Апробация метода количественной оценки адаптивности популяций человека в контрастных экологических условияхНИР

Appraisal of method of a quantitative assessment of adaptability of human populations in contrast ecological conditions

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Апробация метода количественной оценки адаптивности популяций человека в контрастных экологических условиях
Результаты этапа: В рамках проекта по изучению адаптированности коренного сельского населения в разных экологических условиях рассматривались временная и возрастная динамика антропологических характеристик и темпы онтогенеза. Исследования проводились в: 1. Долгожительских группах (абхазы, грузины-имеретины, азербайджанцы); 2. В популяциях, сохранивших традиционный тип хозяйства (халха-монголы, бедуины); 3. В группах с «модернизацией» традиционного типа хозяйства (чуваши, башкиры). Всего обработаны индивидуальные данные более 5500 человек. Возрастной диапазон обследуемых от 6 до 100 лет. По нашим предположениям в современных условиях ведущими причинами средового воздействия на популяции являются относительно быстро меняющиеся социально-экономические условия жизни, а не климатогеографические факторы. Рассматривались материалы по временным и возрастным изменениям длины тела, ширины плеч, длины туловища у взрослых. Темпы онтогенеза оценивались по скоростям созревания и старения скелета у детей и взрослых (методы TW-2 и ОССЕО) у обоих полов и возрасту менархе у женщин. Анализ результатов, полученных в итоге сравнительного изучения населения из долгожительских и не долгожительских районов, позволил нам выделить комплекс биологических характеристик, свойственных адаптированным популяциям. К ним относятся замедленные темпы онтогенеза на всем протяжении жизненного цикла, стабильность во времени возраста менархе, специфика состава тела, отсутствие направленной временной динамики размеров тела (акселерации и секулярного тренда). Этот же комплекс характеристик найден в группах, сохранивших традиционный образ жизни. В группах с нарушенной традиционной культурой наблюдаются выраженные изменения биологических характеристик населения. Начало ускорения темпов онтогенеза и изменения параметров соматических характеристик отмечены в чувашских и башкирских популяциях в возрастной когорте у родившихся в первой половине 30-х годов, т.е. с началом значительных социально-экономических изменений на этих территориях. В ходе выполнения проекта опубликованы первичные статистически обработанные данные по морфологическим характеристикам детского и взрослого населения ряда групп из Чувашии и Башкирии (48 признаков). Проведены исследования, показавшие, что характер развития такого возрастного заболевания, как остеоартроз костей кисти, различается в долгожительских и не долгожительских популяциях. Старение костей скелета кисти в долгожительских популяциях отсрочено в онтогенезе по времени, первые остеоартрозные изменения в суставах кисти появляются позднее, а их прогрессирование, оцененное по числу пораженных суставов, происходит медленнее. Подтверждено, что нарушение баланса со средой обитания приводит к нарушению адаптации в популяциях, ускоренному старению и раннему развитию возрастных и экологических заболеваний. В рамках проекта подготовлены и размещены в системе «Истина МГУ» 11 баз данных, содержащих индивидуальные популяционные антропометрические данные по детскому и взрослому населению Чувашии, Башкирии и Монголии, всего 4600 чел., около 60 признаков. Научные результаты, полученные в ходе выполнения проекта, опубликованы в 9 статьях.
2 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Этап 2. Апробация метода количественной оценки адаптивности популяций человека в контрастных экологических условиях
Результаты этапа: 1. Продолжены и завершены начатые в 2015 г. работы по созданию баз данных по комплексу морфофизиологических, генетико-демографических и рентгенологических данных для групп, отобранных для решения задач проекта. Составлена электронная база данных по соматическим признакам у абхазов Очамчирского р-на по результатам экспедиций 1979-1982 гг. (631чел., 66 признаков). Завершено создание базы генетико-демографических данных по чувашским группам, обследованным в Моргаушском р-не в 1994 г и Ядринском р-не в 2002 гг. (410 анкет, 213 полей). Составлена электронная база данных по морфологическим признакам головы и тела у чувашей Моргаушского и Марпосадского р-нов по материалам 1994 г. (565 чел., 78 признаков). 2. Разработаны материалы по сравнительному изучению временной динамики биологических показателей в двух группах современного сельского взрослого населения, различающегося по степени «модернизации» традиционной культуры (халха-монголы и чуваши). Межгрупповые сравнения проводились по следующим признакам: темп возрастных изменений скелета кисти (определение по методу ОССЕО); возраст менархе; длина тела; ширина плеч. Результаты опубликованы в 2016 г. 3. В 2016 г. разрабатывались подходы к определению степени адаптации современных групп коренного населения в различных климатогеографических и социально-экономических условиях. Проведено исследование временной и возрастной динамики ряда биологических показателей в группах современного сельского детского и взрослого населения, различающегося по экологическим характеристикам. Проверена предложенная нами гипотеза о замедленных темпах онтогенеза, начиная с детского возраста и далее на всем его протяжении, а также стабильности антропологических характеристик в адаптированных популяциях. Межгрупповые сравнения проводились по темпам созревания скелета кисти у детей школьного возраста и накопления возрастных изменений у взрослых и изменчивости ряда морфофизиологических характеристик. В результате выполненных исследований выдвинутые предположения подтверждены. Оценка темпов онтогенеза по возрастным изменениям костей скелета кисти на всем его протяжении может служить показателем адаптированности изучаемых групп к комплексу средовых факторов. Работа опубликована в 2016 г.
