Факторный анализ телосложения

В действительности дело обстоит, вероятно, не так просто, и к приведенному в таблице следует добавить факторы размера и формы головы, кисти и стопы.

Факторы представляют собой, по существу, статистические величины, такие же, как средние квадратические отклонения. A priori их нельзя непосредственно связывать с генетическими и физиологическими механизмами. Но при анализе формы тела они будут полезными лишь в том случае, если окажется, что они действительно отражают какие-то физиологические закономерности и прямо связаны с ростом. Можно надеяться, что подобные взаимоотношения удастся обнаружить, по крайней мере если при выборе измерений для факторного анализа мы будем руководствоваться четкими биологическими предпосылками. Многомерный статистический анализ может послужить основой для дальнейшего развития классификации и понимания физических различий.

Тканевые компоненты и анализ телосложения.

Описанные выше классификации телосложения базировались на внешних признаках. В основу классификации могут быть положены количественные различия в структуре тканей, например относительное содержание жировой, мышечной и костной тканей у различных индивидуумов. Эти два подхода не являются чем-то независимым и взаимоисключающим. Некоторые чисто внешние признаки, например общий размер тела, могут практически не зависеть от структуры. Однако форма и структура неизбежно связаны: толстый человек, как бы он ни старался, будет всегда иметь округлые очертания, человек с развитой мускулатурой никогда не будет казаться хрупким и долговязым. Для каждой отдельной ткани соотношения между структурой и формой более независимы: у человека с определенным процентом костной ткани могут быть длинные ноги и короткое туловище и, наоборот, короткие ноги и длинное туловище.

Современные химические и физические методы позволяют определить общее содержание жира и воды в теле человека с точностью до ±15%, а количество мышечной ткани определяется в соответствующих условиях с помощью изотопа (*°К) калия. Однако подобные методы позволяют лишь определить общее содержание того или иного компонента, но не указывают, где располагается, скажем, жир и как оп влияет на форму тела.

Объединение обоих методов стало возможным благодаря использованию рентгеновских лучей для измерения толщины жирового, мышечного и костного компонентов конечностей, а также благодаря изобретению специального калипера, предназначенного для измерения толщины подкожного жирового слоя. Для этого складка кожи с подкожной клетчаткой отделяется от подлежащего мышечного слоя и измеряется калипером. В некоторых областях тела это можно проделать достаточно точно.

Для рентгенограмм лучше всего выбирать плечо, голень или бедро и пользоваться при этом мягкими рентгеновскими лучами в малой дозе; свинцовый фартук должен полностью защищать от облучения половые железы. На рентгенограммах плеча толщина подкожного жирового слоя, а также мышечного и костного компонентов измеряется на уровне середины расстояния между акромионом и головкой лучевой кости. На бедре измерение производится на границе трети длины, считая вверх от основания мыщелков бедра. На голени толщина жирового слоя, мышц и большой берцовой кости (малая берцовая кость в расчет не берется) определяется на уровне максимального диаметра.

Установив корреляцию результатов измерений, произведенных по рентгенограммам, можно выявить четкие закономерности (подобные результаты дает и анализ вычисленных площадей компонентов на поперечных сечениях конечностей). Все три измерения одной и той же ткани характеризуются положительной корреляцией друг с другом, но не связаны с другими тканями. Так, толщина мышц голени коррелирует с толщиной мышц илеча и бедра, но не связана с толщиной жирового и костного компонентов голени или другой части тела.

Как показывают дальнейшие измерения, толщина костей конечностей складывается из двух независимых элементов: ширины костномозговой полости и толщины кортикального слоя, причем последний связан скорее с развитием мышц, чем с шириной костномозговой полости.

Подобный анализ можно продолжить и дальше, включив в него ряд других измерительных признаков скелета, полученных с помощью обычной антропометрической техники, а также показатели толщины кожной складки - с помощью калипера и данные о внешней форме тела, полученные фотограмметрическим методом. Нужно вычислить коэффициенты корреляции (следует использовать логарифмы величин, характеризующих толщину складки, так как эти величины характеризуются лог-нормальным распределением) и составить матрицу для факторного анализа. По мере увеличения числа признаков картина, естественно, усложняется, но три первичных ортогональных компонента по-прежнему сохраняются.

Все величины, характеризующие толщину слоя подкожного жира, хорошо коррелируют друг с другом, этим определяется фактор жира. Для этого фактора (1) высокие весовые значения имеют результаты измерения количества жира на плече, бедре и голени и низкие весовые значения - другие измерения. По другим данным, у женщин существует дополнительный фактор жира на туловище кроме жира на конечностях; хотя определенные данные, касающиеся выраженности этого фактора у мужчин, отсутствуют, различия в кривых роста, характеризующих увеличение жирового слоя под лопаткой и над трицепсом у мальчиков-подростков, не исключают возможности его существования. Стойкие региональные колебания, такие, например, как избыточное отложение жира на руках при его отсутствии на ногах или избыточное отложение жира на груди при его отсутствии на животе, по-видимому, не наблюдаются. Однако некоторые узколокальные колебания встречаются; так, в одних случаях происходит избыточное отложение жира на икрах, в других - в области плеч.

