Текст книги "Возрастная морфология. Часть I"

Определение биологического возраста по степени зубной зрелости

У человека имеются две генерации зубов (смены), а зубы дифференцированы на отличающиеся по морфологии и функции группы:

– в молочной генерации – это резцы (dentes incisive, или i), клыки (d. canini, или с), и моляры (d. molares, или m);

– в постоянной генерации – это резцы (I), клыки (C), премоляры (dentes praemolares, или P) и моляры (M).

Зубная зрелость обычно определяется путем подсчета числа прорезавшихся зубов, последовательности их прорезывания и сопоставлении этих данных с существующими стандартами. В результате этого получается оценка возраста индивида – зубной возраст.

Типичное число зубов в молочной смене равно 20, в постоянной – 32, а зубная формула человека для молочной генерации имеет вид: i²₂ c¹₁ m²₂ для постоянной генерации I²₂ C¹₁ P²₂ M³₃

Рис.2.1. Схема расположения молочных зубов

Молочные зубы начинают развиваться уже на 6-й неделе внутриутробной жизни. Вначале эпителиальные клетки ротовой полости делятся, образуя зубные зачатки, которые увеличиваются в размерах и внедряются в мезенхиму, образуя эмалевые органы. Далее эмалевые органы постепенно становятся вогнутыми и приобретают характерные очертания зуба.

Клетки эмалевого органа дифференцируются на наружные и внутренние:

– из наружных образуется эмаль

– из внутренних – дентин и пульпа.

Параллельно с этим происходит формирование костной (челюстной) основы. В челюстной кости образуются углубления – альвеолы зуба, в которой и помещается растущий зуб, и к которой подходят кровеносные сосуды и нервы.

После того, как постоянный зуб достигает своего дифинитивного статуса, дальнейшее изменение его размера, формы и структуры прекращается – происходит только питание, иннервация и замена клеток его не– эмалевой части.

Зубной возраст наиболее информативен только в периоды прорезывания зубов молочной смены (в среднем от 6 месяцев до 2 лет) и постоянной генерации (от 5-6 до 13-14 лет, без учета третьих моляров (зубов «мудрости»), поэтому возможность применения этого критерия ограничено возрастными рамками (табл. 2.1). Но к преимуществу данного метода относится его высокая точность (до года, и меньше).

Таблица 2.1.

Сроки прорезывания молочных и постоянных зубов

* Сроки прорезывания М ^З₃ (третьих постоянных моляров) непостоянны – от 7 до 28 лет и старше. Например, в 22 года они отсутствуют у 30 % мужчин и почти половины женщин. Хотя еще в первой половине XX в. обычными были цифры 17-19 лет и меньше. Достаточно часто в последнее время отмечается и их полная редукция (то есть все чаще встречаем зубную формулу I ²₂ C ¹₁ P ²₂ M ²₂). Это говорит о процессе ретардации в сроках прорезывания зубов, характерных для целого поколения.

Как видно из таблицы прорезывание зубов имеет свой порядок. Молочные зубы прорезываются в среднем до 2-х лет. Первыми, обычно появляются нижние центральные резцы, затем верхние (см. также рис.2.2.). В наборе молочных зубов отсутствуют премоляры. По ходу прорезывания постоянной генерации корни молочных зубов разрушаются, что приводит к выпадению зубов. Новые зубы растут до 10-12 лет.

Формула прорезывания постоянных зубов говорит о гетерохронности их появления: верхний зубной ряд – M^l I^l I² P^l P² C M² M^З нижний зубной ряд – M₁ I₁ I₂ C P₁ P₂ M₂ M₃

Рис.2.2. Схема прорезывания зубов (номера показывают порядок прорезывания)

Неодновременность связана с тем, что в нижней челюсти клык обычно появляется раньше премоляров, а в верхней – позже. Постоянные зубы нижней челюсти появляются немного раньше, чем зубы верхней челюсти. Длительность прорезывания отдельных зубов так же различна: самым долгим этот период бывает у вторых премоляров, а наиболее коротким – у первых моляров и первых резцов.

