Urban ecology through the prism of the obesity epidemic and the tempo of somatic growth

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Background: The relevance of this study is dictated by a significant increase in the number of overweight and obese urban children and adolescents at the same time with recorded shifts in the pace of puberty.

Aim: The aim of the study was to find correlations and relationships between temporary fluctuations in growth rates and the epidemic of fat deposition on the materials of children in Moscow.

Materials and methods: The study analyzes an extensive group of samples of Moscow schoolchildren (7/8–17 years old) examined in the interval from the 1950s to the beginning of the XXI century. The work uses both literary data and the authors' own materials. To assess the intergroup differences, ethnoterritorial samples of both our country and the nearest abroad were involved. For each of the examined clusters, the age of the maximum rate of increase in body height in adolescence (a peak height velocity, PHV) was determined, and indicators of the amount of fat deposition were also used: the thickness of the skin-fat folds under the shoulder blade and on the triceps, body mass index.

Results: It is shown, that the growth in boys is a more interconnected complex of processes, as evidenced by the more pronounced secular dynamics of the PHV, and the dynamics of changes in the amount of fat deposition that are in strict antiphase with it, and statistically significant correlations between growth rates and the level of fat deposition in the interval 7/8–17 years, and reliable correlations of the PHV and BMI in 7–8 years old. At the same time, the frequency of correlations with the intensity (the level of growth in cm) of PHV is the same for girls and boys (6 reliable correlations each) and their sign, unlike the age of PHV, is positive — the longer the body height, the higher the intensity of PHV. The highest level of correlations of body height with the intensity of PHV is noted at 7 years old, with no alternative to gender, which allows us to speak cautiously about the non-accidental contribution of body height, approximately at the age of a half-growth leap, to the intensity of APHV.

Conclusion: According to the results of the study, it can be concluded that the growth rates of Moscow boys are associated with the absolute values of fat deposition, in particular, the thickness of the fat fold on the back and the body mass index. In girls, in turn, the parallelism of the secular dynamics of the age of maximum growth rate and the dynamics of changes in the thickness of fat folds is less clearly expressed. The leading component in the development of secondary sexual characteristics (development rates) for this group is low-fat body weight.

Full Text

Обоснование

В конце XIX — начале XX в. в мире отмечалось снижение наступления возраста полового созревания у детей, далее этот тренд прекратился, вероятнее всего, по причине достижения стабильности оциально-экономических и санитарных условий, пищевого статуса [1]. В Дании, в частности, отмечено уменьшение возраста пубертатного созревания детей, родившихся на историческом интервале с 1930 по 1969 г. [2], затем некоторая стабилизация и дальнейшее продолжение этого тренда, начиная с 1990-х гг. [3]. Аналогичные тенденции отмечены в США [4] в сравнении с результатами предшествующего мониторинга [5], однако достоверность тренда для мальчиков США подвергается сомнению [6]. Одновременно на интервале 1975–2016 гг. во всём мире вырос процент встречаемости ожирения у детей, подростков и взрослых, судя по величине индекса массы тела (ИМТ) [7].

В связи с тем, что пубертат венчает собой целую цепочку событий роста и развития, отражает взаимосвязь генетических, метаболических, пищевых и гормональных факторов, точная идентификация триггера его наступления неизменно привлекает внимание ауксологов. Пубертатный скачок инициируется активацией гипоталамо-гипофизарной системы, приводящей к развитию вторичных половых признаков, однако специфические факторы этой активации до настоящего времени не установлены. Гипотеза «критического веса», предложенная R.E. Frisch и R. Revelle [8] в начале 1970-х гг., предполагала наступление возраста полового созревания по достижении минимальной массы тела 48 кг или 22% вклада в неё жирового компонента. То есть достижение индивидом определённой величины данного показателя, по мнению авторов, служило сигналом для гормональной перестройки организма, в которой преимущественное значение имел не календарный возраст, а уровень развития компонентов сомы. При этом, например, разноэтничные жительницы СССР и школьницы США, обследованные в 1960–1980-е гг., обладали практически идентичными средними значениями массы тела (разброс от 45 до 48 кг), но более раннее половое созревание было отмечено у американок [9]. По результатам других отечественных работ был подтверждён вывод о том, что уровень полового созревания детей школьного возраста слабо связан с развитием жировой клетчатки [10]. Также продемонстрировано, что на возрастном интервале 0–6 лет показатели биологического возраста (моторный и зубной возраст в грудном периоде; зубной возраст и филиппинский тест у дошкольников) также связаны преимущественно с развитием скелетных размеров тела, но не показателей жироотложения [11].

