Билатеральная изменчивость рентгеноостеометрических показателей пястных костей кисти человека

Автор: Ермоленко Александр Сергеевич, Ряховский М.А., Хайруллин Р.М.

Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj

Рубрика: Макро- и микроморфология

Статья в выпуске: 3 т.5, 2009 года.

Бесплатный доступ

Исследованы рентгенограммы кистей взрослых мужчин зрелого возраста. Измерены параметры длины и ширины пястных костей на левой и правой кисти. Установлено смещение максимумов и минимумов билате- ральной асимметрии на II и V лучи кисти. Полученные данные обсуждаются с позиции флуктуирующей асим- метрии, как индикатора нестабильности морфогенеза, который детерминирован гомеозисными генами, опреде- ляющими архитектуру кисти у млекопитающих.

Билатеральная асимметрия, флуктуирующая асимметрия, кисть, рентгеноостеометрия

Короткий адрес: https://sciup.org/14916911

IDR: 14916911

Текст научной статьи Билатеральная изменчивость рентгеноостеометрических показателей пястных костей кисти человека

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 08-04-99059).

такого способа оценки морфогенеза является то, что в этом случае анализируется особая форма изменчивости, которая проявляется незначительными и случайными (ненаправленными) отклонениями от строгой билатеральной симметрии биообъектов [7]. Актуальность таких исследований обусловлена возможностью получить реальный морфологический материал, объясняющий общие принципы морфогенеза и архитектуры кисти в рамках известных на сегодня генетических механизмов, детерминирующих её развитие [1,14]. Несмотря на успех связанный с раскрытием генетической составляющей морфологического процесса, до конца нерешёнными остаются задачи, связанные с билатеральной организацией скелета кисти и, в частности, пястных костей.

Целью исследования явилось изучение билатеральной организации изменчивости рентгеноостео-метрических показателей пястных костей кисти у лиц мужского пола зрелого возраста.

Материалы и методы. Объектом исследования явились рентгенограммы левой и правой кисти 90 мужчин зрелого возраста, выполненные в прямой проекции. Средний возраст мужчин составил 42,4±2,7 (M±m) года. Весь исследованный контингент постоянно проживает в городской местности. Рентгенография кисти выполнялась по показаниям, не имеюших взаимосвязи с заболеваниями или деформациями костно-суставного аппарата на базе Ульяновского областного центра профессиональной патологии по методу Д.Г. Рохлина [15]. Рентгенограмметрия проводились калиброванным штангенциркулем (∆=0,01

см). Использованные нами рентгеноанатомические показатели пястных костей кисти являются аналогами соответствующих показателей прямой остеометрии, принятых в антропологии [16]. Это параметры длины пястных костей — костная длина (КД) и суставная длина (СД), параметры ширины проксимальных эпифизов (ШПЭ) и дистальных (ШДЭ), ширины диафизов (ШД), ширины костно-мозговых каналов (ШКМК) пястных костей кисти. Оценка величины ФА проводилась по формулам A.R. Palmer и С. Strobeck [9] в собственной модификации [17].

Результаты исследования. В структуре билатеральных различий по показателям длины преобладает доля лиц с асимметрией (94%), а доля лиц с прямой асимметрией над обратной: 61% и 33% соответственно. Общая доля асимметрии смещена в поперечной оси кисти в ульнарном направлении (рис. 1).

Рис. 1. Структура латерализации пястных костей по показателям длины

Статистически значимых различий среднего значения абсолютного показателя флуктуирующей асимметрии по КД и СД не получено. Наиболее высокие абсолютные значения ФА по показателям линейной длины установлены нами по показателю КД на II, V лучах, а по показателю СД на V луче, что составило 1,01 мм и 2,19 мм соответственно (табл. 1).

Таблица 1

Абсолютные величины ФА длины пястных костей, мм (M±m)

Лучи кисти

N

КД

N

СД

I

70

0,91±0,065

72

0,99±0,15

II

72

1,01±0,069

73

1,08±0,086

III

75

0,95±0,075

75

0,89±0,084

IV

77

0,9±0,071

71

1,04±0,094

V

72

1,01±0,099

78

2,19±0,14

Исследование структуры латерализации показателей ширины выявило большую асимметрию на II-IV лучах по ШПЭ и ШДЭ, по показателю ШД наиболее асимметричными являются пястные кости III-IV лучей. Доля лиц с прямой асимметрией выше на всех лучах и по всем показателям (≈ в 2,6 раза, рис. 2).

