антропометрические исследования что это такое в медицине
Антропометрия
Что такое антропометрия?
Как правильно проводится измерение длины тела человека?
Для измерения длины тела используют ростомер, представляющий собой вертикальную планку с нанесенной на ней сантиметровой шкалой, укрепленную на площадке. По вертикальной планке движется вверх-вниз планшет с горизонтально расположенным козырьком. Пациента ставят на площадку спиной к вертикальной стойке так, чтобы он касался стойки пятками, ягодицами, лопатками и затылком. Голова находится в таком положений, чтобы наружный слуховой проход и глаз были на одном уровне. Планшет опускают на голову. Цифры на шкале у нижнего края планшета указывают длину тела больного.
Как проводится взвешивание?
Взвешивание производят на медицинских весах, правильно установленных и отрегулированных. Для регулировки грузы на верхней и нижней планках коромысла (граммы и килограммы) ставят в нулевое положение, открывают защелку коромысла и с помощью двигающихся на винте балансировочных грузиков балансируют коромысло. Пациент должен становиться на площадку весов при закрытой защелке коромысла.
Как измеряется окружность грудной клетки?
Как измеряется окружность живота?
Как проводится спирометрия?
Для спирометрии используют прибор (спирометр), состоящий из двух 6-7-литровых цилиндров, вставленных один в другой. Наружный цилиндр наполнен водой, а уравновешенный грузом внутренний опрокинут вверх дном. Воздушное пространство внутреннего цилиндра над водой соединено трубкой с наружным воздухом. На эту трубку надевают резиновый шланг со сменяемым стеклянным или пластмассовым наконечником.
Больной совершает глубокий вдох и, зажав нос, выдувает воздух через наконечник трубки в полость внутреннего цилиндра который при этом поднимается. Специальная шкала показывает объем выдохнутого воздуха.
Как осуществляется динамометрия?
Динамометрию проводят с помощью специальных пружинных, ртутных, гидравлических и электрических приборов со шкалой, показывающей силу мышц.
Антропометрические исследования что это такое в медицине
Анатомия человека – классическая фундаментальная наука, не просто изучающая строение организма человека на разных уровнях его структурной организации; она стремится решить вопросы, отражающие единство и разнообразие человека во времени и пространстве в зависимости от многочисленных внешних и внутренних факторов, влияющих на организм и его жизнедеятельность [1, 2]. Одним из мощных детерминантов, определяющих индивидуальность человека, является его конституция [3]. Конституциональное направление сегодня интенсивно развивается в различных сферах как клинической, так и фундаментальной медицины, в том числе и в анатомии человека [4]. Группа ученых Красноярского медицинского университета присоединилась к исследованиям в области конституциональной анатомии в 1988 году. За 30 лет существования научной школы выделилось несколько направлений: это популяционная антропометрия различных возрастно-половых и этнических групп, выявление конституционально-анатомических предикторов заболеваний, а также вариантная анатомия внутренних органов в зависимости от конституционального типа [5, 6].
В настоящее время для оценки конституциональных особенностей организма используются многочисленные подходы, включая современные аппаратные методики [7]. Тем не менее классическая антропометрия остается чрезвычайно информативной и позволяет за короткое время обследовать большие контингенты, что делает ее незаменимой при осуществлении популяционного мониторинга. Антропометрические показатели отражают структурные особенности организма, которые в свою очередь позволяют оценить характер наиболее общих закономерностей индивидуального развития человека на любом этапе онтогенеза.
На сегодняшний день наша собственная база данных антропометрических обследований живых лиц составляет более 30000 человек в возрасте от 4 до 90 лет, обоего пола и различной этнической принадлежности (якуты, хакасы, тувинцы, буряты, таджики). База данных антропометрии трупов и морфометрии кадаверного материала насчитывает более 2000 единиц.
Цель исследования: продемонстрировать возможности использования антропометрического метода в анатомических исследованиях, проводимых на живых людях различного возраста и на кадаверном материале.
