Характеристика функциональных систем организма детско-юношеского населения в условиях адаптации к жизни на севере ХМАО-Югры
Автор: Срыбник М.А., Виленский М.М., Эльман К.А.
Журнал: Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии @ssc-sl
Рубрика: Краткие сообщения
Статья в выпуске: 1 т.28, 2019 года.
Бесплатный доступ
В настоящее время известно, что суровые северные климатические условия сопровождаются не только преждевременным старением организма человека в целом, но также быстрой потерей работоспособности и в следствие, сокращением среднего срока жизни человека на Севере ХМАО-Югры. В результате чего, северные экологические, а также антропогенные факторы влияют на формирование экстремального фона для функциональных систем организма и связанного с ним здоровья человека.
Функциональные системы организма, север, здоровье, адаптация, гомеостаз
Короткий адрес: https://sciup.org/148313661
IDR: 148313661 | DOI: 10.24411/2073-1035-2018-10183
Текст краткого сообщения Характеристика функциональных систем организма детско-юношеского населения в условиях адаптации к жизни на севере ХМАО-Югры
Как известно из многих литературных данных по вопросам адаптации к жизни, на Севере ХМАО-Югры напряжение функциональных систем организма (ФСО) человека выражаются в особенностях проявления работы показателей сердечно-сосудистой системы (ССС), которые безусловно задействованы в процессах адаптации и вследствие, чего направлены на формирование приспособительных реакций гомеостаза под воздействием суровых экологических факторов, оказывающих влияние на состояние здоровья человека в целом (Еськов и др., 2017; Срыбник и др., 2017; Филатова и др., 2017; Эльман и др., 2017; Мирошниченко и др., 2018).
Также многочисленные исследования показывают, что здоровье пришлого населения (проживают не более 5 лет на Севере ХМАО-Югры) безусловно, отличается от нормы, в отличие от коренных жителей.
В результате чего, коренные жители Севера ХМАО-Югры являются «эталоном» приспособления к местным экологическим и антропогенным факторам, вследствие чего у данной группы людей выработался ряд приспособлений, который закреплён генетически и соответственно передаётся по наследству, что не скажешь про представителей пришлого населения.
Если рассматривать вопрос развития организма человека в целом к условиям проживания на Севере ХМАО-Югры, то возникает определенная специфика, которая оказывает влияние на формирование и развитие любой ФСО, а именно нервно-мышечной системы (НМС) и сердечно-сосудистой системы ССС (Еськов и др., 2017). Также стабильность и надежность работы организма человека во многом зависят от устойчивости организма к неблагоприятным условиям внешней среды и стрессовым воздействиям со стороны психофизиологических функций. Таким образом, резкие изменения экологических условий у жителей Севера ХМАО – Югры оказывают выраженное влияние на все ФСО в целом. Особенно на работу ССС и НМС, что в результате, существенно влияет на жизненно важные процессы, происходящие в организме человека. Для человека проживающем на Севере ХМАО-Югры ФСО сопровождаются ранними проявлениями неблагоприятных воздействий факторов среды (Мирошниченко и др., 2017).
В целом, также можно отметить, что такие факторы как экологические и антропогенные, формируют экстремальный фон для ФСО и связанного с ним здоровья человека.
Из вышеизложенного, появляется необходимость более подробно рассматривать и прогнозировать на индивидуальном, а также популяционном уровне состояние ФСО человека, проживающего на Севере ХМАО-Югры.
Целью данного исследования является : оценка состояния функциональных систем организма пришлого и коренного детско-юношеского населения в условиях ХМАО-Югры.
В исследованиях приняли участие 300 человек – учащиеся СОШ № 4 города Сургута (пришлое население) и учащиеся Русскинской национальной средней общеобразовательной школы интерната (коренное население). Сравниваемые группы обследуемых были поделены по полу (девушки и юноши) и по возрасту на следующие подгруппы: 7-10 лет – младшее звено; 11-14 лет – среднее звено; 1517 лет – старшее звено. В каждую возрастную подгруппу входило по 25 человек (Срыбник и др., 2017).
Анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) проводился на основе данных, полученных методом вариационной пульсометрии, регистрируемых с помощью пульсоксиметра « Элокс-01 » с соответствующим программным обеспечением. Статистическая обработка данных производилась с использованием программы Statistica 6.1 . и обрабатывался с помощью программы Microsoft Excel .
