Использование кластерного анализа в изучении общей конституции юношей

изменяется, количество фолликулов может увеличиваться за счет образования новых фолликулов [4]. В центральной части органа устанавливаются те же взаимосвязи, к которым добавляются положительные корреляции между ПФ и КТ, ПК и КТ. Отмечаемое на этом фоне достоверное уменьшение ПФ, ПК, ОПК и ПТ может свидетельствовать о сильном функциональном напряжении органа, приводящем к снижению его функции.

Рис. 4. Графы корреляционного анализа между морфометрическими показателями крыс 3 экспериментальной группы: А) - периферическая часть щитовидной железы, Б) - центральная часть щитовидной железы (ПФ - площадь сечения фолликула, ПК - площадь сечения коллоида,

ПТ - площадь сечения тироцита, КТ - количество тироцитов)

На тридцатые сутки после окончания воздействия лазера (рис. 4) в периферической части органа отмечаются взаимосвязи, характерные для контрольных животных, а также появляется отрицательная связь между КТ и ПТ, а в центральной зоне сохраняется положительная корреляция между данными показателями, которая отмечалась у животных первой группы. В центральной части щитовидной железы имеются положительные корреляции между всеми анализируемыми показателями за исключением ОПК. Одновременно происходит достоверное уменьшение всех показателей как в периферической, так и в центральной частях органа, что позволяет предположить возможное формирование новых фолликулов при сохранении нормальной функции щитовидной железы.

На основании распространенной в настоящее время гипотезы о возможном механизме лазерного воздействия на биологические объекты можно предположить, что в клетках щитовидной железы произошли изменения энергетической активности клеточных мембран, активности ядерного аппарата клеток, окислительно-восстановительных процессов, основных ферментных систем [3]. За период воздействия лазера орган, вероятно, адаптировался к жизнедеятельности в условиях поступления энергии извне, что и вызвало некоторое усиление функции, проявившееся в увеличении площади фолликулярных клеток у крыс 1 группы. После резкой отмены действия внешнего энергетического источника наблюдается снижение секреторной активности. Изменения, наблюдаемые на 30 сутки после воздействия, могут свидетельствовать о наличии адаптационных процессов в органе к более низкому энергетическому уровню.

Выводы.

1. За время воздействия инфракрасного лазерного излучения формируются структурные изменения в фолликулярном эпителии щитовидной железы, которые достоверно свидетельствуют об увеличении ее функции.

2. После отмены экспериментального воздействия морфологические изменения фолликулярного аппарата соответствуют гипофункциональному состоянию щитовидной железы.

3. К 30 суткам начинается адаптация фолликулярного эпителия щитовидной железы к функционированию в условиях отсутствия внешнего лазерного воздействия.

Литература

1. Амиров Н. Б. Применение лазерного воздействия для лечения внутренних болезней / Амиров Н. Б. // Казанский медицинский журнал. 2001.- Т. 31, №5.- С. 369-372.

2. Москвин С.В. Основы лазерной терапии / Москвин С.В., Буйлин В. А..- М.-Тверь, ООО «Издательство «Триада», 2006.256 с.

3. Мостовников А. В. О механизме терапевтического действия низкоинтенсивного лазерного излучения и постоянного магнитного поля / Мостовников А. В., Мостовникова Г. Р., Плавский В. Ю., Плавская Л. Г., Морозова Р. П., Третьяков С. А. // Низкоинтенсивные лазеры в медицине (механизм действия, клиническое применение): Материалы всесоюзного симпозиума, в двух частях. Обнинск, НИИМР АМН СССР, 1991.- С. 67-70.

4. Романов В.А. Сосудисто-паренхиматозные взаимоотношения в щитовидной железе при моделировании анаболического эффекта / В.А. Романов // Дисс. канд. мед. наук.- Иваново, 2005.138 с.

MODIFICATIONS OF THYROID FOLLICLES UNDER THE INFLUENCE OF LOW NTENSITY LASER BASED ON CORRELATION ANALYSIS DATA

T.YE. KAZAKOVA, L.I. POLANSKAYA

Shuya State University, Chair of Biology and Ecology

The article presents an experimental model by means of which the morphological changes of thyroid gland secretory apparatus on the 1-st, 10th, 30th day after infra-red laser exposure were studied. Identified Structural changes in the follicular system, increase in thyroid function indices were revealed on the 1st and 10th day. Adaptation of thyroid epithelium to radiation exposure were revealed on the 30 day.

