Studijní distanční text Metody antropologického výzkumu
1. ÚVOD DO STUDIA ANTROPOLOGIE, DEFINICE OBORU A DÍLČÍCH OBORŮ ANTROPOLOGIE Antropologie – (z řeckého anthrópos člověk) je věda zabývající se člověkem, lidskými společnostmi, kulturami a lidstvem vůbec. Pojem antropologie byl poprvé použit Aristotelem (384 – 322 př. n. l.) pro zkoumání duchovních vlastností člověka. Pro zkoumání fyzických vlastností člověka byl pojem antropologie použit Magnusem Hundtem (1501). Rozlišujeme tedy dvojí způsob pojetí antropologie a to jako vědy o lidském těle a vědy o duševních vlastnostech člověka. Některé dílčí obory antropologie: Kulturní a sociální antropologie - se zabývá lidskými kulturami, jejich vznikem a vývojem, srovnáváním různých kultur a významem kultury pro člověka. Zjišťuje, jak jsou různé sociální struktury organizovány a jak fungují, jak je společenský systém udržován. Zkoumá, jakou roli hrají například ekonomické, politické, příbuzenské a další vazby na stabilitu systému. Fyzická antropologie - studuje fyzickou stránku člověka, jeho ontogenetický vývoj, změny na organismu způsobené stárnutí, tělesnou činností, nemocemi, dědičností a dalšími vlivy. Fyzická antropologie se zabývá zejména studiem zdravého člověka a jeho variabilitou. Funkční antropologie – studuje vztahy mezi morfologickou a funkční variabilitou člověka. Pojem antropologie v tomto významu poprvé použil J. E. Purkyně (1828). Sportovní antropologie – zkoumá morfologické a funkční podmínky lidské motoriky a vliv morfologických parametrů na sportovní výkon. Sportovní antropologie se využívá ve sportovní praxi (efektivní tréninkové metody) i pro obecnou populaci (tvorba pohybových režimů jako součást životního stylu). Kinantropologie – zkoumá strukturu a funkci účelově zaměřených pohybových činností člověka a jejich rozvoj, kultivaci a účinky v definovaných podmínkách prostředí, tj. v tělesné výchově, sportu, fyzioterapii, zdravotní tělesné výchově, rekreaci atd. Kinantropometrie – je oblast studia lidského pohybu, která se vztahuje k rozměru, tvaru, proporcím, složení těla, funkčním parametrům s ohledem na další růstové zákonitosti, tempo dospívání, pohybovou aktivitu, výkonnost a výživu. Její náplň je úzce spjata s fyzickou a funkční antropologií. Auxologie - studuje ontogenetický růst člověka. Forenzní antropologie - soudní a kriminologická aplikace antropologie. Etnická antropologie – se zabývá studiem rozdílů mezi lidskými rasami (plemeny).
Historická antropologie - se zabývá studiem pozůstatků člověka, který žil v minulosti. Osteologie – zabývá se studiem lidské kostry. Kraniologie – zabývá se studiem lidské lebky (je podoborem osteologie). Paleoantropologie - je součástí historické antropologie. Zabývá se především studiem vývojových změn na lidské kostře. Snaží se o zkoumání vztahů mezi jednotlivými paleoantropologickými nálezy z období paleolitu. K vývojovým změnám na lidské kostře dochází stále, ale při srovnání vývojových změn, ke kterým došlo v průběhu etap trvajících několik milionů let, jsou změny, které vznikly v průběhu zhruba posledních 10000 let (od neolitu) zanedbatelné.
Studijní literatura: Fetter, V., Tittelbachová, S., Hajniš, K.: Antropologie a somatologie pro posluchače biologie na přírodovědeckých fakultách, SPN, Praha, 1967 Riegrová, J., Přidalová, M., Ulbrichová, M.: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu: (příručka funkční antropologie), Hanex, Olomouc, 2006 Internetové odkazy: http://cs.wikipedia.org http://slovnik-cizich-slov.abz.cz/
2
VÝZNAMNÉ POSTAVY ČESKÉ ANTROPOLOGIE
Aleš Hrdlička (1869, Humpolec – 1943, Washington D.C., USA) byl lékař a antropolog českého původu. Nejdříve studoval medicínu ve Spojených státech, po té se věnoval antropologickým výzkumům, nejdříve působil vEvropě a pak Spojených státech. Roku 1903 založil antropologické oddělení Národního muzea Spojených států ve Washingtonu. Aleš Hrdlička se především zabýval výzkumy původního amerického obyvatelstva. Dospěl k názoru, že americký kontinent byl osídlen teprve před 15000 lety obyvatelstvem pocházejícím původně z východní Asie. Jeho zásluhou tak byla objevena migrační cesta původního amerického obyvatelstva z Asie přes Beringovu úžinu na Aljašku. V roce 1927 vyslovil na základě svých prací teorii o jednotném původu a vývoji člověka, za kterou byl oceněn Huxleyovou medailí. Aleš Hrdlička byl světově uznávaným antropologem, který za svého života napsal více než 300 vědeckých prací. Ještě za svého života (1930) se podílel s Jindřichem Matiegou na založení Hrdličkova muzea člověka v Praze při Přírodovědecké fakultě UK, obsahujícího sbírky dokládající vývoj člověka. Dále se společně s Jindřichem Matiegou podílel na založení vydávání odborného vědeckého časopisu Anthropologie, který se vydává dodnes.
Jindřich Matiegka (1862, Benešov – 1941, Mělník) byl český lékař, antropolog a profesor a rektor Univerzity Karlovy. Založil v Čechách obor fyzická antropologie a zavedl jeho studium v Praze, dále k antropologii přičlenil nový obor - antropologie dítěte a spolupodílel se na založení Ústavu pro výzkum vývoje dítěte. A též založil Antropologický ústav na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Organizoval rozsáhlé výzkumy obyvatelstva a zejména mládeže. Společně s Alešem Hrdličkou začal vydávat vědecký časopis Anthropologie. Dále se významnou měrou podílel na založení a budování Hrdličkova muzea člověka. Jindřich Matiega za svůj život publikoval přes 200 vědeckých prací, mimo jiné o kostrách různých významných lidí (čeští panovníci, T. Brahe, Komenský, Valdštejn, Žižka aj.). Jindřich Matiegka také ve třicátých letech antropologicky zpracoval prehistorické kosterní nálezy z Předmostí u Přerova a kosterní pozůstatky zařadil pod druh Homo predmostensis, někteří jedinci vykazovali velmi archaické znaky, avšak všichni příslušeli k druhu Homo sapiens. Mezi nejvýznačnější Matiegkovy monografie patří Somatologie školní mládeže, Všeobecná nauka o plemenech, Filosofie somaticko-antrhopologická, Homo predmostensis, fosilní člověk z Předmostí na Moravě. Lubor Niederle (1865, Klatovy – 1944, Praha) byl český slavista, antropolog, etnolog, archeolog a muzejník. Stal se prvním profesorem prehistorické archeologie na Univerzitě Karlově, kde také působil jako rektor, též byl zakladatelem a prvním ředitelem Státního ústavu archeologického a Slovanského ústavu. Lubor Niederle je považován za zakladatele moderní archeologie u nás. Nejdůležitějším jeho dílem jsou Slovanské starožitnosti, ve kterých důkladně zpracoval problematiku dějin Slovanstva. Vojtěch Suk (1879 Praha – 1967 Brno) byl český lékař, antropolog, cestovatel a etnograf. Byl profesorem antropologie na brněnské přírodovědecké fakultě. Dále byl zakladatelem a dlouholetým ředitelem Antropologického ústavu Přírodovědecké fakultě Masarykovy Univerzity v Brně a předsedou Antropologické společnosti. Ve svých výzkumech se zaobíral lidskými rasami, zejména se zaměřil na sérologický a hematologický výzkum lidských plemen, své průzkumy prováděl mimo jiné také i v jižní Africe a v Severní Americe. Též byl průkopníkem školní hygieny. Pod svým jménem publikoval Cestopisná díla o Africe a Labradoru. Pod krycím jménem Homo ferrus napsal v r. 1938 protinacistickou satiru Divoši ve Střední Evropě: Mythus rasistů o nás. Jiří Malý (1899, Mělník – 1950, Praha) byl český antropolog, lékař a profesor na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Zabýval se historickou a forenzní antropologií a fyzickou antropologií dítěte. Byl autorem Biologie a antropologie dítěte a spoluautorem protirasistického sborníku Rovnocennost evropských plemen (1934). Po druhé světové válce se spolupracovníky obnovoval Antropologický ústav Univerzity Karlovy v Praze a Hrdličkovo muzeum člověka.
Studijní literatura: Fetter, V., Tittelbachová, S., Hajniš, K.: Antropologie a somatologie pro posluchače biologie na přírodovědeckých fakultách, SPN, Praha, 1967 Internetové odkazy: http://cs.wikipedia.org
http://www.sci.muni.cz/anthrop/moduly/Vykladovy_slovnik.pdf
3
ZÁKLADY OSTEOMETRIE – ÚVOD, VYMEZENÍ ZÁKLADNÍCH POJMŮ
1. Úvod Při dokumentaci a posuzování antropologických nálezů využíváme kromě metod morfologických i metody metrické, které nám umožňují rekonstrukci proporcí těl lidí tak, aby byly co nejbližší jejich podobě zaživa. Zkoumáme zejména vymřelé populace a to proto, abychom je mohli porovnat s populacemi současnými nebo abychom vytvořili obraz toho, jak se proporce lidského těla měnily v průběhu času. Pro věrohodné detailní objektivní zachycení proporcí těla byly vypracovány speciální antropometrické techniky. Antropometrie - je věda o měření lidského těla. Jejím největším kladem je standardizace mezinárodně využívaných bodů a měr, k jejichž určování se používá normovaných antropometrických nástrojů. Antropometrie v sobě zahrnuje dvě disciplíny, somatometrii, zabývající se zachycením tvaru těla živých lidí, a osteometrii, která slouží k rekonstrukci proporcí těla člověka na základě kosterních pozůstatků. 2. Historie antropometrie Za zakladatele antropometrie je považován francouzský neurochirurg, anatom, patolog a histolog Pierre Paul Broca (1824–1880), který vytvořil srovnávací kraniologické studie, aby podpořil poměrně populární avšak nesprávnou teorii své doby o souvislosti tvaru lebky s kvalitou mozku a rasovou příslušností. Přes své některé chybné názory však Broca sestrojil kvalitní antropometrický instrumentář a definoval kraniometrické body a rozměry. Mezi další významné osoby zabývající se antropometrií se řadí Rudolf Martin (1864–1925), který zdokonalil Brocem vytvořený antropometrický instrumentář a započal tradici periodického vydávání souhrnných, mezinárodně platných, antropologických příruček. Jeho stěžejním dílem je Lehrbuch der Anthropologie in systematischen Darstellung, rozsáhlá učebnice antropologie zahrnující mimo jiné obsáhlou somatologickou, kraniologickou a osteologickou část. Martinova učebnice byla v 50. letech doplněna Karlem Sallerem (1957). Poslední vydání revidované Rainerem Knussmannem začalo postupně vycházet od roku 1988 pod názvem Anthropologie: Handbuch der vergleichenden Biologie des Menschen, které se v rozsáhlé míře využívá dodnes a ze které vychází řada dalších antropologických učebnic a příruček. Za zmínku také stojí autorská práce Aleše Hrdličky Practical Anthropometry (1920), věnovaná antropometrii a její metodice. 3. Orientace na lidském těle Základní anatomické postavení
Při měření a popisu lidského těla vycházíme z tzv. základního anatomického postavení, při kterém člověk stojí vzpřímeně, hlava hledí přímo dopředu, horní končetiny jsou připaženy a visí podél trupu. Dlaně jsou obráceny dopředu (v supinaci), takže palec ruky směřuje zevně. Dolní končetiny jsou nataženy a stojí těsně vedle sebe ve stoji spojném. Osy těla Osa vertikální (axis verticalis, longitudinalis) - prochází tělem odshora dolů. Osa sagitální (axis sagittalis) - je kolmá na podélnou osu a prochází tělem odpředu dozadu (od břicha na záda). Osa transverzální (axis transversalis, horizontalis) - je kolmá k vertikální ose a prochází tělem zprava doleva. Roviny těla (obr. 1) Roviny sagitální (plana sagittalia) - jsou svislé roviny, které dělí tělo na dvě části, pravou a levou. Sagitální rovina, která prochází středem těla (vertikální a sagitální osou) a dělí tak tělo na dvě symetrické poloviny, se nazývá rovina mediánní (planum medianum). Všechny ostatní sagitální roviny jsou s mediánní rovinou rovnoběžné. Roviny frontální (plana frontalia) – prochází tělem ve svislém směru, ale jsou rovnoběžné s čelem (probíhají vertikální a transverzální osou). Roviny transverzální (plana transversalia) - probíhají horizontálně (procházejí sagitální a transverzální osou) v různých výškách těla.
Obr. 1 Roviny těla
Polohy a směry (obr. 2)
Obr. 2. Směry na těle
Na trupu: superior – horní inferior – dolní anterior – přední posterior – zadní medianus – leží ve střední rovině, středový medialis – směrem ke střední rovině lateralis – od střední roviny směrem do stran, vzdáleněji od střední roviny dexter – pravý sinister – levý cranialis – vzhůru směrem k hlavě, horní caudalis – ke spodnímu konci páteře (cauda – ocas, tedy k ocasu), dolní ventralis – směrem dopředu, přední, vpředu, směrem k břichu dorsalis – směrem dozadu, vzadu, zadní, směrem k zádům, zádový Na lebce: frontalis – ve frontální rovině směrem k čelu occipitalis – ve frontální rovině směrem k týlu Na končetinách: radialis – zevní, směr k palcové straně (k radiu) na horní končetině ulnárně – vnitřní, směr k malíkové straně (k ulně) na horní končetině tibialis – vnitřní, směr k palcové straně (k tibii) na dolní končetině fibularis – zevní, směr k malíkové straně (k fibule) na dolní končetině carpalis – směrem k zápěstí na horní končetině tarsalis – směrem ke kotníku na dolní končetině palmaris (volaris) – směr do dlaně, dlaňový plantaris – směrem k chodidlu na dolní končetině proximalis – směrem vzhůru, blíže k trupu distalis – směrem dolů, směrem k volnému konci končetiny longitudinalis – ve směru vertikální osy Na čelisti a zubech: lingualis, oralis – směrem k jazyku, dovnitř do dutiny ústní buccalis (u zadních zubů), labialis (u předních zubů) – ke tvářím, ke rtům, směrem ven mesialis – směrem do středu zubního oblouku distalis – směrem ke koncům zubního oblouku occlusalis (facies) masticatoria – směrem k žvýkací ploše, žvýkací plocha apicalis – směrem ke špičce kořenů vestibularis, facialis – směrem do předsíně ústní nebo k tvářím Polohy lebky Frankfurtská horizontála – je příčná rovina, která vede oběma body porion (horní okraj zevního zvukovodu) a nejníže položeným bodem na dolním okraji levé očnice (orbitale). Poloha lebky ve frankfurtské horizontále je nejvíce podobná držení hlavy u živého člověka. Normy – jsou standardizované řezy lebkou, které byly zavedeny pro zvláštní účely (popis, fotografování). Norma frontalis – pohled na lebku zpředu promítnutý do roviny kolmé na rovinu mediánní a frankfurtskou horizontálu (obr. 3).
Norma lateralis (někdy též temporalis) – pohled na lebku z pravé nebo levé strany promítnutý do mediánní roviny, frankfurtská horizontála je vodorovná (obr. 4). Norma occipitalis – pohled na lebku zezadu promítnutý do roviny kolmé na rovinu mediánní a frankfurtskou horizontálu (obr. 5). Norma verticalis – pohled na lebku shora promítnutý do roviny rovnoběžné s frankfurtskou horizontálou (obr. 6). Norma basilaris (nebo basalis) – pohled na lebku zespodu promítnutý do roviny rovnoběžné s frankfurtskou horizontálou (obr. 7). Norma sagittalis (nebo též interna) – pohled do vnitřní části lebky rozříznuté v mediánní rovině. Frankfurtská horizontála je vodorovná. Norma basilaris interna – pohled do vnitřní části horizontálně rozříznuté lebky promítnutý do roviny rovnoběžné s frankfurtskou horizontálou.
Obr. 3 Norma frontalis
Obr. 4 Norma lateralis
Obr. 6 Norma verticalis
Obr. 7 Norma basilaris
4. Antropometrický instrumentář
Obr. 5 Norma occipitalis
Kraniofor - držák na lebku, existuje více druhů (obr. 8, obr. 9).