Средний уровень абсолютных значений ФА по широтным показателям выше на I и V лучах по ШПЭ, а на V луче — по ШД и ШДЭ (табл. 2). Наиболее велики значения ФА ширины проксимальных эпифизов от 0,63 мм на III луче до 0,89 мм на II луче, в то время как аналогичные значения ширины диафизов и дистальных эпифизов пястных костей не столь велики.

Рис. 2. Структура латерализации пястных костей по показателям ширины

Таблица 2

Абсолютные величины ФА показателей ширины пястных костей, мм (M±m)

Лучи кисти

ШПЭ

ШД

ШДЭ

N

M±m

N

M±m

N

M±m

II

74

0,89±0,075

72

0,54±0,044

72

0,69±0,061

III

71

0,63±0,051

73

0,6±0,041

71

0,67±0,063

IV

76

0,71±0,052

73

0,51±0,037

72

0,67±0,051

V

67

0,75±0,088

72

0,66±0,054

68

0,58±0,048

В структуре латерализации по ШКМК доля лиц с асимметрией преобладает (89%), она максимальна в костях IV-V лучей. Доля лиц с прямой асимметрией преобладает над долей лиц с обратным её типом в ≈2,8 раза и возрастает в ульнарном направлении (рис. 3).

□ EyX-

■Ж

ПКК

Рис. 3. Структура латерализации пястных костей по показателям ШКМК

Максимальное значение среднего уровня абсолютного значения флуктуирующей асимметрии установлено на костях V лучей. В результате дисперсионного анализа обнаружены статистически значимые различия между отдельными парами костей (F=3,3187ч3,541, p<0,05), кроме костей V лучей (V>II=III=IV).

Таблица 3

Абсолютные величины флуктуирующей асимметрии ШКМК пястных костей, мм (M±m)

Лучи кисти

N

Значение

II

68

0,48±0,042

III

65

0,44±0,039

IV

73

0,43±0,038

V

71

0,6±0,046

Обсуждение. Максимальные средние абсолют- ные значения ФА по показателям длины пястных костей, как видно из полученных нами результатов, смещены по КД на II и V, а по СД на V луч кисти, в то время как широтные размеры на II (по ШПЭ и ШДЭ) и V (по ШД и ШКМК) её лучи. Eсли смещение абсолютного показателя ФА по широтным размерам на V луч можно объяснить критическими размерами самой пятой пястной кости, в частности, тем, что её размер минимален по отношению к любой другой пястной кости, то смещение такого же максимума ФА этих показателей на II луч обусловлен, по нашему мнению, исключительным положением этого луча в архитектурном поле кисти большинства млекопитающих и однозначным проявлением морфогенетического эффекта соответствующих гомеозисных генов. Дополнительным подтверждением такой закономерности служит анализ структуры латерализации по этим показателям. Установленные максимальные значения ФА на костях преаксиального (кости II-III лучей) и минимальные на костях постаксиального (кости IV-V лучей) края кисти объясняется не только возможной гетерохронией [10], но и явлением дисморфогенеза [4, 5, 8].

Особое место в исследованных нами показателях занимает ШКМК. Это показатель максимально приближён по распределению структуры латеали-зации к распределению структуры латерализации целого ряда дактилометрических параметров кисти человека. В частности, по этому показателю наблюдается такая же обратная асимметрия с максимумом на III и IV пальцах и прямая асимметрия с максимумом на V пальце, как и по большинству других костно-суставных измерений. ШКМК более значимо отражает реально существующие закономерности, аналогичные тем, что были получены при прямых дактилометрических измерениях. Это находит подтверждение и в ряде работ других авторов [18].

Выводы:

  • 1.    В структуре латерализации рентгеноостеоме-трических показателей пястных костей мужских кистей преобладает доля лиц с асимметрией, которая нарастает в направлении преаксиального края кисти.

