Kā pusaudža vecumā mainās kāju un rumpja proporcijas

Cilvēka ķermeņa proporcijas no zīdaiņa vecuma līdz pat pubertātei mainās nelineāri, nevis vienmērīgi mērogojoties. Agrīnā pusaudža vecumā (Tanera 2.–3. stadija) garie kauli apakšējās ekstremitātēs piedzīvo agrīnu augšanas paātrinājumu, kā dēļ sēdus auguma attiecība samazinās līdz tās zemākajam punktam, radot īslaicīgu relatīvu kāju garumu [1, 8, 18]. Vēlīnā pusaudža vecumā (Tanera 4.–5. stadija) pusaudžu augšanas lēciens noslēdzas ar rumpja un mugurkaula pagarināšanās paātrinājumu, kas atkal paaugstina sēdus auguma attiecību, līdz tiek sasniegts skeleta briedums un nostabilizējas pieauguša cilvēka antropometriskās proporcijas [1, 14, 18].

Tomēr precīzs laiks un galīgais stabilizācijas punkts būtiski atšķiras atkarībā no individuālā pubertātes tempa, bioloģiskā dzimuma, ģenētiskās izcelsmes un agrīnās bērnības faktoriem [1, 3, 6, 18].

Diferenciālais augšanas gradients

Ķermeņa segmenti attīstās saskaņā ar atšķirīgiem bioloģiskajiem augšanas gradientiem. Cilvēka postkraniālā augšana norit cefalokaudālā (no galvas uz asti) un no distālā uz proksimālo secībā [8, 10, 18]. No dzimšanas līdz briedumam ķermeņa segmenti mainās disproporcionāli: galvas izmēri palielinās divas reizes, rumpja garums – trīs reizes, roku garums – četras reizes, bet kāju garums palielinās piecas reizes [8]. Ekstremitāšu attīstībā tiek ievērota secība virzienā no ārpuses uz iekšu, kur vispirms paātrināti aug plaukstas un pēdas, pēc tam apakšstilbi un apakšdelmi un visbeidzot gurni, krūškurvis un pleci [8].

Lai kvantificētu šīs izmaiņas, pētnieki izvērtē antropometriskos rādītājus [10, 20]:

• Subishiālais kāju garums (SLL): kopējais stāvus augums mīnus sēdus augums ($H-SH$), ko izmanto tāpēc, ka gūžas locītavu nav iespējams precīzi palpēt tieši [10, 14].
• Sēdus auguma attiecība (SHR) jeb kormiskais indekss (CI): galvas un rumpja procentuālais īpatsvars kopējā augumā, ko aprēķina kā $(\text{Sēdus augums}/\text{Stāvus augums})\times 100$ [10, 18, 20].
• Relatīvais subishiālais kāju garums (RSLL): $[(H-SH)/H]\times 100$, kur zemāka sēdus auguma attiecība tieši atbilst relatīvi garākām kājām [10].

Piedzimstot sēdus augums veido aptuveni 65% no kopējā ķermeņa garuma [14]. Subishiālais ekstremitāšu garums dzimšanas brīdī vidēji ir 18 cm, savukārt sēdus augums vidēji ir 34 cm [14]. Tā kā bērnībā kājas aug straujāk nekā citi postkraniālie segmenti, sēdus auguma attiecība pakāpeniski samazinās, sasniedzot aptuveni 52% ap 12 gadu vecumu [10, 14].

Kāju un rumpja proporciju izmaiņas pubertātē

Pubertātes sākums iestājas pie sēdus auguma aptuveni 75 cm meitenēm un 78 cm zēniem, ko raksturo stāvus auguma pieauguma ātrums, kas pārsniedz 6 cm gadā [14]. Pubertātes laikā ķermeņa proporcijas piedzīvo divfāžu pāreju [1, 18]:

1. Agrīnā pubertāte (Tanera 2.–3. stadija): apakšējās ekstremitātes sasniedz maksimālo augšanas ātrumu pirms rumpja [8]. Tas rada pārejošu maksimālā relatīvā kāju garuma periodu un samazina kormisko indeksu līdz tā zemākajam punktam [1, 8, 18]. Agrīno pusaudžu kohortās (11–13 gadu vecumā) zēniem ir novērojams šis kāju augšanas izraisītais kormiskā indeksa kritums, jo viņu apakšējo ekstremitāšu augšana paātrinās pēc 12 gadu vecuma [18].
2. Vēlīnā pubertāte (Tanera 4.–5. stadija): maksimālais augšanas ātrums (PHV) iestājas vecumā no 11,3 līdz 12,2 gadiem meitenēm un no 13,3 līdz 14,4 gadiem zēniem, un šajā brīdī indivīdi ir sasnieguši aptuveni 92% no sava pieauguša cilvēka auguma [8]. Pēc PHV sasniegšanas garo kaulu augšana apakšējās ekstremitātēs palēninās un noslēdzas agrāk nekā rumpim, savukārt mugurkaula augšana paātrinās [1, 8, 14, 18]. Šis mugurkaula augšanas lēciens atkal paaugstina sēdus auguma attiecību, līdz gareniskā augšana apstājas [1, 18].

Augšanas noslēgumā galīgais subishiālais kāju garums sievietēm vidēji sasniedz 74,5 cm un vīriešiem 81 cm, kas nozīmē kopējo pieaugumu attiecīgi par 56,5 cm un 63 cm no dzimšanas brīža [14]. Galīgais sēdus augums nostabilizējas aptuveni pie 88 cm sievietēm (pieaugušā augumam esot 165 cm) un 92 cm vīriešiem (pieaugušā augumam esot 175 cm) [14].

Dzimumu atšķirības un nobriešanas temps

Bioloģiskais dzimums un individuālais temps rada nozīmīgas atšķirības skeleta stabilizācijas laikā. Meitenes bioloģiski nobriest aptuveni 2 gadus agrāk nekā zēni [6, 8]. Tā kā pubertātes sākumā (~11 gadu vecumā meitenēm un ~13 gadu vecumā zēniem) stāvus augums sasniedz 86% no pieauguša cilvēka auguma, papildu 2 gadi pirms augšanas lēciena zēniem (~5 cm gadā, kas kopā dod ~10 cm) līdz ar ~2 cm lielāku pieaugumu PHV laikā izskaidro vīriešu ~13 cm vidējo pieaugušo auguma pārsvaru [8, 14]. Šis pagarinātais periods pirms straujās augšanas nodrošina arī lielāku skeleta robustumu [6].

Nobriešanas temps tieši ietekmē arī galīgās segmentu proporcijas [3, 4]. Agrāks pubertātes laiks (agrāks PHV) nosaka ievērojami īsāku pieauguša cilvēka augumu, ko rada tikai un vienīgi samazināts kāju garums, kamēr pieauguša cilvēka sēdus augums paliek nemainīgs [3]. Un otrādi – bērnības ķermeņa uzbūve ietekmē rumpja proporcijas: paaugstināts ķermeņa masas indekss (ĶMI) vecumā no 2 līdz 8 gadiem ir pozitīvi saistīts ar lielāku pieauguša cilvēka sēdus augumu, neietekmējot kopējo pieauguša cilvēka augumu, augšstilba kaula garumu vai lielā lielakaula garumu [3].

Populāciju atšķirības un ģenētika

Pieauguša cilvēka auguma noteikšanā notiek pāreja no pirmsdzemdību vides ietekmes uz aptuveni 80% ģenētikas un 20% vides sadalījumu optimālos apstākļos [6]. Konkrēti ģenētiskie reģioni (piemēram, HOXd kopa un SHOX) veicina ekstremitāšu regulāciju, lai gan vides faktoriem ir arī nozīmīga loma nepatoloģiskās populācijās [10].

Sākotnējais pieaugušo kormiskais indekss dažādās pasaules populācijās ievērojami atšķiras [1, 18]:

• Austrālijas aborigēnu populācijas: ~48% (visgarākais relatīvais kāju garums) [18].
• Āfrikas populācijas / melnādainie iedzīvotāji (kas nav spāņu izcelsmes): ~51% (ievērojami zemāka sēdus auguma attiecība visās pubertātes stadijās) [1, 18].
• Eiropas un Vidusjūras reģiona populācijas: ~52% [1, 18].
• Āzijas populācijas: 53–54% (īsāks relatīvais kāju garums) [18].

Tā kā antropometriskās attiecības svārstās atkarībā no hronoloģiskā vecuma, nobriešanas tempa un pubertātes stadijām, skeleta attīstības novērtēšanai ir nepieciešams veikt korekcijas atbilstoši nobriešanas statusam, nevis paļauties tikai uz hronoloģisko vecumu [20].