Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Дерматоглифика как частная конституция и метод изучения свойств целого организма (обзор литературы) 12
1.1. Дерматоглифика как частная конституция и универсальный метод исследования в антропологии, медицине и криминалистике 12
1.2. Симметрия дерматоглифических признаков различных частей тела: биологические основы и экспертное значение 18
1.3. Общие и частные основы методологии экспертного решения вопроса о принадлежности частей тела одному человеку 29
Глава 2. Объекты и методы исследования 38
2.1. Объекты исследования 38
2.2. Методы исследования 38
Глава 3. Результаты собственных исследований 50
3.1. Описательная характеристика морфоскопических и морфометрических характеристик папиллярных узоров пальцев рук, ног, ладоней и подошв 50
3.2. Взаимосвязь дерматоглифических признаков билатерально симметричных участков тела 69
3.3. Взаимосвязь дерматоглифических признаков гомолатеральных и гетеролатеральных участков тела 90
3.4. Сравнительный анализ интегральных дерматоглифических показателей кистей и стоп в группах экспериментальных моделей «свои» и «чужие» 97
3.5. Диагностические модели установления принадлежности частей тела одному человеку 126
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 146
Заключение 161
Выводы 164
Практические рекомендации 166
Список литературы 167
- Дерматоглифика как частная конституция и универсальный метод исследования в антропологии, медицине и криминалистике
- Описательная характеристика морфоскопических и морфометрических характеристик папиллярных узоров пальцев рук, ног, ладоней и подошв
- Взаимосвязь дерматоглифических признаков гомолатеральных и гетеролатеральных участков тела
- Диагностические модели установления принадлежности частей тела одному человеку
Дерматоглифика как частная конституция и универсальный метод исследования в антропологии, медицине и криминалистике
Часть и целое – философские категории, выражающие отношение между совокупностью предметов и объективную связь, которая их объединяет и приводит к появлению новых свойств и закономерностей. Наиболее яркий пример органического целого – биологический организм [118]. Целостность, наряду со способностью к стабильности, развитию, самовоспроизведению и саморегуляции, являются наиболее характерными чертами биологической системы [1, 51, 133].
Одним из устойчивых проявлений целостности биологической системы является конституция. Конституция (от лат. constitutia – состояние, свойство, организация) представляет собой комплекс индивидуальных относительно устойчивых морфологических, физиологических и психических свойств организма, обусловленных наследственностью, а также длительными влияниями окружающей среды [93]. Эти свойства включают в себя понятия общих и частных конституций [94, 116, 145].
Общие конституции – совокупность наследственной информации, проявляющейся принципом целостности и функциональным единством физических, физиологических и психических свойств личности [145]. Частные конституции – это фенотипические проявления наследственной информации, формирующиеся под влиянием факторов внешней среды. Локальными конституциональными признаками являются серологические, одонтологические, психические и регионарные анатомические характеристики, среди них важное место занимает дерматоглифика [94].
Выделению комплекса папиллярного рельефа гребешковой кожи в качестве частной (или локальной) конституции способствовало установление корреляционных связей дерматоглифических признаков с критериями устойчивости и маркерами индивидуального развития [87]. В этой связи закономерно, что дерматоглифический метод в качестве одного из универсальных методов исследования находит широкое применение в различных областях и сферах человеческой деятельности.
Первые из них – это антропология, анатомия, эмбриология и генетика. Приоритет в этом направлении принадлежит зарубежным исследователям, еще в начале XX века обратившим внимание на связь дерматоглифических признаков с расой [252, 254], но затем подобные исследования стали проводиться и в России [42, 112]. Постепенно дерматоглифические исследования охватили ученых практически всего мира. Помимо дерматоглифики больших рас их интересовала дерматоглифика малых народов и народностей, изолированных групп населения, а также связанные с этим особенности полового диморфизма [32, 44, 62, 104, 129, 139, 144, 158, 186, 234,].
Зачастую такого рода данные используются в историко-этнографическом анализе происхождения народов [139, 197].
