CC BY
11
УДК в 12.05:612.66-053.2/.в 4-е 12.66+572.5 11-058
Т. Г. Хамаганова, Е. В. Уварова
СООТНОСИТЕЛЬНАЯ РОЛЬ НАСЛЕДСТВЕННЫХ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Институт гигиены детей и подростков Минздрава СССР, Москва
Изучение закономерностей развития детей и подростков было бы не полным без освещения вопроса о соотносительной роли наследственных и средовых факторов, детерминирующих его. Развитие представляет с06011 реализацию генетической программы в конкретных условиях среды, оказывающей на реализацию существенное влияние. Соотношение наследственных и средовых влияний находит свое выражение в популяционном разнообразии признаков и может быть различным на разных этапах онтогенеза. Из этого следует необходимость онтогенетического подхода к изучению соотносительной роли наследственных и средовых факторов в формировании различных признаков и свойств детского организма. Онтогенетический подход открывает возможность выявления особенностей различных возрастных периодов, выделение тех из них, в которых признаки обладают наибольшей степенью средовой детерминации. Это может иметь значение для разработки научно обоснованных гигиенических рекомендаций по повышению эффективности регулирующих + воздействий на организм ребенка в процессе его развития.
В то же время возрастной аспект изучения соотношения наследственных и средовых факторов в популяционной изменчивости показателей физического и особенно психофизиологического развития еще не получил достаточного освещения; работ, где рассматривается данный аспект, сравнительно немного (Д. Каданов и соавт.; Д. Н. Крылов; Б. А. Никиткж; 5к1ас1, и др.).
Данная работа посвящена изучению соотносительного влияния генетических и средовых факторов на изменчивость показателей физического и нейрофизиологического развития детей и подростков с помощью близнецового метода, наиболее широко распространенного в генетике развития человека. Материалом для изучения показателей физического развития послужила выборка московских близнецов в возрасте от 4 до 21 года, включающая 274 ребенка: 62 пары монознготных близнецов (МБ) и 75 пар дизиготных близнецов (ДБ). Обследованные пары были распределены на 5 возрастных групп: 4—6, 7—9, 10—12, 13—15 и 16 18 лет. Определяли ведущие признаки физического развития: длину тела, его массу и поверхность, окружность грудной клетки, а также окружность головы. Кроме того, учитывали анамнестические данные (из историй родов) о физическом / развитии близнецов при рождении.
При изучении нейрофизиологических• параметров (электроэнцефалографических и вегетативных)
использовали ускоренный вариант лонгнтуди-нального метода (И. Шванцара): 32 пары МБ и 30 пар ДБ 3 возрастных групп (4—6, 7—9 и 10— 12 лет) обследовали не менее 4 раз с интервалом около 2 лет, что позволило охватить возрастной диапазон от 4 лет до 21 года. Определяли следующие показатели ЭЭГ: частоту, амплитуду, суммарную энергию (интенсивность), индекс основных ритмов в передних (лобно-височных) и задних (теменно-затылочных) отделах мозга, длительность биоэлектрической реакции мозга на афферентные раздражители. Одновременно с биполярной записью ЭЭГ регистрировали вегетативные показатели: кожно-гальваническую реакцию (КГР), ЭКГ и пневмограмму. Зиготность близнецов устанавливали сочетанным применением полн-симптоматического метода сходства, нммуногене-тического, сравнения данных дерматоглифики, метода портретной идентификации. Соотносительный вклад наследственных и средовых факторов в изменчивость признаков определяли по схеме анализа близнецовых данных для количественных признаков (Т. Г. Хамаганова). Эта схема предусматривает проверку на соответствие общей модели (равенство фенотипических дисперсий^ МБ и ДБ по изучаемым признакам) и в случае соответствия — оценку долей основных компонент фепоти-пической дисперсии признака: генетических (аддитивной и доминирования, а также их суммы — коэффициента генетической детерминации G) и средовых (меж- и внутрисемейной) с помощью ряда показателей, использующих коэффициенты внутриклассовой корреляции МБ (гМБ) и ДБ (гДБ), по методу В. М. Гиндилиса и соавт. Кроме того, вычисляли показатель Хольцингера:
и _ 'мб' 'ДБ !-'дб '
который оценивает вклад внутрисемейной генетической компоненты в общую внутрисемейную изменчивость признаков (Jinks и Fulker). Все вычисления проводили на ЭВМ «Мир».
