Костный возраст: определение и применение. Разработана новая система определения пола человека по скелету

Мужчины и женщины очень сильно отличаются друг от друга, причем не только по характеру или очевидным половым признакам: даже костная система человека имеет пол. Казалось бы, какая разница, какого пола был давно умерший человек? На самом деле определение пола по скелету имеет большое значение не только для историков и археологов, но и для исследователей эпидемий (многие болезни распространяются по-разному у мужчин и женщин), а также для криминалистов.

Исследователи из Университета Северной Каролины предложили новый, более эффективный подход к определению пола человека по скелету. Их работу публикует Journal of Forensic Sciences .

Исторически

первым методом определения пола человека по скелету, использованным патологоанатомами и криминалистами, была визуальная оценка костей таза.

Их форма и размер позволяли идентифицировать пол - у женщин таз крупнее.

«Этот метод достаточно точен, однако имеет свои ограничения. Например, когда мы имеем дело не с целым скелетом или даже лишь с фрагментами тазовой кости, визуального изучения может быть недостаточно для определения пола. Это серьезная проблема при первичной идентификации жертв катастроф, например, крушений самолетов. Другой аналогичный случай - изучение массовых захоронений, как древних жертвенных, так и захоронений жертв массового насилия XX века. В таких случаях ученые нуждаются в новом, более точном подходе», — объяснила профессор социологии и антропологии Энн Росс, руководившая работой.

Она утверждает, что более точные данные может дать «компьютерный осмотр» — точный трехмерный снимок изучаемых костей, который дает возможность эффективно анализировать самые незначительные по размеру особенности тазовой кости, отличающие мужской скелет от женского.

Исследователи нашли на тазовой кости более 20 отдельных анатомических «маркеров», которые позволяют определить пол человека, которому принадлежала кость.

Особенно важно, что «вех» оказалось так много: это дает шанс определить пол даже по небольшим фрагментам кости. Даже если обнаружено лишь 15% костного массива, высока вероятность найти несколько маркеров и надежно определить «пол кости».

Техника эксперимента следующая: ученый с использованием специального устройства ввода трехмерной графической информации в обычном, видимом световом диапазоне создает объемную карту обнаруженного фрагмента кости. Используя полученную компьютерную модель, проводится точное измерение участков, являющихся анатомическими маркерами для определения пола. Полученные данные сравниваются с базой данных из литературы: модельные измерения проводились на образцах, для которых пол был надежно определен независимым методом.

«Наша технология дает гораздо больший уровень точности, чем визуальное изучение костей», — отметила Росс.

Для сравнения, сейчас надежность определения пола по тазовой кости составляет 90%, а с помощью детального изучения трехмерных компьютерных изображений даже фрагментов кости точность удалось повысить до 98 % или выше. По ходу работы выяснилось, что некоторые традиционные маркеры, используемые при визуальном анализе костей, на самом деле малоприменимы из-за слабой дифференциации у разных полов.

Ученые предлагают использовать разработанный метод в судебно-медицинской практике.

В этом контексте важно не только (и не столько) улучшение точности определения пола по небольшим фрагментам кости. Метод базируется на количественном измерении маркеров, конечное суждение выносится по цифрам, а не является мнением отдельного судмедэксперта, что принципиально для достижения независимости экспертизы.

> Определение костного возраста

Данная информация не может использоваться при самолечении!
Обязательно необходима консультация со специалистом!

Что такое костный возраст?

Костный возраст - это условный возраст, которому соответствует уровень развития костей ребенка. Его можно установить при помощи рентгеновского исследования. Существуют специальные рентгенологические таблицы, объединяющие нормальные показатели костного возраста детей и подростков. В них учитываются вес и длина тела ребенка, окружность груди и стадия полового созревания.

Существует несколько методик определения костного возраста, учитывающих время появления эпифизов (концевых отделов трубчатых костей), этапов их развития, процессов слияние эпифизов с метафизами с образованием костных соединений (синостозов). Особенно показательны данные процессы в костях кистей рук вследствие наличия в них большого количества эпифизарных зон (участков растущей ткани в костях) и ядер окостенения.

