Характеристика скелета конечностей

Верхний край лопаток и ключицы формируют плечевой скат, основными характеристиками которого являются угол наклона и ширина.

Угол наклона колеблется от 20° до 25° и характеризует высоту плеча. Различают 3 типа высоты плеч (Вп): высокие (Вп < 5см), нормальные (Вп = 6 + 1см) и низкие (Вп > 7см).

Акромиальный отросток лопатки служит исходной точкой для измерения ширины плечевого ската. Ширина плечевого ската (Шп) – это расстояние от акромиальной точки до основания шеи. У взрослого человека Шп в среднем составляет 12-13см.

Лопатки оказывают существенное влияние на формирование поверхности спины. В зависимости от плотного или неплотного прилегания их к ребрам образуется небольшая, средняя или большая выемка между лопатками. Неплотно прилегающие лопатки получили название крыловидных. Они характерны для округлой грудной клетки.

Свободные верхние конечности разделяются на 3 отдела: плечо, предплечье и кисть.

Кости плеча и предплечья в локтевом суставе соединяются под углом, равным у мужчин 169-170°, а у женщин 164°. Это угол β (рис.15). Второй характеристикой свободных верхних конечностей является угол отклонения костей плеча от горизонтали, положение акромиальной точки – угол α, который изменяется в пределах 81-98°, в среднем 89,5°. Значения углов α и β связаны между собой обратной связью. При увеличении угла α угол β уменьшается.

Рис.15 Характеристика плечевого ската (Вп – высота плеча) и пространственное положение рук

Скелет нижних конечностей состоит из тазового пояса и свободных нижних конечностей. У женщин таз шире и ниже, чем у мужчин, по отношению к горизонтали женский таз наклонен вперед больше, чем мужской. Этим в известной мере и объясняется и больший поясничный лордоз у женщин. Наклон таза зависит от осанки. Различают 3 типа наклона: 1- малый наклон или прямой таз; 2 – средний наклон и 3 – сильный наклон. В свободных нижних конечностях в зависимости от расположения осей бедра и голени различают формы ног: нормальную; О-образную (варусную); Х-образную (вальгарусную); ٨-образную (ноги «циркуль») и П-образную (рис.16). Стопы могут быть излишне развернутыми носками или повернутыми внутрь (косолапость).

Рис.16 Варианты формы нижних конечностей

Краниометрия

В черепе человека выделяют два отдела: мозговой и лицевой. Для характеристики формы мозгового отдела используют два диаметра: продольный и поперечный.

Продольный диаметр (наибольшая длина головы) измеряется от глабеллы до затылочной точки. Его групповые средние варьируют в пределах 172-198мм.

Поперечный диаметр (наибольшая ширина головы) измеряется между теменными точками. Групповые средние варьируют в пределах 134-162мм.

Большое значение в антропометрии придают вычислению головного указателя:

Поперечный диаметр (мм) х 100

Головной указатель = ---------------------------------------------------

Продольный диаметр (мм)

Весь диапазон измерений головного указателя делят на 3 группы:

- ниже 75,9 – долихокефалия;

- 76,0 - 80,9 – мезокефалия;

- выше 81 – брахикефалия.

Оценочные индексы

Наиболее распространенным и доступным широкой практике способом оценки пропорций тела человека является метод индексов. Он позволяет с помощью простых вычислений охарактеризовать соотношение частей тела. Как правило, величина меньшего размера выражается в процентах большего.

В последние годы часто используются различные оценочные индексы, выведенные путем сопоставления разных антропометрических признаков. Они применяются при массовых обследованиях населения, для спортивного отбора, контроля над формированием определенных особенностей физического развития спортсменов.

Показатель, определяющий типы пропорций частей тела по длине (Ктд), определяется как отношение длины туловища (Дт) к росту (Р):

Ктд = Дт/Р

По этому признаку различают 3 типа пропорций:

- долихоморфный, у которого Ктд < 0,32 – длинные ноги, короткое и узкое туловище;

- мезоморфный – Ктд = 0,31+0,01- средний вариант размеров тела;

- брахиморфный – Ктд > 0,3 – короткие ноги, длинное и широкое туловище.

Метрический индекс

Известно несколько вариантов классификации телосложения женщин. Классификация по Б. Шкерли характеризует форму тела в зависимости от локализации жироотложений; по П.Б. Галанту – для классификации телосложения спортсменок; Krussmann предлагает произвести классификацию типов телосложения по узости и уплощенности или ширине и глубине туловища и соответствующей пропорциональности конечностей по 3 признакам: росту, ширине плеч и объему кисти.

