Скелетная зрелость

Основными показателями возрастной дифференцировки костей скелета являются центры окостенения, сохранность или закрытие эпифизарных хрящевых зон роста, у младенцев – зарастание родничков на голове. У взрослых оцениваются сопряженные с процессом старения изменения компактного вещества кости (истончение), губчатого вещества (разрежение). В периоде старения как критерий биологического возраста используются, проявления остеопороза и остеосклероза, остеофитоза (разрастания костной ткани в области фаланг кисти, стопы и на позвонках). Оссификация скелета тесно связана с биологическим развитием всего организма (длина тела, темпы роста, стадии полового созревания), а ее стадии ее приурочены к определенным этапам онтогенеза. При исследовании современного и древнего населения для оценки скелетной зрелости чаще всего используется определение индексов запястья и различных трубчатых костей на основе рентгенограмм (Павловский О.М., 1987; Миклашевская Н. Н., 1990; Киеня А. И., Бандажевский Ю. И., 1997).

Различные признаки изменений в скелетной системе (важная составляющая биологической изменчивости) приобретают значение при оценке биологического возраста в разные периоды онтогенеза:

• в пренатальном периоде – это начало и степень сформированности диафиза длинных костей;

• в период активного роста – это размеры и морфология отдельных костей (Алексеев В.П., 1966; Standards, 1994 и др.);

• в пожилом возрасте – степень выраженности «старческих» изменений (таких как, остеопороз, остеофиты, краевые разрастания на позвонках, т.н. узлы Эбердена и Бушара на фалангах пальцев и прочие);

• в течение всего онтогенеза – особенности клеточной микроструктуры кости (прежде всего, губчатого вещества длинных костей) и морфология поверхности эпифизов и диафизов длинных костей, а также суставных поверхностей тел позвонков (Алексеев В.П., Дебец Г.Ф., 1964; Бужилова А.П. и др., 1998 и др.).

Наиболее часто при определении скелетной зрелости используются данные по окостенению различных участков скелета, а именно:

1. по степени оссификации зон роста длинных костей скелета (Standards…, 1994 и др.). Рост длинных костей соответствует общей кривой роста человека; сроки окостенения проявляют отчетливую гетерохронность, благодаря чему и становится возможной дифференцированная возрастная диагностика;

2. по степени зарастания швов черепа (Алексеев В.П., 1966 и др.). Процесс облитерации швов черепа достаточно регулярен, но отдельные участки швов зарастают неодновременно, а диапазон возможной индивидуальной вариации по срокам этого процесса достаточно велик;

3. существует разработанная система оценки скелетной зрелости по характерным возрастным изменениям симфиза лобковой кости и аурикулярной поверхности подвздошной кости (Ubelaker D., 1978; Standards, 1994 и др.).

4. наконец, разработана методика оценки степени окостенения костей кисти и лучезапястного сустава по рентгенограммам (Павловский О.М., 1987 и др.), благодаря наличию здесь большого количества развивающихся костей.

Вариационная анатомия скелета кисти и дистального отдела предплечья изучена настолько хорошо, что делает ее классическим объектом исследований в антропологии. Критерии оценки степени созревания костей дистального отдела верхней конечности по оссеограммам (рентгеновским снимкам) постоянно совершенствуются (Алексеева Т.И. и др., 2003). Оссеограмма выполняется в ладонной проекции с центром снимка (центральный луч) в области пястно-фалангового сустава III луча. Она дает представление о размерах и форме костей, их пропорциях, состоянии периостальных и эндостальных структур, плотности (степени минерализации) костей. Значительно повышает информативность снимка присутствие на нем стандартного объекта с градиентом плотности – клина-эталона. Методика дефиниции признаков на скелете кисти достаточно детально разработана (Алексеева и др., 1963; Алексеев, 1966; Методика..., 1981; Nikitiuk, 1972; Неклюдов, 1985; Павловский, 1987). Этот метод используется при определении скелетного возраста на живых людях от месяца до 20 лет после рождения. В силу этого методика привлекает особое внимание морфологов и ауксологов, занимающихся проблемами акселерации и ретардации развития.