Кроме того, стала изучаться связь дерматоглифических признаков с темпами ростовых процессов, типами телосложения, формой руки и пальцев, одонтологическими признаками, группами крови и многими другими конституциональными характеристиками человека [30, 31, 67, 78, 87, 111, 138, 238, 246, 250].
Вопросы генетики, эмбриогенеза и морфологии гребешковой кожи, становления и развития прикладных направлений дерматоглифических исследований неоднократно обобщались и в наиболее полном виде представлены в работах А.П. Божченко [21], Е.С. Мазур [78], О.М. Фандеевой [136], в монографиях Норрис М. Дурхам [182], А.П. Божченко, В.Л. Попова и Г.И. Заславского [16, 28], Джона Т. Маннинга [213], Г.Л. Хить, И.Г. Широбокова и И.А. Славолюбо-вой [140], Г.Н. Мухина и Д.В. Исюткина-Федоткова [85], а также в энциклопедическом словаре В.Н. Звягина и В.А. Ракитина [53].
Вместе с этим в последние годы установлены некоторые принципиально новые данные, заслуживающие более подробного, отдельного рассмотрения:
- о полигенном типе наследования гребневого счета и связи его со структурными особенностями рецептора к интерлейкину IL-4R [211, 215, 258],
- об эпигенетической регуляции гена ADAMTS9-AS2 в формировании за-витковых узоров на указательных пальцах [257],
- о роли гена KRT14, мутации в котором приводят к появлению диспла-зии гребешковой кожи [199],
- об обособленной роли гена SMARCAD1, мутации в котором приводят к развитию адерматоглифии – редкой генетической аномалии, приводящей к отсутствию у индивидуума папиллярного рельефа [221],
- о доминантном характере наследования ряда дерматоглифических признаков [170],
- о важном значение локализации и величины велярных подушечек периода эмбрионального развития [161, 206],
- об ассоциациях генетических нарушений в папиллярном рельефе и структурах мезодермального и эпидермального происхождения [21, 98, 159, 166, 164, 180, 184, 190];
- о влиянии уровня тестостерона в крови беременной женщины (матери) на формирующиеся типы узоров и суммарный гребневой счет плода, в частности на их асимметрию [198].
Второе важнейшее направление дерматоглифических исследований связано с медициной и психологией. Сам термин «дерматоглифика», как это широко известно, появился как раз-таки в связи с открытием дерматоглифических маркеров у больных синдромом Дауна, что послужило основанием для того, чтобы выделить это направление исследований в отдельную научную дисциплину, имеющую свое название [177]. Позже были опубликованы работы S. Holt [195], Sh. Hiroshi [193] и мн. др. ученых в отношении ассоциаций дермато-глифических признаков с грубыми хромосомными аберрациями (синдром Ше-решевского, синдром Турнера и др.). Одной из первых отечественных работ данной направленности была публикация К.А. Калантаевской «Эмбриология рисунка кожи у человека, его возрастные и патологические изменения» [59]. Затем появились труды Ю.Д. Шарец [149], И.С. Гусевой [48] и С.С. Усоева [134] о влиянии хромосомных аберраций на ассоциированные изменения дер-матоглифического фенотипа и пороков сердца, различных форм шизофрении. Сходные исследования выполнены и зарубежными исследователями [162].
Современные исследования касаются не столько грубых хромосомных аномалий, сколько более распространенной группы мультифакториальных заболеваний, таких как:
- гипертоническая болезнь [253],
- сахарный диабет 2-го типа [8, 102, 105, 256],
- ревматоидны артрит [227],
- гипотиреоз [207],
- бронхиальная астма [209],
- псориаз [178],
- аномалии зубных рядов и кариес [160, 212],
- ретинобластома [58],
- лейкоз [167, 208, 226],
- рак молочной железы [174] и мн. др.
Отдельная группа исследований касается исследования дерматоглифиче-ских маркеров замедленного или ускоренного физического развития, полового созревания [107, 108].
