МАССИВНОСТЬ СКЕЛЕТА КАК КОНСТИТУВДОШШЬНЫЙ

московский ОРДЕНА ЛЕНИНА
ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛКВДИ
И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА
На п р а в а х рукописи
УДК
572
КОЛОДИЕВА
Маргарита
Анатольевна
МАССИВНОСТЬ СКЕЛЕТА КАК КОНСТИТУВДОШШЬНЫЙ ПРИЗНАК
У МУЖЧИН
Специальность: 03.00.14 - Антропология
А в т о р е ф е р а т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Москва - I99I
Работа вьшолнена на биологическом факультете Московского
государственного университета им. М.В.Ломоносова.
Научный руководитель:
доктор биологических наук О.М.Павловский
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук Б.А.Никитюк
кандидат биологических наук В.Н.Федосова
Ведущее учреждение - Институт искусствоведения, этно­
графии и фольклора Ш БССР.-
'b/j,
Защта диссертации состоится " / / Х У " i'-CiUuAj}l
I99I г .
в 14^_часов на заседании специализированного антропологического
ученого совета (шифр Д-053,05.3б) Московского государственного
университета имени М.В.Ломоносова (г.Москва, проспект К.Маркса,
18, НИИ и Музей антропологии МГУ).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ и
{Дузея антропологии ЬИУ.
Автореферат разослан " £ / "
DicS'-^tjj/^
Ученый секретарь
Специализированного совета
.л
'ЖнЯ)
МГУ имени М.В.Ломоносова
19Э1 г.
А.В.Сухова
ВВЕДЕНИЕ
^^Актуальность проблематики. Конституциональная значимость
костного компонента отмечалась давно и неодно1фатно (Вишневс'кий, 1929; Зенкевич, 1937); известны конституциональные схемы,
которые учитывают качествекное своеобразие основных компонентов
состава тела - жирового, мышечного и костного (Шелдон, 1940;
Хит, Картер, 1969; Чтецов, I97S). Тем не менее, конституцио­
нальная сторона характеристики такого феномена, как массивность
скелета, освещена еще недостаточно, хотя именно массивность
является одним из ведущих критериев системы морфологических
признаков, фактором формообразования скелета.
Слабо разработан в конституционологии палеоаятропологический аспект, имеющий вместе с тем прямое отношение к изуче­
нию массивности скелета (Хрисанфова, 1979). Очевидно, назрела
необходшлость осмысления понятия массивности как интегративной биологической характеристики костной системы, теоретическшл основанием для которого могут слунить работы А.А.Малинов­
ского (1945,1948) по изучению элементарных корреляций челове­
ческого организма. Основными чертами конституциональных при­
знаков являются системность, наследуемость и связь с опреде­
ленными типагли телосложения. Проблематика настоящей работы це­
ликом связана с разработкой последнего из критериев этой три­
ады.
Работа выполнена в ршлках темы "Экологическое разнообра­
зие и эпохальная динамика морфофункциональных признаков у че­
ловека" (0187. J5 00I076I).
Поль и задачи работы. Целью исследования было установление
возможности отнесения массивности скелета к конституциональным
•признакам на основе заключений о ее связи с определенным габиту­
сом. Современное состояние вопроса о взашлосвязи между массив­
ностью скелета и конституцией индивида определило следующие за­
дачи работы.
1. Изучение соотносительной изменчивости основных скелет­
ных параметров, включая весовые, с целью выяснения вклада каж­
дого из них в общую изменчивость массивности костяка.
2. Исследование'вариабельности веса скелета как одного из
факторов массивности; изучение закономерностей распределения
костной массы и возможностей ее прогнозирования на основе раз.- I -
меров отдельных костей и скелетной основы в целом.
3 . Изучение особенностей скелетной системы у различных
конституциональных типов на живых людях параллельно с выясне­
нием роли остеометрических признаков в установлении конститу­
циональной принадлежности по скелетной основе.
Научная новизна работы. Решение названных выше задач осу­
ществлялось на основе обработки материала методами многомерной
статистики, наиболее полно удовлетворяющишкритериям конститу­
ционального подхода. Среди них методу главных компонент отво­
дилась фуития ^optsasmams и интеграции исходных величин при­
знаков при исследовании внутригрупповой изменчивости весовых и
линейных показателей массивности скелета.
На основе выделенных с его помощью главных компонент де­
лаются заключения об основных закономерностях взаимосвязей па­
раметров массивности скелета, даются новые координаты консти­
туционального фактора массивности и предлагается методика их
определения на остеологическом и соматологическом материалах.
Практическое значение работы. Кгалплексность подхода к
оценке массивности создает предпосылки для углубления наших
представлений о конституциональном аспекте остеологических ис­
следований. В этом смысле согласованность изучения формы, рель­
ефа и веса в отношении скелетной кошоненты может слеть боль­
шие перспективы в исследовании разнообразия скелетного статуса
древнего и coBpeiNieHHoro населения, особенно в связи с определе­
нием пластичности как адаптивной черты популяций. Полученнле в
диссертации результаты прогнозирования веса скелета по остеометрическим и соматометрическигл признакам могут иглеть большое прак­
тическое применение в археологических и палеоэкологических ис­
следованиях, в спортивной антропологии, в судебно-медицинской
экспертизе.
Апробация работы. Результаты работы были доложены на ХУ1,
XIX и XXI конференциях молодых ученых^ биологического факульте­
та Ш7 (1985,1988,1990), на заседании кафедры антропологии МГУ
14 июня 1988 года.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ (из
них две в печати).
Объем ц структура диссертации. Диссертация состоит из
5 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения
(отдельный том). Общий объем работы - 250 страниц машинопис- 2 -
ного текста. Диссертация содержит 36 табдиц в тексте и 23 таб­
лицы в прилокении, иллюстрирована 24 рисунками. Список литера­
туры зключает 316 наименований, из них 98 на иностранных язы­
ках.