Половой диморфизм прежде всего проявляется в сроках прорезывания зубов. У девочек зубы прорезываются раньше, в сравнении с мальчиками. Максимальные отличия отмечены для времени появления клыков нижней челюсти (до 11-12 месяцев быстрее у девочек).

Следует отметить отклонения, возможные в ходе прорезывания зубов:

– нарушение последовательности прорезывания зубов (часто встречается последовательность I¹₁ M¹₁, I²₂ M¹₁, или даже P¹₁ C),

– проявления гиподонтии (аномалия развития, связанное с уменьшением количества зубов по сравнению с нормой, кроме M³₃, встречается полная редукция I², I¹ и P),

– случаи задержки зуба в челюсти (ретенции),

– скученность" зубов, вызванная дефицитом места при тесном положении передних зубов у детей (краудинг),

– "волчьи" зубы – аномальное развитие, при котором зуб выходит в сторону от обычного места своего прорезывания,

– персистенция молочных зубов – зуб не рассасывается и остается в одном ряду с зубами постоянной генерации,

– гипердонтия – развитие "лишнего", 33-го зуба,

– натальные, или неонатальные, зубы, которые присутствуют у ребенка на момент рождения или прорезываются в течение первого месяца жизни.

Развитие зубной системы имеет высокую степень генетической детерминации, причем в наибольшей степени это характерно для постоянных зубов. Кроме того, средовые факторы, такие как качество воды, рацион питания, возможные заболевания и др. могут так же повлиять на сроки прорезывания зубов.

Определение биологического возраста по степени скелетной зрелости

Скелетная зрелость, или «костный возраст», служит хорошим показателем биологического возраста для всех периодов.

В пренатальном периоде это:

– начало и степень сформированности диафиза длинных костей;

В период активного роста это:

– размеры и морфология отдельных костей;

– степень оссификации зон роста трубчатых костей скелета;

– степень зарастания швов черепа;

– степень окостенения костей кисти и лучезапястного сустава

В пожилом возрасте это:

– степень выраженности "старческих" изменений (остеопороз, остеофиты, краевые разрастания на позвонках, на фалангах пальцев и др.).

Для определения костного возраста на практике в большинстве случаев используют стадии оссификации костей кисти, благодаря наличию здесь большого количества развивающихся костей. При этом учитываются число точек окостенения, время и последовательность их появления, а также сроки наступления синостозов.

Известно, что в костях запястья:

головчатая и крючковидная кости окостеневают к 1 году,

трехгранная – в 3 года,

полулунная – в 4 года, ладьевидная – в 5 лет,

кость-трапеция – в 6 лет,

трапециевидная в 7 лет,

гороховидная в _– 12 лет.

При анализе степени оссификации трубчатых костей пользуются схемой, предложенной Полушкиной Л.Е., Никитюком Б.А., Бевзюком В.В (табл. 2.2.).

Таблица 2.2.

Схема оценки синостозирования трубчатых костей

При определении костного возраста отмечается достаточно высокая индивидуальная вариабельность как в сроках синостозирования трубчатых костей, так, и в сроках появления ядер окостенения в костях кисти. У отдельных индивидов эти различия могут достигать 4–5 лет. Так же отмечается определенная взаимосвязь между половым созреванием и оссификацией скелета: при раннем половом развитии созревание скелета ускоряется, а при позднем задерживается. При нарушениях полового развития динамика окостенения и развития скелета также нарушается, а в норме эти процессы высоко согласованы.

Определение биологического возраста по степени половой зрелости

Биологический возраст оценивается по времени появления, последовательности и степени развития вторичных половых признаков, а также, по степени согласованности их появления и развития. Данные метод широко используется в определении биологического возраста в препубертатном и пубертатном периоде в связи с высокой степенью доступности при массовых исследованиях.

При изучении степени развития вторичных половых признаков используются дискретные балльные оценки развития.

