У сучасній краніологіі велике значення має визначення статевої та вікової приналежності досліджуваного черепа або серії черепів. Потреба в подібного роду дослідженнях виникає в судово-медичній практиці і при археологічних дослідженнях.
Визначення статі базується на явищах статевого диморфізму, прослеживаемого вже на рівні статевих хромосом. Після 7-8-річного віку, коли включаються в роботу статеві залози, починають формуватися відмінності між хлопчиками і дівчатками в масивності скелета і інших ознаках, які і служать потім для визначення статі.
Відмінності в будові чоловічої та жіночої скелетної системи виражаються в формі грудної клітки, таза, в будові черепа і т. Д.
Найбільш точне визначення статі дає дослідження кісток таза. Жіночий і чоловічий таз розрізняються своїми функціональними навантаженнями і звідси відмінності в їх будові.
У випадках, коли кістки тазу відсутні, визначення можливо по трубчастим кісткам і навіть кістковим фрагментам. У чоловіків кісткова система потужніша, ніж у жінок з різко вираженим рельєфом в місцях прикріплення м'язів. Вважають, що за ваговими і длінотним відмінностей трубчастих кісток можна точніше встановити підлогу.
Мал. 22. Статеві відмінності черепа.1 - чоловічий череп, 2 жіночий череп
Особливо докладно вивчені відмінності в будові чоловічих і жіночих черепів (див. Рис. 22). Ознаки, за якими розрізняються черепа чоловіків і жінок представлені в таблиці 35.
Підставою для визначення віку служать ті зміни, які зазнає організм у своєму розвитку. Раніше вже зазначалося, що біологічний вік не збігається з паспортним (див. Заняття № 2-3), випереджаючи або відстаючи від нього.
Морфологічні особливості черепа чоловіків і жінок
(По В. П. Алексєєву, Г. Ф. Дебец, 1964)
Від початку синостозирования швів до значної їх облітерації; відзначається велика сточеними коронок зубів (від 33 до 54 років)
Характеризується майже повним заростанням швів, спостерігається значна атрофія альвеолярного відростка на верхньої щелепи або альвеолярного краю на нижній (від 55 років і старше)
На кісткових матеріалах простежуються: вікова мінливість кісток черепа, кісток скелета і зубів.
Ембріогенез кісток черепа різниться за часом і тканинній основі, яка бере участь у формуванні. Розрізняють кістки черепа, що розвиваються в тісному зв'язку з головним мозком, і кістки особи, які є вмістилищем початкових відділів травної і дихальної трубки. Потилична, клиноподібна, дві скроневі, дві тім'яні і лобова пов'язані з розвитком головного мозку, а решітчаста, дві нижні носові раковини, дві слізні, дві носові кістки і сошник пов'язані з розвитком нюхової капсули. Особовий череп в онтогенезі розвивається на підставі зябрових дуг. З першої зябрової дуги формується верхня щелепа і окремі кісточки середнього вуха. З другої - під'язикова кістка, шилоподібний відросток скроневої кістки і стремено середнього вуха. Більшість кісток черепа формуються як парні окремі кістки, з'єднуються між собою лускатими і плоскими швами - тонкими кістковими відростками, що заходять один за одного. Між кістками склепіння черепа новонародженого є також чотири джерельця - передній (ромбовидної форми, розташований між двома половинами лобової і тім'яної кістки), задній (між тім'яними і потиличної кістками), клиновидний (на бічній поверхні черепа між лобової, тім'яної, скроневої і клиноподібної кістками) і соскоподібного (знаходиться між тім'яної, потиличної і скроневої кістки) (див. рис. 23).
Мал. 23. Череп новонародженого: передній (1), задній (2), клиновидний (3), соскоподібного (4) джерельця
Заміщення хрящової тканини на кісткову в кістках черепа починається на 9-10 тижні ембріогенезу. Повністю окостеніння відбувається вже після народження. Орієнтирами біологічного віку на черепі служать шви і джерельця. Клиноподібний і соскоподібного закриваються в перші тижні після народження. Задній джерельце - на третьому місяці життя. Велике джерельце закривається до 1,5-2 років. Затримка його закриття до 3-5 років відзначається при рахіті.
Мал. 24. Схема облітерації черепних швів, (цифрами позначений вік в роках): 1 - вид збоку, 2 - вид зверху
При визначенні віку важливо звернути увагу на заростання (облітерація) черепних швів. Від індивідуальних особливостей процесу окостеніння залежить утворення додаткових кісткових швів і кісткових острівців на черепі. У зв'язку з тим, що у людини на відміну від інших ссавців заростання швів починається з внутрішньої поверхні черепа, більш точне визначення віку дає оцінка стану швів на внутрішній поверхні черепної коробки. Точність віку цим способом припускається помилки в середньому до 8 років. Порядок заростання черепних швів показаний на малюнку 24. Результати дослідження записуються в краніологічний бланку.
