![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Изменчивости формы носовой полости современного человека и его предков посвящено немало работ, которые в основном связаны с изучением краниологического материала. Однако, вариации верхних воздухоносных путей при жизни и связь их с костной основой изучены значительно хуже. Есть основания полагать, что благодаря способности слизистой носовой полости быстро менять объем, размеры верхних воздухоносных путей живого человека могут далеко не полностью определяться размерами носовой полости черепа. Также при изучении костного материала сложно судить о взаимосвязи формы носовой полости и особенностей телосложения человека: такая связь предполагается, и была в ряде работ показана, исходя из функциональной интеграции разных частей дыхательной системы. Целью данного исследования является анализ изменчивости размеров и формы носовой полости, верхних воздухоносных путей, околоносовых пазух, а также толщины слоя мышц шеи (как показателя общего развития мускулатуры), их взаимосвязи, а также влияющих на эту изменчивость факторов, на представительной выборке компьютерных томограмм жителей Франции и России.
Numerous studies on dry skull materials as well as on living subjects from different human populations living at different latitudes have shown that the nose and nasal cavity (NC) morphologies vary according to temperature and humidity. Consequently, the facial morphology of several hominin species has been hypothesized to be associated with climate. However the size and shape of the functional negative space formed by the NC mucosa, that is the nasal airways (NA), remains poorly studied. This PRC joint call for proposals from the CNRS and RFBR represents a great opportunity to straighten and develop the existing collaboration between the two PIs. The objective is to determine whether NA, NC, and paranasal sinuses variation in size and shape can be, at least partially, explained by factors such as ecogeographic factors and/or body size and composition, on top of variables such as age and sex. The results will help to shed a new light on the evolution and adaptation of the genus Homo, particularly for its most recent representatives; the anatomically modern Homo and Neanderthals.
Первым результатом проекта должна стать разработка и проверка подробного и хорошо воспроизводимого протокола для определения объемов носовой полости и околоносовых пазух, измерения их линейных размеров и толщины мышечного слоя на клинических томографических снимках. Можно надеяться, что публикация этого протокола стимулирует унифицированный сбор данных в разных странах мира, что существенно расширит представления об изменчивости перечисленных выше структур. Далее, на представительной выборке компьютерных томограмм жителей Франции и России будет проанализирована изменчивость и взаимосвязь размеров и формы костной и мягкотканой носовой полости, околоносовых пазух, а также влияние на эту изменчивость ряда факторов: пола, происхождения, климата, развития мышечной ткани, общей морфологии лицевого черепа. Полученные данные будут важны для изучения некоторых аспектов эволюции человека. Морфология носовой полости некоторых гоминид, в первую очередь неандертальцев, довольно часто интерпретируется с адаптивной точки зрения, однако для таких выводов необходимо ясное представление о ее изменчивости у современного населения. Внутренняя часть носовой полости, особенно у живых индивидов, изучена пока недостаточно, и это делает зыбкими некоторые выводы о ее адаптивном значении у предков человека. Микроэволюция в рамках современного вида человека привела к большому разнообразию морфологии лицевого скелета, которая также часто, и не без оснований, рассматривается как результат адаптации к климату. Однако сказанное выше справедливо и в данном случае: базу данных об изменчивости внутренней носовой полости необходимо расширять. Полученные в ходе проекта результаты могут получить применение в медицине. Медицинские работы, посвященные размерам и форме носовой полости и параназальных синусов весьма многочисленны, но зачастую грешат ограниченностью выборки и набора признаков. В частности, большое практическое значение может иметь вычисление соотношений между общим объемом носовой полости, определение которого неизбежно занимает много времени и сложно технически, и ее линейными размерами, которые можно получить в течение нескольких минут.