В норме у маленьких детей доля хрящевой ткани в анатомических структурах скелета значительно превышает таковую у взрослых. У новорожденного ребенка эпифизы большеберцовых, бедренных и других костей, некоторые кости стопы (пяточная, таранная, кубовидная), губчатые кости кисти, а также тела позвонков и их дуги состоят из хрящевой ткани и имеют только точки окостенения. В процессе роста ребенка плотная костная ткань постепенно замещает участки хряща. Точки окостенения в хрящах появляются в определенной последовательности.

Показания для определения костного возраста

Показаниями для проведения исследования являются нарушения физического развития ребенка, замедление его роста, некоторые заболевания гипофиза, гипоталамуса и щитовидной железы.

Направляют на обследование чаще всего педиатры, эндокринологи, ортопеды. Пройти его можно как в рентгеновском кабинете поликлиники, так и в любом платном центре, оснащенном рентгеновским аппаратом.

Противопоказания к проведению данного исследования

Рентгеновское исследование детям до 14 лет вследствие негативного воздействия ионизирующего облучения на растущий организм должно проводиться только по назначению врача. Не рекомендуется его повторять раньше, чем через 6 месяцев. Специальной подготовки к процедуре не требуется.

Методики определения костного возраста и расшифровка результатов

Для определения костного возраста чаще всего проводят рентгенограмму кисти и лучезапястного сустава. Рентгенолог сравнивает полученные результаты со стандартами, определенными для данного возраста ребенка. Для задержек роста и физического развития, связанных с патологией гипофиза, характерно значительное отставание костного возраста от реального (более чем на 2 года). При генетической низкорослости и скелетных дисплазиях обычно задержка костного созревания слабо выражена либо отсутствует.

Особенности скелета имеют помимо возрастных также и половые особенности. Девочки, как правило, опережают в развитии мальчиков приблизительно на 1–2 года. Половые особенности темпов окостенения обычно проявляются, начиная уже с первого года жизни ребенка.

На основании рентгенологических данных можно оценить динамику полового созревания. О повышении функции половых желез свидетельствует появление сесамовидной кости в пястно-фаланговом суставе. Окостенение пястной кости соответствует появлению менструаций у девочек и регулярных поллюций у мальчиков. Между этими событиями происходит «скачок роста», когда особенно быстро увеличивается длина тела. При различных формах преждевременного полового развития процесс созревания костей ускоряется, а при гипофизарном нанизме (уменьшении синтеза гормона роста)- замедляется.

Рентгенологическое исследование костей черепа проводят чаще всего с целью диагностики патологии турецкого седла, свидетельствующей о заболеваниях гипофиза. При гипофизарном нанизме выявляют уменьшение размеров седла, при опухолях гипофиза - истончение его стенок и расширение входа, а также очаги обызвествления. Для краниофарингиомы (внутричерепной опухоли, происходящей из клеток гипофиза) характерными признаками являются расхождение черепных швов и выраженные «пальцевые» вдавления на внутренней стороне черепной коробки.

Полученные результаты рентгенографии необходимо показать врачу, направившему на данное исследование.

У человека процесс окостенения черепа начинается с образования центра окостенения каждой кости, от которого постепенно в разные стороны разрастаются костные лучи. Некоторые кости имеют несколько центров окостенения (см., например, рис. 3, 4), с возрастом сливающихся в одну кость. Иногда этого не происходит и на черепе образуются дополнительные косточки и швы (см. рис. 13, 1 , 2).

Рис. 13. Возможные изменения формы костей черепа. 1 - череп с костью инков; 2 - череп с метопическим швом; 3 - нижняя челюсть с выраженным torus mandibularis; 4 - прижизненные разрушения верхней челюсти; 5 - посмертные разрушения верхней челюсти, которые можно спутать с прижизненными.

Размеры и форма черепа изменяются на протяжении всей жизни человека, особенно интенсивно в период роста. В старости изменение формы черепа связано с выпадением зубов, преобразованием структуры костей черепа. Своеобразие черепа новорожденного заключается в отсутствии швов на черепе, в наличии родничков и не сросшихся составных частей костей. Значительно различаются детские и взрослые черепа по пропорциям, по соотношению лицевого и мозгового отделов (рис. 1, 4). Существование временных закономерностей роста и развития скелета, в том числе черепа, позволяет достаточно достоверно устанавливать по костным останкам возраст человека к моменту его смерти.