ГЛАВА I . МАССИВНОСТЬ СКЕЛЕТА В АНТРОШЮГШИЗКИХ ИССЛЩОВА- •
шт.. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В глазе дается обзор литературы, посвященной различным
аспектам изучения измен-чивости массивности в антропологии. Вы­
деляются биомеханический, ыорфофункциональный, половозрастной,
этнотерриториальный и эволюционный аспекты. Особое внимание
уделяется литературе, в которой массивность скелета рассматри­
вается с позиций конституционологии.
' I . I . Биомеханические аспекты изменчивости скелетной
систе;лы
Биомеханический аспект подразумевает изучение конструк­
тивных особенностей скелетной системы и имманентных возмояностей переотройки костной ткани. В этом смысле массивность может
рассматриваться как критерий крепости кости, адаптации к биоме­
ханическим условиям (Хрисанфова, 1967). Рассматриваются работы,
изучающие различные факторы этой адаптации: изменение размеров
и фермы костей, их веса, химического состава, степени минерализованности; распределение напряаеаий в кости, тоника кокшакта
и спонгиозн, микроструктурная архитектоника. Отмечается роль пе­
риметров середины диатиза трубчатых костей как наиболее эффек­
тивных индикаторов ее массивности в системе линейных признаков:
~"v клаано на середине диайяза (по данным исследования бедренкой
1«зсти) достигается наибольшая прочрость на разрыв, растяжение
к способность к порлощенЕВ анергии, наряду с нарастанием удель­
ного веса компакты.
АнадизЕруется исследование П.Й.Зенкезича, посвященное факторшл формообрачозания длинных костей человека (1937,1340),
поскольку шленно в нем массивность и ызнерализовакность костей
упоминаются в связи с конституцией индивида. В порядке дискус­
сии с одкшл из выводов этой работы (отрицание ПОБИИЭННОЙ
пластичЕооти "астекоидных" костей) приводятся доводы А.А.!\5ала-
конского (1945,1948) о пониженной компенсаторной способности
астенической конституции, в силу чего кость астеника "в сред­
нем тоньше и менее минерализована, чем кость пикника" (Мали­
новский , 1948,.с.193).
1.2. МорфофуЕкшгональнов направление исследований
массивности скелета
Морфофункциональный подход, как и биомеханический, связан
с ответными реакциями костей на различные экзо- и эндогенные
влияния, но главным объектом их внимания являются закономернос­
ти внутри- и межгрупповой изменчивости скелетной систелы, соот­
носимые с телесным развитием современных и ископаемых популя­
ций.
Рассматриваются работы по изучению специфики функциональ­
ных адаптации скелета к физическим нагрузкам в группах людей,
занимающихся разными видами труда и спорта.
Особое внимание уделяется работам палеоэкологического
направления, исследующим пластичность скелета в отношении средовЕХ факторов. Феномен пластичности при этом соотносится с
таким конституциональным признаком, как "тип стратегии адапта­
ции индивида" (Казначеев, 1973). Приводятся работы по изучению
древнего и современного населения, в которых специфика измен­
чивости признаков скелета, определяющая вариации его пластич­
ности, рассматривается в связи с адаптивными преимуществами
тех или иных конституциональных типов в условиях различных
экосистем (Хрисанфова, 1979,1984; Смирнова, I97I; Алексеева,
Коваленко, 1980; Шагурина, 1987 и др.).
Обращается внимание на роль функциональных показателей
массивности (кортико-медуллярные соотношения и степень мине­
рализации) в установлении истинного характера связи последней
с конституциональной изменчивостью. Отмечается разная структу­
ра массивности скелета в группах населения, прокивающих в
районах с различными климатическими и геохимическими условия­
ми, но вместе с те1л подчеркивается значение индивидуального
фактора изменчивости в форлировании полиморфизма массивности
скелета. В этой связи уделяется внимание работам по составу
тела, изучающим обменные процессы в организме и костной ткани
(носящим различный характер в зависимости от типа конституции),
- 4 -
а также по эндокринной регуляции метаболизма костной состав­
ляющей, в том числе в палеоантропологическом аспекте.
1.3. Половозрастной аспект исследований массивности
скелета
Б ряде публикаций отмечается роль массивности скелета для
диагностики костного материала в отношении пола и возраста,
рассмотрены основные работы по возрастной и половой динамвке
изменений костной системы, в том числе в группах с различными
типами телосложения (Никитюк, 1983).
Особое место отводится концепции возрастного остеоморфного статуса БОС (Павловский, 1987), объеди11ящего в своем со­
держании характеристику структуры отдельных !:остей* (компактизация, остеопороз, уровень минерализации) и массивности скеле­
та в целом. Подчеркивается согласованность темпов возрастных
изменений костной ткани, выявленная при помощи {фитериев БОС,
с интегральными биологическими характеристиками организма,
включая тип телосложения.
Опубликованные данные позволяют акцентировать внимание
на географической приуроченности темпов возрастной трансфор­
мации скелета как факте биологической адаптации к условиям су­
ществования (Алексеева, 1986), а также на конституциональной
обусловленности этих темпов (Хрисанфова, 1979).
1.4. Эволюционные и эпохальные тенденции изменчивости
массивности скелетной системы
Массивность относится к тем фундаментальным характёристи. кал морфологии скелета, интерес к которым традиционно связыва­
ется с проблемами палеоантропологии. Являясь диагностическим
критерием морфотипа, показатели массивности скелета привлека­
ются к решению основных вопросов современной эволюционной тео­
рии, касающихся филогенетической дифферещиации ранних форм
гоминид (Алексеев, 1984; Todd, 1982; Eimbell е.а., 1984 и др.)
