Глава 2. Биологический возраст и способы его оценки

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.

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:

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).

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.
   

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.

БВ

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

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.
   

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.
   

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.

Для практики спорта особую важность все более приобретает использование в отборе так называемых маркеров, отражающих наследственные задатки человека. Маркеры могут быть абсолютными и условными. Их разграничивает мера наследственной детерминированности.

Генетическим маркером называют легко определяемый устойчивый признак организма, жестко связанный с его генотипом, устойчивый на протяжении онтогенеза, выявляющий ассоциированность с отдельными состояниями организма в условиях нормы и патологии. С помощью генетических маркеров возможно выявление генетических задатков даже у детей, для которых нельзя использовать тесты, применимые к взрослым людям. Для практического удобства было предложено разделять маркеры абсолютные и условные. Абсолютные маркеры характеризуются наиболее высокой (99%) наследуемостью. К ним относят: серологические факторы (например, эритроцитарные антигены), вкусовосприимчивость фенилтиокарбамида (ФТК), признаки одонтоглифики (рисунок жевательной поверхности премоляров и моляров), красная кайма губ, цвет радужки глаз, хромосомный набор, дерматоглифика (кожный узор на подушечках пальцев, ладони и подошвы).

Условные маркеры-фены менее обусловлены наследственностью. К ним относят: соматотип человека, тип высшей нервной деятельности, типы темперамента.

1. 
   Генеалогические. Чаще всего высокие достижения отмечались в смежных поколениях: родители – дети. Например, высоко и быстро тренируемые таэквондисты имеют достоверно больше родственников-спортсменов и являются практически исключительно первенцами по порядку рождения в семье. Спортсмены, специализирующиеся в упражнениях на выносливость, были преимущественно младшими детьми и рождались чаще в семьях с 2-3 детьми. У выдающихся спортсменов-мужчин двигательные способности передаются преимущественно по мужской линии, у женщин-спортсменок по женской линии.
   
2. 
   Морфологические. Достоверно меньшая доля жирового компонента в составе тела, мускулатура «сухого» типа, принадлежность к морфологическому типу долихоморфов.
   
3. 
   Принадлежность к определенной группе крови по системе АВ0. Преобладание III (В) группы крови, достоверно меньшая встречаемость I (0) группы и отсутствие со II (А) и IV (АВ) группой. Принадлежность ко II (А) группе крови достоверно характеризует лишь спортсменов с низкой и медленной тренируемостью.
   
4. 
   Показатели физических качеств. Достоверно большая быстрота в теппинг-тесте и большая мышечная сила рук, особенно правой руки; состав скелетных мышц. Выявляются небольшие группы (субпопуляции) среди населения со значительным преобладанием медленных (окислительных) или быстрых (анаэробных) волокон. Среди первых следует искать будущих стайеров, а среди вторых – спринтеров.
   
5. 
   Физиологические показатели. Более высокие анаэробные возможности (большая длительность задержки дыхания на вдохе и выдохе) и специфика функциональной асимметрии – доминирование правых руки, ноги и глаза.
   
6. 
   Характеристики темперамента. Достоверное преобладание экстравертов, большая выраженность холерического темперамента и полное отсутствие флегматиков, а также более высокая субъективная оценка самочувствия.
   

Особенности телосложения человека определяют как конституцию.

По М.В. Черноруцкому выделяют 3 типа конституции: гиперстенический, астенический и нормостенический. При гиперстеническом типе преобладают поперечные размеры тела, голова округлой формы, лицо широкое, шея короткая и толстая, грудная клетка короткая и широкая, живот большой, конечности короткие и толстые, кожа плотная. Астенический тип характеризуется преобладанием продольных размеров тела – узкое лицо, длинная тонкая шея, длинная и плоская грудная клетка, небольшой живот, тонкие конечности, слаборазвитая мускулатура, тонкая бледная кожа. Нормостенический тип характеризуется пропорциональностью соотношений поперечных и продольных размеров.

Однако более известной в спортивном мире является классификация И.Б. Галанта (1927), которая учитывает не только степень распределения жироотложений, но и сочетание ряда других морфологических признаков; степень развития мускулатуры; форму грудной клетки и живота и др. (табл.4).

Таблица 4

Характеристика телосложения женщин (по И.Б. Галанту)

При диагностике детских конституций используются схемы, предназначенные для взрослых или специальные схемы, разработанные для детей. Так, в России широко применяется схема В.Г. Штефко и А.Д. Островского (1929), пригодная и для классификации конституций взрослых. В ней описаны нормальные конституциональные типы, среди которых выделяют:

1. Торакальный – с сильным развитием грудной клетки в длину, небольшим животом, большой ЖЕЛ и развитием тех частей лица, которые принимают непосредственное участие в дыхании.

2. Дигестивный – с развитой нижней третью лица, в форме усеченной пирамиды; короткой шеей. Грудная клетка широкая и короткая, живот сильно развит, с выраженными складками, надчревный угол тупой.

3. Абдоминальный тип отличается от предыдущего значительным развитием живота при малой грудной клетке, но жировой слой развит умеренно; в настоящее время встречается редко.

4. Мышечный тип характеризуется лицом квадратной или округлой формы, равномерно развитым туловищем, широкими и высокими плечами. Грудная клетка средней длины, резко выражены контуры мышц.

5. Астеноидный – с тонким скелетом и длинными нижними конечностями, узкой грудной клеткой, острым надчревным углом, слабо развитым животом.

6. Неопределенный тип по набору признаков сложно отнести к какому-либо из перечисленных выше.

