Медицинская антропология. Рекомендации 2014

димые в движение мышечной силой; 3) хранилище минеральных соединений: кости участвуют в регуляции постоянства минерального состава внутренней среды организма. Помимо защитной функции в каждом сегменте тела кости выполняют своеобразную архитектурную роль, определяя направление хода других анатомических структур: мышц, сосудов, нервов.

Классификация костей по форме и строению. У человека кости бывают длинные, короткие, плоские, смешанные и воздухоносные. Длинные кости образуют основу конечностей. Они имеют форму трубки с расширенными концами. Центральная часть – диафиз – построена из компактного вещества и содержит внутри костномозговой канал. Концевые расширения – эпифизы – образуют подвижные сочленения со смежными костями, построены из губчатого вещества.

Строение, физические и химические свойства. Костное ве-

щество отличается большой плотностью, состоит из органической и неорганической фракций. В состав органического вещества входит белок, образующий основу – матрицу кости, неорганический компонент включает фосфор и кальций, а также ряд микроэлементов (медь, железо и др.).

Рост и развитие кости. Можно выделить две различающиеся по происхождению группы костей. Одни развиваются на основе соединительной ткани, минуя хрящевую стадию. Это кости свода черепа и ключица, окостеневающие эндесмально. Другие развиваются на месте хряща, пройдя перед этим перепончатую стадию. Если окостенение происходит в толще хряща, оно назы-

вается энхондральным, если по периферии – перихондральным.

Большая часть костей нашего тела развивается на месте хряща. В толще хрящевой модели кости появляются одна или несколько точек окостенения; увеличиваясь в размерах, они сливаются друг с другом, образуя в конечном итоге кость. В трубчатых костях центры окостенения диафизов появляются раньше, чем эпифизов.

Рост костей в толщину происходит по их поверхности. Соединительнотканная надкостница содержит сосуды и нервы, входящие внутрь кости и обеспечивающие процессы ее жизнедеятельности. На внутренней поверхности надкостницы располагаются клетки, образующие кость (остеобласты) и разрушающие ее (остеокласты). Такие же клетки присутствуют в ростковом эпифизарном хряще и эндосте, на поверхности, обращенной в костномозговую полость, и в толще кости вокруг кровеносных сосудов,

260

лежащих в остеонах (мезост). На протяжении жизни кость непрестанно перестраивается. Разрушение старого и образование нового костного вещества происходят периостально, эндостально и мезостально. Подсчитано, что средняя продолжительность жизни одной костной клетки (остеоцита) составляет 25 лет. А это значит, что на протяжении жизни масса костного вещества обновляется не один раз.

С возрастом у детей и подростков кости увеличиваются во всех размерах, делаются более массивными, толщина компактного вещества нарастает, перекладины губчатой кости разрастаются. Активность костеобразования высока в первые годы жизни, уменьшается к концу первого десятилетия, затем снова нарастает в период полового созревания; в 30–40 лет она минимальна и вновь повышается в пожилом и старческом возрасте.

Старение костей начинается очень рано. Начальные его признаки могут обнаруживаться в костях, подвергающихся механической перегрузке, на втором десятилетии жизни. Они включают в себя истончение суставного хряща и появление по периферии суставных поверхностей костных выростов – краевых остеофитов. В кисти они наблюдаются у головок средних фаланг, а позже – у основания дистальных и средних фаланг.

Активность разрушения кости изменяется с возрастом по той же динамике, что и активность образования. Соотношение этих процессов определяет положительный баланс в период роста и отрицательный – в период старения. В ходе последнего масса костного вещества уменьшается, однако при этом нагрузки на кость не только не снижаются, а могут даже увеличиваться. Трубчатым костям приходится приспосабливаться к сохранению механической прочности в условиях пониженной массивности. Это происходит за счет расширения диафизов и эпифизов костей, т.е. повышенного периостального костеобразования. Приспособительным изменениям подвергаются также и микроскопические конструкции костей – остеоны: их диаметр увеличивается. На конечных этапах старения, предшествующих естественной смерти, они уступают место периостальному костеразрушению, уменьшению наружных размеров костей и диаметра остеонов.