В настоящее время дерматоглифика коренного населения по праву воспринимается в научном мире не только как маркерная система заболеваний [235], но и как удобный и информативный анатомо-морфологический индикатор состояния здоровья популяции в целом [103].
Описательная характеристика морфоскопических и морфометрических характеристик папиллярных узоров пальцев рук, ног, ладоней и подошв
Установлено (табл. 1), что на пальцах рук наиболее частым является уль-нарный петлевой тип узора – на его долю приходится 56,3% от всех пальцевых узоров обобщенной выборки. Затем по частоте следует завитковый тип узора (29,2%). Остальные типы узоров – сложный (4,9%), дуговой (5,0%) и радиальный петлевой (4,6%) – сравнительно редки.
На пальцах ног наиболее частым типом папиллярного узора является фи-булярный петлевой – он составляет 57,4% от всех пальцевых узоров обобщенной выборки (табл. 2). Далее следуют дуговой узор (16,1%), завитковый (15,8%), сложный (8,7%) и тибиальный петлевой (2,5%).
Установлено (табл. 3), что наиболее частым вариантом в целом на ладонях является отсутствие папиллярного узора – встречается в 58,5% всех ладонных полей. Далее следуют петлевые узоры (25,1%), след узора (7,5%) и дуговой узор (6,0%). Редки сложный (2,4%) и завитковый узоры (0,5%).
На подошвах (табл. 4) преобладающим было отсутствие папиллярного узора – почти в половине случаев (41,9%). Среди узоров самый частый – проксимальный петлевой узор (17,3%), дистальный петлевой узор (13,2%), а также дуговой узор (14,1%). Редки, за исключением области тенара, завитковый (3,5%), сложный (3,5%) и тибиальный петлевой узоры (2,8%).
Взаимосвязь дерматоглифических признаков гомолатеральных и гетеролатеральных участков тела
Симметрия между билатерально расположенными признаками очевидна. Задача, стоявшая в нашем исследовании, заключалась лишь в определении ее меры и выборе наиболее информативных признаков. Что касается гомолатеральной и гетеролатеральной симметрии, то есть соответствия друг другу признаков в области аналогичных анатомических образований (например, на пальцах рук и пальцах ног или на ладонях и подошвах), расположенных на одной (гомолатеральная симметрия) или на разных сторонах тела (гетеролатеральная симметрия), то они мало изучены. Представляет интерес сам факт существования таких видов симметрии. По сути, они являются примером так называемой лучевой и билатерально-лучевой симметрии. Использованные приемы и методы исследования такие же, как и при изучении билатеральной симметрии. Сложность состояла в выборе признаков, пригодных для сопоставления, поскольку полного соответствия между пальцами рук и пальцами ног, а еще в больше степени между ладонями и подошвами не наблюдается (можно говорить лишь об их аналогии).
Если корреляция между типами узоров (в их интегральном выражении) в билатерально симметричных областях была сильной (на руках - 0,80; на ногах -0,85), то корреляция между типами узоров гомолатеральных участков, как установлено, более чем вдвое слабее, средней силы (справа - 0,34; слева - 0,36). Примерно такой же силы взаимосвязь между типами узоров гетеролатеральных участков (коэффициенты корреляции между признаками правой руки и левой ноги - 0,36; между признаками левой руки и правой ноги также - 0,36; p 0,05). Характер соответствия между суммами условных баллов типов узоров пальцев правой руки и типов узоров пальцев правой ноги представлен в таблице 35.
Взаимосвязь между интегральными показателями типов узоров на ладонях и подошвах слабая: справа - 0,09; слева - 0,15; справа (ладонь) и слева (подошва) – 0,09; слева (ладонь) и справа (подошва) – 0,12 (p 0,05). Для сравнения, на ладонях, как ранее установлено, коэффициент корреляции общей узор-ности - 0,47; на подошвах - 0,79.
