Содержание к диссертации
Введение
ЧАСТЬ 1. Методические принципы исследования 13 - 74
Глава 1. Ростовые процессы у детей (обзор литературы) 13-60
Глава 2. Материалы и методы исследования 61-74
Часть 2. Структура распределения размеров тела 75 - 217
ГЛАВА 3. Стабильность структуры межиндивидуальных распределений тела у детей 8-17 лет 75-97
Описание степени устойчивости ростовых процессов отдельных размеров тела 75-91
Описание степени устойчивости ростовых процессов по комплексу размеров тела. Факторный анализ индивидуальных оценок Т-факторов 91 -97
ГЛАВА 4. Стабильность структуры межиндивидуальньгх распределений размеров тела у детей 3-7 лет 98-115
Описание степени устойчивости ростовых процессов отдельных размеров тела 98-108
Описание степени устойчивости ростовых процессов по комплексу размеров тела 108- 115
ГЛАВА 5. Связь размеров тела новорожденного с соматическим статусом ребенка впоследствии 116-122
Глава 6. Изучение устойчивости структуры межгрупповых распределений размеров тела у детей школьного возраста 123-141
Материал и методика 124- 125
Результаты Т-факторных анализов отдельных признаков 125 - 135
Результаты вторичного R-факторного анализа групповых значений Т-факторов 136— 141
ГЛАВА 7. Межгрупповая изменчивость детей 3-7 лет 142 - 156
Материалы и методика 142
Результаты 142— 156
ГЛАВА 8. Особенности возрастной динамики подкожного жироотложения и размеров скелетно-мышечнойсистемы 157-200
Возрастная динамика стандартизованных приростов
размеров тела у московских детей и подростков 8-17 лет 157 - 170
Возрастная динамика стандартизованных ростовых изменений средних уровней значений размеров тела детей от рождения до 7 лет 170 — 200
ГЛАВА 9. Возрастные изменения асимметричности кривых распределения размеров тела детей 3 - 17 лет 201 -217
Возрастные изменения асимметричности распределений
размеров тела у перипубертатных детей 202 — 210
Динамика асимметричности распределений размеров
тела у детей 3-7 лет 210-217
ЧАСТЬ 3. Изучение факторов, определяющих формированиесоматической специфики детей в процессе роста 218-318
ГЛАВА 10. Влияние эпохального фактора на устойчивость направлений межпопуляционного разнообразия 218-238
Биометрическая методика изучения эпохальных изменений размеров тела детей 218-220
Эпохальная динамика размеров тела московских детей 3 - 7 лет за последние 3 десятилетия 220—227
Эпохальная динамика размеров тела московских детей 8- 17 лет за последние 4 десятилетия 228-238
ГЛАВА 11. Связь соматического развития с другими критериями биологического возраста у детей в процессе роста 239-271
11.1. Внутригрупповые связи изменчивости размеров тела с процессами полового созревания у детей школьного возраста 240-264
Материал и методика 240 — 242
Коррелированность размеров тела с общим уровнем полового созревания мальчиков и девочек 242 — 264
11.2. Изучение связей показателей стабильности и перестроек структуры распределений размеров тела у детей 3-7 лет с характеристиками зрелости организма 264-268
11.3. Связи размеров тела детей 1-3 лет с уровнем их зрелости 268-271
ГЛАВА 12. Связь соматического развития детей с показателями здоровья 272-303
12.1. Связи структуры распределения разных соматических признаков на интервале 3-6 лет с характером заболеваемости 272-279
12.2. Специфика ростовых процессов у детей 3-7 лет на фоне хронической нефропатии 279-294
12.3. Связи размеров тела московских детей 3-17 лет с характеристиками состояния здоровья на момент обследования 295-303
Биометрическая методика изучения связей размеров тела с признаками состояния здоровья 295-296
Связи размеров тела детей 3 — 15 лет с показателями здоровья 296 - 300
Связи размеров тела детей 3 — 15 лет с
физиологическими признаками 301 -303
ГЛАВА 13. Связи размеров тела московских детей 3-17 лет с некоторыми семейными, биологическими и экологическими показателями 304-318
13.1. Связь соматического статуса детей с характеристиками семейной среды 304-313
Биометрическая методика 304-305
Результаты 305-313
13.2. Связи размеров тела московских детей 3 - 7 лет с экологией места проживания 313-318
Материалы и методика 313-315
Результаты 315—318
Заключение 319-327
Основные выводы 328-332
Литература
- Материалы и методы исследования
- Описание степени устойчивости ростовых процессов по комплексу размеров тела. Факторный анализ индивидуальных оценок Т-факторов
- Результаты Т-факторных анализов отдельных признаков
- Возрастная динамика стандартизованных ростовых изменений средних уровней значений размеров тела детей от рождения до 7 лет
Введение к работе
Общая характеристика работы
Актуальность исследования. Внимание отечественных и зарубежных исследователей к изучению морфологической структуры популяции неслучайно и знаменательно. Внутригрупповая устойчивость морфологической структуры популяции по существу означает устойчивость индивидуальной морфологической специфики в пределах широкого возрастного диапазона. Явление межгрупповой стабильности структуры популяций свидетельствует о специфике паттернов роста и развития отдельных популяций при сравнении их друг с другом. Таким образом, мы имеем дело с явлением канализированности процессов роста как основным механизмом динамики возрастных процессов. Понятие «канализированность» было впервые предложено генетиком Уоддингтоном (1947), и, по мнению И.И. Шмальгаузена (1964), фактически тождественно понятиям «авторегуляция» развития и, как высшее проявление авторегуляции, «автономность» развития на базе наследственных факторов.
