Половой диморфизм размеров зубных дуг человека (внутригрупповые и межгрупповые вариации)

Специальных работ, исследующих размерную типологию верхней и нижней зубных дуг в зависимости от пола человека, в доступной литературе единицы.

В судебно-медицинской и антропологической литературе отмечен факт полового диморфизма размеров альвеолярной дуги и костного неба. Указанная группа признаков включена в методики диагностики пола человека по черепу.  Также содержится упоминания о половом диморфизме  зубной системы человека, который сказывается не столько в размерных характеристиках отдельных зубов, сколько в одонтоскопических их особенностях.

Японские ученые Kawata Ternshige и др., (1974) изучали по слепкам верхней и нижней челюстей у взрослых мужчин и женщин форму зубной дуги.  Отмечены различия в форме зубной дуги в области премоляров и моляров (у женщин дуга здесь уже).

Израильские исследователи Koyumdjsky-Kaye Edith, Ziberman J., Zelvi Z. , (1976) измеряли на слепках зубных дуг размеры коронок зубов, ширину и проекционную длину зубной дуги до первого моляра в двух выборках еврейских детей. В обеих группах отмечен положительный половой диморфизм - у мальчиков все размеры больше.

Brown Tasman. и др.(1983) в выборке 111 мальчиков и 86 девочек австралийских  аборигенов изучали длину и ширину зубных дуг. Доказана достоверность полового диморфизма по исследуемым размерам - у мальчиков они больше.

 Кубинские авторы Ortega Gerardo, Aguila F. Juan. (1986) изучали группу намибийцев, кубинцев европеоидов и кубинцев негроидов 14-16 лет по 30 мальчиков и 30 девочек. Половой диморфизм отчетливо выражен во всех группах - у мальчиков размеры больше.

Virgilio Ferrario F., Chiarella Sforze, Alessandro Miuni Sr., Gianluca Tartaglia (1994) на фотографиях окклюзионных поверхностей челюстей в европеоидной выборке здоровых людей 25-27 лет измеряли линейные расстояния между центроидными точками зубов от центрального резца до второго моляра. На основе усредненных матриц отмечалось сходство полов по общей форме зубной дуги при больших размерах у мужчин.

Необходимо отметить работу, где не обнаружены половые различия в размерах зубной дуги.

Китайский ученый Lin Khong - Lee (1977) исследовал состояние зубной системы в двух племенах коренного населения Тайваня, детей в возрасте с 12 до 20 лет. Проведены измерения длины и ширины зубной дуги. Половой диморфизм не выражен.

Несомненный интерес представляет исследования подобного рода проведенные для других систем признаков различных групп населения. 

Г.Ф. Дебец (1964) на основе изучения 88 краниологических серий дал исчерпывающую характеристику краниометрических признаков.

Приведенные данные убедительно демонстрируют наличие полового диморфизма в общих размерах альвеолярной дуги и неба. Вместе с тем, остается неясность в отношении зависимости этих размеров от этно-расовой принадлежности.

В.Н. Звягин (1981), исследовав 2317 черепов монголоидов, установил, что упомянутые признаки верхней челюсти являются преобладающе полодиагностическими и почти не испытывают межрасовую изменчивость. Тем не менее при разработке полодиагностических таблиц автор учел расовые вариации признаков альвеолярной дуги и неба.

Половой диморфизм  выявляется, по-видимому, и на уровне антропологических типов (в частности, приводит статистические результаты по народам Кавказа Ш.М. Мусаев, 1996).

Приведенные данные дают определенное направление к поиску дифференциальных признаков.

Приводятся данные А.А. Зубова (1963, 1964, 1968, 1973) и Anderson, Thompson (1973) в отношении полового диморфизма ряда          количественных    показателей    зубов.

Переломным моментом в установлении факта полового диморфизма в размерах зубов, по-видимому, является применение многомерного дискриминантного анализа (МДА).  МДА позволяет аккумулировать минимальные сдвиги большого числа переменных  и учитывать при этом корреляционную взаимосвязь признаков. МДА при традиционном понимании точности классификации допускает минимальное число ошибочных решений при большом объеме реализаций.

Методики диагностики пола по размерам зубов, основанные на многомерном дискриминантном анализе, обнаруживают, по-видимому, зависимость от объема выборки и этнической принадлежности.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

 Были обследованы контрастные в антропологическом отношении этнические группы:

• - европеоиды северные (литовцы, эстонцы);
• - европеоиды южные (талыши, азербайджанцы, таджики);
• - группы имеющие уральский генетический компонент            (горные и луговые мари);
• - монголоиды дальневосточные (корейцы);
• - монголоиды сибирские (буряты, якуты);
• - промежуточные по расовому типу группы Средней Азии и Казахстана (узбеки, казахи).

Всего было обследовано одиннадцать этнических групп в районах их компактного проживания, с традиционным типом хозяйствования (сельские районы), где миграционные процессы и метисация менее выражены.

Обследования проводились в сельских общеобразовательных школах и в профтехучилищах. Выборка из каждой этнической группы включала 200 человек: 100 мужчин и 100 женщин в возрасте с 13 до 20 лет. Обязательным условием в работе с исследуемым было наличие у него интактного зубного ряда (исключая третий моляр), сохранность бугров коронок зубов, отсутствие зубочелюстных аномалий. Всего осмотрено около 20 тысяч человек.

