Нормальное (Гауссово) распределение и диапазон физиологического показателя. Что такое?
Измеримые физиологические показатели, например артериальное давление, концентрация холестерина сыворотки или индекс массы тела, варьирующие у разных индивидуумов, — важные показатели здоровья и болезней в популяции. Такие изменения обычно вызваны различиями в генотипе, а также негенетическими факторами (т.е. окружающей средой).
Задача генетика — определить степень влияния генов на такую изменчивость, идентифицировать эти гены и выявить ответственные аллели.
Как часто случается с физиологическими показателями, измеренными в популяции, график числа индивидуумов в популяции (ось Y), имеющих конкретный количественный показатель (ось X), формирует колоколообразную кривую, известную как кривая нормального (Гауссова) распределения.
Нормальное (Гауссово) распределение и диапазон физиологического показателя
В графике популяционной частоты с нормально распределенными величинами положение вершины графика и его форма полностью определяются двумя значениями — средним (u) и дисперсией (а2) соответственно. Среднее — это простое среднее арифметическое величин, и поскольку больше людей имеет величины признака около среднего значения, кривая имеет пик в этой точке.
Дисперсия (или ее квадратный корень, среднеквадратичное отклонение, о) — мера разброса значений в обе стороны от среднего, и, следовательно, определяет ширину кривой. Любой физиологический показатель, который может быть измерен, представляет количественный фенотип, со своим средним и дисперсией. Изменчивость показателя в популяции называют общей фенотипической изменчивостью.
Нормальный диапазон физиологического показателя
Нормальный диапазон физиологического показателя — одно из фундаментальных понятий в клинической медицине. Например, чрезвычайно высокий или низкий рост, артериальную гипертонию, гиперхолестеринемию и ожирение считают аномальными, когда их величина выходит за пределы нормального диапазона. При оценке здоровья детей рост, масса тела, окружность головы и другие размеры сравнивают с «нормальным» размером для ребенка такого пола и возраста.
Однако как определить диапазон нормы? Во многих ситуациях в медицине конкретная измеренная физиологическая величина «нормальна» или «аномальна» в зависимости от того, насколько значительно она отличается от среднего. Нормальная форма распределения определяет границы диапазона нормы.
Статистическая теория утверждает, что когда количественный признак встречается в популяции в соответствии с законом нормального распределения, только 5% популяции имеет значения показателя, выходящие за 2 среднеквадратичных отклонения выше или ниже популяционной средней. (Обратите внимание, что слово «нормальное» использовано здесь в двух разных значениях — что физиологический показатель имеет нормальную форму распределения в популяции и что индивидуальная величина находится в пределах диапазона нормы.)