Obr. 8 Kraniofor
Obr. 9 Kraniofor
Držáky kostí Posuvné měřidlo – je velmi podobné technickému posuvnému měřidlu (šupleře). Existuje ve více velikostech, slouží k měření vzdáleností (obr. 10). Koordinátové měřidlo – je v podstatě posuvné měřidlo doplněné o ještě jedno pohyblivé rameno. Používá se k měření indexů zakřivení částí kostí a určování hloubkových rozměrů (obr. 11). Dotyková měřidla (kraniometr, pelvimetr) – se skládají ze dvou pohyblivých ramen, která jsou na jednom konci spojená a na druhém volná. U spojených konců je mezi rameny umístěna redukovaná stupnice. Menší kraniometr se používá při měření některých rozměrů na lebce, větší pelvimetr při měření větších rozměrů na postkraniálním skeletu (obr. 12, obr. 13). Pásová míra– podobá se krejčovskému metru, je však vyrobeno z měkké oceli či voskovaného plátna. Užívá se k měření obvodových a obloukových rozměrů (obr. 14). Mandibulometr – se sestává ze dvou desek navzájem pohyblivě spojených pantem. Desky jsou opatřeny stupnicemi a úhloměrem. Používáme jej pro měření rozměrů na dolní čelisti (obr. 15). Úhlové měřidlo - základem je kovový úhloměr, ve středu se nachází kovová rafička, která ukazuje velikost úhlu při vychýlení úhloměru z horizontální polohy (obr. 16).
Dioptograf - v zásadě upravený pantograf, přizpůsobený k přesnému zakreslování tvaru kostí (obr. 17). Osteometrická deska - jejím základem je prkno polepené milimetrovým papírem, k jehož dlouhé a krátké straně přiléhají dvě vertikální prkénka. K jednomu z nich se přikládá měřená kost, v závislosti na její velikosti. Pomocí posuvného jezdce ve tvaru trojúhelníku pak odečítáme rozměry měřených objektů (obr. 18).
Obr. 9 Posuvné měřidlo
Obr. 10 Koordinátové měřidlo
Obr. 11 Dotykové měřidlo
Obr. 12 Dotykové měřidlo
Obr. 13 Pásová míra
Obr. 14 Mandibulometr
Obr. 15 Úhlové měřidlo
Obr. 16 Diptograf
Obr. 17 Osteometrická deska
5. Antropologické míry a způsoby jejich měření
Absolutní míry - jsou měřené na základě absolutních hodnot (délky, plochy rozměry). Řadíme mezi ně: lineární míry - jsou definována dvěma body. plochy - využívají se pouze u živého člověka. objemy - obyčejně se na kosterním materiálu měří pouze jediný rozměr a tím je kapacita mozkovny Relativní míry - tyto míry vyjadřují vzájemný poměr nebo vztah částí těla. Mezi relativní míry řadíme: úhly - jsou definovány vztahem dvou přímek. Velmi často je jedna přímka definována antropometrickými body a druhá přímka tvořena tělní osou nebo frankfurtskou horizontálou. indexy - matematicky vyjadřují poměr dvou rozměrů a tím nás informují o proporcích lidského těla (skeletu). Z metodického hlediska dělíme míry na: Přímé míry - jedná se o skutečné vzdálenosti, objemy, váhy, nebo úhly měřeného objektu. Jsou zpravidla měřeny bezprostředně na měřeném objektu. Projektivní míry - měříme je jako pravoúhlý průmět určité vzdálenosti plochy nebo úhlu na definovanou osu nebo rovinu. Vypočítané míry - zjišťujeme je součtem nebo násobením několika měr. Odhadnuté míry - odhad měr se používá u živého člověka, kde měrné body ohraničující daný rozměr nejsou přístupné. 6. Přesnost a chyby měření Přesnost měření – ve většině případů provádíme měření s přesností na 1 mm. Chyby měření - chyby v technice (různé interpretace definice rozměrů), interindividuální chyby (různé zvyky více badatelů – např. různý tlak při měření), intraindividuální chyby (nezkušenost badatele), chyby podmíněné nástroji (nepřesné nástroje), chyby odečtu (špatné odčítání údajů ze stupnice nástroje), chyby v zápisu (při zaznamenávání dat do protokolů), chyby při přenosu dat (při přepisu dat z protokolů).
Studijní literatura: Čihák, R.: Anatomie 1, Grada, Praha, 2001 Drozdová, E.: Panoráma biologické a sociokulturní antropologie: modulové učební texty pro studenty antropologie a "příbuzných" oborů. 18, Základy osteometrie, Nadace Universitas Masarykiana: Akademické nakladatelství CERM: Masarykova univerzita: NAUMA, Brno, 2004 Stloukal, M. a kol.: Antropologie: příručka pro studium kostry, Národní muzeum, Praha, 1999
Ilustrace převzaty z následujících internetových zdrojů: http://anthropologie-et-paleopathologie.univlyon1.fr/HTML/HTML/Pr%C3%A9cis%20d%27anthropobiologie/LES%20INSTRUMENTS .htm http://www.optingservis.cz/index.php?option=com_content&task=view&id=406&Itemid=46 http://www.soudom.cz/Ucebnice/Zdravoveda/Prvni_rocnik/3.pdf http://www.zeno.org/Meyers-1905/B/Sch%C3%A4del
4
KRANIOMETRIE
1. Definice kraniometrie Kraniometrie – je věda zabývající se měřením lidské lebky. K definování rozměrů měřených na lebce se používá soustava měrných bodů, které byly přesně stanoveny na základě jejích morfologických detailů. Každý měrný bod má svůj specifický název odvozený obvykle od jeho topografické polohy. Měrné body obvykle dělíme do tří skupin: měrné body na mozkovně, na kostře obličeje, na dolní čelisti. 2. Vybrané kraniometrické body a jejich umístění (obr. 1)
Obr. 1 Kraniometrické body
Mozkovna Nasion (n) – průsečík sutura nasofrontalis se sagitální rovinou. Bod odpovídá nosnímu kořeni. Glabella (g) – vyvýšené místo na dolním okraji os frontale, nad nosním kořenem mezi arcus superciliares. V případě, že vyvýšenina není přítomna, definujeme bod na průsečíku spojnice arcus superciliares s mediánní rovinou. Opisthocranion (op) – bod nejvíce vzdálený od bodu glabella v mediánní rovině. Určujeme jej empiricky při zjišťování největší délky mozkovny. Většinou se nachází na horní části šupiny os occipitalis. Basion (ba) – bod na průsečíku předního okraje foramen magnum s mediánní rovinou. Bregma (b)- průsečík sutura coronaria et sagittalis. Euryon (eu) - nejvíce laterálně umístěné body na mozkovně. Stanovují se empiricky při měření největší šířky mozkovny (oba musí ležet v jedné transverzální rovině). Metopion (m) – bod na průsečíku mediánní roviny se spojnicí nejvíce dopředu vystupujících bodů na tubera frontalia.
Porion (po) – párové body v horních okrajích rovin vchodů zevních zvukovodů (definují spolu s levým bodem orbitale frankfurtskou horizontálu). Vertex (v) – nejvýše položený bod v mediánní rovině na lebce orientované ve frankfurtské horizontále. Obličejová část Orbitale (or) – párové body nejníže položené na dolních okrajích očnicových vchodů (levý bod orbitale společně s oběma body porion definuje frankfurtskou horizontálu). Zygion (zy) – párové body nejvíce laterálně umístěné na arcus zygomatici, zjišťují se empiricky při měření bizygomatické šířky. Dolní čelist Gnathion (gn) – nejníže položený bod na dolním okraji dolní čelisti v mediánní rovině. Gonion (go) – párový bod ležící na úhlech dolní čelisti, v němž se spojují spodní okraj těla a zadní okraj ramus mandibulae. Je orientován nejvíce dolů, dozadu a vnějším směrem. Kondylion laterale (kdl) – párový bod, který je položený nejvíce laterálně na kloubních výběžcích dolní čelisti. 3. Základní rozměry na lebce Pro hodnocení rozměrů na lebce se používá zařazení do kategorií vytvořených různými autory na základě jejich vlastních zkušeností se zpracováním kosterního materiálu. V kraniometrii nejčastěji využíváme definice rozměrů podle Martina a Sallera (1957), Knussmanna (1988) a Howellse (1973). Mezi nejčastější používaná hodnocení rozměrů v kraniometrii řadíme: Hodnocení podle Scheidta (1927) – hodnocení vzniklo zpracováním vzorku lebek severoevropských populací, z čehož vyplývá, že zahrnuje relativně malou variabilitu rozměrů a je tedy aplikovatelné prakticky jen na evropské populace. Aleksjev a Debec (1964) – zpracovali 88 kraniologických sérií z celého světa. Na základě statistických hodnot (za předpokladu normálního rozdělení) vytvořili hranice jednotlivých kategorií a sestavili tak celkové variační řady kraniologických rozměrů pro celé lidstvo. Pro každý rozměr bylo stanoveno 5 kategorií: velmi malá, malá, střední, velká, velmi velká. Vybrané základní rozměry na lebce a jejich hodnocení Největší délka mozkovny - přímá vzdálenost glabella–opisthocranion. Měříme dotekovým měřidlem. Kategorie největší délky mozkovny (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá
muži 161 – 171
ženy 153 – 163
malá střední velká velmi velká
172 – 177 178 – 184 185 – 190 191 - 201
164 – 169 170 – 175 176 – 181 182 - 192
Basion – bregmatická výška lebky - přímá vzdálenost basion – bregma. Měříme dotekovým měřidlem. Kategorie basion – bregmatické výšky mozkovny (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá malá střední velká velmi velká
muži 118 – 126 127 – 131 132 – 136 137 – 141 142 - 150
ženy 113 – 120 121 – 125 126 – 130 131 – 135 136 – 143
Největší šířka mozkovny - vzdálenost euryon – euryon. Měříme dotekovým měřidlem. Kategorie největší šířky mozkovny (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá malá střední velká velmi velká
muži 125 – 133 134 – 138 139 – 144 145 – 149 150 - 158
ženy 120 – 128 129 – 133 134 – 139 140 – 144 145 - 153
Výška obličeje - přímá vzdálenost nasion – gnathion. Měříme posuvným měřidlem. Kategorie výšky obličeje (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá malá střední velká velmi velká
muži 96 – 107 108 – 114 115 – 122 123 – 123 130 - 141
ženy 89 – 99 100 – 106 107 – 113 114 – 120 121 - 131
Bizygomatická šířka obličeje - přímá vzdálenost zygion – zygion. Měříme dotekovým měřidlem. Kategorie bizygomatické šířky obličeje (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá malá střední
muži 117 – 125 126 – 130 131 – 136
ženy 109 – 116 117 – 121 122 – 127
velká velmi velká
137 – 141 142 - 150
128 – 132 133 - 140
Bigoniální šířka – šířka úhlů dolní čelisti. Jedná se o přímou vzdálenost obou bodů gonion na úhlech dolní čelisti. Měříme posuvným měřidlem. Kategorie bigoniální šířky (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá malá střední velká velmi velká
muži 79 – 90 91 – 96 97 – 103 104 – 109 110 - 121
ženy 74 – 85 86 – 90 91 – 97 98 – 102 103 - 114
Kondylární šířka – přímá vzdálenost obou bodů kondylion laterale od sebe. Měříme dotekovým měřidlem. Kategorie kondylární šířky (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá malá střední velká velmi velká
muži 101 – 110 111 – 116 117 – 122 123 – 128 129 - 138
ženy 94 – 104 105 – 109 110 – 115 116 – 120 121 - 131
Vybrané obvodové míry na lebce Horizontální obvod lebky přes glabellu - obvod měřený přes glabellu a opisthokranion. Měříme pásovou mírou. Kategorie největší horizontálního obvodu lebky přes glabellu (Aleksejev, Debec 1964) velmi malá malá střední velká velmi velká
muži 471 – 495 496 – 509 510 – 525 526 – 539 540 - 564
ženy 452 – 475 476 – 488 489 – 504 505 – 517 518 - 541
Vybrané úhlové rozměry mozkovny Profilový úhel čela – úhel, který svírá spojnice bodů nasion a metopion s frankfurtskou horizontálou. Měříme buď přímo úhloměrem, nebo posuvným měřidlem, na kterém je přidán úhloměr.
Kategorie profilového úhlu čela (Aleksejev, Debec 1964) muži 70 – 75° 76 – 79° 80 – 83° 84 – 87° 88 – 93°
velmi malá malá střední velká velmi velká
ženy 73 – 78° 79 – 82° 83 – 86° 87 – 90° 91 – 96°
Objemové veličiny lebky Mezi objemové míry lebky řadíme Kapacitu mozkovny. Její má význam zejména pro fylogenetické a srovnávací studie. Přímé metody zjišťování kapacity mozkovny – mozkovnu vyplníme sypkou hmotou nebo tekutinou, jejíž objem pak změříme. Mezi nejznámější metody patří Hrdličkova metoda, která spočívá v zjištění celkového objemu hořčičných semen potřebných k zaplnění kapacity mozkovny. Nepřímé metody zjišťování kapacity mozkovny - využívají aproximaci objemu mozkovny na základě výpočtu z měřených rozměrů. Mezi nejčastěji využívané metody patří modifikovaná metoda výpočtu kapacity lebky podle Wellckera (1885), která vychází z rozměrů největší délky mozkovny, největší šířky mozkovny a basion – bregmatické výšky. Kategorie kapacity mozkovny (Sarasin 1916/1922) muži
ženy
neurčeno
oligocefální
x – 1300
x – 1150
x – 1225
euecefální
1301 – 1450
1151 – 1300
1226 – 1375
aristencefální
1451 - x
1301 - x
1376 - x
Vybrané indexy rozměrů na lebce: Délkošířkový index lebky: i = (největší šířka mozkovny x 100) / největší délka mozkovny Kategorie indexu (Garson 1886) ultradolichokranní
x - 64,9
hyperdolichokranní
65,0–69,9
dolichokranní
70,0–74,9
mesokranní
75,0–79,9
brachykranní
80,0–84,9
hyperbrachykranní
85,0–89,9
ultrabrachykranní
90,0 - x
Délkovýškový index lebky: i = (výška basion-bregma x 100) / největší délka mozkovny Kategorie indexu (Martin 1928) chamaekranní
X - 69,9
orthokranní
70,0–74,9
hypsikranní
75,0 - x
Obličejový index lebky: i = (výška obličeje x 100) / bizygomatická šířka Kategorie indexu (Virchow 1889) chamaeprosopní
x - 74,9
mesoprosopní
75,0–89,9
leptoprosopní
90,0 - x
PRAKTICKÉ CVIČENÍ Úkolem praktického cvičení je lokalizovat základní kraniometrické body na lebce, změřit vybrané veličiny a stanovit kraniometrické indexy. Zjištěná data studenti zpracují formou protokolu, jehož odevzdání je podmínkou pro udělení zápočtu.
Studijní literatura: Drozdová, E.: Panoráma biologické a sociokulturní antropologie: modulové učební texty pro studenty antropologie a "příbuzných" oborů. 18, Základy osteometrie, Nadace Universitas Masarykiana: Akademické nakladatelství CERM: Masarykova univerzita: NAUMA, Brno, 2004 Stloukal, M. a kol.: Antropologie: příručka pro studium kostry, Národní muzeum, Praha, 1999
5
OSTEOMETRIE POSTKRANIÁLNÍHO SKELETU – ODHAD VÝŠKY POSTAVY
1. Postmortální změny na lidském skeletu Při osteometrickém hodnocení postkraniálního skeletu je třeba vzít v úvahu postmortální změny, které probíhají na kostech. Nejmarkantnější z nich je ztráta vody (zkrat způsobený ztrátou vody činí na femuru 2,3 – 2,6 mm) a nedochované kloubní chrupavky (u femuru tloušťka kloubní chrupavky činí až 4,5 mm). U kostního materiálu pocházejícího z nedospělých jedinců jsou zkrácení podstatně větší, což je dáno přítomností ne plně osifikované kostní tkáně (femur s plně chrupavčitou proximální i distální epifýzou se vyschnutím smrští až o 25 % své původní délky). 2. Osteometrické hodnocení postkraniálního skeletu U postkraniálního skeletu se proměřují všechny zachovalé kosti dle standardizovaných postupů. My se zaměříme jen na vybrané délkové rozměry dlouhých kostí, kterých se využívá při výpočtu proporcí skeletu a při odhadování výšky postavy u kosterních nálezů. Dále se zaměříme na vybrané rozměry pánve, jelikož pánev je kostí, která má svůj nesmírný význam při určování pohlaví. Vybrané rozměry na kosti pažní H1 Nejdelší délka – přímá vzdálenost od nejvyššího bodu na hlavici (caput humeri) k nejníže položenému bodu na kladce (trochlea humeri) pažní kosti. Měření se provádí na osteometrické desce. Kost se na ni klade zadní stranou, přičemž podélná osa kosti je rovnoběžná s podélnou osou měřící desky, měrný bod na hlavici se dotýká příčné svislé stěny. H2 Celková délka – je definována vzdáleností nejvyššího bodu na hlavici (caput humeri) od nejníže položeného bodu na hlavičce (capitulum humeri) kosti pažní. Měříme na osteometrické desce tak, že podélná osa kosti je při měření rovnoběžná s podélnou osou desky. Tato míra prakticky odpovídá délce nadloktí živého jedince. Vybrané rozměry na kosti vřetenní R1 Největší délka – vzdálenost mezi nejvýše položeným bodem na okraji hlavičky (caput radii) a hrotem bodcovitého výběžku (processus styloideus), bez ohledu na podélnou osu kosti a zakřivení diafýzy. Míra je o něco delší než u živého člověka při pronaci. Měříme na osteometrické desce nebo posuvným měřidlem. R1b Paralelní délka - vzdálenost laterálního okraje hlavičky vřetenní kosti (caput radii) od konce bodcovitého výběžku (processus styloideus radii). Měříme posuvným měřidlem. R2 Funkční délka (fyziologická délka) – přímá vzdálenost od bodu nejhlubšího vyklenutí kloubní jamky (fovea articularis) k bodu nejhlubšího vyklenutí zápěstní kloubní plochy (facies articularis carpea). Měříme dotykovým měřidlem. Vybrané rozměry na kosti loketní U1 Největší délka – vzdálenost od nejvyššího bodu na okovci (olecranon ulnae) k nejníže položenému bodu na bodcovém výběžku (processus styloideus). Měření provádíme na osteometrické desce.
