Биологический возраст и показатели зрелости
Описанные выше закономерности постнатального роста и созревания свойственны всем людям без исключения, хотя существует значительная индивидуальная (и популяционная) изменчивость в отношении времени прохождения тех или иных стадий, темпов роста и созревания, а также сроков достижения и величины дефинитивных размеров. Оценка этой вариабельности тесно связана с понятием «биологический возраст». Сам термин появился в 30-40-е годы XX в. в трудах российских ученых В. Г. Штефко, Д. Г. Рохлина и др. Биологический возраст, как и возраст паспортный, является временной характеристикой, т. е. функцией времени, но, в отличие от последнего, отражает темпы индивидуального роста, развития, созревания и старения организма. Хорошо известно, что в любой группе детей одинакового паспортного (хронологического) возраста есть такие, которые кажутся намного взрослее, и наоборот.
Хронологический возраст не дает возможности оценить различия между детьми в отношении достигнутой ими стадии зрелости. Довольно бесполезными представляются в этом плане и простые измерения длины и веса тела. Для оценки различий в темпах созревания детей существуют различные критерии «биологического возраста». В общем, понятие «биологического возраста» может успешно использоваться на протяжении всего онтогенеза человека, а не только периода, связанного с ростом и развитием. Ведь расхожая фраза «он (она) выглядит старше (моложе) своих лет» равным образом применима, как к молодым, так и пожилым индивидам.
«Биологический возраст» можно определить как степень соответствия (несоответствия) морфофункционального статуса данного индивида некоему среднему уровню развития в той или иной «референтной» группе (возрастно- половой, этнотерриториальной и т.д.). Таким образом, биологический возраст дает оценку индивидуального возрастного статуса. В принципе, такая оценка может производиться с использованием практически любых систем организма, поскольку все они характеризуются определенными изменениями на протяжении всего постнатального онтогенеза. Однако специалисты
используют далеко не все из них. Существуют четкие критерии оценки биологического возраста, которые и позволяют производить его сопоставление на самых различных уровнях.
Признаки, используемые для оценки биологического возраста, должны удовлетворять целому ряду требований. Прежде всего, они должны отражать четкие возрастные изменения, которые поддаются описанию или измерению. Способ оценки этих изменений не должен наносить вред здоровью испытуемого и вызывать у него неприятные ощущения. И, наконец, он должен быть пригоден для скрининга большого количества индивидуумов (Borkan, 1986).
В ауксологии применяются различные системы оценки биологического возраста, удовлетворяющие перечисленным требованиям. Это так называемые костный возраст, зубной возраст, половое развитие, общее морфологическое развитие, физиологическая зрелость, психическое и умственное развитие и некоторые другие.
1. Костный возраст, или скелетная зрелость. Служит хорошим показателем биологического возраста для всех периодов онтогенеза, начиная с утробного и кончая периодом старения. В процессе роста кости претерпевают ряд характерных изменении, которые могут фиксироваться на рентгенограммах. Основными показателями возрастной дифференцировки являются ядра окостенения и образование синостозов.
Рентгенографический метод позволяет определить, на какой стадии по отношению к дефинитивному (взрослому) состоянию находится ребенок по тому или иному признаку. Для определения скелетной зрелости обычно выбирают кисть, поскольку в ней содержится большое количество центров окостенения. Метод дает точные показатели, а здоровью ребенка при этом ничто не угрожает, так как дозировка рентгеновских лучей берется минимальной: она приблизительно соответствует дозе естественного облучения, получаемого человеком, к примеру, в течение недельного пребывания в горах. Для оценки костного возраста определяют время и последовательность появления очагов окостенения, а также степень развития и сроки образования синостозов по атласам оценочных рентгенограмм, стандартизированных соответственно возрасту.
Возрастные изменения костной системы, с учетом иных, чем у растущего организма критериев, используются для определения биологического возраста на протяжении всего периода постнатального онтогенеза. В периоде старения в качестве критериев используются сроки проявления остеопороза и остеосклероза, различные деформации в области суставов и т.д. (Павловский, 1987).