Общими показателями для обоих полов являются:

1. степень развития лобковых волос (Р – pubis), с градациями от Р₀ – волосы на лобке отсутствуют, до Р₄ – распространение волос соответствует взрослому (Штефко В.Б., Островский А.Д., 1929). В схеме Дж. Тэннера (1969) степень развития волос на лобке описывается по более подробной шкале (Р₁ – Р₆). (таб.2.3.)

Таблица 2.3.

Схема оценки развития лобкового оволосения

2. степень развития аксиллярных волос (развитие волос в подмышечной области) (Ах-axillaris), с градациями от Ах₀ – отсутствие волос, до Ах₃ – полный волосяной покров (по В.Б. Штефко и А.Д. Островскому).

Таблица 2.4.

Схема оценки развития аксиллярных волос

3. У мальчиков и юношей, помимо того, оцениваются:

– пубертатное набухание сосков (С) с тремя градациями от С₀ до С₂ по схеме В.Б. Штефко и А.Д. Островского.

– развитие гениталий (G – ginitalia) с пятью этапами G₁ – G₅ по Дж. Тэннеру;

– перелом голоса и изменение конфигурации гортани (L– larynx) с градациями от L₀ – детский голос и отсутствие сильного выпячивания щитовидного хряща и колец трахеи гортани, до L₂ – мужской голос и отчетливое выпячивание элементов гортани (адамово яблоко) по схеме Г. Гримма (Гримм Г., 1967);

– степень оволосения лица и третичный волосяной покров других частей тела.

Таблица 2.5.

Схема оценки развития половых признаков у мальчиков

4. У девочек и девушек учитываются:

– развитие грудных желез и соска (Ма– mammae) с четырьмя степенями развития от Ма₀ до Ма₄, (по В.Б. Штефко и А.Д. Островскому);

– возраст первой менструации (Ме – mensis) (факт менструации в том или ином возрасте отмечается как Ме₍₊₎ или Ме_(-));

– в некоторых схемах добавляется расширение таза, округление бедер, размеры крестцового ромба, и др. (Бунак В.В.).

Таблица 2.5.

Схема оценки развития половых признаков девочек

В результате таких оценок индивид в каждый момент развития описывается т.н. половой формулой:

у девочек и девушек она имеет вид Ма-Р-Ах-Ме (плюс дополнительные характеристики),

у мальчиков и юношей – G-C-P-Ax-L (плюс волосы на лице и на теле).

Безусловно, информативность компонентов половой формулы неодинакова: для женщин наилучшими показателями считаются Ме и Ма, для мужчин – Р, G и появление волос на лице.

Сроки появления и степень развития отдельных признаков на протяжении пубертатного периода достаточно индивидуальны, но последовательность наступления этих изменений, в норме, высоко согласована. Первые признаки полового развития появляются в 7-8 лет у девочек и в 1011 лет у мальчиков. Нормальная последовательность появления признаков имеет вид:

– у женщин расширение таза – округление бедер – Ма – Р – Ах – Ме,

– у мужчин: G – C – Р – Ах – L – волосы на лице – волосы на теле (прежде всего, на груди).

Если у мальчиков половые признаки появляются до 10 лет то можно считать половое развитие преждевременным, а если у подростка 13,5 лет и старше нет никаких признаков пубертатного развития, то половое развитие считается запаздывающим.

Средний возраст менархе у девочек в настоящее время колеблется в пределах 12,5-13,5 лет. Молочные железы начинают увеличиваться в интервале от 8,5 до 13 лет, но в среднем за 2,3 года до первой менструации.

Однако, для некоторых популяций характерны как более ранние, так более поздние сроки полового созревания. Например, для коренного населения Новой Гвинеи, шерпов, жительниц Непала и ряда других этнотерриториальных групп человека средний возраст менархе (17– 18 лет). Большинство из этих поздносозревающих (ретардированных) групп представляют высокогорное население. Напротив, для некоторых популяций возраст Ме варьирует в пределах 12,1-12,6 лет (население ряда городов Сибири, Грузии, некоторых центрально-азиатских групп, некоторых районов Греции, Италии, Турции и др.). У девушек-горожанок менструации, как правило, появляются раньше, чем у жительниц села. Поэтому контроль этих сроков полового развития возможен благодаря разработке региональных стандартов. В таблице 2.6. приведены данные по развитию половых признаков некоторых этно-территориальных групп.