Для анализа всего использовались 13 параметров ВСР, а именно: x 1 – SIM – показатель активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (ВНС), у.е.; x 2 –
PAR – показатель активности парасимпатического отдела, у.е.; x 3 – SDNN – стандарт отклонения измеряемых кардиоинтервалов, мс; х4 – INB – индекс напряжения (по P.M. Баевскому); x 5 – SSS – число ударов сердца в минуту; x 6 – SрO 2 – уровень оксигенации крови (уровень оксигемоглобина); х 7 – VLF – спектральная мощность оченьнизких частот, мс2; х8 – LF – спектральная мощность низких частот, мс; х9 – HF – спектральная мощность высоких частот, мс2; х 10 – Total – общая спектральная мощность, мс2; x 11 – LFnorm – низкочастотный компонент спектра в нормализованных единицах; х 12 – HFnorm – высокочастотный компонент спектра в нормализованных единицах; x 13 – LF/HF – отношение низкочастотной составляющей к высокочастотной.
Наряду с использованием метода множественных сравнений по критерию Ньюмана-Кейлса (так как разные группы выборок) и попарном сравнение выборок, нами использовался метод многомерного анализа, основанный на расчёте межкластерных расстояний с использованием программы Statistica 6.1 .
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Расчёт матриц парных сравнений выборок испытуемых по всем группам, как представителей коренного, так и представителей пришлого населения представлен в таблице 1.
В качестве примера представлены результаты обработки данных значений младшего звена (девочки) в виде матрицы (15×15) кардиоинтервалов по критерию Ньюмана-Кейлса учащихся СОШ № 4 города Сургута и учащихся Русскинской национальной СОШ интерната (табл. 2 и 3).
Результаты обработки данных у пришлого населения младшего звена (девушки) и старшего звена (юноши) показал уменьшение числа совпадений выборок кардиоинтервалов (КИ) k =13 и k =12 соответственно, что свидетельствует о недостаточной сформирован-ность у них адаптационных механизмов. В результате чего, это может говорить о существенном напряжении регуляторных процессов и степени рассогласования параметров ФСО. В отличие от выборок испытуемых у среднего звена (девушки) и младшего звена (юноши) показал увеличение числа совпадений выборок КИ k =21 и k =17, это свидетельствует о стабилизирующем влиянии адаптационных механизмов на группы испытуемых (Филатова и др., 2016).
Таблица 1
Парное сравнение выборок 15-ти кардиоинтервалов испытуемых всех групп по критерию Ньюмана-Кейлса
|
Пол |
Возраст |
Число совпадений выборок КИ у учащихся СОШ № 4 города Сургута (пришлое население) |
Число совпадений выборок КИ у учащихся Русскинской национальной СОШ интерната (коренное население) |
|
Представительницы женского пола |
7-10 лет |
13 |
19 |
|
11-14 лет |
21 |
22 |
|
|
15-17 лет |
19 |
20 |
|
|
Представители мужского пола |
7-10 лет |
17 |
22 |
|
11-14 лет |
16 |
20 |
|
|
15-17 лет |
12 |
18 |
Таблица 2
Матрица парного сравнения 15-ти кардиоинтервалов младшего звена 7-10 лет (девочки) учащихся в СОШ № 4 г.Сургута при повторных экспериментах ( k =13), по критерию
Ньюмана-Кейлса
|
40 40 ОО cd |
о cd |
04 40 о о cd |
о ОО ОО cd |
Pi IT) |
04 сю 40 |
40 cd |
04 о ОО |
04 1Г) |
40 О |
S cd |
40 ОО cd |
IT) о cd |
40 od |
о ОО О |
|
|
1 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
2 |
0,00 |
0,02 |
0,00 |
0,14 |
0,00 |
0,00 |
0,07 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
3 |
0,00 |
0,02 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,02 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
4 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
5 |
1,00 |
0,14 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
6 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,12 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
|
|
7 |
0,00 |
0,00 |
0,02 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
8 |
0,00 |
0,07 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
9 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
10 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,12 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
|
|
11 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,03 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
|
|
12 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,03 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
|
|
14 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
|
|
15 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Как уже было выше изложено, коренные жители Севера ХМО-Югры иначе их ещё называют русские поморы и аборигены ХМАО-Югры, т.е. северные народности, имеют существенные отличия от пришлого населения, и данное утверждение демонстрирует в нашем случае парное сравнение выборок кардиоинтервалов испытуемых. Первые имеют естественную адаптацию к внешним факторам окружающей среды, в результате чего мало подвержены стрессу и преждевременным патологиям (Филатова и др., 2017). Таким образом, проживание в экстремальных условиях Севера ХМАО-Югры приводит к развитию скрытой или явной патологии со стороны ССС и НВС при отсутствии генетически закрепленных механизмов адаптации к суровым климатическим природным факторам.