2. Зубной возраст, или зубная зрелость. Традиционный метод определения зубного возраста основан на учете числа (на данный момент) и последовательности прорезавшихся зубов (как молочных, так и постоянных) и сопоставления этих данных с существующими стандартами. Используется в качестве показателя биологического возраста только до 13-14 лет, так как молочные зубы прорезываются с 6 месяцев до 2 лет, а постоянные - в среднем с 6 до 13 лет (за исключением третьих моляров).
Молочные зубы начинают кальцинироваться с 4-го по 6-й месяц внутриутробной жизни и к моменту рождения находятся на разной степени развития. Примерно к 6-му месяцу первого года жизни (существуют значительные внутри- и межгрупповые вариации этого и других показателей) прорезываются первые молочные зубы, обычно центральные нижние резцы. К 6 годам, как гласит пословица, «зубов полон рот», так как в это время, как правило, еще целиком сохранена молочная смена зубов, а постоянные зубы практически полностью сформированы и готовы к прорезыванию. Первыми прорезываются первые постоянные моляры (коренные зубы). Это происходит примерно в одно время с выпадением молочных резцов.
В последнее время предложены новые методы определения зубного возраста, с использованием стадий формирования зубов по рентгенограммам челюстей. Определяются степень кальцификации, количество вторичного дентина и цемента зубов, с помощью специальных методик ведется подсчет числа ежегодных кольцевых отложений цемента. Особое значение эти методы приобретают в период с 2 до 6 лет, когда новые зубы практически не прорезываются, а также после 13 лет. Именно в это время степень кальцификации зубов, определяемая по рентгенограммам челюстей, приобретает особо важное значение.
Определение зубного возраста находит широкое применение в криминалистике, является одним из основных методов оценки индивидуального возраста при исследовании ископаемых материалов; служит надежным показателем возрастного статуса индивида в тех случаях, когда по каким-либо причинам неизвстна точная дата рождения ребенка.
3. Уровень полового созревания, или половое развитие. Определяется по времени последовательности появления, а также степени развития вторичных половых признаков; эффективно используется в перипубертатном («околопубертатном») периоде, т. е. от 7-8 до 16-17 лет, наиболее часто применяется в качестве критерия биологического возраста при массовых антропологических обследованиях.
«Пубертат», или «пубертатный» период, определяется как промежуток времени, в течение которого индивид становится функционально способным к воспроизводству. События пубертатного периода разворачиваются во времени, позволяя выделить в процессе их динамики отдельные стадии, свидетельствующие о скорости достижения индивидом половозрастного статуса. Следует отметить, что существует значительная индивидуальная вариабельность в сроках достижения отдельных стадий, но их последовательность остается более или менее постоянной.
Имеются подробные и четкие методики определения степени развития вторичных половых признаков (Васильев, 1996; Соловьева, 1973 и др.). Первым признаком полового созревания у мальчиков следует считать начало увеличения яичек. В среднем это происходит в 11-12 лет, индивиуальные вариации в норме могут охватывать период от 9 с половиной до 15 лет. Объем яичек определяют с помощью довольно простого прибора «орхидометра», представляющего собой стандартный набор пластмассовых объемов овоидной формы, варьирующих по величине. Средний объем яичка взрослого составляет около 20 мл, а пограничный объем, свидетельствующий о начале полового созревания, примерно 6 мл. Рост яичек обусловливается в первую очередь размножением сперматогенного эпителия семенных канальцев, а также (но в меньшей степени) - увеличением числа и размеров клеток Лейдига и Сертоли, продуцирующих андрогены. Параллельно с увеличением семенных канальцев происходит увеличение предстательной железы и полового члена, появление складчатости и пигментированности мошонки и полового члена. Наблюдаются изменения гортани, начинается рост волос на теле. Соотнесенные по времени максимальных темпов их развития, события пубертатного периода проявляются в среднем в следующей последовательности: рост яичек —> рост пениса —> увеличение гортани —> лобковое оволосение —> подмышечноеоволосение —> ростовой спурт (скачок роста длины тела) —> рост волос на лице и теле. Иногда наблюдается также отчетливое набухание сосков с развитием субареолярной железистой ткани. Это происходит примерно в середине пубертатного периода и впоследствии обычно спонтанно исчезает. Первые эякуляции (выбросы семенной жидкости) начинаются примерно через год после начала увеличения пениса.