При изучении биологического возраста взрослого населения для создания возрастного группового стандарта отмечается среднее число элементов старения (эквидистантный оссеографический балл) для каждого из пятилетних интервалов по хронологическому возрасту и формируется по возрасту поле эмпирической дисперсии элементов старения. Весь массив данных разбивается на три равновесные подгруппы (когорты), внутри которых рассчитываются соответствующие средние по пятилетиям величины баллов. Поэтому в каждом возрастном нормативе присутствуют когорты высокого, среднего и пониженного темпов старения, отдельно для мужчин и женщин. Оценку биологического возраста конкретного лица следует вести только в соответствии с адекватным ему возрастным нормативом (когортной шкалой), ибо этнотерриториально возрастные нормативы могут заметно различаться (Павловский, 1987). В этом направлении могут реализовываться различные подходы, одним из которых является создание концепции возрастного остеоморфного статуса данной популяции. Это принципиально иная характеристика, чем биологический возраст; ее дефиниция, утрачивая индивидуальный характер, приобретает черты интегрального критерия «уровня здоровья» в онтогенезе данной общности, показателя ее санитарного благополучия.

Прочие методы больше применимы к костному материалу, но вместе они позволяют оценить скелетный возраст на протяжении почти всего онтогенетического цикла. Как правило, общее отставание или опережение по срокам сразу всех критериев скелетной зрелости хорошо скоррелировано с другими показателями биологического возраста, и в наибольшей мере с уровнем полового созревания. То есть фиксируется общая ретардация или общая акселерация развития, обусловленная единым кругом факторов. Наоборот, неожиданное отставание или ускорение, полученное по отдельному критерию скелетной зрелости, свидетельствует о наличии специфичной частной причины, влияющей на ход индивидуального развития.

Насколько же велик генетический контроль в процессе формообразования и роста скелета? Наш личный опыт подсказывает, что дети по физиономическим чертам и пропорциям тела похожи на родителей, а братья и сестры – друг на друга. Но изменчивость эта довольно высока и во многом определена небиологическими факторами. Да и указанные признаки в большой степени связаны с изменчивостью мягких тканей. В морфологии скелета и черепа это сходство проявляется ярче, и по различным признакам скелета антропологи с высокой точностью определяют родство. Ряд этих «семейных» черт устойчиво сохраняется на протяжении нескольких поколений (Алексеева Т.И. и др., 2003). Что же это еще, как не проявление генетической составляющей в развитии скелета?

В большей степени это относится к дефинитивным параметрам скелета и метрическим признакам, определенным во взрослом состоянии. В период роста эти показатели значительно более лабильны. С пубертатного периода уровень наследственной обусловленности выявляет отчетливые половые различия, особенно в тех параметрах, которые мы называем «типично мужскими» и «типично женскими». Так, для девочек характерен больший эндогенный контроль над широтными размерами таза (Никитюк Б.А., 1978). Все это параметры, которые определяют половые различия в пропорциях тела.

Следовательно, эндогенный (генетический) контроль отдельных (в том числе скелетных) параметров максимален в периоды наиболее ответственных качественных изменений, когда отклонения от нормы опасны, а сама норма узка. В ходе развития степень контроля может изменяться, но, в итоге, все равно направляет процесс в сторону достижения наследственно закрепленных параметров, как правило, представляющих наиболее сбалансированное состояние организма.

Один из таких качественных (критических) этапов – период полового созревания, с динамикой которого скелетный возраст связан довольно тесно. Например, началу активного функционирования половых желез соответствует окостенение сесамовидной кости в 1-м пястно-фаланговом суставе. В это же время у девочек отмечается начальное развитие молочных желез и первые стадии обволошения лобка, а у мальчиков – начальное увеличение гениталий с возможным появлением волос на лобке. Одновременно с моментом оссификации 1-й пястной кости у девочек начинаются первые менструации, а у мальчиков – регулярные поллюции. Между этими событиями обычно наиболее быстро увеличивается длина тела – происходит пубертатный скачок роста (Тегако Л.И., Марфина О.В., 2003).

У девочек с ранним сроком менархе скелетный возраст опережает паспортный, и наоборот. Таким образом, при нарушениях полового развития динамика окостенения и развития скелета также нарушается, а в норме эти процессы высоко согласованы.