Материалы и методы исследования. В данной статье представлены результаты антропометрического исследования, выполненные в КрасГМУ по трем направлениям:
1) лонгитудинальное антропометрическое обследование 487 детей обоего пола в возрасте от 4 до 7 лет;
2) антропометрическое обследование 309 юношей таджикской национальности и 300 русских юношей;
3) антропометрия 60 трупов мужского пола с последующей морфометрией простаты и семенных пузырьков.
Все наши антропометрические исследования проводились по классической методике В.В. Бунака [8]. Данная методика является универсальной для живых людей любого пола и возраста, также может использоваться для антропометрии трупов. Антропометрия выполняется с помощью стандартизированного набора инструментов, изготовленного в ООО «Вереск» (Россия, г. Красноярск).
Методика соматотипирования выбирается исследователем в зависимости от поставленных задач. В настоящей статье представлены результаты, полученные по трем методикам. Соматотипирование детей осуществлялось по индексу Z. Rees и H. Eisenck с выделением астенического, нормостенического и пикнического типов [9]. В отношении взрослого населения применена методика B.H. Heath и J.E.L. Carter [10]. Соматотипирование мужских трупов проводилось по методике В.П. Чтецова с соавт. [11]. Все исследования прошли этическую экспертизу и получили разрешение локального этического комитета КрасГМУ.
Статистическая обработка данных в наших исследованиях всегда начинается с анализа характера распределения изучаемых признаков с помощью одновыборочного критерия Колмогорова–Смирнова. Центральные тенденции и дисперсии количественных признаков оценивались медианой, третьим и первым квартилями LQ–UQ. Значимость межгрупповых различий количественных признаков проводится с использованием непараметрического U-критерия Манна–Уитни, качественных – критерия χ2. Также в работе использован корреляционный анализ.
Результаты исследования и их обсуждение. Как правило, вопросы, касающиеся изучения возрастной соматической изменчивости, решаются с использованием транверзального антропометрического обследования. При таком подходе проводится одномоментная антропометрия мужчин и женщин различных возрастных групп и делается вывод о характере возрастной изменчивости. Однако более точно установить характер временных преобразований телосложения можно лишь при лонгитудинальных исследованиях.
Нами лонгитудинально были изучены возрастные преобразования соматотипов одних и тех же детей первого периода детства на протяжении четырех лет. Активный рост, преобразования компонентного состава тела, изменения пропорций приводят к изменению телосложения детей. За период от четырех до семи лет у 67,8±2,4% девочек и 59,2±2,1% мальчиков соматотип изменился. Можно констатировать, что в указанный временной период отмечается выраженная астенизация телосложения детского организма, которая у девочек инициируется раньше, чем у мальчиков, – к пяти годам, в то время как у мальчиков пик формирования астенического типа приходится на возраст 6–7 лет (рис. 1).
У девочек в 10,7% наблюдений и у мальчиков в 6,8% случаев отмечалось двукратное изменение соматотипа. Все эти дети в четырехлетнем возрасте были отнесены к пикническому типу, в пять и шесть лет их соматотип преобразовался в нормостенический, а к семи годам – в астенический. При этом не было выявлено ни одного случая изменения соматотипа от одного крайнего варианта к другому крайнему, минуя промежуточный.
Рис. 1. Распространенность астенического соматотипа у детей 4–7 лет
Соответственно астенизации уменьшается доля пикнического соматотипа. В задачи исследования не входило изучение глубинных причин изменчивости телосложения в сторону астенизации. Однако анализ литературы свидетельствует, что астенизация является проявлением процессов ретардации физического развития, а сама ретардация рассматривается как одна из форм адаптации организма к ухудшению качества жизни.
В настоящее время на базе кафедры анатомии и гистологии человека проводятся исследования, посвященные конституциональным особенностям организма иностранных студентов, на примере уроженцев Таджикистана. Расчет баллов эндо-, мезо- и эктоморфии, необходимый для последующего соматотипирования, показал, что у юношей таджикской национальности эндоморфный компонент преобладает. Средний балл эндоморфии составил 2,9 [2,8–3,1]. Русские юноши характеризуются преобладанием компонента эктоморфии, баллы которой составили в среднем 3,2 [3,0–3,4]. Как у таджиков, так и у русских минимальными баллами была представлена мезоморфия (рис. 2). Разное сочетание баллов телосложения в зависимости от этнической принадлежности обусловливает различия частотного распределения соматотипов у таджиков и русских. Среди таджиков самыми распространенными соматотипами являются центральный (16,5±2,8%) и мезоэндоморфный (14,9±2,7%), у русских – эндоэктоморфный – в 21,0±2,8% наблюдений.
