН, 2006. С. 264.
22. Цынко Т. Ф. Диагностика заболеваний по анализам крови и мочи. Ростов н/Д: Феникс, 2001. С. 38-43.
УДК 551.4 ББК Д 823
Г. Ф. Уфимцев
Противоположности в структуре рельефа земной поверхности
Аналогичные формы рельефа являются генетически различными. Принцип сравнения противоположностей находит применение в изучении рельефа, как на глобальном, так и региональном уровнях и является реализацией диалектического метода мышления и исследования в геоморфологии.
Ключевые слова: рельеф, морфотектоника, геоморфология, антиподобия (противоположности).
G. Ph. Ufimtsev
The earth surface relief structure opposites
Analogous relief forms are genetically différent. The principal of opposites comparison is used in relief study, both at a global and the regional level, and it is a realization of dialectical method of thinking and investigation in geomorphology.
Keywords: relief, morphotectonics, geomorphology, antisimilarities.
Характеризуя структуру рельефа земной поверхности как пространственно-временное многообразие (явным или опосредованным образом), мы, кроме традиционных характеристик его элементов и их положений, описываем их генезис, используя при его установлении некоторые методологические приемы. Такие, например, как построение генетических или эволюционных рядов форм рельефа, установление подобия или аналогии (тождества) и др. [10; 13]. Особое значение при том имеет установление геоморфологической конвергентности: аналогичные формы рельефа являются генетически различными. Это довольно обычное явление в структуре рельефа земной поверхности подводит нас к вопросу: не следует ли считать обычным и явление их антитождественности при сопряженном развитии? Речь идет, следовательно, об обнаружении в структуре рельефа земной поверхности противоположностей - форм рельефа или их ассоциацией, которые антианалогичны друг другу, но связаны, например, потоками вещества-энергии. Такое мы обычно видим и в общественных отношениях, и в геологической структуре (сопряженные антиклинали и синклинали, горсты и грабены и т.п.).
Н. А. Флоренсов [20-23] в своих работах часто использовал, видимо, любимый им методологический прием: сопоставление разных, в том числе противоположных, черт молодой геодинамики (явления рифтогенеза и тектонического скучивания; озерные ванны во впадинах забайкальского и байкальского типов и т.п.). Этот его излюбленный прием определенно связан с его увлечением античностью, когда в диалогах Платона об Атлантиде сформировался научный принцип сравнения противоположностей. Насколько