Conrad предложил классификацию на основе «метрического индекса»:

Км = Ог3 / Р ,

где Ог3 - Обхват груди в наиболее широкой части (см), Р – рост (см)

По результатам измерений выделяются 5 групп:

- узкосложенный – Км < 0,56, базовая фигура 164-88-96;

- среднесложенный – Км = 0,6+ 0,03, базовая фигура 158-96-104;

- широкосложенный – Км = 0,66+0,03, базовая фигура 164-108-116;

- громоздкий – Км = 0,74+0,05, базовая фигура 158-116-124;

- богатырь – Км > 0,79, базовая фигура 158-132-140.

Экспериментально было установлено, что среди женщин младшей и средней возрастных групп около 50% женщин средне- и широкосложенных; 40% - узкосложенных и 10% громоздких и богатырей. Число последних значительно увеличивается среди женщин старшей возрастной группы. Каждый из названных типов может иметь различные пропорции частей тела по длине и ширине.

Анализ фигур показал, что среди узкосложенных женщин доминируют фигуры с долихоморфными пропорциями частей тела, а среди громоздких и богатырей – с брахиморфными пропорциями (табл.2).

Таблица 2

Характеристика пропорций тела (по Башкирову, 1937)

Типы пропорций тела	Размеры частей тела, в % от роста
Длина туловища	Длина ног	Длина рук	Ширина плеч	Ширина таза
Долихоморфный	29,5	55,0	46,5	21,5	16,0
Мезоморфный		53,0	44,5		16,5
Брахиморфный	33,5	51,0	42,5	24,5	17,5

Пропорции тела, выявленные с помощью индексов, могут сравниваться лишь при сходной длине тела. Если же между сравниваемыми индивидами различия по длине тела значительны, то метод индексов не позволяет судить о существующих различиях в пропорциях тела с достаточной точностью, так как природа индекса не учитывает зависимости входящих в него размеров тела от его общей величины.

Весо-ростовые индексы

1. Индекс Кетле: вес (кг) / рост (м)²

Норма: результат от 19,5 до 24,9

Излишняя худоба: ниже 19,5

Избыточный вес: 25 – 27,9

Ожирение 1-й степени: 28 – 30,9

Ожирение 2-й степени: 31 – 35,9

Ожирение 3-й степени: 36 – 40,9

Ожирение 4-й степени: более 41

2. Индекс Брока – Бругша

Вес тела (кг) = Рост (см) – 100 при росте 155-165см

Вес тела (кг) = Рост (см) – 105 при росте 166-175см

Вес тела (кг) = Рост (см) – 110 при росте 175см и выше

3. Весо-ростовой показатель

Указывает количество граммов на см роста, или упитанность. Определяется делением веса тела в г на рост в см (г/см).

Более 540 – ожирение

451-540 - чрезмерный вес

416-450 – излишний вес

401-415 – хорошая упитанность

400 – наилучшая для мужчин

390 – наилучшая для женщин

360-389 – средняя упитанность

320-359 – плохая упитанность

300-319 – очень плохая упитанность

200-299 – истощение

4. Идеальная масса тела (М) (формула Лоренца)

М = Р – (100 – (Р – 150) / 4),

где Р – рост в см

Ростовые индексы

1. Индекс скелии (ИС) по Мануврие характеризует длину ног:

ИС = (Длина ног / Рост сидя) х 100 (см)

Величина до 84,9см свидетельствует о коротких ногах, 85-89см - о средней длине ног, 90 см и выше – длинные ноги.

2. Разностный индекс (РС) характеризует длину ног:

РС = Рост сидя – Длина ног (см)

Средний показатель для мужчин – 9-10см, для женщин – 11-12см. Чем меньше индекс, тем больше длина ног.

3. Индекс Эрисмана (ИЭ) характеризует пропорциональность развития грудной клетки:

ИЭ = Обхват груди в паузе – (Рост / 2) (см)

Если полученная величина равна или выше 5,8см для мужчин и 3,3см для женщин, это свидетельствует о хорошем развитии грудной клетки. Разница ниже или с отрицательным значением свидетельствует об узкой груди.

4. Индекс Пинье (ИП) характеризует крепость телосложения:

ИП = Рост(см) – (Масса тела(кг) + Обхват груди при выдохе (см))

Чем меньше разность, тем лучше показатель при отсутствии ожирения. Разность меньше 10 – крепкое телосложение; 10-20 – хорошее; 21-25 – среднее; 26-35 – слабое, и более 36 – очень слабое телосложение.

Жизненные показатели

1. Показатели мышечной силы:

Мышечная сила кисти = (Сила кисти (кг) / Масса тела (кг)) х 100%

Динамометрия руки в среднем составляет 65-80% от массы тела у мужчин и 48-50% у женщин.

