Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Морфометрический анализ анатомической изменчивости пальцевых дерматоглифических узоров кисти человека

На правах рукописи

ФИЛИППОВА Елена Николаевна

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ АНАТОМИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПАЛЬЦЕВЫХ ДЕРМАТОГЛИФИЧЕСКИХ УЗОРОВ КИСТИ ЧЕЛОВЕКА

14.00.02 - анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена на кафедре анатомии человека ГОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» Минобразования РФ

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, доцент

Хайруллин Радик Магзинурович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Алексина Людмила Арсентьевна

доктор биологических наук, доцент

Комиссарова Елена Николаевна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова МЗ РФ»

на заседании диссертационного совета Д 208.087.01 при ГОУ ВПО "Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия МЗ РФ" по адресу: 194100 г. Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО "Санкт-Петербургская государственная педиатрическая медицинская академия МЗ РФ" по адресу: 194100 г. Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д. 16

Автореферат разослан'"мая 2004 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Защита состоится июня 2004г. в /У

часов

д.м.н., профессор

Н.Р. Карелина

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Неповторимость кожных узоров пальцев кисти и стопы у человека, открытая и описанная F. Galton в 1892 г., до настоящего времени определяет широкую сферу использования дерматоглифического анализа в научных и практических целях. Он занимает одно из ведущих мест в криминалистике и судебной медицине (А.П. Божченко с соавт., 1999, 2000; В.Н. Звягин, И.Б. Тарасов, 1996; В.В. Щербаков, 2000; Л.Г. Эджубов с соавт., 1999), генетике (М.В. Волоцкой, 1937; 3.3. Гальперина, 1984; И.С. Гусева, 1986; А.Б. Ройтман, Н.Г. Липовецкая, 1969; S.B. Holt, 1968; Т. Reed et al., 1975) этнической антропологии (Г. Л. Хить, 1983; 2001), конституциональной биологии и медицине (Б.А. Никитюк, 1991 Комиссарова Е.Н., 2002), спортивном прогнозировании (Т.Ф. Абрамова с соавт., 1999; А.Г. Арутю-нян, 1988; В.П. Митрофаненко, Г.Н. Ленская, 1988; В.И. Филиппов, 1988;

B.И. Филиппов, Т.В. Панасюк, 2003; В.Б. Шварц, СВ. Алексеева, 1988).

Среди наиболее значимых направлений развития дерматоглифики, как одного из разделов морфологии человека, следует отметить разработку проблем эмбриогенетического формообразования пальцевых кожных узоров (К. Bonnevie, 1927; Н. Cummjns, Ch. Midlo, 1943; L.S. Penrose, 1967; F. Samandari, 1973, 1973a; W.J. Babler, 1991). Дерматоглифические узоры являются классической моделью для исследования соотношения роли наследственных и средовых факторов в формообразовании (В.М. Гиндилис,

C.А Финогенова, 1976; В.А. Мглинец, 1991; В.А Мглинец, В.И. Иванов, 1992). В подавляющем большинстве исследований отдельные морфомет-рические параметры узоров используются лишь с целью доказательства генетических механизмов их формообразования (S.B. Holt, 1968, И.С. Гусева, 1986). Процессы их морфогенеза при этом связываются исключительно с кожей или её производными. Практически полностью игнорируется тот факт, что носителем узоров являются не только кожа, но и пальцы в целом, как структурно обособленные и функционально специфичные анатомические единицы кисти. Количественная характеристика кожных узоров должна быть обусловлена, прежде всего, тесной взаимосвязью морфогенеза гребешковой кожи с развитием пальцев кисти, и соответствовать их дефинитивной анатомической ф — гвидные

взаимосвязи установлены лишь в редких исследованиях (П.В. Пинчук, 2002; К. Бо1Шега1., 1964; WJ. БаЫег, 1990).

Другое направление развития дерматоглифики - научно-практическое, необходимость использования достаточно эффективных и надёжных, наукоёмких технологий для разработки алгоритмов судебно-медицинской диагностики с целью биоидентификации жертв локальных военных действий и террористических актов. Об актуальности этого направления свидетельствует принятие в 1998 году закона "О государственной дактилоскопической регистрации в РФ" (В.И. Акопов, 2001; Ю.П. Ду-бягин с соавт., 1999; В.Н. Звягин, ЮЛ. Шпак, 2000). Оба направления развития дерматоглифики требуют существенного расширения базы данных, и, прежде всего, детальной количественной морфометрической характеристики основных типов кожных узоров дистальных фаланг пальцев кисти человека с использованием современных средств системного анализа. С учетом вышеизложенного в настоящей работе были поставлены следующие цель и задачи исследования:

Цель исследования - установление факторов и закономерностей изменчивости морфометрических показателей основных типов кожных узоров дистальной фаланги пальцев кисти человека. Задачи исследования:

1. установить закономерности индивидуальной и половой изменчивости морфометрических параметров пальцевых кожных узоров кисти;

2. установить взаимосвязь морфометрических параметров пальцевых кож-

ных узоров кисти человека с их основными типами;

3. установить закономерности межпальцевой и билатеральной изменчивости морфометрических параметров пальцевых кожных узоров и характер взаимосвязи их с линейными размерами дистальной фаланги;

4. установить закономерности билатеральной организации пальцевых кожных узоров кисти завиткового типа;

5. установить наличие, величину и направленность взаимной корреляции морфометрических параметров основных типов пальцевых кожных узоров.