и моделей развития гоминидной линии (Букак, 1980; Wolpoff,
1982 и д р . ) .
^ на примере костно-суставного аппарата кисти.
- 5 -
Рассматривается рас5оты Ю.Д.Беневоленской и Е.Н.Хрисанфовой по исследованию качественной специфичности эволэдионных
стадий голшнид (Беневоленская, Хрисанфова, I96I; Хрисанфова,
1978,1984). Авторами установлено, в частности, что мозаичность показателей массивности на скелете выступает одновре­
менно с устойчивой тенденцией к их специфическим сочетаниям у
представителей одной эволщионной стадии или локальных групп
в ее пределах.
Отмечается роль критерия массивности в дифференциации
форм на определенной стадии антропогенеза, что способствует
выяснению особенностей их морфогенеза (Рогинский, 1977; Зу­
бов, 1987).
Большое внимание уделяется исследованиям грацилизации
как выражений эпохальных тенденций изменчивости скелетной сис­
темы гоминид. Приводятся различные гипотезы ее объяснения, а
также факты, свидетельствующие о периодах нарастания массив­
ности скелета в гоминидной линии (Алексеев, 1986). В этой свя­
зи обсуждаются проблемы временной динамики корреляционных от­
ношений признаков и перспективы соотнесения' эпохальных транс­
формаций массивности скелета с динамикой конституциональных
типов во времени.
Основным итогом обзора литературы является признание необ­
ходимости комплексного подхода к изучению массивности скелета
в конституциональном плане.
ГЛАВА 2. МАТЕРЖЛ И МЕТОДИКА
В основе работы лежало изучение коллекции мужских скеле­
тов русских середины XX века (московская популяция), а' также
рентгенограмм плечевых и бедренных костей этой коллекции (ма­
териалы кафедры антропологии МГУ). Для сравнения с остеологи­
ческим материалом были взяты соответствующие данные по двум
географически различным группам русского мужского населения
Ярославской, Воронежской и Курской областей, а также Баргузинского и Курумканского районов Бурятской АССР (материалы
НИИ антропологии М1У). Количественные сведения об изучавшемся
материале представлены в таблице I . Остеометрическая програм­
ма и взвешивание выполнены автором, данные по русскому населе­
нию взяты с готовых бланков (лаборатория морфологии НИИ и МА
МГУ).
- б -
Таблица I
Колвчественвая характеристика изучавшегося материала
Изучавшийся материал
Скелеты коллекции кафедры антропологии Щ У
Рентгенограиш плечевых костей:
сагиттальная проекция
трансверзальная проекция
Рентгевограиш бедренных костей:
сагиттальная проекция
трансверзаяьвая проекция
Всего обследовано рввтгвнограш!
Русские мужские группы:
с. Поречье Ростовского района Ярославской
области
г.Россошь Воронежской области
с.Рождественка Обоянского района Курской
области
с.с.Аргода, Баргузин, Курумкан, Уро, Читкан
Курумканского района Бурятской АССР
Всего обследовано русских
Количество
70 скелетов
45 снимков
50 снимков
48 снимков
51 снимок
194 снимка
196 человек
97 человек
68 человек
236 человек
597 человек
2.1. Остеологическая часть
Дается {фаткое описание состояния остеологической коллек­
ции с обоснованием правомочности изучения на ней весовых пара­
метров скелета.
Кости взвешивались на электронных весах "ВЯК-бОО" с точностьо до 0.1 г. Остеоиетрическов обследование проводилось по
стандартной методике Р.Ыартква с добавлением нескольких новых
разиеров. В части, касащейся исследований рельефа,использова­
ны некоторые приеш В.Г.Властовского (1958) и Н.А.Смирновой '
(1959), а также предложена оригинальная методика, разработан­
ная на основе анатомических атласов Р.А.Синельникова (1978) и
В.П.Воробьева (1932). На каждом скелете было определено 20 раз­
меров рельефа, из них 4 - на черепе, 5 - на костях туловища,
4 - на костях конечностей. Всего на каждом скелете было взято
- 7 -
77 размеров. По смонтированным костям определялись ашрина ниж'
него эпифиза предплечья и голени, а также условвый плечевой
диаметр и ширина таза. На основании измерений рассчитано
24 указателя, характеризущих форму и массивность кости. В
число последних вошли весо-длиннотше иддексы, вычислявшиеся
для грудины, клБчицы и длинных костей конечностей.
Ыа рентгенограммах плечевой и бедренной костей измеряли
поперечный и сагиттальный диаметры середины диафиза, толщину
сагиттальной и поперечной компакты И соответственно ширину
костно-мозгового канала. Шчисллли сагиттальный и поперечный
медуллярный указатели как процентное отношение сагиттального
и поперечного диаметров костно-мозгового канала, измеренных
на уровне середины диафиза, к сагиттальному и поперечному диа­
метрам диафиза кости (на снимке). Общий медуллярный указатель
определялся как средняя обоих названных указателей.
Из тотальных размеров тела на скелете была реконструиро­
вана длина тела (формулы Бунака, Троттер и Глезер, Дебеца).
Шли вычислены такЕе условные показатели объема (Дебец,
1967) и массивности (Федосова, 1988) посткранигиньного скелета
и два индекса массивности скелета.
2.2, Соматологическая часть
Приводится общая характеристика изучаемого соматологичес­
кого материала в отношении этнической однородности (только
русское население), профессиональной принадлежности (преиму­
щественно лоди физического труда), возрастного диапазона (в
основном от 20 до 50 лет). Для настоящего исследования были
отобраны группы с точно установленными (по визуальной методи­
ке Бунака) конституциональными типами: грудным, мускульным и
брошным - а также переходными - грудно-мускульным, мускульногрудным, мускульно-брюшным и брюшно-муокульным*.