Гипсовые модели зубных дуг были получены, используя методику, применяемую в практической стоматологии.

Всего было получено около 4,5 тысячи единиц гипсовых моделей зубных дуг.

Исследование зубной дуги проведено по методике детально разработанной в институте антропологии МГУ (Хмелевский, 1984г.).

Для характеристики размеров зубной дуги верхней и нижней челюсти использованы измерительные линейные (ширина, сагиттальная длина, правая и левая хорды) и угловые признаки на уровне клыка, первого и второго премоляра, первого и второго моляра (всего 50 признаков). Точками отсчета являются: межрезцовая точка, бугор клыка, вестибулярный бугор первого и второго премоляра и дистовестибулярные бугры первого и второго моляра  как на верхней, так и на нижней челюсти.

Для измерения координат, указанных точек зубной дуги использовался, специально разработанный, аппаратно-программный компьютерный комплекс (патент № 2153861 от 07.04.1999г., авторы – Чемеков Р.Д., Байков А.А.) , состоящий из следующих частей:

• · стол оригинальной конструкции, преобразующий координаты нужных точек в аналоговые сигналы;
• · измерительный модуль, выполненный в стандарте ISA (внутренняя шина IBM/PC), преобразующий аналоговые сигналы в их цифровые эквиваленты;
• · программный комплекс, выполненный на IBM/PC, обеспечивающий управление всем процессом измерения, предварительной обработки, хранения, накопления и окончательной статистической обработки результатов.

Проведена статистическая обработка: применены методы факторного, канонического, дискриминантного анализа и многомерного шкалирования (1, 2, 3, 12, 13, 17). Создана база данных по  исследуемым признакам.

РЕЗУЛЬТАТЫ  ИССЛЕДОВАНИЯ

Разработан способ определения половой принадлежности по параметрам зубных дуг:

• - установлен факта существования неслучайных половых различий по размерам зубных дуг и определено их направление и величины;
• - проверено присутствие расового компонента в схеме половых различий, проявляющихся для разных выборок мужчин и женщин;
•  - определена возможность индивидуальной диагностики половой принадлежности при судебно-медицинская идентификации личности.

В большинстве выборок были доказаны неслучайные половые различия, проявляющиеся как на уровне многомерных проверок одновременно по комплексам признаков, так и на уровне большинства отдельных признаков. Нужно все же иметь в виду, что в некоторых группах наблюдается слабо выраженный половой диморфизм (талыши, азербайджанцы).

Общая схема полового диморфизма, описываемая усредненной для разных выборок схемой нагрузок на дискриминантную функцию, оказывается идентичной для признаков верхней и нижней зубной дуг.

Для мужчин наблюдаются большие размеры широт, хорд и сагиттальных диаметров, причем по последним различия оказываются наименьшими.

Угловые показатели в схеме полового диморфизма не участвуют, что позволяет сделать вывод о том, что половые различия проявляются главным образом в величине размеров зубных дуг и очень слабы в их форме.

Дискриминантный анализ позволяет правильно определить половую принадлежность по размерам верхней и нижней зубных дуг в среднем примерно в 76 - 81% случаев.

Классификационные таблицы, позволяющие сделать подобные суждения, продемонстрировали:

• для признаков верхней зубной дуги частота правильного определения по дискриминантной функции пола для мужчин колеблется от 69.8 до 91.3% со средней величиной 77.8%. Аналогично, правильное определение пола для женщин составляет от 70.7 до 95.6% со средней 80.0%;
• для признаков нижней зубной дуги частота правильного определения по дискриминантной функции пола для мужчин колеблется от 66.0 до 85.5% со средней 75.9%. Правильное определение пола для женщин по системе этих признаков составляет от 73.0 до 93.1% со средней 80.6%.

Таким образом, для верхней и нижней зубных дуг эти оценки оказываются практически идентичными. Как это известно из литературы (Герасимова, Васильев, 1998), дискриминантный анализ позволяет правильно определить половую принадлежность по общим размерам нижней челюсти примерно в 80 - 83% случаев.

 Полученные нами только для размеров зубных дуг результаты хорошо соответствуют этим оценкам.

Изучение межгрупповой вариации схемы полового диморфизма, выражаемой нагрузками на дискриминантную функцию, показало, что для отклонений от единой модели, которой следуют эти нагрузки, расовый характер не может быть установлен, так как на графиках многомерного шкалирования, монголоидные и европеоидные выборки располагаются в непосредственной близости.

Выявленный комплекс полодиагностических признаков  теоретически может включать все 40 исследованных линейных признаков (по 20 признаков на каждой челюсти), за исключением всех десяти угловых признаков на обеих челюстях.

Для целей диагностики пола разработаны диагностические модели, основанные на одномерном (ОДА) и многомерном дискриминантном анализе (МДА).

В целом точность диагностики пола по размерам зубных дуг несколько уступает методам традиционной краниометрической диагностики, разработанные  различными авторами. Преимуществом метода является то, что она может использоваться в случаях значительной фрагментации черепа.