The features of adaptive transformations in contemporary northern populations in new ecosocial conditions

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Освоение и развитие северных территорий нашей страны требует решения многочисленных проблем связанных с привлечением дополнительных как финансово-технических, так и человеческих ресурсов. Наряду с этим имеется целый комплекс лимитирующих факторов (таких как крайне экстремальные природно-климатические условия, отрицательные демографические процессы, низкая плотность населения и пр.), которые препятствуют достижению высокого уровня жизни в высокоширотных регионах. В этом контексте именно здоровье людей обуславливает высокую эффективность адаптации и трудовой деятельности в столь экстремальных условиях.

Применение положений современной концепции адаптивных типов [1] диктует необходимость прикладных исследований в области антропоэкологии с целью выявления специфических параметров адаптивной нормы, формирующейся в новых экосоциальных условиях. Современная трактовка учения Алексеевой Т. И. об адаптивных типах основана на позиции теории конструирования ниш [2], согласно которой генетически различные популяции, оказываясь в сходных условиях формируют новую среду обитания, которая в свою очередь характеризуются близкими параметрами адаптивной нормы реакции. При этом повреждающее действие антропогенной нагрузки снижается по мере формирования новой адаптивной нормы.

В литературе имеются данные [3], что современные популяции российской Арктики и Севера сформированы преимущественно за счёт коренного северного населения, мигрантов и их потомков, а также вахтовых рабочих. При этом, по мнению авторов, демографический вклад статусных этнических групп, а также коренных малочисленных народов Севера, Сибири и Дальнего Востока в формирование структуры населения явно недооценивается. Известно, что популяции коренных северных народов, имеющие многовековой опыт проживания в экстремальных условиях Севера под давлением различных эволюционных факторов приобрели специфический «морфо-генетический портрет», который считался «эталоном» долговременной адаптации к экстремальным условиям [4], так как являлся наиболее целесообразным для поддержания равновесия всех элементов системы «человек-природа» [5]. Однако, относительно недавно, примерно три-шесть поколений назад (начиная с XVII в.) и ещё более интенсивно в советское время начались процессы освоения территорий Арктики, Сибири, Дальнего Востока, что повлекло за собой резкие социально-экономические, генетические и экологические преобразования современных северных этносов [6,  7]. Данные перестройки коренного населения могут быть связаны с вынужденным отказом от традиционного образа жизни, рациона питания, уровня физической активности и даже от своих земель, столкнувшись при этом с более высоким уровнем загрязнения, отсутствием доступа к здоровой пище и медицинским услугам, увеличением миграционной активности и расширением круга брачных связей [8]. Стоит отметить, что до настоящего времени этническая специфика вариабельности экологических адаптивных реакций морфофизиологических показателей на давление стрессоров в условиях современных урбанизированных территорий Российской Федерации мало изучена.

Основные информативные критерии адаптивных перестроек северян

Динамика антропометрических показателей является традиционным и наиболее чувствительным («экосензитивным») критерием, отражающим уровень здоровья населения в контексте качества среды в том числе и социальных преобразований общества. Установлена значимая связь динамики физического развития не только с различными средовыми факторами [9] и этнической принадлежностью [10], но и с такими социально-демографическими показателями, как уровень дохода в семье [11], социальная стратификация [12], урбанизированность [13], и даже социально-экономическое развитие и качество системы здравоохранения в целом [14, 15, 16].

Детальные исследования соматометрического статуса северян Дальнего Востока различных возрастных групп представлены в работах Аверьяновой И.В. с соавт.[17, 18]. Были выявлены различные паттерны физического развития у пришлых и коренных северян. Анализ физического развития коренных юношей-северян (коряки, эвены) Магаданской области по сравнению с пришлыми юношами-северянами (мигрантами 2, 3 поколения) показал выраженный характер изменений соматометрических показателей именно в юношеском периоде онтогенеза. Установлено, что увеличение и массы, и длины тела у коренных северян начинается с 17 лет и продолжается до 21 года, при этом общий прирост массы составляет 15%, а длины тела около 2%. У пришлых юношей-северян этот процесс начинается лишь в 19 лет и общий прирост массы тела существенно ниже и составляет около 5%, кроме того, в период с 17 по 21 год у них практически полностью отсутствует общий прирост длины тела. Полученные данные свидетельствуют во-первых, о более низкой скорости физического развития юношей коренных малочисленных народов Севера. Во-вторых, характер изменения основных соматометрических показателей и их индексов у современных коренных юношей-северян свидетельствует об увеличении относительной длины ног и площади тела, что приближает их по своему морфотипу к мигрантам-европеоидам.

