CC BY
72
УДК 612.821+612.89+612.172.2
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АДАПТАЦИИ АБОРИГЕННЫХ И КОРЕННЫХ ПОПУЛЯЦИЙ НА СЕВЕРО-ВОСТОКЕ РОССИИ
© 2009 г. А. Л. Максимов
Международный научно-исследовательский центр «Арктика» ДВО РАН, г. Магадан
Анализ демографических процессов на Северо-Востоке России начиная с 90-х годов прошлого столетия и по настоящее время показывает, что прирост населения в этом регионе за счет мигрантов из центральных районов страны практически полностью отсутствует, а процесс сокращения числа жителей сохраняется. В то же время в регионе продолжает активно формироваться новая популяция жителей из числа уроженцев. Подчеркнем, что к настоящему времени на Севере сформировались популяции уроженцев 1—3 поколений (коренных жителей — не аборигенов), родители которых (мигранты) прибыли в эти регионы в 1940— 1960-х годах, где у них родились дети, которые, в свою очередь, дали начало следующим поколениям, постоянно там проживающим. Здоровье таких популяций, а особенно адаптивные перестройки на внутри- и межсистемных уровнях, обеспечивающие устойчивое функционирование организма при постоянном воздействии неблагоприятных природно-климатических факторов, в настоящее время мало изучены и представляют особый интерес для решения проблем адаптации человека.
В связи с этим применительно к задачам экологической физиологии мы предлагаем строго разделять понятия аборигенного и коренного населения Севера, несмотря на то, что на обывательском уровне и даже в научной литературе между ними зачастую ставится знак равенства. С учетом этих обстоятельств нами под аборигенным населением (от лат. аЬ origine — от начала) понимаются конкретные малочисленные этнические популяции людей, исторически (столетиями, тысячелетиями) проживающие на определенных территориях, жизненный уклад и хозяйственная деятельность которых в основном организована на традиционном экстенсивном использовании возобновляемых природных ресурсов в зоне своего ареала.
К коренным жителям Севера мы предлагаем относить лиц, родившихся от пришлого населения (мигрантов из регионов с более комфортным природно-климатическими условиями) в регионах, как правило, расположенных севернее 60о и постоянно проживающих там не менее одного поколения. Эти популяции не относятся к какому-то одному этносу и на Северо-Востоке России представляют собой в основном потомков выходцев из центральных районов России, Украины, Средней (Центральной) Азии и Закавказья.
В доступной нам литературе мы практически не встретили сведений
о функциональных показателях уроженцев Севера, особенно в сопоставительном анализе с аборигенными популяциями. Все внимание ученых, занимающихся изучением здоровья и адаптации человека на Севере, было в основном сосредоточено на исследованиях сравнительных особенностей физиологических механизмов функциональных перестроек у аборигенных и пришлых популяций (мигрантов), чему был посвящен
На основании собственных исследований и литературных данных проанализированы особенности морфофизиологических показателей мужчин, уроженцев Северо-Востока России в 1-3 поколениях и лиц аборигенных популяций. Предложено строго дифференцировать понятия аборигенных и коренных жителей Севера. Установлено, что у юношей преобладает нормотонический тип регуляции кардиоритма, формирующийся за счет рецепроктного влияния достаточно высокой активности симпатической и парасимпатической составляющих вегетативной нервной системы. Показано, что у современных аборигенных и коренных жителей Севера вектор адаптивных перестроек носит конвергентный характер, проявляющийся во взаимном сближении среднестатистических морфофизиологических показателей, которые могут рассматриваться как региональная норма реакции организма на комплексное воздействие экосоциальных факторов окружающей среды.
Ключевые слова: Север, аборигены, адаптация, морфофизиологические особенности.
целый ряд фундаментальных руководств и монографий [1, 3, 9, 13-15, 22]. В настоящее время на фоне весьма всесторонне исследованных физиологических процессов у аборигенного и пришлого населения Севера практически белым пятном по изученности морфофункциональных перестроек остаются коренные популяции уроженцев 1—3 поколений.