Key words: thyroid gland, morphology, low intensity laser radiation.

УДК 616-056.4-053.7

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КЛАСТЕРНОГО АНАЛИЗА В ИЗУЧЕНИИ ОБЩЕЙ КОНСТИТУЦИИ ЮНОШЕЙ

Т.В. КАЗАКОВА*, Т.П. КОЛО СКОВА**, Ю.А. ФЕФЕЛОВА*

В статье оценивается возможность использования схемы соматоти-пирования В.П. Чтецова в изучении общей конституции человека. Проведено комплексное обследование юношей, включающее антропометрию, определение соматотипа, кардиоинтервалографию, исследование метаболических параметров клеток иммунной системы в покое и при стрессе. Вся база данных была подвергнута кластерному анализу. Выявлен параллелизм между полученными классами и соматотипами по В.П. Чтецову.

Ключевые слова: соматотип, конституция, кластерный анализ.

В современной антропологии конституция человека рассматривается в качестве основной биологической характеристики целостного организма и определяется как совокупность морфологических и функциональных свойств (унаследованных и приобретенных), относительно устойчивых во времени, ассоциируемых с реактивностью организма [9]. Принцип целостности на современном этапе развития конституциологии характеризуется многомерностью, комплексностью, изучением межсистемных корреляций в попытке согласовать между собой различные аспекты конституции [2,5,8,10].

На сегодняшний день наиболее изучены морфологические характеристики конституциональных типов. Соматическая организация человека является макроморфологическим проявлением общей конституции, наиболее доступна исследованию и измерению и относительно устойчива в онтогенезе. Морфофенотип конституции в целом отражает основные особенности динамики онтогенеза, метаболизма, общей реактивности организма и биотипологию личности [5]. В то же время функциональные и метаболические показатели, несмотря на обширное количество исследований, остаются малоизученными в силу их повышенной лабильности и внутрииндивидуальной вариабельности [6,12].

Классификация соматических типов по В.П. Чтецову, часто используемая антропологами и анатомами, основана на оценке количественного развития и соотношения трех основных соматических компонентов сомы - жира, мышц и скелета [13] и не учитывает состояние других систем, определяющих общую конституцию человека.

Цель исследования - оценить возможность использования схемы соматотипирования В.П. Чтецова в изучении биохимической и физиологической конституций.

Материалы и методы исследования. Проведено антропометрическое обследование с последующим определением сома-тотипа 287 юношей - студентов Красноярского государственного медицинского университета.

Антропометрическое обследование проводилось с помощью стандартизированного набора антропометрических инстру-

* Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, 660022, Красноярск, ул. Партизана Железняка, 1; E-rnail kazak-tv@mail.ru. тел.: 8 (3912) 20-14-09

** Сибирский государственный технологический университет, 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82; E-mail lee-kolos@mail.ru, тел. 8 (391) 227-77-13

ментов по методике, принятой в НИИ антропологии МГУ им. М.В. Ломоносова [1] и включало измерение 29 параметров и оценку компонентного состава сомы по формулам J. Mateika [7]. Производился расчет индекса Кетле-2 или индекса массы тела (ИМТ). Диагностика типа телосложения (соматотипа) проводилась по методу В.П. Чтецова [13].

Состояние соматического здоровья оценивалось на основании данных «Паспорта здоровья студента», содержащего результаты плановых медицинских обследований врачами разных профилей и по данным анамнеза. Из группы обследуемых были исключены лица, болевшие и получавшие профилактические прививки в течение двух предыдущих месяцев. На момент обследования показатели лейкограммы находились в пределах нормы.