Облітерація деяких черепних швів і заміна їх кістковими утвореннями починається з 16-18 років у чоловіків, у жінок дещо пізніше. Першим зазвичай костеніє шов між базилярної частиною потиличної кістки і тілом клиноподібної. Окостеніння швів склепіння черепа відбувається зазвичай в літньому віці.
Ступінь заростання швів оцінюється за п'ятибальною шкалою (0-4) для кожної ділянки окремо (див. Табл. 35).
Бальна оцінка ступеня заростання швів черепа.
Ступінь заростання шва
Шов заріс повністю
Для судження про стан процесів окостеніння часто користуються дослідженням рентгенограм кистей і дистальних відділів передпліч (див. Табл. 36).
Встановлені індивідуальні показники в порівнянні з наведеними стандартами розцінюються як кістковий вік дитини. Однією з причин більш раннього появи точок окостеніння може бути акселерація, а більш пізнього - ретардация в зв'язку з хворобами (рахіт, дистрофією і іншими).
Рання поява точок окостеніння може викликати також радіаційний фон. Це явище відзначено багатьма дослідниками в зонах радіаційного контролю після Чернобильcкой аварії.
У ПАЛЕОАНТРОПОЛОГІЧНИМИ практиці доводиться визначати вік, починаючи з народження. У віці до року точки окостеніння визначені при вивченні рентгенограм новонароджених. Протягом першого року життя з'являються нові точки окостеніння в ліктьовий, променевої, головчатой, крючковидной, стегнової, великої гомілкової, малої гомілкової, кубовидной кістках і грудині. Для визначення віку в період до одного року можна використовувати розмір окремих кісток.
Терміни появи і локалізація ядер окостеніння кисті у хлопчиків і дівчаток,
що визначають вік (по С. А. Бурову, 1972).
Локалізація ядер окостеніння
Терміни появи ядер окостеніння
Хлопчики (ранні - пізні)
Дівчата (ранні - пізні)
Головки II-V п'ясткових кісток
2 роки (8 міс. - 2 роки)
1 рік (7 міс. -2 року)
3 міс. (18 днів - 7 міс.)
1 міс (18 днів - 5 міс.)
Дистальний епіфіз променевої кістки
11 міс. (5 міс. - 2 роки)
9 міс (5 міс. - 1 рік)
Дистальний епіфіз ліктьової кістки
8 років (5 років - 9 років)
6 років (4 роки 8 років)
4 міс. (18 днів - 7 міс.)
2 міс. (18 днів-5 міс.)
6 років (3 роки - 9 років)
4 роки (2 роки - 7 років)
Підстава дистальних фаланг
2 роки (9 міс. -3 року)
1 рік (8 міс. - 2 роки)
Підстава 1 п'ясткової кістки
2 роки (1 рік - 3 роки)
2 роки (11 міс.-3 роки)
Підстава проксимальних фаланг IV пальців
1 рік (8 міс. - 3 роки)
11 міс. (7 міс. - 2 роки)
Підстава середніх фаланг
2 роки (9 міс. -3 року)
1год (8 міс. -2 року)
4 роки (1 рік - 7 років)
3 роки (10 міс. - 5 років)
Сесамовідние кістки 1 пястнофалангових суглоба
14 років (10 років - 16 років)
11 років (9 років-14 років)
7 років (3 роки - 9 ліг)
5 років (2 роки - 7 років)
3 роки (6 міс. - 7 років)
2 роки (5 міс. - 5 років)
До 3-6 років життя відбувається злиття всіх кісткових частин хребців, до 13-16 років зростається ростральний відросток лопатки з її тілом. Тазова кістка, що складається до 14-16 років з трьох окремих частин - клубової, сідничної і лобкової, повністю зростається лише до 20-22 років. До періоду завершення статевого дозрівання, т. Е. До 16-18 років, костеніє надколінок, а також черепної шов на підставі черепа, між базиллярной частиною потиличної кістки і тілом клиноподібної. Сегменти тіла грудини зростаються до 16 років, а мечоподібний відросток з її тілом - до 30. Повний окостеніння ключиці, а також зрощення тіл крижовиххребців наступають до 20-22 років.
Послідовність окостеніння така, що в різні терміни зростається серединний відділ довгих трубчастих кісток з їх верхнім і нижнім відділами. На верхньої кінцівки до 18- 20 років закінчується окостеніння всіх відділів променевої кістки і кісток кисті. До цього часу зростаються нижній і середній відділи плечової кисті, приріст ж її верхнього сегмента завершується до 20-22 років. На нижньої кінцівки до 16-19 років зливаються нижній ділянку великогомілкової кістки із середнім.
