THE EFFECT OF ANTHROPOMETRIC FACTORS ON HUMAN CEREBELLAR MASS AND ITS AGE DYNAMICS

Full Text

Актуальным направлением современной морфологии является изучение закономерностей индивидуальной анатомической изменчивости [4], возможности которого расширились благодаря прижизненной диагностике состояния органов, в том числе мозга, методами компьютерной и магнитно-резонансной томографии [2, 5]. Мозжечок является важнейшим центром равновесия и координации движений - как произвольных, так и непроизвольных, на этапах их планирования и осуществления [7]. Его величина имеет половые различия, зависит от возраста [6, 7, 9-15], интенсивности функциональных нагрузок [13]. Влияние на нее антропометрических факторов изучено мало [3], в частности, ранее не изучалось влияние этих факторов на возрастную динамику величины мозжечка. Цель данной работы - исследовать массу мозжечка и ее возрастную динамику в зависимости от длины тела и типа телосложения. Материал и методы. Исследование проведено на базе Харьковского областного бюро судебно-медицинской экспертизы на 295 объектах - трупах людей обоего пола (173 мужчин и 122 женщин), умерших от причин, не связанных с патологией мозга, в возрасте 20-99 лет. В ходе судебно-медицинского вскрытия исследовали соматометрические данные и определяли массу мозжечка. Для определения соматометрических параметров использовали соответствующий набор инструментов, прошедших метрологическую экспертизу (линейка-ростомер, тазовый циркуль). Длину тела и поперечный диаметр грудной клетки измеряли по стандартной методике, принятой в судебно-медицинской экспертизе. Соматотип определяли по величине индекса Риса-Айзенка (ИРА) (длина тела×100/поперечный диаметр грудной клетки × 6). У мужчин тип телосложения определяли как гиперстенический при величине ИРА меньше 96,2; нормостенический - 96,2-104,8 и астенический - более 104,8. У женщин гиперстенический тип телосложения определяли при величине индекса меньше 95,9, нормостенический - 95,9-104,3 и астенический - более 104,3. В исследованной выборке среди мужчин гиперстенического типа телосложения было 69, или 40%, нормостенического - 60, или 35%, астенического - 44, или 25%; среди женщин, соответственно, 58 (48%), 29 (24%) и 35 (29%). Массу мозжечка определяли после его выделения из полости черепа, рассечения ножек мозжечка и отделения от ствола мозга взвешиванием на электронных весах СВ-Н (предел измерения 500 г, точность 0,01 г). Рассчитывали показатель изменения массы мозжечка на 1 см изменения длины тела. Полученные выборочные данные оценивали статистически с помощью пакета анализа программы MS Excel. Определяли выборочное среднее значение исследуемого показателя (x-), его ошибку (sx-), давали статистическую оценку генеральной средней (x-±sx-), оценивали распределение вариант относительно средней величины: среднее квадратическое отклонение (S), коэффициент вариации (CV), максимальное и минимальное значения, интервал. Значимость различий оценивали по критерию Стьюдента. Степень связи между исследуемыми показателями оценивали по величине коэффициента корреляции, R. Строили графики и рассчитывали уравнения зависимости, точность которых оценивали по величине коэффициента аппроксимации, R2. Результаты исследования. Масса мозжечка человека при средней величине 144,0±1,0 г колеблется в широких пределах - от 103 до 197 г. Средние выборочные значения массы мозжечка у мужчин (150,5±1,3 г) значимо больше, чем у женщин (133,9±1,2; P<0,001). Различия величины мозжечка у мужчин и женщин связаны с конституционными особенностями мужского и женского организма, в частности разницей исследованных соматометрических показателей: длины тела (171,3±0,6 см у мужчин и 158,2±0,3 у женщин, P<0,001), ширины грудной клетки (29,20±0,20 см у мужчин и 27,3 см у женщин, P<0,001). Возраст влияет на массу мозжечка у мужчин несколько сильнее (R=-0,46), чем у женщин (R=-0,43). Выявлена неодинаковая динамика возрастных изменений. Масса мозжечка у мужчин в возрастных группах от 21 до 50 лет практически одинакова; у мужчин 51-60 лет масса мозжечка составляет 94,3%, в 61-70 