Оценка состояния вегетативного гомеостаза проводилась с помощью автоматизированного кардиокомплекса «ORTO Valeo», функционирующего на базе ПЭВМ (Copyright 2001, НПП «Живые системы»). Определяемые свойства организма: исходный вегетативный тонус (ИВТ), степень напряжения регуляторных систем, реакция сердечно-сосудистой системы на ортопробу, вегетативное обеспечение организма при нагрузочной пробе, функциональное состояние организма. Основной метод диагностики, который использовался в этой программе, - это кардио-ритмография. В качестве нагрузочной пробы при этом применялась ортостатическая проба.

Исследование параметров клеток иммунной системы проводилось дважды: в спокойном состоянии (межсессионный период) и в состоянии эмоционального стресса (непосредственно перед началом экзамена). Список экспериментальных процедур одобрен биоэтическим комитетом Красноярского государственного медицинского университета. В обследовании участвовали добровольцы, предварительно заполнившие информированное согласие. Кровь для исследования брали утром натощак. Определяли общее количество лейкоцитов, лейкоцитарную формулу и лейкоцитарный профиль. В мазках крови для изучения метаболических особенностей клеток иммунной системы выявляли активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ) в лимфоцитах, кислой фос-фатазы в лимфоцитах (КФЛ) и нейтрофильных гранулоцитах (КФГ) цитохимическими методами [4]. Метаболические параметры клеток иммунной системы отражают течение обменных процессов в организме в целом.

Полученные результаты подвергнуты статистической обработке с применением пакета прикладных программ «Statistica 6.0 for Windows» [11]. Каждый показатель оценивался на нормальность распределения по тесту Колмагорова-Смирнова. Для всех количественных данных производился подсчет среднего арифметического (М), среднего квадратичного отклонения (5), ошибки средней арифметической (m). Достоверность различий определялась с помощью t-критерия Стьюдента-Фишера для выборок с параметрическим распределением в доверительном интервале более 95% и критерия Манна-Уитни при асимметричном распределении [3].

Для получения целостного представления о взаимоотношениях между структурой тела (габаритные размеры, компонентный состав тела), функциональными (данные кардиоинтервало-графии) и метаболическими характеристиками (параметры клеток иммунной системы) вся база данных была подвергнута кластерному анализу с использованием радиально-базисных нейронных сетей.

Результаты и их обсуждение. Все обследованные мужчины были распределены на 4 класса. Выявлены достоверные различия изученных в работе показателей и проведен анализ соответствия выделенных классов соматотипам согласно классификации В.П. Чтецова. Основные характеристики полученных классов приведены в табл. 1.

Класс 1. Мужчины этого класса характеризуются наиболее низкими показателями длины и массы тела, среднее значение ИМТ 19,5З±0,16 кг/м2. У 31,4% мужчин диагностирован дефицит массы тела (ИМТ<18,5 кг/м2), в 68,6% масса тела соответствует норме (при ИМТ 18,5- 25 кг/м2). Мужчины 1 класса имеют низкие абсолютные значения жирового, мышечного и костного компонентов сомы, но высокие показатели относительной мышечной и костной массы. ИН в покое соответствует адаптивным изменениям регуляции, а при ортостазе выходит за пределы оптимальных для данного показателя значений, прирост в процентах от исходного уровня составляет 127,35%. В структуре ИВТ доминирует ваготония, которая зафиксирована у 57,1% мужчин, эйтония

составляет - 18,6%, симпатикотония - 24,3%. Адаптационный потенциал имеет наиболее низкое значение, соответствующее удовлетворительной адаптации, зарегистрированной в 50 % случаев. Неудовлетворительная адаптация встречается редко (8,57%). Клетки иммунной системы характеризуются высокой активностью лизосомального фермента КФ и низкой митохондриального фермента СДГ в покое, при стрессе происходит достоверное снижение указанных показателей.

