Результаты корреляционного анализа данных
новорожденных детей пришлого населения
Крайнего Севера показали:
1.
Степень скоррелированности
показателей липидного обмена наиболее высока летом. Объяснение
этому можно искать в том, что лето для беременной женщины и новорожденного ребенка
на Севере – напряженный сезон с медико-биологической точки зрения /Я-19,120/. В
период полярного дня у беременных женщин выявлено напряжение регуляции углеводнного обмена, понижение толерантности к углеводам,
снижение окислительных и усиление гликолитических
процессов /Я-120/. Наименьшее адаптационное напряжение по сравнению с другими
сезонами года наблюдаетсяу новорожденных детей
пришлого населения Крайнего Севера осенью (рис. 2.3.).
2.
Высокое значение веса
корреляционного графа наблюдается в 1-3 и 4-6 сутки жизни. К 7-10 суткам жизни
происходит уменьшение количества и степени выраженности корреляционных связей
(рис. 2.1., 2.3.).
3.
Во все сезоны года и для всех суток
жизни четко прослеживается связь между липидами, несущими преимущественно
энергетическую функцию. Осенью и зимой для всех суток жизни, а весной для 1-6
суток сильна связь между липидами, обеспечивающими в основном пластическую
роль. Связи между липидами, несущими в основном энергетическую функцию, и
липидами, несущими структурную функцию, наблюдаются весной только в 1-3 сутки
жизни, летом и осенью – в 1-6, а зимой – во все сроки жизни новорожденного
ребенка.
Результаты корреляционного анализа
данных новорожденных детей жителей средних широт Сибири показали:
4.
Структура и выраженность корреляционных
связей мало зависят от сезона года.
5.
Наблюдается тенденция уменьшения
количества или степени выраженности корреляционных связей к 7-10 суткам жизни.
6.
Практически во все сезоны и сутки
жизни скоррелированы показатели, несущие в основном
одинаковые функции. Связи между липидами, несущими в основном энергетическую
функцию, и липидами, несущими в основном пластическую функцию, устанавливаются
только на 7-10 сутки осенью и зимой, а весной и летом вообще не проявляются.
При сравнительном анализе динамики становления
липидного обмена у новорожденных детей, родившихся в средних широтах Сибири и у
пришлого населения Крайнего Севера, можно отметить общие тенденции:
7.
Уменьшение количества или степени
выраженности корреляционных связей к 7-10 суткам жизни.
8.
Наиболее выражены связи между
липидами, несущими в основном одинаковую (энергетическую или пластическую)
функцию.
9.
Малозначительные различия
наблюдаются среди фракций фосфолипидов.
Наряду с общими тенденциями становления липидного
обмена у новорожденных детей в различных экологических условиях наблюдаются
существенные различия:
10. У новорожденных детей пришлого населения Крайнего Севера содержание
липидов в крови и степень скоррелированности
показателей липидного обмена выше, чем у новорожденных детей населения средних
широт Сибири (рис. 2.3.).
11. Связь между липидами, несущими в основном различные функции, у
новорожденных детей населения Крайнего Севера наблюдается в1-6 сутки жизни, а у
детей населения средних широт Сибири – только а 7-10
сутки, да и то не во все сезоны года.
12. Четко прослеживается различие в структуре и степени выраженности скоррелированности показателей липидного обмена по сезонам
года у новорожденных детей населения Крайнего Севера, у новорожденных детей
населения средних широт Сибири такого сильного различия не наблюдается.
Одной из важнейших предпосылок для поддержания высокой
активности энергетического обмена у детей на Севере является адаптационная
перестройка липидного обмена. Об этом свидетельствует то, что у новорожденных
детей пришлого населения Крайнего Севера наблюдаются более высокие показатели
обмена всех классов липидов. Изучение степени скоррелированности
в системе липидного обмена у новорожденных детей показывает, что адаптационные
реакции проявляются не только и не столько в количественных показателях и
особенностях их динамики в первые сутки жизни, но в большей степени в
особенностях корреляционных взаимосвязей в системе липидного обмена.
Таким
образом, сравнительное изучение корреляционных взаимосвязей в системе липидного
обмена у новорожденных детей жителей средних широт Сибири и пришлого населения
крайнего Севера позволяет сделать основной вывод: более высокие концентрации липидов в крови у новорожденных детей
пришлого населения Крайнего Севера сочетаются с более высоким уровнем
корреляционных взаимосвязей между показателями липидного обмена.