Наиболее точное определение возраста умерших детей производится по степени развития зубной системы (рис. 8, 9). Дополнительными признаками возраста у детей могут служить: сроки срастания лобной и височной костей в 2-3 года (рис. 3, 4; 5, 3) , срастания частей затылочной кости к 4-6 годам (рис. 2, 3), сращение шиловидного отростка с височной костью в 15 лет, зарастание основно-затылочного шва в 14-18 лет, срастание нижней челюсти, состоящей к моменту рождения из двух половинок, в 1-2 года.

Определение возраста на взрослых черепах осуществляется по степени стертости зубов и степени облитерации (зарастания) черепных швов (рис. 10). Рост черепа заканчивается в 18-25 лет. После 20-30 лет, начиная с внутренней поверхности, происходит облитерация черепных швов. У женщин в среднем она начинается несколько позже, чем у мужчин. В связи с большой индивидуальной вариабельностью процесса зарастания швов, зависимостью степени стертости зубов от многих внешних факторов точность определения возраста взрослых лежит в пределах десятилетия.

При определении возраста по степени стертости зубов следует, используя рис. 10, 2 , установить истертости коронок всех сохранившихся моляров. Могут быть некоторые различия в степени стертости верхних и нижних моляров, что связано с более ранним прорезыванием зубов нижней челюсти. Предпочтение следует отдавать определению возраста по верхним молярам.

На рис. 10, 1 представлена схема облитерации черепных швов, на которой швы поделены на участки и обозначен возрастной интервал их зарастания. Пользоваться схемой следует осторожно в связи со значительной индивидуальной вариабельностью времени облитерации.

Рис. 10. Определение возраста по черепу. 1 - схема зарастания черепных швов с возрастом; 2 - схема для определения возраста по степени стертости зубов.

Определяя возраст погребенного, необходимо учитывать и состояние костей посткраниального скелета, и его половую принадлежность.

Определение пола по черепу

Признаки половой принадлежности отчетливо выражены на зрелых, закончивших рост и развитие черепах (рис. 11; 12).

Рис. 11. Признаки пола на черепе. Слева - мужской череп, справа - женский.

Рис. 12. Половые особенности мужского (1) и женского (2) черепов.

Мужские черепа больше и массивнее женских, имеют хорошо развитый рельеф лобной и затылочной костей, резко выраженные линии прикрепления мышц. Скуловая дуга на мужских черепах толще, сосцевидные отростки крупнее. Женские черепа отличает более прямой лоб, острый верхний край глазниц, более округлых и высоких. Нижняя челюсть мужчин имеет более развитый рельеф, более прямой угол постановки ветви челюсти (рис. 7, 3в, г).

Возможные изменения формы костей черепа

На черепах древних людей нередко можно встретить следы естественных и искусственных изменений формы костей.

Естественные изменения часто связаны с аномальными отклонениями в формировании костей черепа. Такими, например, как незаросший метопический шов (рис. 13, 2), наличие дополнительных косточек на затылочной кости (рис. 13, 1 ) или аномальных анатомических образований, как torus mandibularis (ореховидные вздутия) (рис. 13, 3 ).

Следует различать полости, разрушающие кости, образовавшиеся при жизни в результате длительных воспалительных процессов, и посмертные разрушения костей (рис. 13, 4 , 5).

Кроме естественных, на черепах встречаются признаки искусственного разрушения костей. Чаще всего это следы воздействия оружия и трепанационные отверстия (рис. 14, 1 -3).

У различных древних и современных народов мира известен обычай преднамеренного изменения формы головы путем наложения детям различного рода повязок. Различают несколько типов искусственной деформации черепа (рис. 14, 4 ). Наиболее широко распространена циркулярная деформация, при которой голова стягивается по окружности повязкой.

Рис. 14. Возможные искусственные изменения формы костей черепа. 1 - разрушение черепа оружием; 2 - следы от удара мечом; 3 - посмертное трепанационное отверстие в основании черепа; 4 - искусственная деформация черепа (а - циркулярная; б - перуанская; в - передне-задняя).

Установление возраста.

Для определения приблизительного возраста нужно принимать во внимание не отдельные части скелета, а все без исключения кости, которые содержат важнейшие признаки для оценки возраста. Это в первую очередь череп, зубы, конечности тела, таз (состоящий из обеих тазобедренных костей и крестца), позвонки.

При определении возраста следует избегать точных оценок, до года, и пользоваться теми временными рамками которые предложены ниже.