U2 Funkční délka (fyziologická délka) – přímočará vzdálenost nejvíce vyčnívajícího bodu na horním okraji hákovitého výběžku (processus coronoideus) od nejhlubšího bodu kloubní plochy na hlavičce (caput ulnae). Bodcovitý výběžek (processus styloideus) se při měření nebere v úvahu. K měření používáme dotykové měřidlo. Vybrané rozměry na kosti stehenní F1 Největší délka - vzdálenost nejvyššího bodu hlavice (caput ossis femoris) od nejspodnějšího bodu na mediálním, vzácně na laterálním kloubním hrbolku (condylus medialis / lateralis). Měříme pomocí osteometrické desky. F2 Délka v přirozeném postavení - vzdálenost nejvyššího bodu hlavice (caput ossis femoris) od roviny, která prochází spodní plochou obou kondylů (condylus medialis et lateralit). Měření provádíme na osteometrické desce, kost klademe zadní stranou na desku tak, aby se spodek obou kondylů dotýkal příčné stěny, jezdec pak umístíme k nejvyššímu bodu hlavice. F5 Délka diafýzy – projektivní vzdálenost spodní ostré hrany velkého chocholíku (trochanter major) na laterální straně kosti od nejvyššího bodu čéškové kloubní plochy (facies patellaris) promítnutá na podélnou osu kosti. Délkové měřidlo. Body leží v oblasti epifyzárních rýh. Vybrané rozměry na kosti holenní T1 Celková délka tibie – projektivní vzdálenost kloubní plochy (facies articularis superior) na laterálním kloubním hrbolu (condylus lateralit) a hrotu mediálního kotníku (malleolus medialis). Měříme na osteometrické desce. Kost položíme zadní stranou na desku tak, že její podélná osa probíhá rovnoběžně s deskou a hrot mediálního kotníku nasedá na kolmou příčnou stěnu. T1a Největší délka tibie – projektivní vzdálenost nejvystouplejšího bodu na mezihrbolové vyvýšenině (eminentia intercondylaris) od hrotu mediálního kotníku (malleolus medialis). Osteometrická deska. T1b Délka tibie - vzdálenost středu bočního okraje horní kloubní plochy (facies articularis superior) na mediálním kloubním hrbolu (condylus medialis) od hrotu mediálního kotníku (malleolus medialis). Tato míra odpovídá měření na živém člověku. Osteometrická deska. Vybrané rozměry na kosti lýtkové Fi1 Největší délka - vzdálenost nejvyššího bodu na hrotu hlavičky lýtkové kosti (apex capitis fibulae) k nejníže položenému bodu na laterálním kotníku (malleolus lateralit). Spojnice koncových bodů kosti je rovnoběžná s podélnou osou osteometrické desky. Vybrané rozměry volné pánevní kosti P1 Výška pánve – přímá vzdálenost od nejvyššího bodu na kyčelním hřebenu (crista iliaca) k nejníže položenému bodu na sedacím hrbolu (tuber ischiadicum). Měří se posuvným nebo dotykovým měřidlem.
P4 Hloubka pánevní kosti (největší délka) – je přímá vzdálenost od středu jámy kyčelního kloubu (acetabulum) k nejvyššímu bodu na hřebenu kosti kyčelní (crista iliaca). Horní bod je stanoven na základě rozměru P1. Měří se posuvným nebo dotykovým měřidlem. P15b Ischiadický rozměr (IS-M) - přímočará vzdálenost od místa, kde myšlená osa horního ramene kosti sedací (ramus superior ossis ischii) protíná povrch sedacího hrbolu (tuber ischiadicum) až k nejvzdálenějšímu okraji jámy kyčelního kloubu (retabula). Měří se posuvným měřidlem. P17b Pubický rozměr (PU-M) – přímá vzdálenost od středu horního okraje plochy stydké spony (facies symphysialis) k nejbližšímu okraji jámy kyčelního kloubu (acetabula), tj. k nejblíže ležícímu místu facies lunata na předním okraji acetabula. Měříme posuvným měřidlem. Proporční indexy na celé kostře Mezikončetinový index (index intermembralis): [(H1 + R1) . 100] / (F1 + T1) Humerofemorální index: (H1 . 100) / T1 Pažní index (index brachialis): (R1 . 100) / H1 Femorotibiální index: (T1b . 100) / F2 3. Odhad výšky postavy Výška postavy jedince je ovlivněna pohlavím, dědičností, etnickou příslušností a z části i výživou. Informace o výšce postavy umožňuje srovnání změn tělesného rozvoje u současných populací a u historických populací. K výpočtu výšky postavy bylo vyvinuto mnoho metod využívající nejrůznější kosti kostry. Nejsilnější korelaci s výškou postavy však vykazují délkové rozměry dlouhých kostí končetin. Při výběru metody určování výšky postavy je důležité zohlednit, na jaké populaci byla vypracována. Vztah mezi délkou kostí a celkovou výškou postavy je relativní, záleží na proporcionalitě jedinců. Zde hraje mimo jiné roly pohlaví, věk, etnická příslušnost (např. dva jedinci se stejně dlouhou stehenní kostí nemusí být stejně vysocí). Výpočet výšky postavy je založen na regresních rovnicích, které byly odvozeny od souboru koster se známou délkou kostí i výškou postavy člověka. Metody pro výpočet výšky postavy u nedospělých jedinců Metoda podle Oliviera a Pineaua (1958, 1960) – zahrnuje rovnice pro výpočet výšky postavy lidských plodů, které jsou aplikovatelné i při výpočtu výšky postavy novorozenců a dětí do věku dvou let. K výpočtům se využívá délky diafýzy kosti pažní, loketní, vřetenní, stehenní, holenní a lýtkové. Vždy jedna rovnice vypočítá výšku na základě délky diafýzy jedné kosti. Při nálezu více kostí je nejvýhodnější spočítat průměrnou hodnotu z výsledu všech rovnic. Metoda podle Stewarta (1960) - Stewartovy tabulky uvádějí výpočet výšky postavy na základě délky diafýzy stehenní kosti pro děti všech věkových kategorií.
Výpočet výšky postavy u dospělých jedinců Metoda podle Manouvriera (1894) - tělesná výška se odečítá z tabulek na základě délkových rozměrů kosti pažní, loketní, vřetenní, stehenní, holenní a lýtkové (H1, H2, R1, U1, F2, T1b, Fi1). Metoda podle Pearsona (1899) - tato metoda pracuje s délkovými rozměry kosti stehenní, holenní, pažní a vřetenní (H1, R1, F1, T1b). Výška postavy se stanovuje pomocí regresních rovnic. Metoda podle Breitingera a Bacha (Breintinger 1937, Bach 1965) - pro sestavení regresních rovnic byla, na rozdíl od ostatních metod, zpracována data vzniklá měřením rozměrů na živých jedincích. Metoda pracuje s délkovými rozměry kosti pažní, vřetenní, stehenní a holenní (H1, H2, R1b, F1, T1b). Metoda podle Černého a Komendy (1979,1982) - čeští autoři vypočítali regresní rovnice pro výpočet výšky postavy na základě největší délky kosti pažní a kosti stehenní (H1,F1) obou stran těla. Regresní rovnice pro výpočet délky postavy (Černý a Komenda 1982) muži – pravá strana VP = 53,31 + 3,474 . (H1) + 4,38 VP = 60,04 + 2,385 . (F1) + 4,21 VP = 49,59 + 1,559 . (H1) + 1,48 . (F1) + 4,02
ženy – pravá strana VP = 40,58 + 3,777 . (H1) + 4,99 VP = 51,46 + 2,49 . (F1) + 4,44 VP = 42,62 + 0,979 . (H1) + 1,989 . (F1) + 4,38
muži – levá strana VP = 62,23 + 3,246 . (H1) + 4,35 VP = 62,57 + 2,325 . (F1) + 4,15 VP = 54,58 + 1,418 . (H1) + 1,483 . (F1) + 3,98
muži – levá strana VP = 39,64 + 3,846 . (H1) + 5,16 VP = 58,54 + 2,307 . (F1) + 4,51 VP = 50,61 + 0,765 . (H1) + 1,948 . (F1) + 4,47
Metoda podle Sjøvolda (1990) – pracuje s regresními rovnicemi, které slouží k odhadu tělesné výšky na základě délkových rozměrů kosti pažní, loketní, vřetenní, stehenní, holenní a lýtkové. Výhodou této metody je, že je přenosná na všechna etnika z různých časových období. V současné době se tato metoda považuje za nejpřesnější. Sjøvoldovy rovnice: VP = 4,62 . H1 + 19,00 VP = 3,78 . R1 + 74,10 VP = 4,80 . R1b + 51,15 VP = 4,61 . U1 + 46,83 VP = 2,71 . F1 + 45,86 VP = 3,01 . F2 + 32,52 VP = 3,29 . T1 + 47,34 VP = 3,67 . T1b + 29,50 VP = 3,59. . Fi1 + 36,31
PRAKTICKÉ CVIČENÍ Úkolem praktického cvičení je výpočet proporčních indexů stanovení výšky postavy na základě délkových rozměrů dlouhých kostí s využitím rovnic Černého a Komendy a Sjøvoldových rovnic. Zjištěná data studenti zpracují formou protokolu, jehož odevzdání je podmínkou pro udělení zápočtu.
Studijní literatura: Drozdová, E.: Panoráma biologické a sociokulturní antropologie: modulové učební texty pro studenty antropologie a "příbuzných" oborů. 18, Základy osteometrie, Nadace Universitas Masarykiana: Akademické nakladatelství CERM: Masarykova univerzita: NAUMA, Brno, 2004 Stloukal, M. a kol.: Antropologie: příručka pro studium kostry, Národní muzeum, Praha, 1999
6
MORFOLOGICKÉ ZNAKY NA LIDSKÉ KOSTŘE
1. Definice, vysvětlení pojmů Morfologické znaky na lidské kostře - jedná se o anatomické varianty skeletu, které není možné charakterizovat měřením, jsou to tedy znaky nemetrické. Řadíme sem znaky morfognostické a epigenetické. Morfognostické znaky (popisné morfologické znaky) - útvary, které se v důsledku variability vyskytují v různých fenotypových modifikacích (různý tvar, obrys, mohutnost atd.). Typický je kontinuální charakter těchto znaků. Řada těchto znaků se podílí na odlišnostech kostry mezi pohlavími. Tyto znaky se hodnotí podle schémat vytvořených různými autory. Příklad morfognostického hodnocení – hodnocení tvaru očnicového vchodu (Kurýrová 1928) (obr. 1). Tvar hodnotíme jako 1. okrouhlý, 2. vodorovně obdélníkový, 3. kosočtvercový, 4. šikmě obdélníkový, 5. lichoběžníkový, 6. Elipsovitý, 7. obráceně lichoběžníkový.
Obr. 1 Hodnocení tvaru očnicového vchodu
Epigenetické znaky – drobné morfologické odchylky ve stavbě kostí, které jsou podmíněny geneticky a organismus nijak negativně neovlivňují. 2. Vybrané epigenetické znaky na lebce Sutura metopica - perzistence švu mezi párovými základy os frontale (obr. 2).
Obr. 2 Sutura metopica
Os (osiculum) bregmaticum - samostatně osifikující kost různého tvaru i velikosti v místě fonticulus major (obr. 3). Někdy se vyskytují vícečetná ossa bregmatica (obr. 4).
Obr. 3 Os bregmaticum
Obr. 4 Ossa bregmatica
Os interparietale (Incae) – vzniká z horní části šupiny týlní kosti (squama occipitalis). Ta vzniká spojením několika základů, osifikujících ve vazivu. Poprvé byla popsána u kmene jihoamerických Inků (odtud název os Incae). Rozlišujeme několik anatomických variant podle srůstů jednotlivých základů (obr. 5, obr. 6).
Obr. 5 Os interparietale
Obr. 6 Os interparietale
Ossa suturarum (ossa Wormiana) – drobné kůstky vsazené do jednotlivých švů, nejčastěji do sutura lambdoidea (obr. 7). Os parietale partitum – temenní kost rozdělená švem na dvě (i více) částí (obr. 8).
Obr. 7 Ossa saturarum
Obr. 8 Os parietale partitum
Os (ossiculum) epiptericum – kůstka vložená do míst fonticulus sphenoidalis (obr. 9, obr. 10). Os zygomaticum partitum (os japonicum) – švem (nejčastěji horizontálním) oddělená část kosti lícní (obr. 9). Os (ossiculum) asterii – kůstka vložená do míst styku sutura lambdoidea, s. occipitomastoidea a s. parietomastoidea (obr. 10).
Obr. 9 Os epiptericum, os zygomaticum partitum
Obr. 10 Os epiptericum, os asterii
Otvory pro spojky intra a extrakraniálních žil (emissarium) - např. foramen parietale v horních částech temenní kosti (obr. 11), foramen matoideus ve švu mezi týlní a spánkovou kostí (obr. 12).
Obr. 11 Foramina parietalia
Obr. 12 Foramina mastoidea
Torus palatinus – různě nápadné a tvarově variabilní ztluštění na tvrdém patře, probíhající paralelně s mediálním švem (obr. 13). Asimilatio atlantis – atlas (nebo jeho část) je srostlý v různém rozsahu s týlní kostí (synostóza) (obr. 14).
Obr. 13 Torus palatinus
Abnormálně dlouhý processus styloideus (obr. 15).
Obr. 14 Asimilatio atlantis
Obr. 15 Abnormálně dlouhý processus styloideus
Studijní literatura: Stloukal, M. a kol.: Antropologie: příručka pro studium kostry, Národní muzeum, Praha, 1999 Internetové zdroje: http://anat.lf1.cuni.cz/muzeum/kranio.html
7
URČOVÁNÍ POHLAVÍ NA KOSTŘE
1. Určení pohlaví podle lebky Pohlaví na lebce lze určovat aspektivním hodnocením, kdy pohledem hodnotíme přítomnost a rozvoj konkrétních morfologických znaků, jimiž se vzájemně obě pohlaví odlišují. Byly zpracovány metodiky, které kvantifikují morfologické znaky podle stupně jejich rozvoje a váhy, což umožňuje s nimi nakládat jako s metrickými proměnnými a provést tak diskriminační analýzu (Novotný 1990). Mezi nejznámější práce využívající metrické hodnocení rozměrů na lebce k řešení pohlavního dimorfismu patří práce Gilese a Elliota (1963). Vybrané morfologické diagnostické znaky na lebce (obr. 1)
Obr. 1 Pohlavní rozdíly na lebce
Robusticita - mužská lebka (obr. 2) je v porovnání s ženskou lebkou (obr. 3) robustnější.
Obr. 2 Mužská lebka
Obr. 3 Ženská lebka
Kapacita mozkovny – je u mužů větší než u žen. Velikost lebky – mužská lebka je v porovnání s ženskou lebkou větší. Svalové úpony – svalové úpony na povrchu mužské lebky daleko více vystupují a jsou daleko výraznější než na povrchu ženské lebky. Povrch – povrch mužské lebky je v porovnání s povrchem ženské lebky drsnější.
Glabella – oblast glabelly na mužské lebce vystupuje z celkového profilu, na ženské lebce je naopak plochá. Nasofrontální přechod - v profilu muže se jeví přechod os frontale v ossa nasalia jako zlom až zářez (okolí glabelly je vyvýšené), u ženy je tato oblast plochá. Arcuss superciliares – u mužů jsou podstatně lépe vyznačené, u žen jsou méně patrné nebo chybí. Processus mastoidei – u mužů jsou větší než u žen (Brocova známka: mužská lebka bez mandibuly položená na podložku se o processus mastoidei velmi často opírá). Planum nuchale - bývá u mužů rovnější než u žen. Protuberantia occipitalis externa - u mužů vyčnívá výrazněji než u žen. Tubera frontale - jsou nápadnější u žen, což způsobuje náhlé výraznější zakřivení čelní krajiny v porovnání s muži, u nichž je zakřivení plynulé. Bradová krajina – na mandibule u žen je oblá, u mužů bývá hranatá (tento znak často chybí). Processus alveolares - u ženských lebek ve srovnání s mužskými jsou posunuty dále periferněji a též nakloněny periferně. (Tento znak je poměrně nespolehlivý). Metrické hodnocení lebky Mezi nejznámější práce zabývající se hodnocením pohlavního dimorfismu lebky pomocí diskriminační analýzy patří, jak již bylo řečeno, práce Gilese a Elliota (1963) a Elliota (1964). Jejich nespornou výhodou je, že jejich metoda má velmi širokou platnost. Dalším příkladem metrického hodnocení a výpočet pohlaví podle Defrise – Gussenhovena (1966): Y (pohlaví) = 0,010112 (kapacita mozkovny) + 0,138014 (bizygomatická šířka) Za dělící bod mezi pohlavím je pokládána hodnota 31,513669. 2. Určení pohlaví podle pánve Pánev je nejvíce pohlavně odlišnou kostí na celém skeletu, jelikož jako jediná kost plní u obou pohlaví rozdílnou reprodukční funkci. Aspektivní hodnocení – vybrané morfologické diagnostické znaky na pánvi Celkový vzhled pánve – u mužů je pánev masivnější a její povrch je hrubý, naproti tomu je ženská pánev gracilnější a její povrch je hladký. Celkový tvar pánve – u mužů je nálevkovitý a vertikálně orientovaný zatímco u žen je předozadně oploštělý a orientovaný horizontálně. Tělo stydké kosti – je u mužů trojúhelníkovité, u žen čtyřúhelníkovité.