В ауксологии термин «канализированность роста» обозначает специфику процесса роста в нормальных условиях в пределах определенного «канала» или участка перцентильной сетки (Антропологический словарь, 2003). Канализированность роста предполагает наличие генетических регуляторных механизмов, удерживающих процессы роста и развития в определенных рамках, или «эндогенность роста» (Антропологический словарь, 2003).
При методически корректном и многомерном изучении явлений устойчивости и перестроек структуры популяции мы можем нащупать подходы к долгосрочному прогнозу индивидуальной траектории онтогенетического развития и своевременной коррекции неблагоприятных перспектив. Мониторинг индивидуального роста и развития ребенка с выходом в практику педиатрии являлся актуальной задачей возрастной антропологии (ауксологии) с момента ее возникновения почти столетие назад. Его актуальность только увеличивается с течением времени в связи с нарастанием антропогенной плотности среды: экологического и информационного стрессов, двигательного голода или гиподинамии, ослабления факторов отбора в «цивилизованной» урбанизированной среде за счет успехов медицины, снимающих избирательную смертность новорожденных, и культурологгических факторов, заменяющих избирательную фертильность экономическими стратегиями планирования семьи.
Отдельные исследования, касающиеся изучения стабильности и перестроек структуры распределений морфологических признаков и причин этой стабильности (Afifi,
1985; Szczotka, 1985; Kaplovwitz et al., 1991; Пурунджан и др., 1997, 2000) представляют достаточно мозаичную картину, рассматривая ограниченные возрастные интервалы, очень лаконичный набор соматических параметров, обычно длину и массу тела, и отдельные факторы, содействующие эффекту стабильности межиндивидуальных и межгрупповых вариаций морфологического статуса. Чаще всего такие исследования проводятся с привлечением классического Т-факторного анализа, примененного к сериям продольных данных (Petersen, 1959; Szczotka, 1971, 1985; Cronk, Read, 1981; Cronk et al., 1982, Berkey, Kent, 1985; Дерябин, 2000). Основной итог этих немногочисленных исследований, касающихся детской части популяции, можно сформулировать следующим образом. Наиболее общие показатели соматического статуса детей школьного возраста, в первую очередь длина и масса тела, являются устойчивыми индивидуальными характеристиками, сохраняющими стабильный «центильный уровень» сквозь весь интервал наблюдений. Такая же устойчивость характерна и для картины межгруппового разнообразия у детей и подростков. В грудном и раннем возрасте (от 0 до 36 месяцев) индивидуальная соматическая специфика здоровых детей в значительной степени связана с такими факторами как масса тела при рождении, характер и качество вскармливания, определяющими компенсаторный характер роста, что, по-видимому, не позволяет говорить об устойчивости как доминирующем свойстве индивидуальной соматической специфики на этом возрастном интервале. При этом для детей до 6 лет с серьезными генетическими нарушениями (синдром Дауна) отмечается наличие устойчивых ростовых каналов уже с Зх-месячного возраста. Приведенные положения легли в основу методологии исследования.
В настоящей работе предпринята попытка системного исследования проблемы морфологической структуры популяции у детей. Системность подхода обеспечивается привлечением к анализу данных, охватывающих широкий возрастной диапазон, большой блок размеров тела, достаточно информативно описывающих все три компонента сомы -эндо-, экто- и мезоморфный; широкий набор факторов, способствующих формированию соматического разнообразия, большой спектр современных биометрических методов, а также рассмотрением внутригруппового и межгруппового уровня изменчивости.
В работе рассматривается широкий возрастной диапазон от рождения до 17 лет, т.е. отрезок постнатального онтогенеза от момента старта почти до достижения дефинитивного статуса. Основное внимание сосредоточено на возрастном интервале 3 -17 лет, но ряд анализов охватывает и возраст до 3 лет. Возможно, оптимальным материалом для решения наших задач были бы сквозные продольные серии данных от 0 до 17 лет. Однако сбор такого материала ограничен как личным, так и профессиональным
временем исследователей. Поэтому весь исследуемый возрастной интервал «разбит» на более узкие возрастные периоды: школьный возраст 8 — 17 лет, включающий периоды второго детства и пубертатный согласно современной возрастной периодизации, дошкольный возраст 3 — 7 лет, примерно соответствующий периоду первого детства, грудной и ранний возраст от рождения до 3 лет. Не исключено, что благодаря такому вынужденному приему «дробного» анализа мы не только не упустили некоторых важных закономерностей, но смогли более рельефно зафиксировать основополагающие механизмы онтогенеза, поскольку рассматриваемые отдельно возрастные периоды являются одновременно и качественно самостоятельными. Так, период онтогенеза от 8 до 17 лет, школьный возраст, проходит под знаком двух мощных формообразующих факторов - пубертатный скачок роста и связанные с ним гормональные перестройки и систематическая интеллектуальная нагрузка, постоянно нарастающая с увеличением антропогенной плотности среды в «цивилизованном» мире. Ростовые процессы у детей дошкольного возраста протекают на гораздо более умеренном гормональном фоне и, по крайней мере, до недавнего времени, были в определенном смысле «изолированы» от информационного стресса окружающей среды. Именно скачком в более плотное информационное школьное пространство и объяснялось полуростовое ускорение соматического развития детей при подготовке к школе и в начале школьного обучения еще в 1970-ые годы. Сегодня качественная граница между школьниками и дошкольниками или сильно размыта. В связи с усложнением школьных программ систематическая подготовка детей к школе начинается в 4 — 5 лет. Кроме того, ниша развития современных дошкольников, семейная микросреда, насыщена высокотехнологичными предметами быта и развивающими играми. В США приветствуется знакомство детей с компьютером уже с возраста 2 года (Лоу, 2004); некоторые московские старшие дошкольники, по данным нашего анкетирования родителей, проводят за компьютером иногда несколько часов в день. Таким образом, современные дошкольники становятся неофитами в информационно плотной среде.
