Фенцик В.Л. Визначення видової належності, статі, краніотипу і зросту за морфологічними та остеометричними ознаками скроневих кісток (на скелетованих, фрагментованих і спалених черепах) : Фенцик В.Л. Определение видовой принадлежности, пола, краниотипу и роста по морфологическим и остеометричних признакам височных костей (на Скелетированный, фрагментированных и сожженных черепах)

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

В першому розділі наведено огляд вітчизняної та зарубіжної літератури стосовно питань визначення загальних ознак загиблої людини за нативними та спаленими кістками скелета. Визначено суть питань, актуальність та перспективи їх вирішення.

            Другий розділ містить відомості про матеріал і методи дослідження. Відповідно до поставленої мети, перед початком секційного дослідження, за допомогою стандартного металевого ростоміру, вимірювали довжину тіла 131 трупа (88 чоловіків і 43 жінок), які померли у віці від 20 до 85 років. Після відсепарування м’яких тканин голови, за допомогою великого штангенциркуля визначали поздовжній (Q1) і поперечний (Q2) діаметри черепа та розраховували поперечно-поздовжній індекс (Q3), який складав відсоткове співвідношення поперечного та поздовжнього діаметрів.

Скроневі кістки із трупів людей вилучали за відпрацьованою нами методикою (Фенцик В.Л., 2002); забір скроневих кісток свійських тварин (по 15 пар кісток корови, свині та вівці) проводили на м’ясокомбінаті м. Ужгорода.

На кожній скроневій кістці людини, після очищення їх від м’яких тканин, вивчали: масивність кістки; форму, рельєф поверхні, характер країв, наявність втиснень і борозен лускової частини; виразність, форму та рельєф поверхні виличного відростка, характер його країв, основи та кінця; топографічне розташування, масивність, форму кам’янистої частини, характер її поверхні, форму отворів, втиснень та підвищень; наявність хрящової тканини в певних ділянках кістки; розташування, виразність, характер поверхні та верхівки шилоподібного відростка, наявність піхви при його основі; масивність, топографічне розташування соскоподібного відростка, характер його поверхні, основи та верхівки, виразність горбистості та соскоподібної вирізки; характер сигмоподібної борозни; розташування, форму, масивність барабанної частини; виразність, топографічне розташування зовнішнього слухового отвору та ходу; виразність, форму нижньощелепної ямки, характер її поверхні, масивність суглобового та позасуглобового горбків.

На скроневих кістках корови, свині та вівці, крім зазначеного, оцінювали: наявність, ступінь розвитку, форму барабанного міхура, характер його поверхні; наявність, форму, виразність і характер кінця м’язового відростка.

Для визначення видової та статевої належності нативних скроневих кісток проаналізовано 10359 анатомо-морфологічних показників, з яких 2187 діагностичних показників –  для видової  диференціації та 1530 – для статевої.

За допомогою малого штангенциркуля на скроневих кістках людини вимірювали:

– ширину лускової частини – відстань між найбільш виступаючою точкою по клиноподібному краю луски та точкою, розташованою в місці сходження лускового та тім’яно-соскоподібного швів з зовнішньої поверхні (Х1);

– висоту лускової частини – відстань між найвище розташованою точкою по тім’яному краю луски та стандартною краніометричною точкою аурікуляре (Х2);

– ширину соскоподібного відростка – відстань між стандартною краніометричною точкою аурікуляре та найбільш відділеною дозаду точкою на потилично-соскоподібному шві (Х3);

– висоту соскоподібного відростка – відстань між найвище розташованою точкою на тім’яно-соскоподібному шві та стандартною краніометричною точкою мастоідеа (Х4);

– ширину нижньощелепної ямки – відстань між найбільш заглибленою точкою по передньому краю кореня виличного відростка та точкою, розташованою по задньому краю лускової частини нижньощелепної ямки в ділянці переднього краю барабанного кільця (Х5);

– довжину нижньощелепної ямки – відстань між найбільш виступаючою точкою по зовнішньому краю суглобової поверхні ямки та точкою, розташованою найнижче на кам’янисто-лусковій щілині (Х6);

– довжину кам’янистої частини – відстань між точкою, розташованою в місці сходження лускового та тім’яно-соскоподібного швів з внутрішньої поверхні та точкою, розташованою в ділянці верхівки кам’янистої частини (Х7);

– ширину основи кам’янистої частини – відстань між найбільш віддаленою дозаду точкою по задньому краю кам’янистої частини та точкою, розташованою в місці сходження лускового та тім’яно-соскоподібного швів з внутрішньої поверхні (Х8);

– висоту кам’янистої частини (ВК) – відстань між найбільш виступаючою точкою по задньому краю кам’янистої частини та точкою, розташованою в ділянці верхівки кам’янистої частини (Х9).