Аналогичным образом вычисляют показатель развития мышц спины: (Становая сила (кг) / Масса тела (кг)) х 100%

Малая сила мышц спины – меньше 175%, сила ниже средней – 175-190%, средняя сила – 190-210%, сила выше средней – 210-225%, большая сила – свыше 225% веса тела.

2. Определение площади поверхности тела производится в соотношении с ростом и весом тела или без вычислений по специальным таблицам – номограммам Дю Буа, Бутби, Сандифорда (приложение 2, 3).

У физически сильных людей на единицу площади поверхности тела приходится больше веса, чем у физически слабых людей. Для лиц с суммой веса и длины тела больше 160 единиц пользуются формулой Isаakson:

100 + W + (H – 160)

S = ---------------------------------,

где S – площадь тела (м²), H – длина тела (см), W – масса тела (кг).

Определение площади поверхности тела для низкорослых людей с суммой веса тела и длины тела меньше 160 единиц производится по формуле Бойда:

S = 71,84 х W^0,425 х H^0,725,

где S – площадь тела (см²), H – длина тела (см) W – масса тела (кг).

3. Определение абсолютного и относительного количества мышечного компонента в весе тела:

· определение абсолютного количества мышечного компонента:

М_а = L х r² х k,

где М_а – абсолютное количество мышечной массы (кг), L – длина тела (см), r – средняя величина радиусов: (а) плеча, (б) предплечья, (в) бедра и (г) голени в местах наибольшего развития мускулатуры, за вычетом кожно-жирового слоя.

Радиусы сегментов (r) рассчитываются по результатам измерения соответствующих обхватов с вычетом средней величины подкожно-жирового слоя (25,12): r = ((сумма обхватов а, б, в, г) / 25,12) / 100;k – коэффициент = 6,5.

· определение относительного количества мышечной массы:

М_о = (М_а х 100%) / М_т,

где М_о – относительное (к массе всего тела) количество мышечной массы (%), М_а – абсолютное количество мышечной массы (кг), М_т – масса тела (кг).

4. Определение абсолютного и относительного содержания жира, формула Matiegka. Формула подходит для людей разного пола и старше 16 лет:

· определение абсолютного содержания жира:

D_а = d х S х k,

где D_а – абсолютное количество жира (кг), d – средняя толщина подкожного жирового слоя вместе с кожей, S – площадь поверхности тела (см²), k – экспериментальная константа = 0,13.

d вычисляется следующим образом: d = (d₁ + d₂ + d₃ + d₄ + d₅ + d₆ + d₇ + d₈) / 16 (для мужчин). Аналогично вычисляется d для женщин, но используется 7 складок, и в знаменателе формулы цифра 16 заменяется на 14.

· определение относительного содержания жира в % к массе тела определяется по формуле:

D_o = 100% х D_a / W,

где D_o – относительного содержания жира в % к массе тела, D_а – абсолютное количество жира (кг), W – масса тела (кг).

5. Для определения массы подкожного жира обычно пользуются формулой Matiegka:

D = 0,9 x S x d₁,

где D – масса подкожного жира (кг), S – площадь поверхности тела (см²), 0,9 – константа для удельного веса жира, d₁ – средняя толщина подкожного жирового слоя без кожи (мм): d₁ = ((d₁ + d₂ + d₃ + d₄ + d₅ + d₆ + d₇ + d₈) / 16) – d₁₀ / 2.

6. Определение абсолютной и относительной массы костной ткани.

· определение абсолютной массы костной ткани:

O_a = L х o² х k,

где O_a – абсолютная масса костной ткани, L – длина тела (см), о – средняя величина обхватов дистальных эпифизов плеча, предплечья, бедра и голени (см²), k – коэффициент = 1,2.

· определение относительного содержания костной ткани:

О_о = 100 х О_а / W,

где O_о – относительного содержания костной ткани, O_a – абсолютная масса костной ткани, W – масса тела (кг).

Среди генетически детерминированных фенотипических признаков особый интерес представляет связь дерматоглифики и конституции, сопряженность папиллярных узоров на ладонях и подушечках пальцев с двигательными качествами.

Дерматоглифика

Первым известным автором, упомянувшим использование отпечатков пальцев в целях идентификации личности, был китаец Киа Кунг-Йен (около 65 г. н.э.). Описывая древние деревянные таблицы, он отмечал, что при заключении договора каждый из контрагентов получал по таблице, на гранях которой на соответствующих местах делались совершенно одинаковые зарубки, совпадающие, если приложить доски друг к другу.

