Главная Обратная связь

Дисциплины:






Биологический возраст. Показатели биологического возраста



 

Все существующие на данный момент схемы периодизации онтогенеза отражают наше представление о нормальности ростового процесса. Действительно, в среднестатистической группе людей, скажем, в период от 8 до 12 лет у мальчиков и в 8-11 лет у девочек происходит прорезывание большинства постоянных зубов, начинается развитие вторичных половых признаков, идут характерные изменения психики и т.п. Однако все вместе эти «типичные» изменения характерны только для «среднего» ребенка из этой группы, то есть тех мальчиков или девочек, у которых процесс роста и развития отдельных систем организма наиболее интегрирован (сбалансирован или нормален). Однако немалая часть индивидов отклоняется от этого среднего варианта развития: их биологический возраст отстает от паспортного – происходит ретардация (замедление развития по данным признакам); либо наоборот, их морфофункциональный статус соответствует большим значениям хронологического возраста – то есть развитие ускорено и характерна акселерация.

Из этого следует, что возрастной статус данного индивида определяется по степени близости со средними значениями соответствующего критерия у хронологических ровесников, относящихся к той же группе населения, антропологической выборке или популяции (Властовский В.Г., 1976; Павловский О.М., 1987). При этом акселерация или ретардация может быть общей, то есть отмечаться по всем показателям биологического возраста, а может быть частной – когда непропорционально ускоряется или замедляется развитие отдельных параметров. В первом случае организм испытывает воздействие общего или ведущего фактора, во втором – фактора, действующего только на определенную систему организма. Эти явления – основа для дифференцированного изучения факторов развития, а также путь для индивидуальной профилактики, реабилитации и лечения. Если темпы роста разных систем организма сильно отличаются друг о друга (отход от широкой групповой нормы реакции), возникает реальная угроза дисгармоничности всего дальнейшего развития. Нарушается интегрированность регуляции, и даже при устранении ведущего повреждающего фактора, никакой наверстывающий рост может уже не помочь.

Таким образом, одна из важнейших практических функций изучения биологического возраста – контроль темпов развития отдельных систем организма, поиск соответствий между ними и определение тех из них, которые можно считать нормальными. Исследования возрастной изменчивости самых разнообразных параметров максимально приближают к пониманию действия конкретных факторов, обуславливающих онтогенетическую изменчивость. Наконец, определение биологического возраста – единственно возможная оценка в палеоантропологических исследованиях и при криминалистической идентификации.



Период времени, прошедший в абсолютном выражении (то есть в годах, месяцах, днях и т.п.) с момента рождения человека до данного конкретного момента называется хронологическим, или паспортным, возрастом. Возраст человека, оцененный по степени развития (или зрелости) отдельных признаков и систем признаков, получил название биологического возраста.

Концепция биологического возраста ныне широко и успешно реализуется в педиатрии и геронтологии и распространяется на весьма широкий спектр показателей состояния организма. Определение биологического возраста согласно трактовке В. Г. Властовского, – это «достигнутый отдельным индивидуумом уровень развития морфологических структур и связанных с ними функциональных явлений жизнедеятельности организма, соответствующий среднему для всей популяции уровню, характерному для данного хронологического возраста». В этом определении уже заложены основы корректной дефиниции биологического возраста.

Иначе говоря, биологический возраст – это уровень морфофункционального созревания организма, определяемый на момент исследования по разным критериям в сравнении с известными стандартами. Среди критериев биологического возраста – степень соматической и скелетной зрелости, зубной системы, показатели репродуктивной системы, физиологические и биохимические признаки и др. Чем больше критериев при этом рассматривается, тем более точной становится интегральная оценка морфофункционального статуса.

Введение в научный оборот термина «биологический возраст» связано с именами В.Г. Штефко, Д.Г. Рохлина и П.Н. Соколова (30-40 гг. XX в.). Биологический возраст отражает основные характеристики онтогенетического развития и, прежде всего, гетерохронность роста, созревания и старения на разных уровнях организации.

