Способ определения фенотипического пола на основе морфофункциональных показателей
METHOD FOR DETERMINATION OF PHENOTYPIC SEX BASING ON MORPHOFUNCTIONAL INDICES

Изобретение относится к области антропологии, гендерной психологии, спортивной и культурной антропологии, педагогической психологии спорта и психологии индивидуальных различий.
Обосновывая введение нового понятия «фенотипический пол», ученые (см. обзоры Ильин Е.П. Пол и гендер // ПИТЕР, 2010, Серия «мастера психологии», 686 с.) отмечают, что оно отражает сплав генетического (биологического) пола и гендерного (психологического) пола. С 1975 года в США начал издаваться междисциплинарный журнал «Sex Roles» (Половые роли). В психологии появилось эволюционистское направление изучения половых различий, многие из них рассматриваются как функционально заданные природой. В связи со сказанным, во всем мире активно изучаются различия между мужчинами и женщинами в способностях, поведении, профессиональной деятельности и семейной жизни как комплексную психофизиологическую проблему, включающую в себя биологические, психологические и социальные аспекты. Используют понятие «Пол и гендер» и более широкое понятие «Половой диморфизм».
При изучении полового диморфизма простое сравнение мужских и женских групп с учетом только биологического пола является недостаточным и во многих случаях может быть малоинформативным. Поэтому поиск сходства и различий будет намного информативнее не между биологическими полами, а между фенотипическими полами, с учетом выраженности маскулинности, феминности и андрогинности (Ильин Е.П., 2010, Мартиросов Э.Г., 1998). Кроме того, фенотипический пол находит отражение и в проявлении поведения индивидов, их личностных особенностях и во многом в их профессиональной и спортивной ориентации. Поэтому надежная диагностика фенотипического пола человека крайне актуальна для объяснения поведения индивидов, влечений, решения вопросов индивидуализации обучения, воспитания, спортивного отбора, выбора адекватного вида спорта, профессиональной деятельности и др.
Наряду с прямыми гормональными методами, которые требуют специальных лабораторных условий и больших финансовых затрат, в морфологии человека и психологии применяются различные косвенные методы для определения фенотипических особенностей индивидов (Метод Менинга, расчеты коэффициента полового диморфизма (КПД), Bailey S.M., с целью сравнения представителей противоположного пола; Определение психологического пола на основании расчета по методу Сандры Бем):
1. Способ определения (выраженности феминности и маскулинности с помощью пальцевого индекса Мэнинга (ИМ).
nd
th
Методика Дж.Менинга: 1. Manning J.Т., Scutt D., Wiulson J., Lewis-Jones D.I. The Ratio of 2 to 4 Digit Langth: a predictor of Sperm Nambers and Lewels of Testosterone, LN and Estrogen // Human Rtproduction. 1998. N 13. P. 3000-3004 (прототип). 2. Manning J.T. Digit ratio: A pointer to fertility, behavior and health.N.J. Rutgers University Press, 2002. 312 p.
Метод Дж. Мэнинга «пальцевый индекс Мэнинга (ИМ)» заключался в том, что определяется частное от деления длины среднего и безымянного пальцев на обеих руках; измерение длины пальцев выполняется от внутреннего края базального гребня в основании пальцев до кончика пальца. Каждый палец измеряется дважды, после чего определяется среднее значение для каждого пальца.
Индекс Мэнинга рассчитывается как частное от деления средней длины второго пальца на среднюю длину четвертого пальца. Измерение рекомендуется производить стандартным циркулем калипером (фирмы «Rosscraft innovatijn Inc.» США) с точностью до 0,1 мм. Автор обозначает этот индекс как: D2:D4, и указывает, что превышение среднего значения второго пальца (указательного) над четвертым (безымянным), свидетельствует о феминности, превышение безымянного пальца над указательным - о маскулинности (Manning J.Т., Scutt D., Wiulson J., Lewis-Jones D.I. 1998 - «отношение длины 2-го и 4-го пальцев, предиктор спермиев, концентрации тестостерона, лютеинизирующего гормона и эстрогена»).
Автор высказывает предположение о наличии связи уровня пренатального тестостерона с пальцевым индексом и что пренатальный тестостерон программирует развитие структурных и функциональных признаков взрослого организма (маскулинный или феминный варианты) и его поведение.
