CC BY
84
МАКРО- И МИКРОМОРФОЛОГИЯ
УДК 611.717.8+616-073.757.7 Оригинальная статья
билатеральная изменчивость рентгеноостеометрических показателей пястных костей кисти человека
А.С. Ермоленко — ГОУ ВПО Ульяновский государственный университет, аспирант кафедры анатомии человека; М.А. Ряховский — ГОУ ВПО Ульяновский государственный университет, аспирант кафедры анатомии человека; Р.М. Хайруллин — ГОУ ВПО Ульяновский государственный университет, заведующий кафедрой анатомии человека, профессор, доктор медицинских наук.
BILATERAL VARIABILITY OF X-RAY OSTEOMETRIC PARAMETERS OF HUMAN METACARPAL BONES
A.S. Ermolenko — Ulyanovsk State University, Department of Human Anatomy, Post-graduate; M. А. Ryakhovskiy — Ulyanovsk State University, Department of Human Anatomy, Post-graduate; R.M. Khayrullin — Ulyanovsk State University, Head of Department of Human Anatomy, Professor, Doctor of Medical Science.
Дата поступления — 16.06.09 г. Дата принятия в печать — 26.06.09 г
А.С. Ермоленко, М.А. Ряховский, Р.М. Хайруллин. Билатеральная изменчивость рентгеноостеометрических показателей пястных костей кисти человека. Саратовский научно-медицинский журнал, 2009, том 5, № 3, с. 313-315.
Исследованы рентгенограммы кистей взрослых мужчин зрелого возраста. Измерены параметры длины и ширины пястных костей на левой и правой кисти. Установлено смещение максимумов и минимумов билатеральной асимметрии на II и V лучи кисти. Полученные данные обсуждаются с позиции флуктуирующей асимметрии, как индикатора нестабильности морфогенеза, который детерминирован гомеозисными генами, определяющими архитектуру кисти у млекопитающих.
Ключевые слова: билатеральная асимметрия, флуктуирующая асимметрия, кисть, рентгеноостеометрия.
A.S. Ermolenko, M. А. Ryakhovskiy, R.M. Khayrullin. Bilateral Variability of X-Ray Osteometric Parameters Of Human Metacarpal Bones. Saratov Journal of Medical Scientific Research, 2009, vol. 5, № 3, p. 313-315.
Hand roentgenograms of men of mature age have been investigated. Parameters of metacarpal bones length and width of left and right hands have been measured. Displacement of maximal and minimal bilateral asymmetry on II and
V rays of hand has been established. The obtained data have been considered from the point of view of fluctuating asymmetry, as an indicator of instability of morphogenesis which has been determined by HOX-genes defining structure of hand in mammals.
Key words: bilateral asymmetry, fluctuating asymmetry, hand, x-ray osteometry.
Исследование закономерностей морфологической изменчивости дистальных сегментов конечностей является одним из аспектов фундаментальной проблемы биологии развития — проблемы морфогенеза конечностей и, в частности, дистальных сегментов верхних конечностей — кисти. Морфологическим субстратом столь высоко функционального сегмента опорно-двигательного аппарата человека, несомненно, является её костно-суставной аппарат, развитие, рост и дифференцировка которого опосредована активностью НоХ-генов, контролирующих общий план строения и сегментации тела [1,2]. Однако морфологическая гетерогенность структур скелета кисти может в равной мере иметь не только генетическую, но и морфогенетическую природу [3,4,5,6]. Наиболее простым и доступным для широкого использования способом общей оценки морфогенеза является определение величины флуктуирующей асимметрии (ФА) билатеральных морфологических признаков [7,8,9]. Она представляет собой значение отклонений от строгой симметрии билатеральных признаков, величина которого может быть использована для оценки несовершенства и дизрегуляции онтогенетических процессов и проявляется в незначительных и ненаправленных различиях между ними в пределах нормы реакции организма [3,10, 11]. Особенностью
Ответственный автор — Ермоленко Александр Сергеевич 432045 г. Ульяновск, ул. Промышленная, д. 22, кв. 51,
Тел. (8422)617710.
E-mail: [email protected]
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 08-04-99059).