Рост и старение костей зависят от многих факторов, как внешних по отношению к организму, так и внутренних.

Классификация соединений костей. Соединения костей обеспечивают либо подвижность, либо устойчивость частей тела

261

как механических конструкций. В зависимости от этого соединения костей делятся на три основные группы: прерывные, непрерывные и полупрерывистые (симфизы, например, лобковый симфиз). К непрерывным относятся соединения, образованные с помощью хрящевой ткани (синхондрозы), костной (синостозы) и соединительной ткани (синдесмозы). Примеры хрящевого соединения – синхондрозы основания черепа. Здесь наряду с соединениями двух примыкающих друг к другу костей обеспечивается, с одной стороны, неподвижность, а с другой – амортизация механических сотрясений при сдавливании хрящевой плоскости между костями. Костные сращения (синостозы) – заключительный этап превращений соединительнотканного и хрящевого типов соединений костей. Пример синостоза – сращение подвздошной, лобковой и седалищной костей в единую тазовую кость к 18–25 годам.

Прерывные соединения (суставы) классифицируются по числу осей вращения на одноосные, двухосные и многоосные.

Суставы также подразделяются на простые и сложные, комплексные и комбинированные.

Анатомические составные части любого сустава следующие: суставные поверхности костей, хрящ, капсула, жидкость (синовия) в суставной полости, а также внутри- и внесуставные связки, хрящевые внутрисуставные образования (диски и мениски) и пр.

Вариации структуры основных отделов скелета. На мор-

фогенез скелета оказывают влияние очень многие факторы. Данные близнецовых и семейных обследований показывают наследственную обусловленность развития костного компонента в целом и многих парциальных скелетных размеров.

Мощным фактором морфогенеза черепа, прежде всего в дифференциации свода, является эмбриональный головной мозг, тогда как другой индуктор – хорда – влияет в основном на базальную часть черепа и лишь косвенно на свод.

В росте и развитии скелета велика роль гормональных факторов. На морфогенез скелета и метаболизм костной ткани значительное воздействие оказывает питание, через которое частично опосредуются социально-экономические факторы.

Позвоночный столб. Позвоночная формула. Типичный вариант позвоночной формулы человека: C7Th12L5S5Co3. Изменение общего числа позвонков встречается редко. Ассимиляция атланта (его слияние с черепом) наблюдается в разных сериях в 0,1–2 % случаев. Столь же редка и манифестация проатланта – выявление

262

элементов позвонка в области затылочного отверстия, чаще всего в виде гребней по его краям. Длина докрестцового отдела весьма стабильна.

Формирование хрящевых позвонков начинается у двухмесячного эмбриона. В первые годы жизни позвоночный столб растет быстрее, чем длина тела, в дальнейшем его рост замедляется. Завершается развитие позвоночного столба к 25 годам. У новорожденных и детей первого года жизни межпозвоночные диски составляют 39 %, в 9 лет – 33, у взрослых – 25 % длины позвоночного столба. С возрастом (20–60 лет) высота тел большей части позвонков и дисков уменьшается.

Форма позвоночного столба. S-образная форма позвоночно-

го столба создает наиболее благоприятные условия для балансирования головы при минимальных мышечных затратах (шейный лордоз) и для поддержания выпрямленного положения тела (поясничный лордоз), а также обеспечивает его эластичность. Шейный

ипоясничный лордозы появляются в эволюции человека в связи с прямохождением, т.е. значительно позже, чем грудной кифоз, характерный для четвероногих млекопитающих. Изгибы во фронтальной плоскости связаны с асимметрией положения внутренних органов и ролью праворукости в процессе трудовой деятельности. Типичное для человека развитие изгибов позвоночника формируется в онтогенезе лишь к 6–7 годам.