У девочек первым признаком начала пубертата является увеличение половых желез - яичников. Однако установить это путем наружного обследования невозможно (свидетельством активизации яичников может служить увеличение в моче концентрации половых гормонов - эстрогенов). Первым наружным признаком наступления пубертата считается увеличение молочных желез, предшествующее ростовому спурту (скачку роста длины тела). Оно начинается в 9-13 лет и заканчивается в 12-18 лет (Tanner, 1978).
Примерно одновременно с увеличением молочных желез начинается рост матки и влагалища, а затем, как правило, чуть позднее лобковое оволосение. Наиболее важным (и четко фиксированным) маркером полового созревания у девочек является начало менструирования (менархе). Именно этот показатель учитывается большинством исследователей при изучении полового созревания в индивидуальном и популяционном аспектах. При массовых обследованиях, как правило, используется метод «статус кво»: устанавливается наличие или отсутствие менструации на момент обследования с последующим вычислением среднего возраста начала менструирования. При обследовании более старших возрастных когорт можно применять ретроспективный метод, когда возраст начала менструирования сообщается девушкой или женщиной по памяти. Начало менструирования представляет собой важное событие в жизни девочки, и у многих из них без особого труда фиксируется в памяти. Однако практика показывает, что этот метод не гарантирует получения абсолютно точных данных: по разным причинам многие обследуемые называют дату начала менструаций приблизительно, особенно по прошествии нескольких лет. Третий метод - определение возраста первой менструации при лонгитудинальном обследовании, когда достаточно небольшой интервал повторных осмотров позволяет дать весьма точную оценку этого события. Вероятно, этот метод самый точный, хотя включает в себя ограниченную по численности информацию.
У 99-100% девочек менархе наступает после того, как пройден ростовой скачок длины тела (пубертатный спурт); при этом начало менструирования вовсе не означает полного становления репродуктивной функции, и девочки выглядят взрослыми задолго до окончания созревания. У мальчиков, как отмечалось выше, закономерности чередования фаз развития несколько иные. Они становятся половозрелыми задолго до обретения внешнего облика взрослых мужчин.
Приведенная информация отражает важный аспект особенностей полового созревания: несоответствия физической и психологической зрелости, а также затрагивает сложности правового положения подростков в современном мире, когда налицо проблема снижения возраста сексуальных отношений между полами.
4. Физиологический возраст. До некоторой степени в качестве критериев биологического возраста могут использоваться возрастные изменения физиологических и биохимических показателей. Однако информативность этих критериев намного ниже. Часть из них непосредственно связана с изменениями физических параметров ребенка. Например, частота сердечных сокращений с возрастом уменьшается: от 100 ударов в минуту у 2-летнего ребенка до 65-70 ударов у взрослого. Эта закономерность совпадает с общебиологическим явлением - более частыми сердцебиениями при меньших размерах тела. Та же зависимость существует для частоты дыхания: 40-45 в минуту - у новорожденного и в среднем 12-16 - у взрослого.
Некоторые физиологические функции «созревают» раньше других. Например, в раннем детстве желчь менее концентрирована, а содержание белков в сыворотке крови понижено, однако вскоре по этим показателям происходит достижение взрослого статуса. Концентрационная способность почечных гломерул достигает взрослых значений примерно в 2-3 года, в то время как кровяное давление продолжает подниматься не только в течение всего периода роста, но и на протяжении жизни: систолическое давление 5- летнего ребенка составляет примерно 80-85 мм ртутного столба, у 18- летнего юноши - 120 мм. Скорость основного обмена выше всего у новорожденного; за период от 6 до 20 лет она быстро снижается и продолжает снижаться на протяжении всей жизни. По некоторым данным, в пубертатном периоде она несколько повышается.
