Биологический возраст и способы его оценки

Одним из актуальных вопросов, привлекающих в последнее время внимание представителей многих научно-практических дисциплин (спортивной медицины, возрастной физиологии, педагогики и т.д.), является соотношение между паспортным (хронологическим, календарным) и биологическим возрастом детей и подростков. Понятие биологического возраста (БВ) обязано своим возникновением необходимости свести в единую систему обилие данных об индивидуальных особенностях протекания онтогенеза в периодах, соответствующих единому паспортному возрасту.

Определение термина «биологический возраст» до сих пор не сформулировано окончательно. В.Г. Властовским предложена трактовка, согласно которой биологический возраст – 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»

До настоящего времени для различных практических целей группируют детей, подростков, взрослых по принципу хронологического возраста. При этом индивидуумы одного паспортного возраста могут находиться на различных этапах анатомо-физиологического развития, что зависит как от наследственности, так и от факторов внешней среды. По этой причине хронологическая группа оказывается разнородной. Биологический и паспортный возраст совпадают примерно в 50-60% случаев, но у 40% существуют различия – одни опережают своих сверстников, другие от них отстают.

Основным и наиболее существенным свойством биологического возраста является его измеряемость.

Критериями биологического возраста могут быть морфологические, функциональные (физиологические) и биохимические показатели, диагностическая ценность которых меняется в зависимости от этапов онтогенеза.

При проведении спортивно-медицинских обследований детей и подростков для диагностики биологического возраста используются в качестве индикаторов такие морфологические показатели, как:

- зубная зрелость,

- костная (скелетная) зрелость,

- половая зрелость,

- морфологическая зрелость.

Определение биологического возраста по степени зубной зрелости.

Выпадение молочных и появление постоянных зубов имеет определенную закономерность и, как показали ряд авторов, отражает индивидуальные темпы роста и формирования организма. Однако хронологические рамки этого критерия имеют максимум в 13-14 лет (до появления признаков полового созревания).

Зубная зрелость обычно определяется путем подсчета числа прорезавшихся зубов и сопоставления его с существующими стандартами.

Зубная система современного человека имеет 2 смены: молочную и постоянную (дифиодонтизм) и носит гетеродонтный характер (деление на функциональные группы: резцы (I), клыки (С), премоляры (P) и моляры (M)).

Зубная формула молочных зубов:

I2|2, c1|1, m2|2

Зубная формула постоянных зубов:

I2|2, C1|1, P2|2, M3|3

Молочные зубы прорезываются у детей с 6 мес до 3-х лет, постоянные – в среднем от 6 до 13 лет (за исключением третьих моляров) (рис.20).

Рис.20 Сроки прорезывания и выпадения зубов у человека

Определение биологического возраста по степени скелетной зрелости.

Костную зрелость определяют рентгенологически по стадиям оссификации скелета: костей пястья, запястья и дистальных эпифизов костей предплечья, при этом учитываются:

1. Число точек окостенения,

2. Время и последовательность их проявления,

3. Сроки наступления синостозов.

Практические исследования показали, что сроки окостенения хорошо отражают процессы акселерации и ретардации развития. Применение этого метода оценки ограничено для детей дошкольного возраста, во-первых, из-за приобретения специального оборудования, во-вторых, из-за отрицательного влияния рентгеновских лучей на организм ребенка, а, в-третьих, этот метод требует высоких профессиональных знаний.

Определение биологического возраста по степени развития вторичных половых признаков.

Биологический возраст широко определяется по степени развития вторичных половых признаков, поскольку это наиболее доступная оценка при массовых обследованиях.Из большого числа схем, предложенных для оценки биологического возраста, наиболее широко распространены схемы W, Zeller, I.Tanner, В.В. Бунака. В работах отечественных авторов для определния БВ широко используется схема, описанная В.Г. Штефко, А.Д. Островским, В.В. Бунаком и др. Эта схема основана на определении стадий развития волос в подмышечной впадине (Ax – axillaries), на лобке (P – pubis), развития грудных желез (Mа – mammae), а также возраста наступления первой менструации (Me – mensis), пубертатного набухания сосков (С) и перелома голоса (Г). Одни из указанных признаков являются характерными и для мальчиков, и для девочек (Р и Ах), другие – только для мальчиков (С и Г), а третьи – только для девочек (Ма и Ме).

