Comprehensive Zoning of Various Climatogeographic Regions of Russia Based on the Integral Discomfort Coefficient (Medico-Physiological Approach)

Full Text

ОБОСНОВАНИЕ

 

Вопросы районирования территории Российской Федерации традиционно рассматриваются в контексте оценки комфортности природных условий для проживания человека. Существующие методики преимущественно опираются на понятие «фактора риска» [1, 2], который количественно выражается через сроки адаптации пришлого населения к экстремальным условиям и возможность его закрепления на осваиваемых территориях [3]. С физиологической точки зрения, такой подход акцентирует внимание на начальном этапе адаптационного процесса, оставляя за рамками анализ долговременных морфофизиологических перестроек характерных для постоянно проживающего населения. Также при районировании северных территорий традиционно принят географический подход. Методика районирования предполагает получение интегральной оценки природной дискомфортности в баллах в каждой точке градусной сетки, где определяется средний балл показателей зональных факторов с последующей их коррекцией при помощи азональных факторов [4]. Природно-климатические условия формируют в каждом регионе своеобразные, отличные от других предпосылки к освоению и развитию территории, определяя комфортность среды жизни населения [5] Многообразное прямое и косвенное влияние погоды и климата на функциональное состояние человека формирует уровень здоровья населения [5, 6].

Становится очевидным, что при комплексном районировании территорий с точки зрения воздействия факторов внешней среды на организм человека, оценивать лишь одну дискомфортность среды обитания (в баллах или рангах) без привязки к медико-биологическим показателям прежде всего в отношении здоровых людей представляется, по нашему мнению, несколько недостаточным, также остаются недостаточно разработанными критерии, отражающие физиологическую «цену» адаптации и степень напряжения регуляторных систем организма, что требует пересмотра существующих подходов к районированию с позиций физиологии и экологии человека.

В настоящее время встречается незначительное количество работ, посвященных комплексному районированию территорий с экстремальными условиями проживания (конкретно территории Магаданской области и Арктических регионов). Так в работе А.Л. Максимова (2006) в хронологическом аспекте рассматривается проблема районирования российского Севера и других территорий, где совокупность факторов окружающей среды оказывает негативное воздействие на организм человека [7]. На основе разработки парадигмы, направленной на сохранение здоровья северных популяций и адаптацию их к новым экономическим условиям, приведены концептуальные подходы к районированию территорий с экстремальными условиями проживания, реализующие полифункциональный, интегральный принцип научно обоснованной оценки уровня дискомфортности окружающей среды. В работе систематизированы основные факторы дискомфортности и определены диапазоны их значений, учет которых необходим при унифицированном расчете соответствующих коэффициентов [7]. Вместе с тем, следует отметить ограниченность предложенного подхода: расчет коэффициентов дискомфортности базируется на узком перечне показателей, включающем лишь отдельные демографические характеристики (смертность, продолжительность жизни) и адаптационный потенциал системы кровообращения. Кроме того, за рамками обоснования осталась Арктическая зона Российской Федерации, которая, являясь «модельным» регионом, аккумулирует совокупность экстремальных климатических и социальных факторов, характерных для высоких широт.

Ранее нами была предпринята попытка количественной оценки дискомфортности проживания на основе медико-биологических показателей. В результате исследования были рассчитаны интегральные коэффициенты дискомфортности для ряда северных территорий. Полученные данные позволили установить, что приморская территория Магаданской области (г. Магадан) по степени дискомфортности не уступает субарктическому району (г. Сусуман) и сопоставима с арктической зоной (Чукотский автономный округ). Так, интегральный коэффициент для г. Магадана составил 3,21 усл. ед., для г. Сусуман – 3,42 усл. ед., а для г. Анадыря – 2,90 усл. ед. Для сравнения, в центральных районах России этот показатель равен 0,46 усл. ед. [8]. Вместе с тем существенным ограничением указанной работы являлась методика расчета референтных значений для центральных районов России, так как соответствующие коэффициенты были рассчитаны на основании литературных данных, которые не всегда базировались на сопоставимых методах исследования и характеризовались гетерогенностью возрастного состава выборок. Данное обстоятельство не позволяет рассматривать полученный индекс как достаточно валидный для межрегиональных сопоставлений.