Promontorium - u žen méně vyčnívá než u mužů, takže horní okraj malé pánve je u žen příčně oválný, zatímco u mužů spíše srdčitý (obr. 4). Symphisis pubica - u žen je nižší než u muže. Dolní ramena stydkých kostí - se u žen sbíhají v tupém úhlu, naproti tomu u mužů v úhlu ostřejším (obr. 5). Dolní rameno kosti stydké - je u žen štíhlé a plynule zakřivené, u mužů se zakřivení mění náhle v místě crista phallica. Vzdálenosti ze středu fossa acetabuli k hornímu okraji facies symphysialis a k dolnímu okraji tuber ischiadicum - jsou u mužů téměř totožné, zatímco u žen je vzdálenost k facies symphysialis nápadně větší (obr. 6). Incisura ischiadica major - u žen je širší a mělčí, bývá zpravidla vykrojena v pravidelnějším oblouku než u mužů (obr. 6). Foramen obturatum – je u mužů velký, oválný s delší vertikální osou, zatímco u žen je menší a trojúhelníkovitý. Acetabulum – je u mužů velké, směřuje laterálně a jeho průměr je přibližně rovný délce stydké kosti, naproti tomu u žen je acetabulum malé, jeho směr je anterolaterální a jeho průměr je menší než délka stydké kosti.
Obr. 4 Vchod do malé Obr. 5 Úhel mezi dolními Obr. 6 Tvar velkého sedacího zářezu a pánve rameny stydkých kostí poměry velikostí stydké a sedací kosti
Stejně jako v případě lebky byla i u pánve vypracována řada hodnocení, která kvantifikují morfologické znaky. Jedním z nich je třístupňové hodnocení znaků na pánvi podle Brůžka (1991), jenž hodnotí pět znaků: sulcus praeauricularis, velký sedací zářez, ischiopubickou větev, arc composé a vývoj kosti stydké a sedací.
Metrické hodnocení Metrické hodnocení se využívá například k výpočtu ischiopubického indexu, který je dán poměrem velikostí os pubis a os ischii, kde zřetelně delší os pubis než os ischii hovoří pro pohlaví ženské, naopak zřetelně delší os ischii oproti os pubis pro pohlaví mužské. Mezi další metody určování pohlavního dimorfismu na pánvi se řadí diskriminační rovnice podle Novotného (1986), které hodnotící délku os pubis a os ischii a rozměry incisura ischiadica major. Hodnocení sedací a stydké kosti podle Novotného (1986) (obr. 7) C - střed horního okraje facies symphysealis. PU-M – přímá vzdálenost od C k nejbližšímu bodu acetabula. B – bod, kde osa os ischii protíná povrch kosti. IS-M – přímá vzdálenost B k nejvzdálenějšímu bodu acetabula. Y (pohlaví) = 7,600 (IS-M) – 4,730 (PU-M) Dělící bod mezi pohlavími je 43,684 Hodnocení velkého sedacího zářezu podle Novotného (1986) (obr. 8) A - vrchol tuberculum m. piriformis, v případě, že není vyvinut, používáme bod A‘, který se nachází v místě dotyku horní větve incisura ischiadica major a facies auricularis. B – počátek spina ischiadica. C – pata kolmice vedená z nejhlubšího bodu incisura ischiadica major na spojnici A – B. D – nejhlubší bod incisura ischiadica major. IIMT – totální výška incisura ischiadica major, tedy kolmá vzdálenost A‘ od dolního ramene incisura ischiadica. Y (pohlaví) = 7,178 (IS-M) – 4,789 (PU-M) – 4,262 (A-C) – 0,778 (IIMT)
Obr. 7 Hodnocení sedací a stydké Obr. 8 Hodnocení velkého sedacího zářezu podle Novotného kosti podle Novotného
Studijní literatura: Čihák, R.: Anatomie 1, Grada, Praha, 2001 Stloukal, M. a kol.: Antropologie: příručka pro studium kostry, Národní muzeum, Praha, 1999 Ilustrace převzaty z následujících internetových zdrojů: http://www.archeointernet.pl/antropologia_tre.html
8
URČOVÁNÍ VĚKU NA KOSTŘE
1. Úvod Při určování věku se obecně jedná o zjišťování sumy změn, které se objevují v organismu po početí. 2. Etapy života s ohledem na změny probíhající na kostře Život dělíme do čtyř základních etap na základě společných charakteristik (v tomto případě s ohledem na změny probíhající na kostře): 1. Růst organismu (objevování primárních osifikačních center) 2. Zrání organismu (spojování původních osifikačních center a kompletace kostry přídatnými osifikacemi) 3. Stárnutí organismu (vznik degenerativních změn) 4. Smrt organismu (degenerativní změny neslučitelné se životem) 3. Rozlišujeme dvě koncepce věku Chronologický (kalendářní) věk - vyjadřuje délku života od narození, je nezávislý na životních podmínkách. Biologický věk (fyziologický) - je určen stadiem opotřebení fyziologických, chemických a psychologických funkcí. Je závislý na životních podmínkách, prodělaných chorobách, genetických faktorech a dalších okolnostech. Stanovení věku kosterního nálezu je vždy stanovením věku biologického. Stanovení věku v době smrti kosterního materiálu se provádí srovnáním změn na kosterním materiálu se změnami zaznamenanými na populaci známého věku, s tzv. referenční populací. 4. Určování věku u dětí a nedospělých U rostoucích organismů se stanovuje věk na základě hodnocení vzniku osifikačních center, vývinu chrupu, erupce zubů, mineralizace zubů, přirůstání epifýz k tělům dlouhých kostí.
Hranice pro stanovení dospělosti na kostře je definována srůstem kosti klínové a kosti týlní, ke kterému dochází kolem 18. roku života. Stanovení věku u dětí a dospívajících se provádí na základě faktorů spojených s vývojem jedince. Zubní věk Zubní věk se určuje na základě stavu dentice. Růst zubu je dlouhodobý proces, který začíná v 5. 6. týdnu embryonálního vývoje a ukončuje se většinou po 18. roce. Zubní věk lze určovat na základě mineralizace zubů nebo hodnocením zubní erupce. Pro zjišťování zubního věku je daleko výhodnější hodnocení mineralizace zubů, jelikož podléhá jen minimálně zevním vlivům a je řízena působením stabilní hypofýzy. Naproti tomu metoda hodnotící erupci zubů je méně přesná, jelikož prořezávání zubů je jednorázový děj, který je řízený hormonálně nestabilní štítnou žlázou a tím pádem daleko více podléhá zevním vlivům. Stanovení věku podle osifikace lebky a postkraniálního skeletu Osifikace začíná vytvářením osifikačních jader, objevujících se na konstantních místech a v přibližně konstantním čase. Jedna kost může vznikat z několika osifikačních center. Rozlišujeme tři druhy osifikačních center: primární (z nich probíhá osifikace těl kostí), sekundární (tvoří základ kloubních ploch či hran, vyvíjejí se v epifýzy). Třetím typem jsou zubní folikuly, centra objevující se v zubních alveolech. Při zjišťování chronologického věku se posuzuje objevování osifikačních center a jejich spojování s tělem kosti. Zjišťování věku v závislosti na velikosti kosti Tato metoda má význam při určování věku dětí a nedospělých zejména proto, že v kosterních nálezech se kompletní kost s volnými epifýzami dochová jen velmi zřídka, povětšinou se dochovají jen diafýzy. Pro výpočet věku dětí z délek diafýz dlouhých kostí eventuálně z rozměrů lopatky a pánevních kostí se využívá tabulek (např. Stloukal a Hanáková 1978). 5. Určování věku u dospělých Odhad věku u dospělých jedinců bývá složitější než u dětí a nedospělých jedinců, jelikož většina růstových a vývojových změn už proběhla. Je proto nutné, posuzovat celkový tělesný stav a hodnotit kosterní pozůstatky komplexně. Odhad pomocí analýzy chrupu S postupujícím věkem dochází u zubů k jejich opotřebení (abrazi), snížení stěny zubních lůžek a konečné ztrátě zubů, jíž provází i změna ve stavbě čelisti. Zubní abraze se projevuje úbytkem zubní hmoty vlivem mechanického opotřebení, začíná k ní docházet už od chvíle prořezání zubů. Míra zubní abraze je odvislá od více faktorů (např. životní styl) a tudíž nemusí vždy odpovídat dožitému věku. Zubní abraze začíná obroušením ostrých hran kousacích ploch, po té následuje odstranění skloviny a obnažení zubu až na dentin a posléze dochází k opotřebovávání celé korunky zubu. Schémata pro určení věku založené na abrazi zubů sestavila například Lovejoyová (1985). Další metodou hodnocení zubního věku u dospělých je Gustafsonova metoda (1947) vycházejí z histologického hodnocení
morfologických změn sagitálního řezu zubem, kterou později rozpracoval například Kilián et. al (1981). Odhad věku dospělých na základě posouzení skeletu Základem pro hodnocení věku u kostry dospělých je především stav obliterace lebečních švů, na lamina interna, stav vývoje styčné plošky stydké kosti a stav vnitřní struktury hlavičky kosti paží a stehenní. Odhad věku na základě hodnocení obliterace lebečních švů Tato metoda vykazuje velkou variabilitu, a proto by měla sloužit jen jako orientační, doplňková. Pilovité lebeční švy se začínají tvořit během prvního roku života, při narození jsou okraje lebečních kostí hladké. Zubovitý okraj švu se začíná vyvíjet nejprve na vnitřní a pak na vnější straně lebky. Typický nepravidelný vzor švu se vyvíjí kolem pěti let. Srůstání lebečních švů je postupný dlouhodobý proces, který končí úplným uzavřením švu (úplnou obliterací). Švy na lamina interna srůstají dříve než na lamina externa. Při obliteraci lebečních švů na lamina externa se projevuje pohlavní dimorfismus, u žen se švy uzavírají dříve než u mužů. Na lamina interna se intenzita srůstání švů jeví stejná u obou pohlaví. Při posuzování obliterace švů, neposuzujeme šev jako celek, nýbrž každý šev dělíme na několik úseků, které se navzájem liší svou obliterační charakteristikou. Jedním z nejvyužívanějších schémat rozdělení lebečních švů je schéma podle Oppenheimové (1907) (obr. 1).
Obr. 1 Schéma rozdělení lebečních švů podle Oppenheimové
Části lebečních švů (podle Oppenheimové 1907 a Malinowského 1962) Věncový šev
Šípový šev
Lambdový šev
C1 pars tempovalis C2 pars complicata C3 pars bregmatica
S1 pars bregmatica S2 pars verticis S3 pars obelica S4 pars postica
L1 pars lambdica L2 pars media L3 pars asterica
(F1, F2, F3 – čelní (metopický) šev.
Údaje o zahájení obliterace lebečních švů se u různých autorů liší, obecně lze ale říci, že obliterace začíná nejdříve v šípovém švu, o něco později ve švu věncovém a naposled ve švu lambdovém. Stupeň obliterace lebečních švů je vyjadřován v číselné stupnici (např. pětistupňové schéma 0 – 4 podle Martina a Sallera 1957). Věková schémata pro hodnocení obliterace lebečních švů byla zpracována mnoha autory. Mezi schémata, která pokrývají svým rozsahem asi nejširší věkové rozmezí, patří schéma dle Oliviera (1960). Uzavírání švů na lamina interna (Olivier 1960) šev C1 C2 C3
věk 25 – 55 30 – 70 25 - 70
šev S1 S2 S3 S4
věk 20 – 60 20 – 60 20 – 45 20 - 60
šev L1 L2 L3
věk 25 – 70 30 – 70 60 - X
Dalším názorným schématem obliterace lebečních švů je schéma podle Lince (1971) (obr. 2).
Obr. 2 Obliterační schéma podle Lince
Zajímavým zpracováním hodnocení obliterace lebečních švů je metoda podle Meindla a Lovejoye (1985), kteří hodnotí obliteraci švu podle stavu v 1 cm okolí 10 definovaných bodů na lamina externa.
Další metody určování věku u dospělých Posuzování změn reliéfu na facies symphysialis ossis pubis podle schémat, které vytvořili např. Mc Kern a Stewaet 1957, Nemeskéri et al. 1960. Hodnocení strukturálních změn spongiózy hlavic dlouhých kostí v závislosti na věku. Klasifikaci změn struktury hlavice pažní kosti v závislosti na věku vytvořil Sjøvold (1975) (vychází z prací Nemesériho 1960), jehož tabulky pro určování věku uvádí doporučení evropských antropologů. Schémata přeměny vnitřní struktury hlavice pažní a stehenní kosti vytvořili Szilvássy a Kritcher (1990). Klasifikační škálu pro hlavici stehenní kosti sestavili například Ascádi a Nemeskéri(1975)
Studijní literatura: Stloukal, M. a kol.: Antropologie: příručka pro studium kostry, Národní muzeum, Praha, 1999
9
METODY FUNKČNÍ ANTROPOLOGIE – ANTROPOMETRIE
1. Definice antropometrie Antropometrie je soubor technik měření lidského těla. Antropometrické metody jsou celosvětově standardizovány, vycházíme z přesně definovaných antropometrických bodů. 2. Základní antropometrický instrumentář – základní antropometrický potažmo somatometrický instrumentář ve většině případů odpovídá instrumentáři osteometrickému. Jedním z rozdílů mezi některými měřidly je například ostrost, respektive tupost hrotů některých měřidel. Mezi základní antropometrické nástroje se řadí antropometr (obr. 1), osobní váha (páková, přesná nášlapná), velké (pelvimetr) a malé (kefalometr) dotykové měřidlo, posuvné měřidlo, pásová míra, kaliper (typy: Best (obr. 2), Harpenden (obr. 3) a další).
Obr. 1 Antropometr
Obr. 2 Kaliper Best
Obr. 3 Kaliper Harpenden
3. Antropometrické body (obr. 4) – jsou body shodné s body definovanými na lidské kostře, které jsou promítnuty na povrch lidského těla. Při antropometrickém vyšetření je třeba tyto body vypalpovat.
Obr. 4 Antropometrické body
Přehled antropometrických bodů měřených na trupu a končetinách Suprasternale - (sst) - jugulare - bod ležící na horním okraji prsní kosti v mediánní rovině. Mesosternale - (mst) - bod na přední straně hrudníku ve střední čáře v místě úponu 4. žebra, uprostřed prsní kosti. Omphalion - (om) - střed pupku v mediánní rovině. Symphysion - (sy) - bod ležící na horním okraji stydké spony ve střední čáře. Akromiale - (a) - bod nejvíce laterálně položený na akromiálním výběžku lopatky (akromiu) při vzpřímeném postoji s připaženou končetinou. Radiale - (r) - bod na horním okraji hlavičky kosti vřetenní, který na připažené končetině leží nejvýše. Prstem vyhmátneme na zevní straně paže štěrbinu mezi kostí pažní a kostí vřetenní. Stylion - (sty) - bod, který je na processus styloideus radii připažené končetiny položen nejvíce dole. Nahmátáme jej na palcové straně předloktí. Daktylion - (da) - bod na konci prstu, který na připažené končetině leží nejníže. Používá se hlavně daktylion 3. prstu. Metacarpale radiale - (mr) - bod ležící nejvíce radiálně na hlavičce os metacarpale II.
Metacarpale ulnare - (mu) - bod ležící nejvíce ulnárně na hlavičce os metacarpale V. Iliocristale - (ic) - bod ležící na crista iliaca při vzpřímeném postoji nejvíce nahoře a nejvíce laterálně (na horní zevní hraně crista iliaca). Iliospinale anterius - (is) - bod ležící v místech spina iliaca anterior superior nejvíce vpředu. Nahmatáme jej, jdeme- li po hřebenu kosti kyčelní směrem dopředu. Trochanterion - (tro) - nejvýše položený bod na velkém chocholíku. Hmatáme jej poněkud za bočním obrysem v nejširším místě boků. Tibiale - (ti) - bod na proximálním konci kosti holenní (tibia), který při vzpřímeném postoji leží nejvíce nahoře a nejvíce laterálně, popř. mediálně. Sphyrion - (sph) - bod na hrotu vnitřního kotníku (malleolus medialis), který při vzpřímeném postoji leží nejvíce dole. Pternion - (pte) - bod ležící nejvíce vzadu na patě zatížené nohy. Akropodion - (ap) - bod ležící na špičce zatížené nohy nejvíce vpředu (na konci 1. a prstu).
2.
