Отдельные морфологические и функциональные признаки организма связаны между собой коррелятивными соотношениями. Поэтому при изучении организма в целом или отдельных его систем целесообразно оценивать признаки в их взаимосвязи, формируя их в системы в зависимости от поставленных задач и давая комплексную оценку изучаемому явлению или общую морфо-функциональную характеристику целостного организма.
В соответствии с направлением нашей работы и поставленной задачей целесообразно рассматривать следующую систему признаков: 1) признаки, характеризующие развитие тела в длину и ширину и соотношения между ними, характеризующие тип формы и пропорций тела (например, отношение ширины плеч к длине тела или к длине ноги); 2) вес тела и компоненты, его составляющие, развитие жирового слоя и мускулатуры отдельных сегментов тела, удельный вес тела и др.; 3) размеры и форма грудной клетки в горизонтальном и вертикальном сечениях; 4) размеры и форма таза; 5) показатель статики тела, сагиттальные кривизны позвоночника в связи с углом наклона таза, тип осанки тела; 6) амплитуды движений в суставах конечностей и позвоночника; 7) форма ног и стоп; 8) функция внешнего дыхания (дыхательные экскурсии VIII ребер, жизненная емкость легких, длительность произвольного апноэ на вдохе и выдохе, сила дыхательных мышц, частота и глубина непроизвольного дыхания); 9) функция кровообращения (артериальное давление, частота пульса, данные электрокардиографии и др.); 10) показатели морфологии и биохимии крови и другие клинико-физиологические данные.
Каждый из этих признаков мы можем оценивать как во внутригрупповом, так и в межгрупповом плане (по отношению к возрасту 20—29 лет). Внутригрупповая оценка производится в сигмальных отклонениях от средней арифметической для данной возрастно-половой группы. Межгрупповая оценка производится по отношению к средней арифметической для возраста 20—29 лет того же пола. Как при внутригрупповой, так и при межгрупповой оценке величины того или иного показателя делятся на пять групп: 1-я категория (балл 1)—очень малые величины — меньше М — 2 σ; 2-я категория (балл 2) — малые величины в пределах от М — 2 σ до М — 0,67 σ; 3-я категория (балл 3) — средние величины в пределах М±0,67 σ; 4-я категория (балл 4) — большие величины в пределах от М±0,67 σ до М±2 σ; 5-я категория (балл 5) — очень большие величины выше М + 2 σ.
В таблице 40 представлены границы этих категорий для ряда морфофункциональных показателей у мужчин и женщин в возрасте 20—29 лет. Пользуясь этой шкалой, производят оценку величин различных морфофункциональных признаков в разных возрастных группах в межвозрастном аспекте. При этом каждый признак обозначают определенной буквой и при этой букве ставят оценку в баллах (категориях).
Анализ возрастных изменений ряда морфологических и функциональных признаков выявляет наличие ряда следующих закономерностей: 1) фазовости, 2) гетерохронности и 3) различной интенсивности их изменений. Фазы увеличения, относительной стабильности и фазы уменьшения величин отдельных признаков приходятся на разные возраста и изменение их происходит с различной интенсивностью. Изложенный в предшествующих главах материал наглядно иллюстрирует вышесказанное. Так, многие показатели статики тела и кривизн позвоночника уменьшаются с этапа взрослого состояния организма (за исключением угла наклона верхнегрудного отдела позвоночника к вертикали, который увеличивается до старческого возраста). Амплитуды движений в суставах конечностей и позвоночника начинают уменьшаться в основном уже с детского и юношеского возраста, показатели внешнего дыхания — с этапа взрослого состояния организма. В пожилом и старческом возрасте уменьшение величин многих показателей уже выражено более резко.
Возрастные изменения ряда морфологических и функциональных показателей происходят нередко в коррелятивной взаимозависимости и находятся под влиянием близких внешних и внутренних факторов. Скорость изменения отдельных морфофункциональных показателей может варьировать. У одних лиц, например, темп увеличения показателя статики тела становится с возрастом более быстрым, у других — менее быстрым. Быстрый темп возрастной динамики показателя статики тела у детей коррелирует с более быстрым изменением признаков физического развития и ряда функциональных показателей.