Возраст от рождения до 3 лет является с точки зрения биологии и психологии развития настоящим «окном возможностей» (Крайг, Бокум, 2006). Он наиболее интересен с точки зрения изучения каналов роста и поиска той возрастной точки, которую уверенно можно назвать началом устойчивой онтогенетической траектории. По мнению ведущих специалистов в области ауксологии (Бунак, 1964, Таннер, 1968, Воляньски, 1976) о существовании устойчивого индивидуального канала роста следует говорить не ранее, чем в 3 - 4 года.
Объектом исследования являются данные антропологического изучения целого ряда детских выборок России и бывшего СССР, собранных продольными и поперечными методами, в широком возрастном диапазоне от 0 до 17 лет; в том числе несколько серий по детям Москвы в исторической динамике за последние несколько десятилетий (вторая половина XX столетия - начало Ш тысячелетия).
Цель исследования состоит в изучении явлений стабильности и перестроек структуры распределений размеров тела и определяющих их факторов.
Предметом исследования является выявление основополагающих механизмов онтогенеза, в частности, устойчивости индивидуального морфологического статуса в процессе роста или канализированности ростовых процессов.
Задачи исследования:
1. Изучить явления устойчивости и перестроек структуры межиндивидуальных
распределений большого набора отдельных признаков и их комплексов на возрастном
интервале 3-17 лет; решить аналогичную задачу для межгрупповых распределений
признаков на интервале 3-17 лет;
2. Проанализировать специфику процессов перестройки внутригрупповых
распределений скелетно-мышечных размеров тела и показателей жироотложения на
интервале 3 — 17 лет;
Исследовать специфические закономерности возрастной динамики скелетно-мышечных размеров тела и показателей жироотложения на интервале 0 — 17 лет;
Изучить внутригрупповые связи соматического развития детей с набором критериев биологического возраста (половое созревание у школьников, моторный и зубной возраст у дошкольников) на интервале 1-17 лет на базе нескольких продольных серий данных;
Исследовать коррелированность внутригрупповых вариаций соматического развития детей с большим набором показателей здоровья на интервале 3-15 лет на базе нескольких серий данных;
Изучить эпохальную специфику соматического статуса современных детей Москвы 3-17 лет 2005 - 2006 гг. обследования в сравнении с московскими детьми, обследованными в 1960х, 1970х, 1980хт 1990х годах;
Изучить влияние большого набора биологических, семейных, социальных, экологических факторов на соматическое развитие детей 3-15 лет на модели выборки детей Москвы 2005—2006 гг. обследования.
Методическая основа исследования состоит в привлечении большого набора методов современной многомерной статистики, использовании оригинальных алгоритмов
биометрического анализа данных продольного и поперечного обследования детей и организации собственного развернутого обследования современных московских детей для исследования основополагающих механизмов онтогенеза.
Научная новизна и практическая ценность. Впервые в отечественной и мировой литературе средствами классического Т-факторного анализа и разработанными на его основе биометрическими методами изучено явление устойчивости и перестроек структуры индивидуальных распределений большого набора соматических размеров и их комплексов у детей 3 — 17 лет в процессе роста. Таким образом, фактически описано явление канализированности как основного механизма динамики ростовых процессов как в случае отдельно рассматриваемых размеров тела, так и в случае их комплексов. Аналогичная задача решена и для анализа структуры межгрупповых распределений признаков.
Выявлена связь интегративных характеристик, описывающих явления устойчивости и ее нарушений на внутригрупповом уровне, с набором показателей биологического возраста (интегративный показатель полового созревания у подростков, построенный на базе двух частных параметров у мальчиков и четырех у девочек; зубной возраст, филиппинский тест, моторное развитие у дошкольников). Проведен подробный анализ набора показателей биологического возраста детей младше 7 лет, позволивший оценить степень их взаимной сопряженности и взаимозаменяемости. Аналогично на межгрупповом уровне изучены связи перестроек распределений размеров тела со временем наступления полового созревания.
Проанализирована связь большого блока показателей здоровья от момента беременности до момента обследования с вариациями соматического статуса детей. Выявлен кумулятивный эффект заболеваемости на процессы роста и развития, свидетельствующий, что вклад в соматический статус ребенка вносят не столько отдельные заболевания, сколько вся их совокупность (медицинский анамнез) к моменту обследования. Показана неслучайно большая коррелированность соматического развития с функциональными показателями (артериальное давление, уровень гемоглобина) сравнительно с заболеваемостью.
Проанализирована возрастная динамика асимметричности распределений большого набора соматических размеров на интервале 3 — 17 лет, описывающая перестройки распределений отдельных размеров тела. Выявлена специфика перестроек внутригрупповых распределений показателей жироотложения и скелетно-мышечного развития, а также особенности перестроек структуры распределений признаков на
интервале 3—7и8-17 лет. Результаты хорошо совпадают с итогами Т-факторных анализов для разных признаков.