такого способа оценки морфогенеза является то, что в этом случае анализируется особая форма изменчивости, которая проявляется незначительными и случайными (ненаправленными) отклонениями от строгой билатеральной симметрии биообъектов [7]. Актуальность таких исследований обусловлена возможностью получить реальный морфологический материал, объясняющий общие принципы морфогенеза и архитектуры кисти в рамках известных на сегодня генетических механизмов, детерминирующих её развитие [1,14]. Несмотря на успех связанный с раскрытием генетической составляющей морфологического процесса, до конца нерешёнными остаются задачи, связанные с билатеральной организацией скелета кисти и, в частности, пястных костей.
Целью исследования явилось изучение билатеральной организации изменчивости рентгеноостеометрических показателей пястных костей кисти у лиц мужского пола зрелого возраста.
Материалы и методы. Объектом исследования явились рентгенограммы левой и правой кисти 90 мужчин зрелого возраста, выполненные в прямой проекции. Средний возраст мужчин составил 42,4±2,7 (М±т) года. Весь исследованный контингент постоянно проживает в городской местности. Рентгенография кисти выполнялась по показаниям, не имеюших взаимосвязи с заболеваниями или деформациями костно-суставного аппарата на базе Ульяновского областного центра профессиональной патологии по методу Д.Г. Рохлина [15]. Рентгенограмметрия проводились калиброванным штангенциркулем (Д=0,01
314
макро- и микроморфология
см). Использованные нами рентгеноанатомические показатели пястных костей кисти являются аналогами соответствующих показателей прямой остеометрии, принятых в антропологии [16]. Это параметры длины пястных костей — костная длина (КД) и суставная длина (СД), параметры ширины проксимальных эпифизов (ШПЭ) и дистальных (ШДЭ), ширины диафизов (ШД), ширины костно-мозговых каналов (ШКМК) пястных костей кисти. Оценка величины ФА проводилась по формулам A.R. Palmer и С. Strobeck [9] в собственной модификации [17].
Результаты исследования. В структуре билатеральных различий по показателям длины преобладает доля лиц с асимметрией (94%), а доля лиц с прямой асимметрией над обратной: 61% и 33% соответственно. Общая доля асимметрии смещена в поперечной оси кисти в ульнарном направлении (рис. 1).
Лучи кисти N КД N СД
i 70 0,91±0,065 72 0,99±0,15
ii 72 1,01±0,069 73 1,08±0,086
iii 75 0,95±0,075 75 0,89±0,084
iV 77 0,9±0,071 71 1,04±0,094
V 72 1,01±0,099 78 2,19±0,14
Исследование структуры латерализации показателей ширины выявило большую асимметрию на М-М лучах по ШПЭ и ШДЭ, по показателю ШД наиболее асимметричными являются пястные кости 111-^ лучей. Доля лиц с прямой асимметрией выше на всех лучах и по всем показателям (“ в 2,6 раза, рис. 2).
Средний уровень абсолютных значений ФА по широтным показателям выше на I и V лучах по ШПЭ, а на V луче — по ШД и ШДЭ (табл. 2). Наиболее велики значения ФА ширины проксимальных эпифизов от 0,63 мм на III луче до 0,89 мм на II луче, в то время как аналогичные значения ширины диафизов и дистальных эпифизов пястных костей не столь велики.
Рис. 2. Структура латерализации пястных костей по показателям ширины
Таблица 2
Абсолютные величины ФА показателей ширины пястных костей, мм (М±т)
лучи ШПЭ шд шдэ
кисти N M±m N M±m N M±m
ii 74 0,89±0,075 72 0,54±0,044 72 0,69±0,061
iii 71 0,63±0,051 73 0,6±0,041 71 0,67±0,063
iV 76 0,71±0,052 73 0,51±0,037 72 0,67±0,051
V 67 0,75±0,088 72 0,66±0,054 68 0,58±0,048
Рис. 1. Структура латерализации пястных костей по показателям длины
Статистически значимых различий среднего значения абсолютного показателя флуктуирующей асимметрии по КД и СД не получено. Наиболее высокие абсолютные значения ФА по показателям линейной длины установлены нами по показателю КД на II, V лучах, а по показателю СД на V луче, что составило 1,01 мм и 2,19 мм соответственно (табл. 1).