Одного универсального критерия биологического возраста не существует. Одни критерии зрелости являются показательными только на ограниченном хронологическом интервале (например, оценка сроков прорезывания зубов или развитие репродуктивной системы). Другие имеют слишком широкий спектр индивидуальной вариабельности, характеризуются высокой периодичностью и цикличностью (многие соматические, физиологические, биохимические и функциональные показатели). Некоторые преимущества имеет оценка скелетного возраста, ввиду возможности его определения в течение всего онтогенеза, а также на ископаемом материале. Однако и здесь многофакторность процесса развития скелета и черепа затрудняет использование критерия во многих частных случаях (Миклашевская Н. Н., 1990; Павловский О.М., 1987).

Система общих требований к показателям биологического возраста сформулирована B.M. Дильманом и развита О.М. Павловским (Павловский О.М., 1987). Среди этих принципов есть ряд основных:

· измеряемость показателей – критерий (признак), по которому мы оцениваем биологический возраст, должен быть измеряем легко и точно;

· универсальность показателей и связь их с хронологическим возрастом – ценность критерия прямо пропорциональна ширине возрастного диапазона, в котором корректно и оперативно измеряется биологический возраст;

· прогрессирующий характер изменений, описываемых показателями – чем более простой характер имеет возрастное изменение признака, тем эффективнее оценка по нему. Изменение показателя не должно быть периодическим;

· закономерность изменения показателей и их скоррелированность – наличие связи критериев биологического возраста с определенными эндогенными механизмами развития и четкие предположения об их экзогенной обусловленности. Это проявляется во взаимном изменении показателей биологического возраста и связи этого изменения с общей причиной (ведущим фактором).

У ребенка первых лет жизни и в момент пубертатного спурта, то есть, особенно в критические периоды развития, данные по весу, росту, пропорциям тела или развитию жировой ткани хорошо характеризуют темпы созревания. Однако невозможно оценить биологический возраст у взрослого человека, рассматривая эти же признаки, т.к. они подвержены слишком сильной индивидуальной изменчивости, и во взрослом состоянии границы их нормы очень широки. Вместе с тем, рассмотрев одну только ростовую кривую по длине тела, можно получить общее представление о развитии ребенка.

Методически трудно определить биологический возраст по изменяющимся показателям, имеющим высокую цикличность. Например, оценить рост по показателям секреции его непосредственных регуляторов – гормонов и других биохимических факторов. Но дело в том, что только суточное колебание секреции соматотропина (СТГ) перекрывает все значения кривой роста этого показателя. И все же, как групповая характеристика этот показатель выглядит весьма интересным. То есть, каждый из методов хорош при применении к «своему» объекту, а из разнообразия признаков следует выбирать наиболее информативные и легко оцениваемые на практике показатели, закономерность возрастной изменчивости которых более или менее объяснима (Богатенков Д. В., Дробышевский С. В.).

Разработка показателей биологического возраста проводится (точнее, должна проводиться) при соблюдении принципа однородности обследуемой группы, то есть: 1) при соблюдении популяционного подхода (в связи с тем, что дефинитивный статус, а значит, и темпы развития варьируют у представителей разных этно-территориальных, а также экологических групп человека); 2) строго согласуясь с «поколением» и «возрастом», при максимальном сужении хронологического интервала (учитывая эпохальные тенденции в изменении темпов развития); 3) отдельно для мужчин и женщин.

В целом хронологическая согласованность тех или иных проявлений индивидуального развития имеет общее свойство – снижение по мере удаления от начальных стадий онтогенеза. Причину этого явления вернее всего следует искать в падении с возрастом роли наследственных факторов, детерминирующих рост и развитие организма, и возрастании роли автономных процессов и экзогенных влияний. Для практической работы необходимо разрабатывать и обновлять региональные стандарты роста и развития, которые и используются в педиатрии, медицине, педагогике и т.п.

Основные критерии биологического возраста группируются по системам признаков:

· показатели морфологической зрелости – общее соматическое развитие; зубная зрелость; скелетный возраст; развитие репродуктивной системы;

· функциональные, физиологические и биохимические показатели – прежде всего, показатели основного, углеводного и липидного обмена; секреция ферментов и гормонов; особенности сердечно-сосудистой системы, нейродинамические и нейрофизиологические характеристики;

· показатели возрастной динамики психики – любые изменяемые с возрастом и измеряемые «черты», относящиеся к сфере психологии, и соответствующие прочим упомянутым требованиям.