Поскольку выбор признаков с готовых бланков производился
на основе заключений, сделанных в ходе работы с остеологичес­
кой коллекцией, методика обработки соматологического материала
рассмотрена в соответствущей главе (J6 5 ) .
* Определены а полевых условиях Н.С.Смирновой.
- 8 -
ШАВА 3. М Н 0 1 Ш Е Р Ш Й АНАЛИЗ ПРОЯВЛШОЙ МАССИВНОСТИ
НА СКЕЛЕТЕ. ИССаВДОВ/ШИЕ ОСТВОЛОГОШСЮЙ
СЕРИИ
Массивность, как и тотальные размеры, является одной из
наиболее содержательных морфологических характеристик скелета
и связана с комплексом специфических черт, которые учитывает
размеры, форм?! осо(}евности структуры костей.
В настоящей работе в качестве параметров массивности ске­
лета изучались размеры костей и их соотношения, вес костей и
характер развития рельефа на них.
В качестве основного аппарата для анализа данных использо­
вался компонентный анализ, т.к. выделяемые им факторы, во-пер­
вых, опредеяяпт максимум полной дисперсии переменных, во-вто­
рых, являются ортогональными, что снижает вероятность неодно­
значных решений, иетэд главных компонент был реализован авто­
ром на ЭВМ типа ВС по стандартной программе.
3.1. Исследование весовых параметров развития
скелета
Весовые параметры сравнительно редко выступает в роли по­
казателей массивности, хотя исследование массы скелета имеет
давнее традицие в антропологии и медицине (Blschoff, 18вЗ: Мвtiegka, 1921; Trotter, 1954 И Др.). Для конституционологии ис­
следование весовых параметров представляет интерес в связи с
их способностьо чутко реагировать на изменения метаболизма
Cingalle, 1931).
В работе изучались особенности изменчивости костной мас­
сы различных отделов скелета. В ходе компонентного анализа
17 весовых признаков было установлено, что первые четыре глав­
ные компоненты описывает 82.64^ суммарной изменчивости. Наи­
более важной аакономерностьо варьирования весовых параметров
является изменчивость массы посткраниального скелета (1-я глав­
ная компонента, 57.41^ общей дисперсии). Теснее всего эта ком­
понента скоррелировава с весами плечевых, бедренных и большеберцовых костей, слабее всего - с весами кальвариума и нижней
челести. Остальные компоненты характеризует разнообразные ва­
рианты распределения костной массы по отделам скелета: I) "це-
- 9-
ребральный" и "коксальный" (П-я главная компонента, II.I4i об­
щей дисперсии), 2) варианты поперечного расчленения скелета
(Ш-я главная компонента, 8.69^ общей дисперсии), 3) "трункадьный" и "акстремитальныЯ" варианты (1У-я главная компонента,
5.40J изменчивости). Существование данных вариантов объяснйется, исходя из особенностей расположения выделенных отделов
скелета и их функций в скелетной системе.
3.2. Применение метода главных компонент в исследо­
вании линейных параметров развития скелета (аб­
солютных размеров и рельефа)
Важным моментом в компонентном анализе явнейных призна­
ков, в отличие от весовых, является выбор признаков, который
во многом определяет объективность оценки массивности скелета.
В настоящей работе выбранные для исслв;(ования размеры (31 при­
знак) учитывают информацию практически о всех отделах скелета
(13 костей). Подробно рассматриваются структурные особенности
1-ой и D-ой главных компонент (55.9^ общей изменчивости линей­
ных размеров). 1-я главная компонента (44.5^ общей дисперсия)
отвечает за общее развитие скелета (макро- я ми1фосомия) и
наиболее тесно связана с параметрами конечностей (длина труб­
чатых костей, ширина их нижних эпифизов).
11-я главная компонента {11Л% общей дисперсии) выделяет
два варианта в системе диафизарных параметров трубчатых кос­
тей: длинные тонкие кости и короткие утолщенные - т.е. дает
представление о массивности костей в ее традиционном определе­
нии. Из факта ортогональности двух первых главных компонент
следует независимость координат макро-микросомии и массивыостиграцильности. Такая комбинация факторов изменчивости более все­
го отвечает двухкоординатной схеме А.А.Малиновского (1945,
1948): изменения 1-ой компоненты находят анадогио в линии вариахий по степени гетерогенности роста, тогда как значения
Ц-ой компоненты согласуется с линией вариаций оо степени пита­
ния кости.
Компонентный анализ линейных параметров рельефа (21 при­
знак, в том числе 5 размеров на черепе)^ позволяя заключить о
сходстве структуры компонент этих признаков с системой абсолют­
ных размеров скелета при большей независимости изменчивости.
- 10 -
3.3. Законоыерноств соотносительной изменчивости
весовых и яинейвых параметров развития скелета. Срввдительвый анализ показателей мас­
сивности
В данной части главы рассматривается результаты совмест­
ного анализа весовых и линейных признаков, развитие которых
определяет проявление массивности на скелете. Критерием отбо­
ра признаков служила величина их корреляции с 1-ой главной
компонентой соответствуацей группы. В итоговом анализе, таким
образсм, участвовало 30 признаков (из них 7 весовых и 7 при­
знаков развития рельефа), взятых на 46 скелетах.
В результате было обнаружено, что наиболее высока и дос­
товерна связь с 1-о8 главной компонентой у параметров костей
посткраниального скелета, особенно конечностей. Основным фак­
тором их изменчивости следует признать вес. Второй по степени
важности является закономерность вариаций линейных размеров,
заключающаяся в шдеяевии полюсов: I) длинных трубчатых костей
с тонкими диафизами и 2) коротких с утолщенными (П-я главная
компонента). Она дополняется положительной корреляцией с повы­
шенными размерами периметров со стороны веса костей и некото­
рых параметров рельефа. Общая изменчивость весовых и линейных
признаков развития скелета в цеяом укладывается в рамки консти­
туциональной cxeiu А.Л.иалиновского.