Таблица 2.6.

Развитие половых признаков некоторых территориальных групп (Миклашевская Н.Н., 1990)

Так же нужно отметить, что в норме существует значительная согласованность между степенью развития вторичных половых признаков и другими показателями биологического возраста. У подростков отмечается корреляция между размерами тела, функциональные показатели и признаки половой зрелости. Чем выше эти показатели, тем сильнее развиты половые признаки. Девочки с более ранними сроками менархе крупнее и морфологически более зрелы, чем девочки с поздними сроками. Такие связи существуют между многими критериями биологического возраста. Поэтому для целостного понимания хода индивидуального онтогенеза определяется согласованность развития репродуктивной, зубной и скелетной систем совместно с критериями соматического и физического развития (пропорции тела, конституция), а так же различные функциональные, физиологические и биохимические показатели и психическую сферу.

Ясно, что внутри любой группы людей одни индивиды будут характеризоваться относительной или крайней ретардацией, а другие – акселерацией, в сравнении со средними показателями по срокам и темпу развития различных признаков.

Определение биологического возраста при старении

В предыдущих разделах, рассматривая различные критерии определения биологического возраста, нужно отметить, что все они применяются на достаточно ограниченном возрастном промежутке (примерно до 20-25 лет). Как определить биологический возраст людей зрелого, а тем более пожилого возраста? Ведь календарный (хронологический) возраст не является достаточным критерием состояния здоровья и трудоспособности стареющего человека.

Среди сверстников по хронологическому возрасту обычно существуют значительные различия по темпам возрастных изменений. Расхождения между хронологическим и биологическим возрастом, позволяющие оценить интенсивность старения и функциональные возможности индивида, которые неоднозначны в разные фазы процесса старения. Основные проявления биологического возраста при старении – нарушения важнейших жизненных функций и сужение диапазона адаптации, возникновение болезней и увеличение вероятности смерти или снижение продолжительности жизни. Определять биологический возраст имеет смысл лишь у лиц старше 30 лет или даже 35 лет, так как самые высокие скорости возрастных сдвигов отмечаются у долгожителей, а в более молодых группах они незначительны.

Существует большое количество, предложенных разными исследователями тестов по которым можно определить такие показатели, как функционирование вегетативной нервной системы, щитовидной железы, состояние кожи, слуха, подвижности в суставах, чувствительность к метеоусловиям и др.

В нашей стране института геронтологии АМН СССР в 1984 году был установлен свой перечень показателей для определения биологического возраста взрослого человека. К ним относятся:

1) Антропометрические данные и общие показатели старения: рост стоя, рост сидя, окружность грудной клетки, плечевой диаметр, вес, толщина кожной складки, рентгенография кистей.

2) Функциональные показатели состояния органов и систем: пульс, артериальное давление, частота дыхания, жизненная ёмкость легких, максимальная задержка дыхания на вдохе и выдохе, мышечная сила кистей (динамометрия), рентгеноскопия органов грудной клетки, острота зрения, простой тест на память, ЭКГ, скорость распространения пульсовой волны, реоэнцефалография, определение вибрационной чувствительности, тест на психомоторный темп.

3) Лабораторные исследования: общий анализ крови, мочи, биохимические исследования крови (холестерин, лецитин, сахар крови).

Сокращенный метод определения биологического возраста для взрослых лиц:

1. кардиопульмональная система (систолическое артериальное давление, жизненная емкость легких, артериальное парциальное давление кислорода);

2. органы чувств, психика (зрение, слух, способность к переключению внимания);

3. двигательный аппарат (эластическая способность сухожилий);

4. состояние зубов (количество здоровых зубов).

Л. М. Белозерова (1999) классифицирует методы определения биологического возраста по периодам онтогенеза, различая методы, относящиеся к периоду развития и к периодам зрелости и старения, а также по набору маркеров или по включению маркеров, отражающих адаптационные возможности организма (табл.2.7.), и подчеркивает, что все методы, за исключением методов института геронтологии и методов физической работоспособности, не получили широкого распространения в связи с необходимостью использования специального оборудования и знания авторских изменений даже в общепринятых методиках исследований.