2.2.
Суть эффекта
Применение корреляционного анализа при сравнительном
изучении липидного обмена у новорожденных в средних широтах Сибири
и на Крайнем Севере (у пришлого населения) позволило выявить следующий
эффект, названный нами «эффект группового стресса»: при ухудшении условий существования или их резкой смене, т.е. в ответ
на адаптационную нагрузку, в популяциях и группах возрастают корреляции между
физиологическими параметрами, одновременно растет их разброс (дисперсии). В адаптированном же состоянии корреляции ниже и дисперсии меньше. В названии эффекта отражается
неспецифический (стресс) и групповой характер этой реакции.
В
ходе процесса адаптации к экстремальным условиям Крайнего Севера степень скоррелированности между
физиологическими параметрами выше, чем в адаптированном состоянии.
Этот эффект был подтвержден в серии наших работ
[9,17,24,30,31 и др.] на обширном экспериментальном материале
Т.о., эффект
группового стресса состоит в том, что чем выше адаптационное напряжение, тем
выше скоррелированность физиологических показателей.
На
протяжении длительного времени большой группой исследователей устанавливались
границы этого эффекта. Во-первых, была показана его универсальность ‑ он
имеет место не только для человека или млекопитающих (проводились лабораторные
эксперименты на крысах), но даже и для растений. Так в [49] эффект описан на
примере влияния промышленных выбросов тепловых станций на фенольный состав
сосновой хвои, а в [16] с помощью метода
корреляционной адаптометрии оценивается мера
перестройки популяции травянистых растений
в лесных сообществах разной степени нарушенности.
Во-вторых, были установлены и границы применимости: эффект нарушается тогда,
когда основное влияние в процессе адаптации оказывают факторы, взаимно усиливающие друг друга (так
называемые синергичные системы факторов).
Существование
эффекта повышения корреляций между физиологическими параметрами при увеличении
адаптационной нагрузки подтверждают литературные данные [1, 2, 18, 20, 23, 25,
34, 36].
Корреляции
между физиологическими параметрами в ходе процесса адаптации выше, чем в
адаптированном состоянии. Этот эффект наблюдается на большом и разнообразном
материале (показатели липидного обмена, внешнего дыхания, активности ферментов,
транспортной функции крови и т.д.), для разных физиологических параметров.
По
окончании цикла исследований стало ясно, что полная теория эффекта, с
необходимостью включающая и описание границы его существования, захватывает
много идей и концепций, а вне этого контекста изложена быть не может.
Теоретическое
объяснение эффекта группового стресса дано в 3 разделе данной работы.
2.3.
Примеры, подтверждающие существование эффекта
2.3.1. Сравнительный анализ корреляций
между показателями липидного обмена у рожениц и новорожденных детей
Сотрудницей Института медицинских
проблем Севера Е.Н.Шаламовой исследовались физиологические показатели:
показатели 13 фракций липидов и фосфолипидов плазмы
крови. Показатели липидного обмена исследовались у рожениц и здоровых
доношенных новорожденных детей, родившихся в условиях средних широт Сибири и у
пришлого населения Крайнего Севера (принимались во внимание только случаи с
физиологическим течением беременности и родов). У новорожденных в первые минуты
жизни и у рожениц исследовалось содержание липидов в плазме крови, взятой
натощак утром в одно и то же время. Наблюдение осуществлялось в период
полярного дня и в период полярной ночи.
При исследовании показателей
липидного обмена у рожениц и их новорожденных детей в первые минуты жизни
наблюдаются закономерности, аналогичные закономерностям у новорожденных детей в первые 7-10 суток жизни (см. п. 2.1.):
1.
Вес корреляционного графа у
новорожденных детей на Крайнем Севере в 1,5 раза больше, чем в средних широтах
Сибири (по показателям крови из артерии пуповины) или они находятся на одном
уровне (вена пуповины) (рис.2.4.).
2.
У новорожденных пришлого населения
Крайнего Севера в первые минуты жизни наблюдается различие в корреляционнных связях по сезонам: в период полярного дня
степень скоррелированности показателей липидного
обмена в 1,5 раза выше, чем в период полярной ночи (рис. 2.4.).