Установление возраста по строению черепа.

Череп человека состоит из шести костей: лобной, двух теменных, двух височных и затылочной, соединенных между собой швами. С возрастом швы становятся менее выраженными.

Между 20-30 годами они начинают зарастать в обели-онной части стреловидного шва и частично в височной части венечного шва.

В возрасте 30-40 лет этот процесс уже отчетливо выявляется в височной части венечного шва, в верхушечной и задней частях стреловидного шва. Подбородочное отверстие постепенно выравнивается. До 30 лет оно находится в середине, а с 40 лет - верхней трети нижней челюсти.

После 40 лет постепенно начинают закрываться глазничные и височные части клиновидно-лобного шва, нижняя часть затылочно-сосцевидного шва, брегматическая часть стреловидного и венечного швов, средняя часть затылочного шва с обеих сторон и клиновидно-теменной шов.

С 50-55 лет процесс зарастания распространяется на другие участки швов черепа. При определении возраста по черепу необходимо иметь ввиду возможность преждевременного зарастания швов обусловленных возникновением некоторых тяжелых заболеваний.

Установление возраста по строению зубов.

Наиболее эффективным методом определения возраста по зубам является установление степени их сношенности. Существует ряд исследований по этому вопросу. Для решения практических задач в военной археологии вполне приемлемо использование данных М.М. Герасимова по этому вопросу (см. таблицу 2).

Таблица 2. Стирание зубов верхней челюсти в зависимости от возраста.

возраст резцы клыки малые коренные первые большие коренные вторые большие коренные
10-13 стирание еще не началось
13-14 0-1 0 0 0 0
14-16 1 0 1 0 0
16-18 1-2 1 1 1 0
18-20 2-3 2 2 2 1
20-25 2-3 2 2 2 2
25-30 3 2 2-3 2-3 2
30-35 3 2-3 2-3 3 2-3
35-40 3 3 3 3-4 3
45-50 3-4 3-4 3-4 4 3-4
50-60 4-5 4 4 5 4-5
60-70 5-6 5 5-6 5-6 6

0 - стирания нет; 1 - потерта только эмаль; 2 - стирание бугорков; 3 - стирание затронуло дентин; 4 - стирание коснулось зубного канала; 5 - стирание достигло полного сечения коронки; 6 - полное стирание коронки.

Прорезывание зубов мудрости происходит в период между 18 и 24 годами, в 20-25 лет они прорезаются полностью, но еще не до конца развиты. К 25-30 годам зубы полностью сформировались (32 зуба).

Установление возраста по костям скелета.

15-19 лет:

плечевая кость - контуры довольно гладкие, округлые, легкие. Эпифиз отделен от диафиза щелевидным пространством.

бедренная кость - контуры кости округлые, шероховатость остается лишь в области шейки и большого бугра. Эпифизарная щель хорошо выражена и эпифиз легко отделяется от диафиза до 18 лет. Окостенение эпифизар-ной линии наступает между 18 и 20 годами.

20-29 лет:

плечевая кость - эпифизарная щель в виде узкой линии заметна до 23 лет, после 23 лет она сохраняется лишь у нижнего края головки.

бедренная кость - поверхность кости в основном гладкая, за исключением небольшой шероховатости, наблюдаемой в области передней шейки.

подвздошная кость - крыло подвздошной кости к 25 годам полностью срастается с подвздошной костью.

позвонки - отчетливо различимо лучевидное расположение граней позвонков, и к концу десятилетия постепенно сглаживается.

лобковая кость - чуть-чуть начинает стираться волнистый рисунок на овале лобковой кости, и к 30 годам исчезает и становится неравномерно шероховата.

крестец - поперечные пластины крестца снизу начинают смыкаться от нижней к верхней (первый крестцовый позвонок) и могут к 25 годам быть уже сросшимися.

С достижением 25 лет рост костей завершается, а ребра уже полностью сформированы.

30-39 лет:

плечевая кость - поверхность кости гладкая, но в области большого и малого бугров иногда появляется угловатость контуров. Эпифизарная линия - в виде узкой полоски, исчезающей после 34 лет.

бедренная кость - ямка головки становится глубже и приобретает более выраженную очерченность. Границы головки и шейки сливаются.

позвонки - лучевидное расположение плоскостей позвонков полностью исчезает и уступает место неровным верхним плоскостям.