Описана специфика возрастной динамики большого набора размеров тела с привлечением анализа возрастной динамики нормированных приростов средних уровней отдельных размеров тела по специальной методике на основе дивергенции Кульбака. Это позволило выявить известную автономность разных компонентов сомы в процессе роста, в частности, немонотонный характер динамики роста жироотложения на возрастном интервале 0 — 17 лет, особенно взрывной рост жироотложения в первые месяцы после рождения, отличный от медленного монотонного паттерна приростов размеров скелетно-мышечной системы. Эти результаты также хорошо согласуются с итогами факторных анализов, выявивших известное отсутствие сопряженности как устойчивых уровней, так и перестроек комплексов признаков, характеризующих разные компоненты сомы. Выявленные закономерности отражают специфику функционального назначения отдельных компонентов телосложения.
Выявлена специфика микроэволюционных процессов соматического статуса современного человека в антропогенной среде высокой плотности на модели детских популяций Москвы 3 — 17 лет за последние десятилетия с 1960-х по 2006 гг. и соматическое своеобразие детей мегаполиса начала третьего тысячелетия, в частности, неслучайное увеличение уровней подкожного жироотложения в отсутствии значимой динамики скелетного развития.
Рассмотрена связь соматического статуса ребенка с множественным набором параметров среды, всего 59 показателей, в том числе возраст и социальный статус родителей, жилищные условия, семейный уклад (курение в доме, интенсивность пользования компьютером), обстоятельства раннего онтогенеза, медицинский анамнез, экология места жительства и прочее. Анализ структуры внешнесредовых параметров позволил определить те из показателей, которые наиболее информативны как факторы формирования фенотипического разнообразия детей в процессе роста, в частности, образовательный уровень родителей.
Работа выполнена на стыке таких разделов антропологии как ауксология, биология человека, антропоэкология, прикладная антропология, отчасти этническая антропология, и разделов медицины - возрастная физиология и гигиена. Полученные результаты могут быть реализованы в педиатрии для корректной оценки индивидуального соматического статуса ребенка и в системе школьного образования для совершенствования индивидуального подхода к обучению. Некоторые результаты используются при чтении курсов лекций ан биологическом факультете МГУ и в практике педиатрии.
Отдельные результаты работы вошли в сборник аналитических материалов и научно-методических разработок «Реализация городской целевой программы «Здоровье детей Москвы на 2002 - 2005 годы» в Южном административном округе города Москвы».
Основные положения, выносимые на защиту:
Стабильность структуры внутригрупповых и межгрупповых распределений размеров тела у детей 3 — 17 лет и устойчивость индивидуальной морфологической специфики как основной механизм динамики ростовых процессов;
Особенности возрастной динамики и перестройки структуры распределений размеров тела, характеризующих жироотложение и локомоторный аппарат,
3. Обусловленность индивидуальной соматической специфики и явлений
стабильности и перестроек структуры распределений размеров тела вариацией
биологического возраста (индивидуальными темпами развития),
Специфика эпохальной динамики популяции московских детей 3 — 17 лет за последние десятилетия с 1960-х по 2006 годы;
Характер влияния факторов ниши развития ребенка (экология мегаполиса, социальный статус родителей, семейная среда, заболеваемость) на соматическое развитие детей.
***
Приношу искреннюю благодарность профессору кафедры антропологии биологического факультета МГУ, доктору биологических наук Дерябину Василию Евгеньевичу за постоянную консультативную помощь.
ЧАСТЬ 1. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалы и методы исследования
Для изучения закономерностей внутригрупповой изменчивости использованы несколько лонгитудинальных (продольных) и поперечных серий данных.
I. Антропологическое обследование детей, организованное и осуществленное автором при участии аспирантки кафедры антропологии биофака МГУ Горбачевой А.К.. Проводилось в течение 2005 - 2006 гг. в детских садах и школах трех административных округов г. Москвы: Южного, Восточного и Западного. Возраст обследованных колеблется в широких пределах от 3 до 17 лет. Объем материала, вошедшего в разработку, превышает 2500 человек. Подавляющее большинство детей русские по национальности (91%) и 99,7% москвичи по рождению.
Для оценки соматического статуса детей использовалась классическая антропометрия (Бунак, 1941) с измерением массы и длина тела, высоты передней остисто-подвздошной точки как длины нижней конечности, высоты верхнеберцовой точки как длины голени, диаметров плеч и таза, обхватов головы, груди, талии, бедер, бедра, голени, плеча, предплечья, жировых складок под лопаткой, на трицепсе, на талии и голени.
Для характеристики социально-культурных обстоятельств жизни ребенка, заболеваемости проводился подробный сбор медицинских и посемейных данных. Часть сведений копировалась из индивидуальных медицинских карт, другая собиралась методом анкетирования родителей. Анкета включала компактный набор корректных вопросов, уместных в реалиях сегодняшнего дня, и заполнялась на строго добровольной основе. Некоторые показатели (развитие моторики и характер кормления ребенка на первом году жизни, частота простудных заболеваний, индивидуальные приоритеты в школьных дисциплинах и дополнительных занятиях) получены в продублированном виде по результатам анкетирования родителей и по объективным данным медицинских карт и документов о школьной успеваемости. Их практически полное совпадение свидетельствовало о достаточной объективности и надежности собранного материала. Например, максимальная разница в сведениях о становлении отдельных моторных функций, в частности, возрасте освоения функции хождения, не превышала 2 недели при значении самого показателя в 10 или 11 месяцев. К сожалению, в некоторых случаях анкеты заполнены не целиком и данные неполнокомплектны, что в первую очередь касается детей 12 - 17 лет.
Перечень 61 признака, характеризующего медицинские, социальные, бытовые и другие обстоятельства жизни детей, включал следующие позиции. A. Признаки течения беременности и родов:
Систолическое и диастолическое артериальное давление, В целом состояние здоровья нашей выборки школьников, возможно, несколько лучше, чем в среднем по Москве. Это связано со спецификой школ, в которых проводилось обследование. Так, в школе № 861 большое внимание уделяется внеучебному досугу учащихся. Дети систематически под руководством учителей ходят в туристические походы, что, безусловно, является эффективной оздоровительной мерой. В школе № 79 во внеучебное время работает целый комплекс спортивных секций, пользующихся большой популярностью среди детей разного возраста, что также не может не способствовать положительной динамике состояния здоровья учащихся.
Следует также заметить, что не во всех анамнезах содержались сведения о степени доношенности ребенка. Для того чтобы при проведении внутригрупповых анализов наверняка отделить одиночнорожденных детей с нормальным весом при рождении от недоношенных и близнецов, мы ориентировались по величине 10-го центиля веса тела новорожденных из нормативов, рекомендуемых в современных педиатрических методических пособиях (Голубева и др., 2002) Соответствующие величины в этих пособиях для мальчиков и девочек 2.7 кг и 2.6 кг соответственно. Мы остановились на значении веса 2,8 кг, поскольку близнецы с весом при рождении 2,7 кг в нашем материале встречались. Величина десятого центиля нередко выбирается границей нормального и малого веса новорожденных в популяционных обследованиях, задающего с большой вероятностью неблагоприятную физиологическую программу на перспективу (Kozeletal,2001).
Описание степени устойчивости ростовых процессов по комплексу размеров тела. Факторный анализ индивидуальных оценок Т-факторов
При проведении Т-факторных анализов для каждого рассматриваемого соматического свойства были найдены индивидуальные значения первых трех главных компонент, каждая из которых, как мы видели, отражает либо стабильные черты внутригрупповой вариации, либо закономерные ее перестройки. Для того, чтобы ответить на вопрос о том, как согласуются эти явления изменчивости для разных размеров тела, т.е. выделить естественные комплексы связанных между собой размеров тела, проводился факторный анализ этих оценок с применением обычной R-техники. Результаты вычислений для мальчиков и девочек представлены в таблице 4 (приложение). Несмотря на то, что критерий отсеивания Кеттела (Иберла, 1980; Дерябин, 2001) указывал на необходимость выделения у мальчиков и девочек соответственно 8 и 7 факторов, нами для получения гарантированной полноты описания рассматривались по десять R-факторов. Для улучшения интерпретируемости получаемого решения оно подвергалась ортогональной ротации по методу варимакс.
Первый R-фактор у мальчиков имеет высокие нагрузки, превышающие условно выбранный нами уровень 0.5 и достигающие очень высокого уровня 0.8 - 0.9 у первых Т-факторов, найденных для массы тела, его длины, продольных размеров туловища и ноги, обхвата и диаметров груди, ширины плеч и таза, обхвата головы и динамометрии. И только у первых Т-факторов, найденных для жировых складок, нагрузки первого R-фактора имеют небольшой уровень около 0.2. Все это позволяет интерпретировать первый R-фактор как отражающий высокую скоррелированность этих Т-факторов и описывающий тем самым интегративную устойчивость распределений тех размеров тела, которые в первую очередь зависят от общего развития скелета и поперечного развития мускулатуры. Именно у первых Т-факторов, найденных для этих признаков наблюдаются наиболее высокие нагрузки.
Можно также отметить, что первый R-фактор имеет нагрузку уровня 0.5 у первого Т-фактора для интегративного показателя полового созревания (ИППС), отражающего, как мы видели, вариацию общего уровня соматических проявлений полового созревания. Иными словами, первый R-фактор также в определенной степени связан с общим уровнем полового созревания. Акцелерированные индивиды имеют в среднем устойчиво большие значения признаков массивности и связанных с ними габаритных размеров скелета и поперечного развития мышц. Напротив, ретарданты по уровню половой зрелости характеризуются обратными особенностями, связанными со стабильно меньшим общим развитием костно-мускульной системы на всем интервале наблюдений.
Второй R-фактор у мальчиков имеет наибольшие нагрузки высокого уровня 0.6 — 0.8 у третьих Т-факторов, найденных для массы тела, его длины, продольных размеров туловища и ноги, обхвата и трансверзального диаметра груди, ширины плеч и таза. Кроме этого, можно отметить нагрузку уровня 0.5 для первого Т-фактора, найденного для ИППС. Таким образом, третьи Т-факторы, найденные для признаков, отражающих общее развитие костно-мускульной системы и описывающие циклические перестройки распределений этих размеров тела в подростковом периоде, оказываются заметно взаимно скоррелированными и связанными также с общим уровнем половой зрелости. Поэтому, можно сказать, что временное увеличение нормированных величин этих размеров тела в первой половине и середине подросткового периода проявляется согласованно и наблюдается у мальчиков с акцелерированным вариантом развития. Напротив, параллельное уменьшение нормированных значений этих соматических признаков в первой половине пубертаса с последующим их переходом в область больших стандартизованных величин этих показателей в конце подросткового периода свойственно ретардированным мальчикам.