По сочетанию индивидуальных значений главных компонент
выделены следушие варианты массивности скелета (соответствую­
щие положению индивида в одном из квадрантов пространства I и
П-ой главных компонент): I - атлетоидно-лептосомный (макросомная массивность): общее хорошее развитие всех параметров посткраниального скелета в сочетании с преобладающим развитием
длиннотвых размеров костей и их эпифизов; П - церебрально-дептосомный (граоихьность): общее пониженное развитие костной
систеш с превалировааием ддиннотных размеров над периметрами;
Ш - церебральво-зйрисомвый (относительная массивность): при
пониженном развитии костной системы вариабельность толщины диафизов трубчатых костей преобладает над длиной; 17 - атлетоидноэйрисомный вариант (классическая массивность): хорошее разви­
тие весовых и линейных параметров скелета в сочетании с повы­
шенной толщиной диафизов трубчатых костей.
- II -
в работе приведены оценочные уравнения для вычисления индив1шуальных значений главных компонент, однако, в связи с
тем, что данные по весовым параметрам костей могут отсутство­
вать, изучалась возмошюсть определения выявленных вариантов
на основании существущих показателей массивности скелета.' В
качестве одного из них был взят индекс массивности скелета
(ИМ), рассчитывающийся по линейным размерам скелетной основы
(Алексеева и др., 1972). Установлено, что большая величина это­
го индекса чаще свидетельствует о крупных абсолютных размерах
скелета (высокие значения I главной компоненты), никак не ха­
рактеризуя состояние диафизарных параметров.
£месте с тем компонентный анализ известных показателей
массивности костей позволил определить оптимальную структуру
индекса массивности скелета, который положительно коррелирует
со П-ой главной компонентой набора весовых и линейных призна­
ков развития скелета. Это так называемый взсо-длиннотный ин­
декс массивности скелета (ВДИ), На основании комбинаций зна­
чений этих индексов была проведена индивидуальная идентифика­
ция вариантов массивности, причем верно определенные варианты
составили около 1Q% участвовавших в ней скелетов. Такой резуль­
тат, очевидно, позволяет на практике пр'именять предложенный
способ оценки массивности, в том числе на соматическом мате­
риале .
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СКЕЛЕТА НА ОСТВОЛОПИВСШМ
И СОМАТОЛОГИЧБСЮМ МАТЕРИАЛЕ: П Г О Б Ш Ш МЕТОДИКИ
И АНАЛИЗ У Р А Ш Е Ш М МНОЖЕСТВЕННОЙ РЕГРЕССИИ
В начале главы дается краткий обзор работ, посвященных
проблематике исследований костной массы в антропологии и ме­
дицине. Отмечается, что вес скелета изучается в связи с сос­
тавом тела и физическим развитием (Behnke, 1959i Вексдер, 1988
и др.), в сравнительно-а!Штомичвских исследованиях (ingalle,
I93I; Sohultz, l % 2 ) , как маркёр половой принадлежности (Vel1о1в, 1957). С целью определения скелетной массы используются
данные по размерам скелета, минеральной насыщенности и толщи­
не компактной ткани, а также новейшие методы (пряная фотонная
абсорбциометрия, радиограмметрия, компьютерная томография и др.
см. Магвев, 1983). Однако, несмотря на точность определения,
- 12 -
преинущество последних аачастуо огранвяево отсутствием веобходиш х условий, особенно при исследованиях больших контингентов на­
селения. Шатоку в данной главе уделяется внимание классическим
антропометрическим методам, преимущество которых в этом отноше­
нии очевидно.
4.1. Известные способы определения костной массы
у человека
Формула И.ЫатеЙки (Matlegka, 1921) является одной из тра­
диционных в определевш количества костной массы в теле чело­
века. Шесте с тем существуют известные сомнения в правомер­
ности ее испольаованяя, связанные со структурой самой формулы
и спецификой признаков, участвуодих в дефиниции скелетной мас­
сы (Trotter, 1954; Смирнова, 1964; Бунак, 1967 и др.Ь Другой
распространенный метод определения веса скелета заключается в
использовании аппарата регрессионного анализа. Коротко излага­
ется содержание работ М.Троттер, А.Мерз и Р.Пегерсон (Trotter,
1954; Merz е.а., 1956), давтся сравнительная оценка результа­
тов, полученных в этих работах.
4.2. Составдевие • анализ уравнений мвожнствевной
регрессии определения веса скелета по размер­
ным параметрам костей
В данной части главы использовались только результаты из­
мерений остеологической коллекции. Работа по подбору оптималь­
ных регрессионных моделей для определения скелетной массы сос­
тояла из трех этапов: I) корреляционный анализ системы весовых
параметров скелета и выбор костей, коэффициент корреляции кото­
рых с последним достаточно велик (г>0.7); 2) выбор оптимально­
го набора размерных параметров - предикторов веса - для каждой
из этих костей; 3) анализ уравнений регрессии, полученных по
комбинациям наборов признаков.
По результатам корреляционного анализа были выбраны длин­
ные кости конечностей (исключая малоберцовую), ключица и тазо­
вая кость. Для весов этих сени костей и для 120 их возможных
комбинаций были подсчитаны коэффициенты корреляции с весом ске­
лета. На каждой кости выявлялись признаки, совокупность которых
- 13 -
наиболее адекватно отражала ее вес. Ценносхь наборов определя­
лась по сочетанию наибольшего коэффициента множественной кор­
реляции с весом кости и наименьшей стандартной ошибки оцьнки
последнего; достоверность результата определения веса - по
F-критерию Фишера. В итоге были рассмотрены 127 уравнений рег­
рессии, составленных по всем возможным комбинациям оптимальных
наборов линейных параметров костей.