А. Евтеевым была собрана коллекция томограмм головы более чем сотни взрослых людей обоего пола России и на использование данной коллекции в научных целях было оформлено этическое заключение (Локальный независимый этический комитет НЦЗД, протокол заседания от 7 июля 2015 г.). Эту коллекцию планируется пополнять, однако и нынешняя ее численность достаточна для успешного выполнения проекта. Поскольку сотрудничество Я. Узе и А. Евтеева началось около 2-х лет назад, ими были проведены некоторые пилотные исследования (см. также следующий пункт заявки). Был, в частности, разработан предварительный протокол для последующих работ, и проведено тестирование межисследовательской ошибки. Последнее показало, что эта ошибка находится в пределах допустимого уровня для измерений объемов НП и синусов, тогда как для линейных измерений она крайне мала.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 февраля 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Влияние климата и телосложения на размеры и форму носовой полости живых людей |
Результаты этапа: Изучение взаимосвязей между формой костной носовой полости (НП), мягкотканых воздухоносных путей (ВП) и придаточных пазух носа (ППН), а также влияния телосложения и развития мускулатуры на перечисленные структуры, трудно представить себе без использования обширной и хорошо документированной коллекции томограмм живых людей. Успех подобного исследование, однако, полностью зависит от разработки, тестирования и последующего применения надежного и хорошо воспроизводимого протокола обработки томографических снимков. В 2018 г. участники гранта дорабатывали и тестировали протокол, включающий в себя определение объемов, поверхностей и размеров ППН, НП и ВП, и, кроме того, измерения толщины шейной и жевательной мускулатуры, которая, как правило, попадает в поле снимка. | ||
2 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Влияние климата и телосложения на размеры и форму носовой полости живых людей |
Результаты этапа: Пилотное исследование, проведенное на томограммах 14 взрослых мужчинах московской выборки, показало, что толщина мускулатуры на уровне первого шейного позвонка связана невысокой положительной корреляцией с объемами и размерами НП и ВП, и сильной отрицательной связью – с длиной НП. Также этот показатель оказался сильно и положительно скоррелирован с объемом лобных синусов. Объемы нижних 2/3 НП и ВП (т.е. исключая решетчатый лабиринт), в подтверждение результатов, ранее полученных Я. Узе (Heuzé, 2018), оказались слабо связаны между собой. Эти объемы зависят, в первую очередь, от высоты, в меньшей степени – ширины, и почти совсем не зависят от длины носовой полости. Объемы синусов основной и верхнечелюстной костей варьируют в значительной мере независимо от других признаков, тогда как синус лобной кости демонстрирует связи средней силы с объемом и высотой НП, а также толщиной шейной мускулатуры. Очевидно, это отражает известную взаимосвязь данного синуса с размерами и массивностью черепа в целом. Дополнения выборки 5-ю индивидами из Бордо, обоих полов, привело к существенному изменению корреляционной матрицы изучаемых признаков, что свидетельствует о существовании значительной межполовой и межгрупповой изменчивости этих признаков, которую предстоит изучить в рамках проекта. В 2018 г. выборка пополнилась более чем 30 индивидами из Бордо и Москвы. | ||
3 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Влияние климата и телосложения на размеры и форму носовой полости живых людей |
Результаты этапа: Были проведены пилотные исследования по моделированию воздушных потоков в носовой полости в зависимости от ее размеров и формы. Выполненные ранее исследования позволили установить, какие особенности полости являются типичными для разных популяций, половых и, отчасти, возрастных когорт, а какие – приближаются к границам размаха вариации. Используя эти знания для отбора и подготовки моделей воздушных потоков, можно выявить «общее и частное» в морфофункциональных взаимосвязях, отделить межпопуляционные отличия от индивидуальных вариаций. Последнее является необходимым условием - как для сопоставления современных групп, так и для теоретических изысканий посвященных дыхательной функции древних гоминид. Как показывает мировая практика, эти результаты могут иметь практическое применение и в медицине. Был проведен подробный анализ полученных ранее измерений носовой полости и верхнечелюстных синусов и сопоставление трех выборок (французской, российской и камбоджийской). |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".