Научная новизна исследования

Впервые на репрезентативном материале с использованием системного подхода и комплекса количественных морфометрических методов исследованы особенности формы и строения основных типов дерматоглифи-ческих узоров дистальных фаланг пальцев кисти человека. Установлено, что морфометрические показатели пальцевых дерматоглифических узоров взаимосвязаны между собой линейной корреляцией, получены новые данные по структуре их половых различий.. Выявлены различия структуры корреляций количественных параметров узоров в зависимости от их типов, что позволяет расценивать анатомическую форму узора как целостную систему показателей, единство которой обусловлено морфогенезом. Впервые проведена сравнительная характеристика взаимосвязи морфометриче-ских показателей кожных узоров с размерами дистальной фаланги пальца кисти человека и установлены её статистические закономерности.

Научно-практическая значимость результатов исследования

Полученные данные имеют существенное значение для разработки проблем морфогенеза основных типов узоров гребешковой кожи ладонной поверхности пальцев кисти человека. Системный статистический анализ их морфометрических параметров, выявление характера и направленности корреляционных взаимоотношений позволили установить факторы, закономерности и границы индивидуальной анатомической изменчивости важнейшего признака морфологической индивидуальности человека. Результаты исследования могут быть использованы как статистическая основа для разработки алгоритмов судебно-медицинской диагностики в идентификации личности по отпечаткам пальцев кисти. Важным признаком, обнаруженным в ходе исследования и характеризующим форму и направление дерматоглифического узора, явился значительный объем заключённой в них морфометрической информации. Полученные данные составляют научно-экспериментальную базу для воссоздания отпечатков узоров по фрагментам и неполным данным, критериев восстановления формы дис-тальных фаланг пальцев по морфометрическим характеристикам узоров и, наоборот, в том числе для разработки соответствующих компьютерных программ. Материалы диссертации могут использоваться в учебном про-

цессе по анатомии человека, антропологии, эволюционной морфологии, судебной медицине и криминалистике.

Апробация материалов диссертации

Материалы диссертации апробированы на V Конгрессе международной ассоциации морфологов (г. Ульяновск, 2000), IV Конгрессе этнографов и антропологов России (г. Нальчик, 2001), заседании Ульяновского регионального отделения Всероссийского научного общества анатомов гистологов и эмбриологов (г. Ульяновск, 2001), научной сессии медицинского факультета (г. Ульяновск, 2001), на VI Конгрессе международной ассоциации морфологов (г. Уфа, 2002), V Конгрессе этнографов и антропологов России (г. Омск, 2003), мемориальной научной конференции "Актуальные проблемы спортивной морфологии и интегративной антропологии", посвященной 70-летию со дня рождения Б.А. Никитюка (г. Москва, 2003).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Пальцевые дерматоглифические узоры кисти человека характеризуются наименьшей анатомической изменчивостью гребневой ширины и гребневой плотности и наибольшей изменчивостью соотношения продольного и поперечного размеров.

2. Факторами анатомической изменчивости морфометрических показателей пальцевых дерматоглифических узоров являются их половая, билатеральная и пальцевая принадлежность, тип узора и размеры дистальной фаланги пальцев.

3. Морфометрические показатели пальцевых дерматоглифических узоров кисти человека представляют собой целостную систему закономерно коррелирующих параметров.

Внедрение. Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедре анатомии человека медицинского факультета в преподавании курсов антропологии и анатомии человека, на кафедре физиологии труда и спорта факультета физической культуры и реабилитации в преподавании курса "валеологические технологии в реабилитации" Ульяновского государственного университета и в работе Ульяновского Областного бюро судебно-медицинской экспертизы при снятии отпечатков пальцев.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, иллюстрирована 57 рисунками и 17 таблицами. Список использованной литературы включает 217 работ, в том числе 106 иностранных.

Материал и методы исследования Объектами исследования послужили отпечатки пальцев лиц юношеского возраста однородного этнического состава, отражающего региональный состав населения Среднего Поволжья. Всего исследовано 277 человек, из них: 143 девушки 16-20 лет и 134 юноши 17-21 года. Исследованный контингент составили практически здоровые, не имеющих наследственной патологии и травм верхних конечностей праворукие лица из числа студентов высших и средних специальных учебных заведений г. Ульяновска. В соответствии с задачами исследования использовался типический пропорциональный отбор (Г.Г. Автандилов, 1990). Отпечатки пальцев кисти были получены классическим методом типографской краски по Т.Д. Гладковой (1966). Измерения количественных параметров отпечатков пальцев производились с использованием стереоскопического микроскопа МБС-10 при увеличениях от 5х до 16х. Измерения линейных морфометрических параметров осуществляли с помощью микрометрической окулярной вставки, прилагаемой к микроскопу. Для завитковых узоров все измерения проводились с учетом наличия двух дельт, как с радиальной, так и с ульнарной стороны. Гребневая ширина (ГШ) узора определялась по методу Т.Д. Гладковой (1966). Гребневой счёт (ГС) определялся как число гребешков в центральной части кожного узора на линии, соединяющей дельту с центром узора. Определение показателя «d-центр» проводили по методу И. С. Гусевой (1986). Гребневая плотность узора (ГП) вычислялась как частное от деления гребневого счёта на величину расстояния «d-центр». Угол наклона продольной оси узора к продольной оси пальца определяли по методу М.В. Волоцкого. Определение формы узора или широтно-высотного указателя (ШВУ) производили по двум методам: по методу К. Bonnevie (ШВУ-1) и методу Н. Cummins et M. Steggerda (ШВУ-2). Для определения формы пальцев кисти и структур их дистальной фаланги использовали ряд

показателей "Способа дактилометрии", предложенного P.M. Хайруллиным (2003). Определялись следующие показатели формы дистальных фаланг пальцев кисти и ногтевых пластинок: тыльная и ладонная сгибательная длина, ширина, толщина и окружность дистальной фаланги, длина, ширина и площадь ногтя, длина и ширина ногтевой луночки.

Весь статистический анализ был произведен с помощью программ "Ехсе1-97" (фирмы Microsoft, США) и программы "Statistica 5,5" (фирмы Statsoft Inc., США).

Результаты исследования и их обсуждение

Произведенный нами статистический анализ индивидуальной изменчивости количественных показателей кожных узоров пальцев в исследованных выборках юношей и девушек позволил разделить их на две группы. Первую группу составили наименее вариабельные - гребневая ширина (ГШ) и гребневая плотность (ГП), характеризующие общую гребневую насыщенность кожного узора (со значением коэффициента вариации в пределах 11-20%). Вторую группу составили более вариабельные показатели, характеризующие, геометрическую форму узора, его ориентацию относительно проксимо-дистальной оси пальца и размеры центральной части (со значением коэффициента вариации в пределах 34-67%). К ним относятся широтно-высотные указатели, угол наклона, гребневой счёт и расстояние "d-центр".

Согласно полученным результатам, не все дерматоглифические признаки имеют выраженные половые различия. В настоящей работе была детально проанализирована структура половых различий основных морфо-метрических показателей пальцевых узоров. Анализ позволил объединить количественные показатели в три группы. Первую группу составили показатели, половая изменчивость которых однотипно направлена независимо от типа узора. Это ГШ, расстояние "d-центр" и ГП. У юношей значение ГШ на 1,88/см меньше, чем у девушек (t=6,8; p=0,000). Показатель ГП у девушек на 0,18/мм больше, чем у юношей (t=5,4; p=0,000). Расстояние "d-центр" у юношей было равно 8,04±0,19 мм, что на 1,1 мм превысило соответствующий показатель у девушек (t=4,5; р=0,0001). Вторую "группу" составил угол наклона, значение которого не имеет половых различий в це-

лом, но при анализе половой изменчивости его в зависимости от типов узоров такие различия выявляются. При радиальном петлевом и завитко-вом типах узора угол наклона статистически значимо более высок у девушек, чем у юношей - 12,08+4,24° против 9,73+4,91° и 8,50±3,64° против 6,82±3,63° (соответственно). При ульнарном петлевом типе узора, наоборот, показатели угла наклона у девушек - 8,70+2,85° - статистически значимо (t=2,7; р=0,007) меньше, чем у юношей - 10,15+4,08°. Отсюда следует, что изменчивость угла наклона узора статистически значимо определяется его типом. Третью группу составили показатели, половые различия которых, отсутствуют, как в целом, так и при анализе половых различий в зависимости от типа узора. Это ГС и широтно-высотные указатели формы узора. Большинство исследователей считают, что петлевым узорам присущ низкий ГС и он характерен для лиц женского пола, в свою очередь, сложные и завитковые узоры имеют высокий ГС, и он более характерен для лиц мужского пола (И.С. Гусева.,, 1986; М.С. Рицнер с соавт., 1972; S.B. Kelt, 1968; J. Mavalwala, 1962). Согласно полученным данным, ГС - не подверженный половой изменчивости, видовой признак гребешковой кожи человека и это обстоятельство должно учитываться при использовании его в качестве диагностического критерия при определении половых различий. Более значимыми параметрами с выраженной половой изменчивостью, согласно результатам настоящего исследования, являются ГШ, ГП, ШВУ-1 и расстояние "d-центр", редко используемые в современной дерматоглифике для объективной количественной характеристики узоров.

В одну из задач данного исследования входило изучение отражения изменчивости форм ПДУ их количественными признаками, как объективными критериями, установление соответствия количественной изменчивости параметров визуально воспринимаемым качественным различиям анатомической формы узоров. Из результатов проведённого дисперсионного однофакторного анализа следует, что каждый тип ПДУ имеет свой собственный спектр количественных характеристик (рис. 1). Так, ГШ у девушек закономерно уменьшались с 27,04±0,5/см у завиткового типа узора до 25,94±0,3/см у ульнарно-петлевых узоров, снижаясь до значения 24,97±0,3/см у дуговых узоров (F=5,86, p=0,0007). Редкий узор типа "ради-

альная петля" имел значение ГШ 27,15±0,4/см, близкое по значению к за-витковым узорам. У юношей наибольшие значения ГШ были отмечены при завитковых узорах - 26,07±0,4/см, средние - при ульнарно-петлевых (24,46±0,3/см) и дуговых узорах (23,47±0,3/см), а наименьшие при ради-ально-петлевых узорах - 23,47±0,3/см (F=10,9, p=0,000). Таким образом, ГШ закономерно увеличивается с возрастанием сложности пальцевых узоров, при этом простые узоры (петли и дуги) имеют минимальные значения, а сложные (завитки и составные узоры) - максимальные. Такая же тенденция наблюдалась по ГС, расстоянию М-центр" и ГП, характеризующих

Рис. 1. График изменчивости гребневой ширины в зависимости от пола и типа ПДУ (д - девушки, N=296; ю - юноши, N=264).

Рис. 2. График изменчивости угла наклона разных типов ПДУ, независимо от пола (N=454).

Примечание: ^ - радиально-нетлевой, W - завитковый , Lu - ульнарно-петлевой,

А - дуговой типы узоров.

гребневую насыщенность узоров, значения этих параметров статистически значимо повышались от радиально-петлевых к завитковым их типам. Напротив, показателям угла наклона, ШВУ-2 была присуща противоположная картина изменчивости, их значения увеличивались от узоров типа "завиток" к узорам типа "радиальная петля" (рис. 2). Такая закономерность была более выражена у юношей. У девушек петлевые узоры независимо от её направления имеют статистически значимые отличия от завитковых. В итоге, чем сложнее ПДУ, тем меньше его широтно-высотные размеры и тем большей эллипсоидностью они обладают, что, в общем, согласуется с

данными, полученными в своё время ещё К. Bonnevie (1924). Для показателя угла наклона зафиксировано снижение от 12,72±0,5° у узоров типа "радиальная петля" до 9,46±0,4° у узоров типа "ульнарная петля" и до наименьшего значения при завитковых узорах - 7,74+0,4° (F=60,13, р=0,000). Таким образом, результаты проведённого исследования показывают, что наиболее существенным фактором изменчивости морфометриче-ских параметров кожных узоров пальцев является их тип. Согласно полу-чзннЫхМ данным, ПИ узоров является универсальным морфометрическим параметром, который может быть использован для диагностики их типов ПДУ, а радиалыю-петлевой узор следует расценивать как самостоятельный тип однодельтовых узоров.

В настоящей работе проверялась гипотеза о наличии закономерной взаимосвязи изменчивости морфометрических параметров ПДУ от размеров кисти, размеров и формы пальцев. По результатам post-hoc сравнения в дисперсионном анализе по параметру ПН, как у девушек, так и юношей, нами зафиксирована общая тенденция - минимальные её значения наблюдались на пальцах радиального края, максимальные - на пальцах ульнар-ного, причём как на левой, так и на правой кисти. Формула изменчивости показателей ПИ выглядела следующим образом - I<II<V<III<IV. Максимальное значение ПИ имеют IV пальцы кисти и наиболее выражено это явление у девушек (рис. 3). У юношей на ведущей правой кисти минимальные значения ПИ наблюдаются на II пальце (рис. 4). Показатели угла наклона и широтно-высотные указатели имели противоположно направленную изменчивость. Пальцевая изменчивость ГС и расстояния "d-центр", как в группе юношей, так и в группе девушек на обеих кистях имеет общую формулу: I>IV>III>V>II. Таким образом, общей закономерностью пальцевой изменчивости исследованных параметров является сосредоточенность экстремумов их значений на I, II и IV пальцах кисти. Вероятно, это связано с тем, что эти лучи определяют общую архитектуру кисти и её морфологический тип. Кроме пальцевых различий морфометриче-ские параметры ПДУ кисти согласно нашим результатам, имеют выраженную билатеральную изменчивость, она заключается в преобладании их значений на пальцах правой кисти и смещении максимумов билатеральных

различий на пальцы радиального края. Билатеральная изменчивость свойственна в большей степени наиболее вариабельной группе параметров.

номера пальцев

Рис. 3. Распределение значений ГШ по пальцам кисти у девушек, (N=296).

номера пальцев

Рис. 4. Распределение значений ГШ по пальцам кисти у юношей, (N=264).

Примечание: (п - правая кисть; л — левая кисть).

Впервые установлено наличие линейных корреляций между морфо-метрическими параметрами ПДУ пальцев и анатомическими размерами ногтевой пластинки и дистальной фаланги. Доля статистически значимых корреляций была больше в выборке девушек. Кроме того, среднее значение коэффициента корреляции в выборке девушек составило 0,45, что в два раза (р=0,0012) выше, чем в выборке юношей - 0,24. Больше всего корреляций зафиксировано между размерами ногтевой пластинки и группами показателей формы узора (коэффициенты корреляций составили у девушек от 0,41 ±0,182 до 0,60±0,160 для ШВУ-1 и от 0,39±0,184 до 0,65±0,152 для ШВУ-2, у юношей - от 0,36±0,176 до 0,61±0,150 для ШВУ-1 и от 0,38±0,175 до 0,50±0,164 для ШВУ-2). Таким образом, выдвинутая рабочая гипотеза о статистически значимой взаимосвязи изменчивости морфомет-рических показателей ПДУ с их пальцевой принадлежностью, билатеральными различиями кисти, размерами ногтевой пластинки и дистальной фаланги полностью подтвердилась.

В настоящем исследовании впервые проанализирована возможность использования кожных узоров завиткового типа в качестве маркера флуктуирующей асимметрии (ФА) для оценки процессов формообразования пальцев кисти. Анализ полученных результатов независимо от пола показал статистически значимые различия ульнарной и радиальной сторон узора только по двум показателям - ГС ^=3,93, p=0,000) и расстоянию М-центр" ^=3,17, p=0,002). Отсюда следует, что завитковые узоры преимущественно асимметричны в своей центральной части. Кроме того, была проведена сравнительная характеристика значений морфометрических параметров ульнарного и радиального компонентов завиткового типа ПДУ с соответствующими значениями ульнарно-петлевых и радиалыю-петлевых типов ПДУ. Были установлены статистически значимые различия по всем морфометрическим показателям. С использованием дисперсионного анализа было изучено распределение пальцевых и кистевых значений абсолютных значений (модуля) билатеральных различий, как средней разницы между значением ульнарного и радиального компонента завиткового узора, рекомендованного для определения уровня флуктуирующей асимметрии Р.М. Хайруллиным (2002).

номера:пальцев

Рис 5. Распределение значений флуктуирующей асимметрии ШВУ-2 завитковых кожны х узоров по пальцам кисти у юношей (N=61).

номера пальцев

Рисб.Распределениезначений • флуктуирующей асимметрии УН завитковых кожных узоров по пальцам кисти у девушек (N=74).

Примечание: л - левая кисть, п - правая кисть.

Статистически значимые различия были получены не по всем мор-фометрическим параметрам, но определенный уровень ФА завитковых узоров существует, причём наибольшие её величины у юношей наблюдаются на пальцах левой кисти (рис. 5). У девушек, наоборот, наблюдается прямо противоположная картина. Завитковые узоры на пальцах левой кисти у них более симметричны, чем на пальцах правой кисти (рис. 6).

Выявление факторов и закономерностей изменчивости морфометри-ческих показателей кожных узоров позволил перейти к непосредственному анализу наличия и характера взаимосвязей морфометрических параметров пальцевых кожных узоров, характеризующих их как систему. Для этого нами был проведен корреляционный анализ, а на его основе кластерный. По результатам кластерного анализа независимо от пола и типа узора выделено два основных кластера (рис. 7): первый - показатели формы и направления ориентации узора (ШВУ-1 и угол наклона - УН); второй - показатели, характеризующие гребневую насыщенность (все остальные). Анализ значений статистических расстояний признаков в субкластерах отражает реально существующие биологические зависимости.

0,0 ШВУ-1 УН ШВУ-2 Г^ а-центр ГС ГШ

Рис. 7. Дендрограмма кластеров морфометрических показателей ПДУ независимо от пола и типа узора (N=454). Ось ординат - статистическое расстояние в единицах 1-г.

Таким образом, основным результатом настоящего исследования является установление определяющих факторов изменчивости количественных показателей кожных узоров пальцев кисти человека: пола, типа узора

и размеров дистальной фаланги пальцев кисти. Выявленная впервые структура корреляций морфометрических параметров пальцевых узоров, позволяет характеризовать их анатомическую форму как целостную систему, единство которой обусловлено морфогенетически.

Выводы

1. Морфометрические показатели пальцевых дерматоглифических узоров (ПДУ) по индивидуальной анатомической изменчивости подразделяются на две группы: а) наиболее вариабельные - широтно-высотные указатели формы узора, угол наклона, гребневой счет и расстояние "ё-центр"; б) наименее вариабельные - гребневой ширины и гребневой плотности узора.

2. По половому диморфизму выделяются три группы морфометриче-ских показателей ПДУ: а) направленность полового диморфизма не зависит от типа узора у показателей гребневой ширины, гребневой плотности и расстояния "ё-центр"; б) направленность полового диморфизма зависит от типа узора у показателя угла наклона; в) половой диморфизм отсутствует у показателей гребневого счёта и ши-ротно-высотных указателей формы узора.

3. Тип ПДУ определяет изменчивость морфометрических показателей, каждый из которых имеет собственный спектр значений. Значения гребневой ширины увеличиваются с возрастанием сложности их организации: двудельтовые узоры имеют максимальные её значения, бездельтовые - минимальные, что характеризует её в качестве универсального диагностического параметра.