Metatarsale tibiale - (mt. t.) - bod nejvíce vystupující na vnitřní straně obrysu nohy na hlavičce os metatarsale I. zatížené nohy. Metatarsale fibulare - (mt. f.) - nejvíce laterálně ležící bod na hlavičce os metatarsale zatížené nohy.
V.
Přehled antropometrických bodů měřených na hlavě Glabella - (g) - bod ležící nad nosním kořenem na dolní části čela, nejvíce vpředu, v mediánní rovině mezi obočím. Vertex - (v) - bod na temeni lebky, který při poloze hlavy v orientační rovině leží nejvíce nahoře. Opisthokranion - (op) - bod ležící na okcipitální části hlavy v mediánní rovině, nejvíce vzdálený od bodu glabella. Euryon - (eu) - bod ležící na straně hlavy nejvíce laterálně. Stanoví se při měření největší šířky hlavy. 4. Somatické rozměry Z výše uvedených antropometrických bodů vycházejí somatické rozměry - výškové, šířkové a obvodové. K měření výškových rozměrů se používá antropometr. Šířkové rozměry na trupu se měří malým a velkým dotykovým měřidlem, šířkové rozměry na končetinách posuvným modifikovaným měřídlem, obvodové parametry jsou měřeny pásovou mírou.
U zdravého probanda se měří antropometrické rozměry na pravé straně těla, jedinec stojí ve vzpřímeném postoji u stěny, které se dotýká patami, hýžděmi, lopatkami, hlavou, chodidla jsou u sebe. Hlava je v tzv. orientační rovině, která je určena okraji obvodu zvukovodů (tragion) a dolním okrajem očnice (orbitale). Tato rovina je vodorovná. Antropometr je při zjišťování rozměrů držen vždy kolmo k zemi. Přehled základních výškových rozměrů (M1) - Tělesná výška je vertikální vzdálenost vertexu od země (basis). (M4) - Výška horního okraje sterna - suprasternale (sst) od země. (M6) - Výška horního okraje symfýzy - symphysion (sy) od země. (M8) - Výška nadpažku - akromiale (a) od země. (M9) - Výška štěrbiny loketního kloubu - radiale (r) od země. (M10) - Výška processus styloideus radii - stylion (sty) od země. (M11) - Výška hrotu středního prstu - daktylion (da) od země. Ruka je při měření natažená, prsty semknuté. (M12) - Výška horního okraje kosti kyčelní - iliocristale (ic) od země. (M13) - Výška předního kyčelního trnu - iliospinale (is) od země. (M15) - Výška štěrbiny kolenního kloubu - tibiale (ti) od země. (M16) - Výška hrotu vnitřního kotníku (malleolus medialis) - sphyrion (sph) od země. (M23) - Výška vsedě - vertikální vzdálenost bodu vertex (v) od plochy, na které proband sedí. Trup je vzpřímen, hlava je držena v orientační rovině, stehna podepřena po celé délce, kolena ohnuta v pravém úhlu. (M27) - Délka přední stěny trupu-projektivní míra, získaná odpočtem rozměru (M6) od (M4). (M45) - Délka horní končetiny - přímá vzdálenost bodu akromiale od bodu daktylion na natažené pravé končetině (a - da). (M45a) - Délka horní končetiny - projektivní míra získaná odpočtem (M11) od (M8). (M47) - Délka paže - přímá vzdálenost bodu akromiale od bodu radiale (a - r). (M47a) -Délka paže - projektivní míra získaná odpočtem (M9) od (M8). (M48) - Délka předloktí - přímá vzdálenost bodu radiale od bodu stylion (r - sty). (M48a) - Délka předloktí - projektivní míra získaná odpočtem (M10) od (M9).
(M49) - Délka ruky - přímá vzdálenost bodu ležícího uprostřed na spojnici bodů stylion (sty) a bodu daktylion (da) na konci prostředního prstu. (M49a) - Délka ruky - projektivní míra získaná odpočtem (M11) od (M10). (M53) - Délka dolní končetiny - výška bodu iliospinale od země. (M53/4) - Délka dolní končetiny subischiální - rozdíl mezi tělesnou výškou a výškou vsedě. (M55) - Délka stehna - projektivní míra získaná odpočtem (M15) od (M13). (M55/1) - Délka stehna - přímá vzdálenost bodu trochanterion (tro) od bodu tibiale (ti) na zevní straně kolenního kloubu. (M56) - Délka bérce - projektivní míra získaná odpočtem M16 od M15. (M56a) - Délka bérce - přímá vzdálenost bodu tibiale (ti) od bodu sphyrion (sph). (M58) - Délka nohy - přímá vzdálenost bodu pternion (pte) od bodu akropodion (ap). Osa měřidla je při měření rovnoběžná s vnitřním okrajem chodidla. --- Délka horního segmentu těla-projektivní míra získaná odpočtem (M6) od (M1) (v - sy). Přehled šířkových rozměrů (M35) - Šířka ramen (biakromiální) - přímá vzdálenost mezi body akromiale (a - a). (M36) - Transverzální průměr hrudníku - ve výši středu sterna (mesosternale-mst). Ramena měřidla přitlačíme lehce na žebra. Hrudník je v normální poloze. (M37) - Sagitální (předozadní) průměr hrudníku - přímá vzdálenost mesosternale (mst) od trnového výběžku obratle ležícího ve vodorovné poloze. Postavení hrudníku stejné jako při (M36). (M40) - Šířka pánve (bikristální) - přímá vzdálenost mezi pravým a levým bodem iliocristale (ic - ic). (M41) - Šířka pánve (bispinální) - přímá vzdálenost mezi pravým a levým bodem iliospinale (is - is). (M42) - Šířka bitrochanterická - přímá vzdálenost mezi pravým a levým bodem trochanterion (tro - tro). Ramena měřidla je nutno podle potřeby přitlačit. (M52/3) - Šířka dolní epifýzy humeru (biepikondylární) - přímá vzdálenost bodů nejvíce od sebe vzdálených na epicondylus lateralis et medialis humeru. Předloktí a paže svírá při měření pravý úhel. (M52/2) - Šířka zápěstí (bistyloidální) - přímá vzdálenost mezi bodem stylion radiale a stylion ulnare (sty – sty).
(M52) - Šířka ruky - přímá vzdálenost mezi bodem metacarpale radiale (mr) a bodem metacarpale ulnare (mu) na natažené ruce. --- Šířka dolní epifýzy femuru (biepikondylární) - přímá vzdálenost bodů nejvíce od sebe vzdálených na epicondylus medialis a epicondylus lateralis femuru. Dolní končetina je při měření ohnutá do pravého úhlu. --- Šířka kotníků (bimalleolární) - přímá vzdálenost bodů nejvíce od sebe vzdálených na malleolus medialis et lateralis (sph - sph). (M59) - Šířka nohy - přímá vzdálenost bodu metatarsale tibiale (mt. t.) od metatarsale fibulare (mt. f.) na zatížené noze. Přehled obvodových rozměrů (M61) - Obvod hrudníku přes mesosternale v normální poloze - míra probíhá vzadu těsně pod dolními úhly lopatek, vpředu u mužů těsně nad prsními bradavkami, u žen přes mesosternale. (M61a) - Obvod hrudníku při maximálním inspiriu. (M61b) - Obvod hrudníku při maximálním exspiriu. Rozměr na pásové míře odečítáme v okamžiku, kdy je nejmenší. Rozdíl mezi rozměry (M6) a (M61b) představuje amplitudu hrudního obvodu, která je určitým ukazatelem pružnosti hrudníku. --- Obvod hrudníku přes bod xiphosternale v normální poloze – míra probíhá v horizontální rovině přes bod xiphosternale. (M62/1) - Obvod břicha - měříme ve výši pupku - omphalion. --- Obvod pasu - horizontální obvod břicha v nejužším místě nad kyčlemi. (M64/1) - Obvod gluteální - měříme v horizontální rovině nejvíce vyvinutého - gluteálního svalstva. (M65) - Obvod paže - měříme v poloviční vzdálenosti mezi bodem akromiale a hrotem lokte (olecranon ulnae) na paži volně visící podél těla. (M65/1) - Obvod paže ve flexi - největší obvod paže při maximální kontrakci flexorů a extenzorů. (M66) - Obvod předloktí maximální - měříme v nejsilnějším místě předloktí. (M67) - Obvod předloktí minimální (obvod zápěstí) - měříme v nejužším místě. (M68) - Obvod stehna gluteální - měříme za mírného rozkročení probanda těsně- pod příčnou hýždní rýhou. Váha těla je rovnoměrně rozložená na obě - dolní končetiny. --- Obvod stehna střední - měříme v poloviční vzdálenosti mezi trochanterem a laterálním epikondylem femuru.
(M69) - Obvod lýtka maximální - měříme v místě největšího vytvoření lýtkového svalu (m.gastrocnemius). (M70) - Obvod bérce minimální - měříme v nejužším místě nad kotníky. Nejčastěji měřené rozměry na hlavě (M1) - Největší délka mozkovny - přímá vzdálenost bodu glabella (g) od - bodu opistokranion (op), tj. od nejvíce vzdáleného bodu na týlu hlavy ve střední- čáře. (M3) - Největší šířka mozkovny - přímá vzdálenost mezi pravým a levým - bodem euryon (eu - eu). Rameny měřidla přejíždíme jemně po stranách hlavy nad a za ušními boltci do zjištění největší šířky. Osa měřidla je - kolmá ke střední rovině. (M45) - Horizontální obvod hlavy - obvod měřený přes glabellu (g) a přes největší vyklenutí týlu (opistokranion - op). Hmotnost těla (M71) Tělesná hmotnost - vážíme s přesností na 100 g. 5. Indexy Indexy vypočítáváme z absolutních měřených rozměrů. Většinou se jedná o vzájemný poměr dvou rozměrů, který se uvádí v procentech. Indexy vypovídají o proporcionalitě či disproporcionalitě jedince. Hodnoty většiny indexů se mění v závislosti na ontogenetickém vývoji jedince. Přehled nejčastěji užívaných indexů Výškovováhové indexy Quetelet-Bouchardův index: H . 10 / V Kaupův index: H . 1000 / V2 Rohrerův index: H . 105 / V3 Brocův index: H - (V - 100) F – index: (H1/3 / V) . 103 BMI – index: H / V2 (v metrech)Indexy tělesných segmentů a jejich hodnocení Délka trupu
Délka HK
(výška vsedě) / V . 100 muži ženy krátký trup - 51 - 52,5 střední trup 51,1 - 52,0 52,6 - 53,0 dlouhý trup 52,1 53,1 (výška nadpažku - výška 3 prstu) / V . 100
muži ženy - 44,0 - 43,5 44,1 - 44,5 43,6 - 44,0 44,6 44,1 výška velkého chocholíku / V . 100 muži ženy krátké D.K. - 53,5 - 54,0 53,6 - 54,0 54,1 - 54,5 střední D.K. dlouhé D.K. 54,1 54,6 šířka biakromiální / V . 100 muži ženy úzká ramena - 22,0 - 21,5 22,1 - 23,0 21,6 - 22,5 střední ramena široká ramena 23,1 22,6 šířka bikristální / V . 100 muži ženy úzká pánev - 16,5 - 17,5 16,6 - 17,5 17,6 - 18,5 střední pánev široká pánev 17,6 18,6 obvod hrudníku v normální poloze / V . 100 muži i ženy úzký hrudník - 51,0 střední hrudník 51,1 - 56,0 široký hrudník 56,1 krátké H.K. střední H.K. dlouhé H.K
Délka DK
Šířka ramen
Šířka pánve
Obvod hrudníku
Mezi indexy, které nejlépe reprezentují ontogenetické změny, se řadí Rohrerův index, neboli index tělesné plnosti a F-index, neboli stout lean index. Pro dospělou populaci se nejčastěji používá BMI (body mass index).
Studijní literatura: Fetter, V., Tittelbachová, S., Hajniš, K.: Antropologie a somatologie pro posluchače biologie na přírodovědeckých fakultách, SPN, Praha, 1967 Riegrová, J., Přidalová, M., Ulbrichová, M.: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu: (příručka funkční antropologie), Hanex, Olomouc, 2006 Internetové zdroje: http://www.eamos.cz/amos/kat_tv/externi/antropomotorik/uvod/stranky/uvod.htm Ilustrace převzaty z následujících internetových zdrojů: http://www.healthchecksystems.com/product/?product_id=3461 http://optingservis.cz/
http://alumet.republika.pl/
10
SLOŽENÍ LIDSKÉHO TĚLA
1. Modely složení lidského těla Při hodnocení složení lidského těla zkoumáme podíl jeho jednotlivých komponent na celkové tělesné hmotnosti. Rozlišujeme tři základní modely složení lidského těla (obr. 1): Chemický model – z chemického hlediska je tělo tvořeno, tukem, bílkovinami, sacharidy, minerály a vodou. Anatomický model – z anatomického pohledu rozlišujeme tukovou tkáň, svalstvo, kosti, vnitřní orgány a ostatní tkáně. Dvoukomponentový model – rozlišuje tuk a tukuprostou tkáň.
Obr. 1 Modely složení lidského těla
2. Metody odhadu tělesného složení Odhad složení lidského těla provádíme pomocí laboratorních nebo terénních metod. Laboratorní metody jsou současně i metodami referenčními. Ve srovnání s terénními
metodami jsou náročné z hlediska technického vybavení, nároků na odbornost obsluhy, organizačních možností (probandi se musí dostavit do laboratoře, vyšetření trvá delší dobu) a cenových relací. V současné době jsou nejčastěji používanými laboratorními metodami denzitometrie, hydrostatické vážení a metoda DEXA. Antropometrické metody Matiegova metoda (1921) – metoda odhadu anatomického složení. Tato metoda pracuje s hodnotami tělesné výšky, tělesné hmotnosti, tloušťky kožních řas, tělesných obvodů a šířek kostí, na jejichž základě vypočítává procentuální podíl tuku, svalů, kostí a reziduálního zbytku na celkové tělesné hmotnosti. Výpočet tělesného složení Matiegovou metodou: Hmotnost kostry: O = o2 . L . k1
Hmotnost kůže a podkoží: D = d . S. k2
Hmotnost svalstva: M = r2 . L . k3
o = (o1 + o2 + o3 + o4) / 4 o1 - šířka epikondylu humeru o2 - šířka zápěstí o3 - šířka dolní epifýzy femuru o4 - šířka kotníku L - tělesná výška k1 = 1,2 d = (d1+d2+d3+d4+d5+d6) / 12 S = 71,84 . H0,425 . V0,725 [cm2; kg, cm] d1 - kožní řasa na m.biceps brachii d2 - kožní řasa na volární straně předloktí v místě největšího obvodu d3 - kožní řasa na m. quadriceps femoris v polovině délky d4 - kožní řasa na zadní ploše lýtka v místě největšího obvodu d5 - kožní řasa na hrudníku ve výši desátého žebra d6 - kožní řasa na břiše k2= 0,13 r = (r1 + r2 + r3 + r4) / 4 L - tělesná výška r1 – r4 korigované průměry segmentů končetin r1 = (obvod paže / ) - (řasa triceps / 2) - (řasa biceps / 2) r2 = (obvod předloktí /
) - řasa předloktí
r3 = (střední obvod stehna / r4 = (maximální obvod lýtka /
Hmotnost zbytku: R = H - (O + D + M)
) - řasa quadriceps ) - řasa lýtko
k3 = 6,5 H - tělesná hmotnost O - hmotnost kostry D - hmotnost kůže a podkoží M - hmotnost svalstva
Metoda Pařízkové (1962) – slouží k odhadu podílu tělesného tuku na základě hodnot tloušťky deseti kožních řas (obr. 2):
Obr. 2 Kožní řasy podle Pařízkové
Tvář - pod spánkem na spojnici tragion-alare Brada - nad jazylkou Hrudník I - na předním ohraničení axilární jámy nad okrajem m. pectoralis major Paže - nad m. triceps brachii v polovině vzdálenosti mezi akromiale a radiale Záda - pod dolním úhlem lopatky Břicho - v 1/3 vzdálenosti mezi omphalion a iliospinale anterior blíže k omphalion anterior Hrudník II - v přední axilární čáře ve výši 10. žebra Bok - nad hřebenem kosti kyčelní v průsečíku s přední axilární čárou Stehno - nad patelou Lýtko – cca 5 cm pod fossa poplitea Procento tělesného tuku se pak vypočítá podle následujících vztahů (x je součet 10 kožních řas): věk (roky) 9-12 13 – 16 17 - 45
pohlaví chlapci dívky chlapci dívky muži ženy
%T – procento tuku tělesné hmotnosti x – součet deseti kožních řas (mm) y = denzita Výpočet % tuku z denzity: %T = (4,201/y – 3,183) . 100 Biofyzikální metody stanovení tloušťky podkožního tuku
rovnice y = 1,180 – 0,069 . log x y = 1,160 – 0,061 . log x Y = 1,205 – 0,78 . log x dtto %T = 28,96 . logx - 41,27 %T = 35,572 . logx - 61,25
Radiografie - na rtg. snímku je možné změřit průřez svalstva a kosti (využití je omezeno z důvodu nežádoucí expozice). Utrazvuk – využívá vysokofrekvenční ultrazvukové vlny, které se odráží na hranicích mezi tkáněmi. Infračervená interakce - tato metoda je založena na absorbci a odrazu infračerveného světla. Měřená optická denzita odrážených vln je ovlivňována absorpčními vlastnostmi zkoumaných tkání. Denzitometrie Denzitometrie vychází ze skutečnosti, že hodnota denzity (hustoty) tukové (0,9g/cm3 ) a tukuprosté, aktivní, resp. esenciální (1,1g/cm3) frakce je relativně konstantní. Otázka konstantní denzity netukové hmoty je přehodnocovaná, protože denzita u dětí, starších jedinců, příslušníků různých ras je odlišná. Podstatou denzitometrie je vztah: hmotnost = denzita . objem. Objem těla je zjišťován různými způsoby, nejčastěji využitím Archimedova zákona. Hydrostatické vážení - objem těla je určen na základě zvážení pod vodou s korekcí na denzitu a teplotu vody, od výsledku ještě odečítáme tzv. reziduální objem plic (30% vitální kapacity plic), který tělo samozřejmě nadnáší. Voluminometrie - objem těla zjišťujeme za pomoci Archimedova zákona (objem vody, která je tělem vytlačena). Hydrometrie Hydrometrie se zakládá na poznatku, že voda není obsažena v rezervním tuku, ale tvoří relativně fixní frakci tukuprosté hmoty. Celková tělesná hydratace tvoří 73 %. Izotopy vodíku – se stanovují pomocí diluční izotopové metody, kdy se izotopy rovnoměrně rozptýlí v obsahu vody v organismu a jsou tak měřitelné. Používají se stabilní, izotopy vodíku deuterium a tritium, nejčastěji deuterium (je neradioaktivní). Proband užije přesně známé množství izotopu – orálně nebo intravenosně. Látka je následně analyzována ze vzorku – moč, sliny, plasma. Na základě regresních rovnic je možno vykalkulovat množství tuku a tukuprosté hmoty. Bioelektrická impedance (BIA) - tato metoda využívá rozdílu šíření elektrického proudu nízké intenzity (800 µA, 50Hz) v různých biologických strukturách. Aktivní tělesná hmota slouží jako poměrně dobrý vodič, zatímco tuková hmota se chová jako izolátor. Pro odborné studie je vhodné využívat tetrapolární BIA, kdy jsou využívány čtyři elektrody – dvě jsou umístěny na dolních končetinách a dvě na horních končetinách u ležící osoby. Aparatury obsahující jen ruční nebo nožní svody nevykazují dobré výsledky, jelikož elektrický proud prochází pouze horní respektive dolní částí těla. Celková tělesná vodivost – je založena na elektrické vodivosti a dielektrických vlastnostech aktivní tělesné hmoty a tukové tkáně.
