PHENOTYPIC CHARACTERISTICS OF THE CHUYA KAZAKHS AND SOUTHERN ALTAIANS

Full Text

Известно, что климатогеографические условия и соответствующий им образ жизни отражаются на особенностях физиологии жителей высокогорья [14, 17] и детерминируют формирование типологических признаков [5, 7]. В данном контексте определенный интерес представляет изучение морфофизиологических особенностей населения среднегорья Алтая. Среднегорные и высокогорные районы Южного Алтая характеризуются предельно дискомфортными биоклиматическими условиями зимой и дискомфортными летом, минимальное для региона количество осадков обусловливает формирование полупустынных ландшафтов. Условная температура января составляет - 30... -35 °С, абсолютный минимум -62 °С. За холодный период года, с ноября по март, число дней с благоприятной для терморегуляции организма человека погодой в полупустынных ландшафтах котловин Юго-Восточного Алтая составляет 20-25, 45 Экологическая физиология Экология человека 2020.02 неблагоприятной - 60-70. Продолжительность безморозного периода - 60-65 дней. Именно особенности биоклимата объясняют причину столь низкой плотности населения этих территорий, которое представлено преимущественно южными алтайцами и чуйскими казахами [12, 16]. Казахское население мигрировало на территорию Южного Алтая во второй половине XIX - начале XX в., в настоящее время численность этой популяции составляет 6,07 % от общего количества всего населения республики и 55,4 % от населения Кош-Агачского района (1 850-2 200 м над уровнем моря). Как казахи, так и алтайцы имеют метисное происхождение от смешения монголоидов с палеоевропеоидами (частота древней европеоидной линии у казахов 25-30 %, у алтайцев - 58-60 %) [1]. Изучение параллелизма реакций на воздействие среды в различных этносах позволяет рассмотреть детерминации этих реакций в процессах адаптации к экстремальным биоклима-тическим условиям ландшафта. Цель исследования - выявить гендерные фенотипические признаки адаптации казахского и алтайского населения к условиям Юго-Восточного Алтая. Задачи исследования: 1) охарактеризовать морфологические показатели подростков 13-15 лет и взрослых 20-29 лет в зависимости от национальности и пола; 2) оценить макронутриентный состав суточного рациона питания и биохимические показатели плазмы крови взрослых казахов и алтайцев обоих полов. Методы Обследовали алтайское и казахское население сел Кокоря и Тобелёр Кош-Агачского района подросткового возраста и взрослых численностью около 1 000 человек в каждом населенном пункте. Этнический состав указанных поселений характеризуется преимущественным представительством чуйских казахов в с. Тобелёр и южных алтайцев - в с. Кокоря. Всего обследовано: 180 подростков в возрасте 13-15 лет, в том числе по 90 в каждой национальной группе (в каждой возрастной группе по 15 девочек и мальчиков); 120 взрослых 20-29 лет, 60 человек в каждой национальной группе (в том числе по 30 мужчин и женщин). Все испытуемые были разделены на группы по половой, национальной принадлежности и возрасту. Национальную принадлежность определяли по результатам генеалогического анамнеза: к алтайцам или казахам относились лица, имеющие в трех поколениях родителей одной национальности. Распределение по возрастным группам проводили у подростков с интервалом в один год таким образом, что к 13-летним относились подростки от 12 лет 6 месяцев до 13 лет 5 месяцев 29 дней и