Степень развития вторичных половых признаков выражают в баллах. Различают несколько стадий развития каждого признака, оценка которых производится по схеме В.Г. Штефко и А.Д. Островским (1929) (табл.3).

Таким образом, формирование молочных желез у девочек характеризуется пятью стадиями (0-4), развитие волос на лобке и в подмышечной впадине – четырьмя стадиями (0-3), набухание сосков и перелом голоса у мальчиков – тремя стадиями (0-2).

Таблица 3

Схема оценки развития вторичных половых признаков

Результаты обследования записывают в виде «половой формулы», в которой у основания символа отмечается стадия развития признака.

Пример: Ма₃ Ме(15 лет 4 мес)

БВ

Ах₂ Р_2-3 7-8 баллов

По I. Schwidetzky (1950), каждой стадии развития признака соответствует определенное число баллов, например:

Сумма полученных очков, деленная на число изучаемых признаков, является показателем общей степени полового развития каждого индивидуума в виде числа от 0 до 12. Степень биологического развития необходимо оценивать, учитывая паспортный возраст индивида.

Индивиды 16 лет относятся к акселерантам, если степень их биологического развития 10-12 баллов; если их развитие оценивается числом от 6 до 10, оно считается средним; если меньше 6 – отстающим.

Вторичные половые признаки появляются в определенной последовательности, которая более четко выражена у женского пола.

Определение БВ подростков по степени развития половых признаков может служить надежным критерием для правильной оценки их развития, но эти показатели могут быть использованы только в период полового созревания.

Биологический возраст (при всей его информативности и полезности при формировании групп для занятий) не дает возможности прогнозировать темпы развития ребенка. БВ – это качественная характеристика состояния ребенка на момент обследования.

С целью прогнозирования развития ребенка в 1979 г. была предложена оценка «варианта развития» (ВР) по изменениям признаков соматического развития за 6 мес или по изменениям состояния индикаторов БВ. В 1985 г. Р.Н. Дороховым была предложена информативная метрическая формула для оценки ВР. Выделяются 3 варианта развития: укороченный - «А», обычный - «В» и растянутый - «С». Каждый вариант развития имеет возрастную характеристику.

Для определения ВР предложена метрическая формула, с помощью которой рассчитывается индекс зрелости:

Мт [(Опв х 0,5 Др) + (Обв х 0,5 Днк)]

ИЗ = ------------------------------------------------------,

Дт [(Оп + От) х 0,5 Дтул]

где ИЗ – индекс зрелости, Мт – масса тела, Опв – окружность плеча на уровне прикрепления дельтовидной мышцы, Др – длина руки; Обв – окружность бедра на уровне ягодичной складки, Днк – длина нижней конечности, Дт – длина тела, Оп – обхват плеча по максимуму дельтовидной мышцы, От – обхват таза по максимуму ягодиц, Дтул – длина туловища от яремной вырезки до лобкового симфиза.

По величине индекса зрелости судят о варианте развития. Показатели от 0,7 до 1,0 – высокие – говорят о развитии по ВР «А», от 0,3 до 0,56 – по ВР «В», от 0,1 до 0,43 по ВР «С».

Данные полученные с использование этого метода позволяют объективно строить тренировочный процесс.

Глава 3. Акселерация

В настоящее время во многих видах спорта проводится большее количество тренировок, а на соревнованиях различного масштаба (чемпионаты города, области, страны, Европы, Мира, Олимпийских игр) по спортивной гимнастике, фигурному катанию, плаванию и др. чаще выступают дети, не достигшие совершеннолетия. В основе этого явления лежит не только постоянное совершенствование тренировочного процесса, но и феномен «эпохального сдвига». Одним из проявления данного феномена является ускорение процесса роста и развития, ускорение формирования двигательных качеств, более ранние сроки морфофункционального созревания современных детей и подростков.

