Ауксология

Немного истории

Раздел возрастной антропологии, изучающий закономерности роста и развития в норме и при различных патологических состояниях, носит название «ауксологии человека». Сам термин «ауксология» (от греч. auxano — расти) относится к изучению биологического роста и применяется в других биологических дисциплинах для характеристики различных аспектов ростового процесса. Так, например, в ботанике широко используется термин «ауксины» (auxins) для обозначения гормонов, стимулирующих рост растений.

Ауксология человека как самостоятельная научная дисциплина в рамках биологической антропологии (биологии человека) сформировалась во второй половине XX в., хотя история ростовых исследований насчитывает более двух столетий. Впервые термин «ауксология» применительно к изучению ростовых процессов у человека был предложен в 1919 г. известным французским исследователем роста Полем Годеном (P. Godin), но вошел в научный обиход только в 70-е годы, после основания Международной ассоциации Ауксологов человека и проведения 1-го Международного ауксологического конгресса(1977 г.). Большая заслуга в обретении новой научной дисциплиной самостоятельного статуса принадлежит выдающемуся британскому физиологу, антропологу и ауксологу Дж. Таннеру (J.M. Tanner).

Ауксология включает три наиболее существенных аспекта исследований: 1) изучение закономерностей ростового процесса, с привлечением его математического описания и моделирования; 2) мониторинг индивидуального роста в связи с практическими задачами медицины (выявление и терапия ростовых нарушений и т. д.); 3) популяционные аспекты (эпидемиологические, экологические, эпохальные и др.) — рост как отражение условий жизни той или иной человеческой популяции. Она сочетает в себе результаты обширных измерительных программ, экспериментальных исследований, а также гипотез и моделей, служащих для лучшего понимания и объяснения процессов роста.

Естественно, что в настоящем кратком издании невозможно рассмотреть все многочисленные аспекты ауксологических исследований, достаточно подробно и полно, поэтому мы остановимся лишь на некоторых из них, дающих представление об основных закономерностях ростовых процессов у человека: 1) ауксология, ее история и основные понятия; 2) характеристика онтогенеза человека и его основные стадии;
сравнение онтогенеза человека и приматов; 3) биологический возраст и его критерии; 4) экологические аспекты ауксологии; 5) роль наследственности и среды в контроле над ростовыми процессами; 6) акселерация: проблемы и перспективы; 7) ауксология и медицина; мониторинг и оценка индивидуального роста, процентильные стандарты.

Ауксология — это наука о росте и развитии человека. На сайте www.iqschool.com.ua вы найдете много интересных занятий и упражнений для детей, который позволят развить навыки и способности ребенка. Детские развивающие занятия помогут детям подготовиться к школе.

Хотя некоторые ростовые «штудии» могут быть отнесены еще к эпохе Античности или Возрождения (вспомним, например, первые точные рисунки человеческого плода и знаменитые каноны Леонардо да Винчи), точный отсчет ауксологического времени начинается с XVIII столетия. Именно тогда французский граф Филибер де Монбейяр по совету великого естествоиспытателя и своего близкого друга Бюффона, осуществил первое документированное ростовое обследование, которое заключалось в том, что он наблюдал за развитием собственного сына с 1759 по 1777 г. Это был первый пример так называемого «продольного» исследования роста; в отличие от «поперечного», когда обследуются разные группы детей последовательных возрастов (см. ниже). Регулярно измеряя длину тела сына от рождения до 18 лет, Монбейяр выявил интересную закономерность, которая была подтверждена во всех многочисленных последующих исследованиях. Построив два графика, один — постоянного увеличения длины тела с возрастом (рис. VI. 1, А), второй — ежегодных приростов длины тела (рис. V. 1, Б), он показал, что в течение первых трех лет прибавки длины тела постоянно уменьшаются, затем до 11-12 лет остаются примерно одинаковыми, с 12 до 15 лет резко увеличиваются, затем вновь падают и к 18 годам вообще исчезают, демонстрируя тем самым прекращение процесса роста. Со времен Монбейяра было проведено множество ростовых исследований, как продольных, так и поперечных, но основные установленные им характеристики ростовой

Рис. VI. 1. Увеличение длины тела сына де Монбейяра с момента рождения (1759 г.) до 18 лет. А — длина тела; В — скорость роста (годичный прирост длины тела)

кривой остались неизменными. (Для интересующегося историей читателя отметим, что Монбейяр проводил измерения и на других своих детях и что Французская революция 1789 г. принесла горе этой семье: сын Монбейяра — тот самый, которого так тщательно измерял отец, погиб на эшафоте, разделив эту участь с сыном Бюффона. К счастью, сам Монбейяр не дожил до этого скорбного часа: он скончался в 1785 г.).

XVIII в. ознаменовался и другими достижениями в области ауксологии. Так, например, была впервые отмечена связь между весом новорожденного и его дальнейшим развитием (эта проблема и по сей день составляет важный предмет ауксологических исследований). Тогда же возникает традиция регулярного измерения роста новобранцев. На рис. VI. 2 рукой великого Гете изображено проведение антропометрических измерений в армии герцога Саксон-Веймарского в 1779 г. Обращает на себя внимание присутствие при этом действе измеряющего и записывающего — свидетельство четкого соблюдения этого важного требования для проведения антропометрических измерений.

