Тема 4: Антропометрия

Необходимость проведения точных измерений в дополнение к словесному описанию форм и размеров тела была осознана уже в начале девятнадцатого столетия, когда «физическая» антропология выделилась в самостоятельную науку. В недавнее время главным ее стержнем стала антропометрия. Пропорции человеческого тела издавна привлекали внимание художников, но их задачей было не систематическое описание реально существующих вариантов, а определение идеальных пропорций. Не удивительно, что антропологи, которых особенно интересуют проблемы эволюционного развития, придают большое значение измерениям скелета, так как именно по фрагментам костей мы можем судить о размерах и форме тела представителей древнейших популяций. Эта особенность нашла свое отражение в тех стандартных измерениях, которые производятся для сравнения живых людей; большинство этих измерений определяют размеры скелета. Однако измерения мягких тканей, по которым можно оценить количество жира и мышц не менее важны, чем измерения скелета. Кроме того, в прикладной антропометрии, имеющей отношение к вопросам изготовления одежды, мебели, транспортных средств, могут потребоваться дополнительные нестандартные данные.

Формы тела человека и его скелета весьма сложны. При большой затрате сил и времени некоторые их детали могут быть выражены метрически, однако для многих целей можно ограничиться небольшим числом измерений, выбранных так, чтобы характеризовать основные особенности формы тела.

В принципе нет ничего проще, чем произвести линейные или круговые измерения при помощи линейки, калипера или сантиметровой ленты, но для получения достоверных результатов необходимо детально разработать методику измерений. При измерении расстояния между крайними точками тела или той или иной костью следует точно определить положение этих точек с учетом позы обследуемого в момент измерения, так как многие размеры зависят от позы. Точность измерительных инструментов должна периодически проверяться. Несмотря на многочисленные попытки установить международные стандарты по технике антропометрии, зачастую невозможно сопоставить данные разных исследователей вследствие отсутствия информации об используемых ими методах.

Статистические методы столь же важны для антропометрических исследований, как и «внешняя» анатомия или остеология, поскольку без них трудоемкий сбор результатов даст очень мало полезной информации. Человеческие популяции слишком изменчивы; поэтому для описания наших данных в компактной форме мы нуждаемся в статистических методах, и, поскольку обычно приходится полагаться на ограниченные выборки, характеризуя целую группу, эти методы позволяют нам учитывать элемент случайности при формировании выборки. Здесь мы лишь укажем некоторые наиболее важные концепции л методы, отослав читателя к соответствующим работам.

Длина тела.

Мы начинаем с измерения роста, поскольку этот параметр определяется наиболее часто и позволяет проиллюстрировать различные приемы исследования метрических признаков. Отчеты о призванных на военную службу содержат многочисленные данные о росте молодых мужчин в разных странах и его изменении в течение значительного периода времени.

Метод измерения. Обычный прибор для измерения роста - вертикальная шкала с перемещающейся по пей поперечной рейкой, которая может быть наложена на голову. Измеряемый снимает обувь и, выпрямившись, становится под рейку спиной к шкале, так чтобы пятки были сдвинуты вместе, а зрительная ось была горизонтальна. Чтобы сгладить влияние сутулости па результат измерения, исследователю следует голову измеряемого взять позади ушей и приложить к ней давление, направленное вверх.

Измерить рост очень просто, однако анатомически это сложный признак, включающий размеры ног, таза, позвоночника и черепа; вклад каждого из них неодинаков у разных индивидуумов, а в среднем — и в разных популяциях. Рост человека дает нам некоторое общее представление о величине его тела, однако в последнем случае вес тела был бы лучшим показателем, поскольку он зависит и от поперечных размеров. Ясно, что одни люди высоки и худы, тогда как другие — высоки и толсты. Связь между ростом и весом или между ростом и одним из поперечных размеров может служить для оценки изменчивости телосложения.

Тот эмпирически установленный факт, что вес тела, превышающий средний для популяции вес тела при данном росте, коррелирует с меньшей продолжительностью предстоящей жизни, выдвинул эту зависимость в число важных факторов при страховании жизни.

Связь между ростом и другими антропометрическими показателями можно представить в виде таблицы корреляции.

Произведя различные измерения у большой группы людей, мы можем подвергнуть результаты статистическому анализу, чтобы установить, связана ли большая величина одного из показателей, скажем высокий рост, с большой или малой величиной какого-либо другого показателя; в первом случае говорят о положительной корреляции, во втором - об отрицательной. Удобной мерой такой взаимосвязи может служить коэффициент корреляции , который принимает значения от +1,0 до -1,0. Не удивительно, что длина ног и туловища характеризуется высокой корреляцией с ростом, тогда как корреляция роста и поперечных размеров тела значительно ниже. Вес тела, как и следовало ожидать, характеризуется высокой положительной корреляцией со всеми другими размерами.

В некоторых случаях, например при измерении веса, распределение бывает асимметричным. В других случаях вершина кривой может быть уплощепной или кривая имеет слишком длинные «хвосты». При асимметричном распределении кривую можно приблизить к гауссовой, откладывая на оси абсцисс логарифмы измеренных величин. Надобность в таком выражении возникает, например, при измерении толщины кожной складки (при помощи специального инструмента — калипера).

Для многих целей наиболее удобной характеристикой может служить среднее арифметическое значение. В случае гауссовой кривой эта величина совпадает с модой, а также с медианой. Часто возникает необходимость охарактеризовать изменчивость признака в какой-либо группе. На первый взгляд кажется, что для этого можно воспользоваться разностью между самым большим и самым малым значениями. Но при такой оценке используются только два крайних значения, которые могут очень сильно и притом случайно варьировать.

Наиболее употребительный статистический критерий - это среднеквадратичное, или стандартное, отклонение. На гауссовой кривой вертикальные прямые, проведенные на расстоянии среднеквадратичного отклонения по обе стороны от среднего, делят площадь под кривой таким образом, что около 2/3 (68%) располагаются между этими прямыми. Это означает, что вероятность каждого варианта оказаться за пределами этого интервала равна примерно 1/3 (или1/6) для каждого конца распределения. И далее, вероятность того, что данный вариант будет отстоять от среднего больше чем на два среднеквадратичных отклонения, равна приблизительно 5%.

Мы предпринимаем измерения с целью охарактеризовать всю популяцию в целом, однако по вполне понятным причинам обычно можем исследовать только небольшую выборку; следовательно, информация о распространении признака во всей популяции будет ограниченной. Если выборка мала (скажем, меньше 100), то гистограмма примет, вероятно, неправильную форму, и мы не сможем сказать, является ли распределение гауссовым. Вообще чем меньше выборка, тем больше вероятность того, что среднее значение и среднеквадратичное отклонение, вычисленные для этой выборки, будут отличаться от соответствующих величин, характеризующих всю популяцию. Мы можем, однако, количественно оценить степень этого отличия, вычислив так называемую среднеквадратичную ошибку среднего.