Китайцы в VII веке отпечатывали пять пальцев на бумагах о расторжении брака. Аналогичные обычаи были распространены и в Японии, где отпечаток большого пальца заменял личную печать, а также использовался как средство идентификации преступников.

Первым европейцем, решившим использовать отпечатки пальцев в целях идентификации преступников, был полицейский чиновник Вильям Гершель, который начал свои опыты по дактилоскопии в 1858г.

Наиболее ранние научные труды, в которых имеются сведения о кожных узорах, относятся к VII в. В начале XIX в. появился труд чешского ученого Яна Пуркинье, где одна глава была посвящена кожным узорам. Он выделил 9 вариантов петлевых, дуговых и завитковых узоров.

В 1892г. английский ученый Френсис Гальтон впервые создал и сформировал биологические принципы кожных узоров:

- Они не подвергаются внешним влияниям и не изменяются.

- Генетически детерминированы.

- Узоры строго индивидуальны и не повторяются.

- Несмотря на исключительно высокую вариабельность их можно классифицировать.

Ф. Гальтон предложил следующую классификацию кожных узоров: дуга, петля, завиток и сложный составной узор. Закладка кожных узоров начинается к 3-му мес. внутриутробного развития из эпидермальной эктодермы, а полностью формирование у плода наблюдается к 18-й неделе. Темпы роста и дифференцировки производных эпидермальной эктодермы определяют форму рисунка на кончиках пальцев – дактилотипа.

При замедленных темпах роста и дифференцировки образуется упрощенный узор типа дуги (рис.17). Гребешки, начинаясь с одного края подушечки, идут к другому краю. Бывает дуга Т-образная, более сложная, в середине как бы прерывается.

Рис.17 Элемент кожного рисунка типа дуги

Те, у кого среди пальцевых узоров преобладают дуги, отличаются конкретным мышлением. Простейший тип характера: практичный, скромный и довольно обычный. Эти люди однозначны и целеустремленны, им трудно приспосабливаться к изменениям окружающей обстановки и прислушиваться к мнению других людей. Они правдивы, откровенны. Нередко люди подобного типа выбиваются во всякого рода начальство.

При средних темпах роста и дифференцировки образуется узор типа петли (рис.18). Это наиболее часто встречающийся рисунок, смещенный в одну сторону.

Рис.18 Элемент кожного рисунка типа петля

Люди с преобладанием на пальцах петлевых узоров – это «золотая середина». У них широкий круг интересов, они легко сходятся с окружающими, терпят любые их странности, вполне адекватно при этом оценивая происходящее. При всех их плюсах и минусах это идеальные руководители, способные хоть по минимуму, но удовлетворить всех. Тем более что на окружающих они не давят, как люди с «дугами» и не мучают никого постоянно меняющимися замыслами, как обладатели «завитков». Такой человек прекрасно адаптируется, работает в команде, но ему необходимо разнообразие, как в работе, так и в социальной жизни.

При ускоренных темпах развития формируется более сложный узор – завиток (рис.19). Он может быть похож на водоворот, направляющийся к центру, или выглядит как вид в профиль сцепленных рук.

Рис.19 Элемент кожного рисунка типа завиток

Те, на чьих пальцах преобладают завитки, отличаются разнообразным и весьма сложным поведением. Способны видеть обе стороны в спорных вопросах или возможность решения проблемы двумя путями. У людей духовных, как правило, встречается именно этот рисунок на пальцах. Несмотря на свою колоссальную выносливость, они не любят терпеть неприятные для себя обстоятельства. Они постоянно недовольны собой, склонны к мучительным сомнениям. Людей-«завитков» отличает координация.

С переходом от первого к третьему вариантам дактилотипа увеличивается насыщенность узора гребешками кожи, или гребневой счет, нарастает сумма гребешков на кончиках 10 пальцев – тотальный гребневой счет (ТГС). В современных исследованиях показана ассоциативность ТГС с высоким развитием скоростно-силовых качеств, показателями вестибулярной устойчивости, выносливостью и двигательной памятью. Эти качества оказываются решающими при спортивном отборе, выборе адекватного для спортсмена стиля и возможности достижения наивысших результатов в выбранном виде спорта. Установлена связь низкого ТГС с высокими значениями мышечной силы. Существует мнение, что высокорослость (результат замедления темпов развития при повышенной продолжительности ростовых процессов) сопряжена с упрощенным характером пальцевых узоров. Поскольку нервная система имеет, как и эпидермис, эктодермальное происхождение, при активации роста эпидермальной эктодермы участки, связанные с формированием нервной системы, в частности, мотонейронов, замедляются в своем развитии. Мотонейроны достигают меньших размеров, что ухудшает условия проведения нервных импульсов.