Тем не менее недавние секулярные тренды темпов роста, похоже, совпадают с тенденцией увеличения ожирения и избыточного веса, что инициировало дискуссию о том, является ли раннее созревание следствием эпидемии жироотложения [12–14]. В частности, для датских детей с 1930 по 1982 г. рождения (численность массива данных 350 445 детей обоего пола) показано, что, несмотря на временну́ю стабильность центрального перцентиля в распределении ИМТ, в выборке явно увеличивается частота повышенного веса и ожирения [15]. И одновременно для выборки зафиксировано снижение возраста пубертатного скачка роста детей обоего пола, родившихся с 1930 по 1969 г. (156 835 человек). Дальнейшие исследования этой группы позволяют заключить, что, чем тяжелее препубертатные дети (чем выше ИМТ в 7 лет), тем раньше имеют место события пубертата. При этом отсутствие полного соответствия величины ИМТ в 7 лет возрасту наступления полового созревания предполагает, что эпидемия жироотложения не единственный фактор ускорения темпов роста [16]. Впрочем, результаты аналогичного более позднего скрининга детей Дании позволяют с большей уверенностью говорить об опосредованности возраста пубертата уровнем жироотложения для девочек и аналогичной тенденции для мальчиков [17]. Близкие результаты были получены при обследовании чешских [18], турецких [19] и чилийских [20] подростков.

Интересными представляются результаты исследования сроков полового созревания у белых и афроамериканских школьниц США: показано, что раннее половое созревание в группе последних тесно сопряжено с увеличением средних значений ИМТ. С учётом того, что разрыв в сроках наступления менархе особенно сильно увеличился за 20 лет (достигая четырёх месяцев), в течение которых активно разворачивались программы приёма суплементарных пищевых добавок среди афроамериканского населения страны, эта связь кажется логичной [21].

Обсуждаемые тренды относятся к детскому населению городов и наблюдаются на фоне усиления урбанизации ниши развития, находясь в непосредственной связи с её степенью. Объективно существующие ассоциации между уровнем урбанизации (численность населения места жительства) и показателями соматической изменчивости детей и подростков (пик скорости роста (ПСР) у мальчиков, ИМТ у детей 8 лет, величина кожно-жировой складки на трицепсе у девочек 17 лет даже при скромной численности выборки) приведены и для материалов настоящего исследования (табл. 1). Уровень корреляций свидетельствует о значимом вкладе экологии города в соматический статус детской популяции, вплоть до 30%. Дифференцированная, что очевидно из таблицы, по полу экочувствительность и фенотипическая пластичность иллюстрируют половые различия адаптивных стратегий.

 

Таблица 1. Ранговые корреляции (по Спирмену) величины индекса массы тела у детей в 7 и 8 лет, жировых складок в 17 лет и пика скорости роста с численностью населения пункта проживания

Table 1. Spearman Rank correlations of the body mass index in children at 7 and 8 years old, skin fat folds at 17 years old and the peak height velocity with the population of the place of residence

Признаки | Signs

Мальчики | Boys

Девочки | Girls

Индекс массы тела, 7 лет | Body mass index, 7 years old

N

34

35

R

0,19

–0,02

p

0,283

0,901

Индекс массы тела, 8 лет | Body mass index, 8 years old

N

45

47

R

0,40*

0,21

p

0,006

0,154

Жировая складка под лопаткой, 17 лет

Subscapular skinfold, 17 years old

N

14

14

R

0,10

0,31

p

0,725

0,288

Жировая складка на трицепсе, 17 лет

Triceps skinfold, 17 years old

N

13

13

R

0,45

0,59*

p

0,122

0,035

Пик скорости роста | Peak growth rate

N

51

54

R

–0,35*

–0,09

p

0,012

0,512

* p <0,05.

 

Цель исследования. Основная цель собственного исследования заключалась, во-первых, в поиске соответствий между временны́ми колебаниями темпов роста и эпидемией жироотложения на выборках детей Москвы, во-вторых, в межгрупповом анализе взаимосвязи темпов роста (индикатор — ПСР) и уровня жироотложения (индикаторы — толщина жировой складки под лопаткой, толщина жировой складки на трицепсе, ИМТ в 7 и 8 лет) в современной дистрессовой урбанизированной среде.