Таблица 2.7.

Методы определения биологического возраста в периоды зрелости и старения (Белозерова Л.М., 1999)

Биологический возраст зрелого человека во многом зависит от наследственности, от условий среды и образа жизни, конституциональных особенностей, а так же принадлежности к определенной экологопопуляционной группе. Поэтому люди одного хронологического возраста могут сильно различаться по морфо-функциональному статусу, то есть биологическому возрасту. Моложе своего возраста обычно оказываются те из них, у которых благоприятный повседневный образ жизни сочетается с положительной наследственностью.

Понятие об акселерации и ретардации

В течение последние 100 – 150 лет вплоть до последних 20-40 лет наблюдался процесс заметного ускорения соматического развития и физиологического созревания детей и подростков. Эта удивительная тенденция достигла значительных масштабов и распространялась на многие популяции современного человека (хотя и не на все), а динамика полученных изменений была удивительно похожа для совершенно разных групп населения. Данное явление получило название – акселерация (от лат. «acceleratio» – ускорение). Впервые этот термин употребил немецкий педиатр Э. Кох в 1935 г., который отметил ускорение роста и созревание детей и подростков XX века в сравнении с темпами роста и созревания детей и подростков того же возраста конца XIX века. Другой термин для обозначения той же тенденции – «эпохальный сдвиг» или эпохальная акселерация («longterm trend»). Данные о постепенном увеличении длины и веса тела, происходящем от одного поколения людей к следующему стали накапливаться с середины XIX столетия как только в практику обследования детей вошла антропометрия. Например, средняя прибавка в период 1880-1950 гг. у детей европейских стран от 5 до 7 лет составила около 1,5 см в длине тела и 0,5 кг в весе за каждое десятилетие, у подростков она увеличилась до 2,5 см и 0,7 кг. Для 5-7 летних детей крупных городов центральной России и Украины с 1889 по 1969 гг. эти цифры составили 1,7 см и 0,7 кг, а в пубертатном периоде – 2,7 см в росте и 2,3 кг в весе за каждые 10 лет. Всплеск эпохальной акселерации для большого числа регионов Восточной Европы приходится на 50-60-е гг. XX в. Также сильно эпохальный сдвиг был выражен в послевоенной Германии и Японии.

В результате, по основным критериям морфологической зрелости – скелетному возрасту и соматическому развитию – опережение составило около трех лет за столетие. В итоге, длина тела детей дошкольного возраста за 100 лет увеличилась на 10 – 12 см, а у школьников – на 10 – 15 см, а в возрасте 20 – 25 лет длина тела мужчин стала больше в среднем на 8 см.

В дальнейшем в Западной Европе и индустриальных странах Америки тенденция стабилизировалась и пошла на убыль, а в начале 70-х гг. эпохальный сдвиг длины тела для европейцев составлял уже только около 1 см за десятилетие (или около 2,5 см за поколение) (Властовский В.Г., 1976, Харрисон Дж., 1979).

Эпохальная акселерация затронула все периоды онтогенеза. Длина тела у новорожденных возросла в среднем на 0,5-1,0 см. Есть сведения и о сокращении продолжительности внутриутробного периода и более раннего достижения критического веса плода – вес тела новорожденных вырос на 100 – 300 г (Никитюк Б.А., 1972). Годовалые дети XX века на 5 см длиннее и на 1,5 – 2 кг тяжелее, чем их сверстники в XIX в. Смена зубов завершалась примерно на 1-2 года раньше, по сравнению с данными начала XX в. (кроме третьих моляров, срок прорезывания которых все более отдаляется).

Помимо возрастания длины и массы тела, акселерация характеризуется увеличением размеров отдельных частей тела (сегментов конечностей, толщины кожно-жировых складок и т.д.). Стабилизация длины и пропорций тела обычно наступало уже к 16–17 годам у женщин и 18–19 годам у мужчин, тогда как ранее это отмечалось в 20–22 и 22–25 лет соответственно.