Таким образом, типы узоров пальцевой дерматоглифики обнаруживают практически значимую не только билатеральную, но и гомо- и гетеролатераль-ную симметрию. Типы узоров ладонной и подошвенной дерматоглифики – только билатеральную.
Корреляция между рудиментами папиллярных линий гомолатеральных участков средней силы (справа - 0,53; слева - 0,48). Примерно такой же силы взаимосвязь между признаками гетеролатеральных участков (в парах «правая рука и левая нога» - 0,48; в парах «левая рука и правая нога» - 0,51; p 0,05). Для сравнения, в билатеральных областях взаимосвязь сильная - 0,95 (руки) и 0,90 (ноги). Близки значения коэффициентов корреляции и для ладоней и подошв, соответственно: 0,48 и 0,58; 0,54 и 0,50; 0,88 и 0,79 (p 0,05).
В отличие от типов узоров, рудименты линий обнаруживают устойчивую взаимосвязь в различных областях тела и пригодны для решения на их основе экспертной задачи установления единства происхождения частей тела в ситуациях, когда исходными объектами являются кисти и стопы.
Взаимосвязь между суммарными значениями гребневого счета (радиального и тибиального) пальцевых типов узоров гомолатеральных участков средней силы (справа коэффициент корреляции имеет значение 0,50; слева - 0,52). Примерно такой же силы взаимосвязь между признаками гетеролатеральных участков (в парах «правая рука и левая нога» - 0,50; в парах «левая рука и правая нога» - 0,51; p 0,05). Для сравнения, в билатеральных областях взаимосвязь сильная: 0,88 (руки) и 0,91 (ноги). Почти вдове меньше значения коэффициентов для ладоней (сумма значений гребневого счета между трирадиусами a-b, b-c, c-d) и подошв (гребневой счет только в области узора Th-I), соответственно: 0,23 и 0,18; 0,20 и 0,21; 0,86 и 0,82 (p 0,05).
Как видно из представленных данных, сила корреляции по гребневому счету больше, чем по типам узоров, но меньше, чем по рудиментам линий.
Взаимосвязь между суммарными значениями высотно-широтного показателя типов пальцевых узоров гомолатеральных участков средней силы (справа коэффициент корреляции имеет значение 0,36; слева - 0,33). Примерно такой же силы взаимосвязь между признаками гетеролатеральных участков (в парах «правая рука и левая нога» - 0,38; в парах «левая рука и правая нога» - 0,33; p 0,05). В билатеральных областях, напомним, взаимосвязь сильная: 0,76 (руки) и 0,78 (ноги).
На ладонных и подошвенных полях признаки пропорции изучены в двух вариантах: соотношение радиальных (тибиальных) и ульнарный (фибулярных) зон – «a-b/c-d» и «ц-бл/d-бл»; и соотношение длины и ширины – «a-d/pf-d» и «d-п/ц-d». Для первого соотношения показатели равны, соответственно: 0,08 и 0,06; 0,05 и 0,11 (для сравнения, в билатеральных областях коэффициент корреляции был 0,67 и 0,81). Для второго соотношения: 0,27 и 0,29; 0,31 и 0,30 (0,55 и 0,81). Во всех случаях уровень значимости коэффициентов p 0,05.
Из анализа представленных данных можно заключить, что для установления принадлежности одному лицу гомо- и гетеролатерально расположенных кистей и стоп признаки пропорции папилярных узоров и полей гребешковой кожи можно считать условно пригодными. Соотношение радиальных (тибиаль-ных) и ульнарный (фибулярных) зон ладоней и подошв пригодно лишь по отношению к одноименным объектам (или кистям, или стопам).
Коэффициент корреляции между суммами значений плотности линий в пальцевых папиллярных узорах гомолатеральных участков средней силы (справа коэффициент корреляции имеет значение 0,60; слева - 0,60). Между признаками гетеролатеральных участков: в парах «правая рука и левая нога» - 0,55; в парах «левая рука и правая нога» - 0,67 (p 0,05). В билатеральных областях взаимосвязь, как отмечено в разделе 3.1, сильная: 0,91 (руки) и 0,80 (ноги). Несколько меньше значения коэффициентов для ладоней и подошв, соответственно: 0,49 и 0,45; 0,50 и 0,46; 0,82 и 0,84 (p 0,05).