Рис. 2. Баллы экто-, мезо- и эндоморфии у юношей в зависимости от этнической принадлежности
Большим блоком исследований, проводимых на кафедре анатомии и гистологии человека КрасГМУ, является изучение различных анатомических аспектов с использованием кадаверного материала. При соматотипировании трупов исследователь сталкивается с рядом сложностей. В частности, если в качестве базовой методики выбрана типология В.П. Чтецова, то препятствием становится невозможность оценить показатели мышечной силы. В этой связи нами разработана методика опосредованной оценки функционального состояния мышечной системы мужского организма юношеского и первого зрелого возраста.
При анализе базы данных антропометрических показателей 1340 живых мужчин данных возрастных групп выявлена сильная корреляция (r=0,876–0,894) показателей кистевой и становой динамометрии с величиной абсолютной мышечной массы. При разделении группы по центильным интервалам были рассчитаны косвенные значения динамометрии правой кисти, динамометрии левой кисти и становой силы для каждого интервала значений абсолютной мышечной массы. На основании полученных данных составлены таблицы, позволяющие быстро определить значение параметров, непосредственное измерение которых на кадаверном материале невозможно (табл. 1).
Определение показателей динамометрии и становой силы у юношей по значению абсолютной массы мышечной ткани
АНТРОПОМЕТРИЯ
Антропометрия (греческий anthröpos человек + metreö измерять; синоним соматометрия) — совокупность методов и приемов измерений морфологических особенностей человеческого тела. Антропометрическое обследование человека подразделяется на собственно антропометрию, изучающую измерительные признаки, и антропоскопию (синоним соматоскопия), связанную с оценкой в баллах степени выраженности описательных признаков — вторичных половых, расовых, конституционально-диагностических и др.
Антропометрия используется в судебной медицине для экспертизы возраста человека, в акушерстве — при определении размеров таза женщин и степени доношенности новорожденных, в педиатрии и гигиене воспитания — при наблюдениях за ростом и развитием детей и подростков. Раздел антропометрии, посвященный измерению костей, получил наименование остеометрии, черепа — краниометрии (см.).
Наиболее раннее применение антропометрия нашла при оценке годности к военной службе. В России измерения тела использовались в этих целях начиная с середины 19 века. Одна из первых инструкций по антропометрии была разработана в 1883 году но инициативе А. П. Богданова. Дальнейшее развитие антропометрии связано с именами Мартина (R. Martin), Грдлички (A. Hrdlifcka) и В. В. Бунака.
Антропометрическая техника
В школьной, профессиональной и военной антропометрии наиболее часто используются следующие антропометрические размеры: длина тела стоя и сидя, ширина плеч, вес тела и окружность грудной клетки. Результаты измерения сопоставляются с нормативами, разработанными для населения данного возраста, пола и этно-территориальной принадлежности. С учетом явления акцелерации (см.) срок годности нормативов не должен превышать 5—10 лет.
Измерение длины тела деревянным ростомером (рис. 2) производится так, чтобы обследуемый касался вертикальной планки прибора пятками, ягодицами и спиной. Голова — в положении глазнично-ушной горизонтали. Волосы на голове раздвинуты, подвижная планка касается кожи в верхушечной точке. При измерении металлическим ростомером Мартина (рис. 3) измеряющий и его помощник, записывающий результаты измерения, должны следить за вертикальным положением инструмента.