Мы можем выделить три группы лиц в зависимости от величины показателя статики тела (р): 1) гипостатическую группу с малыми показателями ρ (меньше М — 0,67 σ), 2) мезостатическую группу со средними показателями р (М±0,67 σ) и 3) гиперстатическую группу с большими показателями р (больше М±0,67 σ). Как показывает обработка нашего материала, в гиперстатической группе детей наблюдается более значительный процент лиц с высокими величинами длины, веса, диаметров тела, показателей внешнего дыхания, полового созревания и др. Так, мальчики в возрасте 12 лет, относящиеся к гиперстатической группе, превышают мальчиков гипостатической группы в длине тела в среднем на 4,8 см, в весе — на 3,8 кг, в длине ноги — на 2 см, в обхвате груди — на 1,4 см, в поперечном диаметре груди — на 4,8 мл, в поперечном диаметре таза — на 5,5 мм, в сагиттальном диаметре груди — на 3,9 мм. Малые величины фронтальных дыхательный экскурсий VIII ребер у 15—16-летних мальчиков встречаются в 48,5% случаев при гипостатическом типе, в 27,92% — при мезостатическом, в 15,3% случаев — при гиперстатическом типе. У 17—18-летних студенток при показателях р, равных 71—74°, средние величины фронтальной дыхательной экскурсии составляют 59,30 мм, при показателях р, равных 79—82°,— 67,50 мм, при показателях р, равных 99—102°,— 76,85 мм. При очень больших аномальных показателях р, связанных с большим поясничным лордозом, дыхательные экскурсии уменьшаются. Так, при показателях р свыше 106° средняя величина фронтальной дыхательной экскурсии равна 60,25 мм.
Все вышесказанное свидетельствует о том, что более высокий темп увеличения показателя статики тела в период развития человеческого организма приводит к большим величинам этого показателя и в соответствии с этим к более высоким показателям морфофункционального состояния организма. Как показывают литературные данные, в одной и той же возрастно-половой группе при более раннем половом созревании обычно наблюдаются более высокие морфофункциональные показатели. Это относится также и к показателю статики тела р. Так, например, нулевая стадия полового созревания имела место у 12-летних девочек при гипостатическом типе в 77,7% случаев, при мезостатическом — в 50,7% и при гиперстатическом типе — совсем отсутствовала. У 13-летних девочек — соответственно в 32,1; 18,3 и 0% . Первая и вторая стадии полового созревания наблюдаются у 13-летних девочек при гипостатическом типе в 28,6% случаев, при мезостатическом — в 33,3% и при гиперстатическом типе — в 50% случаев.
Важное значение имеет рассмотрение вопроса о соотношениях формы тела и функции внешнего дыхания. Вариационно-статистический анализ наших материалов подтверждает имеющиеся в литературе данные (Я. 3. Матусевич, В. И. Сергеева, Дусексон и др.) о наличии небольшой корреляционной связи (r = 0,3—0,5) между жизненной емкостью легких, поверхностью тела, длиной тела и размерами грудной клетки. Жизненная емкость легких коррегирует с фронтальной экскурсией VIII ребер (г = 0,5—0,7). Нами и Л. И. Давыдовой установлена также связь между типом пропорций (формы) тела и показателями функции внешнего дыхания. В периоды взрослого и зрелого состояния организма большие размеры в длину и ширину сочетаются, как правило, с большими величинами фронтальных дыхательных экскурсий и жизненной емкости легких. Так, например, у мужчин в возрасте 20—29 лет средние величины фронтальной дыхательной экскурсии при коротконогом— узкоплечем типе равны 70,75 мм, при средненогом — среднеплечем — 81,05 мм, при длинноногом — широкоплечем— 88,85 мм; средние величины жизненной емкости легких при этих типах были равны соответственно 3969; 4268 и 4796 мл. Однако внутри каждого типа формы тела имеют место большой индивидуальный разброс величин показателей внешнего дыхания. Объем и форма тела могут лишь частично сказаться на величине показателей внешнего дыхания, которые регулируются в основном другими факторами: центральной нервной системой, обменом веществ, особенностями кровообращения, интенсивностью окислительных процессов, состоянием легочного аппарата и др. У лиц пожилого и старческого возраста вышеуказанные закономерности в большей или меньшей степени нарушаются.