Исследовалась зависимость возрастаяия величины коэффициен­
та корреляции с весом скелета от количества и наименования кос­
тей, размеры KOTOfwx включены в уравнения множественной регрес­
сии. Показано, что вполне удовлетворительный результат опреде­
ления веса скелета может быть достигнут при использовании трех
четырех костей. При этом наиболее предпочтительными является
плечевая, бедренная, большеберцовал и тазовая кости.
4.3. Уравнения регрессии, ориентированные на
определение веса скелета у кивого человека
Уравнения регрессии, исследовавшиеся в этой части главы,
составлены по измерениям скелетной основы, определимым на жи­
вом человеке (23 сочетания признаков), и по данным рентгено­
грамм плечевой и бедренной костей изучавшейся коллекции. Уро­
вень результатов определения в первом случае был заметно ниже,
чем при использовании только остеометрических параметров. По­
вышение коээдиииентов корреляции с весом скелета и уменьшение
стандартной ошибки оценки наблюдалось при включении в уравне­
ние регрессии широтных размеров нижних эпифизов плечевой, бед­
ренной и оольшеберцовой костей. В сочетании с длиной тела и
поперечниками туловища эти признаки вошли в оптимальную рег­
рессионную модель определения веса скелета, статистические па­
раметры которой приближались к рассчитаиным по эмпирическому
весу и были заметно точнее, в сравнении с вычисленными по фор­
муле Матейки. Это уравнение регрессии использовалось при рас­
чете весодлиннотного индекса массивности скелета.
Использование рентгенограмм плечевой в бедренной кости
предполагало учет трех ситуаций: I - в распоряжении исследова­
теля имеются только рентгеновские снимки костей, 2 - снимки' и
соответствующие кости, 3 - снимки в сочетании с данными опти­
мального набора размеров скелетной основы (см. выше). Представ-
- 14 -
лены 27 уравнений множественной регрессии с оценочными характе­
ристиками, включающими коэффициент мнокестзенной корреляции с
весом скелете (R). стандартную ошибку оценки (а) и критерий Фи­
шера ( ? ) • Наибольшая точность определения (R до 0.868 при з=
= 332.5 г) наблюдалась при наличии снимка кости и оптимального
набора ее измерений. Повышению результата способствовало также
включение в уравнение регрессии данных по обеим проекциям пле­
чевой и бедренной костей (сагиттальной и трансверзальной).
ГЛАВА 5 . ПРОЕШаШ КОНСШГУЦИОНМШОЙ ЗНАЧШОСТИ КОСТЮП)
КОМПОНЕНТА. СОМАТОЛОгаЧЕСКОЕ ИССЛЕЦОВАНИЕ
Вопрос о конституодональяой значиглости костного компонен­
та тесно связан с проблемами выделения критериев конституцио­
нальных типов. В современной соматотияологии мокно выявить две
линии в методах определения последних. Б одном случае в основе
конституциональной диагностики легат различия в скелетной систе­
ме индивида, которая, по мнению А.А.Малиновского, наиболее удоб­
на для конституционального изучения. Другую представляет методиica Б.В.Бунака, базирующаяся на визуальной оценке степени разви­
тия мускулатуры и жироотложения.
Костная система различных типов телосложения изучалась на­
ми в связи с предположением о существовании в человеческой по­
пуляции определенных вариантов массивности скелета, выделенных
на основе компонентного анализа весовых и линейных признаков
развития скелета. В задачи данной главы входило изучение спе­
цифики развития скелета в каждом типе телослокения, а также
"соматического статуса" вариантов массивности. В качестве при­
знаков развития скелета исследовались длины сегментов конеч>.ностей и широтные размеры их нижних эпифизов, а такае плечевой
и тазовый диаметры, длина корпуса, скуловая ширина (всего
14 признаков). Кз соматических признаков изучались длина и вес
тела, обхватные размеры туловища, предплечья и голени, диамет­
ры грудкой клетки, средняя жировая складка и количество жира,
по Бенке (всего I I признаков).
- 15 -
5.1. Характеристика скелетной системы изучавшихся
типов телоолоиения
Определялась степень соответствия одноименных соматотипов
русских средней полосы и Забайкалья (по средним величинам на
основе критерия Стьюдента). Установлено достоверное укрупнение
грудно-мускульного, мускульного и отчасти мускульно-бршного и
брюшного типов в сибирской выборке русских. У грудного и брюшно-мускульного типов жителей Забайкалья наблодается более уз­
кое сложение в сочетании с повышенной шириной плеч. В ходе
сравнительного исследования отмечено такке расхождение гради­
ента различий по традиционным параметрам массивности скелета
(ширина эпифизов конечностей), что говорит о необходимости ис­
пользования для этой цели комплекса признаков, относящихся к
разным отделам скелета. Наличие достоверной разницы в метричес­
ких характеристиках аналогичных соматотипов предопределяет
введение популяционного масштаба при оценке конституциональных
различий.
В целях изучения степени влияния фактора "тип телосложе­
ния" на изменчивость признаков развития скелета в работе был
проведен дисперсионный анализ указанных признаков. Й1яснилось,
что длиннотные размеры туловища и конечностей малочувствитель­
ны к этому фактору, тогда как для широтных диаметров он может
иметь существенное значение.
Анализ нормированных отклонений этих признаков показал,
что,в отличие от промежуточных, основные типы в большей степе­
ни соответствуют друг другу в разных этнических я географичес­
ких группах и потод«у выбраны для дальнейшего исследования. Ос­
новная тенденция, которую в них можно обнаружить, - это ослаб­
ление массивности скелета в грудном типе, по сравнению с мус­
кульным и брюшным, и некоторое преобладание размеров скелетной
основы .брюшного типа над мускульным. Впрочем, дополнительное
исследование показывает достаточно высокую вероятность искусст­
венного завышения скелетных размеров в связи с утолщением жиро­
вой прослойки в местах измерительных точек, что особенно замет­
но в забайкальской группе.