4. Количественная изменчивость морфометрических параметров взаимосвязана с пальцевой и билатеральной принадлежностью ПДУ, с размерами ногтевой пластинки и дистальной фаланги пальцев кисти они взаимосвязаны линейной корреляцией.

5. Завитковые узоры пальцев кисти симметричны по широтно-высотным указателям, углу наклона и гребневой плотности и асимметричны по гребневому счёту и расстоянию "ё-центр". У юношей наиболее асимметричны завитковые узоры 1-11 пальцев левой кисти, у девушек 1У-У пальцев правой кисти.

6. Морфометрические показатели ПДУ кисти человека взаимосвязаны между собой системой линейных корреляций, структура которых специфична для каждого типа узора.

Практические рекомендации

При исследовании количественной характеристики кожных узоров пальцев кисти, а также стоп и ладоней необходимо с особой тщательностью производить снятие отпечатков с целью получения корректных результатов.

Согласно полученным данным, гребневую ширину следует использовать в качестве универсального диагностического параметра всех типов кожных узоров пальцев кисти. Измерение этого показателя можно производить как на полном отпечатке, так и на фрагменте или неполном отпечатке.

Материалы диссертации могут использоваться в учебном процессе по дисциплинам "анатомия человека", "антропология" в медицинских и физкультурных вузах.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Хайруллин P.M., Филиппова Е.Н. Количественные характеристики пальцевых дерматоглифов кисти человека в зависимости от морфо-метрических параметров формы их дистальных фаланг // Морфоло-гия.-2000.- Т. 117.- № 3.- С. 126.

2. Филиппова Е.Н., Хайруллин P.M. Индивидуальная изменчивость морфологических параметров пальцевых дерматоглифов кисти // Морфология.- 2001.- Т. 120.- № 4.- С. 87-88.

3. Хайруллин Р.М., Филиппова Е.Н. Паттерны пальцевых дерматоглифов у юношей // Морфология.- 2001.- Т. 120.- № 4.- С. 88-89.

4. Филиппова Е.Н. Половые различия количественных параметров пальцевых дерматоглифических узоров кисти человека / В кн.: IV Конгресс этнографов и антропологов России, г. Нальчик, 20-23 сентября 2001 г.- Тез. докл.- М., 2001.- С. 69.

5. Филиппова Е.Н., Хайруллин P.M. Гребневая ширина основных типов пальцевых дерматоглифических узоров кисти человека // Росс, морфол. ведомости.- 2001.- № 1-2.- С. 100-102.

6. Филиппова Е.Н. Количественная характеристика формы узора кисти человека // Морфология.- 2002.- Т. 121.- № 3.- С. 162.

7. Филиппова Е.Н. Количественная характеристика пальцевых дерма-тоглифов кисти человека в зависимости от их морфологических параметров / В кн.: Ученые записки УлГУ. Сер. Биология и медицина. Вып. 1(6).- Ульяновск: Изд-во СВНЦ, 2002.- С. 114-116.

8. Филиппова Е.Н. Морфологические параметры пальцевых узоров кисти человека и их взаимосвязь с основными типами узоров / В кн.: V Конгресс этнографов и антропологов России, г. Омск, 9-12 июня 2003 г.- Тез. докл.- М., 2003.- С. 258.

9. Филиппова Е.Н. Корреляция морфометрических показателей пальцевых узоров кисти человека / В кн.: Актуальные проблемы спортивной морфологии и интегративной антропологии.- Матер, между-нар. научн. конф., посвящ. 70-летию со дня рожд. проф. Б.А. Ники-тюка, 30-31 октября 2003 г.- Москва, 2003.- С. 173-175.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ

В ДИССЕРТАЦИИ

ПДУ - пальцевые дерматоглифические узоры;

ГШ - гребневая ширина узора;

ГС - гребневой счет узора;

ГП - гребневая плотность узора;

УН - угол наклона узора;

ШВУ-1 - широтно-высотный указатель по методу К- Bonnevie;

ШВУ-2 - широтно-высотный указатель по методу Н. Cummins и М. Steggerda;

"d-центр" - расстояние от дельты до центра узора;

ДН - длина ногтя;

ШН - ширина ногтя;

ПН - площадь ногтя;

ВЛ - высота луночки;.

ШЛ. - ширина луночки;

ТСДДФ - тыльная сгибательная длина дистальной фаланги;

ЛДДФ - ладонная длина дистальной фаланги;

ШДФ - ширина дистальной фаланги;

ТДФ - толщина дистальной фаланги;

ОДФ • - окружность дистальной фаланги;

А - дуговой узор;

Lu - ульнарно-петлевой узор;

Lr - радиально-петлевой узор;

W - завитковый узор;

ФА - флуктуирующая асимметрия.

Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории оперативной полиграфии Ульяновского государственного университета 432970, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42

» - 9 2 S 7

Актуальность исследования

Неповторимость кожных узоров пальцев кисти и стопы у человека, открытая и описанная F. Galton в 1892 г., до настоящего времени определяет широкую сферу использования дерматоглифического анализа в научных и практических целях. Он занимает одно из ведущих мест в криминалистике и судебной медицине (А.П. Божченко с соавт., 1999, 2000; В.Н. Звягин, И.Б. Тарасов, 1996; В.В. Щербаков, 2000; Л.Г. Эджубов с соавт., 1999), генетике (М.В. Волоцкой, 1937; 3.3. Гальперина, 1984; И.С. Гусева, 1986; А.Б. Ройтман, Н.Г. Липовецкая, 1969; S.B. Holt, 1968; Т. Reed et al., 1975) этнической антропологии (Г.Л. Хить, 1983; 2001), конституциональной биологии и медицине (Б.А. Никитюк, 1991; Комиссарова Е.Н., 2002), спортивном прогнозировании (Т.Ф. Абрамова с соавт., 1999; А.Г. Арутю-нян, 1988; В.П. Митрофаненко, Г.Н. Ленская, 1988; В.И. Филиппов, 1988;

B.И. Филиппов, Т.В. Панасюк, 2003; В.Б. Шварц, С.В. Алексеева, 1988).

Среди наиболее значимых направлений развития дерматоглифики, как одного из разделов морфологии человека, следует отметить разработку проблем эмбриогенетического формообразования пальцевых кожных узоров (К. Bonnevie, 1927; Н. Cummins, Ch. Midlo, 1943; L.S. Penrose, 1967; F. Samandari, 1973, 1973a; W.J. Babler, 1991). Дерматоглифические узоры являются классической моделью для исследования соотношения роли наследственных и средовых факторов в формообразовании (В.М. Гиндилис,

C.А. Финогенова, 1976; В.А. Мглинец, 1991; В.А. Мглинец, В.И. Иванов, 1992). В подавляющем большинстве исследований отдельные морфомет-рические параметры узоров используются лишь с целью доказательства генетических механизмов их формообразования (S.B. Holt, 1968; И.С. Гусева, 1986). Выявлены взаимосвязи типов ПДУ с некоторыми кефаломет-рическими параметрами (П.В. Пинчук, 2002). Однако количественная характеристика кожных узоров должна быть обусловлена, прежде всего, тесной взаимосвязью морфогенеза гребешковой кожи с развитием пальцев кисти, и соответствовать их дефинитивной анатомической форме. Такого рода очевидные взаимосвязи, несмотря на попытки некоторых авторов (К. Solth et al., 1964; W.J. Babler, 1990) в настоящее время ещё не установлены.

Другое направление развития дерматоглифики - научно-практическое, то есть необходимость использования достаточно эффективных и надёжных, наукоёмких технологий для разработки алгоритмов судебно-медицинской диагностики с целью биоидентификации жертв локальных военных действий и террористических актов. Об актуальности этого направления свидетельствует принятие в 1998 году закона "О государственной дактилоскопической регистрации в РФ" (В.И. Акопов, 2001; Ю.П. Дубягин с соавт., 1999; В.Н. Звягин, Ю.Л. Шпак, 2000). Оба направления развития дерматоглифики требуют существенного расширения базы данных, и, прежде всего, детальной количественной морфометрической характеристики основных типов кожных узоров дистальных фаланг пальцев кисти человека с использованием современных средств системного анализа. С учётом вышеизложенного в настоящей работе были поставлены следующие цель и задачи исследования:

Цель исследования - установление факторов и закономерностей изменчивости морфометрических показателей основных типов кожных узоров дистальной фаланги пальцев кисти человека. Задачи исследования:

1. установить закономерности индивидуальной и половой изменчивости морфометрических параметров пальцевых кожных узоров кисти;

2. установить взаимосвязь морфометрических параметров пальцевых кожных узоров кисти человека с их основными типами;

3. установить закономерности межпальцевой и билатеральной изменчивости морфометрических параметров пальцевых кожных узоров и характер взаимосвязи их с линейными размерами дистальной фаланги;

4. установить закономерности билатеральной организации пальцевых кожных узоров кисти завиткового типа;

5. установить наличие, величину и направленность взаимной корреляции морфометрических параметров основных типов пальцевых кожных узоров.

Научная новизна исследования

Впервые па репрезентативном материале с использованием системного подхода и комплекса количественных морфометрических методов исследованы особенности формы и строения основных типов дерматоглифи-ческих узоров дистальных фаланг пальцев кисти человека. Установлено, что морфометрические показатели пальцевых дерматоглифических узоров взаимосвязаны между собой линейной корреляцией, получены новые данные по структуре их половых различий. Выявлены различия структуры корреляций количественных параметров узоров в зависимости от их типов, что позволяет расценивать анатомическую форму узора как целостную систему показателей, единство которой обусловлено морфогенезом. Впервые проведена сравнительная характеристика взаимосвязи морфометрических показателей кожных узоров с размерами дистальной фаланги пальца кисти человека и установлены её статистические закономерности.