В более старших возрастных группах (мужчины среднего и пожилого возраста) давление отрицательных факторов биосоциальной среды возрастает, что проявляется негативными последствиями формирования антропометрических возрастных изменений. Ранее были показаны различные стратегии антропометрических изменений в зависимости от этнической принадлежности индивидов [18]. В группе коренных жителей старшего и среднего возраста выявлено выраженное снижение длины тела, на фоне тенденции к снижению показателей массы тела, окружности тела и индекса массы тела. У пришлого населения старшего и среднего возраста [19] выявлено возраст-ассоциированное снижение длины тела на фоне прогрессирования абдоминального ожирения, проявляющегося ростом показателей окружности талии. Полученные результаты в полной мере подтверждают гипотезу о мультифакториальной природе показателя длины тела, который детерминируется генетически, но степень выраженности и размах варьирования данного показателя обусловлены различными социально-экономическими факторами [20, 21].

Анализ возрастной динамики окружности грудной клетки в юношеском периоде у северян в возрастном интервале с 17 лет по 21 год показал, что у коренных юношей-северян увеличение этого параметра более выражено и составляет 8%, по сравнению с их сверстниками европеоидами (изменение составило лишь 4%). В исследованиях [17] установлено снижение индекса Пинье (ИП) у юношей-северян, что свидетельствует об увеличении крепости телосложения. При этом коренные юноши-северяне до 18 лет имели астенический тип телосложения в соответствии с классификацией М. В. Черноруцкого и значимо отличались от своих пришлых сверстников-северян по этому параметру. В последующих в возрастных группах (19 лет и 20-21г.) коренные юноши-северяне характеризуются нормостеническим типом телосложения (в данном возрастном диапазоне нет значимых межэтнических различий показателя ИП). Пришлые юноши северяне в возрастном интервале от 17 лет до 21 года имели нормостенический соматотип. Интегральный показатель крепости телосложения - индекс Пинье (ИП) у юношей к 20-21 году прогрессивно снижался. Увеличение крепости телосложения юношей было связано с возрастанием массы тела и окружности грудной клетки.

Уровень общего содержания жира в организме является чувствительным биологическим критерием, позволяющим оценивать как экологические условия проживания, так и уровень общего экономического благополучия населения. Установлено, что проживание в условиях низких температур ведёт к увеличению общего содержания жира в организме, без развития метаболического синдрома и это является отражением адаптации к данным экологическим условиям [22, 23]. И действительно, ещё в середине прошлого столетия антропологи отмечали, что аборигенные популяции Якутии, Северной Америки имеют более высокие значения содержания общего жира, нежели мигранты [6]. Кроме того, вариабельность содержания общей жировой массы также может быть связана с состоянием питания человека и нарушения пищевого статуса ведут к его снижению [24, 25]. В настоящее время наблюдается трансформация социально-бытовых условий современных северных популяций; смена шаблонов питания и переключение «полярного» (белково-липидного) типа питания на более доступный «европейский» (углеводный) [26]; урбанизация, влекущая вынужденный переход на оседлый образ жизни и изменение режима двигательной активности [27, 28]. Биологическим отражением этих социальных процессов является снижение содержания жира в организме современных коренных жителей северных регионов. Данные изменения были показаны во многих исследованиях [29, 30] и подтверждены нашими данными [31], свидетельствующими о существенном снижении жира в организме у современных юношей-северян, вне зависимости от этнической принадлежности. Так установлено снижение общей жировой массы и у коренных, и у пришлых юношей-северян. Несмотря на то, что коренные юноши-северяне имеют значимо более высокое содержание жира в организме по сравнению с их сверстниками европеоидами, однако пределы варьирования составили 9,5 – 13,7% и 10,7 – 11,1% (у коренных и пришлых юношей-северян, соответственно), что несколько ниже нормативной величины – 15%.

Анализ стратегий адаптивных перестроек современных популяций северян

Для более детального понимания стратегии адаптационных изменений, происходящих в современных популяциях коренного и пришлого населения Севера-Востока нами проанализированы данные репликативного исследование изменений морфотипа юношеской группы коренного и пришлого населения за 10-летний период. Для этого в 2005 г. было изучено морфофункциональное состояние по комплексу показателей – маркеров физического развития, состояния сердечно-сосудистой системы и энергогазообмена у 392 юношей, из которых 356 – европеоиды (уроженцы мигрантов в 1-2-м поколении ) и 36 – коренные северяне (эвены, коряки). В 2015 г. проведено аналогичное исследование, в котором было обследовано 227 пришлых юношей-северян и 38 коренных юношей-северян. Данные о степени изменения исследованных параметров представлены на рисунках 1 и 2.