Таким образом, из поля зрения исследователей практически выпала проблема отдаленных последствий адаптивных перестроек у лиц, потомки которых генофенотипически были приспособлены к проживанию в более благоприятных природно-климатических условиях.
Главной целью проводимых исследований является определение вектора адаптивных функциональных перестроек для ответа на вопрос: существует ли в современных эколого-социальных условиях жизнедеятельности однонаправленность морфофизиологических перестроек у аборигенного и коренного населения Севера, реализуют ли эти популяции общие или самостоятельные адаптационные программы?
Объект и методы исследования
В исследовании принимали участие лица мужского пола в возрасте 10—21 года — аборигенные жители Магаданской области и Чукотки (эвены, чукчи, коряки) и уроженцы региона (коренные жители). Антропометрические исследования проводились по общепринятым методикам [17, 20, 21]. Показатели частоты пульса (ЧСС), систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления измерялись с помощью автоматического электронного тонометра; общее периферическое сопротивление (ОПС), ударный (УОК) и минутный (МОК) объемы крови определялись по методу Старра; уровни потребления кислорода (ПО2) рассчитывались на основании его разницы во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, которые регистрировались с помощью газоанализаторов типа «Спиролит» и «Холден» [11, 18]. Показатели вариабельности кардиоритма определялись по методу Р. М. Баевского [4] с использованием приборов типа «Варикард» и программного обеспечения «ЭСКИМ-6», разработанных в Институте внедрения новых медицинских технологий, г. Рязань [19]. Для сравнения морфофизиологических показателей современных аборигенных популяций с показателями, наблюдавшимися в период 30-летней давности, использовались литературные данные. Всего с 2000 по 2008 год исследованиями были охвачены около пятисот юношей, аборигенов и коренных жителей. Все обследуемые лица в основном проживали в городах Магадан, Анадырь и национальных северных поселках. Уроженцы Севера в 1 —3 поколениях определялись опросным путем и анкетированием сведений о месте рождения, сроках проживания семьи в том или ином регионе.
Статистическая обработка полученного материала производилась с использованием прикладной програм-
мы Microsoft Excel Windows (2000) и «Статистика-2006» [10]. Вычислялись средние величины показателей (M) и их ошибки (±m). Статистическая значимость различий оценивалось по t-критерию Стьюдента для независимых выборок при условии нормальности распределения, определяемого по значениям асимметрии и эксцесса. При значении p < 0,05 принимали нулевую гипотезу о достоверных различиях между двумя сравниваемыми выборками.
Результаты и обсуждение.
На рис. 1 представлена усредненная возрастная динамика изменений роста и массы тела жителей Магаданской области и Чукотки в возрасте от 10 лет до 21 года. Хорошо видно, что показатели длины тела у аборигенов и коренных жителей в определенные возрастные периоды практически совпадают. Во многом аналогичная картина наблюдается и по массе тела. Интересно, что максимальные различия как по росту, так и по массе тела достоверно отмечаются у обследуемых популяций в 15—17 лет, а к 21 году эти отличия нивелируются.
На рис. 2 представлены изменения жировой и мышечной массы тела у аборигенных и коренных популяций. Отметим, что по уровню жировой массы различия между исследуемыми группами были на грани достоверности только у лиц 10-летнего возраста (р = 0,05), и к 18—20 годам показатели имели практически одинаковое значение в пределах 15—17 %. Достоверные различия между показателями мышечной массы в обследуемых группах сохраняются во всех изучаемых возрастных периодах, но при этом проявляется тенденция приближения их к показателям, соответствующим 21 году.
Для более детальной оценки тенденций изменения морфофизиологических параметров на различных системных уровнях у аборигенных и коренных жителей региона нами проведена их ретроспективная оценка относительно показателей, полученных различными исследователями почти 30 лет назад. В табл. 1 представлены 13 показателей, которые взяты из литературных источников и получены нами в последние годы. Учитывая, что не во всех литературных источниках была указана величина ошибок среднего арифметического, мы приводим только их абсолютные значения.
Так, оказалось, что между современными аборигенными и коренными жителями Магаданской области и Чукотки ни по одному из изучаемых показателей не отмечалось значимых различий. Вместе с тем, если сопоставить значения, полученные нами у современных аборигенов, с аналогичными показателями, зафиксированными среди этой популяции 30 лет назад, то можно обнаружить, что рост и масса тела раньше были достоверно ниже (р < 0,05). При этом значимо ниже были показатели систолического артериального давления. Отметим, что наименьшие значения частоты пульса также отмечались у аборигенов, обследованных в 1970-х годах. Подчеркнем,
Возраст, лет
Возраст, лет
Рис. 1. Возрастная динамика роста и массы тела у различных групп мужчин, жителей Северо-Востока России, за 2002—2006 гг.
Примечание. Пунктирная линия — коренные лица, сплошная — аборигены.
что систолическое артериальное давление у III группы обследуемых также имело самые высокие значения, превышая аналогичный показатель аборигенов
I группы на 9 мм рт. ст.
Отсутствие у ряда показателей в I группе значений ошибки средней арифметической (±т) не позволило нам по правилам биометрии оценить уровни значимости различий между группами I и II, I и III. В этом случае мы посчитали корректным сравнить только разницу в значениях средних арифметических величин (ДМ) изучаемых показателей. Так, оказалось, что разница в величине индекса Пинье, характеризующего крепость телосложения, между группами аборигенов I и II составила 8 ед., а между современными коренными жителями (гр. III) и аборигенами (гр. II) была в 2 раза меньше (4 ед.) При этом необходимо подчеркнуть, что при величине индекса до 10 ед. телосложение оценивается как
65 п %
5 -
О -I----,------,------,-----,------,-----,------,--
10 11-14 15-17 18-21
Рис. 2. Возрастная динамика мышечной (М) и жировой (Ж) массы у различных групп мужчин, жителей Северо-Востока России
Примечание. Пунктирная линия — аборигены, точечная линия
— коренные жители.
крепкое, от 10 до 20 ед. — хорошее, 21—25 — среднее и более 25 как слабое [17]. В данном случае можно констатировать, что популяция аборигенов второй половины XX века демонстрировала более крепкое и гармоничное телосложение, чем их нынешние сверстники. Это подтверждается и показателями адаптационного потенциала системы кровообращения (АП), значения которого в пределах 1 — 1,5 ед. указывают на высокие адаптационные возможности, 1,6—2,6 ед. — на удовлетворительные, а более 2,6
— на неудовлетворительные возможности, связанные с развитием перенапряжения или истощением механизмов регуляции кардиогемодинамики [6]. Также более выражена разница в показателях ударного, минутного объемов кровообращения и общего периферического сопротивления между современными аборигенами и их сверстниками 70-х годов. Более высокие значения артериального давления и ОПС, наблюдающиеся у коренных жителей Магаданской области, указывают на формирование начальных стадий предгипертензивных состояний, что является одной из современных проблем юношеского возраста [12]. Отметим, что у аборигенных популяций прошлого века практически все исследователи указывали на отсутствие склонности к гипертензивным проявлениям при достаточно высокой активности парасимпатического звена вегетативной регуляции [3, 7, 8, 16].
Таблица 1
Некоторые морфофизиологические показатели аборигенного и коренного населения Северо-Востока России, (М±т)
Обследуемые группы и численность контингента
Показатель I, аборигены (1971-1981 гг.) II, аборигены, n=107 (2003-2008 гг.) III, коренные жители, n=119 (2003-2008 гг.)