т. д. Взрослое население 20-29 лет составило одну возрастную группу. По данным медицинских карт осуществляли продольный анализ длины и массы тела подростков в процессе их онтогенеза и учитывали показатели их развития от 13 до 15 лет. На момент обследования в наличии оказалось 30 записей данных казахских детей (94,5 % из числа учетных записей), 30 алтайских (89,4 %). Расчетным методом определяли индекс массы тела (ИМТ). Для проведения исследования и обработки персональных данных детей было получено письменное согласие родителей, одобрение администрации школы. Общее число взрослого (от 20 до 29 лет) населения с. Тобелёр - 85 человек, с. Кокоря - 96. Добровольное согласие на участие в исследовании было получено от 60 алтайцев (70,5 % от общего числа взрослого населения) и 60 казахов (62,5 %). Отбор взрослого населения проводили на основе случайного подбора выборок с последующим определением морфологических показателей (длина, масса тела, окружность грудной клетки) и расчетом индекса Пинье для оценки соматотипа. Фактическое питание взрослого населения оценивали анкетно-весовым методом в летне-осенний период. Предварительно проводили анкетирование для получения ориентировочных сведений о питании населения. Далее этот метод дополняли весовым, срок наблюдения опросно-весового метода составил одну неделю. Для определения количества использованных для питания продуктов оценивали емкость посуды и их вес, сведения о питании в течение дня заносили в карты «Режим питания по дням». На основании полученных данных с помощью таблиц «Химический состав пищевых продуктов» [10] выявляли суточное потребление белков (в том числе животных), жиров (насыщенных жирных кислот (НЖК), мононенасы-щенных жирных кислот (МНЖК)), углеводов (простых и сложных). У добровольцев в плазме крови утром натощак определяли концентрацию холестерина (ХС), триглицеридов, общего белка, альбуминов, глюкозы на автоматическом биохимическом анализаторе А-25 «Biosystems» (Италия) энзиматическим колориметрическим методом. Уровень липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) выявляли ферментативным методом, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) - расчетным путем [4]. Все взрослые участники обследования дали добровольное информированное согласие в соответствии Хельсинкской декларацией (1964). Программа обследования была одобрена этическим комитетом Новосибирского государственного педагогического университета. Статистическую обработку результатов исследования проводили, вычисляя среднее арифметическое значение (М), ошибку среднего арифметического значения (m), и представляли в виде M + m. Различия между группами оценивали с помощью U-критерия Манна - Уитни и t-теста для независимых переменных, значимыми считали результаты при р < 0,05. Значимость различий в распределении признаков оценивали с помощью критерия х2, степень согласованности переменных - с помощью линейного коэффициента корреляции Пирсона (r). 