Недостатки:
Данную позицию подвергли критике Российский анатом, профессор Хайрулин P.M. и др. (Линейные зависимости значений пальцевого (2B:4D) индекса у лиц мужского пола // Вестник Московского университета: Серия XXIII, Антропология, №2/2011, с. 16-24). Мы полностью разделяем его, во многом, обоснованную точку зрения. В имеющихся многочисленных публикациях на основании результатов экспериментальных исследований, как у нас в стране, так и за рубежом, были высказаны противоречивые мнения нейрофизиологами, антропологами, психологами и др. (Бутовская М.Л. и др. Морфофункциональные и личностные характеристики мужчин спортсменов как модель адаптивных комплексов в палеореконструкциях //Вестник Московского университета: Серия XXIII, Антропология, №2/2011, с.4-15).
Некоторые исследователи подтверждали связь индекса с концентрацией тестостерона даже в слюне испытуемых (Beaton et al. Digit ratio (2D:4D) salivary testosterone and yandedntss // Laterality. 2010.N 20.P.1-20) и рядом других физических и гендерных, и психологических особенностей человека (Mclntyre М.Н. The use of digit ratios as markers for perinatal androgen action // Reprod.Diol. Tndjcrinol. 2006. 4.Pabl.10.), другие не находили таких связей и отрицали их.
Обсуждая вопрос о связи уровня пренатального тестостерона с пальцевым индексом и то, что пренатальный тестостерон программирует развитие структурных и функциональных признаков взрослого организма и его поведение, мы должны заметить, что это ни чем экспериментально не доказанный, не обоснованный постулат. Больше того, в исследованиях, выполненных под руководством профессора Никитюка Б.А. его ученицей Бевзюк (Бевзюк В.В. «Некоторые возрастные особенности трубчатых костей кисти человека по рентгенанатомическим данным». Автореф. дисс. канд. мед. наук., Душанбе, 1970), было доказано, что инвариантный рост костей кисти, особенно средней и дистальной фаланг, продолжается у мужчин до 70-79 лет, и он подчиняется возрастной и половой специфике. В молодом и зрелом возрасте рост костных лучей пальцев кисти происходит за счет роста пястных костей и проксимальных фаланг. То есть рост трубчатых костей кисти и даже в разных ее лучах процесс неравномерный в течение всего онтогенеза, в связи с этим может вызывать существенные колебания значений различных морфометрических индексов, в том числе и ИМ. Поэтому возможность и научная правомерность достоверных суждений об уровне пренатального тестостерона и степени его маскулинизирующего воздействия на мозг плода по соотношению дефинитивной длины структур органа, имеющего собственные закономерности количественной возрастной динамики, на протяжении всего онтогенеза, в этом смысле маловероятны.
Кроме того, Мэнинг не выделяет границ для промежуточного типа (андрогинного) универсального, гендерно достаточно пластичного, что очень важно.
Резюмируя состояние проблемы и предложенный метод - «пальцевый индекс Менинга», считаем его не достаточно надежным, не связанным с изменчивостью большинства морфологических и конституциональных особенностей человека и, в связи с этим, не бесспорным.
Мы считаем, что более убедительную и обоснованную оценку фенотипического пола взрослого человека, выраженности феминности, андрогинности и маскулинности можно получить с учетом целостного представления о морфологических особенностях индивидов противоположного пола с использованием интегративных предикторов полового диморфизма.