Magnetická rezonance – využívá vlastností atomových jader (konkrétně vodíku), která se chovají jako magnety. Pokud se ocitnou pod vlivem silného vnějšího magnetického pole, dochází k orientaci atomového jádra ve směru siločar vnějšího magnetického pole. Působením radiofrekvenčních vln jsou atomy nuceny vykonávat precesní pohyb a též přijímají energii těchto vln. Po zrušení vln se atomová jádra vrací do své původní polohy dané magnetickým polem a absorbovanou energii vyzáří. Tato energie je snímána a vyhodnocována. Biofyzikální metody (nutné využití celotělových počítačů) Celkový tělesný draslík – metoda vychází z poznatku, že draslík je v těle uložen především intracelulárně a jeho množství v aktivní tělesné hmotě je konstantní. Ke stanovení se využívá snímání izotopu 40K pomocí celotělových počítačů. Celkový tělesný vápník – metoda se využívá ke kvantitativnímu hodnocení celkových kostních minerálů. Je založena na předpokladu, že vápník je jejich konstantní součástí (38-39%). Celkový tělesný dusík – tato metoda umožňuje odhad svalové hmoty na základě obsahu proteinů. DEXA (Dual Energy X-Ray Absorptiometry) – duální rentgenová absorpciometrie – měří diferenciální ztenčení dvou rtg paprsků, které procházejí organismem, rozlišuje kostní minerály od měkkých tkání, a ty rozděluje na tuk a tukuprostou hmotu. Jedná se o nejnovější technologii. Pomocí této metody získáváme složení celého těla a jednotlivých segmentů. Nevýhodou je vysoká cena a expozice určitému množství rtg. záření. Tato metoda je v současnosti považována za nejlepší referenční. Biochemické metody Kreatininurie - kreatinin je odpadní produkt metabolismu, jehož prekursorem je kreatin nacházející se především ve svalech. Je vylučován ledvinami v množství (1,2 - 1,7 g / 24 hod), jeho množství odpovídá množství svalstva. Celkový plasmatický kretinin - vychází ze stejného předpokladu jako kreatininurie, jeho množství zjišťujeme přímo v krevní plasmě (1 mg kreatininu odpovídá 0,88-0,98 kg svalové hmoty). Studijní literatura: Riegrová, J., Přidalová, M., Ulbrichová, M.: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu: (příručka funkční antropologie), Hanex, Olomouc, 2006 Internetové zdroje: http://www.eamos.cz/amos/kat_tv/externi/antropomotorik/uvod/stranky/uvod.htm
11
VARIABILITA TĚLESNÉ STAVBY A SOMATOTYPOLOGIE
1. Somatotypologie
Somatotypologie zařazuje člověka na základě jeho morfologické stavby do určitých kategorií, typů. Somatotypologie má své uplatnění zejména v tělesné výchově a sportu (při výběru sportovních talentů) nebo v oděvnictví. 2. Historie typologie Hippokrates definoval dva základní typy: habitus phithisicus – štíhlý, hubený, náchylný k souchotinám, a habitus apoplecticus – obtloustlý, krátky, náchylný k mrtvici. Zakladatelem novodobé typologie a zároveň francouzské typologické školy byl J. N. Hallé (1877), který rozlišuje čtyři základní typy: abdominálná (břišní), muskulární (svalový), thorakální (hrudní), kraniální (lebeční). Dalšími zástupci francouzské školy byly Rostan (4 typy: dechový, zažívací, svalový a mozkový) a Sigaud (4 typy: dechový, zažívací, svalově kloubní a mozkomíšní). Typologie podle Sigauda – rozlišuje 4 základní typy (obr. 1). 1) 2) 3) 4)
Dechový typ (velký hrudník) Zažívací typ (malý hrudník, velké břicho) Svalový typ (vyrýsované svalstvo trupu a končetin Mozkový typ (drobné tělo a velká hlava)
Obr. 1 Typologie podle Sigauda
Typologie podle Kretschmera (1921) (obr. 2) Kretchmer je reprezentantem německé typologické školy, která rozpracovala systém klasifikace typů na základě vztahů tělesné stavby a psychiky. Rozlišuje tři typy. 1) Astenický typ - normální výška, omezená šířka těla, chybí tuková vrstva, svalstvo nedostatečně vyvinuté, štíhlé dlouhé končetiny, vystupují žebra. 2) Atletický typ - střední výška se silně vyvinutou kostrou a svalstvem, široká ramena, úzké boky 3) Pyknický typ - převažují šířkové rozměry nad vertikálními, velký obvod hlavy, hrudníku a břicha, krátký krk, klenuté břicho, krátké končetiny, silná tuková vrstva.
Obr. 2 Typologie podle Kretschmera
Lindegardova typologie (1953) Lindegard rozlišil čtyři faktory: délkový (na základě délky radia a tibie), faktor robustnosti (určen na základě biepikondylární šířky femuru a bistyloidní šířky zápěstí), svalový (na základě dynamometrie flexorů předloktí a svalů dolních končetin) a tukový (pomocí regresní vzdálenosti od svalového faktoru a výšky). Tannerova typologie (1965) Tannerova typologie určovala 5 faktorů na základě rentgenogramu, přičemž faktor A charakterizoval relativní velikost a typ kostry, faktor B relativní šířku kosti na končetinách, faktor C udával relativní délku kosti na končetinách, faktor D relativní šířku svalů a faktor E relativní šířku tukové vrstvy. Sheldonova typologie (1954) Sheldonova metoda nám umožňuje přesně ohodnotit i přechodné typy, kterých je v populaci nejvíce. Základem metody není typ, ale faktor, v tomto případě nazývaný komponenta. Sheldon zavedl jako první pojem somatotyp, který definoval jako vztah třech morfologických komponent – ektomorfní, mezomorfní a endomorfní, které vyjádřil čísly. Názvy komponent
byly odvozeny ze tří zárodečných listů, ektodermu, mezodermu a endodermu, jelikož se domníval, že převaha rozvoje jednoho listu a tedy i tkání z něho vznikajících determinuje tělesný typ (mofrofenotyp). Ektomorfní komponenta se vztahovala k relativní délce těla, mezomorfní k rozvoji svalové hmoty a endomorfní k množství tělesného tuku. Každé komponentě Sheldon přisoudil sedmibodovou stupnici. Celkový somatotyp, který hodnoceného jedince charakterizuje, vyjadřuje trojčíslí, kdy první číslice charakterizuje endomorfní komponentu, druhá mezomorfní a třetí ektomorfní. Krajní extrémy jsou označeny jako endomorf (711), mezomorf (171) a ektomorf (117). Trojčíslí se pak zanáší do tzv. Sheldonova sférického trojúhelníku, na jehož vrcholech jsou zaneseny krajní typy, uprostřed pak typy vyvážené (obr. 3).
Obr. 3 Sheldonův sférický trojúhelník
3. Současná typologie Adaptace podle Heath – Cartera (1967) Metoda Heath – Cartera vychází ze Sheldonovy typologie. Jednotlivé komponenty somatotypu jsou definovány následovně: 1) endomorfie - vztahuje se k relativní tloušťce nebo hubenosti jednotlivých osob, hodnotí tedy množství podkožního tuku.
2) mezomorfie - vztahuje se k relativnímu svalově kosternímu rozvoji ve vztahu k výšce. 3) ektomorfie - vztahuje se k relativní délce částí těla. Každou z komponent odečítáme z tabulky (obr. 4) s přesností na 0,5 bodu, stupnice není na horní hranici teoreticky omezena, v praxi však byla pro endomorfní komponentu zaznamenána nejvyšší hodnota 14, pro mezomorfní 10 a pro ektomorfní komponentu 9 bodů. Endomorfní komponenta se stanovuje na základě tloušťky kožní řasy nad tricepsem, subscapulární kožní řasy, suprailiakální kožní časy. Hodnota mezomorfní komponenty se určuje na základě tělesné výšky, šířky epikondylu humeru a femuru a na základě obvodu paže a středního obvodu lýtka zmenšených o hodnotu příslušné kožní řasy. Ektomorfní komponenta se vypočítá jako V/H1/3.
Obr. 4 Tabulka pro výpočet somatotypu
Pro rychlou a přehlednou orientaci rozložení somatotypů slouží somatograf (obr. 5). Je rozdělen na sektory třemi osami, které se protínají ve středu sférického trojúhelníku. Vrcholy trojúhelníku jsou tvořeny hodnotami 711, 171 a 117. K přesné lokalizaci somatotypů slouží souřadnicová síť, přičemž průsečík os x, y je ve středu trojúhelníku v bodě 4-4-4. Hodnoty souřadnic x, y se vypočítají podle vzorců na základě stanovených hodnot jednotlivých komponent.
Obr. 5 Somatograf
Návod na použití tabulky stanovení somatotypů (obr.4): 1) Endomorfní komponenta-najdeme ve sloupci hodnotu odpovídající součtu tří kožních řas (triceps, scapula, spina) 2) Mezomorfní komponenta - prvním řádku označíme místo mezi hodnotami, kde se nalézá naše tělesná výška, poté označíme kostní rozměry a obvody zmenšené o příslušné kožní řasy. a) spočítáme aritmetický průměr sloupců (nikoli hodnot) pro kostní rozměry a obvody a příslušný bod označíme. b) spočítáme počet sloupců mezi hodnotou tělesné výšky a předchozím označení, důležitá je i orientace (směr vpravo nebo vlevo) c) výslednou hodnotu druhé komponenty stanovíme tak, že odpočítáme počet sloupců stanovený v bodě 2 od hodnoty 4 (dodržujeme orientaci). 3) Ektomorfní komponenta - najdeme ve sloupci hodnotu odpovídající V / H1/3. Dělení somatotypů podle dominance jednotlivých komponent 1) Vyrovnaní endomorfové (vyrovnaní mezomorfofé, vyrovnaní ektomorfové) – 1. komponenta převládá, 2 a 3 vyrovnané. 2) Mezomorfní endomorf (ektomorfní endomorf, endomorfní mezomorf, atd.) - 1 komponenta převládá, 2 a 3 vyrovnané. 3) Endomorf - mezomorf (endomorf - ektomorf, ektomorf - mezomorf) - 2 komponenta pod 3, 2 a 3 vyrovnané.
4) Střední somatotypy - všechny komponenty dosahují hodnocení mezi 3, 4.
Studijní literatura: Fetter, V., Tittelbachová, S., Hajniš, K.: Antropologie a somatologie pro posluchače biologie na přírodovědeckých fakultách, SPN, Praha, 1967 Riegrová, J., Přidalová, M., Ulbrichová, M.: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu: (příručka funkční antropologie), Hanex, Olomouc, 2006 Internetové zdroje: http://www.eamos.cz/amos/kat_tv/externi/antropomotorik/uvod/stranky/uvod.htm
12
APLIKACE ANTROPOLOGIE V LÉKAŘSKÉ PRAXI
1. Úvod – definice pojmů V lékařské praxi patří k základním metodám péče o kojence, děti a dorost odborné sledování jejich růstových a vývojových změn, k čemuž se využívá metod auxologie. Pediatrická auxologie – je obor, který se zabývá aspekty lidského růstu. Růst – je soubor všech změn nezralého organizmu. Růst je velmi citlivým indikátorem zdraví jedince a tedy významně souvisí s celou řadou biologických, medicínských i socioekonomických aspektů. V pediatrické praxi tak hraje problematika růstu zásadní roli, jeho odchylka je jedním z hlavních pediatrických příznaků a takzvaná růstová diagnóza je jednou z hlavních pediatrických diagnóz. 2. Metody hodnocení růstu (obr.1) Percentilová metoda Jedná se o variantu statistického zpracování dat. Statistické ukazatele Medián - střední hodnota, je dána 50. percentilem souboru dat. Percentil - dělí statistický soubor na setiny, celkově jich tedy je 99. Podkladem pro vytvoření percentilových grafů jsou data získaná v rámci reprezentativních referenčních studií. V ČR se např. národní antropometrické průřezové studie provádí každých 10 let od roku 1951.
Pásmo širší normy se nejčastěji vymezuje mezi 3. a 97. percentilem. Pásmo mezi 25. a 75. percentilem (jemuž odpovídá 50 % všech hodnot) posuzujeme jako pásmo středních hodnot. U parametrů, které mají tzv. normální (gaussovské) rozdělení, je 50. percentil shodný s aritmetickým průměrem. Hodnoty posuzovaného parametru nad 75. percentilem jsou považovány za vyšší až vysoké, nad 90. percentilem za velmi vysoké, pod 25. percentilem za nižší až nízké, pod 10. percentilem za velmi nízké. Hodnoty překračující 97. percentil pokládáme za vysoce významný nadprůměr, pod 3. percentilem za vysoce významný podprůměr. Metoda SD – skóre Kvantitativní biomedicínské hodnoty je též možno vyjádřit v tzv. normalizované podobě, pomocí skóre směrodatné odchylky (SD-skóre, SDS). V praxi se toto vyjádření užívá především pro určení míry extrémních odchylek od normy v pásmech, kam již percentilová síť nezasahuje (pod 3. percentilem a nad 97. percentilem). SD – skóre se vypočítá dle vzorce: SDS = (x - X) / SD x = tělesný parametr vyšetřeného dítěte X = tabelovaná průměrná hodnota vyšetřovaného parametru pro daný věk a pohlaví SD = směrodatná odchylka (standard deviation) tabelovaného průměru hodnoty vyšetřovaného znaku pro daný věk a pohlaví, vypočítá se tedy dle vzorce:
∑ (x n
SD =
i =1
i
−x
)
2
n −1
kde xi je hodnota i-tého pozorování, n je počet pozorování a x je průměrná hodnota všech pozorování. SD vyjadřuje rozptyl hodnot kolem střední hodnoty, tj. vypovídá o tom, jak se hodnoty od této střední hodnoty (průměru) liší, resp. jak hustě jsou kolem tohoto průměru seskupeny. Z definice SDS vyplývá, že u dítěte s např. zcela průměrnou tělesnou výškou má SDS výšky hodnotu 0,0. Dítě, jehož výška dosahuje SDS + 2,0, je nad horní hranicí širší normy (přesně na 98. percentilu). Dítě s SDS výšky - 2,0 je na dolní hranici širší normy (přesně na 2. percentilu). Skóre směrodatné odchylky je vhodné použít také při zpracování dat z klinických souborů dětí, protože eliminuje jejich rozrůzněnost ve věku a pohlaví (tzv. normalizování dat).