Учитывая изложенное, нами было проведено собственное исследование с унифицированным дизайном, охватившее различные северные регионы страны: Северо-Западный регион (Арктическая зона РФ) и Северо-Восток России. В качестве группы сравнения (контроля) выступили жители территорий с умеренно-континентальным климатом средней полосы Российской Федерации. В представленном исследовании реализуется комплексный подход, подразумевающий анализ детерминант функционального состояния организма, включающих широкий спектр морфофизиологических и биохимических показателей. Данный подход позволяет на более информативном уровне провести оценку изучаемых параметров путем ранжирования функциональных систем и одновременного определения удельной значимости отдельных показателей, которые будут включены в эмпирическую формулу для расчета комплексного коэффициента дискомфортности (КД).

Целью данной работы явилась разработка интегрального коэффициента дискомфортности (КД), позволяющего осуществить комплексное медико-биологическое районирование территории Российской Федерации.

 

МЕТОДЫ

 

Было проведено комплексное сравнительное исследование юношей – представителей трех различных климатогеографических регионов Российской Федерации: г. Магадан (Северо-Восток – Крайний Север РФ), г. Мурманск (Северо-Запад – Арктическая зона РФ), г. Москва и г. Ульяновск (средняя полоса – контрольный регион). Выбор данных локаций исследовательских работ объясняется следующим. Несмотря на то, что экстремально суровыми условиями характеризуются обе включённые в анализ северные территории, степень выраженности действия отдельных факторов на человека различна. Так, Северо-Запад РФ (Мурманская область) имеет относительно мягкий климат, сформированный под влиянием тёплых воздушных масс, с положительной среднегодовой температурой самого г. Мурманска (2,1 С⁰), тогда как Северо-Восток (Магаданская область) подвержен влиянию континентальных арктических масс холодного воздуха, когда температура окружающего воздуха опускается до -55 С⁰ (центральные районы области) со среднегодовой температурой -2,7 С⁰ (г. Магадан) [9, 10]. В качестве контрольной группы рассмотрена популяции уроженцев средней полосы России, так как данный регион характеризуется умеренно-континентальным климатом [11], и его можно рассматривать как комфортную для проживания зону (среднегодовая температура 5 С⁰).

Общая численность выборки включала в себя 256 юношей, из которых 76 – юношей-уроженцев г. Магадан (средний возраст 19,5±0,2 лет), 72 обследуемых – жители г. Мурманск (средний возраст – 19,4±0,2). В качестве контрольной популяции выступили 108 юношей жителей г. Москва и г. Ульяновск (средний возраст 19,9±0,3 лет).

Анализ основных характеристик сердечно-сосудистой системы проводили на основе вариабельности сердечного ритма (ВСР) по общепринятой методике в соответствии с методическими рекомендациями группы Российских экспертов [12]. Регистрация стресс-индекса (SI, усл. ед) вариабельности кардиоритма проведена при помощи комплекса «Варикард» и программного обеспечения VARICARD-KARDi. Уровень напряжения функциональных систем регистрировали при значении индекса SI, превышающем порог в 150 усл. ед. [12].

Функция внешнего дыхания (ФВД) мужчин оценивалась классическим и хорошо зарекомендовавшим себя методом индексации объемного давления и пневматического потока на медицинском спирографе «Диамант-C». Анализировали следующие показатели: мгновенные объемные скорости на участках 25%, 50%, 75% от ФЖЕЛ (МОС_25%; МОС_50%; МОС_75%, л/с) [13]. Анализ уровня потребления кислорода (мл/мин) производили с помощью мeтаболографа Спиролан-М (Ланамедика, Россия).

У испытуемых проводили забор венозной крови натощак вакуумной системой в лаборатории ООО «Юнилаб-Хабаровск». Инсулин определяли с использованием иммунохимического анализатора (IMMULITE 2000XPi, Siemens, США) с использованием метода ферментативно-усиленной хемилюминесценции. Анализ глюкозы производили с использованием гексокиназного метода на биохимическом анализаторе (AU 680, Beckman Coulter, США). Оценку инсулинорезистентности производили на основе предложенной D.R Matthews и соавт. (1985) формулы для расчета индекс НОМА-IR: [Инсулин (мкМе/мл) × Глюкоза (ммоль/л)]/22,5 [14]. Выявление инсулинорезистентности проводили с помощью метода оценки гомеостатической модели (HOMA-IR) с точкой отсечения> 2,53 усл. ед. [15].

