Динамика адаптации и организация систем экологических факторов
Общая картина поведения веса корреляционного графа при переезде в районы с контрастными климатическими условиями в период краткосрочной адаптации показана на рис.3.
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. 4).
|
Рис.4. Степень скоррелированности показателей активности ферментов лейкоцитов в первые полгода после переезда в Заполярье. |
Рис.5. Степень скоррелированности показателей ферментного статуса лейкоцитов у младших школьников. |
Анализ скоррелированности показателей активности ферментов лейкоцитов соответствует выводам ряда авторов о том, что одним из факторов, обеспечивающих возможность приспособления к экологическим условиям Заполярья, является высокий уровень энергетического обмена [15, 23].
9.3. Север и спорт
Метод корреляционной адаптометрии был апробирован в случае, когда увеличение адаптационной нагрузки неочевидно - при анализе сравнительного исследования ферментного статуса лейкоцитов младших школьников в Заполярье и в средней полосе Сибири с различным уровнем тренированности (118 детей 8-10 летнего возраста). Сравнивались группы детей, не посещающих спортивные секции, и детей, систематически занимающихся спортивным плаванием. Скоррелированность показателей активности ферментов у юных пловцов в Заполярье существенно выше, чем у детей, не посещающих спортивные секции. В средней полосе Сибири, наоборот, регулярные занятия плаванием снижают скоррелированность показателей по сравнению с детьми, обладающими низким уровнем тренированности (рис.5). Анализ скоррелированности показателей активности ферментов помогает сделать вывод о том, что регулярные занятия спортом в плавательном басейне на Севере вызывают дополнительное напряжение.
10. Повышение корреляций не связано с образованием групп
На основе предоставленных сотрудниками Института медицинских проблем Севера РАМН данных о состоянии липидного обмена плазмы крови при глюкозотолерантной нагрузке у детей пришлого населения (Таймыр) с различной степенью конституционально-экзогенного ожирения и нормальным весом, были созданы группы в зависимости от сезона и стадии нагрузки. Для зимы это группы с 1 (56 чел.), 2 (59 чел.), 4 (57чел.) стадиями нагрузки; для весны - с 1 (45 чел.), 2 (45 чел.), 3 (49 чел.) стадиями; для лета - с 1 (53 чел.), 2 (51 чел.), 3 (23 чел.), 4 (44 чел.) стадиями.
Нами для корреляционного анализа были взяты 8 показателей: свободный холестерин (СХ), свободные жирные кислоты (СЖК), триглицериды (ТГ), эфиры холестерина (ЭХС), фосфолипиды (ФЛ); фракции фосфолипидов: сфингомиелин + фосфатидилсерин (СМ+ФС), фосфатидилхолин (ФХ), фосфатидилэтаноламин (ФЭА)
Автоматическая классификация данных проводилась на основе алгоритма ISODATA («Итеративная самоорганизующаяся система анализа данных» [13,35]. За меру близости между точками (объектами) принималось евклидово расстояние, причем все данные предварительно нормировались (делились на среднеквадратическое отклонение). В качестве критерия качества разбиения рассматривался функционал вида [13]:
где r - число классов (групп),
Сl - центр тяжести точек из класса Al.
Корреляционный анализ и стандартная статистическая обработка данных проводилась с использованием диалогового интегрированного пакета STATGRAPHICS.
После проведенной в восьмимерном пространстве рассматриваемых параметров классификации на два кластера в каждой из рассматриваемых групп отсеялась часть точек- объектов, не объединенных в кластеры. В дальнейшем эти точки не учитывались, т.е. объем анализируемых данных составлял от 80% до 90% исходного. Количество точек в кластерах было в большинстве случаев разным и варьировалось от 8 до 38.
Сравнение расстояний между центрами тяжести кластеров со средними расстояниями в них показало, что кластеры не являются изолированными.
Как показывает более детальное рассмотрение и наглядное представление результатов классификации, выделение кластеров в значительной степени напоминает разрезание облака точек (эллипсоида) перпендикулярно главной полуоси на две группы.
Чтобы получить возможность наглядной интерпретации результатов классификации, были выполнены проекции полученных разбиений на плоскости, соответствующие различным парам параметров. Для каждой группы было сделано, таким образом, по 28 проекций. На рис. 6 представлены варианты типичных проекций, откуда видно, что исходная группа в большинстве случаев, действительно, не распадается на изолированные кластеры, а представляет собой некое достаточно компактное облако точек.
Сравнение кластеров и исходных групп по степени скоррелированности физиологических показателей позволяет отметить, что корреляции во всех полученных кластерах ниже, чем в полных группах, и кластеры различаются между собой (рис.2). Кроме того, в каждом случае отмечается сходство динамики веса корреляционного графа исходной группы точек и одного из кластеров.
Таким образом, в описанном случае повышение корреляций в группе (популяции) происходит не за счет распада ее на изолированные кластеры и их расхождения в пространстве параметров (что могло бы говорить о существовании различных типов реакции на адаптационную нагрузку). Выборка остается однородной.
Полученный результат позволяет высказать гипотезу о том, что эффект повышения корреляций при увеличении адаптационного напряжения не связан с образованием изолированных подгрупп, соответствующих различным типам реакции на факторы среды. В соответствии с высказанной гипотезой, если исследуемая группа все же распадается на такие изолированные подгруппы, то увеличение корреляций при повышении адаптационного напряжения должно наблюдаться во всех этих подгруппах. Для надежного подтверждения этой гипотезы нужна обработка более обширного эмпирического материала.
11. Обсуждение. Эффект группового стресса
Десять лет назад был обнаружен поразивший нас эффект, проявляющийся в группах и популяциях, находящихся в тяжелых условиях существования. Было дано первое теоретическое объяснение, связавшее новый эффект с фундаментальной проблемой моно- или полифакториальности в экологии, а также найдено много данных других авторов, подтверждающих эффект.
В течение десяти лет проводились многочисленные исследования с целью прояснить границы существования эффекта, то есть выяснить возможные условия его разрушения и найти примеры таких условий. Одновременно он сам стал мощным средством сравнения уровня адаптационного напряжения, в котором пребывают различные группы людей.