Понятие об осанке. Под осанкой понимают привычную позу непринужденно стоящего человека, держащего корпус и голову прямо, без активного напряжения соответствующих групп мышц. Она зависит от взаимоотношения отдельных частей тела человека, положения центра его массы, особенностей строения скелета (изгибов позвоночного столба), состояния мышечной системы и сус- тавно-связочного аппарата, наклона таза и осей нижних конечностей, формы грудной клетки.

Позвоночный столб имеет четыре изгиба. Два из них обращены выпуклостью вперед (шейный и поясничный лордозы), два – выпуклостью назад (грудной и крестцовый кифозы). Все эти физиологические изгибы формируются полностью к возрасту 6–7 лет

изакрепляются к 18–20 годам.

Нарушения осанки выявляют по изменению изгибов позвоночного столба (измерением кривизны) и визуально (описательная методика).

263

В зависимости от степени выраженности изгибов различают несколько типов осанки (рис. 20). Умеренно выраженная изогнутость всех отделов позвоночного столба формирует нормальную осанку (I тип).

Рис. 20. Контуры позвоночного столба при пяти типах осанки (по данным О. Н. Аксеновой):

I – нормальная; II – выпрямленная; III – сутуловатая;

IV – лордическая; V – кифотическая

Слабо выраженная изогнутость позвоночного столба дает выпрямленную осанку (II тип), отличающуюся сглаживанием всех физиологических изгибов (см. рис. 20). При этом спина выпрямлена, грудь несколько выступает вперед.

Резко выраженная изогнутость позвоночного столба в грудном отделе создает сутуловатую осанку (III тип) с увеличенной глубиной шейного изгиба и соответственным уменьшением поясничного изгиба (см. рис. 20). При этом грудная клетка уплощена, плечи сведены вперед, голова опущена.

Резко выраженная изогнутость позвоночного столба в поясничном отделе приводит к лордической осанке (IV тип), при которой отмечаются усиление поясничного изгиба и уменьшение глубины шейного изгиба (см. рис. 20). Живот выпячен или отвисает.

Чрезмерная изогнутость одновременно в шейном и поясничном отделах позвоночного столба формирует кифотическую осан-

264

ку (V тип). Этот вид нарушения осанки сопровождается сведением плеч кпереди, выпячиванием живота, опусканием головы. Локтевой и коленный суставы обычно полусогнуты (см. рис. 20).

Боковые искривления позвоночного столба влево или вправо от вертикальной линии обусловливают сколиотическую осанку, характеризующуюся ассиметрией положения плеч и лопаток.

Нарушения осанки могут быть связаны с врожденными дефектами и влиянием окружающей среды (перенесенный рахит, нерационально организованный режим труда и т.д.).

В различных возрастах неодинакова частота встречаемости разных типов осанки. Так, у детей наиболее часто встречается лордический тип осанки, обусловленный слабым мышечным тонусом. В зрелом возрасте сагиттальная кривизна поясничнокрестцового отдела позвоночного столба уменьшается в связи с уменьшением угла наклона таза к вертикали и увеличением кривизны верхнего отдела позвоночного столба. У женщин это выражено больше, чем у мужчин. В старческом возрасте усиливаются уплощение поясничного лордоза и увеличение грудного кифоза.

Крестец. «Гоминидный тип» крестца – относительно широкий и короткий, с вогнутой передней поверхностью, выраженным мысом и значительным развитием сочленовных поверхностей с тазом. Половые различия выражены также в соотносительном развитии сагиттального и поперечного размеров крыльев крестца (индекс выше у мужчин) и его общей форме.

Грудина. Представляет собой широкую плоскую пластинку, расширяющуюся книзу.

Половой диморфизм проявляется как в абсолютных размерах, так и в пропорциях грудины. Длина грудины у мужчин абсолютно и относительно больше, чем у женщин.