46 Экология человека 2020.02 Экологическая физиология Результаты Казахские мальчики выше алтайских сверстников в среднем на 3,1 см (р < 0,05) (табл. 1). У девочек значимых различий длины тела в зависимости от национальности не обнаружено. Выявлен значимый годовой прирост длины и массы тела подростков. Увеличение длины тела у казахских мальчиков наблюдалось в 13-14 лет (на 6,0 см), у алтайских - в 14-15 (на 5,6 см). У девочек 13-15 лет независимо от национальности отмечен равномерный прирост длины тела в среднем на 3,0 см. У казашек масса тела увеличивалась с возрастом в среднем на 3,7 кг (р < 0,05), у алтаек 13-14 лет на 5,3 кг (р < 0,01), у алтайских и казахских мальчиков 14-15 лет - на 5,2 кг (р < 0,01). Таким образом, годовые прибавки показателей длины и массы тела казахских и алтайских детей существенно не отличались. Таблица 1 Морфологические показатели казахских и алтайских подростков 13-15 лет Горного Алтая, M ± m Воз раст Длина тела, см Масса тела, кг ИМТ, кг/м2 Девочки Маль чики Девочки Маль чики Девочки Маль чики Алтайцы 13 151,3 ± 1,2 143,4 ± 1,5 41,0 ± 1,2 37,5 ± 0,9* 17,9 ± 0,3 18,2 ± 0,3 14 154,4 ± 1,1 146,7 ± 1,4+#** 46,3 ± 0,9 40,9 ± 0,8#* 19,4 ± 0,4 19,0 ± 0,3# 15 157,1 ± 0,9 152,3 ± 1,5+##** 50,9 ± 0,8 46,1 ± 0,9##* 20,6 ± 0,2 19,9 ± 0,4# Казахи 13 152,7 ± 0,9 143,8 ± 1,0** 48,2 ± 1,8 36,0 ± 1,0* 20,7 ± 0,6 17,4 ± 0,4* 14 156,9 ± 0,7 149,8 ± 1,3+##** 51,9 ± 1,3 41,3 ± 1,3#* 21,1 ± 0,5 18,3 ± 0,4* 15 158,9 ± 0,9 155,5 ± 1 4+##* 55,6 ± 1,2 47,2 ± 1,3##* 22,0 ± 0,5 19,5 ± 0,5* Примечания для табл. 1 и 3. Значимые различия между обследуемыми в зависимости от: * - половой принадлежности; о - национальности; #- возраста; *+ # - р < 0,05; **оо # # - р < 0,01; ***000 # # # - р < 0,001. В физическом развитии детей проявлялись признаки полового диморфизма, характерные для данного возраста. Так, казашки были значимо выше сверстников в 13 лет - на 8,9 см, в 14 лет - на 7,1 см; девочки-алтайки выше мальчиков в 14 лет - на 7,7 см. В 15 лет различия по длине тела в зависимости от пола в алтайской и казахской группах в среднем составили 4,0 см. Показатели массы тела и ИМТ казахских девочек 13-15 лет превышали таковые у мальчиков. При сравнении казахских подростков 13-15 лет с. Тобелёр Республики Алтай и детей Павлодарской области Северного Казахстана [6] установили, что длина тела казахов Горного Алтая ниже, чем у сверстников из Казахстана, проживающих в сельской местности. Из табл. 2 видно, что различия по длине тела между сельскими девочками в среднем составляют 1,1 см, тогда как между мальчиками 7,5 см. Формированию указанных отличий казахов в сенситивном периоде онтогенеза, вероятно, способствовали длительное проживание в неблагоприятных климатических условиях, а также географическая и этническая изоляция в условиях Горного Алтая. Таблица 2 Длина тела казахских подростков 13-15 лет Горного Алтая и Казахстана, M ± m Мальчики Девочки Воз раст Павлодарская область [6] Горный Павлодарская область [6] Горный Город- Сель- Алтай Город- Сель- Алтай ские ские ские ские 13 158,2 ± 148,2 ± 143,8 ± 157,8 ± 154,7 ± 152,7 ± 1,4 2,2 1,0 1,0 0,9 0,9 14 164,5 ± 159,9 ± 149,8 ± 159,1 ± 156,5 ± 156,9 ± 1,2 1,7 1,4 0,9 1,2 0,7 15 172,4 ± 164,7 ± 155,5 ± 164,9 ± 160,4 ± 158,9 ± 1,3 2,3 1,4 0,8 1,3 0,9 Примечание. Различия между подростками всех возрастных групп обоих полов Горного Алтая и Казахстана статистически значимы. Среди взрослого населения различий длины тела в зависимости от национальности выявлено не было. Эти данные позволяют предположить, что подростки, проживающие в Горном Алтае, имеют более поздний пубертатный скачок роста, чем сверстники из Казахстана, однако к зрелому возрасту они достигают той же длины тела, что и взрослое казахское население. Возможно, это обусловлено неодинаковой скоростью полового созревания подростков, проживающих в разных регионах, о чем свидетельствуют литературные данные [8, 