2. Использование расчетов коэффициентов полового диморфизма (КПД %)
M
F
Среди простейших способов косвенной оценки фенотипического пола используют иногда расчет полового диморфизма. Такой выбор заключается в том, что проводят сравнение средних величин некоторого отдельно взятого признака, найденных для мужчин (М) и женщин (M). Определяется простое отношение средних значений, называемое коэффициентом полового диморфизма (КПД%). Используется известная модифицированная формула, предложенная Bailey S.M. [Bailey S.M. Absolute and relative sex differeces in body composition. // Sexual dimorphism in Homo sapiens. A question of size. New York: Praeger, 1981], которая показывает, на сколько процентов среднее значение признака у мужчин оказываются большим или меньшим, чем у женщин. Преобладание средней величины признака у мужчин обозначает знаком «+», преобладание величины признака у женщин знаком «-». Степень выраженности каждого признака /X/ или его изменчивость /σ, ν/ у женщин, по сравнению с мужчинами, определяется в %. Этот показатель называется коэффициентом полового диморфизма /КПД/. С помощью этих показателей определяется половая дифференциация анализируемых индивидов или групп по каждому признаку и группе признаков. На основании суммирования представления по оценке индивида, на уровне популяции или субпопуляции (например, представителей конкретной профессиональной или спортивной специализации), оценивают близость обследуемых к представителям того или другого пола. Такой подход, при всей его простоте, требует большой затраты времени для измерения, по возможности, большого числа признаков, которые различают мужчин от женщин. Среди таких признаков антропологи рекомендуют использовать: соотношение акромиального диаметра к тазогребневому, распределение кожно-жировых складок (в мм) на различных участках тела, определение абсолютных (кг) и относительных (в %) жировой и мышечной массы тела, соотношение обхвата талии к обхвату бедер (см) на уровне вертельных точек, и определение соматотипа. Последний, в свою очередь, предусматривает дополнительное измерение еще десятка признаков, а также использование специальной фотометрической съемки. Другими словами, этот метод трудозатратный, требует специального оборудования. К тому же сама оценка не отвечает до конца на вопрос, к какому типу относится индивид - феминному, маскулинному или андрогинному, потому что нет четкой шкалы для такой оценки. Ответ только дается о КПД%, т.е. об отличии индивида от представителей противоположного пола, по каким признакам и об уровне обнаруженных отличий в процентах. Поэтому считаем, что этот подход объективный, но не отвечает полностью поставленной задаче, не включает в себя интегративных предикторов, с помощью которых можно было бы относить индивидов в один из фенотипических классов.
3. Метод Сандры Бем, 1974
Другим распространенным методом определения выраженности феминности, андрогинности и маскулинности является метод Сандры Бем. «Метод определения психологического пола». Суть метода заключается в использовании специального опросника.
Методика была предложена Сандрой Бем (Bem S.L. The measurement of psychological androgyny // Journal of Consulting and Clinical Psychology. 1974. V. 42. P. 165-172) для диагностики психологического пола и определяет степень андрогинности, маскулинности и феминности личности. Опросник содержит 60 утверждений (качеств), на каждое из которых испытуемый отвечает «да» или «нет», оценивая тем самым наличие или отсутствие у себя названных качеств. Опросник может применяться и в форме экспертного рейтинга. В таком случае оценка испытуемого по представленным качествам осуществляется компетентными судьями - людьми хорошо знающими испытуемого (муж, жена, родители и др.).
Недостатки метода
К числу основного недостатка метода следует отнести некоторый субъективизм опроса испытуемого. В зависимости от того, насколько серьезно относится испытуемый к исследователю и к получаемому результату, зависят его ответы на вопросы.
Задачей, решаемой настоящим изобретении, является разработка объективного метода, лишенного недостатков аналогичных методов.
Достигаемым техническим результатом является объективность и точность определения фенотипического пола (выраженности феминности, андрогинности и маскулинности).
Нами разработан диагностический комплекс, позволяющий точно определить фенотипический пол.
Фенотипический пол индивида определяется на основании вычисления следующего уравнения:
где
у - фенотипический пол,
1 - обхват (окружность) талии, см (x1) - сантиметровая лента накладывается на 5-6 см выше подвздошных гребней,
2 - обхват (окружность) бедер, см (х2) - лента проходит через наиболее выступающие области ягодиц,
3 - длина тела (рост), см (х3) - испытуемый находится в основной стойке, пятки вместе, носки врозь, руки выправлены параллельно бедрам,
4 - динамометрия рук (среднее значение), кг (х4) - силы мышц кистей обеих рук,
5 - масса тела (вес), кг (х5) - измеряется на медицинских весах с точностью до 50 г. Перед взвешиванием необходимо проверить точность их установки. При использовании электронных весов погрешность определения массы тела составляет 10 г,
6 - тазогребневой диаметр (ширина таза), см (х6) - наибольшее расстояние между двумя подвздошно-гребневыми точками, т.е. расстояние между наиболее удаленными друг от друга точками подвздошных гребней,
7 - акромиальный диаметр (ширина плеч), см (х7) - расстояние между правой и левой акромиальными (плечевыми) точками. Измерение легче проводить спереди,
8 - обхват (окружность) плеча напряженного, см (х8) - испытуемый поднимает руку в горизонтальное положение, сгибает ее в локтевом суставе и максимально напрягает мышцы плеча. Измерение выполняется в наиболее широкой части плеча,
9 - обхват (окружность) плеча расслабленного, см (х9) - измеряется в месте наибольшего развития мышц плеча. Рука свободно свисает, мышцы расслаблены.