Измеряющий становится справа от измеряемого, располагая ростомер в срединной плоскости. Передвижная линейка ростомера должна вначале находиться выше темени, затем она опускается до соприкосновения с теменем. Длина тела, измеренная деревянным ростомером, в среднем на 2 см больше. Длина тела сидя измеряется также ростомером (рис. 4). Последний снабжен для этой цели откидным сиденьем на высоте 40 см от пола. Обследуемый садится на сиденье ростомера так, чтобы ягодицы и межлопаточный промежуток касались вертикальной стойки. Ноги сдвинуты и согнуты в коленях, голова — в положении глазнично-ушной горизонтали.
Некоторые авторы определение продольных размеров тела рекомендуют производить в положении лежа. Это предпочтительнее у детей до 1,5 лет и больных, то есть при затруднениях или невозможности длительного сохранения измеряемым вертикального положения. Положение лежа единственно доступное при измерениях на трупах. Для измерений при горизонтальном положении тела предложен горизонтальный станковый антропометр (рис. 5). Результаты измерений длины тела при вертикальном и горизонтальном его положениях неодинаковы. Длина тела подростков в положении лежа больше, чем в положении стоя, в среднем на 1 см.
Ширина плеч измеряется большим толстотным циркулем как расстояние между акромиальными точками. В акушерской практике при постановке женщин на учет по беременности и поступлении их на роды в медицинское учреждение подлежат обязательному измерению наружные размеры таза (см. Акушерское исследование). Рентгенографическое исследование делает возможным определение внутренних размеров таза.
Обхватные размеры тела определяют полотняной (реже металлической) лентой с сантиметровыми делениями. Полотняные ленты при длительных измерениях растягиваются и подлежат замене новыми. Для измерения окружности грудной клетки лента накладывается сзади под нижними углами лопаток, спереди у мужчин — по нижней полуокружности соска, у женщин — по хрящам IV пары ребер над грудными железами. Измерения производят при максимальном вдохе, выдохе и в паузе. Вычитая из первого размера второй, получают экскурсию грудной клетки.
В педиатрической практике нередко измеряется окружность головы. Лента накладывается по наибольшему периметру последней. При измерении новорожденных наряду с окружностью головы и груди определяется окружность живота.
Обхватные размеры конечностей характеризуют развитие мышечной системы (обхват плеча на уровне наибольшего вздутия двуглавой мышцы при сокращении и расслаблении последней) или подкожное жироотложение (обхват бедра в верхней трети).
Показатель, суммирующий развитие скелета и мягких тканей тела,— вес тела (см.). Последний определяется при взвешивании на весах рычажной системы (медицинских). В экспедиционных условиях могут быть использованы весы напольного типа (ВН-130), хотя точность измерения при этом снижается.
Измерения угловых размеров тела производятся гониометром, одна из наиболее совершенных конструкций которого предложена В. А. Гамбурцевым (см. Гониометрия).
Применение скользящего циркуля при измерении подкожножировых складок затрудняется произвольностью давления его ножек (ошибка в определении толщины складки на 1 мм влечет за собой ошибку в 1 —2 кг от общего количества жира в теле, рассчитанного по измерениям складок в нескольких местах).
Общее содержание жира может быть определено по удельному весу (плотности) тела, то есть отношению веса тела к его объему. Определение последнего производится при сравнении веса человека в воздухе и в погруженном в воду состоянии или прямой регистрацией объема тела в специально приспособленном баке с водой — волюминометре (Г. К. Ступин). Существуют также методы измерения объема тела путем гелиевого разведения или замещения воздуха. Первый основан на введении определенного количества гелия в замкнутом пространстве (содержащем человека) и изменении концентрации газа в результате жизнедеятельности человека. Оценка объема тела вторым способом производится путем снижения барометрического давления в экспериментальной камере. Точность обоих методов высока: коэффициенты корреляции значений, рассчитанных для объема тела тем и другим методами, достигают 0,99 [Хикс (V. M. Hix) и сотрудниками, 1964].
Наряду с эмпирическими методами существуют и теоретические способы оценки удельного веса тела (d) по данным жирового (D), мышечного (M) и костного (О) компонентов тела: d= 1,0755 — 0,00191×D + 0,00055×M — 0,00189×О (П. Н. Башкиров, 1962).