Ребра. Колебания числа ребер незначительны. На ранних стадиях эмбрионального развития ребра человека имеют прямолинейное направление, их искривленность появляется в конце 2-го мес.; скрученность – на 7–8-м мес. Для ребра человека типичны удлиненная и уплощенная шейка, уплощенная головка, овальновыпуклый бугорок, изгиб тела и искривление грудинного конца, поперечное сечение имеет овальную форму.

Лопатка. У человека лопаточный индекс слева обычно выше, чем справа; у женщин он больше, чем у мужчин. Половые различия существуют и в абсолютных размерах лопатки: у муж-

265

чин они больше. Широтно-длиннотный указатель соответственно от 66,9 до 81,8.

Ключица. Длина ключицы варьирует по группам от 116 до 156 мм (мужчины). Половые различия в длине и весе ключиц проявляются уже при рождении и отчетливо выражены у человека, отражая половой диморфизм в пропорциях верхней части туловища. Левая ключица обычно длиннее правой и более изогнута. Значительно варьирует массивность ключиц, причем абсолютная больше, чем относительная.

Плечевая кость. Вращение верхнего эпифиза плечевой кости человека по отношению к нижнему (торзион, скрученность) у современного человека в среднем: 129–167°; индивидуальные ва-

риации: 113–185°.

Лучевая кость. Групповые различия выражены в таких признаках, как массивность кости (значения длиннотно-толстотного указателя (15,7–20,2), изгиб (2,5–3,2), коллодиафизарный угол (160–172°), форма поперечного сечения диафиза (72,2–77,8).

Локтевая кость. Вариации групповых средних длиннотнотолстотного индекса от 12,7 до 16,8, а также различия в изгибе диафиза (0–5,1). У женщин он обычно ниже, чем у мужчин.

Скелет кисти. Пропорции. Относительная длина кисти (в процентах к длине тела) составляет 10–11 при вариациях групповых средних от 9,8 до 12,2 (по данным на живых людях). Указатель длины кисти к длине верхней конечности у современного человека обычно равен 24–25 при межгрупповых колебаниях от 22,7 до 25,5.

Длиннотная метакарпальная формула человека: II > III > IV >

>V > I. Фаланговая (пальцевая) формула, как и у обезьян: III > IV >

>II > V > I.

Форма кисти. Человек в масштабе других приматов имеет относительно широкое запястье. Индекс ширины запястья представляет процентное отношение суммы широтных размеров костей запястья (кроме гороховидной) к длине III луча. Его рубрикация (по Саразину, 1932): до 42,0 – стенокарпия; 42,1–42,9 – метриокарпия; 43,0 и более – эурикарпия. Вариации групповых средних: 41,3–48,6. Индекс формы пясти определяется как процентное отношение ширины ладони (по сумме широтных размеров проксимальных концов II–V пястных костей) к длине III пястной. Его рубрикация: до 74,9 – стенохейрия; 75–84,9 – мезохейрия; 85 и более – эурихейрия (от греч. heir – рука). При праворукости правая кисть оказывается значительно шире левой.

266

Тазовый пояс. Строение тазового пояса человека существенно отличает его от негоминидных приматов, являясь индикатором прямохождения.

Существуют и половые различия формы таза (табл. 35). Абсолютные же размеры таза человека не в меньшей степени проявляют половой диморфизм. Однако при межгрупповых сопоставлениях здесь также не обнаруживается сколько-нибудь отчетливой связи с длиной тела, как и у плечевого пояса.

Таблица 35

Особенности строения таза у мужчин и женщин (по В. М. Пашкову, 1963)

267

Бедренная кость – одна из наиболее изученных морфологами частей скелета. Для человеческого бедра типичным являются: кондилодиафизарный угол (угол инклинации), равный 78–82° (индивидуально 72–88°); коллодиафизарный угол (ось шейки к диафизу), равный 121–133° (индивидуально 114–153°); угол торзиона, равный 8–39,7° (индивидуально от –25 до +49°), типичен положительный торзион (антеверсия).