Таблица 1

Характеристика показателей мужчин разных классов

Классы

1 2 3 4

Показатели n=105 n=49 n=111 n=22

M±m M±m M±m M±m

Габа эитные параметры

Длина тела, см 175,75±0,52 178,47±0,82 Pl-2<0,01 183,1±0,47 Pl,2-3<0,001 182,23±1,23 Pi^<0,00i p7-4<0,05

Масса тела, кг 60,25±0,49 78,02±0,997 Pi-2<0,001 72,98±0,48 Pi „<0,001 101,57±2,17 Pi 2 3-4<0,001

ИМТ, кг/м2 19,5З±0,16 24,52±0,З1 Pi-2<0,001 21,80±0,17 Pi 7-З<0,001 30,64±0,71 Pi 2 3-4<0,001

Компонентный состав тела

Жировой, кг % 8,57±0,27 21,9З±0,65 Pi-7<0,001 11,5З±0,29 Pi 7-З<0,001 ЗЗ,5±1,61 Pi 2 З-4<0,001

14,27±0,41 27,99±0,62 Pi-2<0,001 15,71±0,З6 Pi-3<0,0l p7-3<0,001 З1,14±1,51 Pl,3-4<0,001 p7-4<0,05

Мышечный, кг % 29,74±0,З0 З4,55±0,55 Pi-2<0,001 36,29±0,29 Pi-3<0,001 p7-3<0,01 43,14±0,94 Pl,2,3-4<0,001

49,25±0,З2 44,69±0,65 Pi-7<0,001 49,74±0,27 42,32±0,89 Pi 3-4<0,001

Костный, кг 10,76±0,08 12,15±0,11 Pi-2<0,001 12,96±0,09 Pi „<0,001 14,14±0,27 Pi 2 З-4<0,001

% 17,96±0,17 15,67±0,19 Pi-2<0,001 17,80±0,1З P2-3<0,001 1З,99±0,29 Pi 2 З-4<0,001

Показатели вегетативной регуляции

ИНі, усл.ед. 8З,З7±8,91 70,48±9,80 90,З0±10,71 67,86±15,97

ИН9, усл.ед. 189,54±21,7З 145,42±20,З1 2З8,9З±28,96 88,5±16,86

АП,баллы 2,00±0,0З 2,24±0,05 Pi-9<0,001 2,14±0,04 Pi-3<0,01 2,65±0,08 Pi 2 З-4<0,001

Метаболические характеристики клеток иммунной системы

КФЛі, ед.Kaplow 119,5З±З,55 111,47±6,З5 112,05±З,59 104,З1±11,89

КФЛ?, ед.Kaplow 104,19±7,1З2 94,44±10,79 82,21±З,721 104,00±17,16

КФГі, ед.Kaplow 182,8З±4,47 171,17±7,З4 172,2±4,59 168,18±18,2

КФГ7, ед.Kaplow 156,0±9,642 158,0±12,81 146,55±4,421 156,40±1З,92

СДГ і, гранул/кл. 7,6З±0,49 8,65±0,78 8,0З±0,55 8,9З±1,28

СДГ 2 гранул/кл. 4,56±0,621 7,51±1,95 5,04±0,671 6,46±1,51

Примечание: показатели вегетативной регуляции 1 - в покое,

2 - при ортостатической пробе; метаболические характеристики клеток иммунной системы 1 - в межсессионный период, 2 - в период экзаменационной сессии; достоверность различий в покое и при нагрузке при 1 - р<0,001, 2 - р<0,05.

Класс 2. Характерными признаками данного кластера являются средние значения длины и массы тела, среднее значение ИМТ соответствует верхней границе нормы. В 67,35% случаев регистрируется «нормальная» масса тела, у остальной группы мужчин данного класса выявлен избыток массы (ИМТ 2530 кг/м2). Представители 2 класса отличаются средними значениями абсолютных показателей жирового и мышечного компонентов тела, низкими показателями относительной и средними значениями абсолютной костной массы. Значения ИН в покое и при ортостазе соответствует оптимальному диапазону (60150 усл.ед.), прирост составляет 106,33% от исходного уровня. Мужчины данного класса характеризуются средним значением адаптационного потенциала, значительную долю в классе (58,6%) составляют лица с напряжением механизмов адаптации. Преобладает исходная ваготония (62,1%), симпатикотония и эйтония регистрируются с равной частотой. Активность КФ в клетках иммунной системы характеризуется средними значениями, при высоких показателях СДГ лимфоцитов. При стрессе метаболические показатели снижаются в незначительной степени, причем значение СДГ остается максимальным среди всех классов.