Концентрацию холестерина липопротеидов низкой плотности (ЛПНП, ммоль/л) определяли колориметрическим фотометрическим методом с использованием AU 680 (Beckman Coulter, США). Дислипидемию определяли исходя из критериев Российских рекомендаций VII пересмотра 2020 г. [16].

В сыворотке крови иммунохемилюминесцентным методом с использованием парамагнитных частиц на анализаторе Beckman Coulter UniCel DxI 800 Access Immunoassay System определяли маркеры функциональной активности щитовидной железы: тироксин свободный свТ4.

Также определяли концентрацию дегидроэпиандростерона-сульфата (ДГЭА-С) (мкг/мл) и кортизола в сыворотке крови (нмоль/л) методом ИХА с использованием автоматического иммунохемилюминесцентного анализатора Mindray CL 6000i. Уровень стресса определяли при уровне кортизола, превышающим 320 нмоль/л [17]. Дополнительно был произведен расчет индекса ДГЭА-С (мкмоль/л) / кортизол (нмоль/л)*100, интерпретация численных величин которого отражает различные стадии адаптации: < 1,1 – адаптационные резервы истощены; от 1,1 до 2,1 – адаптационные резервы расходуются; > 2,1 – адаптационные резервы сохранены [18].

Работы осуществлялись в соответствии с принципами Хельсинской Декларации (2013), протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом НИЦ «Арктика» ДВО РАН (заключение № 002/021 от 26.11.2021 г.) [19]. Критерии включения в исследование: мужской пол, юношеский период онтогенеза, отсутствие хронических заболеваний в стадии обострения и жалоб на состояние здоровья, наличие информированного добровольного согласия. Критерии включения: мужской пол, юношеский период онтогенеза отсутствие хронических заболеваний в стадии обострения и жалоб на состояние здоровья, наличие информированного добровольного согласия. Все лица, вошедшие в выборку, характеризовались сопоставимыми условиями жизни (студенты) и режимом двигательной активности (занятия физической культурой в рамках плана образовательного учреждения) и являлись постоянными жителями исследуемого региона. Критерии исключения: наличие любых острых либо декомпенсация хронических заболеваний на момент включения в исследование; отказ обследуемого от участия в исследовании.

Для количественной оценки степени дискомфортности климатогеографических условий проживания нами был разработан комплексный методический подход, включающий расчет ряда производных индексов на основе отклонений анализируемых показателей от референсных диапазонов Интегральный коэффициент дискомфортности (КД_{интегр.}) рассчитывался путем суммирования всех значений отклонений анализируемых показателей для каждой локации исследования. Для стандартизации данных и оценки относительной выраженности отклонений по каждому показателю вычислялись Z-score коэффициенты по формуле Z = (X - M) / σ, где X – значение показателя для конкретной локации, M – среднее значение данного показателя по всем локациям, σ – стандартное отклонение показателя по всем локациям. Композитный Z-индекс определялся как среднее арифметическое значение Z-score по всем показателям для каждой локации. Весовые коэффициенты (W) рассчитывались на основе интегрального коэффициента дискомфортности как отношение интегрального КД региона к сумме интегральных КД всех регионов. Взвешенный композитный индекс (С) вычислялся путем умножения весового коэффициента (W) на средний Z-показатель для соответствующего региона.

Для объединения преимуществ интегрального и композитного подходов был разработан комбинированный индекс (КД_комб.), который может выступать в качестве универсального интегрального коэффициента дискомфортности. После проведения нормировка интегрального и композитного индексов к диапазону от 0 до 1 по следующей формуле: (X - X_min) / (X_max - X_min) был рассчитан комбинированный индекс (КД_комб.) как среднее арифметическое нормированных показателей интегрального и композитного индексов.

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием программы IBM SPSS Statistics 21.0. Проверка на нормальность распределения измеренных переменных осуществлялась на основе теста Шапиро-Уилка. Все показатели отклонений измеряли в процентах от физиологической нормы или общепринятых референсных значений.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ

 

Проведенные сравнительные исследования в трех регионах России (Северо-Восток – г. Магадан, Северо-Запад – г. Мурманск, средняя полоса страны – г. Москва, г. Ульяновск) позволили установить, что проживание в условиях северных территорий, различающихся по климатогеографическому расположению, а также широтным параметрам приводит к формированию различных эндокринно-вегетативно-метаболических профилей. Полученные результаты достаточно наглядно представлены в виде степеней отклонений анализируемых показателей от референсных диапазонов (таблица 1).