Возраст, лет 19,60 ± 0,62 20,60 ± 0,65 19,4 ± 0,7
Рост, см 165,40 ± 0,45 173,1 ± 0,8 177,40 ± 0,55
Масса тела, кг 63,3 ± 0,7 65,6 ± 0,6 66,40 ± 0,65
M/S, кг/м2 37,3 38,2 ± 0,5 37,4 ± 0,4
Индекс Пинье, ед. 6 14 ± 3 18,0 ± 2,5
ЧСС, уд./мин 64 ± 3 68,0 ± 1,5 71,0 ± 2,5
САД, мм рт. ст. 109,0 ± 2,5 115,0 ± 2,8 118,0 ± 1,5
ДАД, мм рт. ст. 71 ± 3 76,0 ± 2,5 73,0 ± 2,0
УОК, мл/с.ст. 64 65,5 ± 2,0 68,0 ± 2,5
МОК, мл/мин 4,1 4,50 ± 0,25 4,8 ± 0,3
ПО2, мл/кг, мин 4,3 4,90 ± 0,03 5,35 ± 0,04
ОПС, дин.с.см-5 1395 1578 ± 46 1626 ± 52
АП, усл. ед. 1,2 2,020 ± 0,025 2,060 ± 0,035
Таблица 2
Показатели ритма сердца в состоянии покоя у аборигенных и коренных жителей Магаданской области, (М ± т)
Показатель вариабельности кардиоритма Обследуемые группы
Аборигены, п=41 (2003-2008 гг.) Коренные, п=68 (2003-2008 гг.)
ЧСС, уд./мин 73,0 + 1,5 75,0 + 1,9
Мо, мс 825 + 19 800 + 20
АМо, % 38,0 + 1,1 38,0 + 1,6
АХ, мс 267 + 15 269 + 13
ИЦ, усл. ед. 2,0 + 0,3 2,0 + 0,2
ИН, усл. ед. 91,0 + 7,4 98,0 + 7,7
ПАРС, бал. 3,0 + 0,3 3,0 + 0,2
НЕ % 45,0 + 3,5 42 + 3
LE % 35 + 3 36 + 2
VLЕ % 20 + 2 22,0 + 2,5
Примечание. Мо — наиболее часто встречающее значение длительности кардиоинтервала; АМо — процент наиболее часто встречающихся кардиоинтервалов во всем анализируемом массиве сердечных сокращений; АХ — разница между самым длительным и самым коротким сердечным сокращением; ИЦ — индекс централизации кардиоритма; ИН — индекс напряжения регуляторных систем; ПАРС — показатель активности регуляторных систем.
В связи с этим представлялось интересным оценить степень активности симпатической и парасимпатической составляющих вегетативной нервной системы на основании математических показателей вариабельности кардиоритма. В табл. 2 представлены статистические и спектрально-волновые показатели сердечного ритма у аборигенных и коренных жителей региона в состоянии относительного покоя. Подчеркнем, что между группами достоверно значимых различий ни по одному из 10 показателей не установлено.
В то же время анализ математических значений структуры кардиоритма указывает, что у обследуемого контингента она формируется при сбалансированности симпатических и парасимпатических механизмов вегетативной нервной регуляции. Необходимо отметить, что среди обследуемых обеих групп вегетативный баланс поддерживается за счет выраженной активности как вагусной, так и симпатической составляющих нервной системы. На это указывают достаточно высокие значения дыхательных волн (HF) и высокочастотной составляющей (LF) в общей структуре спектра кардиоритма. Известно, что в норме для состояния покоя значения HF не должны превышать 25 %, LF — 40 % и VLF (очень низкочастотной составляющей) — 30 % [5]. В нашем случае достаточно высокие значения HF могли бы указывать на выраженную вагусную активность, проявление которой возможно в сниженной частоте пульса, но этого в нашем случае не наблюдается. По всей видимости, зарегистрированная нами ЧСС выше 70 уд./мин определяется достаточно выраженной активностью симпатической нервной системы, что проявляется в показателях низкочастотной составляющей спектра кардиоритма, которая в той и другой группе составляет более 30 %. В данном случае можно констатировать, что возможные эффекты вагусной активности нивелируются симпатической составляющей, что при суммировании двух противоположных процессов в конечном итоге проявляется в ритме сердца как нормотоническая реакция вегетативной нервной системы. Отметим, что значения VLF кардиоритма, связанные с достаточно активным
влиянием на частоту пульса высших вегетативных надсегментарных центров, также укладываются в диапазон нормотонической реакции. Учитывая определенную связь VLF с энергометаболическими процессами [2], можно считать, что у аборигенов и уроженцев Магаданской области в возрасте 16—18 лет они находятся на достаточно сбалансированном уровне.