Отмеченное за последние 100-150 лет ускорение соматического и физиологического созревания детей и подростков получило название акселерации (от лат. “acceleratio - ускорение”). Этот термин был введен в литературу Е.В. Кохом в 1935 г.

За рубежом используется термин secular trend – «вековая тенденция», которым обозначают не только свойственное современности ускорение морфофункциональных изменений человека в период роста (предефинитивный период), но и изменения в развитии взрослых людей (постдефинитивный период) за те же 100-150 лет (удлинение репродуктивного периода, сохранение работоспособности в пожилом возрасте, увеличение средней продолжительности жизни).

В антропологии существует термин «эпохальный сдвиг», к которому относятся прослеживаемые на протяжении тысячелетий и столетий изменения размеров головного мозга, формы черепа и массивности скелета, а также колебания длины тела, изменения продолжительности жизни.

В настоящее время термином «акселерация роста» обозначают:

1). Ускорение ростовых процессов.

2). Более раннее половое созревание.

3). Достижение к периоду зрелости больших размеров тела у представителей одновозрастной популяции по сравнению со сверстниками предыдущего поколения.

Существует несколько классификаций акселерации. Отечественные исследователи В.Г. Властовский и С.М. Громбах (1976) выделяют акселерация вертикальную (эпохальную по сравнению с предыдущем поколением) и горизонтальную, индивидуальную (внутри одного поколения).

F. Steinwachs выделяет такие варианты индивидуального развития, как акселерация, ретардация (замедление), синхрония и асинхрония.

Акселерацию выявляют при сопоставлении данных о развитии современных людей с аналогичными материалами, относящимися к различным периодам времени. При этом нужно учитывать, какими способами и инструментами определяли размеры тела в прошлом, и какими они определяются сейчас, при сопоставлении данных необходимо также учитывать социально-экономическое положение людей и их этническую принадлежность.

Многочисленные данные свидетельствуют об акселерации детей в грудном возрасте. Вес ребенка, зафиксированный при рождении, удваивается в настоящее время к 4 мес., вместо 6 мес. как в довоенные годы. Длина тела детей при рождении увеличилась в среднем на 0,5-1 см, а вес на 100-300 г. Отмечено более раннее выравнивание обхватов груди и живота. В начале ХХ в. оно наблюдалось в конце 1-го года жизни, в 1937 г. – на 6-м месяце, в 1949 г. – на 5-м месяце, в настоящее время – между 2-3 месяцами жизни. Современные дети стали на 5 см длиннее и на 1,5-2 кг тяжелее довоенных.

За последние 100 лет у детей дошкольного возраста длина тела увеличилась на 10-12 см. Раньше прорезываются постоянные зубы: первые моляры и средние резцы появляются в среднем на год раньше.

Особенно высокий темп акселерации роста наблюдался в те же периоды у детей школьного возраста. У них отмечено увеличение роста на 10-15 см, сопровождающееся перестройкой телосложения детей и подростков. Дети и подростки стали относительно более узкогрудыми и имеют относительно более длинные голени, по сравнению с практически не изменившейся длиной бедра. Следует отметить, что у детей и подростков доминирует ускорение сроков роста, а абсолютное увеличение размеров тела взрослых выражено в меньшей степени.

В результате сокращения ростового периода, происходящие в нем процессы, идут более интенсивно, чем раньше, особенно в дошкольном возрасте и периоде полового созревания. Наступление сроков полового созревания у подростков ускорилось примерно на 2 года. В начале прошлого века в развитых европейских странах возраст менархе (первое менструальное кровотечение) соответствовал 16,5-17,5 годам, то теперь он снизился в среднем до 12,5-13 лет. Средний возраст спермархе (появление сперматозоидов в первой порции утренней мочи) снизился с 13 до 11 лет.