ВЫВОД
Нервно-мышечная система в онтогенезе является одной из наиболее уязвимых функциональных систем организма человека, на которую оказывают существенное влияние суровые экологические факторы среды Севера ХМАО-Югры, так как проживание на данных территориях откладывает определенный отпечаток на работу различных функциональных систем организма человека в целом
(Эльман и др., 2017). У учащихся Югории работа нервно – мышечной и кардио-респираторной систем особенно подвержена изменениям и стрессу. Вышеперечисленные особенности связаны с хронической гипокинезией и действием ряда суровых экологиче- ских факторов на формирование и развитие НМС и КРС в предпубертатный, пубертатный и постпубертатный периоды жизни человека, что особо значимо для наших исследований касаемо детско-юношеское население (Филатова и др., 2017).
Таблица 3
Матрица парного сравнения 15-ти кардиоинтервалов младшего звена 7-10 лет (девочки) учащихся в Русскинской национальной СОШ интерната при повторных экспериментах ( А =19), по критерию Ньюмана-Кейлса
|
40 40 ОО cd |
о cd |
04 40 о о cd |
о ОО ОО cd |
Pi IT) |
04 сю cd 40 |
40 ^о cd |
04 о cd ОО |
04 1Г) cd 04 |
40 cd О |
О cd |
40 ОО cd |
IT) о cd |
40 od |
о об ОО О cd ir> |
|
|
1 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,16 |
0,00 |
0,00 |
0,10 |
0,00 |
|
|
2 |
0,00 |
0,03 |
0,00 |
0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
3 |
0,00 |
0,03 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
4 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
5 |
0,00 |
0,01 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
6 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,71 |
0,00 |
0,00 |
0,02 |
0,00 |
0,06 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
7 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,71 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
|
|
8 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
|
|
9 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
|
|
10 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,02 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,07 |
1,00 |
0,10 |
0,12 |
0,00 |
|
|
11 |
0,16 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,07 |
0,02 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
|
|
12 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,06 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,02 |
0,28 |
0,04 |
0,00 |
|
|
13 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,10 |
0,00 |
0,28 |
0,00 |
0,00 |
|
|
14 |
0,10 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,12 |
1,00 |
0,04 |
0,00 |
0,00 |
|
|
15 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Используемый метод оценки хаотической динамики кардиоинтервалов (эффект Еськова-Зинченко), с помощью метода матриц парных сравнений выборок или у одного человека или у группы испытуемых (что мы и демонстрируем в настоящей работе на примере пришлого и коренного детско-юношеского населения), позволяет давать обоснование и критерии оценки различий между стохастической и хаотической динамикой поведения параметров кардио-респираторной системы человека в целом.
Список литературы Характеристика функциональных систем организма детско-юношеского населения в условиях адаптации к жизни на севере ХМАО-Югры
- Еськов В.М., Эльман К.А., Срыбник М.А., Глазова О.А. Возрастные изменения сердечно-сосудистой системы пришлого детско-юношеского населения Югры // Сложность. Разум. Постнеклассика. 2017. № 4. С. 5-12.
- Мирошниченко И.В., Прохоров С.В., Эльман К.А., Срыбник М.А. Сравнительный анализ хаотической динамики показателей сердечно-сосудистой системы пришлого детско-юношеского населения Югры // Вестн. новых медицинских технологий. 2018. Т. 25, № 1. С. 154-160.
- Срыбник М.А., Эльман К.А., Волохова М.А., Проворова О.В. Матрицы парных сравнений выборок коренного детско-юношеского населения Югры // Вестн. новых медицинских технологий. 2017. Т. 24, № 4. С. 64-70.
- Филатова Д.Ю., Горбунов Д.В., Эльман К.А., Ворошилова О.М. Теорема Гленсдорфа-Пригожина в оценке параметров кардиоинтервалов школьников при широтных перемещениях // Вестн. новых медицинских технологий. 2016. Т. 23, № 1. С. 24-30.
- Филатова Д.Ю., Эльман К.А., Срыбник М.А., Глазова О.А. Сравнительный анализ хаотической динамики параметров кардио-респираторной системы детско-юношеского населения Югры // Сложность. Разум. Постнеклассика. 2017. № 1. С. 12-18.
- Эльман К.А., Срыбник М.А., Прасолова А.А., Волохова М.А. Сравнительный анализ функциональных систем организма коренного детско-юношеского населения в условиях Севера // Клиническая медицина и фармакология. 2017. Т. 3, № 3. С. 13-17.