В XVIII же веке и опять-таки в Германии были впервые выявлены различия между детьми, относящимися к разным социальным слоям. Регулярные измерения, проводимые в Карлшуле в Штутгарте — школе при дворе герцога Вюртембергского, выявили существенную разницу в росте учеников, происходивших из аристократических семей или из семей буржуа (к последним относился и будущий глава немецкого романтизма, Фридрих Шиллер, обучавшийся одно время в Карлшуле). В 10-11-летнем возрасте дети аристократов были в среднем на 2,5 см выше своих сверстников из семей среднего сословия, в 15 лет — на 7 см. К окончанию периода роста, однако, эти различия практически нивелировались (Tanner, 1979). Позже подобные факты были выявлены и в других странах, например, в Италии, США, России, где было отмечено, что дети, родители которых занимаются физическим трудом, ниже ростом, чем их сверстники из семей более высокого социального уровня.

XIX в. ознаменовался развитием статистического подхода. В 1835 г. бельгийский ученый Адольф Кетле опубликовал первый статистический анализ ростовых данных. Кетле первым из ученых применил концепцию «нормального распределения» к показателям роста, он также впервые подчеркнул значение выборочных обследований, в противоположность широко распространенным индивидуальным наблюдениям.

Рис. VI. 2. Рисунок И.В. Гете, изображающий измерения новобранцев в Германии в 1779 г

Статистический метод Кетле был воспринят другими европейскими учеными, в частности, итальянцем Л. Паглиани (Pagliani), предпринявшим первое (после Монбейяра) лонгитудинальное (продольное) исследование на нескольких учащихся туринских школ. Паглиани впервые показал наличие связей между характеристиками роста и созревания, констатировав, что первая менструация у девочек всегда начинается после прохождения ими пубертатного скачка роста по тотальным размерам тела. Он впервые обратил внимание на взаимосвязь факторов питания и ростовых закономерностей.

Примерно в это же время (XIX в.) ростовые исследования приобрели отчетливую политическую окраску. Это было время бурного развития капитализма и широкого использования детского труда на различных промышленных производствах. Длина тела стала рассматриваться как «зеркало» социально-экономических условий. Так было положено начало ауксологической эпидемиологии, или эпидемиологической ауксологии. Л.-Р. Виллерме во Франции, Э. Чедвик, Ф. Гальтон и Ч. Роберте в Великобритании; Л. Паглиани в Италии; Г. Боудитч в США; Ф. Эрисман и Н. Виллямовский в России (список имен и стран можно продолжать) показали наличие четкой связи между показателями роста и условиями жизни детей.

Ростовые исследования стали частью физической антропологии с самого начала становления этой науки. В середине XIX столетия, т. е. в то время, когда происходило формирование европейской антропологии, основными ее интересами были анатомия и антропометрия, занимавшаяся измерением человеческого тела.

Основатели американской антропологии также уделяли много внимания изучению роста. Особенно показателен в этом отношении пример Франца Боаса, который в равной мере известен как своими классическими трудами по изучению роста мигрантов, так и фундаментальными исследованиями в области культурной антропологии, археологии, лингвистики. Боас впервые показал изменчивость параметров роста в зависимости от воздействия социокультурного окружения. Дети приезжавших в Америку иммигрантов (Боас, в основном, изучал две группы иммигрантов: итальянского и еврейского происхождения) значительно обгоняли своих родителей по длине и весу тела. Помимо увеличения размеров тела, у них наблюдалось изменение формы головы в сторону ее долихоцефализации (удлинения). И это было еще более удивительно, так как в то время головной указатель считался устойчивым расовым признаком. Боас продемонстрировал, что увеличение размеров тела есть следствие улучшения питания и условий жизни, а изменения формы головы могут быть связаны с изменением культурных традиций. В Европе младенцев туго пеленали и всегда укладывали на спину, тогда как в Америке считалось более здоровым класть их на живот. Приезжавшие в Америку иммигранты быстро усваивали американские порядки, и перемена положения тела ребенка во время сна не замедлила сказаться на таком, казалось бы, консервативном признаке, как головной указатель. Влияние положения тела во время сна на форму головы у младенца было впервые отмечено немецким исследователем Валчером в начале нашего века.

Работы Боаса и его коллег показали, что изучение роста есть неотъемлемая часть антропологических исследований, в первую очередь, потому, что реализация ростового процесса представляет собой результат взаимодействия биологических потенциалов, свойственных виду Homo sapiens, физических условий окружающей среды, а также того социального, экономического и политического окружения, которое создается в рамках человеческой культуры.

Основные определения и понятия

Рост и развитие — сложные явления, включающие не только увеличение размеров, но также процессы дифференцировки и формообразования.