Класс 3. Представителей данного класса отличают максимальные показатели длины тела при средних значениях массы тела. В 5,4% регистрируется дефицит массы тела, в 95,6% -«нормальная масса тела». Среднее значение ИМТ составляет 21,80±0,17 кг/м2. Соотношение основных компонентов сомы выглядит следующим образом: абсолютное количество жировой ткани ниже среднего, а масса мышечного и костного компонентов тела соответствует средним показателям. Относительное содержание жира низкое при максимальных значениях доли мышечной и костной тканей в соме. Как в покое, так и при ортостазе

у мужчин 3 класса максимальные показатели ИН, причем при клино-ортостатической пробе наблюдается напряжение процессов регуляции. Относительный прирост ИН составляет 164,6%, лица с удовлетворительной адаптацией составляют 27,7% от группы, напряжение механизмов адаптации регистрируется в 59,6%. Преобладает исходная ваготония, значение АП среднее по отношению к 1 и 2 классам. Уровень метаболической активности клеток иммунной системы средний в покое с достоверным снижением при стрессе до минимальных (КФ) и близких к минимальным (СДГ) значениям.

Класс 4. Мужчины этого класса характеризуются максимальными значениями габаритных параметров при ИМТ 30,64±0,71 кг/м2. В 50% зарегистрировано наличие излишнего веса, в 50% - ожирение. Для представителей 4 класса характерны максимальные значения абсолютной и относительной жировой массы, а также максимальные абсолютные и минимальные относительные показатели мышечной и костной масс тела. ИН находится в зоне адаптивных изменений регуляции, при ортостазе происходит незначительное увеличение (30,4% от исходного уровня). Адаптационный потенциал имеет максимальное значение и соответствует состоянию функционального напряжения. В структуре ИВТ значительна по сравнению с другими классами доля эйтонии (35,7%), ваготония составляет 42,9%, симпатикото-ния - 21,4%. Состояние адаптации соответствует данным 2 и 3 классов. В покое активность гидролаз в клетках иммунной системы минимальная при максимальных значениях СДГ лимфоцитов. При стрессе активность КФ не изменяется, показатели СДГ незначительно уменьшаются, но остаются выше среднего уровня.

Проведен анализ соответствия выделенных классов сомато-типам согласно классификации В. П. Чтецова (табл. 2).

Таблица 2

Распределение мужчин различных соматотипов по классам в %

Соматотип Класс 1 Класс 2 Класс 3 Класс 4

Грудной 49,52 - 16,22 -

Мускульный 1,90 22,45 59,45 95,45

Брюшной 3,81 - 9,01 4,55

Неопределенный 44,76 77,55 15,32 -

Класс 1 в равной степени представлен грудным и неопределенным соматотипами (49,52% и 44,76% соответственно), причем грудной соматотип на 90,4% составили лица грудного грациально-го типа телосложения, а также единичными представителями мускульного (1,9%) и брюшного (3,81%) соматотипов. Во 2 классе в 77,55% доминируют мужчины брюшного соматотипа, в 22,45% встречаются лица мускульного типа телосложения (преимущественно мускульно-брюшного). Класс 3 представлен всеми сомато-типами, но в 59,56% - это мужчины мускульного типа телосложения. Класс 4 на 95,45% состоит из представителей мускульнобрюшного соматотипа и 4,55% брюшного соматотипов.

Таким образом, выявляется параллелизм между полученными классами и соматотипами, что определяет обоснованность использования схемы соматотипирования В.П. Чтецова для изучения частных конституций и подтверждает данные корреляционного анализа, свидетельствующие о наличии конституциональных особенностей взаимосвязей между антропометрическими, вегетативными и метаболическими параметрами организма.

Литература

1. Бунак, В.В. Антропометрия / В.В. Бунак.- М.: Учпед-

гиз, 1941.- 367 с.

2. Бутова, О.А. Параметры иммунного статуса и оси морфологической типологии / О. А. Бутова // Физиология человека, 2006.- № 2.- С. 133-136.

3. Гланц, С. Медико-биологическая статистика: пер. с англ. / С. Гланц.- М:, Практика, 1998.- 321 с.

4. Диагностические и прогностические возможности клинической цитохимии / РАМН; НЦ здоровья детей РАМН.- М., 2005.- 74 с.