3 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Этап 3. Апробация метода количественной оценки адаптивности популяций человека в контрастных экологических условиях
Результаты этапа: В рамках проекта по изучению адаптированности коренного сельского населения в разных экологических условиях рассматривались временная и возрастная динамика антропологических характеристик и темпы онтогенеза. Исследования проводились в: 1. Долгожительских группах (абхазы, грузины-имеретины, азербайджанцы); 2. В популяциях, сохранивших традиционный тип хозяйства (халха-монголы, бедуины); 3. В группах с «модернизацией» традиционного типа хозяйства (чуваши, башкиры). Всего обработаны индивидуальные данные более 5500 человек. Возрастной диапазон обследуемых от 6 до 100 лет. По нашим предположениям в современных условиях ведущими причинами средового воздействия на популяции являются относительно быстро меняющиеся социально-экономические условия жизни, а не климатогеографические факторы. Рассматривались материалы по временным и возрастным изменениям длины тела, ширины плеч, длины туловища у взрослых. Темпы онтогенеза оценивались по скоростям созревания и старения скелета у детей и взрослых (методы TW-2 и ОССЕО) у обоих полов и возрасту менархе у женщин. Анализ результатов, полученных в итоге сравнительного изучения населения из долгожительских и не долгожительских районов, позволил нам выделить комплекс биологических характеристик, свойственных адаптированным популяциям. К ним относятся замедленные темпы онтогенеза на всем протяжении жизненного цикла, стабильность во времени возраста менархе, специфика состава тела, отсутствие направленной временной динамики размеров тела (акселерации и секулярного тренда). Этот же комплекс характеристик найден в группах, сохранивших традиционный образ жизни. В группах с нарушенной традиционной культурой наблюдаются выраженные изменения биологических характеристик населения. Начало ускорения темпов онтогенеза и изменения параметров соматических характеристик отмечены в чувашских и башкирских популяциях в возрастной когорте у родившихся в первой половине 30-х годов, т.е. с началом значительных социально-экономических изменений на этих территориях. В ходе выполнения проекта опубликованы первичные статистически обработанные данные по морфологическим характеристикам детского и взрослого населения ряда групп из Чувашии и Башкирии (48 признаков). Проведены исследования, показавшие, что характер развития такого возрастного заболевания, как остеоартроз костей кисти, различается в долгожительских и не долгожительских популяциях. Старение костей скелета кисти в долгожительских популяциях отсрочено в онтогенезе по времени, первые остеоартрозные изменения в суставах кисти появляются позднее, а их прогрессирование, оцененное по числу пораженных суставов, происходит медленнее. Подтверждено, что нарушение баланса со средой обитания приводит к нарушению адаптации в популяциях, ускоренному старению и раннему развитию возрастных и экологических заболеваний. В рамках проекта подготовлены и размещены в системе «Истина МГУ» 11 баз данных, содержащих индивидуальные популяционные антропометрические данные по детскому и взрослому населению Чувашии, Башкирии и Монголии, всего 4600 чел., около 60 признаков. Научные результаты, полученные в ходе выполнения проекта, опубликованы в 9 статьях. В рамках проекта РФФИ по изучению адаптации современного человека в разнообразных экологических условиях проведены исследования темпов возрастных изменений скелета кисти в сельских популяциях у взрослого и детского населения. Основной задачей проекта была оценка динамики онтогенеза в зависимости от социально-культурных факторов среды и ряда популяционных характеристик. На основании экспедиционных наблюдений и литературных данных для проведения сравнительных исследований были выбраны группы, представляющие: 1. Долгожительские популяции и группы с повышенным долголетием (абхазы, грузины-имеретины, азербайджанцы); 2. Популяции, сохранившие традиционный образ жизни (халха-монголы, бедуины Синайского п-ва); 3. Группы с «модернизацией» традиционной культуры (чуваши, башкиры). Несколько популяций абхазов были тщательно исследованы группой специалистов из разных областей биологии и медицины по комплексной программе изучения долгожительства (Феномен долгожительства, 1982; Абхазское долгожительство, 1987; Долгожительство в Азербайджане, 1989). Анализ результатов, полученных в итоге сравнительного изучения населения из долгожительских и не долгожительских районов, позволил нам выделить комплекс биологических характеристик, свойственных адаптированным популяциям. К ним относятся замедленные темпы онтогенеза на всем протяжении жизненного цикла, специфика состава тела, отсутствие направленной временной динамики