Третий R-фактор у мальчиков имеет наибольшие нагрузки уровня 0.6 - 0.9 у первых Т-факторов, найденных для жировых складок, обхвата груди, ее сагиттального диаметра и массы тела. Таким образом, этот R-фактор можно истолковать как описывающий согласованную интегративную устойчивость индивидуальных вариантов тех размеров тела, которые в первую очередь зависят от поперечного развития подкожного жироотложения. Именно у этих признаков наблюдаются наиболее высокие нагрузки. Большие значения третьего R-фактора характерны для тех мальчиков, у которых в течение всего интервала наблюдения 8-17 лет наблюдаются согласованно высокие уровни поперечного развития жироотложения и связанной с ним вариации массы тела и развития грудной области. Малые значения этого фактора характерны для детей с устойчиво малым развитием жироотложения, проявляющемся на всем возрастном интервале наблюдений. Можно видеть (табл.4), что третий R-фактор не связан с первым Т-фактором, полученным для ИГШС, и отражающим общий уровень половой зрелости.
Четвертый R-фактор у мальчиков имеет наибольшие нагрузки уровня 0.5 — 0.8 у вторых Т-факторов, найденных для массы тела, длины тела, туловища, ноги, ширины плеч и таза, транверзального диаметра груди, обхвата головы и динамометрии. Иными словами, он отражает согласованность монотонных перестроек структуры распределений признаков, связанных с развитием костно-мышечной системы. Медленные и постепенные перемещения со временем индивидов из области малых величин нормированных значений этих соматических признаков, связанные с несколько большей скоростью ростовых процессов, оказываются согласованными для перечисленных размеров тела. Столь же постепенный переход других менее быстро растущих индивидов в зоны меньших нормированных значений признаков также проявляется параллельно для разных соматических свойств. Можно также отметить, что четвертый R-фактор положительно скоррелирован (г = 0.35) с первым Т-фактором, найденным для ИППС. Иными словами, несколько большая в течение всего интервала наблюдения 8 — 17 лет скорость ростовых процессов, согласованно проявляющаяся для перечисленных размеров тела, в также какой-то мере связана с акцелерированностыо протекания процессов полового созревания.
Пятый R-фактор очень сходен с предыдущим, но он имеет высокие нагрузки на вторые Т-факторы, найденные для жировых складок, и никак не связан с общим уровнем полового созревания, описываемым первым Т-фактором, полученным для ИППС. Этот R-фактор отражает согласованный для четырех жировых складок характер монотонных перестроек структуры их распределений. При этом у индивидов с высокими значениями пятого R-фактора наблюдается постепенное перемещение в область больших нормированных значений признаков. Для мальчиков с малыми значениями этого фактора наблюдаются противоположные изменения соматического статуса. Связанность этих процессов с уровнем полового созревания не обнаруживается.
Шестой R-фактор у мальчиков имеет наибольшие нагрузки достаточно высокого уровня 0.6 — 0.8 у третьих Т-факторов, найденных для жировых складок, измеренных на передней поверхности плеча, животе и талии. В этом отношении он сходен со вторым R-фактором, у которого выявлялись аналогичные связи третьих Т-факторов, найденных для признаков развития костно-мускульной системы. Таким образом, третьи Т-факторы, найденные для трех жировых складок, и описывающие циклические перестройки их распределений в подростковом периоде, оказываются заметно скоррелированными. Сколько-нибудь заметной связи с уровнем полового созревания, описываемым ИППС, у шестого R-фактора, однако, не наблюдается, чем он отличается от своего аналога — второго R-фактора.
Результаты Т-факторных анализов отдельных признаков
Биометрическая обработка данных осуществлялась по следующей схеме. Сначала для каждого из 16 признаков раздельно для мальчиков и девочек проводился Т-анализ с выделением 3 факторов, описывавших достаточно большую суммарную долю межгрупповой вариации признака. При этом использовалась факторизация по методу главных компонент. Это обстоятельство кроме определения наборов нагрузок факторов на отдельные годовые возрастные группы, позволяло также для каждой серии данных точно получить групповые оценки значений каждого из трех выделенных факторов (главных компонент), которые подвергались дальнейшему анализу. Проведение вторичного R-анализа индивидуальных значений Т-факторов позволило осуществить многомерное изучение стабильности структуры межгрупповых распределений и ее перестроек по комплексам разных признаков.
Результаты Т-факторных анализов отдельных признаков
При выделении первых трех Т-факторов для разных размеров тела было найдено, что они совместно учитывают от 88 до 99% (со средней 96.2%) суммарной межгрупповой изменчивости каждого отдельного признака (табл.12, приложение). Поэтому, необходимости в учете последующих аналогичных факторов нет. Первая из этих новых переменных описывает подавляющую часть этой вариации в сериях годовых групп детей 8-17 лет. По таблице 12 можно видеть, что соответствующая доля суммарной вариации составляет 83 - 95% для мальчиков и 78 - 96% для девочек. Второй аналогичный фактор описывает у двух полов соответственно только 2 - 7% и 2 - 10% межгрупповой изменчивости соответственно. Наконец, третий Т-фактор учитывает для мальчиков и девочек всего лишь 1 - 5% межгрупповой вариации. Нетрудно видеть, что два последних направления коррелированности структуры межгрупповых распределений отдельных признаков имеют явно второстепенное значение.