По большинству других признаков связь между ладонными и подошвенными дерматоглифическими признаками также меньше, чем между признаками пальцев рук и ног.
Взаимосвязь между суммарными значениями расстояний между центром узора и серединой межфаланговой складки пальцевых узоров гомолатеральных участков средней силы (справа коэффициент корреляции равен 0,44; слева -0,39). В парах «правая рука и левая нога» - 0,41; в парах «левая рука и правая нога» - 0,42 (p 0,05). В билатеральных областях взаимосвязь сильная: 0,93 (руки) и 0,88 (ноги).
Взаимосвязь ладонных и подошвенных параметров сильнее, чем пальцевых (единственное исключение из ранее выведенного правила). Для длиннот-ных признаков (расстояние «pf-d» на ладонях и расстояние «d-п» на подошвах) коэффициенты корреляции равны: 0,76 и 0,77; 0,74 и 0,80 (для сравнения, в билатеральных областях коэффициенты были больше – 0,93 и 0,97). Для широтных (расстояние «a-d» на ладонях и расстояние «ц-d» на подошвах): 0,54 и 0,56; 0,57 и 0,54 (0,89 и 0,90). Во всех случаях p 0,05.
Коэффициент корреляции между суммами значений степени выраженности белых линий в пальцевых папиллярных узорах гомолатеральных участков слабой силы (справа коэффициент корреляции имеет значение 0,26; слева -0,21). Между признаками гетеролатеральных участков: в парах «правая рука и левая нога» - 0,20; в парах «левая рука и правая нога» - 0,25 (p 0,05). В билатеральных областях взаимосвязь, как отмечено в разделе 3.1, сильная: 0,86 (руки) и 0,88 (ноги). Несколько меньше значения коэффициентов для ладоней и подошв, соответственно: 0,24 и 0,20; 0,20 и 0,22; 0,80 и 0,81 (p 0,05).
Диагностические модели установления принадлежности частей тела одному человеку
Последовательная процедура распознавания основывается на совокупной оценке диагностических коэффициентов DK (представлены в разделе 3.4).
Суть процедуры распознавания заключается в следующем: суммируются диагностические коэффициенты, имеющие наибольшие абсолютные значения (не менее 1,5-2,0) и наименьшую взаимосвязь, до достижения пороговых значений «±12,8» (практически достоверное решение – на уровне P 0,95 или 0,05) или «±4,8» (вероятное решение вопроса, на уровне P 0,75 или 0,25). При значениях итогового коэффициента в пределах от «-4,8» до «+4,8» результат распознавания расценивается как неопределенный (значение P от 0,25 до 0,75).
Одним из условий для суммирования диагностических коэффициентов является относительная независимость друг от друга исходных дерматоглифи-ческих признаков – отсутствие или минимально выраженная корреляция. По этой причине проведено исследование взаимосвязей между исследованными признаками папиллярного рельефа.
Установлено, что между интегральными дерматоглифическими показателями пальцев рук взаимосвязь, как правило, слабая (табл. 79). Вместе с этим, имеется ряд сочетаний признаков (7 из 28), имеющих между собой среднюю по силе взаимосвязь: типы узоров и радиальный гребневой счет; типы узоров и величина узора; рудименты и плотность папиллярных линий; гребневой счет и величина узора; высотно-широтный показатель и плотность линий; белые линии и белые «точки».
Между интегральными дерматоглифическими показателями пальцев ног взаимосвязь, как правило, также слабая (табл. 80). Имеется всего 3 из 28 пар признаков со средней по силе взаимосвязью: тибиальный гребневой счет и величина узора; высотно-широтный показатель и величина узора; белые линии и белые «точки».
