Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Изучение адаптационно-компенсаторных процессов и реакций в условиях различных биогеохимических провинций отнесено к числу приоритетных фундаментальных медико-биологических исследований на ближайшие десятилетия. Сочетание проблем урбанизации, экологии и социально-экономических условий, развитие промышленных технологий привело к нарушению среды обитания человека, и лежит в основе адаптации к новым «некомфортным» факторам среды (Агаджанян Н.А., Ермакова Н.В., 1997; Кривощеков С.Г., 2006; Social determinants of health.., 2006).
Хабаровский край имеет свои специфические негативные для здоровья факторы: низкое экономическое обеспечение населения, стоимость прожиточного минимума (Коренные малочисленные народы Севера Хабаровского края.., 2006), суровый климат (Архигщев И.А., Бояршинов Е.С., Бобров А.В. и др., 1992), биогеоклиматические аномалии (Медико-экологический атлас Хабаровского края.., 2005; Сверлова Л.И., Воронина Н.В., 2001), экологический дисбаланс, специфические природные катастрофы (Козлов В.И., 1993; Козлов В.И., Евсеева Г.Н., Учакина Р.В. и др., 1998; Дрюцкая СМ., 2005; Козлов В.К., Боровская Т.Ф., Ракицкая Е.В. и др., 2005; Завгорудько В.Н., Завгорудько Т.И., Сидоренко СВ., 2006). Данные эколого-физиологических исследований показывают, что территория края характеризуется преобладающими гипокомфорт-ными природными условиями, повышенным экологическим риском, низким рейтингом здоровья и уровня жизни населения (Прохоров Б.Б., 1996; Дружинин И.П., Казанцева А.Я., 1991; Кондратьева Л.М., 2005).
Решение проблем, связанных с низким уровнем здоровья коренных малочисленных народов, является одной из приоритетных государственных задач. Важная роль в проявлении «индивидуальных биологических эффектов» фено-типической адаптации и резервных возможностей организма немало принадлежит наследственным и конституциональным особенностям (Казначеев В.П., 1999; Агаджанян Н.А., Бяхов М.Ю., и др., 2001). Представители малочисленных коренных народов изначально обладали повышенной способностью к окислению жиров, высокому содержанию белков и липидов в крови и т.п. В настоящее время некоторые особенности структурно-функционального статуса являются биологической предпосылкой для развития дизадаптационных состояний, связанных с изменением уровня окисления липидов, процессов ацети-лирования и каскадными изменениями метаболических характеристик сыворотки крови (Семке В.Я., Галактионов О.К., 1997; Колесникова Л.И., Петрова В.А. и др., 2006; Поликарпов Л.С., Халнагаев И.И. и др., 2006; Vamberque А., 2005; Vijayakshmi В., Sesikeran В., et al., 2006). Следует отметить, что оценка адаптивных реакций в течение последних десятилетий проведена на основании анализа отдельных биохимических показателей, чаще всего общих липидов, холестерина (Бишарова Г.И., и др., 2006; Лебедева У.М., и др., 2006).
Проводимые корреляции анатомо-морфологических и функциональных признаков друг с другом показывают, что изменения одного из них и стабильность других не совместимы (Морфология человека, под ред. Б.А. Никитюка,
В.П. Чтецова, 1990). В то же время, сведения об адаптивных изменениях экологических градиентов (количество жира, отношение массы тела к площади поверхности тела, белковый и липидный спектры крови и др.) подростков коренного и пришлого населения региона отсутствуют.
Экологический подход к изменению реакций структурно-функционального статуса в неблагоприятных условиях среды обитания, ведущих к повышению риска развития хронических неинфекционных и инфекционных болезней, позволяет выявить причинность дизадаптаций (Козлов В.К., 1998; Медведева И.В., Дороднева Е.Ф. и др., 2001; Агбалян Е.В., Буганов А.А., 2006; Завьялова Л.Г., Денисова Д.В. и др., 2006; Симонова Г.И., 2006; Цуканов В.В., 2006). Коренные малочисленные народы, проживающие на территории Хабаровского края, остаются носителями адаптационных систем жизнеобеспечения к местным природным условиям, при соблюдении традиционного бел-ково-жирового питания — 66% жиров и 32% белков, без существенного вклада углеводов (Дьяченко В.Г., Пригорнев В.Б., 1998; Козлов В.К., 1998; Сулейма-нов С.Ш., Кольцов И.П., 1998). Сдерживающая рост диета (субстратно-энергетическая недостаточность) вызывает разные возможности адаптации организма у людей в зависимости от возраста и степени сформированности уровня эпигенотипа (Винокурова И.В., 2006; Божнов А.И., Длубовская В.Л. и др., 2006). При этом адаптивные реакции организма в большей степени проявлялись снижением количества жировой ткани (Черноруцкий М.В., 1943; Пашу-тин В.В., 1952). Между тем, изучение характера индивидуального питания на территории Российской Федерации были проведены, в основном, по результатам анкетирования (Сабати Д., 1993; Антонюк М.В., Кнышова В.В. и др., 2004; Болдырева М.С., Ерофеев Ю.В. и др., 2005), что привело к отсутствию информации о состоянии адаптивных реакций структурно-функционального статуса в зависимости от состава питания и питьевой воды, в том числе, у подростков Хабаровского края.
Несмотря на активные исследования состояния здоровья подростков на территории Хабаровского края (Козлов В.К., Евсеева Г.Н. и др., 1998; Козлов В.К., Боровская Т.Ф. и др., 2005; Козлов В.К., Учакина, Р.В. и др., 2007; Лигута В.Ф., 2007; Чепель Т.В., Шенгелия Н.А. и др., 2007, и т.д.), не разработана методология единой комплексной оценки, построения модели причинно-следственной структуры формирования эколого-зависимых адаптивных реакций с расширенными прогностическими возможностями. Все сказанное является основанием для постановки цели и задач исследования.
Цель исследования: дать эколого-физиологическое обоснование особенностей адаптивных реакций структурно-функционального статуса организма подростков коренного и пришлого населения Хабаровского края.
Задачи исследования
Изучить особенности эколого-физиологических адаптивных реакций структурно-функционального статуса подростков разных этнических групп Хабаровского края.
Выявить особенности морфо-физиологических адаптивных реакций ор-
ганизма подростков коренного (нанайцы, орочи) и пришлого населения региона.
Определить состояние биохимических характеристик структурно-функционального статуса подростков, проживающих в сельских и городских условиях.
Выявить особенности цитокинового профиля у сельских и городских подростков коренного и пришлого населения.
Изучить влияние на адаптационные изменения структурно-функционального статуса у подростков коренного и пришлого населения состава питания (белки, жиры и углеводы) и питьевой воды как важных региональных факторов.
Создать многомерную модель взаимосвязи изучаемых факторов и структурно-функционального статуса подростков коренного и пришлого населения.
Разработать научно-обоснованные рекомендации для коррекции адаптивных реакций структурно-функционального статуса организма подростков Хабаровского края.
Положения, выносимые на защиту.
Формирование специфических функциональных и морфологических адаптивных реакций у подростков находится в зависимости от этнической принадлежности и экологических факторов региона проживания.
Цитокиновый статус является критериальным для определения групп риска развития дизадаптационных состояний при донозологической диагностике у подростков разных этнических групп, проживающих в определенных экологических условиях.
3. Значительное влияние на адаптивные реакции структурно-
функционального статуса подростков оказывают неполная хроническая суб
стратно-энергетическая недостаточность и состав питьевой воды.
4. Создание современной многомерной математической модели для оцен
ки состояния адаптивных реакций подростков коренного и пришлого населе
ния и ранжирования определенных условий среды дает возможность конст
руирования вариантов реабилитационных программ.
Научная новизна. Впервые установлены сравнительные особенности адаптивных реакций структурно-функционального статуса подростков коренного и пришлого населения (нанайцы, орочи), проживающих в сельских условиях Хабаровского края.
Впервые определено, что понижение частоты сердечных сокращений, повышение систолического и диастолического давления, изменение адаптационного потенциала сердечно-сосудистой системы, снижение экскурсии грудной клетки, выраженная гипотрофия, слабый тип крепости телосложения, дефицит абсолютного и относительного количества жира и низкая толщина кожно-жировых складок являются интегральным выражением адаптивных реакций организма подростков Хабаровского края, связанных с этнической принадлежностью и экологическими условиями проживания (субстратно-энерге-
тическая недостаточность и состав питьевой воды).
Впервые получены данные, показывающие, что площадь поверхности тела сельских подростков Хабаровского края различается с показателями подростков «умеренного адаптивного типа», в большей мере соответствует «полярному адаптивному типу», особенно у коренного населения («специфический промежуточный дальневосточный адаптивный тип»).
Впервые у подростков коренного населения определено снижение функциональной активности дыхательной системы на примере достоверно более низкого показателя экскурсии грудной клетки, коррелятивно связанной с хроническим дефицитом нутриентов в рационе питания.
Впервые представлены данные о специфичности адаптивных метаболических реакций подростков, проживающих в сельских условиях, проявляющиеся в снижении содержания общего белка, мочевины, общего холестерина, триглицеридов и глюкозы в сыворотке крови, с достоверно более интенсивными отклонениями у подростков коренного населения вследствие неполной хронической субстратно-энергетической недостаточности и содержания токсических примесей в питьевой воде.
Впервые определены повышенные концентрации мочевой и молочной кислот в сыворотке крови коренных и пришлых подростков Хабаровского края, что подтверждает наличие хроническою экологически дерминированного стресса.
Впервые установлены показатели цитокинового статуса подростков коренного и пришлого населения Хабаровского края в зависимости от этнических и экологических факторов; определены специфические характеристики цитокинового профиля подростков, проживающих в сельских районах, связанные с повышенным содержанием IL-ip, IL-2, IL-4, IL-6, TNFa, «нулевым» показателем содержания y-inf, который в условиях субстратно-энергетической недостаточности является одним из предикторов развития инфекционных и паразитарных болезней, и может быть маркером для выявления группы риска при донозологической диагностике.
Впервые показано, что процесс фенотипической адаптации предопределяется региональными экологическими факторами (дефицит белков, жиров, углеводов в рационе питания; содержание в питьевой воде общей суммы нефтепродуктов, фенолов, нитратов, фосфора, железа, бария, марганца выше предельно допустимой нормы), отражается на уровне заболеваемости, особенно у подростков коренного населения.
Впервые построены системные модели адаптивных реакций структурно-функционального статуса для этнических групп Хабаровского края. Определен «этнический адаптивный тип реагирования», проявляющийся как в степени изменения структурно-функциональных признаков, массовости проявлений неинфекционных и инфекционных болезней у подростков Хабаровского края, так и в количестве и качестве корреляционных связей с факторами среды.
Научно-практическое значение работы. Выполнено моделирование
комплекса адаптивных реакций на основе использования различных математических методов для сопоставления множества объектов, факторов воздействия и ответных реакций, объединенных поставленными целью и задачами:
установлен «этнический адаптивный тип реагирования» на основе физиологических, морфологических биохимических, социально-демографических характеристик адаптивного комплекса реакций средовым факторам;
проведена оценка специфики региональной обстановки по ранжированию витальных факторов среды (фактическое питание и питьевая вода);
разработаны рекомендации по профилактике развития дизадаптацион-ных состояний, направленные на восстановление национального «адаптивного рациона» у коренных малочисленных народов.
Результаты работы отличаются достаточной новизной. Результаты работы вносят определенный вклад в теорию адаптационных процессов в норме и патологии.
Полученные данные могут быть использованы для своевременного определения признаков неполной хронической субстратно-энергетической недостаточности на морфологическом, биохимическом, иммунологическом уровнях, и для профилактики дизадалтационных состояний в практической биологии и медицине.
Внедрение. Результаты исследования используются при чтении лекций по курсам нормальной физиологии, биоэкологии человека, экологии Хабаровского края; спецкурса «Микро-, макросредовые факторы и здоровье человека»; в научной и учебной работе институтов ХФ ДНЦ ФПД CO-НИИ ОМиД и ГОУ ВПО ДВГГУ. Материалы диссертации нашли свое отражение в информационных письмах и методических рекомендациях, направленных административным органам Нанайского и Бакинского районов, на основании договоров о сотрудничестве и взаимных обязательствах, заключенных между ХФ ДНЦ ФПД СО РАМН-НИИ ОМиД НИИ и главами соответствующих администраций, а также тесному контакту с Ассоциацией Коренных и Малочисленных Народов Севера Хабаровского края (ХК) и Отделом по делам АКМНС Правительства ХК. Составлены адресные (индивидуальные) методические рекомендации.
Апробация работы. Основные материалы исследования доложены на 9-ти научно-практических конференциях, из которых: 3-е международным участием: «Природные ресурсы и экологические проблемы Дальнего Востока» (Хабаровск, 2007); «Клинические и фундаментальные аспекты состояния здоровья коренного и пришлого населения в Дальневосточном федеральном округе» (Хабаровск, 2007); «Современные факторы формирования, методы оценки и прогнозирования общественного здоровья на территории Дальневосточного региона» (Хабаровск, 2008); 1 - международная конференция - «Региональный рынок товаров и услуг: инновационные технологии и организация бизнеса» (Хабаровск, 2008) (диплом); и другие: ежегодные конференции ГОУ ВПО ДВГГУ (Хабаровск, 2005-2009 гг.); «Природопользование на Дальнем Востоке России» (Новосибирск, 2006).
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 232 страницах машинописного текста, включает раздел «Введение» и 6 глав: обзор литературы, материалы и методы, 4 главы собственного исследования, а также заключения, выводов и списка литературы, содержащего 274 отечественных и 132 зарубежных источников, иллюстрирована 35 рисунками и 20 таблицами. ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Проведено комплексное обследование подростков обоего пола, в зимний период времени 2006-2008 гг., в местах компактного проживания представителей малочисленных коренных народов (нанайцы, орочи): с. Найхин, с. Троицкое Нанайского района, с. Датта Ванинского района Хабаровского края (ХК), средний возраст которых составил 14,25±0,09 лет.