  • 2.    Морфогенез пястных костей преаксиального края кисти более стабилен в онтогенезе по сравнению с костями постаксиального края.

Список литературы Билатеральная изменчивость рентгеноостеометрических показателей пястных костей кисти человека

  • Mortlock, D.P. Mutation of HO XA13 in hand-foot-genital syndrome/D.P. Mortlock, J.W. Innis//Nat. Genet. -1997. -Vol. 15. -№ 2. -P. 179-180.
  • Mortlock, D.P. The molecular basis of hypodactyly (Hd): a deletion in Hoxa 13 leads to arrest of digital arch formation/D.P. Mortlock, L.C. Post, J.W. Innis//Nat. Genet. -1996. -Vol. 13. -№ 3. -P. 284-289.
  • Глотов, Н.В. Норма реакции генотипа и взаимодействие генотип-среда в природной популяции/Н.В. Глотов, В.В. Тараканов//Журн. общ. биологии. -1985. -Т. 46. -№ 6. -С.760-770.
  • Parsons, P.A. Fluctuating asymmetry: an epigenetic measure of stress/P.A. Parsons//Biol. Rev. Camb. Philos. Soc. -1990. -Vol. 65. -№ 2. -P. 131-145.
  • Rasmuson, M. Fluctuating asymmetry -indicator of what?/M. Rasmuson//Hereditas. -2002. -Vol. 136. -№ 3. -P. 177-183.
  • Valen, L.V. A study of fluctuating asymmetry/L.V. Valen//Evol. -1962. -Vol. 16. -№ 2. -P. 125-142.
  • Захаров, В.М. Асимметрия морфологических структур животных как показатель незначительных изменений состояния среды/В.М. Захаров//Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. -Л.: Гидрометеоиздат, 1981. -Т. 4. -С. 59-66.
  • Захаров, В.М Анализ морфологической изменчивости как метод оценки состояния природных популяций/В.М. Захаров, А.В. Яблоков//Новые методы изучения почвенных животных в радиоэкологических исследованиях. -М.: Наука, 1985. -С. 176-185.
  • Palmer, A.R. Fluctuating asymmetry: measurement, analysis, patterns/A.R. Palmer, C. Strobeck//Ann. rev. ecol. syst. -1986. -Vol. 17. -P. 391-421.
  • Астауров, Б.Л. Наследственность и развитие/Б.Л. Астауров. -М.: Наука, 1974. -359 с.
  • Ефимов, В.М. Флуктуирующая асимметрия и ее изменчивость (онтогенетический аспект)/Ю.К. Галактионов, И.А. Акимов//Докл. АН УССР. -Сер. Биология. -1987. -№ 8. -С. 65-67.
  • Захаров, В.М. Асимметрия животных (популяционно-феногенетический подход)/В.М. Захаров. -М.: Наука, 1987. -216 с.
  • Graham, J. Antisymmetry, directional asymmetry and dynamic morphogenesis/J. Graham, D.C. Freeman, J. Emlen//Genetics. -1993. -Vol. 89. -№1-3. -Р. 121-137.
  • Palmer, A.R. Waltzing with asymmetry: is fluctuating asymmetry a powerful new tool for biologists or just an alluring new dance step?/A.R. Palmer//Bio. Science. -2000. -Vol. 46. -№ 518. -P. 32.
  • Рохлин, Д.Г. Рентгеноостеология и рентгеноантропо-логия. В 4 ч. Ч. 1. Скелет кисти и дистального отдела предплечья/Д.Г. Рохлин. -М.-Л.: Биомедгиз, 1936. -335 с.
  • Алексеев, В.П. Остеометрия/В.П. Алексеев. -М.: Наука, 1966.-250 с.
  • Хайруллин, Р.М. Эффективность индексов флуктуирующей асимметрии для оценки морфологических признаков человека/Р.М. Хайруллин. -Морфологические ведомости. -2002. -№ 1-2. -С. 52-54.
  • Медникова, М.Б. Морфологические особенности скелета кисти у некоторых популяций Алтае-Саянского нагорья/М.Б. Медникова//Палеоантропология и археология Западной и Южной Сибири. -1988. -С. 105-125.
Еще
Статья научная