Розраховували:

– об’єм кам’янистої частини (Х10) за формулою Х10 = 0,144×(Х9)×(Х8)² та індекси лускової частини (Х11) – за відсотковим відношенням її висоти до ширини, соскоподібного відростка (ХІ2) – за відсотковим відношенням його ширини до висоти, нижньощелепної ямки (Х13) – за відсотковим відношенням її ширини до довжини, кам’янистої частини (Х14) – за відсотковим відношенням її ширини до довжини.

За допомогою глибіноміра малого штангенциркуля вимірювали глибину нижньощелепної ямки, а з використанням спеціально сконструйованого приладу (Київ,2002) та розрахованої нами формули                     R = (400 + h²)/2h – горизонтальний та вертикальний радіуси кривизни, які в подальшому не враховували в зв’язку зі значним відсотком похибок при оцінці результатів.

На скроневих кістках корови, свині та вівці вимірювали:

– ширину лускової частини (Х1) – відстань між найбільш виступаючою точкою по клиноподібному краю лускової частини та найбільш віддаленою точкою на скронево-тім’яному шві;

– висоту лускової частини (Х2) – відстань між найвище розташованою точкою по тім’яному краю лускової частини та найвище розташованою точкою по верхньому краю кореня виличного відростка;

– ширину нижньощелепної ямки (Х5) – відстань між найбільш виступаючою точкою по передньому краю основи виличного відростка та точкою, розташованою по задньому краю нижньощелепної ямки;

– довжину нижньощелепної (Х6) – відстань між найбільш виступаючою точкою по зовнішньому краю суглобової поверхні ямки та найбільш заглибленою точкою на лусковій частині ямки.

Індекси лускової частини (Х11) та нижньощелепної ямки (Х13) скроневих кісток тварин розраховували за відсотковим відношенням відповідних метричних параметрів.

Для визначення видової, статевої належності, відтворення краніотипу та зросту людини за нативними скроневими кістками проаналізовано 2682 остеометричних параметрів, з яких 1458 діагностичних показників – для видової диференціації, 1377 – статевої, 459 – краніотипу та 1224 – зросту людини.

Після проведеного анатомо-морфологічного та остеометричного досліджень скроневі кістки людини, корови, свині та вівці послідовно спалювали в муфельній пічці МП-2У: до чорного ступеня розжарювання – упродовж 1 години при 350°С, до сірого ступеня – упродовж 30 хвилин при 450°С, до білого ступеня – упродовж 20 хвилин при 900°С.

Після досягнення скроневих кісток кожного з цих ступенів розжарювання проводили повторне анатомо-морфологічне дослідження кісткових об’єктів: оцінювали зміну рельєфу та кольору поверхні; характер країв і зубців; величину отворів; появу і локалізацію дефектів, глибину і їх кількість; появу поверхневих та глибоких тріщин, їх характер, розташування; деформацію та фрагментацію кістки та її структурних частин.

Остеометричне дослідження спалених до різного ступеня розжарювання скроневих кісток людини і тварин проводили за допомогою того ж обладнання і методик, що і нативних кісток.

На спалених до чорного та сірого ступенів розжарювання скроневих кістках людини вимірювали: ширину (Х1) та висоту (Х2) лускової частини; ширину (Х3) та висоту (Х4) соскоподібного відростка; ширину (Х5) та довжину (Х6) нижньощелепної ямки; довжину (Х7), ширину (Х8) та висоту (Х9) кам’янистої частини і вираховували об’єм кам’янистої частини (Х10), індекс лускової частини (Х11), індекс соскоподібного відростка (Х12), індекс нижньощелепної ямки (Х13) та індекс кам’янистої частини (Х14); при білому розжарюванні – ширину (Х3) та висоту (Х4) соскоподібного відростка; довжину (Х7), ширину (Х8) та висоту кам’янистої частини (Х9) і вираховували об’єм кам’янистої частини (Х10), індекс соскоподібного відростка (Х12) та індекс кам’янистої частини (Х14).