3.
Интересные закономерности выявлены
при рассмотрении зависимости степени скоррелированности
показателей липидного обмена у рожениц от сроков проживания их в условиях Крайнего
Севера. Наибольшее значение вес корреляционного графа имеет для женщин, которые
прожили в условиях высоких широт менее трех лет или сами родились на Севере,
наименьшее – для проживших там от трех до семи лет. После семилетнего стажа
пребывания на Севере вес корреляционного графа растет (рис. 2.5.).
Полученные результаты соответствуют
представлениям о фазности течения процесса адаптации
к условиям Крайнего Севера /Я-80/.
4.
В прямой зависимости от длительности проживания матери на Севере
находится заболеваемость новорожденных детей /Я-80/. Примечательно, что и
значение веса корреляционного графа у рожениц и показатель заболеваемости
новорожденных детей изменяются в зависимости от сроков
проживания матери на Севере ведут себя одинаково. По рис. 2.5. можно проследить, как ломаная линия
заболеваемости спускается и поднимается по «ступенькам» веса корреляционного
графа.
При исследовании степени скоррелированности
показателей липидного обмена у детей пришлого населения Крайнего Севера в
возрасте до одного года выявлено, что вес корреляционного графа у детей,
находившихся на искусственном вскармливании с рождения или с 6 месяцев, выше,
чем у детей, питавшихся грудным молоком до года (рис. 2.6.).
2.3.2. Анализ корреляций между показателями
активности ферментов при различной степени адаптационного напряжения
Лейкоцитарная система имеет большое значение в осуществлении
адаптационных и защитных реакций. Функциональное состояние лейкоцитов крови в
значительной степени определяет реактивность организма.
Анализ проводится по данным, полученным сотрудником
лаборатории цитологии и цитохимии Института медицинских проблем Севера СО АМН
СССР В.Г. Булыгиным /36/.
Исследовались физиологические показатели: активность ЩФ гранулоцитов и КФ лимфоцитов, КФ нейтрофилов,
СДГ, -ГФДГ лимфоцитов и МАО.
Обследованы мужчины 20-30 лет, прожившие на Севере разные
сроки или родившиеся там; мужчины того же возраста – в первые
20 дней и через 1,5 месяца после приезда в зону с контрастными климатическими
условиями: в Заполярье из средних широт Сибири, в г. Сочи из Заполярья и из
средней полосы России.
Анализ скоррелированности показателей активности ферментов
проводился в группах лиц, обследованных
на 5, 10, 15, 20 дни пребывания в новых климатических условиях. У приехавших из Красноярска в Заполярье анализы брались
дополнительно перед отъездом из Красноярска.
Проводился анализ показателей, полученных зимой и летом.
При анализе степени скоррелированности
физиологических параметров (энзиматической
активности) выявлено:
1.
Усиление скоррелированности при
переезде в районы с экстремальными условиями. При переезде из Красноярска в
Норильск летом вес корреляционного графа имеет наибольшее значение в 5 день
после переезда, затем он снижается к 15 – 20 суткам. Зимой имеется
такая же тенденция, но увеличение скоррелированности
показателей активности ферментов на 5 день
после переезда по сравнению с обследованными в
Красноярске более резкое. Вес
корреляционного графа понижается к 20 дню после переезда волнообразно: снижается
на 10 день, несколько повышается на 15 день и опять существенно снижается к 20
дню (рис. 2.7.).
При анализе адаптационного
напряжения в группах лиц, приехавших в г. Сочи из Заполярья и из средней
полосы России, получены следующие результаты:
2.
Во все дни обследования скоррелированность
показателей активности ферментов лейкоцитов у норильчан
выше.
3.
Наиболее высоких значений вес корреляционного графа достигает
на 15 день пребывания у Черного моря, к 20 дню у жителей Заполярья он достигает
начального уровня (рис 2.8.).
4. Интересным оказалось сравнение скоррелированности показателей активности ферментов
лейкоцитов в группах лиц, болевших в период краткосрочной адаптации, и лиц, не
обращавшихся к врачу за это же время: Вес корреляционного графа у болевших в три раза больше (рис.
2.9.).