Установлено, значимое изменение практически всех морфофункциональных показателей (14 из 19 включённых в анализ) в популяции коренных юношей-северян за рассматриваемый 10-летний период (рисунок 1). В популяции пришлых юношей-северян выявлена иная стратегия адаптивных перестроек за 10 лет, затрагивающая преимущественно сердечно-сосудистую систему и энергетический обмен (значимые различия выявлены для 10 показателей из 19).

Рисунок 1. Степень внутриэтнических различий морфотипа коренных и пришлых юношей-северян за 10-летний период (2005-2015 гг.)

Figure 1. Intraethnic morphotype differences between indigenous northerners and newcomer northerners over a 10-year period (2005-2015)

Примечания: 1  – масса тела, кг; 2 – общее содержание жира, %; 3 – длина тела, см; 4 – окружность грудной клетки, см; 5 – MT/S, кг/м²; 6 – ПТ, %; 7 – САД, мм рт.ст.; 8 – ДАД, мм рт.ст.; 9 – ЧСС, уд./мин; 10 – УОК, мл; 11 – МОК, мл/мин; 12 – ОПСС, дин²*с*см^-5; 13 – ЧД, цикл/мин; 14 – МОД, л/мин; 15 – ДО, мл; 16 – ПО, мл/мин; 17 –ДК, усл.ед; 18 – энергозатраты в покое, ккал/мин; 19 – КИО, мл/л. Красным выделены значимые отличия

Note: 1 – Body mass, kg;2 – Total body fat, %; 3 – Body length, cm; 4 – Chest circumference, cm; 5 – BMI (Body Mass Index), kg/m²; 6 – Body Proportionality, %; 7 – Systolic blood pressure (SBP), mm Hg; 8 – Diastolic blood pressure (DBP), mm Hg; 9 – Heart rate (HR), beats/min; 10 – Stroke volume (SV), mL; 11 – Cardiac output (CO), mL/min; 12 – Total peripheral resistance (TPR), dyn²·s·cm⁻⁵; 13 – Respiratory rate (RR), cycles/min; 14 – Minute ventilation (MV), L/min; 15 – Tidal volume (TV), mL; 16 – Oxygen uptake (OU), mL/min; 17 – Diffusion capacity (DC), conv. units; 18 – Resting energy expenditure (REE), kcal/min; 19 – Oxygenation index (OI), mL/L

 

Сравнение же межэтнических различий групп юношей коренного и пришлого населения (рисунок 2) показало существенные межэтнические различия в 2005 году (по 10 показателям из 19), однако в 2015 году две этнически различные группы юношей имели значимые различия лишь по 3 из 19 показателей, что свидетельствует о сближении программ адаптационных перестроек у коренного и пришлого населения и о доминирующем влиянии социокультурной среды на морфофункциональные перестройки современных северных популяций.

Рисунок 2. Степень межэтнических различий морфотипа коренных и пришлых юношей-северян за 10-летний период (2005-2015 гг.)

Figure 2. Interethnic morphotype differences between indigenous northerners and newcomer northerners over a 10-year period (2005-2015)

Примечания: 1  – масса тела, кг; 2 – общее содержание жира, %; 3 – длина тела, см; 4 – окружность грудной клетки, см; 5 – MT/S, кг/м2; 6 – ПТ, %; 7 – САД, мм рт.ст.; 8 – ДАД, мм рт.ст.; 9 – ЧСС, уд./мин; 10 – УОК, мл; 11 –  МОК, мл/мин; 12 – ОПСС, дин2*с*см-5; 13 –ЧД, цикл/мин; 14 – МОД, л/мин; 15 – ДО, мл; 16 – ПО, мл/мин; 17 –ДК, усл.ед; 18 – энергозатраты в покое, ккал/мин; 19 – КИО, мл/л. Красным выделены значимые отличия

Note: 1 – Body mass, kg;2 – Total body fat, %; 3 – Body length, cm; 4 – Chest circumference, cm; 5 – BMI (Body Mass Index), kg/m²; 6 – Body Proportionality, %; 7 – Systolic blood pressure (SBP), mm Hg; 8 – Diastolic blood pressure (DBP), mm Hg; 9 – Heart rate (HR), beats/min; 10 – Stroke volume (SV), mL; 11 – Cardiac output (CO), mL/min; 12 – Total peripheral resistance (TPR), dyn·s·cm⁻⁵; 13 – Respiratory rate (RR), cycles/min; 14 – Minute ventilation (MV), L/min; 15 – Tidal volume (TV), mL; 16 – Oxygen uptake (OU), mL/min; 17 – Diffusion capacity (DC), conv. units; 18 – Resting energy expenditure (REE), kcal/min; 19 – Oxygenation index (OI), mL/L

 

Таким образом, данные о морфофизиологических перестройках, происходящих в современных популяциях коренных малочисленных народов Севера позволяют предположить формирование «новой» популяции, которая генетически остаётся ещё далека от популяции европеоидов - мигрантов, однако по морфотипу сближается с ней.