 

Таблица 1.

 

Анализ степени отклонений изучаемых показателей от нормативных величин (табл. 1) выявил выраженные межрегиональные различия. Наибольшее напряжение адаптационных механизмов наблюдается у жителей Северо-Востока: отклонения адаптационных резервов составили 61%, уровень кортизола превышал норму в 90% случаев, а показатели функции щитовидной железы – в 68%. В Северо-Западном регионе максимальные отклонения зафиксированы по уровню стресса (77%) и вариабельности сердечного ритма (61%). Для средней полосы России были характерны наименьшие отклонения по большинству показателей, за исключением основного обмена (59%), что может свидетельствовать о более благоприятных условиях функционирования организма. Минимальные отклонения во всех группах отмечены для функции внешнего дыхания (10–16%) и липидного обмена (10–26%). Для количественной оценки степени дискомфортности климатогеографических условий проживания нами был разработан комплекс математических подходов, включающий расчет ряда производных индексов на основе исходных данных о степенях отклонений анализируемых показателей от референсных диапазонов (таблица 1).

На первом этапе осуществлялся Учитывая разнонаправленный характер отклонений показателей, представленных в таблице 1, для каждой локации исследования проводился расчет интегрального коэффициента дискомфортности (КД_интегр) путем суммирования всех значений отклонений относительно соответствующих референсных диапазонов. Полученные значения составили: для Северо-Востока России – 372 усл. ед., для Северо-Запада России – 312 усл. ед., для средней полосы России – 201 усл. ед.

На втором этапе для каждой локации исследования рассчитывались Z‑score коэффициенты дискомфортности с целью стандартизации данных и оценки относительной выраженности отклонений по каждому показателю. Результаты Z-стандартизации представлены в таблице 2 и на рисунке 1.

 

Таблица 2. Рисунок 1.

 

На третьем этапе с целью нивелирования различий в абсолютных значениях отклонений между регионами были рассчитаны весовые коэффициенты (W). Расчет производился на основе интегрального коэффициента дискомфортности и его суммарного значения по всем регионам. Полученные значения составили: Wс-в=0,42034 усл. ед., Wс-з=0,35254 усл. ед, Wсп=0,22712 усл. ед.  Последующее вычисление взвешенного композитного индекса (C) дало следующие результаты: Cс-в=0,1568 усл. ед.; Cс-з=0,0994 усл. ед.; Cсп=−0,1490 усл. ед. после чего была выполнена их нормировка. На завершающем этапе, с целью интеграции преимуществ использованных подходов, нами предложен комбинированный индекс (КД_комб). Данный индекс может рассматриваться как универсальный интегральный коэффициент дискомфортности (КД) (табл. 3).

 

Таблица 3. Рисунок 2.

 

Обсуждение

 

Для расчета интегрального коэффициента дискомфортности (КД_интегр) нами были просуммированы все значения отклонений анализируемых показателей относительно референсных диапазонов для каждой локации исследования, представленных в таблице 1. Итоговые интегральные коэффициенты дискомфортности имели следующие числовые величины: Северо-Восток России – 372 усл. ед., Северо-Запад России – 312 усл. ед., средняя полоса России – 201 усл. ед., что указывает на наибольший уровень физиологического дискомфорта в условиях Северо-Востока России (г. Магадан), затем следует северо-западный регион (г. Мурманск). Наименьший интегральный коэффициент дискомфортности был зафиксирован в условиях средней полосы России (г. Ульяновск, г. Москва), что может быть связано с их более благоприятными климатогеографическими условиями.