2.3.3. Сравнительный анализ скоррелированности
показателей ферментного статуса у младших школьников с различным уровнем
тренированности
Сотрудниками лаборатории цитологии и цитохимии Института медицинских
проблем Севера СО АМН СССР С.Ю. Скобелевой и д.м.н. Л.Б. Захаровой было изучено
влияние регулярных занятий плаванием детей 8-10-летнего возраста в Заполярье и
в средней полосе Сибири.
Исследовались
физиологические показатели: активность ЩФ гранулоцитов и КФ лимфоцитов, КФ нейтрофилов,
СДГ, -ГФДГ лимфоцитов и МАО. Сравнивались группы детей
младшего школьного возраста, не посещавших спортивные секции, и детей,
систематически занимающихся спортом. При анализе веса корреляционного графа
получены следующие результаты:
1.
Вес корреляционного графа у юных
пловцов в Заполярье существенно выше, чем у детей, не посещающих спортивные
секции.
2.
В средней полосе Сибири регулярные
занятия плаванием снижают вес корреляционного графа по сравнению с детьми, обладающих низким
уровнем тренированности (рис. 2.10.).
Таким образом, анализ скоррелированности
показателей активности ферментов помогает сделать вывод о том, что регулярные
занятия в плавательном бассейне на Севере вызывают дополнительное напряжение.
2.3.4. Примеры из литературы, подтверждающие
существование эффекта
Существование
эффекта повышения корреляций между физиологическими показателями при увеличении
адаптационной нагрузки подтверждают
исследования ряда авторов.
Robert Pool /329/ при
рассмотрении количественных связей между
кровяным давлением, частотой дыхания, обменом веществ и массой тела животного
показал возможность предсказания продолжительности жизни и различные экологические феномены.
Многие
авторы отмечают, что изучение корреляционных
взаимосвязей в системе
рассматриваемых показателей является более тонким тестом, чем определение
динамики отдельных показателей /115,148,247,355/.
В
начале 60-х годов появился метод корреляционных плеяд В.П.Терентьева /217/.
Этот метод получил распространение в работах российских биологов, физиологов,
медиков /8,151 и др./.
Используются средние коэффициенты парной корреляции и анализ скоррелированности
показателей, по существу аналогичный предложенному в методе
корреляционных плеяд /14,151,183,215/.
При исследовании влияния на
человека теплового воздействия наблюдается увеличение количества
достоверных корреляционных связей /172,215,226/. Причем, при постепенном увеличении
температуры окружающей среды изменение
корреляционных связей происходит позже, чем изменение средних величин физиологических
показателей, их вариабельности /172/, а при интенсивном тепловом воздействии
(резкое увеличение температуры окружающей среды), наоборот, коэффициенты
корреляции возрастали еще при отсутствии достоверных изменений физиологических
показателей состояния сердечно-сосудистой системы и газообмена
/215/.
В ряде работ исследовалось количество достоверных
корреляционных связей /216,226,265/. При исследовании влияния теплового воздействия на человека наблюдается увеличение количества
корреляционных связей, причем при интенсивном воздействии коэффициенты
корреляции изменяются быстрее, чем сами физиологические показатели /216/. По
мнению авторов, повышение числа и степени выраженности корреляционных связей
свидетельствует о том, что для «уравновешивания организмов со средой необходимо привлечение большего
числа компонентов».
В.П.Казначеевым и Р.М.Баевским
/24,100/ отмечено различие в скоррелированности показателей гемодинамики у
людей с разным уровнем
тренированности. Если корреляционные связи разделить на сильные (свыше 0,7),
средние (0,5-0,7) и слабые (меньше 0,5), то у студентов с высокими спортивными
результатами сильных связей было в два
раза меньше, чем у студентов «слабой» группы. Увеличение корреляций связывается с повышением степени
напряжения работы функциональных систем, вовлечением в процесс адаптации к экстремальным
воздействиям новых элементов. По мнению Р.М.Баевского /24/,
общий адаптационный синдром обеспечивает
мобилизацию функциональных резервов
организма, что ведет к снижению энтропии. Перенапряжение же и
истощение регуляторных механизмов сопровождается повышением энтропии, что проявляется в
уменьшении согласованности элементов функциональных систем, ухудшением их
синхронизации, а в итоге – ослаблением корреляционных связей.
Повышение скоррелированности физиологических показателей при
изменении экологических или производственных условий в сторону экстремальности
отмечено при исследовании липидного обмена у детей разного возраста /116/, у зимовщиков
Антарктиды /77/ и в некоторых других
случаях /320/.