Результаты исследования взаимосвязи между дерматоглифическими признаками ладоней и подошв представлены в таблицах 81 и 82. На ладонях имеется сильная взаимосвязь между суммарными значениями гребневого счета (между трирадиусами «a-b», «b-c» и «c-d») и соотношением «pf-d/ad», а также между суммарными значениями гребневого счета и плотностью папиллярных линий. Еще четыре сочетания признаков имеют среднюю корреляцию: рудименты линий и расстояние между запястной складкой и трирадиусом «d» («pf-d»), соотношение «pf-d/ad» и расстояние «pf-d», плотность линий и расстояние «pf-d», белые линии и белые «точки».
На подошвах всего три сочетания признаков со средней силой взаимосвязи (табл. 82): рудименты линий и расстояние «d-п», плотность линий и расстояние «d-п», белые линии и белые «точки».
Таким образом, для большинства сочетаний дерматоглифических показателей корреляция слабая, а для некоторых – лишь средней силы. Это позволяет без ограничений использовать почти все рассчитанные на их основе диагностические коэффициенты в последовательной процедуре распознавания. Исключение составляют всего два сочетания признаков на ладонях (первое - между суммарными значениями гребневого счета и соотношением «pf-d/ad»; и второе - между суммарными значениями гребневого счета и плотностью папиллярных линий), имеющих сильную корреляцию (r0,6) – в процедуре распознавания следует использовать только одно из этих сочетаний (имеющее максимальное абсолютное значение или же достоверно определяемое на этапе распознавания первичных признаков папиллярного рельефа).
Для оценки общей эффективности процедуры распознавания, основанной на рассчитанных диагностических коэффициентах, произведены расчеты для всей совокупности интегральных дерматоглифических показателей каждого из сравниваемых объектов в каждом из 300 наблюдений (как модели «свои») и еще в 300 наблюдениях со случайной подменой пары сравнения (как модели «чужие»). Показатели эффективности представлены в таблицах 83-86.
Руководствуясь элементарным правилом: суммарный DK 0 – случай классифицируется как относящийся к «своим»; суммарный DK 0 – случай классифицируется как относящийся к «чужим» - при билатеральном сравнении по пальцам рук возможен правильный результат распознавания в 96,2% случаев, по пальцам ног – в 95,8%, по ладоням – в 97,7%, по подошвам – в 96,5%.
В подавляющем числе наблюдений (в 89-93%) результат распознавания на уровне вероятности не менее 0,95. В отличие от способа порогового исключения (раздел 3.4) последовательная процедура распознавания позволяет не только распознавать «чужих» (отрицательная диагностика), но и определять «своих» (положительная диагностика). Причем по отношению к «своим» показатели эффективности более высокие. По пальцам рук, соответственно, 98,7 и 92,3%, по пальцам ног – 97,7 и 91,7%, по ладоням – 99,3 и 95,3%, по подошвам – 99,3 и 93,0%. Правда, и процент ложноположительных результатов относительно «чужих» также больше (в сравнении с процентом ложноотрицательных). Например, по пальцам рук, он равен, соответственно, 7,7 и 1,3%, по пальцам ног – 8,3 и 2,3%, по ладоням – 4,7 и 0,7%, по подошвам – 7,0 и 0,7%. Анализ ложноположительных случаев свидетельствует, что во всех из них имело место совпадение у сравниваемых объектов, подбираемых для эксперимента случайным образом, общих характеристик личности (половой принадлежности, возрастной и ростовой группы, типа телосложения и пр.).
Результаты решения задачи установления «единства происхождения» относительно гомо- и гетеролатеральных объектов сравнения существенно хуже: по пальцам рук и ног общий процент правильных результатов классификации 75-80%, по ладоням и подошвам – 73-78% (на уровне P 0,95 только 20-30% случаев). При этом при гомолатеральном сравнении точность от 73 до 78%, а при гетеролатеральном – от 75 до 80% (несколько выше).