Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 2.1
5-Year Impact Factor – 2.2
Scopus CiteScore – 3.4 (CiteScore Tracker 3.6)
Index Copernicus  – 161.11; MNiSW – 70 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2009, vol. 18, nr 5, September-October, p. 519–527

Publication type: review article

Language: English

The Influence of Variable Environmental Factors on Human’s Organism Adaptive Ability

Oddziaływanie zmiennych czynników środowiskowych na zdolność adaptacyjną organizmu człowieka

Ireneusz Całkosiński1,, Andrzej Gamian1,, Joanna Kobierska−Brzoza2,, Katarzyna Fita2,, Agnieszka Czajczyńska−Waszkiewicz2,, Jacek Majda3,, Monika Całkosińska4,, Olga Parulska5,, Maciej Dobrzyński2,

1 Department of Medical Biochemistry, Wroclaw Medical University, Poland

2 Department of Conservative Dentistry and Pedodontics, Wroclaw Medical University, Poland

3 Department of Laboratory Diagnostics, 4th Military Clinical Hospital, Wrocław, Poland

4 Health Center “Medcom”, Wojkowice, Poland

5 Department of Maxillofacial Surgery, Wroclaw Medical University, Poland

Abstract

When interpreting the results of laboratory tests in specific patients as false positives, the modifying roles of climatic, ethnicity, diet, and other factors should be taken into account. As there are few reports in the literature about the reliability of laboratory tests, a study based on multidisciplinary knowledge from such fields as climatology, anthropology, physiology, and laboratory diagnostics is required. A broad range of environmental factors significantly affect the function of the human organism. At the individual level they can modify the values of some diagnostic parameters and the course of vital processes and can also influence the general profile of these parameters in the whole population. Many environmental factors contribute to variability in laboratory results despite maintenance of the same conditions and methods of measurements. The influence of environmental factors may be most distinctly seen with regard to climatic zone and geography. When differences in daily temperature and light intensity among the seasons are not so prominent, seasonal influences may not cause substantial changes in diagnostic parameters. However, in climatic zones with significant differences in temperature and hours of daylight during particular periods of the year, the seasons markedly affect vital processes of the organisms. Circadian and monthly rhythms are also essential. Another significant environmental factor is diet, which is usually related to ethnic affiliation and, through environmental adaptation, correlates with climate. The predominance of certain blood groups in a population is also a result of environmental adaptation. The effects of environmental factors usually overlap and intensify one another. Reference values of commonly measured diagnostic parameters reflect only the norms established for the specific population. Persons from different populations, ethnic groups, or areas of habitation may demonstrate diagnostic values outside the referential ranges, which does not always mean pathology. In the modern world, in which human migration is very common and much easier than before, this problem has become more important. It is also significant with regard to commonly performed epidemiological cross−sectional studies in different populations and subsequent comparisons of results.

Streszczenie

Interpretując wyniki badań laboratoryjnych pacjenta określane jako fałszywie dodatnie, należy uwzględnić modyfikujący wpływ czynników klimatycznych, etnicznych oraz stosowanej diety. W literaturze są jedynie nieliczne doniesienia na temat wiarygodności wyników badań laboratoryjnych, dlatego autorzy zauważyli konieczność stworzenia opracowania łączącego wiedzę z zakresu klimatologii, antropologii, fizjologii oraz diagnostyki laboratoryjnej. Szeroko pojęte czynniki środowiskowe w istotny sposób wpływają na funkcjonowanie organizmu. Mogą modyfikować niektóre wskaźniki diagnostyczne oraz przebieg procesów życiowych u poszczególnych osób, a także wpływać na charakterystyczny profil w perspektywie całej populacji. Wiele z nich przyczynia się do dużej zmienności uzyskiwanych wyników mimo zachowania jednakowych warunków badania. Oddziaływanie czynników środowiskowych najwyraźniej widać w odniesieniu do stref klimatycznych i rejonu zamieszkiwania. Wpływ poszczególnych pór roku w danej strefie klimatycznej może nie powodować istotnych różnic w wartościach badanych parametrów diagnostycznych, jeżeli różnice temperatury oraz natężenia światła między poszczególnymi porami roku nie są bardzo duże. W strefach klimatycznych, gdzie różnice temperatur i natężenia światła w poszczególnych okresach roku są znaczne, pory roku znacząco wpływają na procesy życiowe organizmów. Równie istotny jest rytm dobowy, a także rytm okołomiesięczny. Innym ważnym czynnikiem środowiskowym jest dieta, która wiąże się zwykle z przynależnością do grupy etnicznej i w drodze adaptacji do środowiska koreluje z cechami klimatu. Wyrazem adaptacji środowiskowej jest także przewaga określonej grupy krwi w populacji na danym terenie. Działanie czynników środowiskowych przeważnie wzajemnie się nakłada i potęguje. Przyjęte jako punkt odniesienia wartości referencyjne powszechnie oznaczanych poszczególnych parametrów diagnostycznych odzwierciedlają tylko normę przyjętą dla danej określonej populacji. Osoby badane pochodzące z innych populacji, grup etnicznych lub terenów mogą wykazywać wartości niemieszczące się w zakresie referencyjnym, co nie zawsze musi oznaczać patologię. W dobie ułatwionego przemieszczania się ludzi oraz zmiany miejsc zamieszkiwania, a także powszechnie przeprowadzanych epidemiologicznych badań przekrojowych problem ten nabiera coraz większego znaczenia.