Нагрузки первых трех Т-факторов на разные годовые группы мальчиков и девочек для разных признаков приведены на рисунках 24 — 31. На всех этих графиках можно видеть, что первый из этих факторов имеет положительные и довольно высокие нагрузки, в основном превышающие уровень 0.9 и лишь изредка меньшие значения 0.8. Поэтому, он отражает стабильность структуры межгрупповых распределений признаков в разных возрастных точках и описывает устойчивость морфологического статуса детей из разньгх групп. Можно сказать, что возрастная стабильность структуры распределений рассматриваемых размеров тела и устойчивость ростовых процессов у мальчиков и девочек 8-17 лет очень велика. Сходные результаты были получены нами и при рассмотрении стабильности внутригрупповых распределений. Это также совпадает с аналогичными результатами, полученными А.Л. Пурунджаном с соавторами (Пурунджан и др., 1997, 2000) для межгрупповых распределений длины тела на интервале 3-17 лет. Правда, для обхвата груди была найдена гораздо меньшая стабильность межгрупповых распределений. Однако, в наших материалах обхват груди, также как и остальные окружности сегментов тела, демонстрируют примерно столь же высокие нагрузки на первый Т-фактор как и скелетные размеры тела (табл.7, приложение).
При рассмотрении нагрузок второго и третьего Т-факторов на разные возрастные группы, можно видеть (рис.57 — 64), что в их динамике проявляются, главным образом, две модели возрастных изменений. Первая из них характеризуется положительными величинами нагрузок в возрасте 8-10 лет, которые постепенно уменьшаются, и к концу ряда в 15 - 17 лет становятся отрицательными. Эта относительно монотонная схема динамики характерна для второго фактора у большинства признаков для мальчиков. Исключение здесь составляют нагрузки на вторые Т-факторы, найденные для длины руки, обхвата голени и сагиттального диаметра груди. У девочек такие монотонные изменения нагрузок наблюдаются у второго фактора длины корпуса, ширины плеч, массы тела, обхвата и сагиттального обхвата груди и жировых складок, измеренных под лопаткой и на животе. Одновременно у них аналогичным образом изменяются нагрузки на третьем Т-факторе у длины тела, тазового диаметра, обхватов плеча и бедра и жировой складки, измеренной на трицепсе. Порядковый номер фактора определяется только учитываемой им долей изменчивости признака в разных возрастных группах. Если учесть, что эти доли для второго и третьего факторов (табл.12) различаются слабо, следует признать, что описанная выше монотонная динамика нагрузок проявляется для большинства признаков и у девочек.
Сходная по своему характеру динамика нагрузок второго фактора наблюдалась и в результатах межгруппового Т-факторного анализа, полученного А.Л. Пурунджаном с соавторами (Пурунджан и др., 1997, 2000) для длины тела у мальчиков и девочек и для обхвата груди у девочек. Правда, там в начальном возрастном интервале наблюдения нагрузки были отрицательными, но в дальнейшем постепенно увеличивались, так что во второй половине возрастного интервала они меняли свой знак. Однако, как это известно (Ким и др., 1989) для биполярных факторов знак у нагрузки для какой-то конкретной переменной не имеет смысла, а интерпретации подлежит лишь то, что у нагрузок для разных переменных знаки оказываются противоположными. Иными словами, для биполярных факторов в целях их сравнимости знаки у нагрузок для всех рассматриваемых переменных могут быть беспрепятственно изменены на противоположные.
Второй или третий Т-факторы, имеющие нагрузки, монотонно изменяющиеся от положительных величин к отрицательным их значениям, описывают некоторую закономерность перестроек структуры межгрупповых распределений признаков, заключающуюся в следующем. Для тех групп детей, которые имеют большие значения этого Т-фактора у некоторого признака, в начале возрастного интервала в 8 - 9 лет характерно расположение в зоне сравнительно более высоких значений признака в рамках его межгруппового распределения. Затем, у таких групп это размещение с возрастом постепенно меняется за счет смещения в область сравнительно меньших величин. Для выборок детей с малыми значениями рассматриваемых факторов наблюдается обратная картина динамики места, занимаемого ими в межгрупповых распределениях. В начале интервала наблюдений они локализованы в зоне сравнительно невысоких величин признаков. Но с возрастом они постепенно перемещаются в область относительно больших их значений.
Содержательная интерпретация смысла второго и третьего факторов с монотонной динамикой его нагрузок будет осуществлена после рассмотрения межгрупповой коррелированное их групповых оценок со скоростью наступления пубертатного ускорения роста, расовой принадлежностью и проживанием в городской или сельской местности.
Возрастная динамика стандартизованных ростовых изменений средних уровней значений размеров тела детей от рождения до 7 лет
В связи с тем, что проведение R-факторного анализа требует превышения числа рассматриваемых переменных (в нашем случае - Т-факторов), над числом случаев (групп детей), в ходе одного рассмотрения было невозможно рассмотреть Т-факторы всех признаков. Поэтому анализу последовательно подвергались два их набора. Первый из них образовали Т-факторы для набора скелетных размеров тела, к которым была добавлена его масса. Второй набор образовали аналогичные факторы, найденные для массы тела, обхватных его размеров и жировых складки, а также — для длины тела. В каждую из этих батарей показателей было добавлено время наступления максимума пубертатной скорости увеличения средней величины длины тела.
Факторные анализы осуществлялся раздельно для двух полов с применением факторизации по методу главных компонент с последующей ортогональной ротацией осей по методу варимакс. В каждом случае выделялись 10 преобразованных факторов, что оказалось даже избыточным. При интерпретации учитывались только те нагрузки, которые превышают уровень 0.7. Это значение было выбрано потому, что каждая нагрузка на ортогональные факторы является коэффициентом корреляции. Квадрат нагрузки, является своего рода аналогом коэффициента детерминации. Поэтому, можно считать, что нагрузка некоторого R-фактора по абсолютной величине превышающая 0.7, свидетельствует о том, что он учитывает примерно половину или более от общего уровня вариации рассматриваемого исходного показателя (Т-фактора).