В антропологии лучше всего разработаны критерии первой группы. Немало интересного дает их сопоставление со второй «физиологической» группой. А о третьей категории критериев каждый внимательный человек наверняка знает немало, если не больше, чем любой антрополог, физиолог и биохимик.

 

Зубной возраст

Зубной возраст определяется на основании числа прорезавшихся и находящихся в состоянии замены молочных зубов у ребенка, а у взрослых – по состоянию стертости постоянных зубов.

У человека имеются две генерации зубов (смены или поколения), то есть характерен дифиодонтизм, а зубная система относится к гетеродонтному типу – зубы дифференцированы на отличающиеся по морфологии и функции группы: в молочной генерации – это резцы (dentes incisive, или i), клыки (d. canini, или c), и моляры (d. molares, или m); в постоянной – это резцы (I), клыки (C), премоляры (dentes praemolares, или P) и моляры (M) (Богатенков Д. В., Дробышевский С. В.).

Типичное число зубов в молочной смене равно 20, в постоянной – 32, а зубные формулы человека аналогичны формулам низших узконосых и антропоморфных обезьян, и имеют вид: i22 c11 m22 для молочной генерации и I22 C11 P22 M33 – для постоянной.

Определение биологического возраста по одонтологическим признакам проводится на основе подсчета числа прорезывающихся зубов и последовательности их прорезывания. Эти данные сопоставляются с разработанными стандартами, в результате чего получается интервальная оценка возраста индивида – зубной возраст.

Интервалы эти невелики, а границы их довольно постоянны – зубной возраст определяется с точностью до года, и иногда еще точнее. Это большое преимущество метода по сравнению со всеми прочими критериями (Бунак В. В., Нестурх М. Ф., Рогинский Я.Я., 1941). Однако зубной возраст наиболее информативен только в периоды прорезывания зубов молочной генерации (в среднем от 6 месяцев до 2 лет) и постоянной генерации (от 5-6 до 13-14 лет, без учета третьих моляров), то есть хронологические границы применения этого критерия сравнительно узки (табл. 4).

Таблица 4

Нормальные сроки прорезывания молочных и постоянных зубов
(для европеоидных популяций) (Алексеев В.П., Дебец Г.Ф., 1964)

Зубы (название и обозначение) Возрастные пределы
Молочная смена Постоянная смена
Резцы
Внутренние (медиальные) (i1 и I1) 6-8 месяцев 6-8 лет
Наружные (латеральные) (i2 и I2) 7-12 месяцев 7-9 лет
Клыки
Клыки (с или С) 16-20 месяцев 10-14 лет
Премоляры (предкоренные или малые коренные)
Первые (Р1) нет 9-12 лет
Вторые (Р2) нет 11-13 лет
Моляры (большие коренные)
Первые (m1 и M1) 12-16 месяцев 6-7 лет
Вторые (m2 и M2) 20-30 месяцев 12-13 лет
Третьи (m3 и M3) нет (7,5) 17-22(28) лет

 

Таким образом, обычная последовательность прорезывания молочной смены зубов имеет вид: i11i22m11cm22 , причем первыми обычно прорезываются i1 (медиальные резцы нижней челюсти). По ходу прорезывания постоянной генерации молочные зубы рассасываются, начиная с верхушечного отдела корня. Неэмалевая основа зуба (дентин и пульпа, с кровеносными сосудами и нервами) постепенно лизируется, и в конечном счете от молочного зуба остается лишь коронка, состоящая из остатков дентина и зубной эмали. Этот процесс асимметричен, поскольку в первую очередь начинают рассасываться части корня, лежащие ближе к зачаткам формирующихся постоянных зубов. Последние располагаются для разных типов зубов неодинаково.