Однако чаще проводится обратная операция: значения удельного веса тела кладутся в основу определения жирового компонента и «обезжиренной (тощей) массы» тела. В медицинской практике фракционирование веса тела полезно при наблюдениях над людьми в состоянии ожирения или истощения.
Важным для медицины понятием служит «нормальный», или «оптимальный», вес тела, наиболее благоприятствующий жизнедеятельности и сохранению здоровья организма. Способы определения нормального веса тела различны: начиная от широко распространенного, но лишенного научного обоснования индекса Брока (вес в кг = длине тела в см — 100) и кончая расчетами веса тела по формулам, напр. [Кренье (Е. Crenier), 1966] :
вес тела мужчины = 0,84561×Χ1 + 0,46943×Х2 + 1,14403×Χ3 + 0,39348×Х4 — 109,49746;
вес тела женщины= 0,94513×Χ1 + 0,29643×Х2 + 2,51735×Х3 + 0,4029×Х4 — 80,823553,
где Х1 — периметр «тощей массы» бедра, Х2 — длина тела, Х3 — периметр «тощей массы» плеча, Х4 — плечевой диаметр (все в см).
В медицинской практике определение нормального веса тела производят по номограммам, разработанным для отдельных возрастно-половых групп, с учетом длины тела и окружности грудной клетки. При этом для взрослых может быть применен принцип «омоложения» веса тела, предложенный Д. А. Ждановым и заключающийся в использовании номограмм, разработанных для людей более молодого возраста.
Площадь поверхности тела определяется эмпирически или теоретически по данным антропометрии. В первом случае применяется стереофотограммометрическая техника и составляются контурные карты поверхности тела, используемые при расчетах (применение ЭВМ может упростить последние и повысить их точность). При ином способе оценки на поверхность тела наносится пленка из синтетического материала. С этой целью Фейри и Кауэн (R. Ν. Fairey, R. J. Cowan, 1967) рекомендуют силастик 383. Оба рассмотренных выше метода могут быть применены только в лабораторных исследованиях. При обследовании населения в экспедиционных условиях площадь поверхности тела определяется по формулам, начало к-рым было положено Дюбуа (E. F. Du Bois):
Расчеты упрощаются применением номограмм (рис. 7), где исходными данными площади поверхности служат длина и вес тела [Бенерджи и Сен, 1957; Сендрой и Коллисон (J. Sendroy, H. Collison), 1960; Л. К. Щекочихина, 1964].
Большие возможности для антропометрии открывает применение фотографического метода, в первую очередь стереофотограммометрии, что позволяет проводить измерения некоторых размеров тела непосредственно на фотографиях.
Антропоскопическая техника
Признаки описательного характера обычно оценивают баллами, схематически характеризующими степень выраженности признака. Это относится к состоянию вторичных половых признаков, особенностям осанки, форме груди и живота, форме ног, развитию мышечной и жировой ткани, старческим и патологическим изменениям организма и др. Существует тенденция максимального использования измерительной техники там, где прежде преобладал описательный подход. Так, для измерения объема грудной железы был применен маммометр-колокол из мягкой синтетической пленки, соединенной с устройствами: выкачивающим воздух и измерительным. При откачивании воздуха пленка плотно облегает железу, а измерительное устройство фиксирует объем последней. Полученные в результате антропометрического и антропоскопического исследования данные подвергаются обработке методами вариационной статистики (см.).
Значение антропометрии далеко выходит за рамки, очерченные гигиенистами, педиатрами и акушерами. Клиническая антропометрия включает не только умение произвести измерения тела, но и искусство осмыслить их результаты с позиций клинической медицины. При этом данные антропометрии становятся необходимыми врачу при постановке диагноза, выборе метода лечения и повседневном контроле за состоянием больного.
Антропометрия как метод судебно-медицинской экспертизы
Антропометрия как метод судебно-медицинской экспертизы применяется при освидетельствовании живых лиц, исследовании трупов и соответствующих вещественных доказательств. Антропометрия используется при необходимости (по измерительным и описательным показателям, в совокупности с данными других методов) установления судебно-медицинским экспертом физического развития субъекта: роста, возраста, пола, состояния половой зрелости, расовой принадлежности, а также при освидетельствовании детей, подростков, юношей, девушек, лиц призывного и пенсионного возраста, что чаще всего проводится в связи с утратой личных документов, вступлением в брак, квалификацией ответственности несовершеннолетних правонарушителей (ст. 10 УК РСФСР, 392 УПК РСФСР) и идентификацией личности.