Одновременно наблюдалось и ускорение полового созревания. Ярче всего это проявилось в эпохальном сдвиге возраста первой менструации (Ме). В большинстве изученных антропологических выборок эта тенденция оказалась весьма устойчивой. Например, с 1830 по 1960 гг. сроки менархе в странах Западной Европы сдвигались примерно на 4 месяца за каждое десятилетие. В Москве акселерация среднего возраста менархе продолжалась до середины 70-х гг., затем отмечена стабилизация и даже некоторая ретардация этого показателя: в 1937 г. Ме составлял 14,8 лет; в 1947 г. – 15,3 лет (военный период); в 1957 – 13,9 лет; в 1962 – 13,1 лет; в 1968-72 гг. – 12,8, а в 1981-84 гг. – снова около 13,0 лет (Миклашевская Н.Н., 1988).

На настоящий момент половое развитие завершается примерно на 2 года раньше, по сравнению с показателями начала века, а возраст менархе снизился за этот период примерно на 2,5-3,0 года. В 60-е гг. XX в., появились данные о том, что этот процесс в ряде стран Европы приостановился и к настоящему времени снижения не происходит.

Кроме ускорения темпов биологического созревания, к эпохальной акселерации относят удлинение репродуктивного периода, более длительное сохранение работоспособности в пожилом возрасте, увеличение продолжительности жизни, перестройку структуры заболеваемости и некоторые другие проявления.

Нужно отметить, что существуют этнотерриториальные и популяционные различия в темпах и развитии акселерации. Наряду с группами, в которых констатируются значительные акселерационные сдвиги (большинство европейских популяций) существуют этнические группы более «консервативные», без заметных проявлений ускорения развития. Среди них многие монголоидные группы (в том числе эскимосы), индейцы Канады, японцы, негры США, бушмены Южной Африки и Папуа Новой Гвинеи и др. Также в некоторых случаях отмечаются различия в пределах одного этноса: обычно темпы акселерации были выше у городского населения по сравнению с сельским.

Поскольку тенденция акселерации в наиболее ярком виде фиксировалась на протяжении одного столетия, она получила название секулярного тренда (от англ. «secular trend» – вековая тенденция).

Явление акселерации принято употреблять в прошедшем времени, так как уже начиная со второй половины XX века было отмечено сначала замедление темпа эпохального прироста, а в последние два-три десятилетия речь все чаще идет о стабилизации темпов развития, то есть остановке процесса на достигнутом уровне и даже о волне ретардации (от лат. «retardatio» – замедление) – замедления развития.

Так, например, в Москве в 70 – 80х годах отмечалась тенденция к стабилизации соматических параметров во всех возрастах ростового периода при некоторой даже ретардации полового развития. Замедление акселерации прослеживается так же и в ряде экономически развитых стран.

Помимо явления эпохальной акселерации существует понятие индивидуальной или внутригрупповой акселерации (ретардации), которая подразумевает ускорение (при ретардации замедление) физического развития отдельных детей и подростков в определенных возрастных группах (Властовский В.Г., 1976). Для внутригрупповых акселератов характерен более высокий рост, большая мышечная сила и возможности дыхательной системы. У них раньше заканчиваются ростовые процессы, и быстрее происходит половое созревание. Таким образом, внутригрупповая акселерация часто сочетается с повышением физиологических возможностей организма.

Индивидуальная акселерация и ретардация могут развиваться гармонично и негармонично. Гармоничная акселерация (ретардация) характеризуется опережением (при ретардации – отставанием) от сверстников по всем морфофункциональным показателям и биологическому возрасту. Негармоничная акселерация (ретардация) – характеризуется опережением (при ретардации – отставанием) по одному или нескольким морфофункциональным показателям. У 7% подростков в настоящее время отмечается гармоничная акселерация, а у 10 % – негармоничная акселерация. Гармоничная ретардация отмечается у 4% и негармоничная – у 10 % индивидуумов.