Key words

reliability of the laboratory tests, environmental factors, diagnostic indices, human organism

Słowa kluczowe

wiarygodność wyników laboratoryjnych, czynniki środowiskowe, wskaźniki diagnostyczne, organizm

References (45)

  1. Andreadou I, Iliodromitis EK, Mikros E, Constantinou M, Agalias A, Magiatis P, Skaltsounis AL, Kamber E, Tsantili−Kakoulidou A, Kremastinos DT: The olive constituent oleuropein exhibits anti−ischemic, antioxidative, and hypolipidemic effects in anesthetized rabbits. J Nutr 2006, 136, 2213–2219.
  2. Belanger MC, Dewailly E, Berthiaume L, Noel M, Bergeron J, Mirault ME, Julien P: Dietary contaminants and oxidative stress in Inuit of Nunavik. Metabolism 2006, 55, 989–995.
  3. Błażejczyk K: Bioklimatyczne uwarunkowania rekreacji i turystyki w Polsce. Prace geograficzne. PAN IG i PZ Warszawa 2004, 192.
  4. Briante R, Febbraio F, Nucci R: Antioxidant properties of low molecular weight phenols present in the mediterranean diet. J Agric Food Chem 2003, 51, 6975–6981.
  5. Burlingame B: The food of Near East, North West and Western African regions. Asia Pac J Clin Nutr 2003, 12, 309–312.
  6. Całkosiński I: The course of experimentally induced acute pleuritis with use of Nitrogranulogen (NTG) and 2,3,7,8−tetrachlorodibenzo−p−dioxin (TCDD). Habilitation Thesis, Wroclaw Medical University 2005.
  7. Carpenter DO, de Caprio AP, O’Hehir D, Akhtar F, Johnson G, Scrudato RJ, Apatiki L, Kava J, Gologergen J, Miller PK, Eckstein L: Polychlorinated biphenyls in serum of the Siberian Yupik people from St. Lawrence Island, Alaska. Int J Circumpolar Health 2005, 64, 322–335.
  8. Cembrowski GS, Juco JW: Establishing and verifying reference intervals. Check Sample Clinical Chemistry 39 (7). Chicago, III: American Society of Clinical Pathology 1999.
  9. Cote S, Ayotte P, Dodin S, Blanchet C, Mulvad G, Petersen HS, Gingras S, Dewailly E: Plasma organochlorine concentrations and bone ultrasound measurements: a cross−sectional study in periand postmenopausal Inuit women from Greenland. Environ Health 2006, 5, 33.
  10. Nussey DH, Wilson AJ, Brommer JE: The evolutionary ecology of individual phenotypic plasticity in wild populations. J Evol Biol 2007, 20, 831–844.
  11. Murphy EA: A Companion to Medical Statistics. The Johns Hopkins University Press, Baltimore 1985.
  12. Ebbesson SO, Risica PM, Ebbesson LO, Kennish JM, Tejero ME: Omega−3 fatty acids improve glucose tolerance and components of the metabolic syndrome in Alaskan Eskimos: the Alaska Siberia project. Int J Circumpolar Health 2005, 64, 396–408.
  13. Fki I, Bouaziz M, Sahnoun Z, Sayadi S: Hypocholesterolemic effects of phenolic−rich extracts of Chemlali olive cultivar in rats fed a cholesterol−rich diet. Bioorg Med Chem 2005, 13, 5362–5370.
  14. McMichael A, Woodruff R, Hales S: Climate change and human health: present and future risks. Lancet 2006, 367, 859–869.
  15. Tout DG: Biometeorology. Progress in Physical Geography 1987, 11, 473–486.
  16. Feder LK, Park MA: Human Antiquity: An Introduction to Physical Anthropology and Archaeology. McGraw−Hill 2006.
  17. Ka−Wing Cheng C, Chan J, Cembrowski GS, van Assendelft O: Complete Blood Count Reference Interval Diagrams Derived from NHANES III: Stratification by Age, Sex, and Race. Lab Hematolog 2004, 10, 42–53.
  18. Kiełczewski B, Bogucki J: Zarys biometeorologii sportu. Sport i Turystyka Warszawa 1972, 169, 175, 180.
  19. Kozłowski S, Nazar K: Wprowadzenie do fizjologii klinicznej. PZWL, Warszawa 1984, 508–525, 527–533, 551–554.