- 16 -
5.2. Соматическая характеристика вариантов массив­
ности скелета
Определение вариантов массивности скелета, проведенное в
группах с основными типами телосложения, оказалось возможным
примерно для 6(У$ первоначальных выборок средней полосы России
и Забайкалья.
С помощью дисперсионного анализа оценивалась степень влия­
ния группировки индивидов по характеру развития скелетной сис­
темы на выраженность их основных соматических компонентов. Наи­
более восприимчивыми к этому фактору оказались вес тела и обхватные размеры туловища и конечностей, наименее - общее коли­
чество жира в организме. Сравнение групповых средних в 1-1У ва­
риантах массивности, по методу Шеффе, показало, что грацильный
и массивный варианты отличаются скорее по развитию мускулатуры
и жироотложения, чем по длиннотным размерам скелета. Отличия в
этих последних становятся достоверными у вариантов долихо- и
брахиморфии скелета (I и Ш ) . Они различаются также по весу те­
ла и большинству обхватных размеров. Кроме этого, варианты,
противоположные по типу роста костной ткани (1-Ш и Ш-1У) отли­
чаются между собой и по большинству других соматических пока­
зателей, в отличие от вариантов, полярных по типу питания кос-.
ти (1-1У и П-Ш), что отражает, по-видимому, доминанту фактора
роста костной ткани (1-я главная компонента набора скелетных
признаков). Таким образом, подтверждается, что группы с конт­
растным развитием скелета имеют разную и достоверно отличаю­
щуюся степень выраженности других компонентов телосложения.
5.3. Соотношение типов телосложения и вариантов
массивности скелета
В этой части главы рассматривались обе конституциональные
категории - типы телосложения и варианты массивности скелета в их соотношении друг с другом. Ш л о установлено, что жесткой
приуроченности типа телосложения к определенному варианту мас­
сивности скелета не существует. В каждом соматотипе может встре­
титься любой характер развития скелетной системы, речь идет
лишь о преобладающей тенденции этого развития. Грудному типу в
наибольшей степени соответствуют варианты слабого роста костной
-17 _
ткани (преимущественный тип питания - пониженный). Характерной
чертой мускульного типа является преобладание в его скелетной
системе противоположных,по сравнению с грудным, тенденций (уси­
ленный рост костей при повышенном питании). Влияние обоих этих
факторов на развитие скелета у индивидов мускульного типа сле­
дует признать равноправным. Малая до.чя макросомного варианта
(I) может быть связана с неполнотой корреляции главных компо­
нент и индексов массивности. В брюшном типе высокий уровень ас­
симиляционных процессов сказывается и на развитии костного ком­
понента: удалось выявить тeнg^eнцйю к преобладанию в нем вариан­
тов массивности, связанных с повышенным питанием костной ткани.
В то же время грацильный вариант в нем практически не представ­
лен. Распространенное мнение о слабом развитии скелетной систе­
мы в брюшном типе находит в нашем случае подтверждение лишь в
небольшой тенденции к увеличению численности варианта относи­
тельной массивности (Ш), сочетающего в себе тип повышенного пи-.
тания костной ткани со слабым ростом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Возрастающий интерес к специфике конституциональных реак­
ций организма на действие факторов экзо- и эндогенной природы
подчеркивает актуальность проблемы конституциональных критери­
ев в современной антропологии. Исследование костного кo^шoнeнта сомы в конституциональном аспекте, предпринятое в настоящей
работе, во многом обусловлено неоднозначностью оценки его роли
разньпл! направлениями конституциональной диагностики. Анализ
системных показателей массивности - весовых и линейных - прово­
дился с помощью методов многомерной статистики, что согласуется
с требования!ии конститущюнального подхода. Исследовалась щ^ская остеологическая коллекция, обработанная единообразно и
пригодная к измерениям веса костей, чеь;у уделялось особое вни­
мание в связи с т.!е1адймися с литературе уклзанитга на ва;шость
этого признака в детерминации общего состояния кости.
Совместный компонентный анализ весовых и линейных призна­
ков развития скелета подтвердил определяющ>1Й вхслад веса костей
в обилую изменчивость и выделил в системе абсолютных размеров
два фактора: изменчивость общих размеров костей конечностей и
изменчивость lix диафнзарных параметров.
-18
—
Аналогия качественного содержания I и П главных компонент
общего набора скелетных признаков с линиями вариации костной
системы по типу роста и питания костной ткани А.А.Малиновского
позволила использовать его конституциональную схему в качестве
основы при разработке типологии вариантов массивности скелета.
В ходе апробации этой типологии на соматическом материале было
выяснено, что она дает более дифференцированную оценку разви­
тия костной системы, по сравнению с обычными размерами скелет­
ной основы: Соматический материал, кроме того, позволил устано­
вить реальность существования выделенных на остеологической се­
рии вариантов массивности. Это выразилось в высокой согласован­
ности в кавдом из них морфологических признаков, характеризую-;
щих развитие других систем - жироотложения и мусйулатуры. Груп­
пы, контрастные по массивности скелета, достоверно различались
между собой по большинству оста.чьных признаков сомы.
Традиционное изучение костного компонента в группах с раз­
ными типами телослояения выявляет лишь постепенное нарастание
размеров скелетной основы от грудного типа к 1(1ускульному и
6praimoiiiy,-которое во многом можно объяснить утолщением жировой
прослойки в местах измерительных точек. В этом с(лысле варианты
массивности, представляющие собой отражение сочетаний опреде­
ленных типов роста и питания костной ткани, позволяют отметить
новые черты в структуре скелетной системы данных соматотипов.