Половой диморфизм отражается на динамике многих физиологических и биохимических показателей. Так, у девочек ростовой скачок (спурт) систолического давления крови начинается раньше, чем у мальчиков. Температура ротовой полости, уменьшающаяся от рождения до зрелости, раньше достигает «взрослых» значений у девочек и т. д. Содержание неорганических фосфатов в плазме, постоянно снижаясь на протяжении всего детства, достигает «взрослых» значений к 15 годам у девочек и 17 - у мальчиков. Содержание кальция за этот период не меняется. Количество щелочной фосфатазы резко увеличивается (параллельно скоростям роста) в возрасте 8-12 лет у девочек и 10-14 у мальчиков, а затем снижается до взрослых значений.
Было сделано немало попыток использовать изменения физиологических и биохимических параметров в качестве маркеров физиологической зрелости, но все они были неизменно сопряжены с рядом методических трудностей, связанных со сложностями сбора данных (как, например, добиться состояния «покоя» у годовалого ребенка) и отсутствием четких возрастных нормативов. В качестве одного из возможных показателей зрелости предлагалось использовать соотношение: креатин/ креатинин в моче, которое постепенно понижается после 14-летнего возраста, вероятно, под влиянием половых гормонов. Раньше созревающие девочки характеризуются более низкими цифрами этого индекса по сравнению с их позже созревающими подругами.
5. Психическое и умственное развитие. Несмотря на то, что мозг новорожденного ребенка достаточно велик по объему, степень его функциональной зрелости существенно отстает от его размеров. Новорожденный ребенок имеет ограниченный репертуар целенаправленной деятельности: он может кричать, сосать, глотать, чихать, двигать глазами, испражняться и мочиться. У него хорошо развиты обонятельная и вкусовая чувствительность, но он не ощущает боли. Он обладает очень сильным хватательным рефлексом, который утрачивается через пару месяцев.
Человеческий младенец отличается от детенышей других животных прежде всего тем, что в своем развитии он зависит в большей степени от обучения, чем от врожденных форм поведения, а кроме того, в процессе онтогенеза он должен освоить новый (после ползания, передвижения на четвереньках) способ локомоции - прямохождение.
Двигательные и сенсорные системы ребенка развиваются медленно, и определенные маркеры вполне могут использоваться как показатели зрелости. В качестве примера можно привести такую, например, стадию развития, когда беспорядочные движения рук младенца становятся целенаправленными и т. д. Девочки опережают мальчиков на протяжении моторного и сенсорного развития: они первыми начинают ползать и ходить, у них раньше развивается координация движений и устанавливается контроль мочеиспускательного рефлекса и дефикации.
Один из важных маркеров возрастного развития, как правило, запоминаемый матерью, - это возраст, когда ребенок произносит первое слово. Эта цифра сильно варьирует, но в среднем к полутора годам ребенок может произнести около 30 слов. К двум годам число слов достигает 300, причем девочки по этому показателю всегда опережают мальчиков. К 3 годам словарный запас составляет более 1000 слов и к 5 годам - более 2000. Задача по составлению из слов предложений осваивается ребенком примерно к 3 годам: сначала это простые предложения, которые в дальнейшем усложняются.
Развитие психологического самосознания включает такие элементы, как осознание себя и других, понимание своего места в обществе. У мальчиков этот процесс протекает, как правило, более напряженно, чем у девочек. С другой стороны, у мальчиков ниже способность к концентрации внимания. Дополнительную информацию о развитии личности дают рисунки ребенка, по которым можно оценить его представления о мире и о себе, а также проследить, как они меняются с возрастом. Степень выраженности половых различий в этом тесте достаточно велики.