9]. Значение массы тела казахов выше, чем у алтайцев, на 3,9 кг (р < 0,001). Длина и масса тела у алтайских и казахских мужчин значимо больше, чем у женщин, при этом половой диморфизм был более выражен среди казахов. Так, казахские мужчины выше женщин на 8,2 см, тогда как алтайские лишь на 5,0 см (р < 0,001); масса тела больше в казахской группе на 5,8 кг (р < 0,001), в алтайской - на 2,1 кг (р < 0,05). На основании индекса Пинье обследованные были распределены на группы по типу телосложения. Значимых различий в зависимости от пола выявлено не было, поэтому распределение соматотипов обследуемого населения оценивали по национальному признаку независимо от пола (табл. 3). В результате установили, что среди казахского населения чаще встречался гиперстеноидный тип (х2 = 31,4, d. f. = 2, р< 0,05). В то же время количественных различий макро-нутриентного состава суточного рациона питания алтайцев и казахов выявлено не было (см. табл. 3). Отмечено несколько более высокое потребление углеводов казахскими мужчинами по сравнению с алтайцами, в среднем на 22,8 г/сут (р < 0,05). В целом соотношение белков, жиров и углеводов жителей высокогорья Алтая составило 1:1,4:5. При этом на долю животных белков от общего количества белка приходилось около 54 %, долю НЖК и 47 Экологическая физиология Экология человека 2020.02 Таблица 3 Показатели тотальных размеров тела, фактического питания и биохимического анализа плазмы крови казахов и алтайцев Горного Алтая, M + m Национальность Показатель Казахи Алтайцы Мужчины Женщины Мужчины Женщины Морфологические показатели Длина тела, см 166,0 ± 0,7*** 157,8 ± 0,6 164,0 ± 0,7*** 159,0 ± 0,3 Масса тела, кг 66,3 ± 0,7+++*** 60,5 ± 1,0 63,4 ± 0,8+++* 58,1 ± 6,7 Окружность грудной клетки, см 95,3 ± 3,7 89,8 ± 3,8 94,1 ± 3,0** 89,3 ± 1,3 ИМТ, кг/м2 33,9 ± 0,3 34,3 ± 0,4 33,3 ± 0,3 33,1 ± 0,3 Нормостеноидный тип, % 36,7+ 53,3 Гиперстеноидный тип, % 63,3+ 46,7 Макронутриентный состав суточного рациона Белки, г в том числе животные, г 60.3 ± 1,8 33.3 ± 1,1 65,5 ± 1,8 35,3 ± 1,4 61,4 ± 3,1 33,3 ± 1,0 63,8 ± 1,3 34,5 ± 1,1 Жиры, г в том числе НЖК, г МНЖК, г 83,9 ± 3,0* 39.0 ± 1,6* 35.0 ± 1,1* 68,6 ± 1,7 35,8 ± 1,4 39,0 ± 3,1 84,4 ± 3,3** 38.0 ± 1,9 33.0 ± 1,3* 68,1 ± 1,8 37.3 ± 1,4 37.3 ± 3,3 Углеводы, г в том числе простые, г сложные, г 311,7 ± 6,9+* 69.0 ± 0,8+ 330.0 ± 7,7+ 333,8 ± 8,3 71,1 ± 0,7 338,7 ± 8,3 388,9 ± 9,3+** 63,5 ± 0,8* 303,3 ± 8,1** 333.3 ± 9,3 69.3 ± 0,7 339,7 ± 8,8 Биохимические показатели плазмы крови Общий белок, г/л 67,9 ± 1,4 68,3 ± 1,0 68,5 ± 1,1 68,1 ± 1,0 Альбумины, г/л 43,7 ± 0,4 43,5 ± 0,6 43,4 ± 0,4 43,5 ± 0,6 Глюкоза, ммоль/л 5,0 ± 0,3 5,1 ± 0,1 5,1 ± 0,3 5,0 ± 0,3 Триглицериды, ммоль/л 0,6 ± 0,03 0,8 ± 0,1 0,5 ± 0,03 0,7 ± 0,1 ХС, ммоль/л 4,4 ± 0,1* 4,8 ± 0,3* 4,4 ± 0,1 4,7 ± 0,3 ЛПНП, ммоль/л 3,4 ± 0,1 3,7 ± 0,3 3,4 ± 0,1 3,6 ± 0,3 ЛПВП, ммоль/л 1,7 ± 0,04 3,0 ± 0,1 1,6 ± 0,03 3,0 ± 0,1 МНЖК от общего количества потребляемых жиров соответственно 50 и 40 %. Мужское население, в отличие от женского, потребляло значимо больше жиров и меньше углеводов. Несомненно, что структура питания оказывает влияние на биохимический профиль людей [3, 3, 7]. Из табл. 3 видно, что все биохимические показатели плазмы крови были в пределах референтных значений, при этом значимых различий в зависимости от национальности и пола выявлено не было. Между количественным потреблением жиров и уровнем ХС в плазме крови мужчин