В.И.Крыловым с
соавторами /116/ при изучении корреляционно-регрессионных
взаимосвязей в системе липидного обмена установлено, что характеристики
адаптивности метаболизма липидов у детей не проявляются только в количественных
показателях и особенностях изменения их в процессе развития ребенка. Существенным
дополнением этим показателям являются корреляционные взаимосвязи в структуре
липидного обмена. Высокие концентрации липидов в мембранах эритроцитов
сочетаются у детей на Севере с высоким уровнем корреляционных взаимосвязей
между отдельными фракциями липидов.
Авторы считают, что это обеспечивает высокую «надежность»
морфофункциональной организации липидного обмена мембран клеток, а также
меньшую подвижность мембранных комплексов. Аналогичные закономерности отмечены
в соотношениях липидов в ЛПНП: у детей
на Севере корреляционные связи между фракциями нейтральных липидов более
выражены, чем у детей, проживающих в средних широтах. Авторы предполагают, что
такое состояние корреляционных связей между липидами у детей, проживающих на
Севере, будет способствовать устойчивости липопротеидов при выполнении ими
транспортной функции, особенно в условиях физиологической «гиперлипемии».
В /77/ прослежено изменение корреляционных взаимоотношений
содержания II-ОКС в крови и показателей углеводно-липидного обмена у зимовщиков
Антарктиды на разных (четырех) этапах зимовки. Изменение структуры и степени
выраженности корреляционных взаимосвязей в системе липидного и углеводного
обмена объясняется и в /116/ и в /77/ возрастанием роли липидов в
энергетическом обмене в процессе адаптации к комплексу климато-географических факторов высоких широт.
А.А.Алдашевой /12/ при
исследовании психической адаптации в
условиях Антарктиды отмечено, что в зависимости от срока зимовки динамика связей между личностными (психологическими) показателями
соответствует динамике самооценки состояния. Снижение числа связей к концу зимовки свидетельствовало, по мнению
автора, о том, что в последние сроки зимовки личностная адаптация происходит за счет всех личностных показателей и ведущая роль отдельных
факторов в этот период уменьшалась.
Аналогичная динамика отмечена в /323/.
Анализ скоррелированности
физиологических показателей (активности ферментов, антиоксидантной системы головного мозга) проведен в работах
/129,178,354/. Количество и сила корреляционных связей связываются с
интенсивностью обменных процессов, их качественными изменениями. Уменьшение
количества и прочности корреляционных связей свидетельствует, по мнению
Л.Т.Лысого, уменьшению интенсивности обменных процессов /129/.
В университете Дружбы народов
у студентов из стран Латинской Америки,
Африки и Азии исследована динамика реактивности микроциркуляторного русла на разных этапах адаптации /208/. Корреляционный
анализ выявил «синхронизацию в работе отдельных звеньев микроциркуляторного
русла», что, по мнению авторов свидетельствует о
напряжении компенсаторных возможностей организма за счет оптимизации резервов
на ранних этапах адаптации. После двух
лет пребывания в России корреляции снижаются
Т.М.Соболева и Н.В.Крылова считают, что это свидетельствует о дисинхронизации микроциркуляторного русла и снижении
резервных возможностей организма.
Во всех этих работах
корреляционный анализ использовался как
средство дополнительной оценки степени
напряженности регуляторных механизмов.
ВЫВОДЫ
В результате обработки многолетних наблюдений при
сравнительном анализе популяций и групп, находящихся в различных экологических
условиях, получен вывод: наибольшую информацию о степени адаптированности
популяции к экстремальным или просто изменившимся условиям несут корреляции
между физиологическими параметрами.
В
типичной ситуации при увеличении адаптационной нагрузки уровень корреляций
повышается, а в результате успешной адаптации - снижается. Этот эффект
наблюдается на большом и разнообразном материале (показатели липидного обмена,
внешнего дыхания, активности ферментов, транспортной функции крови и т.д.), для
разных физиологических параметров. Существование эффекта повышения корреляций
между физиологическими параметрами при увеличении адаптационной нагрузки
подтверждают литературные данные.
Этот
эффект, названный нами эффектом группового стресса, является общей
неспецифической реакцией групп организмов и популяций на изменение условий
существования.