  20. Kozłowska−Szczęsna T: Problemy Bioklimatologii Uzdrowiskowej. PAN IG i PZ, Warszawa 1975, 3–4, 15.
  21. Kozłowska−Szczęsna T: Problemy Bioklimatologii Uzdrowiskowej. PAN IG i PZ, Warszawa 1981, 2, 88.
  22. Kozłowska−Szczęsna T: Problemy Bioklimatologii Uzdrowiskowej. PAN IG i PZ, Warszawa 1984, 1–2, 117–138.
  23. Kozłowska−Szczęsna T, Błażejczyk K: Promieniowanie słoneczne i jego wpływ na organizm człowieka. Baln Pol 1998, 40, 130–141.
  24. Kozłowska−Szczęsna T, Błażejczyk K, Krawczyk B: Bioklimatologia człowieka. PAN IG i PZ, Warszawa 1997, 1.
  25. Kozłowska−Szczęsna T, Błażejczyk K, Krawczyk B, Milanówka D: Bioklimat uzdrowisk polskich i możliwości jego wykorzystania w lecznictwie. PAN IG i PZ, Warszawa 2002, 3, 611.
  26. Kozłowska−Szczęsna T, Krawczyk B, Kuchcik M: Wpływ środowiska atmosferycznego na zdrowie i samopoczucie człowieka. PAN IG i PZ, Warszawa 2004, 4.
  27. Kuczmarski M: Usłonecznienie Polski i jego przydatność dla helioterapii. PAN IG i PZ, Warszawa 1990, 4.
  28. Lambden J, Receveur O, Marshall J, Kuhnlein HV: Traditional and market food access in Arctic Canada is affected by economic factors. Int J Circumpolar Health 2006, 65, 331–340.
  29. Malchaire JB: Predicted sweat rate in fluctuating thermal conditions. Eur J Appl Physiol 1991, 63, 282–287.
  30. Martyn D: Klimaty kuli ziemskiej. PWN, Warszawa 1995, 57, 78–93, 118, 123.
  31. McLaughlin J, Middaugh J, Boudreau D, Malcom G, Parry S, Tracy R, Newman W: Adipose tissue triglyceride fatty acids and atherosclerosis in Alaska Natives and non−Natives. Atherosclerosis 2005, 181, 353–362.
  32. Moustgaard H, Bjerregaard P, Borch−Johnsen K, Jorgensen ME: Diabetes among Inuit migrants in Denmark. Int J Circumpolar Health 2005, 64, 354–364.
  33. Neumeister B, Besenthal I, Liebich H: Diagnostyka laboratoryjna. Urban & Partner, Wrocław 2001, 15, 472.
  34. Olivier JE: Climate and Man’s Environmental. John Wiley & Sons, Inc 1993.
  35. Ramirez G, Bittle PA, Colice GL, Herrera R, Agosti SJ, Foulis PR: The effect of cigarette smoking upon hematological adaptations to moderately high altitude living. J Wilderness Med 1991, 107, 64–67.
  36. Reed WW, Diehl LF: Leukopenia, neutropenia, and reduced hemoglobin levels, in healthy American blacks. Arch Intern Med 1991, 151, 501–505.
  37. Rogulski J: Wiarygodny wynik laboratoryjny – dlaczego i po co? Diagn Lab 1994, 30, 11–20.
  38. Saxena S, Wong ET: Heterogeneity of common hematologic parameters among racial, ethnic and gender subgroups. Arch Pathol Lab Med 1990, 114, 715–719.
  39. Simopoulos AP: The Mediterranean diets: What is so special about the diet of Greece? The scientific evidence. J Nutr 2001, 131, 3065–3073.
  40. Singh I, Mok M, Christensen AM, Turner AH, Hawley JA: The effects of polyphenols in olive leaves on platelet function. Nutr Metab Cardiovasc Dis 2008, 18, 127–132.
  41. Stanisz A: Przystępny kurs statystyki w oparciu o program Statistica PL na przykładach z medycyny. Stafsaft Kraków 1998, 91.
  42. Kożuchowski K, Wibig J, Degirmendžić J: Meteorologia i klimatologia. PWN, Warszawa 2007.
  43. Van den Bosche J, Devreese K, Malfait R: Reference intervals for a complete blood count determined on different automated haematology analysers: Abx Pentra 120 Retic, Coulter Gen−S, Sysmex SE 9500, Abbott Cell Dyn 4000 and Bayer Advia 120. Clin Chem Lab Med 2002, 40, 69–73.
  44. Wissenschaftliche Tabellen Geigy, Ciba−Geigy Limited. Basetle Switzerland, 1979.
  45. Zdrojewicz Z, Sieja A, Dobrzyński M, Szumny A: Sirtuina – budowa, działanie, znaczenie kliniczne. Probl Ter Monit 2006, 17, 259–262.