Obr. 1 Graf relace percentilů a SD
2. Základní postupy využívající měření délky a hmotnosti využívané v pediatrii Mezi základní parametry hodnotící tělesnou délku a tělesnou hmotnost v pediatrii řadíme: body mass index, délku vleže, tělesnou hmotnost, vztah tělesné hmotnosti k tělesné výšce, temenokostrční délku, výšku vsedě a výšku vstoje. BMI (body mass index) - klasifikuje přiměřenost tělesné hmotnosti ve vztahu k tělesné výšce. V současnosti je prakticky nejužívanějším indexem, v období růstu je velice proměnlivý. Má i charakteristický sexuální dimorfismus (chlapci obr. 2, dívky obr. 3).
Obr. 2 BMI chlapci, 0 – 18 r.
Obr. 3 BMI dívky, 0 – 18 r.
Délka vleže - celková délka jedince v poloze vleže. Používá se jako ukazatel celkové tělesné délky u dětí do dvou let. Měření se provádí tzv. bodymetrem (obr. 4), jedinec leží na zádech a dvě osoby zajišťují kontakt vertexu a pat s kolmými deskami bodymetru.
Obr. 4 Bodymetr
Tělesná hmotnost - je daleko méně geneticky podmíněným ukazatelem v porovnání s ostatními antropometrickými parametry. Slouží pouze jako orientační ukazatel stavu výživy. Posuzování hmotnosti vzhledem k věku se používá jen u nejnižších věkových kategorií (novorozenec, mladší kojenec) (obr. 5, obr. 6). Vývoj tělesné hmotnosti v pozdějších věkových kategorií u chlapců a dívek je znázorněn na percentilovém grafu obr. 7, obr. 8. Spíše se tedy doporučuje hodnotit tělesnou hmotnost ve vztahu k tělesné výšce.
Obr. 5 Tělesná hmotnost chlapci, 0 – 2 r.
Obr. 6 Tělesná hmotnost dívky, 0 – 2 r.
Obr. 7 Tělesná hmotnost chlapci, 2 – 18 r.
Obr. 8 Tělesná hmotnost dívky, 2 – 18 r.
Vztah tělesné hmotnosti k tělesné výšce - jedná se o grafické nebo číselné vyjádření vztahu tělesné hmotnosti k tělesné výšce. Toto hodnocení se doporučuje využívat ve všech věkových kategoriích již od starších kojenců. Arbitrární eutrofie je vymezena pásmem mezi 25. a 75. percentilem. U hodnot tělesné hmotnosti pod 20. percentilem H/V hovoříme o podváze, pod 10. percentilem H/V již o klinicky významné hypotrofii. Podobně pak nadváhou a obezitou nazýváme hodnoty tělesné hmotnosti přesahující 80. respektive 85. Percentil H/V. Jedinci pod 10. percentilem hmotnosti k výšce jsou plně indikováni k dalším odborným vyšetřením. U mnohých onemocnění je nutné specifikovat tělesnou hmotnost z hlediska zhodnocení celkového tělesného složení (tzn. stanovit podíl kosterní, svalové a tukové složky na celkové tělesné hmotnosti). Příkladem stejné tělesné hmotnosti, ale odlišného tělesného složení může být porovnání vrcholového sportovce s obézním jedincem nebo srovnání pacienta trpícího mentální anorexií s pacientem dlouhodobě imobilním. Temenokostrční délka - její ultrasonografické stanovení se standardně využívá k určování gestačního stáří plodu. Dále se stanovuje u novorozenců a kojenců. Slouží spolu s tělesnou délkou jako ukazatel tělesné proporcionality. Měří se bodymetrem jako vzdálenost mezi vrcholem temene hlavy (vertex) a měkké tkáně hýždí nad sedacími hrboly pánevní kosti. Měří se vleže na zádech s dolními končetinami zdviženými tak, aby vytvářely pravý úhel s páteří. Temenokostrční délka je důležitým ukazatelem například u řady kostních dysplazií, kdy se významnou měrou na zkrácení tělesné délky podílí zkrácení dolních končetin. Výška vsedě - vzdálenost vrcholu (vertex) temene hlavy a měkké tkáně hýždí a stehen pod sedacími vrcholy, měří se antropometrem u sedícího jedince. Proband sedí na rovné ploše a hýžděmi, zády, rameny a záhlavím se dotýká svislé plochy, o kterou se opírá. Hlava je ve frankfurtské horizontále. Při měření je nutný kontakt stehen s podložkou po jejich celé délce. Výška vsedě udává informaci o proporcionalitě jedince.
Výška vstoje – (obr. 9, obr. 10) vzdálenost vrcholu (vertex) temene hlavy a chodidel nohou. Měříme ji antropometrem, v ideálním případě elektronickým stadiometrem vestoje u kolmé stěny. Proband je bos, hýždě a lopatky se dotýkají kolmé stěny. Horní končetiny jsou spuštěny volně podél trupu, hlava se nachází ve frankfurtské horizontále. Při exaktním hodnocení tělesné výšky se měření provádí vždy ve stejných denních hodinách.
Obr. 9 Tělesná výška chlapci, 2 – 18 r.
Obr. 10 Tělesná výška dívky, 2 – 18 r.
Fyziologické vzorce růstu Při dolní hranici normy se pohybují děti, které mají podprůměrný růstový dědičný potenciál (familiárně malý vzrůst) a v období před pubertou děti s konstitučním opožděním. Při horní hranici normy se naopak pohybují děti s nadprůměrným růstovým dědičným potenciálem a v období před pubertou děti s konstitučním urychlením. Střední tělesná výška je výška v rozmezí mezi 15. a 85. percentilem. Fyziologický catch-up růst – pohyb v percentilovém grafu směrem nahoru, dochází k němu u zdravých, nedonošených kojenců nebo kojenců s intrauterinní růstovou retardací (např. dítě velmi malé matky a vysokého otce). Fyziologický lag-down růst – percentil tělesné délky se snižuje (např. dítě nadprůměrně vysoké matky a malého otce, děti diabetické matky). Po druhém roce života se pozice dítěte v percentilovém grafu příliš nemění, případné změny upozorňují na patologickou situaci (patologický catch-up růst, patologický lag-down růst), vždy je dobré ale zohledňovat růstový dědičný potenciál.
3. Další ukazatele využívané v pediatrii Frontooccipitální obvod hlavy – se měří pásovou mírou přes body glabella a opisthocranion. (v případě klenutého čela se doporučuje zaznamenávat i obvod měřený přes methopion a opisthocranion). Slouží k popisu velikosti mozku, s jehož velikostním rozvojem těsně koreluje (v šesti letech věku dosahuje velikost mozkovny 90 % své konečné hodnoty). Frontooccipitální obvod hlavy se doporučuje posuzovat ve vztahu k tělesné výšce. Průměrná velikost a tvar hlavy se nazývá normocefalie. Mikrocefalie (hodnoty FOH pod 3. percentilem) velmi často doprovází závažná postižení CNS (DMO, řada syndromologických onemocnění, vzácná komplexní kraniosynostóza). Mikrocefalie se může vyskytnout i u dítěte se zcela normálním vývojem, obvykle stejný stupeň mikrocefalie se vyskytuje již v první příbuzenské linii (matka, resp. otec, dítěte s FOH nižším než 52 cm, resp. 54 cm). Makrocefalie (FOH nad 97. percentilem), není-li hereditární, doprovází např. hydrocefalus, skafocefalii (prematurní obliteraci sagitálního švu), makrosomii. Důležité je pravidelné sledování vývoje FOH (rozlišení familiární makrocefalie od rozvíjejícího se hydrocefalu). Podprůměrný velikostní rozvoj mozkovny se vyskytuje i u dystrofických kojenců a dětí trpících chronickou malnutricí. Existují však případy familiárně malé respektive familiárně velké mozkovny (děti, jejichž alespoň jeden rodič má podprůměrnou respektive nadprůměrnou kraniální kapacitu, přičemž oba rodiče jsou normálního vzrůstu). Střední obvod paže - měří se pásovou mírou jako obvod relaxované paže ve střední vzdálenosti mezi bodem akromiale a olekranonem ulny. Tento parametr se užívá u dětí jako všeobecný ukazatel stavu výživy. Spolu s měřením tloušťky podkožního tuku nad tricepsem je obvod paže současně jedním z parametrů při hodnocení tělesného složení konkrétního jedince. 4. Základní posouzení vývoje tělesného tuku a stavu výživy Vývoj tělesného tuku a stav výživy nejčastěji posuzujeme na základě měření tloušťky tří kožních řas a to řasy subskapulární, suprailiakální, tricipitální (měříme kaliperem na levé straně těla). Subskapulární kožní řasa - tloušťku kožní řasy měříme pod dolním úhlem lopatky, ramena kaliperu jsou orientovány v úhlu cca 45 stupňů k margo medialis. Spolu s tricipitální kožní řasou jsou nejčastějším ukazatelem množství trunkálního tuku. Suprailiakální kožní řasa - se měří těsně nad crista iliaca anterior a je nejčastěji využívaným ukazatelem množství tuku na břiše. Tricipitální kožní řasa – se měří nad tricepsem v úrovni poloviny relaxované levé paže, využívá se jako optimální ukazatel končetinového tuku. V praxi je nejčastěji využívanou kožní řasou, jelikož její hodnota vysoce koreluje s množstvím celkového tělesného tuku.
Studijní literatura: Vignerová, J., Bláha, P.: Sledování růstu českých dětí a dospívajících: norma, vyhublost, obezita, Státní zdravotní ústav: Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta, Praha, 2001 Internetové zdroje: http://ciselniky.dasta.mzcr.cz/CD_DS3/hypertext/HKAAT.htm http://www.ojrech.cz/lesny/kompendium https://www.zdravcentra.cz/cps/rde/xchg/zc/xsl/3141_1564.html
13
HODNOCENÍ RŮSTU, RŮSTOVÉ AKCELERACE A POHLAVNÍHO ZRÁNÍ
1. Úvod Při hodnocení růstu, růstové akcelerace a pohlavního zrání posuzujeme: cefalický index, velkou fontanelu, kostní věk, růstovou rychlost, menarche, prsní žlázu, u chlapců se posuzuje objem levého a pravého varlete. 2. Cefalický index Cefalický index udává podíl délky (glabella – opisthocranion) a šířky (euryon – euryon) mozkovny násobený stem, charakterizuje konfiguraci neurokrania. Hodnoty pro výpočet cefalického indexu měříme kefalometrem. Hodnocení tvaru lebky podle velikosti cefalického indexu: Brachycefalie - cefalický index nad 80 jednotek Mezocefalie - cefalický index 70 až 75 jednotek Dolichocefalie - cefalický index méně než 75 jednotek Hodnoty cefalického indexu nad 85 nebo pod 70 jednotek, popřípadě nápadně rychlé změny konfigurace hlavy kojence poukazují na přítomnost kraniálních suturálních patologií obvykle kraniosynostóz (předčasné obliterace lebečních švů) (obr. 1) jako například skafocefalie, patologická brachycefalie, plagiocefalie, trigonocefalie, které mohou mít za následek nejrůznější intrakraniální komplikace.
Obr. 1 Kraniosynostózy
Skafocefalie - patologická hyperdolichocefalie, vzniká v důsledku předčasné obliterace šípového švu. Mozkovna je v důsledku kompenzačního růstu mozku (podprůměrný růst do šířky a nadprůměrný růst do délky) velmi úzká, velmi dlouhá, má širokou čelní partii a velmi úzké záhlaví. Patologická brachycefalie - je způsobená předčasnou obliterací věncového švu, v jejímž důsledku dochází ke kompenzačnímu růstu mozku do šířky. Ve výsledku je tak mozkovna velmi široká a velmi krátká. Plagiocefalie – je způsobená jednostranným zánikem koronárního nebo lambdového švu, který vede k asymetrickému růstu mozkovny a její následné konformaci ve frontální či okcipitální oblasti. Trigonocefalie - jedná se o předčasnou obliteraci sutura frontalis (tento šev obvykle obliteruje do dvou let věku dítěte). Ke klinickému obrazu trigonocefalie patří úzké čelo s malou meziočnicovou vzdáleností. V České republice i v řadě dalších evropských zemí se od poloviny 20. století uplatňuje tzv. debrachycefalizační trend, což znamená, že populace, která byla v minulosti téměř výlučně brachycefalní, se mění v populaci s převahou mezocefalních jedinců. Dolichocefalie, která byla v minulosti velmi vzácná, se dnes vyskytuje zcela běžně. 3. Hodnocení stavu velké fontanely Velká fontanela je čtyřcípá vazivová blána v místě styku metopického, sagitálního a koronárního švu. V pediatrické praxi se hodnotí velikost fontanely (podélný a příčný průměr), její napětí a čas jejího zániku (probíhá mezi 4. a 21. měsícem). Stav velké fontanely a frontookcipitální obvod hlavy udávají obraz kraniálního vývoje od narození do druhého roku života dítěte. Podprůměrná velikost fontanely major se vyskytuje např. u abnormit rozvoje mozku, u některých kraniosynostóz či hypertyreózy, její nadprůměrná velikost a její pozdější zánik pak např. u některých skeletálních anomálií nebo hypotyreózy. 4. Stanovení objemu varlat
Objem varlat (testikulární volum) se stanovuje v mililitrech pomocí Praderova orchidometru (stanovuje se palpací a srovnáním se standardizovanými modely dvanácti elipsoidů o objemech v rozpětí od 1 do 25 ml) (obr. 2). Podle objemu varlat lze zcela jednoznačně indikovat nástup fyzické puberty (objem činí 4 ml), dobu růstového spurtu (objem varlat činí 12 ml). Průměrná hodnota objemu varlat u dospělého muže činí 20 ml. Objem varlat slouží jako velice spolehlivý ukazatel biologického věku.
Obr. 2 Praderův orchidometr
5. Menarché Menarché je první menstruace u dívek. Věk menarché je velmi variabilním ukazatelem, který závisí na geografických, klimatických, etnických a socioekonomických aspektech. V ČR je věk menarché v průměru 13 let (stanoveno na základě národní antropologické studie v r. 1991). Existuje silná vazba mezi věkem menarché a kostním věkem (ten byl při menarché stanoven na 12,5 – 13,5 roku). Menarché se objevuje v pořadí sexuálního vývoje asi dva až dva a půl roku po prvním rozvoji prsů (M2), v této době jsou již prsy dobře vyvinuté (ve stupni M4) a pubické ochlupení již dosahuje posledního preadultního stadia (PH4). Období mezi stádiem prsního poupěte (M2) a nástupem menarché je mírou trvání fyzické puberty. Menarché nastává do jednoho roku po vrcholu růstového akcelerace. V čase po nástupu menarché má dívka již jen malý růstový potenciál a její tělesná výška dosahují zhruba 95 % finální hodnoty (obr. 5). Pro nástup menarché je rozhodující kritické množství tělesného tuku, resp. tělesná hmotnost, které zhruba odpovídá 25. percentil hmotnosti k výšce. K sekundární ztrátě menstruace (sekundární amenorea) dochází u postmenarcheálních dívek v případě, že snížení tělesné hmotnosti přesáhne 10. percentil tělesné hmotnosti k výšce. 6. Hodnocení vývoje prsní žlázy u dívek Vývoj prsní žlázy u dívek je ukazatelem průběhu puberty u dívek. Hodnotíme jej s využitím pětistupňové škály (M1 – M5) podle Tannera (obr. 3).
Obr. 3 Vývoj prsní žlázy u dívek
M1 - Preadolescentní mamma puerilis. Jen elevace bradavky. M2 - Stadium poupěte: elevace prsu a bradavky nad reliéf. M3 - Další zvětšování a elevace prsu a areoly (prsního dvorce), jejich obrysy nejsou dosud odděleny. M4 - Areola a bradavka vystupují nad úrovní prsu. M5 - Zralé stadium: jen projekce bradavky, areola již opět na úrovni základního obrysu prsu. Stadium M2 se u dívek objevuje v průměru v 11 letech (8-13let), krátce před prvním pubickým ochlupením, zhruba jeden rok před růstovým výšvihem a dva až dva a půl roku před nástupem menarché. V době menarché je prsní žláza ve stadiu M4. Období mezi M2 a M5 trvá u zdravé populace zhruba čtyři roky (obr. 5). 7. Vývoj pubického ochlupení Klasifikace vývojových stádií pubického ochlupení je celosvětově užívanou metodou pro hodnocení průběhu fyzické puberty, která hodnotíme pomocí pětistupňové škály podle Tannera (PH1 – PH5) (obr.4).
Obr. 4 Vývoj pubického ochlupení
PH1 - Prepubertální stadium, žádné pubické ochlupení. PH2 - Sporý nárůst delšího, slabě pigmentovaného chmýří, rovného nebo mírně zvlněného, především na bázi penisu nebo podél labií. PH3 - Značně tmavší, hrubší a více zkadeřené ochlupení, které se rozšiřuje řídce přes symfýzu. PH4 - Již ochlupení adultního typu, plocha pokrytá ochlupením je ale ještě značně menší než v dospělosti. PH5 - Adultní ochlupení v množství i kvalitě. Klasický femininní vzorec má horizontální ohraničení. Později se u některých jedinců (obě pohlaví) vytváří ochlupení vnitřní strany stehen či ochlupení podél linea alba nad bazí obráceného trojúhelníku (charakteristický maskulinní vzorec). Pubické ochlupení u dívek
Stupeň ochlupení PH2 se objevuje většinou až po vytvoření prsního poupěte (M2), v následujícím roce charakterizovaném růstovým spurtem je ochlupení obvykle ve stavu PH3, při nástupu menarché ve stavu PH4. Stadia PH5, plného ženského ochlupení s horizontálním ohraničením, je obvykle dosaženo jeden rok po menarché (obr. 5). Pubické ochlupení u chlapců Začínající pubické ochlupení (PH2) se u chlapců obyčejně objevuje krátce po dosažení iniciálního pubertálního objemu varlat (4ml), tedy kolem dvanácti let. V roce růstového výšvihu dosahuje pubické ochlupení stadia PH4, o rok později (průměrně v patnácti letech) nastává stadium PH5 (obr. 6).