В многочисленных исследованиях показано существенное снижение продолжительности жизни в арктических и северных регионах по сравнению с регионами с благоприятными климатическими условиями, при этом наиболее уязвимой группой является мужская часть популяции. В исследованиях И. А. Даниловой [32] установлено, что высокая мужская смертность в трудоспособном возрасте от болезней системы кровообращения (БСК) и внешних причин является ведущим фактором межрегиональной дифференциации по ожидаемой продолжительности жизни. Аналогичные данные представлены и в исследованиях Ревича с соавт. [33], где авторы указывают на более высокую (в Магаданской области до 30%) мужскую смертность от БСК в Арктическом макрорегионе, по сравнению с другими регионами РФ. Возникает вопрос об оценке ожидаемой продолжительности жизни и рисков здоровью вновь формирующейся популяции коренных жителей северных территорий и «укорененных» европеоидов. Нами был рассчитан суммарный сердечно-сосудистый риск по Шкале SCORE, а для лиц возрастной группы 20-39 лет в дополнение к Шкале SCORE использовали Шкалу относительного риска. Результаты представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Оценка 10-летнего риска фатальных событий от сердечно-сосудистых осложнений по шкале SCORE у коренных и пришлых северян

Figure 3. Assessment of 10-Year Fatal Cardiovascular Risk (SCORE Scale) in Indigenous and NewcomerNortherners 

Полученные данные явно свидетельствуют о том, что в обеих популяциях Магаданской области (мигранты европеоиды 2-3 поколения и коренные северяне) умеренный риск развития сердечно-сосудистых катастроф наблюдается у большей части популяции мужчин (73,68 и 83,33% соответственно) вне зависимости от этнической принадлежности. При этом совершенно иная картина наблюдается в популяции КМНС республики САХА [34], где половина мужчин (51,1%) имеют низкий риск трагических исходов, но практически треть высокий и очень высокий (24,4 и 7,7% соответственно) риск. Полагаем, что в силу региональных социально-демографических особенностей (уровень миграций, брачная структура популяций) различны и стратегии адаптационных изменений между соседними регионами.

Заключение

В заключении необходимо отметить, что в новых экосоциальных условиях адаптивные стратегии коренных и пришлых северян сближаются между собой, отдаляя коренных северян от эволюционно сложившегося «арктического» морфотипа с «полярным» метаболизмом. При этом наблюдается формирование новой нормы реакции организма северянина на комплексное воздействие экосоциальных средовых факторов. Возможно, что причины акселерации роста и астенизации телосложения современных коренных этносов Северо-Востока РФ связаны с резкими социальными изменениями (урбанизация, изменение традиционного уклада жизни и разрушение исторически сложившейся структуры питания и др.), которые особенно ярко проявились в этом регионе в конце 20-го века. Представленные данные свидетельствуют о том, что на территории Северо-Востока РФ (Магаданская область) идут активные процессы формирования «новых» популяций, а именно популяции «укорененных европеоидов» (потомков мигрантов 2-3 поколения) и современных популяций коренного населения. Полагаем, что оптимальная жизнедеятельность коренных северян в современных социально-экономических условиях расширяет границы вариабельности соматического типа и приводит к разнообразию вариантов северного адаптивного типа. Эти процессы свидетельствуют о том, что современные популяции коренного населения находятся в состоянии смены экологического портрета. Полученные результаты могут быть полезны при построении демографических прогнозов и при разработке мероприятий в области демографического развития северных территорий.

About the authors

Irina Bezmenova

Scientific Research Center “Arktika”, Far East Branch of the Russian Academy of Sciences (SRC “Arktika” FEB RAS)

Author for correspondence.
Email: lependina_bel@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3251-5159

Researcher at the Laboratory for Physiology of Extreme States, SRC “Arktika” FEB RAS

Russian Federation, Россия, 685000, г. Магадан, пр-кт Карла Маркса 24

Inessa V. Averyanova

Scientific Research Center «Arktika» Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: inessa1382@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4511-6782
SPIN-code: 9402-0363

Dr. Sci. (Biology), Professor

Russian Federation, Magadan

References

Supplementary files