Специфика воздействия факторов среды

Наиболее существенный фактор, воздействующий на организм человека в Арктике — холод. На всех высокоширотных территориях большую часть года сохраняется минусовая температура воздуха.

Особую суровость арктическому климату придает сочетание низких температур с сильными ветрами. Для оценки этого явления в физиологии применяется так называемый «ветро-холодовой индекс», в котором охлаждающая сила ветра, воздействующая на ткани организма, оценивается как эквивалент температуры. В частности, температура -5°С при ветре силой 10 м/с соответствует воздействию мороза -23°С. Желающие могут подсчитать эффект комплексного воздействия климатических факторов для поселка Вайнрайт (Аляска) или территорий Ямало-Ненецкого автономного округа, где средние температуры февраля равны -29,6°С при средней скорости движения воздуха 5 м/с (18 км/ч).

Низкие температуры в сочетании с сильными ветрами требуют повышения теплопродукции организма и предопределяют высокие потребности в энергии в целом. Но сочетание ветра и холода приводит к затруднению дыхания, что выражается в относительной нехватке кислорода (так называемая «арктическая гипоксия», или «полярная одышка»). Недостаток кислорода замедляет интенсивность окислительных процессов. Кроме того, выполнение физической работы в теплой одежде ведет к дополнительному значительному (на 7—25%) росту расхода энергии.

Чтобы компенсировать эти воздействия, организм должен ориентироваться на потребление большого количества очень калорийной пищи. Углеводы — основной источник энергии в рационе жителей умеренной климатической зоны — в Арктике сравнительно мало доступны. Однако в достаточном количестве имеется белковая пища. Кроме того, морской зверобойный промысел дает возможность получения большого количества жиров — наиболее концентрированных пищевых продуктов (жиры более чем вдвое превосходят белки и углеводы по калорийности на единицу массы, и при этом содержат меньше воды). Эксплуатация этих ресурсов позволила человеку освоить субэкстремальные в экологическом плане высокоширотные регионы.

Адаптивные особенности населения: рост и развитие. Средние значения массы тела новорожденных в различных группах коренного населения Севера России, как и у инуитов (эскимосов) Канады, соответствуют нормативам ВОЗ [Kozlov, 2007]. Таким образом, можно заключить, что в северных группах рождаются довольно крупные дети. Но уже на первом году жизни они начинают отставать по размерам тела от уроженцев средних широт. В возрасте 10 мес. длина тела детей инуитов Канады соответствует в среднем 10-му перцентилю стандартов ВОЗ, и в следующих возрастных группах остается на уровне 5—10-го перцентиля. Дети инуитов Аляски несколько выше (их рост соответствует примерно 25-му перцентилю ВОЗ), а длина тела инуитов Гренландии находится между этими показателями.

Меньшие размеры тела северян подтверждают и результаты лонгитудинальных исследований, при которых каждый ребенок обследовался в течение ряда лет. Почти все дети саамов, коренного населения Кольского Заполярья, отстают по значениям длины тела от стандартов для своей возрастно-половой группы. Однако те, чей рост не достигал значений 50-го перцентиля общероссийских нормативов, имели также и меньшую массу тела. По массо-ростовым соотношениям дети саамов даже несколько превосходили русских сверстников, живших в том же поселке.

Можно сделать вывод, что дети Кольских саамов развиваются гармонично, хотя они и миниатюрнее своих русских сверстников. При этом важно, что малые размеры тела саамов России, обследованных в период экономического спада начала 1990;х гг., практически совпадали с антропометрическими характеристиками сверстников из саамских общин социально намного более благополучных Норвегии и Финляндии (табл. 6.15). Таким образом, маловероятно, чтобы морфологические особенности Кольских саамов определялись такими факторами, как отклонения в питании. Речь должна идти об особенностях физического развития, обусловленных влиянием среды, т. е. о характерных особенностях представителей арктического адаптивного типа.

Таблица 6.15

Антропометрические показатели девятилетних девочек саами России, Норвегии и Финляндии [Кольские саамы.2008].

Подчеркнем, что здоровые дети коренных народов Севера в среднем ниже своих европейских сверстников при такой же или даже несколько большей массе тела. В мировом масштабе рост детей и взрослых коренных северян следует расценивать как средний или даже несколько выше среднего. В пределах своей (монголоидной) расовой группы для аборигенных популяций высоких широт характерно относительное увеличение общих размеров тела: экологическое правило Бергмана справедливо и в этом случае. Чукчи и эскимосы оказываются наиболее высокорослыми среди монголоидов (так же как скандинавы — среди европеоидов).

Что касается темпов роста детей высокоширотных популяций, то по сравнению с обитателями умеренной климатической зоны периоды максимального прироста длины и массы тела запаздывают у них примерно на год. Приблизительно на такой же срок (8,4 месяца у ненок, 10,8 месяца у саами) отстает от девушек Москвы и возраст полового созревания (менархе) северянок. Таким образом, мы вновь видим, что обитание в суровых природных условиях замедляет процессы роста, но не ведет к дисгармонии в развитии организма.

Следует подчеркнуть, что по данным исследований 1969—1970 и 1989—1990 гг., в когортах детей постпубертатного возраста высокоширотных популяций США, Канады и Сибири за 20-летний период произошло лишь небольшое увеличение длины тела, т. е. акселерационные изменения в этих группах были выражены незначительно [Shephard R. J., 1996]. Это говорит о том, что в относительно стабильных условиях тотальные размеры тела лишь незначительно варьируют, оставаясь в пределах адаптивной нормы. Необходимость поддержания оптимального энергетического баланса (равновесия между теплопродукцией и теплоотдачей) в условиях холодного климата достаточно жестко лимитирует размеры организма человека.

Компонентный состав тела. Негативное влияние холода на организм северян ослабляется благодаря особенностям состава тела, т. е. характерному соотношению костной, мышечной и жировой тканей.

Пассивную защиту от низких температур обеспечивает подкожная жировая клетчатка. Однако, как было показано ранее, некоторое увеличение содержания жировой ткани в организме обеспечивает оптимальный эффект только в условиях умеренной и континентальной климатических зон. Высокоширотные группы (эскимосы, коми-ижемцы, манси, ненцы) в целом отличаются пониженным содержанием жировой ткани, тогда как масса мышц в процентах от веса тела у них высока [Kozlov, 2007].

Но и умеренный по толщине слой подкожного жира имеет специфические особенности распределения. У мужчин коренных народов Севера подкожная жировая клетчатка концентрируется преимущественно на туловище, у женщин — распределяется равномерно на туловище и конечностях.

Развитие костной ткани у коренных северян отчасти может отражать своеобразный макрои микроэлементный состав почв, следовательно, пищи и воды. В целом для аборигенов Севера характерны массивные кости конечностей, а сами конечности относительно туловища укорочены.