Для мальчиков результаты R-факторного анализа групповых оценок Т-факторов для скелетных размеров тела приведены в таблице 14 (приложение). Первый ортогональный R-фактор имеет очень высокие нагрузки, превышающие уровень 0.9 на первые Т-факторы, полученные для длин руки и ноги, ширины плеч и массы тела. Поэтому, можно сказать что устойчивые на всем возрастном интервале 8-17 лет черты межгрупповых распределений этих признаков обнаруживают высокую взаимную коррелированность. Иными словами, имеются группы детей, у которых в течение всего периода роста уровни всех этих признаков характеризуются устойчиво высокими величинами. Напротив, существуют также детские группы, у которых на всем рассматриваемом возрастном интервале наблюдаются низкие величины одновременно всех перечисленных размеров тела. Следует заметить, что нагрузка первого Т-фактора для длины корпуса в этой закономерности межгрупповой вариации участвует слабо. Аналогичным образом, здесь невелика и нагрузка на показатель времени достижения максимальной скорости увеличения средней арифметической у длины тела. Как мы видели в предыдущем разделе настоящей статьи, наиболее сильно вариация первых Т-факторов многих размеров тела у мальчиков связана с расовой принадлежностью.
Второй ортогонально преобразованный R-фактор, найденный для мальчиков, имеет высокие нагрузки на вторые Т-факторы для длины руки и массы тела и третьи Т-факторы у плечевого и тазового диаметров. Здесь же наблюдается и высокая нагрузка у времени достижения максимальной скорости увеличения средней арифметической длины тела. Таким образом, перестройки структуры межгрупповых распределений перечисленных признаков, описываемые этими Т-факторами, оказываются заметно скоррелированными, и одной из причин этой связи является время вхождения группы в подростковый период.
Третий R-фактор имеет высокие нагрузки на третьих Т-факторах, найденных для длины руки и массы тела. Он описывает межгрупповую связь соответствующих перестроек структур межгрупповых распределений этих признаков. Правда, причины этой связи неясны. Аналогичным образом, четвертый R-фактор сильно скоррелирован с третьими Т-факторами у длин корпуса и ноги. И здесь мы имеем дело с существованием связанности перестроек структур межгрупповых распределений двух признаков, истолковать которую также оказывается непросто. Правда, можно отметить, что третий и четвертый R-факторы описывают примерно в два раза меньшую долю изменчивости по сравнению с первыми двумя, и можно считать, что они имеют второстепенное значение.
Каждый из пятого, шестого, седьмого и восьмого R-факторов имеет высокие нагрузки только на один Т-фактор и не описывает межгрупповых связей их значений. Поэтому, нас они могут не интересовать, так же как и два последних R- фактора, вообще не имеющих высоких нагрузок на рассматриваемые переменные.
Для мальчиков результаты R-факторного анализа групповых оценок Т-факторов для второго набора размеров тела приведены в таблице 15 (приложение). Первый ортогональный R-фактор имеет очень высокие нагрузки на первые Т-факторы, полученные для длины и массы тела, обхватов груди, плеча и бедра. По своему смыслу он очень близок к аналогичному первому R-фактору, найденному для Т-факторов скелетных размеров тела. Он точно также отражает высокую взаимную коррелированность устойчивых черт межгрупповых распределений перечисленных признаков. Он описывает существование групп детей с устойчиво и одновременно высокими или низкими их уровнями. Можно также отметить, что нагрузка на показатель времени достижения максимальной скорости увеличения средней арифметической длины тела здесь невелика. Как мы видели в предыдущем разделе настоящей главы, наиболее сильно вариация первых Т-факторов многих размеров тела у мальчиков связана в основном с расовой принадлежностью.
Второй R-фактор, найденный для второго набора показателей у мальчиков, также весь-ма сходен с аналогичным фактором, полученным для скелетных размеров тела. Он имеет высокие нагрузки на вторые Т-факторы для длины и массы тела и третий Т-фактор у обхвата плеча. Здесь же наблюдается и высокая нагрузка у времени достижения максимальной скорости увеличения средней арифметической длины тела. Таким образом, перестройки структуры межгрупповых распределений перечисленных признаков, описываемые этими Т-факторами, оказываются заметно скоррелированными, и важной причиной этой связи является время вхождения группы в подростковый период.
Третий R-фактор имеет большие нагрузки на третьи Т-факторы длины и массы тела, обхвата бедра и жировой складки на плече. Каждый из этих Т-факторов отличается циклической динамикой своих нагрузок, приуроченной к подростковому периоду и описывает кратковременные перестройки структуры распределений этих признаков. Поэтому, можно говорить о том, что такие циклические перестройки для перечисленных признаков обнаруживают заметную связанность своего протекания. Можно также отметить наличие небольшой (0.3) отрицательной нагрузки на третий R-фактор у времени достижения максимального темпа нарастания средней величины длины тела. Это можно считать некоторым свидетельством участия в скоррелированных для длины и массы тела, обхвата бедра и жировой складки на плече циклических пубертатных перестройках структуры их межгрупповых распределений также и времени протекания подростковых ростовых процессов, что представляется вполне логичным.