Далее нами был проведен расчет Z-score коэффициента дискомфортности для каждой локации исследования Полученные результаты представлены в таблице 2 и на рисунке 1. Из приведенных данных видно, что северо-восточный регион демонстрирует наиболее противоречивую картину отклонений показателей функционального состояния от референсного диапазона. Выявлены значительные отклонения по показателям адаптационных резервов (Z = +1,19), что свидетельствует о существенном напряжении функциональных возможностей организма населения данного региона. Одновременно отмечается повышенный уровень стресса (по показателям концентрации кортизола в крови) (Z = +0,97) и значительные нарушения функции щитовидной железы (Z = +1,41), что может быть связано с экстремальными климатическими условиями данного региона. Метаболический профиль уроженцев северо-восточного региона характеризуется выраженными нарушениями обмена веществ (Z = +1,39) и липидного обмена (Z = +1,35), наряду с парадоксально благоприятными показателями углеводного обмена (Z = -1,03) и функции внешнего дыхания (Z = -1,40). Данная разнонаправленность профилей дискомфортности может указывать на наличие специфических адаптационных механизмов, сформировавшихся в условиях длительного воздействия экстремальных факторов среды.

Профиль дискомфортности уроженцев северо-западного региона характеризовался

выраженным полиморфизмом функциональных отклонений от референсных диапазонов. В структуре отклонений для населения данного региона доминируют нарушения, связанные с напряжением регуляторных систем (Z = +1,39), углеводного обмена (Z = +1,36) при наблюдаемом умеренно повышенном уровне стресса (Z = +0,41) и показателей функции внешнего дыхания (Z = +0,89), которые в совокупности дополняют картину общего функционального напряжения. Однако, по ряду показателей Северо-Западный регион демонстрирует значения, близкие к оптимальным: так функция щитовидной железы (Z = -0,62) и показатели общего обмена веществ (Z = -0,93) находились в зоне физиологического оптимума.

Средняя полоса России характеризуется наиболее сбалансированным функциональным профилем. По семи из восьми анализируемых показателей зарегистрированы значения, соответствующие зоне физиологического оптимума, из которых наиболее благоприятными являются показатели адаптационных резервов (Z = -1,25) и уровня стресса (Z = -1,38), что свидетельствует о сохранных компенсаторных возможностях и оптимальной стресс-устойчивости населения данной локации исследования. Стоить указать, что единственным показателем, демонстрирующим отклонение от оптимальных значений в средней полосе – это показатели функции внешнего дыхания (Z = +0,51), однако данное отклонение не достигает зоны выраженного отклонения и в полной мере может рассматриваться как вариант физиологической нормы.

В целом, проведенный анализ выявил отсутствие единого паттерна функциональных отклонений в различных локациях проведения исследований. При этом нами было установлено, что каждый географический регион демонстрирует уникальный профиль адаптационных возможностей и функциональных резервов, что наблюдается на фоне выраженной компенсаторной гетерогенности – отклонения в одних физиологических системах компенсируются сохранностью или усилением функции других систем. Так, в северо-восточном регионе выраженные метаболические нарушения сочетаются с оптимальными показателями респираторной функции, тогда как в северо-западном регионе нарушения углеводного обмена ассоциированы с сохранной тиреоидной функцией.

Для комплексной оценки отклонения каждого региона от средних значений по всем показателям был рассчитан композитный индекс на основе Z-score. Данный метод позволяет учесть относительную величину отклонения от среднего по всем регионам. В качестве значения индекса для каждой локации использовалось среднее арифметическое её Z-score (Z среднее) по всем показателям для каждой локации исследования по данным, представленным в таблице 2. Полученные значения составили: Z среднее с-в = 0,373 усл. ед.; Z среднее с-з = 0,282 усл. ед.; Z среднее сп = -0,656 усл. ед.

Все полученные средние Z-показатели демонстрируют значимые отклонения от нулевого значения, что свидетельствует о системных различиях в функциональном состоянии жителей исследуемых регионов. Расчет средних Z-показателей по региону исследования также подтвердил выявленную ранее тенденцию возрастания функционального напряжения в ряду: средняя полоса России – северо-западный регион – Северо-Восток России.

Далее был проведен расчет взвешенного композитного индекса (С), который обусловлен необходимостью интеграции двух типов индексов: стандартизованных отклонений показателей (Z-score), отражающих относительную выраженность изменений, и абсолютных величин интегрального коэффициента дискомфортности (КД_интегр), характеризующих кумулятивный эффект отклонений по всем изучаемым параметрам.. Тем самым взвешенный композитный индекс обеспечивает более высокую дифференцирующую способность метода, поскольку учитывает не только направленность и выраженность отклонений отдельных показателей, но и их масштаб относительно других территорий.