На спалених до чорного та сірого ступенів розжарювання скроневих кісток корови, свині та вівці вимірювали ширину (Х1) та висоту (Х2) лускової частини, ширину (Х5) та довжину (Х6) нижньощелепної ямки і вираховували індекс лускової частини (Х11) та індекс нижньощелепної ямки (Х13). На спалених до білого ступеня розжарювання скроневих кістках корови та свині вимірювали зазначені вище метричні параметри, а на скроневих кістках вівці – ширину (Х5) та довжину (Х6) нижньощелепної ямки і вираховували індекс нижньощелепної ямки (Х13).

Отримані цифрові характеристики остеометричних параметрів нативних і спалених до чорного, сірого та білого ступенів розжарювання скроневих кісток людини і тварин обробляли методом варіаційно-статистичного аналізу з використанням програми MICROSOFT EXEL.

Взаємозв’язок між метричними параметрами скроневих кісток та краніометричними параметрами і зростом встановлено, без врахування і з врахуванням статі, за допомогою кореляційно-регресійного аналізу з використанням програми SPSS 10.0 for Windows для лівих і правих нативних та спалених скроневих кісток.

            Третій розділ присвячено діагностиці видової належності нативних та спалених скроневих кісток.

В результаті анатомо-морфологічного дослідження нативних скроневих кісток встановлено, що специфічно-людськими ознаками є: чітко виражена у вигляді трибічної піраміди кам’яниста частина кістки, добре розвинутий соскоподібний та шилоподібний відростки; виключно тваринними –несформована кам’яниста частина, слабо виражений соскоподібний відросток, наявні барабанний міхур та м’язовий відросток, масивний виличний відросток і довгий слуховий хід. Крім зазначеного, лускова частина скроневої кістки людини має вигляд напівкруглої, у корови та вівці – чотирикутної, у свині – трикутної пластинки.

Спалені до чорного ступеня розжарювання скроневі кістки людини і тварин зберігають свою форму, їх поверхня стає шорсткою. На лусковій частині (під прямим до клиноподібного та тім’яного країв), а також на передній поверхні кам’янистої частини та в ділянці виличного відростка з’являються поверхневі, різного напрямку тріщини.

При спалюванні до сірого ступеня розжарювання скроневих кісток людини, зазначені тріщини лускової частини подовжуються; в ділянці соскоподібного відростка з’являються різного напрямку чисельні поверхневі тріщини; на передній поверхні кам’янистої частини (в ділянці покрівлі барабанної порожнини) чи її верхнього краю виникають дефекти кортикального шару. На скроневих кістках тварин, на їх лусковій частині (переважно по тім’яному та клиноподібному краях) і виличному відростку містяться глибокі тріщини різного напрямку, на суглобовій поверхні нижньощелепної ямки та барабанному міхурі – поверхневі тріщини.

Встановлено, що всі досліджені скроневі кістки людини, спалені до білого ступеня розжарювання – крихкі, білого кольору. Лускова частина та нижньощелепна ямка деформовані, скронева поверхня містить поодинокі дефекти кортикального шару і чисельні поверхневі та глибокі, значних розмірів,  тріщини, які, розгалужуючись та з’єднуючись між собою, формують різної форми та розмірів уламки. При цьому виличний відросток містить поверхневі дрібні тріщини, кам’яниста частина в ділянці покрівлі барабанної порожнини – значні дефекти кортикального шару, соскоподібний відросток – чисельні поверхневі та різного напрямку глибокі тріщини. Скроневі кістки корови, свині та вівці, спалені до білого ступеня розжарювання набувають білого кольору і також стають крихкими. Скронева поверхня лускової частини містить тріщини, які розміщені перпендикулярно до тім’яного краю та виличного відростка. Лускова частина скроневих кісток вівці, виличний відросток та суглобовий горбок свині та вівці –фрагментовані. Суглобова поверхня нижньощелепної ямки та поверхня барабанного міхура містять поверхневі тріщини. Кам’яниста кістка скроневих кісток тварин відділена від лускової частини по лінії з’єднання. Вздовж країв скалистої частини розташовані поздовжні тріщини та дефекти кортикального шару.