Obr. 5 Sled vývojových změn v období puberty u Obr. 6 Sled vývojových změn v období puberty u dívek chlapců
8. Rychlost růstu tělesné výšky Rychlost postnatálního růstu lze charakterizovat tzv. ICP modelem růstu (infantní - I, dětská C a pubertální - P perioda růstu, Karlberg 1987) (obr. 7).
Obr. 7 ICP model růstu
Infantní období (cca 0-2 roky) je charakteristické prudkou decelerací růstu. Zatímco v prvním roce života se tělesná délka prodlouží zhruba o 50 % výchozí hodnoty (25cm), v druhém roce už to je jen o 25 % (12cm). Růst této komponenty je řízen fetálními hormony štítné žlázy. Dětské růstové období – mezi druhým až zhruba jedenáctým rokem života je růstová rychlost prakticky lineární, pravidelné přírůstky jsou přibližně 5 cm za rok, nevyskytují se významné pohlavní rozdíly. Růst je v této fázi vývoje řízen somatotropním hormonem, hormony štítné žlázy a androgeny kůry nadledvin. Pubertální růstové období u chlapců – začíná v průměru ve dvanácti letech, kdy nastává růstový výšvih (spurt). Nejvyšší růstové rychlosti (PHV – peak high velocity) je v průměru dosaženo ve čtrnácti letech. Lineární růst skeletu je u chlapců ukončen v průměru v osmnácti letech života. V této fázi vývoje se k regulaci růstu kromě předchozích hormonů přidávají hormony pohlavní. Pubertální růstové období u dívek (růstový výšvih) - začíná již kolem desátého roku, nejvyšší růstové rychlosti je dosaženo ve dvanáctém roce a rok po té dochází k menarché, při kterém už je u dívek dosaženo 95% finální výšky. Růst bývá ukončen v patnácti letech (dva roky po menarché). 9. Dědičný růstový potenciál a predikce tělesné výšky Dědičný růstový potenciál je vloha pro celkovou tělesnou velikost jedince. Jeho odhad se provádí na základě výšky obou rodičů. V současné populace je průměrná výška u mužů 178,8 cm a u žen 166,2 cm. Jako základní predikce finální tělesné výšky jedince se používá výpočet: u chlapců: (výška otce + výška matky + 13 cm) / 2
u dívek: (výška otce – 13 cm + výška matky) / 2 Hodnota 13 cm vystihuje pohlavní dimorfismus v tělesné výšce. Do pásma širokého 20cm kolem predikované tělesné výšky dítěte v dospělosti spadá 95 % jedinců (obr. 8).
Obr. 8 Predikce tělesné výšky
Sekulární trend – tímto termínem je označován základní směr vývoje určitého jevu v populaci, který je pozorován v průběhu dlouhého časového období (sekulum = století). Sekulární trend přinesl akceleraci růstu a zrání v populaci během uplynulých dvou století. V období 1895 – 2001 se průměrná tělesná výška mužů v České republice zvýšila o 12 cm a u žen o 10 cm, v současnosti je průměrná výška u mužů 180,1 cm a u žen 167, 3 cm. Ještě v 19. století bylo normou, že muži dosahovali své finální výšky až okolo 23. roku života. Dnes se tomu tak děje obvykle mezi 17. a 18. rokem. Současně se snížil i věk menarché u evropských dívek ze 17 na 13 let. Za příčinu sekulárního trendu je považováno především markantní zlepšení socioekonomických podmínek populace a s tím související zlepšení výživy a vymýcení řady závažných onemocnění dětského věku, zejména díky očkování a zavedení antibiotik. Tyto aspekty dovolily současným generacím plně realizovat svůj dědičný růstový potenciál. Z výsledků výzkumů vyplývá, že v současnosti jsou hodnoty tělesné výšky již optimální realizací růstového genetického potenciálu člověka, proto se začíná hovořit o ukončení či „vyznívání“ sekulárního trendu.
Studijní literatura: Riegrová, J., Přidalová, M., Ulbrichová, M.: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu: (příručka funkční antropologie), Hanex, Olomouc, 2006 Šmahel, Z.: Principy, teorie a metody apologie, Karolinum, Praha, 2001 Vignerová, J., Bláha, P.: Sledování růstu českých dětí a dospívajících: norma, vyhublost, obezita, Státní zdravotní ústav: Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta, Praha, 2001 Internetové zdroje: http://centrumprev.sweb.cz/MANUAL/manualVI-1.htm http://ciselniky.dasta.mzcr.cz/CD_DS3/hypertext/HKAAT.htm http://www.ojrech.cz/lesny/kompendium
14
URČOVÁNÍ BIOLOGICKÉHO VĚKU
1. Úvod, definice Biologický věk charakterizuje celkový stav růstu a vývinu jedince, je mírou formování jeho morfologických a funkčních znaků. Mezi biologickým a chronologickým (kalendářním) věkem existuje zejména v určitých věkových obdobích značný nesoulad. Může se jednat o akceleraci (urychlení) nebo retardaci (zpomalení). Biologický věk určujeme podle různých ukazatelů. Nejčastěji užívaným biologickým věkem je věk výškový (růstový), proporcionální, zubní, kostní a věk sexuální maturace. 2. Výškový věk Výškový věk je definován věkem, kterému dle platných norem odpovídá aktuální výška vyšetřovaného. Je ovšem nutností provést korekci podle tělesné výšky rodičů. Vzhledem k vysoké interindividuální variabilitě růstu však výškový věk nepodává příliš ucelenou informaci o komplexním biologickém vývoji dítěte a pro účely klinické auxologie je nedostatečný. 3. Proporcionální věk Základem pro určování proporcionálního biologického věku je poznatek, že každému věku přísluší určitá proporcionalita tělesných rozměrů (obr. 1). Mezi nejznámější příklady patří tzv. Filipínská míra (obr. 2), kdy si dítě zhruba v šesti letech dosáhne horní končetinou přes hlavu
na kontralaterální ušní boltec. Pro hodnocení tělesné proporcionality byla vypracována řada indexů, mezi nejužívanější patří KC index a KEI index. KC index je tzv. komplexní znak tělesné stavby a je podílem znaku trupového (KB) a končetinového (KA). V průběhu tělesného vývoje a změnou tělesných proporcí se KA postupně zvyšuje a KB snižuje. KC index se vypočítá podle následujícího vzorce: KC = KB / KA KA = (délka horní končetiny . obvod paže relaxované paže) + (délka dolní končetiny . střední obvod stehna) KB = (šířka ramen + bispinální šířka pánve) . těl. výška [cm] / (2 . těl. hmotnost [kg]) KEI index, index vývoje stavby těla, je v současné době nejužívanějším indexem tělesné proporcionality. Vypočítáme jej podle následujícího vzorce: KEI (dívky) = [(biakromiální šířka + bispinální šířka) . (střední obvod stehna – 15 . RI + 18,6)] / (20 . tělesná výška) KEI (chlapci) = [(biakromiální šířka + bispinální šířka) . (2 . max. obvod předloktí – 16 . RI střední obvod stehna – 15 . RI + 18,1)] / (20 . tělesná výška)
Obr. 1 Změny tělesné proporcionality v průběhu růstu a dospívání
Obr. 2 Filipínská míra
4. Zubní věk Zubní věk spočívá v určování biologického věku na základě stavu dentice. Existují dva způsoby stanovení zubního věku, podle erupce a podle mineralizace. Postup určování biologického věku na základě erupce zubů zavedl Matiega. V zásadě posuzujeme stav prořezaných zubů a srovnáváme s normou pro daný věk a pohlaví. Stav
erupce zubů je ale pod hormonálním vlivem poměrně nestabilní štítné žlázy i exogenních faktorů, proto je tato metoda poměrně nepřesná a nelze ji použít v období, kdy se žádné zuby neprořezávají, tedy mezi 3-6 rokem. Hodnocení zubního věku podle mineralizace zubů se provádí na základě rentgenových snímků. Stav mineralizace zubů se nejčastěji popisováno sedmi stadii. Stanovení zubního věku na základě mineralizace je daleko přesnější než stanovení na základě erupce, jelikož proces mineralizace pokrývá je hormonálně řízen z daleko stabilnější hypofýzy.
Obr. 3 Schéma stadií zubní mineralizace
5. Vývinový věk Vývinový věk se stanovuje na základě sekundárních pohlavních znaků. Pro hodnocení vývinového věku se nejčastěji používá stupnice podle Tannera (Tanner 1963), která popisuje vývinová stadia sekundárních pohlavních znaků v pěti stupních (0 – dětský stupeň, 1 – 3 stupně přechodné, 4 - stupeň zralý). U dívek se sledují vývinová stadia prsu (Ma), axilárního ochlupení (A) a pubického ochlupení, u chlapců pak vývin mamilly (Ma), axillárního ochlupení (A), pubického ochlupení (P), penisu, (Pe), scrota (Sc) a vousů (Ba). Stadia vývoje sekundárních pohlavních znaků - dívky Znak Ma A
0 dětské chybí
1 vyklenutí areoly ojedinělé hladké
2 mammae areola řídké hladké
3 mammae areola papila husté zvlnění
4 zralé zralé
P
chybí
ojedinělé hladké
řídké hladké
nebo zvlněné husté zvlnění
zralé
nebo zvlněné
Stav vývoje sekundárních pohlavních znaků - chlapci znak Ms A
0 dětský stupeň chybí
1 první vyklenutí ojedinělé hladké
2 zduření areoly řídké hladké
3 diferenciace papilly husté zvlněné
4 zralá zralé
P Pe Sc Ba
chybí dětský dětské chybí
málo hladké první reakce napnutí první chmýří
řídké hladké prodloužen, širší zřasení pigmentace silné chmýří
husté zvlněné ztluštěn turgescence prodloužení počátek terminálního ochlupení
zralé zralý zralé vousy
6. Kostní věk Kostní věk reprezentuje chronologický věk, při kterém dosahuje stupeň kostní zralosti 50. percentil. Jedná se prakticky o nejspolehlivější způsob hodnocení biologického zrání jedince, a tudíž se využívá jako základní metoda při určování biologického věku dítěte. Změny, které probíhají na kostech zrajících jedinců, jsou u všech velmi podobné, variabilní hodnotu zde tvoří čas, kdy k těmto změnám dochází. Každé jednotlivé osifikační centrum na kosti prochází určitým počtem morfologických stadií, na jejichž základě se posuzuje stupeň kostní zralosti. Všechna centra kostní maturace mohou být snadno posouzena na rentgenovém snímku ruky (pravidlem je, že se posuzuje snímek levé ruky), který je díky své anatomii a dostupnosti pro tento účel nejvhodnější. V současné době se nejčastěji využívá pro stanovení kostního zrání metoda TW2 a TW3, které umožňují odhad biologického kostního věku s přesností na jednu desetinu roku. Starší metoda TW2 (vytvořená Tannerem a Whiteousem na základě longitudinálního sledování 3000 zdravých britských chlapců a dívek v r. 1975) je založena na hodnocení tvaru a velikosti osifikačních center u dvaceti kostí ruky a jejich vztahu se sousedními kostmi. Hodnotí se (podle vypracovaného atlasu) distální epifýza radia a ulny, první, třetí a pátý metakarp, proximální, střední a distální falangy třetího a pátého prstu, proximální a distální falang prvního prstu a sedm karpálních kostí (není zahrnuta os pisiforme). U každé uvedené kosti bylo definováno 8 stupňů zralosti (B-I) a každému stupni bylo přiřazeno určité číselné skóre (obr. 4 – schéma vývojových stadií prvního metakarpu podle metody TW2). Na základě součtu všech skóre se pak určuje výsledné skóre skeletální zralosti.
Obr. 4 Schéma vývojových stadií prvního metakarpu podle metody TW2
Jednou z největších předností metody TW2, je zohlednění pohlavního dimorfismu v rychlosti kostního zrání (kostní zrání je u dívek ve srovnání s chlapci o dva roky urychleno). Metodu TW2 je možné využít jako celek (TW20) nebo také pouze pro samostatné hodnocení kompartmentu ossa carpi (CB) a kompartmentu radius-ulna-metakarpy-falangy (označovaném jako RUS = radius, ulna, short bones). Hodnota RUS se využívá pro přesnou predikci finální tělesné výšky. Metoda TW3 (Tanner a kol. 2001) je de-facto aktualizovanou metodou TW2 (s využitím získání nových dat na recentních populacích konkrétně dětí v Belgii, Španělsku a americkém Texasu). Způsob hodnocení zralosti kostí a jednotlivé škály hodnocení zůstává stejný, pouze se vynechává celkové hodnocení TW20. Při sestavování metody TW3 bylo zjištěno, že v důsledku sekulárního trendu dochází k posunu procesu biologického zrání přibližně o jeden rok (nižší hodnoty standardů jsou u TW3) u věkové skupiny dětí nad devět let. GP metoda (Greulicha a Pylea) – tato metoda je méně přesná nežli předchozí. Je založena na porovnávání osifikace kostí celé ruky a distálních epifýz kostí předloktí jako celku s obrazy skeletů rukou GP atlasu, kde jsou zahrnuty rentgenogramy pro obě pohlaví od narození do osmnácti let pro dívky a do devatenácti let pro chlapce.
Studijní literatura: Bláha, P., Susanne, C., Rebato, E., (eds.): Essentials of biological anthropology: (selected chapters), Karolinum, Praha, 2007 Riegrová, J., Přidalová, M., Ulbrichová, M.: Aplikace fyzické antropologie v tělesné výchově a sportu: (příručka funkční antropologie), Hanex, Olomouc, 2006 Šmahel, Z.: Principy, teorie a metody apologie, Karolinum, Praha, 2001 Tanner, J., M., et: Assessment of skeletal maturity and prediction of adult height (TW3 method) (3rd ed.), W. B. Saunders, London, 2001 Internetové zdroje: http://centrumprev.sweb.cz/MANUAL/manualVI-1.htm http://ciselniky.dasta.mzcr.cz/CD_DS3/hypertext/HKAAT.htm http://www.ojrech.cz/lesny/kompendium
15
TYPY ANTROPOLOGICKÝCH STUDIÍ
1. Transverzální (průřezová) studie Při provádění transverzálních studií vzájemně porovnáváme určité znaky nebo parametry lidí zaznamenané ve stejném čase mezi různými věkovými skupinami (kohortami). Srovnáváme tedy rozdíly mezi jednotlivými věkovými skupinami. Mezi výhody průřezové studie patří menší nároky na výzkumné zázemí, čas a metodická konzistence (výzkum provádí stejná skupina lidí, stejnou metodikou, pomocí stejných měřidel). Vhodně zvolený vzorek probandů nám například při hodnocení růstových parametrů umožňuje konstruovat tzv. nepravé růstové křivky, kdy se růstové parametry jednotlivých věkových skupin složí dohromady tak, aby jednotlivé věkové úseky na sebe navazovaly. Nevýhodou je naopak vliv efektu kohorty, především když průřezová studie zasahuje široké věkové rozmezí. Efekt kohorty – vliv rozdílů mezi jednotlivými věkovými skupinami lidí. Kromě věkových rozdílů se jedná o rozdíly způsobené dobou, ve které žili (například rozdílná výživa, tělesné zatížení, vliv mikrobiálních patogenů, zdravotní péče apod.). 2. Longitudinální (dlouhodobá) studie V rámci longitudinálních studií dlouhodobě sledujeme určitou skupinu lidí stejného věku (kohortu). Parametry probandů skupiny hodnotíme vždy v předem stanovených časových intervalech. Při tomto typu studií zkoumáme skutečné růstové a vývojové změny. Hlavní výhodou je možnost sledovat individuální vývoj každého jednotlivce. Při hodnocení růstových parametrů nám toto umožňuje vytvářet například tzv. pravé růstové křivky. Mezi nevýhody se řadí problém získat probandy, kteří budou spolupracovat po celou dobu trvání studie, dále se obměňuje tým, který na studii pracuje, což s sebou přináší akumulaci chyb vzniklých interindividuálními rozdíly v technice měření. Při longitudinálních studiích je velmi důležité striktně dodržovat po celou dobu trvání studie stanovenou metodiku. 3. Semilongitudinální studie Nedostatky longitudinálního a transverzálního typu studie částečně odbourává studie semilongitudinální. Jedná se o krátká longitudinální sledování různých věkových skupin jedinců, které probíhají ve stejném čase. Při skončení studie na sebe jednotlivé skupiny v přesně definovaném věku navazují. Správně koncipované navazující semilongitudinální sledování nám umožňuje shromáždit reprezentativní soubor dat v poměrně krátkém časovém intervalu.
Studijní literatura: Internetové zdroje: https://www.zdravcentra.cz/cps/rde/xchg/zc/xsl/3141_3331.html