крестец - поперечные пластины крестца до 35 лет еще хорошо различимы, но к 40 годам разглаживаются и становятся абсолютно гладкими, стыки крестцовых позвонков уже не различить.

лобковая кость - становится гладкой.

40-49 лет:

плечевая кость - до 45 лет кость имеет округлую форму. После 45 лет она становиться менее гладкой за счет появляющихся мелких выступов и шероховатостей.

бедренная кость - на поверхности шейки неровности и шероховатости. Края ямки шероховатые и острые. Эпифизарная линия полностью отсутствует.

50-59 лет

плечевая кость - поверхность кости грубая, с множеством мелких отверстий, наростов и валиков, гребни большого и малого бугров четко выражены. Поверхность кости в целом становиться шероховатой.

бедренная кость - вся поверхность кости становится шероховатой. В области головки и обоих вертелов появляются костные выступы. Ямка головки отчетливо выражена, края ее острые, иногда округлые.

60-69 лет

плечевая кость - поверхность кости шероховатая, пористая, контуры угловатые. Гребень кости грубый, четко выраженный.

бедренная кость - увеличивается количество пористых дефектов, шероховатость кости нарастает.

тазобедренный сустав - к 60 годам и старше вертлуж-ные впадины уплощаются и становятся менее глубокими.

свыше 70 лет

плечевая кость - описанные выше явления прогрессируют.

бедренная кость - особых изменений по сравнению с предыдущим десятилетием не происходит.

У левшей левая ключица развита сильнее, чем правая. Выступы для прикрепления мускулов на плечевой кости левой руки отчетливее, чем на правой плечевой кости. Левая плечевая кость по сравнению с правой рукой не короче и не слабее правой.

Об определении роста по костям скелета взрослого человека / В.И. Прозоровский: Методическое письмо. - М. : 1958.

Вопросы определения роста по костям человека освещены в судебно-медицинской литературе недостаточно, в связи с чем, при производстве подобных экспертиз на практи-ке возникают значительные трудности.

Определение роста по костям скелета базируется на том, что между размерами длин-ных трубчатых костей и ростом человека существуют определенные закономерные соот-ношения. На основании этих соотношений оказывается возможным определять рост чело-века по величине отдельных, преимущественно, длинных трубчатых костей.

От Forens Ru: для облегчения расчетов можно воспользоваться созданной нами программой «Определение роста взрослого человека по длине длинных трубчатых костей скелета»

В рассчетах используются:

  1. Таблица Беца (1887) для определения роста по средней относительной величине отдельных костей скелета (в процентах к росту).
  2. Таблица Мануврие (Manouvrier, 1892) для определения роста по длинным трубчатым костям (от 153,0 см до 183,9 см - для мужчин и от 140,0 до 171,5 см - для женщин).
  3. Таблица Ролле (Rollet, 1888). Если дилна кости не попадает в диапазон значений таблицы, то используются:
    - метод Ролле (Rollet, 1888) для определения роста по средней относительной величине отдельных костей скелета (в процентах к росту);
    - метод Ролле (Rollet, 1888) для определения роста по коэффициенту.
  4. Таблица Тельккя (Telkkä, 1950) для определения роста по длинным трубчатым костям лиц выше среднего роста (от 167,0 до 169,9 см - для мужчин и от 156,0 до 158,9 см - для женщин)
  5. Формулы Троттера и Глезера (Trotter, Glezer, 1958) для определения роста мужчин - американцев европейского, африканского, азиатского и мексиканского происхождения и формулы (1952) для определения роста женщин - американок европейского и африканского происхождения по длинным трубчатым костям.
  6. Метод Пирсона (Pearson, 1899) для от 163,9 см и ниже - для мужчин и от 152,9 см и ниже - для женщин.
  7. Расчетные формулы Дюпертюи и Хэддена (Dupertuis, Hadden, 1951) для определения роста по длинным трубчатым костям лиц высокого роста (от 170,0 см и выше - для мужчин и от 160,0 см и выше - для женщин).
  8. Общие расчетные формулы Дюпертюи и Хэддена (Dupertuis, Hadden) для определения роста по длинным трубчатым костям.
  9. Формулы Лорке, Мюнцнера и Вальтера (Lorke, Münzner, Walter, 1953) для определения роста по длинным трубчатым костям.
  10. Формула Бунака (1961)