Зазначені зміни морфологічної структури скроневих кісток людини та свійських тварин під дією високої температури не перешкоджають встановленню їх видової належності.

Варіаційно-статистичний аналіз показав, що нативні і спалені до чорного та сірого ступенів розжарювання скроневі кістки людини статистично достовірно (Р<0,001) відрізняються від скроневих кісток корови, свині та вівці за значеннями 6 метричних параметрів: ширини (Х1) та висоти (Х2) лускової частини, ширини (Х5) та довжини (Х6) нижньощелепної ямки, індексу лускової частини (Х11) та індексу нижньощелепної ямки (Х13). 

            Четвертий розділ присвячено диференціації статевої належності нативних і спалених до чорного , сірого та білого ступенів розжарювання скроневих кісток людини.

При анатомо-морфологічному дослідженні встановлено, що нативні скроневі кістки чоловіків – масивніші; лускова частина – більш виражена. Соскоподібний відросток – масивніший, його основа – широка, а верхівка, в переважній більшості, загострена. Горбистість відростка, суглобовий горбок та кам’яниста частина добре виражені; соскоподібна вирізка та нижньощелепна ямка – глибша і ширша. Виличний відросток у чоловіків масивніший, його основа ширша, ніж у жінок.

Скроневі кістки, спалені до чорного, сірого та білого ступенів розжарювання, зазнають певних змін, однак зберігають диференційні критерії статевого диморфізму. Кістки жінок залишаються грацільними; лускова і кам’яниста частини, нижньощелепна ямка та суглобовий горбок менш виражені. Соскоподібний відросток – слабко виражений, його основа – вузька, верхівка – притуплена; збережені при кремації його горбистість та соскоподібна вирізка – менш виражені; основа виличного відростка – вужча.

В результаті проведеного остеометричного дослідження встановлено, що ліві скроневі кістки чоловіків (нативні і спалені до чорного ступеня розжарювання) статистично достовірно (Р<0,001) відрізняються від скроневих кісток жінок за значеннями 9 метричних параметрів; спалені до сірого ступеня розжарювання – 8, до білого – 4 метричних параметрів; праві нативні скроневі кістки – за значеннями 5, спалені до чорного ступеня розжарювання – 4, до сірого – 6, до білого – 3 метричних параметрів.

Статистично достовірні відмінності виявлено між лівими нативними скроневими кістками чоловіків та жінок в значеннях ширини та висоти лускової частини, висоти соскоподібного відростка, ширини та довжини нижньощелепної ямки, довжини, ширини, висоти і об’єму кам’янистої частини (Р<0,001).

Між правими нативними скроневими кістками чоловіків і жінок статистично достовірні відмінності існують в значеннях ширини, висоти лускової частини, висоти соскоподібного відростка і довжини нижньощелепної ямки, висоти та об’єму кам’янистої частини (Р<0,001), в значеннях ширини соскоподібного відростка і нижньощелепної ямки та висоти кам’янистої частини (Р<0,01).

Між спаленими до чорного ступеня розжарювання лівими скроневими кістками чоловіків і жінок статистично достовірні відмінності виявлено в значеннях ширини і висоти лускової частини, висоти соскоподібного відростка, ширини та довжини нижньощелепної ямки, довжини, ширини, висоти, об’єму кам’янистої частини (Р<0,001). Між правими скроневими кістками чоловіків і жінок статистично достовірні відмінності існують в значеннях Х2, Х4, Х6, Х10 (Р<0,001) та Х1, Х3, Х8, Х9 (Р<0,01).

Між спаленими до сірого ступеня розжарювання лівими скроневими кістками чоловіків та жінок статистично достовірні відмінності  виявлено в значеннях Х1, Х2, Х5, Х6, Х7, Х8, Х9, Х10 (Р<0,001) та в значеннях висоти соскоподібного відростка (Р<0,01). Між правими скроневими кістками чоловіків і жінок статистично достовірні відмінності виявлено в значеннях Х2, Х4, Х6, Х8, Х9, Х10 (Р<0,001) та Х3, Х5 (Р<0,01).