Таким образом, для бедренной кости человека типично сочетание антеверсии, сравнительно невысокого мыщелкодиафизарного угла, более или менее выраженного изгиба с крупной головкой, относительно крупным латеральным мыщелком, глубокой межмыщелковой ямкой.

Надколенник. Индивидуальные различия в форме и величине этой кости значительны. Абсолютные размеры отчасти связаны

сдлиной тела; у плодов и новорожденных кость относительно крупнее, чем у взрослых.

Самая частая форма кости – треугольная (66 %). В среднем для человека характерно преобладание широтного размера над высотным.

Большеберцовая кость. Вариации положения верхнего эпифиза выражаются значениями углов ретроверсии и инклинации – соответственно 7,6–20°и 5,3–16,5°. Специфическим признаком большеберцовой кости человека является положительный торзион, связанный с торзионом бедра (оси обеих стоп конвергируют назад). Вариации групповых средних – от 0 до 53°. Отрицательный торзион в норме почти не встречается.

Малоберцовая кость. Играет значительно меньшую роль в статике. Групповые вариации ее структуры слабее выражены и менее изучены на фоне очень высокой индивидуальной изменчивости формы и рельефа.

Скелет стопы. Стопа человека, как и таз, служит отчетливым индикатором прямохождения. Основные отличия стопы человека: пронированное положение, укрепление предплюсны, укорочение II–V пальцев, приведенность и укрепление I луча, утрата им способности к противопоставлению, формирование сводов.

Форма стопы. Вариации формы стопы могут быть выражены индексами таранной кости – широтно-длиннотным и высот- но-длиннотным. Особой чертой человеческой стопы является укрепление ее медиального края – «тибиализация» – по аналогии

с«радиализацией» кисти.

268

Сводчатость. Различают продольный свод, в формировании которого принимают участие все кости предплюсны и плюсны, и поперечный, образованный ладьевидной, клиновидными и кубовидной костями; в морфологии человека наибольшее внимание уделяется продольному своду. У грудного ребенка стопа плоская, супинированная; в дальнейшем происходит пронация предплюсны. С возрастом своды повышаются, а в период старения вновь происходит их уплощение.

В прикладной антропологии программа антропометрических исследований определяется задачами по конструированию одежды, обуви, головных уборов, перчаток и прочих предметов. Дополнительно к классическим измерениям добавляются нетрадиционные, касающиеся отдельных расстояний на теле.

Часто производят осмотр стопы. Стопа выполняет опорную и рессорную функции, опираясь на площадь опоры пяточной и головками плюсневых костей. Кости стопы, соединяясь с помощью суставов и мощных связок, образуют выпуклые кверху дуги – поперечный и продольные своды стопы. При ослаблении мышц и сухожилий своды стопы опускаются и развивается плоскостопие. При плоскостопии длительные физические нагрузки на нижние конечности (ходьба, бег, прыжки, спорт и т.д.) ведут к болевым ощущениям в стопах.

Исследование стопы проводят с помощью плантографии (отпечаток стопы) и ее измерения (подометрия). Измерения стопы можно выполнять как непосредственно на человеке, так и косвенно – по отпечаткам на бумаге (плантаграммам), а в редких случаях – по рентгенограммам. Подометрию используют для контроля за состоянием сводов стопы в случае плоскостопия при конструировании обуви. Для снятия отпечатков стопы подошву смазывают слоем типографской или другой краски. Оценку плантограмм проводят по методу В. А. Яралова-Яраленда (рис. 21). Для этого на отпечаток наносят две линии: АВ, соединяющую середину пятки с серединой основания большого пальца, и АС, соединяющую середину пятки со вторым межпальцевым промежутком. Если внутренний изгиб контура отпечатка стопы заходит за линии АС или располагается на ее уровне – стопа нормальная; если он находится между линиями АВ и АС – стопа уплощена (плоскостопие 1-й степени), а если доходит до линии АВ – плоскостопие 2-й и 3-й степени (см. рис. 21).

269