размеров тела. Данные для долгожительской популяции Очамчирского района использованы нами как эталонные в качестве характеристик адаптированной к среде обитания выборке при межгрупповом сравнении. В каждой из выбранных групп по методу ОССЕО (применялась прямолинейная регрессия) было рассчитано количество баллов старения костей скелета, накопленных к 60 годам. Это внутрипопуляционная характеристика (балл ВОС – возрастного остеоморфного статуса), которая отражает темп старения скелета кисти (Бацевич, Павловский, 2007). Она позволяет ранжировать выборки по степени адаптированности. В результате получены следующие значения. Долгожительские популяции и группы с повышенным долголетием: абхазы Очамчирского р-на (7,9 и 7.6 балла, здесь и далее соответственно у мужчин и женщин); абхазы не долгожительского Гудаутского р-на (10,2, 11,2); грузины-имеретины (8,9, 10,4); азербайджанцы (10,3, 12,6). Популяции, сохранившие традиционный образ жизни: халха-монголы, средние значения для 3 аймаков (7,5, 4,5); бедуины (8,5, только мужчины). Группы с умеренной и выраженной «модернизацией» традиционной культуры: чуваши, средние значения для 5 районов (14,9, 16,6); башкиры 2 районов (17,2, 15,7); хотоны (12,3, 10,1). Получена достоверная разница между долгожительскими группами и популяциями, сохранившими традиционный образ жизни с одной стороны, и группами с нарушением традиционной культуры. Проведено исследование темпов созревания костей скелета кисти в популяциях, где собраны материалы по детям и подросткам школьного возраста (абхазы, чуваши, башкиры, метод Таннера-Уайтхауса, TW-2). Полученные результаты позволяют констатировать согласованность темпов онтогенеза на ранних и поздних этапах жизненного цикла в этих группах. При изучении ассоциации между темпами скелетного созревания и старения на расширенном материале, собранном в 19 этнических группах, получен коэффициент корреляции Пирсона, равный 0,7 (данные готовятся к публикации). Итоги популяционного мониторинга темпов онтогенеза показали, что оссеографическая модель вполне применима для решения задач антропоэкологии и дифференцирует популяции в зависимости от их экологического состояния. В связи с поставленными целями проекта проведены исследования динамики биологических показателей в популяциях чувашей, башкир, халха-монголов и бедуинов. Межгрупповые сравнения проводились по следующим признакам: темп возрастных изменений скелета кисти (определение по методу ОССЕО); возраст менархе; длина тела; ширина плеч, длина туловища и др. В группах с нарушенной традиционной культурой наблюдаются выраженные изменения биологических характеристик населения. Начало ускорения возраста полового созревания наблюдается у чувашских и башкирских женщин в когорте родившихся в первой половине 30-х годов. Возраст менархе снижается за 40 лет приблизительно на 2,6 г. и достигает 14,2 лет в конце 1970-х. Проведенные дополнительные исследования показали, что в этих популяциях продолжалось ускорение полового развития у девочек в 80-х и 90-х годах с достижением возраста менархе в 13,5 г. у чувашек и 13,8 г. у башкирок. С середины 30-х годов у обоих полов увеличиваются изучаемые морфологические размеры. Прирост длины тела за весь рассматриваемый период в мужских и женских подгруппах составил 8-9 см, за исключением башкирских мужчин (5,4 см). У них так же слабо выражены временные изменения длины туловища и ширины плеч. Длина туловища наиболее интенсивно росла у чувашей и башкирских женщин в возрастных когортах, родившихся до 50-60 годов. У населения, родившегося после этого времени, наблюдается либо стагнация признака, либо его уменьшение. Похожая картина найдена и для ширины плеч. Максимальные значения индекса: ширина плеч/длина тела приходятся на возрастные когорты конца 30-х начала 40-х годов рождения. В последующих возрастных когортах с разной степенью интенсивности наблюдается снижение величин, более выраженное у женщин. В башкирской популяции найдены выраженные половые различия в секулярной динамике изученных морфологических признаков. Вероятные причины наблюдаемой дифференциации связаны не с биологическими характеристиками башкирских мужчин или женщин, а с социальными особенностями изученного сообщества. В группах, сохранивших традиционный образ жизни, созревание и старение населения протекает медленней. У сельских халха-монголов не обнаружены временные изменения возраста менархе у женщин (Ме = 15,9 года) и направленные изменения тотальных размеров тела у обоих полов. В популяциях бедуинов Южного Синая обнаружена бо́льшая длина тела у мужчин и женщин в возрастной когорте 19-39 лет, что дает основание полагать, что поколение бедуинов, родившееся после 1940 г., не избежало акселерационных процессов, т.