При изучении соотносительной роли наследственных и средовых факторов в онтогенезе признаков физического развития установлено, что вклад генетических и средовых факторов в изменчивость данных показателей на разных этапах развития неодинаков. Удельный вес генотипа с возрастом (до 13—15 лет) в целом увеличивается (в 13— 15 лет все показатели имеют зысокую степень генетической детерминации: G>0,75), при этом каждому признаку соответствует определенная возрастная динамика соотношения наследственных и
и
Возраст, годы-
\
Рис. 1. Коэффициенты генетической детерминации й в различные возрастные периоды. / — для длины тола: 1 — для массы тела; 3 — для окружности грудной клетки: 4 —для окружностн • головы.
средовых факторов. В изменчивости длины тела значительная роль средовых факторов (0>0,5) выявлена в период новорожденное™ и в возрасте 7—9 лет, в детерминации массы тела — в период новорожденности, в 4—6 и 10—12 лет (рис. 1). Различный тип возрастной динамики для данных показателей, вероятн^, связан с гетерохронностью периодов их развития.
Для окружности грудной клетки и особенно окружности головы возрастная динамика соотношения генетических и средовых влияний имеет большое сходство с динамикой, характерной для длины тела, но в возрасте 7—9 лет на эти показатели в отличие от роста отмечается лишь незначительное усиление влияния средовых' факторов, т. е. 00,5 (см. рис. 1). Для поверхности тела установлена аналогичная массе те!па динамика соотношения гено- и паратипнческих факторов в онтогенезе (причем степень генетической детерминации массы тела выше, чем его поверхности), которая свидетельствует о том, что данные показатели в большей степени подвержены действию средовых факторов в процессе их развития, чем длина тела, окружность грудной клетки и головы.
Сравнение возрастной динамики наследствен но-средовых соотношений с динамикой скорости роста показателей физического развития 1 позволяет сделать заключение, что вклад генетических факторов возрастает в периоды увеличения скорости роста признаков (особенно в пубертатный), т. е. периоды ускоренного роста, вероятно, явля-
1 Периоды reitpoxроимого роста признаков взяты из работ В. В. Бунака, А. М. Урысон, Резлер и соавт., В. Г. Ужви и Ю. Л. Ямпольской, В. М. Кране.
ются в значительной степени генетически предопределенными.
В отношении всех показателей физического развития выявлена тенденция к увеличению роли средовых воздействий в их изменчивости в возрасте 16—18 лет, но основное значение в детерминации размеров тела сохраняется за генетическими факторами (0>0,5).
В результате изучения соотносительной роли наследственных и средовых факторов в вариабельности фоновых показателей ЭЭГ установлено, что влияниё генетических факторов на их изменчивость довольно заметно в период между 4 и 9 годами (примерно 40% всех показателей имеют относительно высокую величину 0=0,5 и более), но наибольший вклад генотипа отмечается в возрасте 13—15 лет, когда 66,7% показателей имеют 6 > 0,5 (рис. 2). В препубертатный период (10—12 лет) значительная роль средовых факторов в возникновении разнообразия характеристик ЭЭГ (только в 24% параметров й > 0,5, что достоверно отличается от возраста 13—15 лет), усиление влияния экзогенных факторов происходит также в старшем возрасте — в 16—21 год, особенно в 19—21 год (число параметров, имеющих й > 0,5, в этом возрасте также достоверно отличается от периода 13— 15 лет). Эта общая возрастная динамика соотношения генетических и средовых влияний складывается из динамики для отдельных ритмов ЭЭГ, имеющей свои особенности: например, для показателей а-рнтма значительный вклад генотипа зафиксирован преимущественно б возрасте 4—6, 13—15 и 16—18 лет, а ^ля^показателей р-ритма — в 4—9 и 13—1?) лет. Возможно, что выявленные особенности в характере возрастной динамики соотносительной роли гено- и паратипнческих факторов для
Возраст; годы
Рис. 2. Изменение с возрастом процента показателей ЭЭГ и вегетативных, имеющих коэффициент генетической детерминации G [1,3) н показатель Хольциигера H (2,4), равной или больше 0,5.
основных ритмов ЭЭГ отражают гетерохронность их развития и являются подтверждением существования раздельных генераторов ритмов, составляющих спектр ЭЭГ.
Параметры а-ритма, связанного, вероятно, с ^ важными гомеостатическими функциями мозга, создающими оптимальные условия для его деятельности (Л. П. Латаш; Brazier), наиболее «устойчивы» в отношении меры их генетической детерминации в онтогенезе (кроме частоты а-ритма в передних отделах мозга) и имеют более высокую степень наследственной обусловленности, чем параметры р- и медленных ритмов.
Вклад генетических факторов в изменчивость большинства показателей в задних областях мозга больше, чем в передних, что, по-видимому, связано с различием в филогенетическом и онтогенетическом развитии данных областей.
В формировании показателей биоэлектрической реактивности головного мозга влияние сре-довых факторов оказалось значительно более выражено, чем в детерминации фоновых параметров ЭЭГ (G ни в одной возрастной группе не превышало 0,4 и было максимальным преимущественно в возрасте 7—9 и 13—15 лет).