лет - 91,3%, в 71-80 лет - 87,8% и старше 80 лет - 85,2% её средней величины в возрасте от 20 до 50 лет (P<0,001) (рис. 1). У женщин масса мозжечка практически одинакова в возрастных группах от 21 до 70 лет; у женщин 71-80 лет составляет 94,7%, в 81-90 лет - 88,6%, старше 90 лет - 87,3% её средней величины в возрасте от 20 до 70 лет (P<0,01) (см. рис. 1). Таким образом, средняя величина массы мозжечка у мужчин в пожилом возрасте у женщин пожилого (139,0±1,9 г), старческого возраста (126,9±1,5 г, P<0,001) и долгожителей (124±4 г, P<0,001) - 96,4, 88 и 85,7%, соответственно, величины показателя в зрелом возрасте (144,2±2,2 г). Длина тела также в целом коррелирует с массой мозжечка (R=0,35 для мужчин и R=0,36 для женщин). В свою очередь, длина тела и возраст тесно связаны достаточно высокой отрицательной корреляционной взаимосвязью, причем у женщин она выражена несколько сильнее (R=-0,42), чем у мужчин (R=-0,30). Таким образом, чем больше среднее значение длины тела в исследуемой группе, тем меньше средний возраст и выше доля людей более молодого возраста. Чтобы минимизировать влияние возраста, была проанализирована взаимосвязь длины тела и массы мозжечка у мужчин в группе зрелого возраста и группе, объединившей в себе людей пожилого и старческого возраста, и у женщин в группе зрелого и пожилого возраста и группе старческого возраста и долгожителей (рис. 2). Графики зависимости массы мозжечка от длины тела (см. рис. 2) представляют собой участки параболы и могут быть описаны формулами (R2=1) у мужчин первой группы - y=-0,004x2+1,734x-22,884, второй группы - y=-0,0028x2+1,9294x-102,52, у женщин первой группы - y=-0,0078x2+2,7556x-101,46, второй группы - y=-0,0021x2+1,1055x+5,7868. Показатели массы мозжечка у мужчин больше, чем женщин, не только в среднем, но и в оди (156,5±2,1 г) составляет 91,5% (P<0,01), в стар-170 ческом (143,2±3,5 г) - 88,3% (P<0,01) её средней величины в зрелом возрасте (156,5±1,4 г); наковом диапазоне значений длины тела. Характер расположения графиков (пересечение под острым углом) говорит о том, что с увеличением длины тела разница значения массы мозжечка мужчин и женщин возрастает (см. рис. 2). Представленные на рис. 2 графики зависимости массы мозжечка от длины тела в разных возрастных группах не параллельны, в большей степени - у мужчин, в меньшей - у женщин: угол наклона графиков к оси Х, следовательно, зависимость массы мозжечка от длины тела возрастает. Возрастает и показатель корреляционной зависимости между массой мозжечка и длиной тела (R=0,2 и 0,3 у мужчин, 0,1 и 0,3 - у женщин). Это говорит о неодинаковой возрастной динамике величины мозжечка у людей, отличающихся длиной тела. Для проверки данного предположения был проведен анализ массы мозжечка мужчин в трех диапазонах длины тела: малой - 152-166 см; средней - 167-179 см, общих для трёх возрастных групп: зрелого, пожилого и старческого возраста, и диапазоне больших значений - 180-193 см, общем для групп зрелого и пожилого возраста. Разница между показателями в зрелом (153±2,8 г) и пожилом возрасте (137±3,5 г) в первой группе составляет примерно 10% и статистически значима (P<0,05); разница между показателями в пожилом и старческом возрасте (133±5 г) - около 3%, общая разница между показателями в зрелом и старческом возрасте в этой группе - 13% (P<0,05). Во второй группе разница между показателями в зрелом (156,4±2,0 г) и пожилом возрасте (145±3 г) составляет 8,5% и статистически значима (P=0,05), разница между показателями пожилого и старческого возраста (140±5 г) - около 3%, общая разница между показателями в зрелом и старческом возрасте в этой группе - чуть более 10% (Р<0,05). В третьей группе разница между показателями в зрелом (160,7±3,0 г) и пожилом возрасте (154,3±3,2 г) составляет 4,0% и статистически недостоверна. У женщин масса мозжечка исследована в трёх диапазонах длины тела (малом - 150-155 см, среднем - 156-161 см и большом - 162-167 см), общих для трёх возрастных групп: зрелого, пожилого и старческого возраста. Разница между показателями массы в трех возрастах во всех трёх диапазонах