Таблица 1
Абсолютные величины ФА длины пястных костей, мм (М±т)
В структуре латерализации по ШКМК доля лиц с асимметрией преобладает (89%), она максимальна в костях лучей. Доля лиц с прямой асимметрией преобладает над долей лиц с обратным её типом в “2,8 раза и возрастает в ульнарном направлении (рис. 3).
Рис. 3. Структура латерализации пястных костей по показателям ШКМК
Максимальное значение среднего уровня абсолютного значения флуктуирующей асимметрии установлено на костях V лучей. В результате дисперсионного анализа обнаружены статистически значимые различия между отдельными парами костей ^=3,3187ч3,541, р<0,05), кроме костей V лучей ^>11=111=^).
Таблица 3
Абсолютные величины флуктуирующей асимметрии ШКМК пястных костей, мм (М±т)
лучи кисти N Значение
ii 68 0,48±0,042
iii 65 0,44±0,039
iV 73 0,43±0,038
V 71 0,6±0,046
Обсуждение. Максимальные средние абсолютные значения ФА по показателям длины пястных
костей, как видно из полученных нами результатов, смещены по КД на II и V, а по СД на V луч кисти, в то время как широтные размеры на II (по ШПЭ и ШДЭ) и
V (по ШД и ШКМК) её лучи. Если смещение абсолютного показателя ФА по широтным размерам на V луч можно объяснить критическими размерами самой пятой пястной кости, в частности, тем, что её размер минимален по отношению к любой другой пястной кости, то смещение такого же максимума ФА этих показателей на II луч обусловлен, по нашему мнению, исключительным положением этого луча в архитектурном поле кисти большинства млекопитающих и однозначным проявлением морфогенетического эффекта соответствующих гомеозисных генов. Дополнительным подтверждением такой закономерности служит анализ структуры латерализации по этим показателям. Установленные максимальные значения ФА на костях преаксиального (кости II-III лучей) и минимальные на костях постаксиального (кости IV-V лучей) края кисти объясняется не только возможной гетерохронией [10], но и явлением дисморфогенеза [4, 5, 8].
Особое место в исследованных нами показателях занимает ШКМК. Это показатель максимально приближён по распределению структуры латеали-зации к распределению структуры латерализации целого ряда дактилометрических параметров кисти человека. В частности, по этому показателю наблюдается такая же обратная асимметрия с максимумом на III и IV пальцах и прямая асимметрия с максимумом на V пальце, как и по большинству других костно-суставных измерений. ШКМК более значимо отражает реально существующие закономерности, аналогичные тем, что были получены при прямых дактилометрических измерениях. Это находит подтверждение и в ряде работ других авторов [18].
Выводы:
1. В структуре латерализации рентгеноостеоме-трических показателей пястных костей мужских кистей преобладает доля лиц с асимметрией, которая нарастает в направлении преаксиального края кисти.
2. Морфогенез пястных костей преаксиального края кисти более стабилен в онтогенезе по сравнению с костями постаксиального края.
Библиографический список
1. Mortlock, D.P. Mutation of HOXA13 in hand-foot-genital syndrome / D.P. Mortlock, J.W. Innis // Nat. Genet. — 1997. — Vol. 15. — № 2. — P. 179-180.
2. Mortlock, D.P. The molecular basis of hypodactyly (Hd): a deletion in Hoxa 13 leads to arrest of digital arch formation / D.P.
Mortlock, L.C. Post, J.W. Innis // Nat. Genet. — 1996. — Vol. 13. — № 3. — P 284-289.
3. Глотов, Н.В. Норма реакции генотипа и взаимодействие генотип-среда в природной популяции / Н.В. Глотов,
В.В. Тараканов // Журн. общ. биологии. — 1985. — Т. 46. — № 6. — С.760-770.
4. Parsons, PA. Fluctuating asymmetry: an epigenetic measure of stress / PA. Parsons // Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. — 1990. — Vol. 65. — № 2. — P. 131-145.
5. Rasmuson, M. Fluctuating asymmetry — indicator of what? / M. Rasmuson // Hereditas. — 2002. — Vol. 136. — № 3. — P 177-183.