Попытки оценить умственное развитие, как правило, так или иначе основаны на использовании системы тестов, дающих некие усредненные оценки, - показатели «интеллектуальности». Наиболее известен в этом плане КИ (IQ), коэффициент интеллектуальности, который вычисляется как оценка «умственного возраста», рассчитанная на основе соответствия тому, или иному возрастному уровню, в процентах к хронологическому возрасту. Существует немало других данных в пользу наследуемости показателей интеллектуального развития, хотя вопрос этот все еще далек от разрешения.
6. Психосексуальное развитие. Существует немало исследований, пытающихся установить, какие именно факторы в пренатальном и постнатальном онтогенезе играют ключевую роль в становлении сексуальности у человека.
Как показано в работах Г. С. Васильченко, детерминация пола у человека происходит под влиянием генетических факторов уже при оплодотворении яйцеклетки - хромосомный пол, который обусловливает формирование гонадного (истинного) пола, определяемого структурой половых желез. Под влиянием продуцируемых гонадами гормонов (гормональный пол) происходит дифференцировка внутренних репродуктивных органов (внутренний морфологический пол) и наружных гениталий (внешний морфологический пол, на основании которого при рождении ребенка ему определяют акушерский, «приписанный» пол). В пубертатном периоде гонады под влиянием гипоталамо-гипофизарной системы начинают интенсивно вырабатывать соответствующие половые гормоны - это пубертатный гормональный пол, под влиянием которого у подростков появляются вторичные половые признаки. Биологический пол дополняется психологическим, который включает в себя половую идентификацию, стереотипы полоролевого поведения и психосексуальные ориентации.
Существуют некоторые патологические состояния, при которых нарушается нормальная гормональная дифференциация. Из пренатальных состояний такого рода наиболее известен адреногенитальный синдром: вследствие дефицита определенного фермента увеличивается выброс адренокортикотропного гормона и как следствие - избыточная продукция андрогенов. При достаточно тяжелой дисфункции наружные гениталии девочек маскулинизируются, приобретают «мужской» вид (ложный гермафродитизм), что нередко приводит к неправильному определению пола при рождении. Некоторые из этих детей воспитываются как мальчики, а другие - как девочки, причем развивающееся тендерное самосознание у них полностью соответствует «приписанному» полу. Особый интерес представляют дети, эндокринный статус которых более соответствует мужскому типу, но которые, тем не менее, выращивались как девочки. В исследованиях А. Эрхардта с соавторами (1968) сравнивали две группы таких детей: 1) у одних заболевание было распознано в раннем детстве, и они получали корректирующие препараты (кортизол); 2) у других диагносцирование и лечение были проведены в подростковом периоде и позже. Поведение детей второй группы отличалось несомненными «мальчиковыми» характеристиками, несмотря на то, что обследуемые считали себя девочками.
Другой пример гормональных нарушений - это тестикулярная феминизация, характеризующаяся дефицитом андроген - связывающих белков и, как следствие, дефицитом продукции гормонов. Фенотип этих людей - типично женский, несмотря на наличие у них тестикулов. Поскольку в детстве их воспитывают как девочек, у них формируется женское тендерное самосознание, которое сохраняется и во взрослом состоянии: они становятся хорошими матерями для приемных детей и т.д.
Вышеприведенные примеры (число их можно продолжить) свидетельствуют о значительном влиянии гормональных факторов на регуляцию полового поведения, хотя несомненно, что значительную роль в нем играют полоролевые стереотипы и ориентации, воспринятые ребенком в детстве.
У транссексуалов (так называют индивидов, стремящихся изменить тендерную идентификацию в противоположность своему, четко детерминированному генетическому и анатомическому полу) гормональные нарушения не обнаруживаются, и девиантные типы поведения развиваются в детстве и, особенно в подростковом возрасте на почве искаженных тендерных стереотипов.
В последние годы существует многочисленная литература по поводу структурных различий мозга, могущих служить основой сексуальной дифференциации у человека. Например, существуют половые различия в строении перемычки (splenium) мозолистого тела: у женщин она шире и имеет клубиеобразную форму. Женщины, по-видимому, более восприимчивы к сексуальным переживаниям, связанным с эллиптоидными нарушениями лобной доли, и т.д.