Для показателей вегетативных функций наиболее значительный вклад генетических факторов в их разнообразие выявлен в возрасте 16—18 лет (для 37% показателей G > 0,5), несколько меньший —. в 19—21 год. Наиболее существенное влияние сре-довых факторов в изменчивости вегетативных по-/ казателей обнаружено в периоды 4—9 и 13—15 лет (в возрасте 7—9 и 13—15 лет G > 0,5 не выявлено — см. рис. 2). Таким образом, вегетативные параметры имеют большую средовую детерминацию в процессе онтогенеза, чем показатели ЭЭГ покоя, и характеризуются своей возрастной динамикой соотношения генетических и средовых влияний (изменение числа параметров с G > 0,5 носит достоверный характер в интервале 7—18 лет). Это, по-видимому, определяется тем, что рассматриваемые нейрофизиологические признаки (ЭЭГ и вегетативные) относятся к различным структурным и функциональным уровням.
При сравнении показателей физического и нейрофизиологического развития выявлено, что степень наследственной детерминации соматических признаков больше, чем параметров ЭЭГ, и тем более вегетативных (в 13—15 лет все изученные показатели физического развития имели G>0,75, в то время как для 66,7% параметров ЭЭГ G > 0,5). Для показателей физического' развития и ЭЭГ покоя отмечено определенное сходство в характере их возрастной динамики соотносительной роли наследственных и средовых факторов: в пубертатном возрасте (13—15 лет) для обеих групп признаков выявлен наибольший вклад генетических факторов в изменчивость большинства из них, а в t более старшем возрасте обнаружено некоторое усиление роли средовых факторов в детерминации данных показателей. В исследовании В. Б. Шварца
и соавт., посвященном изучению влияния генетических и средовых факторов на АД в состоянии покоя, также установлено, что наиболее четко генетическое влияние проявляется в пубертатном возрасте.
Отмеченные значимые изменения в соотношении гено- и паратипических факторов для многих признаков в пре- и пубертатном периоде являются, вероятно, следствием гормональной перестройки в этом периоде, так как гормоны играют важную роль в регуляции активности генов (осуществляют их активацию и репрессию). Изменение полигенных систем, детерминирующих те или иные признаки, определяют, очевидно, и разную возможность влияния средовых факторов на их формирование. Однако возрастная динамика степени генетической детерминации признаков различных мор-фофункциональных уровней и разного типа развития имеет свои особенности и отличия, обусловленные, вероятно, как различием генных систем, ответственных за их детерминацию и определяющих норму реакции, так соответственно и разной чувствительностью к средовым влияниям в процессе онтогенеза.
Для изученных показателей развития можно выделить возрастные периоды, в которых они обладают наибольшей степенью средовой детерминации. Это представляет большой практический интерес, поскольку физическое развитие — один из критериев оценки состояния здоровья детей, а спонтанная электроэнцефалофафическая активность отражает индивидуальные психофизиологические особенности человека (В.. Д. Небылицын). Для показателей физического развития следует выделить период новорожденности и интервал 4—12 лет, для параметров ЭЭГ таким периодом в наибольшей мере является возраст 10—12 лет. Выделенные сензитивные - периоды заслуживают особого ¿внимания при' »планировании гигиенических и педагогических мероприятий. Показатели физического развития в периоды наибольшей средовой детерминации являются наиболее информативными для'оценки санитарного состояния детского населения.
Литература. Гиндилис В. М., Финогенова .4. С., Животовский Л. А. — В кн.: Проблемы теистической психофизиологии. М., 1978, с. 196—221. Кране В. М. — Воир. антропол., 1976, вып. 50, с. 136— 145.
Крылов Д. Н. Особенности постнатального развития близнецов (Нейрофизиологическое исследование). Антореф. дис. докт. М., 1975. Латаш Л. П. — В кн.: Параклинические методы исследования в. неврологической клинике. М., 1969, вып. 1, с. 63—87.
Небылицын В. Д. Основные свойства нервной системы человека. М., 1966. Никитюк Б. А. Факторы роста н морфофункционалыюго
созревания организма. М., 1978. Реэлер X. Д.. Эглерс X., Кюльц И. и др. — В кн.: Проблемы постнатального соматопсихического развитии. М., 1974, с. 49—107. Ужей В. Г., Я мпольская Ю. А. — В кн.: Материалы по физическому развитию детей и подростков городов и
сельских местностей СССР. М., 1977, вып. 3, с. 66—91.
Урысон А. М. — В кн.: Рост и развитие ребенка. М. 1973, с. 4—54.