Научно-практическая значимость результатов исследования

Полученные данные имеют существенное значение для разработки проблем морфогенеза основных типов узоров гребешковой кожи ладонной поверхности пальцев кисти человека. Системный статистический анализ их морфометрических параметров, выявление характера и направленности корреляционных взаимоотношений позволили установить факторы, закономерности и границы индивидуальной анатомической изменчивости важнейшего признака морфологической индивидуальности человека. Результаты исследования могут быть использованы как статистическая основа для разработки алгоритмов судебно-медицинской диагностики в идентификации личности по отпечаткам пальцев кисти. Важным признаком, обнаруженным в ходе исследования и характеризующим форму и направление дерматоглифического узора, явился значительный объем заключённой в них морфометрической информации. Полученные результаты составляют научно-экспериментальную базу для воссоздания отпечатков узоров по фрагментам и неполным данным, критериев восстановления формы дис-тальных фаланг пальцев по морфометрическим характеристикам узоров и, наоборот, в том числе для разработки соответствующих компьютерных программ. Материалы диссертации могут использоваться в учебном процессе по анатомии человека, антропологии, эволюционной морфологии, судебной медицине и криминалистике.

Апробация материалов диссертации

Материалы диссертации апробированы на V Конгрессе международной ассоциации морфологов (г. Ульяновск, 2000), IV Конгрессе этнографов и антропологов России (г. Нальчик, 2001), заседании Ульяновского регионального отделения Всероссийского научного общества анатомов гистологов и эмбриологов (г. Ульяновск, 2001), научной сессии медицинского факультета (г. Ульяновск, 2001), на VI Конгрессе международной ассоциации морфологов (г. Уфа, 2002), V Конгрессе этнографов и антропологов России (г. Омск, 2003), мемориальной научной конференции "Актуальные проблемы спортивной морфологии и интегративной антропологии", посвященной 70-летию со дня рождения Б.А. Никитюка (г. Москва, 2003).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Пальцевые дерматоглифические узоры кисти человека характеризуются наименьшей анатомической изменчивостью гребневой ширины и гребневой плотности и наибольшей изменчивостью соотношения продольного и поперечного размеров.

2. Факторами анатомической изменчивости морфометрических показателей пальцевых дерматоглифических узоров являются их половая, билатеральная и пальцевая принадлежность, тип узора и размеры дистальной фаланги пальцев.

3. Морфометрические показатели пальцевых дерматоглифических узоров кисти человека представляют собой целостную систему закономерно коррелирующих параметров.

Внедрение. Материалы диссертационного исследования используются в учебном процессе на кафедре анатомии человека медицинского факультета в преподавании курсов антропологии и анатомии человека, на кафедре физиологии труда и спорта факультета физической культуры и реабилитации в преподавании курса валеологических технологий в реабилитации в Ульяновском государственном университете и работе Ульяновского Областного бюро судебно-медицинской экспертизы.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, иллюстрирована 57 рисунками и 17 таблицами. Список использованной литературы включает 217 работ, в том числе 106 иностранных.

Выводы

1. Морфометрические показатели пальцевых дерматоглифических узоров (ПДУ) по индивидуальной анатомической изменчивости подразделяются на две группы: а) наиболее вариабельные - широтно-высотные указатели формы узора, угол наклона, гребневой счет и расстояние «d-центр»; б) наименее вариабельные - гребневой ширины и гребневой плотности узора.

2. По половому диморфизму выделяются три группы морфометрических показателей ПДУ: а) направленность полового диморфизма не зависит от типа узора у показателей гребневой ширины, гребневой плотности и расстояния «d-цептр»; б) направленность полового диморфизма зависит от типа узора у показателя угла наклона; в) половой диморфизм отсутствует у показателей гребневого счёта и ши-ротно-высотных указателей формы узора.

3. Тип ПДУ определяет изменчивость морфометрических показателей, каждый из которых имеет собственный спектр значений. Значения гребневой ширины увеличиваются с возрастанием сложности их организации: двудельтовые узоры имеют максимальные её значения, бездельтовые — минимальные, что характеризует её в качестве универсального диагностического параметра.

4. Количественная изменчивость морфометрических параметров взаимосвязана с пальцевой и билатеральной принадлежностью ПДУ, с размерами ногтевой пластинки и дистальной фаланги пальцев кисти они взаимосвязаны линейной корреляцией.

5. Завитковые узоры пальцев кисти симметричны по широтно-высотным указателям, углу наклона и гребневой плотности и асимметричны по гребневому счёту и расстоянию «d-центр». У юношей наиболее асимметричны завитковые узоры 1-Й пальцев левой кисти, у девушек 1V-V пальцев правой кисти.

6. Морфометрические показатели ПДУ кисти человека взаимосвязаны между собой системой линейных корреляций, структура которых специфична для каждого типа узора.

Практические рекомендации

При исследовании количественной характеристики кожных узоров пальцев кисти, а также стоп и ладоней необходимо с особой тщательностью производить снятие отпечатков с целью получения корректных результатов.

Согласно полученным данным, гребневую ширину следует использовать в качестве универсального диагностического параметра всех типов кожных узоров пальцев кисти. Измерение этого показателя можно производить как на полном отпечатке, так и на фрагменте или неполном отпечатке.

Материалы диссертации могут использоваться в учебном процессе по дисциплинам «анатомия человека», «антропология» в медицинских и физкультурных вузах.