Разработанный нами способ определения фенотипического пола человека основан на использовании морфофункциональных показателей, разработанного решающего правила и отнесения испытуемого, с учетом его рассчитанного индивидуального значения, в один из пяти классов центильной шкалы, которому он соответствует. Надежность отнесения индивидов в один из классов составляла 82% (коэффициент детерминации равен 0,82).
С целью решения поставленной задачи, на контрольной группе мужчин и женщин (283 человек) было проведено сравнение достоверности различий средних (t-критерий Стьюдента) по морфофункциональным показателям между мужчинами (N=158) и женщинами (N=125). Сопоставление проводилось по 245 показателям на уровне p≤0.001, и достоверные различия были установлены по 55 показателям.
Для выявления значимых показателей и разработки решающих правил с целью идентификации мужчин и женщин был проведен пошаговый регрессионный анализ [Халафян А.А., 2007] по 55 выделенным показателям. В результате расчетов были выделены пять показателей (предикторы) из 55, по которым можно с вероятностью 83% идентифицировать пол человека Таблица 1.
Рассмотрим процедуру отнесения к фенотипическому полу на реальном примере. В таблице 2 представлены индивидуальные значения морфофункциональных показателей женщин-борцов, как пример отнесения к фенотипическому полу.
Итак, как пример возьмем морфофункциональные показатели Г.М. и подставим под формулу:
В результате арифметических вычислений получаем индивидуальное значение 101,44.
Следующим шагом, чтобы дать качественную оценку (выраженности феминности, андрогинности и маскулинности), это значение подставляем под следующее уравнение, для получения индивидуального ранжированного (в %) значения показателя конкретного испытуемого используется следующая формула:
Ранг - индивидуальное ранжированное значение испытуемого (в %) от всей выборки;
У - индивидуальное значение конкретного испытуемого (в данном примере это = 101.44, см. уравнение - 2).
Размах изменчивости индивидуальных значений испытуемых контрольной группы, рассчитанных по уравнению (1), находится в диапазоне Хmах=102.34, Xmin=100.61.
Пример использования расчетов по уравнению (3):
Полученный результат 48 (по уравнению 4) соответствует рангу (в %) испытуемого «Г.М.»
Для того чтобы определить фенотипический пол испытуемого, находим полученное для испытуемого «Г.М.» место в дентальной шкале (Дерябин В.Е. 2003) с учетом его ранга - 48.
Шкала изменчивости фенотипического пола построена таким образом, что каждому классу шкалы соответствует степень выраженности фенотипических особенностей от ярко феминного типа до ярко маскулинного типа.
В значения до 5-го ранга попадают все индивиды с ярко выраженной феминностъю. В ранг от 5-го до 25-го - феминные типы, от 25-го до 75-го ранга - андрогинные, от 75-го до 95-го ранга - маскулинные, выше 95-го ранга - ярко выраженные маскулинные типы.
Значение испытуемого «Г.М.» 48 находится в диапазоне 25-75-го ранга, что соответствует андрогинному фенотипическому полу.
Пример определения фенотипического пола на борцах высокой квалификации обоего биологического пола
С использованием разработанного на контрольной группе решающего правила (уравнение 1 и 3) проведена диагностика фенотипического пола испытуемых. Результаты представлены в Таблице 3.
Из Таблицы 3 следует, что у борцов мужчин обнаружено 38% андрогинных, 44% маскулинных и 18% сильно выраженных маскулинных типов. У женщин-борцов - 55% андрогинных, 41% маскулинных, 4% сильно выраженных маскулинных.
Таким образом, предложенный способ определения фенотипического пола позволяет относить любого вновь обследованного, с учетом его морфофункциональных показателей, независимо от биологического пола, к одному из 5 фенотипических классов (типов).
С целью сравнения результатов определения фенотипического пола по нашей методике (Мартиросов Э.Г., Семенов М.М., Мартиросова К.Э.) и Сандры Бем обследованы 32 сильнейших борцов-женщин 17-25 лет, членов сборной команды России по женской вольной борьбе (Таблица 4).
В результате проведенного теста Сандры Бем установлено, что все женщины-борцы относятся к андрогинному классу.
Оценка фенотипов по Мартиросов Э.Г., Семенов М.М., Мартиросова К.Э. обнаружила: андрогинных - 50%, маскулинных - 44%, ярко выраженных маскулинных - 6% (Таблица 4).
То есть оценки фенотипического пола борцов-женщин по Сандре Бем и по разработанной нами способу не совпадают. Наш морфофункциональный подход оказался более чувствительным с точки зрения фенотипизации.