длины тела примерно одинакова: зрелого (соответственно 137±3, 140±5 и 143±5 г) и пожилого (соответственно 136±4, 139,8±2,6 и 140±4 г) - очень мала (в пределах 2%) и статистически незначима, в зрелом и старческом возрасте (соответственно 127±4, 130,0±1,9 и 125±5 г) - немного менее 10% (P<0,05). Еще одной соматометрической характеристикой, влияющей на размеры внутренних органов, является соматотип. Соотношение показателей массы мозжечка у мужчин и женщин зрелого возраста с разными типами телосложения было исследовано в общем для трех типов телосложения диапазоне длины тела (162-193 см у мужчин и 150-174 см у женщин), который был разбит на три группы - малых, средних и больших значений длины тела у мужчин и на две группы - у женщин (таблица). Как видно из данных таблицы, масса мозжечка у людей гиперстенического типа телосложения несколько больше, чем у представителей нормостенического и астенического типа, хотя различия статистически незначимы. У мужчин разница показателей соседних соматотипов составляет ±3,0%, что меньше, чем значение коэффициента вариации (10%) для каждого соматотипа. У женщин близки показатели нормостенического и астенического типов телосложения в обоих диапазонах длины тела (разница 1%), а гиперстенического - немного больше (разница 4%). При этом как у мужчин, так и у женщин, имеющих разные типы телосложения, одинакова зависимость массы мозжечка от длины тела. В зрелом возрасте увеличение длины тела сопровождается ростом массы мозжечка на 0,72 г/см у мужчин гиперстенического, 0,78 г/см - нормостенического и 0,67 г/см - астенического типа телосложения (в среднем 0,7 г/см). У женщин зрелого и пожилого возраста гиперстенического типа телосложения зависимость массы мозжечка от длины тела составляет 0,6 г/см, нормостенического и астенического типов телосложения - 0,5 г/см (в среднем 0,5 г/см). С возрастом зависимость массы мозжечка от возраста возрастает вне зависимости от соматотипа. В группе мужчин пожилого и старческого возраста увеличение массы мозжечка при увеличении длины тела составляет 0,84 г/см - у мужчин гиперстенического, 1,1 г/см - нормостенического и астенического типа телосложения (в среднем 1,0 г/см). В группе, объединяющей женщин старческого возраста и долгожителей, увеличение массы мозжечка при увеличении длины тела составляет 0,6 г/см - у женщин гиперстенического, 0,6 г/см - нормостенического и 0,4 г/см - астенического типа телосложения (в среднем 0,5 г/см). На рис. 3 представлены значения массы мозжечка у мужчин и женщин в группах, отличающихся типом телосложения, в разных возрастных группах - трех (зрелого, пожилого и старческого возраста) у мужчин и двух - у женщин: группе, объединяющей зрелый и пожилой возраст, и группе старческого возраста и долгожителей. В каждой возрастной группе средние значения длины тела у мужчин или женщин разных соматотипов возрасте и 92,5% - в старческом, у мужчиннормостеников - соответственно до 93 и 85%, у мужчин-астеников - до 92 и 84%. Вследствие этого изменяется соотношение величин массы мозжечка у мужчин гиперстенического, нормостенического и астенического типов телосложения - от (100-99-96%) в зрелом возрасте до (100-98-94%) в пожилом и (100-91-87%) - в старческом. У женщин-гиперстеников масса мозжечка уменьшается с возрастом до 94%, у женщиннормостеников - до 93%, у женщин-астеников - до 89%. Вследствие этого изменяется соотношение величин массы мозжечка у женшин гиперстенического, нормостенического и астенического типов телосложения - от 100-98-97% в зрелом и пожилом возрасте до 100-96-92% в старческом возрасте и у долгожителей (см. рис. 3, б). Различие между показателями гиперстенического и астенического типов телосложения становится значимым. Обсуждение полученных данных. Масса органа - интегративный показатель, отражающий закономерности его индивидуальной изменчивости [4]. Индивидуальная анатомическая изменчивость мозжечка базируется на таких факторах, как пол, возраст, уровень функциональной нагрузки и степень совершенства двигательных функций [9, 10, 12, 14, 15]. Многие литературные источники указывают на то, что с возрастом наблюдается уменьшение массы мозжечка. Так, в классическом руководстве С. М. Блинкова и И. И. Глезера [1], обобщившем в себе достижения нейроморфологии за предшествующие годы, указывается, что масса мозжечка уменьшается после 50 лет, причем у мужчин и женщин это изменение происходит более или менее одинаково. На эти данные опираются в своих исследованиях и другие авторы [9]. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что у мужчин период относительной стабильности массы мозжечка длится примерно до 50 лет и затем сменяется периодом ее убывания: быстрого на шестом десятилетии жизни (на 6,7% её средней величины в возрасте от 20 до 50 лет) и более медленного - в более старшем возрасте (на 3,7, 2,5 и 2,6% за последующие десятилетия). У женщин же динамика возрастных изменений массы мозжечка иная. Стабильный период наблюдается примерно до 70 лет. На восьмом десятке жизни масса убывает на 3,9% ее средней величины в 20-70 лет, на девятом десятке - еще на 6,1%. У долгожителей масса мозжечка всего на 1,3% меньше показателя для 80-летних, таким образом можно говорить о стабилизации возрастной динамики массы у женщиндолгожителей. Длина тела и соматотип во многом определяют размеры внутренних органов [8]. Мозжечок руководит соматической мускулатурой [7]; чем больше мышечная масса, тем большая нагрузка приходится на него, поэтому неудивительно, что масса мозжечка также зависит от длины тела и типа телосложения, которые отражают величину сомы. Результаты проведенных исследований показывают, что величина мозжечка пропорциональна длине тела как у мужчин, так и у женщин, но у мужчин данная зависимость выражена заметно сильнее, чем у женщин. Возможно, это связано с тем, что у женщин относительная величина мозжечка (относительно массы головного мозга в целом) изначально больше, чем у мужчин [13]. Показатели массы мозжечка и у мужчин, и у женщин, имеющих разные типы телосложения, различаются незначительно. Длина тела не влияет на данное соотношение, так как в разных её диапазонах соотношения показателей массы мозжечка и у мужчин, и у женщин гиперстенического, нормостенического и астенического типов телосложения близки. В свою очередь, соматотип не влияет на зависимость массы мозжечка от длины тела, так как прирост массы мозжечка на единицу длины тела практически одинаков как у мужчин, имеющих разные типы телосложения, так и у женщин. Результаты проведенных исследований говорят о том, что длина тела влияет на возрастное уменьшение массы мозжечка у мужчин: показано, что чем больше длина тела, тем меньше снижается масса мозжечка. Вследствие этого с возрастом увеличивается зависимость между длиной тела и массой мозжечка. У женщин же возрастное уменьшение массы мозжечка не зависит от длины тела, и прирост массы мозжечка при увеличении длины тела одинаков в разных возрастах. Соматотип так же, как и длина тела, но в меньшей степени, влияет на возрастную динамику массы мозжечка: у людей гиперстенического типа телосложения возрастное убывание массы меньше, чем у представителей нормостенического и астенического типов телосложения. В результате изменяется соотношение показателей массы мозжечка у мужчин и женщин, имеющих разные типы телосложения - оно увеличивается с возрастом. Авторы многих литературных источников указывают на то, что у женщин абсолютные показатели массы мозжечка меньше, чем у мужчин [10-12, 14, 15]. Проведенные исследования показывают, что данное соотношение динамично и зависит от возраста и длины тела. Таким образом, масса мозжечка зависит от длины тела как у мужчин, так и у женщин. С возрастом данная зависимость у мужчин возрастает, а у женщин - не изменяется. Длина тела оказывает влияние на возрастное уменьшение массы мозжечка у мужчин и не влияет - у женщин. У мужчин и женщин гиперстенического типа телосложения масса мозжечка больше, а её возрастная динамика - меньше, чем у мужчин и женщин нормостенического и астенического типов телосложения.

About the authors

A. Yu. Stepanenko

Khar’kov National Medical University

Email: stepanenko@3g.ua

References

Supplementary files