Так, для дефиниции мускульного типа фактор повышенного питания
кости оказывается не менее ваиныгл, чем фактор усиленного роста
костной ткани. Индивиды брюшного типа со слабым развитием кост­
ной систеьм чаще остальных вариантов имеют тот, для которого
характерен повышенный тип питания костной ткани. С этих пози­
ций концепция единого конституционального фактора, определяю­
щего общее развитие систем организма, находит дополнительное
подтверждение.
Приведем основные выводы, полученные в данной работе.
I. При исследовании систем весовых и линейных размеров
скелета с помощью метода главных компонент было установлено,
что основная доля изменчивости всех рассмотренных признаков
приходится на посткраниальный скелет, главньил образом, конеч­
ности. Отличительной чертой группы абсолютных размеров являет­
ся обособ-тение системы диафизарных параметров трубчатых кос­
тей. Развитие рельефа костей, по измерительным данкыгл, отлича- 19 -
ется большей независимостью изменчивости, по сравненив с их
размерами. Основным фактором изменчивости скелетной системы
представляется вес костей.
2. В ходе компонентного анализа были выделены четыре ва­
рианта массивности скелета, основанные на различиях в типе рос­
та и питания костной ткани и имеющих в силу этого конституцио­
нальное значение. Вариант I, атлетоидно-лептосомный (макросомная массивность), сочетает хорошее общее развитие костяка с
относительно тонкими диафизами трубчатых костей. Вариант П,
церебрально-лептосомный (грацильность), включает скелеты со
слабым общим развитием, в том числе малыми периметрами диафизов. Вариант Ш, церебрально-эйрисомный (относительная массив­
ность), объединяет скелеты со слабым развитием продольных раз­
меров и эпифизов, но с относительно утолщенными диафизами. Ва­
риант 1У, атлетоидно-эйрисомный (классическая массивность), ха­
рактерен для скелетов с хорошей выраженностью общих размеров,
включая периметры диафизов трубчатых костей.
3. Предложены уравнения (множественной регрессии определе­
ния веса скелета на основе его размеров, разработанные для ос­
теологического и соматологического материалов. Они могут быть
рекомендованы для получения групповых, а с несколько меньшей
надежностью - индивидуальных характеристик. На остеологическом
материале вполне достоверный результат может быть достигнут
при использовании трех-четырех костей скелета, из. которых наи­
более информативными являются плечевая, бедренная, большеберцовая и тазовая.
4. В группах русского мужского населения средней полосы
России и Забайкалья с помощью дисперсионного анализа по факто­
ру "тип телосложения" обнаружена различная конститущональная
значимость признаков развития скелета: наиболее важными оказа­
лись широтные диаметры туловища и эпифизов конечностей, наиме­
нее - длиннотные признаки. •
5. Только дискретные габитусы сохраняют специфику разви­
тия костной системы, в разных географических и этнических груп­
пах. Она заключается в ослаблении массивности скелета в груд­
ном типе, по сравнению с мускульным и брюшным.
6. Дисперсионный анализ по фактору "вариант массивности
скелета" подтвердил реальное существование данной конституцио­
нальной категории, выявив большую согласованность изменчивости
- 20 -
признаков жироотложения и мускулатуры в каждом из четырех пред­
ставленных вариантов, В группах, контрастньк по массивности
скелета, отмечено достоверное различие по большинству осталь­
ных признаков сомы.
7. Жесткой приуроченности типа телосложения к определен­
ному варианту массивности не существует, однако связь между
обеими конституциональными категориями прослеживается на груп­
повом и индивидуальном уровнях. Грудному типу в наибольшей • степени соответствуют варианты слабого роста костной ткани (П
и Ш ) . Для мускульного - характерна противоположная тенденция,
причем не менее важен и фактор усиленного питания костной ткани
(1,Ш,1У). В брюшном типе также преобладают варианты, связанные
с-повышенным питанием кости (Ш и 1У), что соответствует высоко1лу зфовню ассимиляционных процессов у этого типа телосложения.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
1. Опыт. определения массы скелета человека по плечевой и бед­
ренной костям/ Молодые згченые и осн. направления развития
совр. биологии: Труды ХУ1 научной конфере.чции молодых'уче­
ных биол. ф-та 1€7.- Москва, 1985.- C.27-3I. Деп. в ЫИЙТИ
19.07.1985 jf5272-85 Деп.
2. Опыт классификации надглазничного рельефа Ношо sapiens //
Вопросы антропологии.- 1987.- Вып.79.- С.95-105.
3. Изучение массивности скелета с помощью метода главньк компо­
нент/ Проблеш совр. биологии: Труды XI.X научной конф. мол.
ученых биол. ф-та МГУ.- Москва, 1988,- C.I3I-I35.- Деп. в
ВИНИТИ 24.08.1988 № 67I0-B88.
4. Проблемы изучения конституциональной значимости признаков,
отражающих развитие костного компонента у человека// Ред.ж.
Биологические науки.- М., 1989.- II. е.- Деп. в ВИНИТИ
7.08.1989 № 5354-В89.
5. Определение массы скелета на'остеологическом и соматологическом материале: проблемы методики и анализ уравнений мно­
жественной регрессии// Ред.ж. Биол. науки.- М., 1990.59 с - Деп. в ВИНИТИ 10.05.1990 № 2490-В90.
6. Изучение конституциональных аспектов массивности скелета с
помощью метода индексов и метода главных компонент/ Пробле­
мы совр. биологии: Труды XXI научной конференции молодых
учёных биол. ф-та МГУ.- Москва, 1990 (в печати).
7. Определение массы скелета на остеологическом и соматологическом материале (в печати).
^г__^