5. Корнетов, Н.А. Клиническая антропология- методологическая основа целостного подхода в медицине / Н. А. Корнетов // Актуальные вопросы и достижения современной антропологии: материалы междунар. науч. конф. / под ред. В.А. Изранова.-Новосибирск, 2006.- С. 52-57.

6. Лазарева, Э.А. Взаимоотношения между типами тело-

сложения и особенностями энергообеспечения мышечной деятельности легкоатлетов спринтеров и стайеров / Э.А. Лазарева // Физиология человека, 2004.- № 5.- С. 121-126.

7. Мартиросов, Э.Г. Технологии и методы определения состава тела человека / Э.Г. Мартиросов, Д.В. Николаев, С.Г. Руднев.- М.: Наука, 2006.- 248 с.

8. Негашева, МА. Взаимосвязи соматических, дерматог-лифических и психологических признаков в структуре общей конституции человека с позиций системного подхода / М.А. Негашева // Морфология, 2008.- № 1.- С. 73-77.

9. Никитюк, Б А. Интегративная биомедицинская антропология / Б.А. Никитюк, Н.А. Корнетов.- Томск: Изд-во ТГУ, 1998.- 182 с.

10. Николаев, В.Г. Изменчивость морфофункционального статуса человека в отечественной биомедицинской антропологии (сообщение 1) / В.Г. Николаев // Сиб. мед. Обозрение, 2008.-№3.- С. 49-52.

11. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О.Ю. Реброва- М.: МедиаСфера, 2002.- 312 с.

12. Хрисанфова, Е.Н. Конституция и эндокринный статус человека / Е.Н. Хрисанфова // Междунар. мед. Обзоры, 1994.-№4.- С. 254-257.

13. Чтецов В.П. Опыт объективной диагностики соматических типов на основе измерительных признаков у мужчин / В.П. Чтецов, Н.Ю. Лутовинова, М.И. Уткина // Вопр. антрополо-

гии, 1978.- Вып. 78.- С. 3-22.

THE USE OF CLUSTER ANALYSIS WHILE STUDYING GENERAL CONSTITUTION OF YOUNG MEN

T.V. KAZAKOVA, T.P. KOLOSKOVA, YU.A. FEFELOVA

Krasnoyarsk State Medical University after prof. V.F. Voino-Yasenetsky Siberian State Technological University

The article estimates the possibility of using V.P. Chtetsov's scheme somatotype while studying human general constitution. Complex examination of young men, including anthropometria, estimation of somatotype, cardiointervalography, studying metabolic indices of the immune system cells both at rest and at stress, was carried out. The whole database was subject to cluster analysis. Parallelism between obtained class and somatotypes by V.P. Chtetsov was established.

Key words: somatotype, constitution, cluster analysis.

УДК 611+572.511.3-057.875

ГЕНДЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АНТРОПОМЕТРИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СТУДЕНТОВ ВГМА

Л.А. ЛОПАТИНА, С.Н. СЕМЕНОВ, Н.П. СЕРЕЖЕНКО*

В статье проанализированы результаты исследований антропометрических показателей студентов ВГМА I-II курсов, проведена их

сравнительная характеристика по половому признаку.

Ключевые слова: антропометрия, индексы, студенты, гендерные

отличия.

Изучение физического развития человека, по мнению ВОЗ, является одним из приоритетов государства, так как физическое развитие является важнейшим критерием, характеризующим состояние здоровья индивида. В последние годы увеличивается число научных исследований, свидетельствующих о некотором ухудшении физического развития и снижении уровня здоровья студенческой молодежи, что связано, в первую очередь, с повышенными физическими и психологическими нагрузками и дефицитом времени. Эти негативные тенденции в состоянии здоровья зачастую усугубляются не всегда корректной системой физического воспитания [1,2,3]. Создание условий для качественной подготовки молодых врачей, способных к физическому и умственному труду, активной профессиональной деятельности, является одной из актуальных проблем.

Цель исследования - изучение конституциональных особенностей студентов младших курсов медицинского вуза.

Материалы и методы исследования. Для оценки физического развития было проведено антропометрическое исследова-

* Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н.Бурденко, г. Воронеж, ул. Студенческая, 10, тел. (473)253-02-53