О темпах роста и дифференцировки производных нейрогенной эктодермы можно судить по функциональным свойствам нервных клеток – двигательным качествам силы и скорости. Их лучшее развитие происходит при быстрых темпах роста и дифференцировки, а худшее – при замедлении этих процессов.

Темпы онтогенеза накладывают свой отпечаток на формирование пропорций тела – степени их вытянутости (эктоморфности). При вытянутости пропорций тела в ширину (латеральности) отмечается высокое жироотложение и массивность скелетных мышц. Вытянутость пропорций тела в длину сопровождается низким жироотложением и «сухостью» мускулатуры. Скелетные мышцы и жировая ткань – производные мезодермы. С этих позиций пропорции тела характеризуют скорость и длительность роста и дифференцировки производных мезодермы. Их замедленность ведет к удлиненным, долихоморфным пропорциям тела (ДПТ), укороченность и скоротечность – к расширенным, брахиморфным пропорциям (БПТ).

Сопоставив перечисленные критерии можно судить:

· о согласованности или рассогласованности роста и дифференцировки двигательных качеств (ДК);

· о соотношении темпов роста и дифференцировки эпидермальной эктодермы и мезодермы по соотношению долихо- и брахиморфных пропорций тела и величине тотального гребневого счета, а также длины тела и ТГС;

· о соотношении темпов роста и дифференцировки производных нейрогенной эктодермы и парааксиальной мезодермы – по ТГС, ДПТ, БПТ.

Как определить ТГС? За рисунок на каждом пальце дается определенное количество баллов: дуга – 0, петля – 1, узор или завиток – 2. Максимальный показатель ТГС, исходя из 10 пальцев = 20.

Низкий – до 10 характеризует незаурядные скоростно-силовые качества – велотрек, легкая атлетика, коньки, в футболе и баскетболе это нападающие.

Средний – от 10 до 13 показатель выносливости – лыжи, велогонка, стайерские дистанции.

Высокий – выше 13 – способности к сложной координированной деятельности – штанга, бокс, фигурное катание, в футболе и в баскетболе это защитники и вратари. Рисунки в виде дуг практически не встречаются, в то время как возрастает доля завитков и двойных петель.

Рассмотрение проблемы «генетические маркеры и конституции» позволяет выделить следующие сопряженные друг с другом на статистическом и функциональном уровнях системы, имеющие крайние проявления в конституции человека:

1. Система эктоморфии – лептосомные (вытянутые в длину) пропорции тела, пониженное жироотложение, мускулатура «сухого» типа с высокой удельной силой, дерматоглифические пальцевые узоры чаще имеют упрощенный характер (дуга, петля) с низким тотальным гребневым счетом.

2. Система эндоморфии – эйрисомные (вытянутые в ширину) пропорции тела, повышенное жироотложение, массивность мышц при меньшей величине удельной силы, усложненность кожного узора (преобладание завитков и петель) при высоком тотальном гребневом счете.

Практическое задание

Антропоскопия.

1. Составьте описание кожного покрова.

2. Осмотр опорно-двигательного аппарата:

Опишите форму позвоночника и определите, является ли осанка правильной или нет;

Определите форму и симметричность грудной клетки;

Определите форму ног и на основании плантографии определите наличие или отсутствие плоскостопия;

Оцените степень развития мускулатуры;

Опишите степень и места наибольшего жироотложения.

3. Дерматоглифика:

Сделайте отпечатки пальцев рук и определите по ним преобладающий узор;

Определите асимметрию пальцевых узоров на правой и левой руках;

Подсчитайте тотальный гребневый счет.

Сделайте вывод.

Антропометрия.

1. Определите антропометрические точки на туловище, голове и конечностях.

2. Произведите измерения продольных и обхватных размеров и диаметров и оформите результаты в виде таблицы.

3. Определите вес тела.

4. Измерьте кожно-жировые складки.

5. Определите тип жироотложения (для мужчин и женщин различно).

6. На основании измерений определите тип осанки.

7. Рассчитайте головной указатель.

8. Сделайте расчет индексов:

Ктд – коэффициента длины туловища;

Метрического индекса;

Весо-ростовых индексов: и. Кетле, и. Брока-Бругша, и. Лоренца и весо-ростового и.;

Ростовых индексов: и. скелии, разностного и., и. Эрисмана и и. Пинье;

Индексов жизненных показателей: показателей мышечной силы, показателя площади поверхности тела, абсолютных и относительных показателей мышечной, костной и жировой массы.

На основании данных измерений сделайте выводы о типе телосложения и его пропорциональности.