Из всей совокупности полученных данных следует, что вектор большинства проанализированных показателей, отражающих морфофизиологический статус современных аборигенных и коренных жителей Северо-Востока России, направлен в сторону их взаимного сближения. Такое однонаправленное взаимное сближение ряда физиологических показателей у обследованных популяций, в значительной степени определяемое фенотипическими условиями и формирующееся под действием эколого-социальных факторов окружающей среды, можно обозначить как конвергентный тип адаптации. В то же время физиологические параметры организма, детерминированные в основном генетическими факторами, могут значительно различаться у аборигенных и коренных жителей Севера. Тем не менее нарастающие в современном мире процессы ассимиляции, унификации питания и развитие техногенных средств защиты организма от действия негативных факторов окружающей среды в конечном итоге должны усиливать конвергентную направленность функциональных перестроек и формировать близкие по своим значениям показатели у коренных и аборигенных жителей Севера.
Выводы
1. Установлено, что по ряду морфофизиологических параметров организма у современных аборигенных и коренных популяций Северо-Востока России не отмечается статистически значимых различий, которые в большинстве случаев наблюдаются по отношению к показателям, выявленным у жителей региона в 70—80-х годах прошлого столетия.
2. Тенденции перестройки вегетативной регуляции кардиогемодинамики у юношей Магаданской области и Чукотки связаны с относительным усиле-
нием вклада симпатической составляющей нервной системы при достаточно высокой активности ее парасимпатического звена, что, по всей видимости, за счет реципроктных взаимодействий в конечном итоге проявляется в нормотоническом характере реакций сердечно-сосудистой системы.
3. У современных аборигенных и коренных жителей Севера формируется конвергентный тип адаптивных перестроек, характеризующийся взаимным сближением среднестатистических морфофизиологических показателей, которые могут рассматриваться как региональная норма реакции организма на комплексное воздействие экосоциальных факторов окружающей среды.
При подготовке статьи частично использованы материалы, полученные сотрудниками центра А. Я. Соколовым, Л. И. Гречкиной, Т. В. Годовых, А. Н. Лоскутовой.
Список литературы
1. Авцын А. П. Патология человека на Севере / А. П. Ав-цын, А. А. Жаворонков, А. Г. Марачев, А. П. Милованов.
— М. : Медицина, 1985. — 416 с.
2. Агаджанян Н. А. Сравнительные особенности вариабельности сердечного ритма у студентов, проживающих в различных природно-климатических регионах / Т. Е. Бато-цырянова, А. Е. Северин, Ю. Н. Семенов и др. // Физиология человека. — 2007. — Т. 33, № 6. — С. 66—70.
3. Алексеева Т. И. Географическая среда и биология человека / Т. И. Алексеева. — М. : Мысль, 1977. — 300 с.
4. Баевский Р. М. Прогнозирование на грани нормы и патологии / Р. М. Баевский. — М. : Медицина, 1979.
— 295 с.
5. Баевский Р. М. Введение в донозологическую диагностику / Р. М. Баевский, А. П. Берсенева. — М. : Слово, 2008. — 174 с.
6. Баевский Р. М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / Р М. Баевский, А. П. Берсенева. — М. : Медицина, 1997. — 235 с.
7. Бартон А. Человек в условиях холода : пер. с англ. / А. Бартон, О. Эдхолм. — М. : Наука, 1957. — 334 с.