Окостеніння обох кісток гомілки закінчується в 20-22 роки. Повний приріст верхнього сегмента стегнової кістки до середнього відбувається в 17-18 років, нижнього - в 18-20 років.
Біологічний вік дорослого індивідуума, т. Е. З розлогою кістковою системою, найбільш точно визначається при дослідженні змін губчастого речовини довгих трубчастих кісток на їх горизонтальних распилах або рентгенограмах. У практичній роботі частіше користуються способом, що враховує вікові зміни зовнішньої поверхні окремих кісток.
Початкові прояви старіння кістково-суглобового апарату визначаються за ступенем зношеності суглобових хрящів - в суглобових кінцях спочатку відкладаються солі (звапніння), а потім окостеневают фібринозні і хрящові елементи. На кінцях суглобових поверхонь з'являються крайові кісткові розростання. Їх вираженість тим сильніше, ніж похилого віку. Ці зміни раніше починаються в дистальних міжфалангових - нижніх пальцевих суглобах і суглобах хребетного стовпа. Замість округлих обрисів на підставах кінцевих фаланг кисті з'являються крайові кісткові розростання, гострі виступи. У старечому віці різко звужуються суглобові щілини. Кістково-суглобової апарат у жінок починає старіти в середньому на 5-10 років раніше, ніж у чоловіків.
Вікові зміни структури кістки призводять також до того, що після 50 років компактні пластинки (зовнішній шар) і губчаста речовина (внутрішній шар) кістки розріджуються. Кость стає тонкою, пористої, тендітною і легкої, вага її зменшується.
Рівень окостеніння посткраниального скелета (поступове заміщення хрящової тканини на кісткову) є важливим показником біологічного віку. У судово-медичній практиці розроблена методика визначення віку плода за наявністю ділянок окостеніння і за розмірами кісток. Однак в поле зору палеоантрополога такі скелети потрапляють дуже рідко, в більшості випадків руйнуючись в грунті. Як приклад збереження скелетних останків плода можна привести випадок під час розкопок на Ледницько острові (Польща). Був виявлений скелет плода, що знаходиться разом з тазовими кістками жінки. Така знахідка є свідченням того, що жінка померла під час пологів.
При огляді дитячого черепа для встановлення віку обов'язково звертають увагу на зубний ряд. Формування, прорізування і заміна молочних зубів на постійні також є критеріями віку (докладніше в наступних заняттях).
З 3 до 6 років в нижній частині зовнішнього слухового проходу хрящ заміщається кісткової платівкою, зростаються всі сегменти потиличної кістки.
У віці від 7 до 14 років бічні частини потиличної кістки повністю зрощені з тілом.
Термін прорізування третього корінного моляра збігається із закриттям клиновидно-потиличного шва на підставі черепа, т. Е. В 17-20 років.
Випадання зубів супроводжується атрофією відповідної ділянки ясна - альвеолярного відростка щелепи, а їх повне випадання призводить до витончення країв щелепи і зміни кута нахилу гілки нижньої щелепи, при якому він стає більш тупим, підборіддя сильніше видає вперед. Ці зміни характерні для старечого віку.
Як джерело додаткових відомостей про вік можна використовувати характер структури кістки черепа. Після п'ятдесяти років змінюються фізичні і біохімічні властивості кісток: вони стають легкими, пористими, крихкими, ламкими і тонкими, оскільки розріджуються компактні пластинки і губчаста речовина кістки. Зазначені процеси ведуть до зменшення ваги черепа.
Кістякова система людини, як і інші системи органів, схильна до індивідуальної, статевої і географічної мінливості.
У остеологічних дослідженнях пряме вимірювання довжини тіла неможливо, тому розроблені емпіричні формули, що дозволяють визначити довжину тіла по кістках кінцівок: плечовий, променевої, стегнової і великогомілкової кісток. Розроблені таблиці розмірів окремих кісток для вікових груп, починаючи з 4 років і до 21 року, наводяться в роботі В. П. Алексєєва «остеометрія» (1966) та інших роботах.
Визначення довжини тіла по кістках кінцівок - завдання, яке часто постає при дослідженні Палеоантропологічні матеріалів. Є різні таблиці і формули, обчислені емпірично на трупному матеріалі. За формулами Пірсона, складеними окремо для чоловічих і жіночих скелетів, довжина тіла дорівнює (див. Табл. 37).
Визначення довжини тіла по окремим кісток скелета (за Пірсоном).