е. процессов дезадаптации. По результатам исследования установлено, что в популяциях с малой адаптивной напряженностью отсутствует дисгармония ростовых процессов, созревание и старение протекает медленно, возрастные патологии редки. В эту категорию вошли группы с исторически стабильной структурой, типом хозяйства и культурными традициями (население сельской Монголии, долгожительских сел Закавказья – до периода межэтнических конфликтов последних лет). Более напряженно протекают адаптивные процессы в некоторых популяциях северных и северо-восточных регионов, у мигрантов разных времен. Главными факторами, активизирующими адаптивные процессы, являются серьезные изменения в структуре и традициях популяции, в хозяйственно-культурном укладе, конфликтные ситуации, миграции и лишь отчасти – антропогенные изменения природной среды обитания. Влияние климатогеографических параметров при условии достаточно длительного существования в них данной популяции проявляется в общем спектре факторов адаптации значительно слабее. Основываясь на результатах изучения адаптивных процессов у человека в разнообразных экологических условиях, мы предлагаем следующее определение адаптированной популяции человека. Это популяция, которая на протяжении длительного времени находится в гомеостатических отношениях с окружающей средой в конкретной антропоэкосистеме и не демонстрирует направленных изменений своих основных биологических характеристик – онтогенетических, генетических, морфологических, физиологических и демографических. Для всех адаптированных групп характерны замедленные темпы онтогенеза, как на этапах роста и развития, так и в постдефинитивный период. Основные условия формирования адаптированных групп: 1. Длительное существование популяции (десятки или даже сотни поколений) на занимаемой географической территории. 2. Выработка и закрепление устойчивой системы жизнеобеспечения и традиционных форм общественной организации. 3. Сохранение устойчивой популяционной структуры в течение длительного времени. 4. Достаточная численность популяции, позволяющая избегать ряда генетико-демографических проблем. Исходя из практического опыта – чаще всего это локальная часть крупного этноса. Для оценки состояния здоровья как характеристики адаптированности популяций, в трех долгожительских группах определялись частота и степени развития рентгенологических признаков остеоартроза (абхазы, азербайджанцы и грузины). По литературным данным, остеоартроз обнаруживает ассоциацию с показателями заболеваемости и смертности населения. Показатели сравнивались с данными для не долгожительской сборной группы русских из европейской части России. Индекс долгожительства (ИД) рассчитывался как соотношение числа индивидов старше 90 лет к числу индивидов старше 60 лет, выраженный в промилле (‰). Остеоартроз оценивался в 14-ти суставах левой кисти руки по классификации Kellgren-Lawrence (K-L). Оценка темпов возрастных изменений костей кисти проводилась по методу ОССЕО на тех же материалах. Статистический анализ включал в себя вычисление частот, построение линейной, логистической и полиномиальной регрессии, а также дисперсионный анализ (ANOVA). Три из четырех изученных популяций удовлетворяли критерию долгожительской популяции (ИД=40-70‰). Четвертая сравнительная группа русских имела низкий индекс долгожительства (ИД=10-20‰). Все пары исследованных выборок обнаруживали достоверные различия (p<0.003) по частоте встречаемости стандартизованного по возрасту остеоартроза, за исключением пар русские–грузины и азербайджанцы–абхазы (p>0.05). Наиболее низкие значения обнаруживались в выборке абхазов, затем в выборке азербайджанцев и грузин; наиболее высокие – в выборке русских. Дисперсионный анализ выявил достоверные различия (p<0.01) между средними значениями ЧПС (число пораженных суставов), стандартизованными по возрасту. Наиболее низкие их значения наблюдаются в группах абхазов, затем у азербайджанцев и грузин, а наиболее высокие значения обнаружены в группе русских. Исследования, проведенные по методу ОССЕО, показали сходные результаты, за исключением положения выборки азербайджанцев по отношению к другим группам. У них определены повышенные темпы возрастных изменений скелета кисти по сравнению с абхазами и грузинами. Результаты исследований показывают, что характер развития остеоартроза кисти различается в долгожительских и не долгожительских популяциях. Старение костей скелета кисти в долгожительских популяциях отсрочено по времени в онтогенезе, первые остеоартрозные изменения в суставах кисти появляются позднее, а их прогрессирование, оцененное по ЧПС, происходит медленнее. Метод ОССЕО показал практически сходные результаты с классификацией по K-L при сравнительном определении динамики старения кости в долгожительских и не долгожительских группах.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".