Введение весовых коэффициентов W, рассчитанных на основе соотношения региональных КД_интегр к их общей сумме, позволяет скорректировать стандартизованные значения с учетом долевого вклада каждого региона в суммарный уровень дискомфортности. Весовые коэффициенты для каждого региона имелю следующие цифровые величины: W с-в = 372/885=0,42034 усл. ед.; W с-з = 312/885=0,35254 усл. ед.; W сп = 201/885=0,22712 усл. ед.

Из полученных данных производили расчет композитного индекса для каждого региона (С = W_*Z) величины которого составили для северо-восточного региона – С с-в = 0,1568 усл. ед.; для северо-западного региона – С с-з = 0,0994 усл. ед.; для средней полосы России – С сп = -0,1490 усл. ед.

Далее для объединения преимуществ обоих индексов (интегрального и композитного) и учёта дополнительных факторов был рассчитан комбинированный индекс (КД_комб.), который, по нашему мнению, может выступить в виде интегрального коэффициента дискомфортности (КД). Стоить отметить, что процесс комбинирования позволяет учесть дополнительные факторы или специфические условия исследования, которые не были заложены в исходные, более узкие индексы, что повышает адаптивность методики под конкретные исследовательские задачи и превращает его в мощный аналитический инструмент.

Для обеспечения сопоставимости показателей на первом этапе комбинирования была проведена нормировка интегрального взвешенного композитного индекса по следующей формуле: (X - Min) / (Max - Min). Получены следующие значения: КД_интегр._норм с-в = 1,000 усл. ед.; КД_интегр._норм с-з = 0,649 усл. ед.; КД_интегр._норм сп = 0,000 усл. ед; С _норм с-в =1,000 усл. ед.; С _норм с-з = 0,812 усл. ед. ;С _норм сп = 0,000 усл. ед.

Расчет комбинированного индекса (КД_комб) осуществлялся путем усреднения нормированных показателей следующей формуле: КД_комб = (КД_интегр._норм+С _норм) / 2: Получены следующие значения : КД_комб с-в = 1,00 усл. ед.; КД_комб с-з = 0,7305 усл. ед.; КД_комб сп = 0,00 усл. ед.

Для удобства интерпретации итоговые значения были промасштабированы к 100-балльной шкале путем умножения на 100. Итоговые нормированные значения составили: для Северо-Востока – 100,0 усл. ед.; для Северо-Запада – 73,05 усл. ед.; для средней полосы – 0,00 усл. ед. Из полученных результатов была сформирована итоговая таблица рассчитанных индексов (таблица 3).

Для формализации качественных градаций и объективной классификации уровня функционального напряжения исследуемых локаций было проведено определение диапазонов на основе квантильного распределения нормированного комбинированного индекса (КД_комб _норм) для которого установлены следующие отсечки:

1) 0,00-0,25 (0%-25% квантиль) – низкий уровень напряжения, состояние, принятое за функциональную норму;

2) 0,26-0,50 (26%-50% квантиль) – умеренный уровень напряжения, состояние незначительного функционального напряжения;

3) 0,51-0,75 (51%-75% квантиль) – повышенный уровень напряжения, состояние выраженного функционального напряжения;

4) 0,76-1,00 (76%-100% квантиль) – высокий уровень напряжения.

 

Проведенный расчет комплекса индексов позволяет оценить степень функционального напряжения представленных локаций (более высокое значение индекса указывает на большее отклонение от оптимума). Результаты анализа классификации исследуемых локаций позволяют сделать заключение, что локация Северо-Восток России характеризуется высоким уровнем напряжения (76%-100% квантиль.). Показатель данной локации – 100 усл. ед. находится в верхнем квантиле распределения, что объективно подтверждает ее отнесение к зоне наивысшего функционального напряжения (рисунок 2).

Для локации северо-западного региона значение комбинированного индекса (73,05 усл. ед.) попадает в третий квантиль (51%-75% квантиль), что соответствует установленной градации «Повышенный уровень». Это количественно подтверждает вывод о состоянии умеренного, но уже устойчивого функционального напряжения.