Для описания мужских конституций в России широко используется схема В.В. Бунака, согласно которой выделяют 3 типа: грудной, мускульный и брюшной, а также 4 промежуточных подтипа: грудно-мускульный, мускульно-грудной, мускульно-брюшной и брюшно-мускульный.

Грудной тип характеризуется слабым развитием жироотложения, слабым или средним развитием мускулатуры, удлиненной или уплощенной грудной клеткой, острым эпигастральным углом, плоской или впалой брюшной стенкой.

Брюшной тип отличается сильным жироотложением, слабым или средним развитием мускулатуры, короткой грудной клеткой, тупым эпигастральным углом, округлым животом, часто со складкой над симфизом.

Мускульный тип занимает промежуточное положение. Он характеризуется слабым или средним развитием жировой ткани, сильным развитием мускулатуры, цилиндрической грудной клеткой, прямым эпигастральным углом, прямым, крепким животом.
Взаимосвязь конституции и темперамента

Ряд ученых считает, что конституция человека зависит от темперамента. Например, Шелдон выделяет 3 основных типа характеров – висцеротония, соматония и церебротония (табл.5, рис.21), по классификации И.П. Павлова – 4 типа характеров – экстраверсия, интроверсия, флегматический и холерический.

Таблица 5

Набор признаков из шкалы темпераментов по Шелдону

Рис.21 Тип телосложения мужчин и женщин по Шелдону

Рост и развитие организма – это сложные явления, результат многих метаболических процессов и размножения клеток, увеличения их размеров, дифференцировки и т.д. Этими проблемами занимаются специалисты самого разного профиля: эмбриологи, морфологи, генетики, физиологи, медики, биохимики и др.

Существуют 2 вида морфологических исследований роста у человека: продольные и поперечные.

Продольные исследования (индивидуализирующий метод) предполагают в течение ряда лет ежегодные или чаще измерения одних и тех же детей. На основании этих исследований можно выявить взаимосвязь морфологических и функциональных показателей, понять роль эндогенных и экзогенных факторов в регуляции роста.

При поперечных исследованиях (генерализующий метод) – за короткий промежуток времени исследуют детей разных возрастов. При таком исследовании можно установить нормальные ростовые показатели и границы нормы для каждого возраста. Но, в отличие от продольных, они не вскрывают индивидуальных различий в динамике роста.

1. 
   Дифференциация и интеграция частей и функций, автономизация развития, возрастающая в ходе онтогенеза человека.
   
2. 
   Диалектическое единство непрерывного и прерывистого, постепенность и цикличность. На кривой роста человека можно выделить 3 основных цикла в постнатальном развитии: а) от рождения до 10-13 лет при постоянном снижении скорости; б) пубертатный скачок - “спурт”; в) падение скорости ниже уровня допубертатного периода и прекращение роста. Нелинейность роста – минискачки – прослеживается у большинства детей и подростков при еженедельном обследовании.
   
3. 
   Гетерохрония – разновременность – в созревании разных систем организма (или тканей) и разных признаков в пределах одной системы. Согласно концепции системогенеза П.К. Анохина, опережающими темпами созревают жизненно важные функции, обеспечивающие комплекс адаптивных реакций для взаимоотношений организма с внешней средой.
   
4. 
   Значительное индивидуальное разнообразие возрастной динамики в пределах этапов онтогенеза, зависящее от уникальной наследственной программы.
   

В основу периодизации индивидуального развития нельзя положить только один вид признаков: морфологических, физиологических или биохимических. Необходим комплексный подход, при котором также важно учитывать и социальные факторы, связанные, например, с обучением детей, выходом на пенсию и т. п.

В 1965г. В.В. Бунаком была предложена схема периодизации онтогенеза, основанная на изменении морфологических и функциональных показателей (табл.6). Для прогрессивной стадии характерны: продольный рост тела, прекращение которого является концом стадии; для стабильной стадии: увеличение жирового слоя, нарастание веса, стабильный уровень функциональных показателей; для регрессивной стадии: падение веса тела, изменения осанки, скорости движений.

Таблица 6

Схема периодизации индивидуального развития (по В.В. Бунаку, 1965)

Стадия	Период	Возраст	Пол
			жужской	женский
Внутриутробный цикл
	Эмбриональный Переходный Фетальный	Ранний Средний Поздний	0-8 нед. 8-16 нед. 4-6 мес. 7-8 мес. 8-10 мес.
Внеутробный цикл
Прогрессивная	Младенческий	Начальный Средний Конечный	1-6 мес. 7-9 мес. 10-12 мес.
	Первого детства	Начальный Конечный	1-4 года 5-7 лет
	Второго детства	Начальный Конечный	8-10 лет 11-13 лет	8-9 лет 10-12 лет
	Подростковый		14-17 лет	12-16 лет
	Юношеский		18-21 лет	17-20 лет
Стабильная	Взрослый	Первый Второй	22-28 лет 29-35 лет	21-26 лет 27-32 год.
	Зрелый	Первый Второй	36-45 лет 46-55 лет	33-40 лет 41-50 лет
Регрессивная	Пожилой	Первый второй	56-63 года 64-70 лет	51-57 лет 58-63 год.
	Старческий	Первый второй	71-77 лет 78-83 года	64-70 лет 70-77 лет
	Поздне-старческий		84 года и старше	78 лет и старше

Сходная схема периодизации онтогенеза постнатального периода была принята в 1965г. и широко применяется в педагогике, морфологии, педиатрии, антропологии (табл.7).

Таблица 7

Схема возрастной периодизации онтогенеза человека