выявлена обратная корреляция. Так, у казахских мужчин коэффициент корреляции составил -0,66 (p< 0,05) (рисунок). У алтайских мужчин коэффициент корреляции выявлен между потреблением МНЖК и значением ХС плазмы крови (r = -0,33 p < 0,05). Данная закономерность указывает на активность системы, обеспечивающей эффективную утилизацию ХС плазмы крови и поддержание липидного гомеостаза. Correlation: г = -0.66 Жиры, г/сут. МНЖК, г/сут. Казахи Алтайцы Коэффициент корреляции между количеством потребляемых жиров и уровнем холестерина в плазме крови казахов и алтайцев Горного Алтая 48 Экология человека 2020.02 Экологическая физиология Таким образом, у взрослого казахского населения Горного Алтая отмечалось сходство с аборигенным алтайским населением по морфологическим показателям, типу питания, содержанию липидов в плазме; при этом в сравнении с алтайцами выявлены более выраженные признаки полового диморфизма по показателям длины и массы тела. В пубертатном периоде казахские мальчики Горного Алтая значительно ниже ровесников из Казахстана. Обсуждение результатов Более выраженные различия по длине тела между казахскими мальчиками Южного Алтая и Северного Казахстана, вероятно, свидетельствуют о большей чувствительности мужского организма к неблагоприятному климату высокогорья Алтая. Нельзя также исключить, что указанные различия могли быть обусловлены не только климатическим фактором, но и влиянием социально-экономических условий и урбанистической среды г. Павлодара и районов Павлодарской области, а также разной скоростью пубертатного развития подростков, проживающих в описанных районах. В связи с более высокой чувствительностью мужского организма к действию различных экзогенных факторов [11, 13, 15, 17] эти морфологические различия сильнее проявляются у мальчиков, чем у девочек. По завершении пубертатного периода мужской организм, вероятно, становится уже достаточно устойчивым к неблагоприятному воздействию климата, поэтому у казахских мужчин Алтая реализуется их генотипический признак, определяющий длину тела, и показатель длины тела значительно превышает таковой у женщин. Результаты нашего исследования согласуются с концепцией о гендерной изменчивости адаптационных процессов организма в зависимости от факторов среды, согласно которой мужской пол является оперативной подсистемой, женский - консервативной [11, 13, 15, 17]. Биоклимат среднегорья и высокогорья Южного Алтая позволяет местному населению заниматься исключительно скотоводством, что обусловливает характер питания - достаточное потребление животного белка, высокое потребление НЖК и МНЖК. Несмотря на стабильность показателей липидов плазмы крови у обследуемого контингента, при дезадаптационных процессах и в условиях напряжения, вероятно, существует больший риск нарушения липидного гомеостаза, что требует мониторинга этих показателей в динамике онтогенеза. Вывод Климатогеографические условия высокогорья Алтая детерминируют проявление у казахского населения фенотипических признаков: высокого потребления жиров, гиперстеноидного типа телосложения, активности метаболических процессов, обеспечивающих стабильность липидов плазмы крови, особенностей полового диморфизма на разных этапах онтогенеза.

About the authors

E. A. Chanchaeva

Gorno-Altaisk State University

M. G. Sukhova

Gorno-Altaisk State University

R. I. Aizman

Novosibirsk State Pedagogical University

References

Supplementary files