Формула прорезывания постоянных зубов фиксирует гетерохронность их появления: MlIlI2PlP2CM2MЗ (верхний зубной ряд) и M1I1I2CP1P2M2M3 (нижний ряд). Эта неодновременность связана с тем, что, как правило, в нижней челюсти клык обычно появляется раньше премоляров, а в верхней – позже. Соблюдая общую последовательность, постоянные зубы нижней челюсти появляются немного раньше, чем зубы верхнего ряда, а скорость их появления выше, чем в верхнем ряду. Наконец, различна и длительность прорезывания отдельных зубов постоянной генерации: самым долгим этот период бывает у вторых премоляров, а наиболее коротким – у первых моляров и первых резцов.

Половой диморфизм проявляется в особенностях размеров и морфологии зубов, впрочем, весьма слабо. А вот сроки прорезывания отчетливо выше у девочек, в сравнении с мальчиками. Максимальные отличия отмечены для времени появления клыков нижней челюсти (до 11-12 месяцев быстрее у девочек). То же относится и к скорости, с которой идет появление зубов постоянной генерации – в среднем она выше у девочек.

На протяжении последних столетий отмечается ретардация прорезывания МЗ3 (третьих постоянных моляров). Срок прорезывания их чрезвычайно непостоянен – от 7,5-8,0 до 18-27 лет и старше. Например, в 22 года они отсутствуют у 30% мужчин и почти половины женщин (Хрисанфова Е.Н., Перевозчиков И.В., 1999.С. 151). Хотя еще в первой половине XX в. обычными были цифры 17-19 лет и меньше. Вполне обычной становится также и их полная редукция (то есть все чаще встречаем зубную формулу I22 C11 P22 M22).

Причина этих перемен – эпохальные изменения морфологии черепа и связанная с этим тенденция укорочения альвеолярных дуг верхней и нижней челюсти, что служит доказательством продолжающегося эволюционного процесса. Он действительно связан с онтогенетическими перестройками. Но с позиции эволюции одно столетие – почти мгновенье, так что в случае с зубами мудрости и изменениями лицевого скелета мы можем говорить лишь о наметившейся эпохальной тенденции в изменчивости признаков. Редукция третьих моляров далеко не единственный одонтологический признак, демонстрирующий эпохальную тенденцию ретардации (Зубов А.А., 1973).

К числу близких явлений относится и ряд других отклонений:

· нарушение последовательности прорезывания зубов (часто встречается последовательность I11 M11, I22 M11, или дажеP11 C),

· проявления гиподонтии (кроме M33, встречается полная редукция I2, I1 и P),

· случаи ретенции, краудинг и так называемые «волчьи» зубы,

· наконец, встречается персистенция молочных зубов – молочный зуб не рассасывается и остается в одном ряду с зубами постоянной генерации.

Очень редко наблюдается гипердонтия – развитие «лишнего», 33-го зуба, как правило, одного. Наконец, чрезвычайно редки случаи необычного явления – так называемые натальные, или неонатальные, зубы, которые присутствуют у ребенка на момент рождения или прорезываются в течение первого месяца жизни. Зубы такой добавочной «предмолочной» генерации быстро выпадают (Никитюк Б.А., Чтецов В.П., 1990).

Приведенные факты возрастной изменчивости еще более интересны, так как развитие зубной системы считается процессом, имеющим высокую степень генетической детерминации. Об этом мы уже говорили в разделе, посвященном расовому и этническому разнообразию. Об этом же прямо свидетельствуют результаты исследования моно- и дизиготных близнецов. Число молочных и постоянных зубов, несомненно, высоко наследственно обусловлено, причем в наибольшей степени это относится к последним.

Зубы, прорезывающиеся раньше, имеют более высокий показатель Хольцингера (Н) по признакам длительности, синхронности и срока прорезывания, по сравнению с зубами, появляющимися позже. Так для медиальных резцов и первых моляров значение Н вообще равно 1.0. Строго говоря, это свидетельствует о 100% генетическом контроле и уходе из-под воздействия модифицирующих факторов. Но не стоит забывать, что последняя фраза имеет продолжение: «…в данной обследованной группе населения или антропологической выборке» (Никитюк Б.А., 1978.С. 41-43).

 

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.

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...