Хамаганова Т. Г. Влияние факторов внешней среды и наследственности на морфофункциональное развитие детей и подростков на разных этапах онтогенеза. Автореф. дне. канд. М., 1979.
Диагностика психического развития. Под ред. И. Шван-цара. Прага, 1978.
Шварц В. Б., Силла Р. В., Салисва К. И. — Физиология человека, 1979, т. 5, с. 682—686.
Brazier M. А. В. — In: Physiological Psychology. San Francisco, 1972, p. 109—117.
Каданов Д., Цачева Л., Пандова Б. — Ищв. нн-та морф. Бълг. Акад. Наук, 1970, кн. 14, с. 202—208.
Jinks J. t.. Fulker D. W. — Psycho 1. Bull., 1970, v. 73. p. 311—349.
УДК 377:371.71+813.6:
Анализ характера труда линотиписта по данным литературы (М. Ф. Соколовская) и наши наблюдения позволили определить специфические требования, которые эта профессия предъявляет к организму работающего: высокая работоспособность в условиях зрительной и двигательной монотонии на протяжении всей рабочей смены, способность быстро переходить от одной операции к другой или быстро начинать каждый цикл операции, быстрота, ритмичность, координация движений пальцев обеих рук, хороший глазомер, высокая устойчивость, концентрация и переключение внимания.
Исходя из сказанного, установлено, что профессия линотиписта предъявляет основные требования к следующим физиологическим функциям организма: силе нервных процессов, определяющей устойчивость к монотонии и работоспособность, подвижности нервных процессов, определяющей скоростные возможности организма, двигательному и зрительному анализаторам, некоторым функциям внимания (устойчивости, концентрации, переключению).
В настоящей работе использованы методики, многократно апробированные в Институте гигиены детей и подростков Минздрава СССР (И. Д. Карцев и соавт.), отличающиеся высокой степенью надежности, простотой и возможностью применения при массовых обследованиях: силу нервной системы изучали по методике В. Д. Небылицина, подвижность нервных процессов определяли с помощью методики Р. Л. Рабиновича, модифицированной в нашем институте методики Р. Л. Рабиновича с 2 руками, которая позволяет судить не только о подвижности, но и о координационных
Sklad M. — Acta Genet. med. (Roma), 1977, v. 26, p. 231—237.
Поступила 04.03.81
Summary. The relative roles of hereditary and environmental factors in the variations of indices of physical and neurophysiology development in various stages of ontogeny were studied. Age-specific variations in the relationship between genotypic and paratypic influences were revealed, these influences being different for various indices. Significant changes in the balance of heredity-environment relationships occurred during the pubertal period for many of the indices. The greatest degree of genetic determination was shown by indices of physical development and the smallest, by vegetative signs, with EEG parameters at rest being intermediate in this respect. The revealed periods of greatest environmental determination of various signs should be taken into consideration in designing hygienic and educational measures.
возможностях двигательного анализатора при работе в определенном ритме и о взаимосвязи зрительного и двигательного анализаторов, и метода А. А. Шабурян для оценки отдельно подвижности возбудительного и тормозного процессов по скорости смены одного другим. Зрительный анализа- Ч тор исследовали по показателю средней ошибки глазомера при делении на глаз линейки длиной 1 м на 2,5 и 8 равных частей, двигательный анализатор — путем определения работоспособности двигательного анализатора по теппинг-тесту (А, Л. Вайнштейн и В. П. Жур), устойчивость внимания — посредством корректурных проб (И. Л. Баскакова), время переключения внимания — с помощью черно-красных таблиц Шуль-те — Платонова.
Обучение учащихся для работы в полиграфической промышленности проводится в ПТУ специального профиля с 3-годичным сроком обучения. Однако по данным профессиографических исследований, профадаптация происходит за 2 года. Из этого следует, что трудовые навыки, прочный динамический стереотип складываются уже к 3-му году обучения, и уровень обеспечивающих его физиологических функций у профессионально пригодных подростков не должен отличаться от достигнутого стажированными взрослыми рабочими.
Для проверки этого положения нами была обсле- . дована группа выпускников ПТУ Оолиграфии, которые по производственным характеристикам и оценке теоретических и практических зраний на выпускных экзаменах были разделены на 2 группы: отлично и хорошо овладевшие профессией, \ профпригодные и плохо овладевшие ею или профнепригодные. Обследовано 38 взрослых рабочих,
012.8211:855.281
А. Манолова
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА УЧАЩИХСЯ -
ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИХ УЧИЛИЩ И ВЗРОСЛЫХ РАБОЧИХ-ЛИНОТИПИСТОВ С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ ОСВОЕНИЯ ПРОФЕССИИ
Институт гигиены детей и подростков Минздрава СССР