Целый ряд данных свидетельствует не только о морфологической акселерации, но и об ускорении развития физиологических и двигательных функций.

Эпохальный сдвиг затрагивает и другие этапы жизни людей. Например, длина тела взрослых людей также увеличилась, хотя и в меньшей степени, чем у детей и подростков. В возрасте 20-25 лет длина тела мужчин стала больше на 8 см. В конце прошлого века мужчины росли примерно до 26 лет, перед 2-й Мировой войной – до 21 года, в настоящее время юноши достигают окончательного роста в 18-19 лет, а девушки – в среднем в 16-17 лет. Статистические данные по результатам массовых обследований в разных странах показали, что, несмотря на более раннее развитие организма, старость сейчас наступает позже, чем в XIX в., дольше сохраняется работоспособность, увеличилась фактическая продолжительность жизни.

Существует много гипотез о причинах акселерации и эпохального сдвига. Причины можно разбить на 2 группы: экзогенные и эндогенные, связанные с изменением наследственности.

1. Большинство авторов не без оснований связывают акселерацию с коренным улучшением условий жизни: повышением материального и культурного уровня, улучшением питания, успехами медицины. Уровень питания действительно сильно влияет на соматическое развитие, именно поэтому во время войн у детей и подростков наблюдалось сильное снижение средних размеров тела, замедление полового созревания. Также была выдвинута гелиогенная теория, согласно которой акселерация идет за счет стимулирующего действия витамина Д, который образуется в коже человека под влиянием УФ-лучей. Хотя в качестве противоречия этой теории следует выдвинуть факты более позднего созревания сельских подростков, по сравнению с городскими, несмотря на значительно большие дозы УФ, а у горных народов не отмечено ускорения созревания по сравнению с жителями равнин. Другие многочисленные попытки объяснить акселерацию изменением климатических условий, влиянием радиоволн (хотя акселерация началась задолго до строительства радиостанций), радиации (хотя акселерация началась намного раньше использования атомной энергии), условиями жизни в больших городах не объясняют основных ее причин и различия акселерации по социальным слоям.

2. Ряд авторов пытается найти причину акселерации в факторах наследственности. В этих гипотезах акцентируется внимание на увеличение числа браков между людьми из отдаленных местностей, благодаря чему может возникать явление, сходное с гетерозисом у растений и животных.

В целом ни одна из гипотез не может целиком удовлетворительно объяснить феномен акселерации. Скорее всего, причины акселерации лежат в самом образе жизни, влиянии всей совокупности факторов.

Каковы пределы увеличения размеров тела человека и ускорения полового созревания? Эти изменения не бесконечны, хотя в большинстве стран акселерация пока продолжается.

Акселерация не имеет отношения к видовой биологической эволюции человека. Ее проявления не следует рассматривать как что-то исключительное в соматическом развитии человека современного типа.

Глава 4. Конституция человека

Конституция – это интегральная характеристика человеческой индивидуальности, биологический паспорт личности. Она характеризуется четырьмя особенностями:

1. Устойчивостью.

2. Сочетанием с определенным состоянием реактивности организма.

3. Ассоциативностью с темпами онтогенеза.

4. Связанностью с характером процессов жизнедеятельности.

Конституцию в настоящее время представляют в виде трех вписанных друг в друга окружностей. Центральный круг (ядро) – общая конституция, или генотип конституции. Внутреннее кольцо (скорлупа) – частные конституции, или фенотип конституции. Наружное кольцо – конституционально-зависимые фенотипические признаки. Общая и частная конституции включают в свой состав то, что удовлетворяет вышеперечисленным критериям. Однако конституционально-зависимые признаки могут и не удовлетворять каким-либо из названных критериев. Поэтому в настоящее время перспективно рассматривать конституцию как комплекс генетических и фенотипических маркеров, которые способны выявить состояние реактивности организма и темп индивидуального развития.