Применение результатов антропологического обследования, в сочетании с данными других экспертных исследований, при вскрытиях трупов плодов и новорожденных младенцев служит основанием для решения вопросов о зрелости, доношенности или недоношенности плода.
Действующими «Правилами судебно-медицинского исследования трупов» предусмотрена обязательность измерения роста (длины трупа), а при вскрытиях трупов неизвестных лиц, кроме того, измерения продольного диаметра головы, наибольшего поперечного ее диаметра, наибольших окружностей головы, шеи, груди, живота и длины ступней (см. Вскрытие, судебно-медицинское).
Особое значение приобретает метод антропометрии при экспертизе частей расчлененных трупов, скелетов, отдельных костей и их фрагментов. При экспертизе этих вещественных доказательств посредством измерительных и описательных приемов устанавливаются общие признаки, характеризующие половую и возрастную принадлежность, рост человека, к скелету которого относились объекты исследования и т. д.; кроме того, обращается внимание на наличие врожденных аномалий, патологических изменений, следов перенесенных травм и т. д. Все это в совокупности служит материалами для идентификации личности. В решении вопроса идентификации личности, если на экспертизу представлен череп с сохранившимся лицевым скелетом, существенное значение может иметь сопоставление анатомических показателей методом фотосовмещения (см. Идентификация личности).
Библиография: Брейтман М. Я. Таблицы для клинической антропометрии, Л., 1926; Бунак В. В. Антропометрия, М., 1941; Гримм Г. Основы конституциональной биологии и антропометрии, пер. с нем., М., 1967, библиогр.; Чтецов В. П. Вариации подкожного жира, Вопр. ант-ропол., № 30, с. 38, 1968, библиогр.; Щекочихинa Л. К. Материалы к изучению площадей поверхностей отдельных частей тела человека, там же, № 18, с. 80, 1964, библиогр.; Booth R. A. D., Goddard В. А. а. Psiton A. Measurement of fat thickness in man, Brit. J. Nutr., v. 20, p. 719, 1966; Fairey R. N. a. Cowan R. J. Anew method for measuring skin surface areas, Canad. J. Surg., v. 10, p. 371, 1967, bibliogr.; Hix V. M., Pearson A. M. a. Reineke E. P. Specific gravity of human subjects by air displacement and helium dilution, J. appl. Physiol., v. 19, p. 955, 1964; Pierson W. R. The estimation of body surface area by mono-photogrammetry, Amer. J. phys. Anthropol., v. 20, p. 399, 1962, bibliogr.
Антропометрия как метод судебно-медицинской экспертизы — Кушаков Т. К. Судебно-медицинское пособие по определению возраста в предпубертатном и пубертатном периодах жизни человека (13—20 лет), Ташкент, 1971; Неклюдов Ю. А. О возможности определения половой принадлежности концевых фаланг кисти, Суд.-мед. экспертиза, № 3, с. 30, 1967; Пашкова В. И. Очерки судебно-медицинской остеологии, М., 1963; Силин Г. Н. и др. Применение комплексного антропометрического и рентгенологического исследований при определении возраста в судебно-медицинской практике, Сб. науч. работ врачей Кабардино-Балкарии, в. 2, с. 293, Нальчик, 1968, библиогр.; Fazekas I. G. u. Kösa F. Bestimmung der Körperlänge und des Lebensalters menschlicher Fetten auf Grund der ersten Hand- und ersten Fusswurzelknoc-henmasse, sowie der Grösse des Atlas und des Epistropheus-Wirbelbogens, Dtsch. Z. ges. gerichtl. Med., Bd 61, S. 29, 1967, Bibliogr.; Krogman W. M. The human skeleton in forensic medicine, Springfield, 1962.
Б. А. Никитюк; В. И. Пашкова (суд.).