Имеются также определенные взаимоотношения между формой грудной клетки и показателями внешнего дыхания. Если рассматривать грудную клетку в горизонтальном сечении, можно выделить следующие три основных типа ее формы: 1) сагиттальный тип — с относительно большим (по сравнению с нормой) сагиттальным диаметром, 2) равновесный тип — с нормальными соотношениями размеров сагиттального и фронтального диаметров и 3) фронтальный тип — с относительно большим (по сравнению с нормой) фронтальным диаметром. Если оценить в пятибалльной системе (в долях сигмы) величины сагиттальных и фронтальных диаметров, получается 25 типов различных сочетаний. В возрасте 20—29 лет наибольший процент лиц приходится на средние сочетания F3S3 (у мужчин — 34,95%, у женщин — 32,73%). Крайние типы соотношений (комбинации с F1, S1, F5, S5) встречаются весьма редко (меньше 0,5% случаев). Малые размеры грудной клетки (малые величины диаметров) при резко выраженном уплощении или сужении грудной клетки создают неблагоприятные условия для дыхательных экскурсий ребер, что вызывает их уменьшение. Точно так же резкое увеличение наклона задней стенки груди (угол γ) или значительное уменьшение угла наклона грудины (st) вызывает уменьшение величины дыхательных экскурсий ребер. Так, например, при малых размерах фронтального диаметра груди преобладают малые величины фронтальных дыхательных экскурсий, а большие величины этих экскурсий отсутствуют вообще. Значительные изменения претерпевает форма груди при старении человеческого организма.
Анализ нашего материала показывает, что при старении происходят следующие изменения комплекса морфофункциональных признаков:
1) уменьшение длиннотных и широтных размеров тела;
2) формирование сагиттальной формы грудной клетки с уплощением передней стенки и увеличением наклона верхнегрудного отдела позвоночника к вертикали;
3) уменьшение мышечного и жирового компонентов веса тела (по сравнению с этапом зрелого состояния организма);
4) уменьшение показателя статики тела и формирование особого типа осанки с относительно меньшим углом наклона таза к вертикали, уменьшенным поясничным лордозом и сильным развитием сутуловатости;
5) уменьшение амплитуд движений в суставах конечностей и позвоночника;
6) уменьшение жизненной емкости легких и произвольных дыхательных экскурсий VIII ребер, особенно фронтальных и вертикальных, вследствие чего формируется ослабленный сагиттальный тип дыхательных экскурсий;
7) некоторое увеличение функции непроизвольного дыхания (его частоты и минутного объема);
8) увеличение величин максимального и минимального артериального давления.
Вышеуказанные изменения в выраженной степени наступают у различных лиц в разном возрасте. При преждевременном старении организма имеет место относительно раннее наступление комплекса этих изменений. Наоборот, у многих долгожителей эти изменения могут быть выражены в относительно небольшой степени. Все вышесказанное свидетельствует о том, что изучение возрастных изменений анализируемого нами комплекса морфофункциональных показателей может иметь важное значение в геронтологии и гериатрии. В качестве примера в таблице 39 представлено процентное распределение ряда морфологических и функциональных показателей по пятибалльной системе у лиц различных возрастных групп по сравнению с возрастной 20—29 лет.
Таблица 39. Нормы ряда морфофункциональных показателей по межвозрастной шкале
Условные обозначения: X1 — угол наклона таза к вертикали; р — показатели статики тела; (α+β) — показатель поясничного лордоза; γ — угол наклона верхнего грудного отдела позвоночника; st — угол наклона грудины; А — амплитуда сгибания в тазобедренных суставах при сгибании позвоночника; В — амплитуда сгибания пояснично-нижнегрудного отдела позвоночника; В1 —амплитуда разгибания; а — сагиттальные дыхательные экскурсии правого VIII ребра (mm); ga° — вертикальные экскурсии (в градусах), с — фронтальные экскурсии, (mn); ЖЕЛ—жизненная емкость легких (в литрах).
Таблица 40. Процентное распределение различных категорий величин показателей формы грудной клетки при старении в межвозрастном аспекте (в процентах)
Из таблицы 40 видно, что процент высоких категорий (баллы 4 и 5) сагиттального диаметра как у мужчин, так и у женщин в процессе старения резко увеличивается, что приводит к становлению сагиттального типа грудной клетки; значительно увеличивается процент лиц с малыми категориями величины угла наклона грудины (st); резко увеличивается процент высоких категорий (балл 5) величин угла наклона верхнегрудного отдела позвоночника к вертикали (γ).
Все это приводит к становлению характерной формы грудной клетки в старческом возрасте. На основании анализа этих соотношений становится возможной комплексная оценка ряда морфологических и функциональных признаков у лиц разного пола и возраста.