8. Борискин В. В. Жизнь человека в Арктике и Антарктике / В. В. Борискин. — Л. : Гидрометиздат, 1973.
— 200 с.
9. Воронин Н. М. Основы медицинской и биологической климатологии / Н. М. Воронин. — М. : Медицина, 1981. — 350 с.
10. Гланц С. А. Медико-биологическая статистика / С. А. Гланц. — М. : Практика, 1999. — 459 с.
11. Гуминский А. А. Руководство к лабораторным занятиям по общей и возрастной физиологии / А. А. Гуминский, Н. Н. Леонтьева, К. В. Маринова. — М. : Просвещение, 1990. —240 с.
12. Давидович И. М. Предгипертензия у мужчин молодого возраста / И. М. Давидович, С. Л. Жарский, О. В. Афонасков // Здравоохранение Российской Федерации. — 2009. — № 1. — С. 32—34.
13. Деряпа Н. Р. Адаптация человека в полярных районах земли / Н. Р. Деряпа, И. Ф. Рябинин. — М. : Медицина, 1977. — 294 с.
14. Казначеев В. П. Механизмы адаптации человека в условиях высоких широт / В. П. Казначеев. — М. : Медицина, 1980. — 197 с.
15. Кандрор И. С. Очерки по физиологии и гигиене человека на Крайнем Севере / И. С. Кандрор. — М. : Медицина, 1968. - 280 с.
16. Козлов А. И. Медицинская антропология коренного населения Севера России / А. И. Козлов, Г. Г. Вершубская.
- М. : МНЭПУ, 1999. - 288 с.
17. Левин В. Н. Материалы для контроля и оценки физического состояния подростков / В. Н. Левин. - М. : Медицина, 1966. - 139 с.
18. Практикум по нормальной физиологии / под ред. Н. А. Агаджаняна. - М. : РУДН, 1996. - 339 с.
19. Семенов Ю. Н. Комплекс для анализа вариабельности сердечного ритма / Ю. Н. Семенов. - Рязань : РАМЕНА, 2005. - 210 с.
20. Ставицкая А. Б. Методика исследований физического развития детей и подростков / А. Б. Ставицкая, Д. И. Арон. - М. : Медиз, 1959. - 250 с.
21. Тетако Л. И. Основы современной антропологии / Л. И. Тетако, И. И. Саливон. - Минск : БАН, 1989.
- 271 с.
22. Экологическая физиология человека. Ч. 2. Адаптация человека к различным климатогеографическим условиям. - М.: Наука, 1980. - 549 с. - (Сер. «Руководство по физиологии»).
THE CURRENT METHODOLOGICAL ASPECTS FOR ADAPTATION OF ABORIGINAL AND OTHER POPULATIONS IN THE RUSSIA’S NORTHEAST
A. L. Maximov
International Scientific Center “Arktika" FEB RAS, Magadan
Based on own research and references, the special features of morphophysiological parameters showed by aborigines and those born in the North from migrants and being residents of the North in the 1st - 3rd generation, have been comparatively analyzed. It is proposed to strictly differentiate the two names of the above mentioned populations. Found that the young male have showed a normotonic type of heart rate regulation as prevailing, forming itself at the expense of reciprocated influence of rather high activity of sympathetic and parasympathetic components of the vegetative nervous system. Found that the two mentioned populations of the North residents have currently had a vector of adaptive changes to be considered as convergent. This reflects in the average statistical morphophysiological parameters which are drawing nearer and can be suggested as a regional norm of reactions of the human body to the complex impact of environmental ecosocial factors.
Key words: North, aborigines, adaptation, morpho-physiological special features.
Контактная информация:
Максимов Аркадий Леонидович - доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки, директор МНИЦ «Арктика» ДВО РАН
Адрес: 685000, г. Магадан, ул. К. Маркса, д. 24
Тел.: 8 (4132) 62-84-82, 8 (4132) 62-06-28
E-mail: [email protected]
Статья поступила 30.03.2009 г.