Між спаленими до білого ступеня розжарювання лівими скроневими кістками чоловіків та жінок достовірні відмінності існують в значеннях Х7, Х8, Х9, Х10 (Р<0,001) та в значеннях висоти соскоподібного відростка (Р<0,01). Статистично достовірні відмінності між правими скроневими кістками чоловіків та жінок виявлено в значеннях висоти соскоподібного відростка, висоти та об’єму кам’янистої частини (Р<0,001) та в значеннях ширини соскоподібного відростка і висоти кам’янистої частини (Р<0,01).

       Діагностичними критеріями статевої належності нативних та спалених до чорного і сірого ступенів розжарювання скроневих кісток людини визначено переважну більшість запропонованих нами розмірів (Х1-Х10), для білого розжарювання – шести розмірів – ширини та довжини соскоподібного відростка, довжини, ширини, висоти та об’єму кам’янистої частини.

Проведений кореляційний аналіз виявив сильний зв’язок (r > 0,7) між метричними параметрами чоловічих (3,7%) та жіночих (3,2%) кісток і помірний зв’язок (0,3< r < 0,7) –  відповідно у 17,8% та 21,6%.

П’ятий розділ присвячено диференціації краніотипу та відтворенню зросту загиблої людини за метричними параметрами нативних і спалених скроневих кісток.

З метою діагностики краніотипу людини проведено одномірний та багатомірний статистичний аналіз поперечно-поздовжнього індексу черепа та метричних параметрів нативних та спалених скроневих кісток.

В результаті проведеного варіаційно-статистичного аналізу встановлено достовірні відмінності для нативних скроневих кісток у значеннях ширини лускової частини між мезокранією та доліхокранією і в значеннях ширини нижньощелепної ямки між доліхокранією та мезо-брахікранією (Р<0,05).

При аналізі остеометричних характеристик скроневих кісток, спалених до чорного ступеня розжарювання, статистично достовірні відмінності виявлено в значеннях висоти лускової частини між мезокранією та доліхокранією, в значеннях ширини нижньощелепної ямки між доліхокранією та мезо-брахікранією (Р<0,01) та в значеннях ширини соскоподібного відростка між мезокранією та доліхокранією (Р<0,05).

Для скроневих кісток, спалених до сірого ступеня розжарювання, статистично достовірні відмінності визначено у значеннях ширини нижньощелепної ямки між доліхокранією та мезо-брахікранією (Р<0,01) та в значеннях висоти лускової частини між мезокранією та доліхокранією (Р<0,05).

Для скроневих кісток, спалених до білого ступеня розжарювання статистично достовірні  відмінності виявлено в значеннях ширини соскоподібного відростка між доліхокранією та мезо-брахікранією, в значеннях висоти кам’янистої частини між доліхокранією та брахікранією (Р<0,01), висоти соскоподібного відростка, довжини, висоти та індексу кам’янистої частини між доліхокранією та мезокранією (Р<0,05).

В результаті проведеного кореляційного аналізу встановлено, що факторним критерієм                    (0,3<r<0,7) доліхокранії для нативних і спалених до чорного, сірого та білого ступенів розжарювання скроневих кісток виявлено значення ширини соскоподібного відростка, мезокранії – ширини нижньощелепної ямки для спалених до чорного та сірого ступенів розжарювання, брахікранії – ширини лускової частини  для нативних та спалених до чорного та сірого ступенів розжарювання скроневих кісток.

З метою визначення можливості відтворення зросту людини за метричними параметрами скроневих кісток нами вперше проведено кореляційно-регресійний аналіз, на основі якого розраховано рівняння лінійної регресії для лівих і правих нативних і спалених до різного ступеня розжарювання скроневих кісток в чоловічій та жіночій вибірках.

При відтворенні зросту особи чоловічої статі для нативних (табл. 1) скроневих кісток адекватно кластерними виявились значення висоти лускової частини (Х2), ширини соскоподібного відростка (Х3), довжини (Х7), ширини (Х8) та об’єму (Х10) кам’янистої частини; для правих кісток – значення висоти лускової частини (Х2). В жіночій вибірці, для лівих скроневих кісток – значення довжини нижньощелепної ямки (Х6) та індексу лускової частини (Х11), для правих – значення ширини (Х1) та індексу (Х11) лускової частини, об’єму кам’янистої частини (Х10).