Нулевое значение индекса средней полосы Российской Федерации определяет данную локацию как зону низкого уровня напряжения, соответствующую функциональному оптимуму, что характеризуется сбалансированной работой всех систем и минимальной нагрузкой на регуляторные механизмы.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Проведенные комплексные исследования позволили разработать комбинированный индекс, выступающий в качестве интегрального коэффициента дискомфортности (КД), позволяющего количественно оценить степень отклонения функциональных показателей и выявить регионально-специфические паттерны данных изменений. Для объективной оценки функционального состояния были установлены количественные критерии на основе квантильного распределения нормированного комбинированного индекса: диапазон 0,00-0,25 соответствует низкому уровню напряжения (физиологический оптимум), 0,26-0,50 – умеренному, 0,51-0,75 – повышенному, а 0,76-1,00 – высокому уровню функционального напряжения. Анализ полученных данных выявил четкий градиент функционального состояния исследуемых регионов: Северо-Восток с индексом 100 усл. ед. характеризуется состоянием выраженного функционального напряжения, Северо-Запад с индексом 73,05 усл. ед. демонстрирует признаки умеренной дезадаптации (повышенное напряжение с тенденцией к высокому), средняя полоса России с нулевым значением индекса соответствует оптимальному физиологическому состоянию. Таким образом, разработанный индекс подтвердил свою эффективность в качестве информативного маркера для сравнительной оценки функционального напряжения различных территорий, что создает научную основу для районирования Северных территорий и Арктики на основе медико-биологического картирования. Кроме этого, выявленные особенности имеют важное практическое значение для разработки целевых программ медицинской профилактики и оптимизации системы здравоохранения с учетом региональной специфики.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 

Благодарности. Авторы рукописи выражают благодарность Мишаниной Людмиле Александровне, Северину Александру Евгеньевичу и Балыкину Михаилу Васильевичу за помощь в организации обследуемых контингентов.

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом НИЦ «Арктика» ДВО РАН (заключение № 002/021 от 26.11.2021 г.). Все участники исследования добровольно подписали форму информированного согласия до включения в исследование.

Источники финансирования. Работа выполнена за счет бюджетного финансирования НИЦ «Арктика» ДВО РАН в рамках выполнения темы «Комплексные молекулярно-генетические и морфофункциональные детерминанты адаптационных перестроек в условиях Севера» (рег. номер 1025031800012-3-3.1.8).

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Редакционная политика в отношении совместного использования данных к настоящей работе не применима, новые данные не собирали и не создавали.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре.

 

ADDITIONAL INFORMATION

Gratitude: The authors of the manuscript expresses gratitude to Mishanina Lyudmila Aleksandrovna, Severin Aleksandr Evgenyevich and Balykin Mikhail Vasilyevich for their assistance in organizing the surveyed groups.

Ethics approval: The study was approved by the local ethics committee of the Arctic Research Center of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (conclusion No. 002/021 dated November 26, 2021). All study participants voluntarily signed an informed consent form before being included in the study.

Funding sources: The work was carried out at the expense of budget funding from the Arctic Research Center of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences as part of the project "Complex Molecular Genetic and Morphological Determinants of Adaptive Reorganizations in the North" (registration number 1025031800012-3-3.1.8).

Disclosure of interests: The authors declares that he has no relationships, activities, or interests in the last three years related to third parties (commercial or non-commercial) whose interests may be affected by the content of this article.

Statement of originality: When creating this work, the author did not use previously published information (text, illustrations, or data).

Data availability statement: The editorial policy regarding data sharing does not apply to this work, and no new data was collected or created.

Generative AI: No generative AI technology was used to create this article.

Provenance and peer review: This work was submitted to the journal on an initiative basis and was reviewed according to the usual procedure.

About the authors

Inessa Averyanova

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

Author for correspondence.
Email: Inessa1382@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4511-6782

д.б.н., ведущий научный сотрудник Лаборатории физиологии экстремальных состояний Федерального государственного бюджетного учреждения науки Научно-исследовательского центра «Арктика» Дальневосточного отделения Российской академии наук (НИЦ «Арктика» ДВО РАН)

Russian Federation

Сергей Вдовенко

Email: Inessa1382@mail.ru
Russian Federation

Irina N. Bezmenova

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

Email: lependina_bel@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3251-5159
SPIN-code: 9123-7361

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, 24 Karl Marx ave, Magadan, 685000

Ольга Олеговна Бредихина

Email: inessa1382@mail.ru

References

Supplementary files