Рост — это увеличение размеров тела или его частей. В его основе лежат следующие клеточные процессы: 1) увеличение числа клеток, или гиперплазия; 2) увеличение размеров клеток, или гипертрофия; 3) увеличение межклеточного вещества, или аккреция. Увеличение числа клеток есть функция клеточных делений (митоза). Увеличение размеров клеток происходит вследствие увеличения размеров функциональных внутриклеточных единиц, в первую очередь, белковой природы. Межклеточные субстанции, как органического, так и неорганического характера, связывают и аггрегируют клетки между собой в сложные комплексы.

Гиперплазия, гипертрофия и аккреция — постоянные участники ростового процесса, но их конкретный вклад зависит от «времени и места», т. е. от конкретного периода онтогенеза и характера растущей ткани. Например, число нейронов (клеток мозга) определяется уже к середине беременности, в то время как число мышечных волокон окончательно устанавливается только после рождения.

Созревание труднее поддается определению, чем рост. Часто его характеризуют как процесс перехода к зрелому состоянию, однако само понятие зрелости варьирует в зависимости от того, о каком из биологических параметров идет речь. Так, например, под половой зрелостью подразумевается полное достижение организмов функциональной способности к воспроизводству. Костная зрелость означает полную оссификацию скелета у взрослого человека. Созревание отражает темпы и сроки процесса перехода к взрослому состоянию и тесно связано с таким понятием, как биологический возраст (подробнее об этом см. в следующих подразделах). Существует значительная индивидуальная изменчивость в сроках созревания. Например, двое детей одного и того же возраста и длины тела могут различаться по такому параметру, как процент достижения ими окончательной длины тела, когда один ребенок достиг, скажем, только 65% своей дефинитивной (окончательной) длины тела, а другой — всех 80%.

Таким образом, хотя основное различие между ростом и созреванием состоит в том, что рост фокусируется на размерах тела, а созревание — на темпах их достижения, оба эти процесса неразрывно связаны.

Термины «рост» и «созревание», как правило, всегда сопровождаются еще одним понятием — «развитие». Этот термин включает в себя, по меньшей мере, два основных аспекта: биологический, когда речь идет о развитии тканей, систем органов и т. д. в процессе пренатального и постнатального онтогенеза, и поведенческий (психологический, социальный), когда ребенок осваивает навыки общения и поведения в контексте того или иного социально-культурного окружения.

К основным закономерностям роста и развития относятся необратимость, постепенность, цикличность, гетерохрония, эндогенность, индивидуальное разнообразие (Хрисанфова, Перевозчиков, 1991).

Необратимость — невозможность возвращения растущего организма к предыдущим стадиям, т. е. рост — поступательный процесс.

Постепенность — стадии роста и развития идут последовательно, одна за другой.

Гетерохрония — разные системы организма и разные признаки растут и развиваются неодновременно.

Эндогенность — отражает генетическую «заданность» ростовых процессов, удерживающих их в определенных — видоспецифических — рамках.

Индивидуальное разнообразие позволяет объяснить вариабельность процессов роста и созревания, реализующихся вследствие взаимодействия генетической программы и условий среды.

Процессы роста и развития характеризуются цикличностью, т… е. происходят не плавно и постепенно, а циклами, или «пульсами». Многочисленными исследованиями последних лет показано, что периоды активного роста перемежаются с периодами его торможения. Механизм чередования этих фаз можно связать с чередованием процессов гиперплазии и гипертрофии. Какова частота ростовых циклов, или пульсов? На рис. VI. 3 изображена кривая роста длины голени 8-летнего мальчика, измерявшегося еженедельно на протяжении нескольких месяцев. Как видно; периоды активного роста разной степени интенсивности чередуются с периодами затухания или почти полного его отсутствия — так называемыми «стазисами». Понятно, что выявление пульсов и стазисов требует проведения особенно тщательных измерений и новых методических подходах. Благодаря изобретению нового измерительного прибора, названного «кнемометром» (от греческого «кнемо» — голень), стало возможным исследовать не только недельные, но даже суточные, ритмы. Пульсы и стазисы различных сегментов тела не совпадают по времени — классический пример гетерохронии. В одном японском исследовании при ежедневных измерениях двух детей — 7,5 и 6 лет — было показано, что рост в длину происходил в основном за счет нижних

Рис. VI. 3. «Пульсы» и «стазисы» ростового процесса на основании еженедельных измерений длины голени у 8-летнего мальчика

конечностей, за исключением сезонных «пульсов» роста туловища в весеннее время (еще один убедительный пример гетерохронии). Сезонные циклы ростовых процессов выявлены в работах многих исследователей, но мы еще вернемся к ним в подразделе, посвященном средовым факторам, оказывающим влияние на рост.

Одним из основных понятий ауксологии и возрастной антропологии в целом является понятие «онтогенеза». Этот термин был введен в биологию Э. Геккелем при формулировании им биогенетического закона. Онтогенез, отражающий изменения в процессе индивидуального развития организмов (от греч. «онтос» — бытие), противопоставлялся филогенезу — изменениям таксономических единиц в процессе эволюции (от греч. филон — раса), и относился вначале только к периоду развития. Однако впоследствии под онтогенезом стали понимать все последовательные преобразования организма, от зачатия до окончания жизненного цикла.