Эти одномерные факторы известны под названием специфических. Фактор туловище - конечности и специфические локальные факторы определяют характерную форму расположения жира как у толстого, так и у худого человека. Мы можем предположить, что эти «факторы формы расположения жира» отражают количество жировых клеток в той или иной области тела, а «фактор общего количества жира» - степень заполненности этих клеток жиром. По некоторым данным, количество жира в брюшной полости у молодых людей коррелирует с количеством подкожного жира. В старших возрастных группах эта корреляция становится, по-видимому, менее тесной. Вероятно, вследствие этого фактор жира достаточно хорошо отражает содержание жира в организме. Это можно просто подсчитать, измерив две кожные складки (на задней поверхности плеча, над трицепсом и в области нижнего угла левой лопатки), а затем произвести логарифмическое преобразование и сложить полученные величины.

Факторный анализ показывает, что из всех скелетных размеров лишь рост сидя и межмыщелковый диаметр бедра (ширина колена) имеют большие весовые значения в факторе жира (1).

В случае ширины колена мы сталкиваемся с чисто технической причиной, поскольку какое-то количество жира входит в значение признака при его измерении. Отрицательное весовое значение такого признака, как рост сидя, отчетливо показывает, что способность к накоплению жира среди молодых взрослых сильнее выражена у индивидуумов с коротким туловищем, чем с длинным. Эмбриологические и физиологические причины этого явления пока не изучены. Приверженцы метода соматотипирования утверждают, что степень эндоморфии может быть определена по форме скелета, правда, лишь теоретически и с некоторыми трудностями. Они считают короткое туловище и преобладание переднезадних скелетных размеров показателями эндоморфии. Возможно, что эндоморфия, как они ее себе представляют, отражает число жировых клеток, а толщина - количество жира на одну клетку.

Мышцы.

Коэффициенты корреляции между толщиной мышечного слоя в различных частях тела не так высоки, как соответствующие коэффициенты для жира, но все же довольно значительны. Фактор мышц можно приблизительно оценить путем простого сложения толщины трех мышечных слоев на рентгенограммах конечностей. Как показывает фотограмметрия, этот фактор определяет развитие мускулатуры всего тела, включая туловище и спину. Мы не имеем четких данных о стойких региональных различиях, таких, например, как избыточное развитие мышц руки при слабом развитии мышц ноги, хотя узколокальные колебания встречаются.

Скелет.

Со скелетом дело обстоит гораздо сложнее. Но если мы выделим ортогональные факторы, то результаты окажутся приемлемыми. Одна из самых больших трудностей факторного анализа заключается в том, что он не приводит к однозначному решению; даже придерживаясь ортогональности, можно выделить другие компоненты, которые с не меньшим успехом охарактеризуют первоначальные корреляции между признаками. Исследователь должен руководствоваться прежде всего биологическими соображениями. Было бы по меньшей мере неразумным искать замену таким компонентам, как жир и мышцы; другое дело - конфигурация скелета, оценка которой более субъективна и дискуссионна.

Скелет можно описать с помощью следующих факторов: общего фактора размера скелета, в котором учитываются все скелетные измерительные признаки; фактора ширины костей конечностей, отражающего ширину диафизов длинных костей, и фактора длины конечностей, отражающего длину конечностей по отношению к длине туловища.

Дальнейший анализ показал, что ширина костей конечностей не связана с шириной тел позвонков, так что грацильность длинных костей не зависит от грацильности позвоночника. Более того, длина туловища складывается из нескольких совершенно независимых компонентов: длины головы и шеи, длины грудной клетки (расстояние от верхней точки грудины до пупка) и длины таза (расстояние от уровня пупка до седалищного бугра). Длина грудной клетки и таза при таком измерении совершенно независимы. Тазогребневый диаметр варьирует также в значительной степени независимо от других скелетных размеров. При определении типа телосложения следует учитывать «фактор задней части тела», который используется также при оценке формы тела крупного рогатого скота. Длина шеи в большей мере коррелирует с длиной конечностей, чем с длиной грудной клетки. Длинные руки, ноги и шея обычно встречаются в комплексе. Коррелирующие между собой размеры кисти и стопы в значительной мере независимы от перечисленных факторов. То же самое следует сказать о размере головы и отдельных размерах лица.

Различия между признаками обусловлены различиями в скоростях роста. Поскольку многие из описанных корреляций присущи не только человеку, но и животным, механизмы их возникновения можно установить, исследуя инбредные линии животных. Можно привести в качестве примера такое объяснение механизмов корреляции. У мужчин длина ноги имеет отрицательное весовое значение в факторе мышц (-0,28). Мы знаем, что для мужчин с развитой мускулатурой, как правило, характерно раннее созревание, а следовательно, более короткий период ускоренного роста ног по сравнению с туловищем, поэтому у таких мужчин относительно короткие ноги.

Основываясь на ряде ортогональных, или независимых, факторов, мы можем реконструировать основные элементы телосложения (за исключением головы, кисти, стопы и различных мягких частей) в виде баллов по:

а) общему размеру скелета;

б) ширине костей конечностей (где кости конечностей несколько шире средних);

в) длине костей конечностей ( где кости конечностей несколько длиннее средних);

г) толщине мышц,

д) толщине слоя жира.

Антропологи могут объективно измерить все факторы и выяснить эмбриологический смысл по крайней мере некоторых из них. Эти компоненты приложимы в равной мере к анализу телосложения как у мужчин, так и у женщин, хотя по некоторым из них женщины получают более высокие, а по другим - более низкие баллы, чем мужчины. Для объективного определения половых различий, о которых уже шла речь в главах о росте, необходимы новые факторы.


Прочитайте также: