Л. М. Белозерова Пермская государственная медицинская академия, Пермь

Вид материала

Содержание

История изучения биологического возраста в СССР и России
Основные понятия и термины
Материал и методы
Методы исследования
Результаты и обсуждение

Подобный материал:

Белозерова Л.М. Методология изучения возрастных изменений// Клиническая геронтология. – 2002. – Т. 8, №12. – С. 3-7.

МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ВОЗРАСТНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ

Л.М. Белозерова

Пермская государственная медицинская академия, Пермь

Ключевые слова: методология, онтогенез, биологический возраст

Key words: methodology, ontogenesis, biologic age

Проблема стандартизации исследований возрастных изменений является ведущей для изучения влияния времени на трансформацию организма на всех этапах индивидуального развития от рождения до смерти, объединяемых термином онтогенез. Некоторое приближение к решению данной проблемы видится в разработке методов определения биологического возраста.

История изучения биологического возраста в СССР и России

Первая работа по биологическому возрасту в отечественной литературе принадлежит П.Н.Соколову (1935). Он рассчитал таблицу возрастных сдвигов для выделения информативных признаков (морщинистости кожи) по степени их интенсивности, используя ранги средних членов возрастных групп, и описал процедуру вычисления показателя биологического возраста [9]. В 1975 году Т.Л.Дубиной, А.Н.Разумовичем [7] был впервые опубликован обзор на русском языке по проблеме биологического возраста. Т.Л.Дубину можно по праву назвать первым ученым, осуществлявшим разработку методов определения биологического возраста у людей и лабораторных животных в нашей стране [7,8].

80-е годы отмечены интенсивной разработкой новых методов этого направления, проводившейся сотрудниками Института геронтологии АМН СССР под руководством В.П.Войтенко. Подробное описание метода определения биологического возраста с целью его применения другими исследователями, выполнил В.П.Войтенко с соавт. в 1984 году [6]. Этот метод института геронтологии нашел широкое распространение в отечественной науке и практике.

В последнее десятилетие исследования биологического возраста в основном сосредоточены в лаборатории онтогенеза Пермской медицинской академии, в которой автором создано пять новых методов определения биологического возраста человека [2, 3].

Основные понятия и термины

Понятие биологического возраста возникло в результате осознания разного темпа развития, зрелости и старения отдельных индивидуумов. Каждый из этих этапов онтогенеза имеет сплав своих качественных и количественных возрастных характеристик:

гетерохронности - несинхронным изменением органов и систем во времени,
гетеротопности - неодинаковой интенсивности изменений разных структур одного и того же органа,
гетерокафтенности - различной направленностью изменений,
гетерокинетичности - различной скоростью изменений.

Хронологический возраст - показатель календарной шкалы, определяемый по паспортным данным индивида.

Биологический возраст - модельное понятие, определяемое как соответствие индивидуального морфофункционального уровня некоторой среднестатистической норме данной популяции, отражающее неравномерность развития, зрелости и старения различных физиологических систем и темп возрастных изменений адаптационных возможностей организма.

Цель исследования - разработать онтогенетический метод определения биологического возраста по антропометрическим показателям и установить половые различия скорости созревания, зрелости и старения.

Выбор антропометрии определялся несколькими факторами:

методика измерения показателей физического развития обладает единым порядком исполнения и возможностью их количественной оценки;
изменения биомаркеров, составляющих методику, имеют связь с хронологическим возрастом;
отдельные параметры (жизненная емкость легких, сила кисти) отражают адаптационные возможности организма;
методика объективна, стабильна, воспроизводима и безопасна.

Материал и методы

Характеристика групп обследуемых

Для обследования отбирались люди методом случайной выборки.

О состоянии здоровья испытуемых судили по анамнестическим данным, результатам предварительного медицинского осмотра и анализу историй болезней. Исключались из выборки те, кто имел в анамнезе инфаркты миокарда, инсульты и другие состояния декомпенсации физиологических систем.

Нами использована следующая возрастная классификация: дети младшего школьного возраста (7-12 лет), среднего школьного возраста (13-14 лет), старшего школьного возраста (15-17 лет), люди молодого (18-19 лет), зрелого (20-59 лет), пожилого (60-74 лет) и старческого (75-89 лет) возраста.

Всего обследовано 1888 человек.

Методы исследования

Физическое развитие оценивалось по показателям антропометрии: роста стоя в см (Р), массы тела в кг (М), окружности грудной клетки на вдохе (ОГКвдох), выдохе (ОГКвыдох), паузе (ОГКП) в см, экскурсии грудной клетки (ЭГК = ОГКвдох - ОГКвыдох) в см, спирометрии - жизненной емкости легких (С) в мл, динамометрии - силы сжатия кисти правой (ДП) и левой (ДЛ) руки в кг.

Результаты и обсуждение

На основании метода множественной линейной регрессии разработаны следующие формулы для определения биологического возраста (БВ) и должного биологического возраста (ДБВ) по антропометрии в условных годах.

Формулы биологического возраста (7 - 17 лет):

БВ (жен) = -6,7279+0,0983*Р-0,024*М+0,4184*ОГКвдох-0,3175*ОГКвыдох-0,0613*ОГКП-0,4905*ЭГК+0,0004*С+0,0816*ДП+0,0598*ДЛ

R = 0,91; P<0,001

БВ (муж) = -4,5771+0,0695*Р-0,0008*М-0,0395*ОКГвдох+0,0653*ОКГвыдох+ 0,0424*ОКГП+0,02*ЭГК+0,0001*С+0,0142*ДП+0,054*ДЛ

R = 0,92; P<0,001

Формулы должного биологического возраста (7 - 17 лет):

ДБВ (жен) = 2,1175+0,8241*ХВ

ДБВ (муж) = 1,891+0,8486*ХВ

Формулы биологического возраста (18 - 89 лет):

БВ (жен) = 81,6929+0,199*М-1,6901*ЭГК-0,0092*С+0,133*ДП-0,6078*ДЛ

R = 0,64; P<0,001

БВ (муж) = 82,0902+0,3029*М-0,7726*ЭГК-0,0097*С-0,2332*ДП-0,1761*ДЛ

R = 0,77; P<0,001

Формулы должного биологического возраста (18 - 89 лет):

ДБВ (жен) = 30,9847+0,4122*ХВ

ДБВ (муж) = 20,3629+0,5959*ХВ

В приведенных формулах значения вычисленных коэффициентов определяются абсолютной величиной, их корреляцией с хронологическим возрастом и взаимной корреляцией (долей их независимого информационного вклада).

Все уравнения имеют достоверные коэффициенты множественной корреляции с хронологическим возрастом, что свидетельствует о возможности использования информации, включенной в данные модели биологического возраста, для оценки скорости развития возрастных изменений во все периоды онтогенеза.

Математическая модель множественной регрессии открывает возможности определения среднего биологического возраста сопоставляемых групп населения, различающихся по полу, образу жизни, географическому положению, наличию факторов риска, применяемым гериатрическим воздействиям и т.д. При таком подходе систематическая ошибка вычисления биологического возраста, проявляющаяся в искажении показателей его на краях регрессии (в младшей возрастной группе он несколько завышен, в старшей - занижен по сравнению с хронологическим возрастом), не имеет существенного значения, так как она в равной степени представлена в оценке сравниваемых групп или субпопуляций [11,12].

В тех случаях, когда нужно определить точный биологический возраст индивидуума, нужно учитывать феномен «сужения». Исходя из этого, прямое сопоставление вычисленного биологического возраста и хронологического возраста одного человека некорректно. Следует сопоставлять вычисленный биологический возраст с величиной должного биологического возраста, который характеризует популяционный стандарт темпа возрастных изменений. Обследовав человека, нужно сопоставить его биологический возраст со средним биологическим возрастом всех лиц данной возрастной группы.

С целью сравнения темпов возрастных изменений у женщин и мужчин, а также для установления должного биологического возраста в отдельных возрастных группах, были рассчитаны средние величины его для всех возрастных групп (таблицы 1, 2).

Анализ данных показал физиологическое развитие лиц женского пола в 7,8,9,11,13,14,15,16 лет, замедленное созревание в 10,17 лет и ускоренное формирование в 12 лет. Иная картина наблюдалась у лиц мужского пола:

																		Таблица 1
	Биологический возраст женщин по антропометрии (в условных годах)
Возраст (годы)		n			ХВ						БВ										ДБВ
						M		±		m			M		±			m					M		±			m
7			25		7,39		±		0,05			8,29		±			0,09		***			8,21		±			0,04
8			25		8,47		±		0,05			8,74		±			0,19					9,10		±			0,04
9			27		9,37		±		0,05			9,75		±			0,18		*			9,84		±			0,04
10			30		10,35		±		0,06			10,08		±			0,14					10,65		±			0,05		***
11			26		11,52		±		0,06			11,84		±			0,20					11,61		±			0,05
12			37		12,25		±		0,04			12,71		±			0,25					12,21		±			0,03
13		38		13,26		±		0,04			13,12		±			0,19				13,04			±			0,04
14		37		14,26		±		0,05			14,03		±			0,17				13,87			±			0,04
15		40		15,19		±		0,04			14,84		±			0,14		*		14,63			±			0,03
16		39		16,28		±		0,05			15,47		±			0,14		***		15,54			±			0,04
17		16		17,13		±		0,09			15,47		±			0,18		***		16,23			±			0,07		***
20 - 29		33		25,27		±		0,49			43,30		±			1,12		*		41,40			±			0,20
30 - 39		82		35,16		±		0,30			46,58		±			0,84		*		45,48			±			0,13
40 - 49		122		44,38		±		0,26			48,30		±			0,66		*		49,28			±			0,11
50 - 59		267		59,02		±		0,33			54,76		±			0,45		*		55,31			±			0,14
60 - 69		113		64,61		±		0,26			57,83		±			0,65		*		57,62			±			0,11
70 - 79		54		74,67		±		0,45			63,46		±			0,91		*		61,76			±			0,18
80 - 89		15		82,08		±		0,43			66,39		±			2,03		*		64,82			±			0,18
Примечание: * P < 0,05; *** P < 0,001 достоверность различий с предшествующим возрастом.


																							Таблица 2
													Биологический возраст мужчин по антропометрии (в условных годах)
												Возраст (годы)		ХВ				БВ									ДБВ	ДБВ
																M	±			m	M	±		m		M			±	m
												7		25	7,45	±	0,05		8,69		±	0,11	***		8,25	±			0,04		***
												8		26	8,45	±	0,06		9,17		±	0,12	***		9,12	±			0,05
												9		26	9,37	±	0,05		9,90		±	0,11	***		9,91	±			0,04
												10		29	10,34	±	0,05		10,33		±	0,13			10,75	±			0,04		**
11	41	11,43	±	0,06	11,22	±	0,14		11,69	±	0,05			**
12	49	12,19	±	0,03	11,99	±	0,13		12,34	±	0,03			*
13	51	13,18	±	0,03	12,87	±	0,15	*	13,19	±	0,03			*
14	48	14,21	±	0,04	14,19	±	0,16		14,08	±	0,04
15	48	15,25	±	0,05	15,24	±	0,15		14,98	±	0,04
16	44	16,25	±	0,05	15,77	±	0,16	**	15,83	±	0,04
17	21	17,00	±	0,00	16,28	±	0,24	**	16,48	±	0,00
20 - 29	50	24,48	±	0,35	39,13	±	1,34	*	34,95	±	0,21			**
30 - 39	89	34,75	±	0,30	41,38	±	0,77	*	41,07	±	0,18
40 - 49	100	43,77	±	0,28	44,64	±	0,62		46,45	±	0,17			**
50 - 59	80	55,21	±	0,30	49,45	±	0,88	*	53,26	±	0,18			*
60 - 69	52	64,59	±	0,41	57,63	±	1,38	*	58,85	±	0,24
70 - 79	46	75,28	±	0,32	71,15	±	1,48	**	65,22	±	0,19			*
80 - 89	34	83,30	±	0,38	71,19	±	1,43	*	70,00	±	0,23
Примечание: * P < 0,05; P < 0,01; *** P < 0,001 достоверность различий с предшествующим возрастом.

нормальное созревание в 8,9,14,15,16,17 лет, ускоренное - в 7 лет, замедленное – в 10,11,12,13 лет. Сравнение биологического возраста девочек и мальчиков (рис. 1) не выявило достоверных различий в 8,9,10,13,14,16 лет, первые были старше в 11,12 лет и моложе в 7,15,17 лет.

Единую тенденцию темпа развития удалось установить при оценке соотношения квадратов коэффициентов множественной корреляции - R² мужчин / R² женщин = 1,03. Следовательно, темп возрастных изменений мужчин выше по сравнению с женщинами в этом периоде онтогенеза.

В периоды зрелости и старения женщины имели физиологический темп возрастных изменений - биологический возраст во всех группах не имел достоверных различий с должным биологическим возрастом. У мужчин в этих периодах онтогенеза наблюдается нормальный темп в 30 - 39, 60 - 69 лет, ускорение темпа возрастных изменений в 20 - 29, 70 -79 лет и замедление его в 40 - 49, 50 -59 лет. При сравнении биологического возраста женщин и мужчин (рис. 2) не отмечено значимых отличий в 60 - 69 лет, женщины были старше мужчин на протяжении всего периода зрелости и моложе в 70 - 79 лет с сохранением этой тенденции в 80 -89 лет.

Оценка R² мужчин / R² женщин = 1,44 свидетельствует о ведущей тенденции темпа зрелости и старения - скорость возрастных изменений мужчин

остается более высокой по сравнению с женщинами и разница увеличивается при сопоставлении с периодом развития.

Более медленный темп возрастных изменений в онтогенезе у женщин по сравнению с мужчинами установлен нами и в других моделях биологического возраста - по умственной и физической работоспособности [3]. Эта закономерность подтверждается исследованиями Войтенко В.П. [5] на нескольких моделях оценки биологического возраста.

Большей продолжительности жизни женщин соответствует более низкий темп их изменений во времени. Это доказывает, что существуют половые наследственные влияния на разные компоненты возрастных изменений в онтогенезе.

Новый метод является ориентировочным при сопоставлении с методами определения биологического возраста по умственной, физической и обоим видам работоспособности (Л.М.Белозерова, 1998,2000). Но, учитывая широкое применение антропометрии в спортивной медицине, может быть рекомендован для скрининговых исследований диагностики темпов биологического развития, зрелости и старения.

Литература

Анисимова Л.И., Бахрах И.И., Дорохов Р.Н., Карасик В.Е. Исследования и оценка биологического возраста детей и подростков. // Детская спортивная медицина / Под. ред. С.Б. Тихвинского, С.В. Хрущева. - М.: Медицина, 1991. - С. 257-259.
Белозерова Л.М. Способ определения биологического возраста человека // Патент № 2102924, 12 января 1998. - 12с.
Белозерова Л.М. Методы определения биологического возраста по умственной и физической работоспособности. - Пермь, 2000. - 60с.
Бульер Ф. Определение биологического возраста. Женева: ВОЗ, 1971. - 71с.
Войтенко В.П. Половые различия в старении и смертности человека // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Общие проблемы биологии. - М., 1987. - 6. - С. 64-105.
Войтенко В.П., Токарь А.В., Полюхов А.М. Методика определения биологического возраста человека // Геронтология и гериатрия. 1984. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. - Киев, 1984. - С. 133-137.
Дубина Т.Л., Разумович А.Н. Введение в экспериментальную геронтологию. - Минск: Наука и техника, 1975. - 168с.
Минц А.Я., Дубина Т.Л. Показатели функционального состояния нервной системы в определении биологического возраста и введение поправки в его вычисление // Геронтология и гериатрия. 1984. Ежегодник. Биологический возраст. Наследственность и старение. - Киев, 1984. -С. 62-66.
Соколов П.Н. Старческие изменения морфологических признаков у женщин // Арх. биол. наук. - 1935. - Т.39. - Вып. 2. - С.421-425.
Шок В.Н. Показатели функционального возраста // Геронтология и гериатрия. 1978. Ежегодник. Современные проблемы геронтологии. - Киев, 1978. - С.58-65.
Dean W. Biological aging measurement - clinical applications. -Los Angeles, 1986. -397p.
Dean W. Biological aging measurement. //J. Geronto - geriatrics. -1998. -V.1.-N1.-P.64-85.

Реферат

У 1889 человек в возрасте 7 - 89 лет определены антропометрические показатели. Созданы тест - программы и разработан онтогенетический метод определения биологического возраста по антропометрии. Установлено, что темп возрастных изменений у мужчин более высокий, чем у женщин, на всех этапах онтогенеза.

Blog

Л. М. Белозерова Пермская государственная медицинская академия, Пермь

Содержание