6. Valen, L.V. A study of fluctuating asymmetry / L.V. Valen // Evol. — 1962. — Vol. 16. -№ 2. — P 125-142.
7. Захаров, В.М. Асимметрия морфологических структур животных как показатель незначительных изменений состояния среды / В.М. Захаров // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. — Л.: Гидрометеоиздат, 1981. — Т. 4. — С. 59-66.
8. Захаров, В.М Анализ морфологической изменчивости как метод оценки состояния природных популяций / В.М. Захаров, А.В. Яблоков // Новые методы изучения почвенных животных в радиоэкологических исследованиях. — М.: Наука, 1985. — С. 176-185.
9. Palmer, A.R. Fluctuating asymmetry: measurement, analysis, patterns / A.R. Palmer, c. Strobeck // Ann. rev. ecol. syst. — 1986. — Vol. 17. — P 391-421.
10. Астауров, Б.Л. Наследственность и развитие / Б.Л. Астауров. — М.: Наука, 1974. — 359 с.
11. Ефимов, В.М. Флуктуирующая асимметрия и ее изменчивость (онтогенетический аспект) / Ю.К. Галактионов, И.А. Акимов // Докл. АН УССР — Сер. Биология. — 1987. — № 8. — С. 65-67.
12. Захаров, В.М. Асимметрия животных (популяционнофеногенетический подход) / В.М. Захаров. — М.: Наука, 1987. — 216 с.
13. Graham, J. Antisymmetry, directional asymmetry and dynamic morphogenesis / J. Graham, D.C. Freeman, J. Emlen // Genetics. — 1993. — Vol. 89. — №1-3. — Р 121-137.
14. Palmer, A.R. Waltzing with asymmetry: is fluctuating asymmetry a powerful new tool for biologists or just an alluring new dance step? / A.R. Palmer // Bio. Science. — 2000. — Vol. 46. — № 518. — P. 32.
15. Рохлин, Д.Г. Рентгеноостеология и рентгеноантропо-логия. В 4 ч. Ч. 1. Скелет кисти и дистального отдела предплечья / Д.Г. Рохлин. — М.-Л.: Биомедгиз, 1936. — 335 с.
16. Алексеев, В.П. Остеометрия / В.П. Алексеев. — М.: Наука, 1966.- 250 с.
17. Хайруллин, РМ. Эффективность индексов флуктуирующей асимметрии для оценки морфологических признаков человека / РМ. Хайруллин. — Морфологические ведомости. — 2002. — № 1-2. — С. 52-54.
18. Медникова, М.Б. Морфологические особенности скелета кисти у некоторых популяций Алтае-Саянского нагорья / М.Б. Медникова // Палеоантропология и археология Западной и Южной Сибири. — 1988. — С. 105-125.
УДК 616.341-055.1:611.716-055.1 Оригинальная статья
возрастная изменчивость краниометрических параметров по отношению к центру турецкого седла у детей и юношей с нейтральным прикусом
Л.В. Музурова — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава, профессор кафедры анатомии человека, В.В. Коннов — ГОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава, доцент кафедры ортопедической стоматологии, доктор медицинских наук; А.А. Кочелаевский — ГОУ ВПО Саратовский гМу им. В.И. Разумовского Росздрава. аспирант кафедры анатомии человека.
AGE DIFFERENTIATION OF CRANIOMETRIC PARAMETERS ACCORDING TO CORRELATION OF EPHIPPIUM CENTER IN CHILDREN AND YOUTHS WITH NEUTRAL OCCLUSION VI CONGRESS
L.V. Muzurova — Saratov State Medical University, Department of Human Anatomy, Professor; V.V. Konnov — Saratov State Medical University, Department of Orthopedic Stomatology, Assistant Professor, Doctor of Medical Science; A.A. Kochelayevskiy — Saratov State Medical University, Department of Human Anatomy, Post-graduate.
Дата поступления — 27.03.09 г. Дата принятия в печать — 26.06.09 г.
Л.В. Музурова, В.В. Коннов, А.А. Кочелаевский. Возрастная изменчивость краниометрических параметров по отношению к центру турецкого седла у детей и юношей с нейтральным прикусом. Саратовский научно-медицинский журнал, 2009, том 5, № 3, с. 315-318.