Материалы и методы

К исследованию привлечены материалы из личных архивов авторов и литературные данные, подробно описанные в предшествующих публикациях [22, 23].

Для поиска возможных параллелей между временны́ми колебаниями темпов роста и эпидемией жироотложения привлечены выборки по московским школьникам 7–17 лет с 1950-х по 2010-е гг. обследования. Для поиска ассоциаций темпов роста (ПСР) и уровня жироотложения (кожные жировые складки под лопаткой и на трицепсе) на межгрупповом уровне привлечён блок этнотерриториальных выборок Российской Федерации и сопредельных стран, обследованных антропологами на протяжении второй половины ХХ в. Для установления уровня ассоциаций ПСР и ИМТ в возрасте 7–8 лет (то есть проверки гипотезы, является ли ИМТ в возрасте примерно полуростового скачка триггером темпов пубертатного роста) дополнительно привлечён блок выборок из сборников материалов по физическому развитию детей и подростков [22, 23].

Общая численность обследованных составила 161 651 человек (78 693 мальчика и 82 458 девочек). Характеристика обследованного контингента представлена в табл. 2.

 

Таблица 2. Характеристика обследованного контингента (место, год обследования, численность)

Table 2. Characteristics of the sample (place, year of survey, size)

Место обследования

Place of examination

Год обследования

Year of examination

Численность мальчиков

The number of boys

Численность девочек

The number of girls

Архангельск | Arkhangelsk

1987–1989

700

708

Архангельск | Arkhangelsk

2010

706

790

Архангельская область | Arkhangelsk region

2010

419

401

Астрахань | Astrakhan

1964

1026

1094

Ашхабад, Туркменская ССР, русские | Ashgabat, Turkmen SSR, Russian

1967

1046

1056

Ашхабад, Туркменская ССР, туркмены | Ashgabat, Turkmen SSR, Turkmens

1967

1132

1084

Балхаш Карагандинской области, русские | Balkhash, Karaganda region, Russian

1969–1970

1023

1092

Батуми, Грузинская ССР, грузинки | Batumi, Georgian SSR, Georgian Berdyansk

1974

657

Бердянск | Berdyansk

1967

1630

1563

Буйнакск, Дагестанская АО, кумыки

Buinaksk, Dagestan Autonomous Region, Kumyki

1969

1788

1767

Вильнюс и Каунас, Литовская ССР, литовцы

Vilnius and Kaunas, Lithuanian SSR, Lithuanians

1966

1239

1224

Киргизская ССР, высокогорные киргизы | Kirghiz SSR, Highland Kirghiz

1968–1969

395

355

Города Тувинской АО, русские | Cities of the Tuvan Autonomous Region, Russian

1968

602

661

Города Тувинской АО, тувинцы | Cities of the Tuvan Autonomous Region, Tuvans

1968

697

743

Горький (сейчас Нижний Новгород) | Gorky (now Nizhny Novgorod)

1959

2020

1911

Горький (сейчас Нижний Новгород) | Gorky (now Nizhny Novgorod)

1980

1660

1628

Джезказган, Казахская ССР, русские | Dzhezkazgan, Kazakh SSR, Russian

1970

964

1004

Казань, русские | Kazan, Russians

1964

1173

1316

Казань, татары | Kazan, Tatars

1964

1224

1286

Кемерово | Kemerovo

1968

2633

3154

Кишинев, Молдавская ССР, молдаване | Chisinau, Moldavian SSR, Moldovans

1969

1444

1406

Минск, Белорусская ССР | Minsk, Byelorussian SSR

1956

2002

2395

Минск, Белорусская ССР | Minsk, Byelorussian SSR

1982–1991

775

601

Москва | Moscow

2005–2009

1445

1394

Москва | Moscow

2016

1917

2073

Москва | Moscow

1928

1850

1890

Москва | Moscow

1934

4492

4768

Москва | Moscow

1956

2464

2343

Москва | Moscow

1959

1850

1890

Москва | Moscow

1960–1969

912

848

Москва | Moscow

1964

1785

1849

Москва | Moscow

1968–1970

1971

1947

Москва | Moscow

1969

1326

996

Москва | Moscow

1978

121

125

Москва | Moscow

1982–1984

335

353

Москва | Moscow

1982–1991

1150

1148

Москва | Moscow

1993

815

780

Москва | Moscow

1996–2000

499

370

Москва | Moscow

2005–2006

313

326

Нижний Новгород | Nizhniy Novgorod

2010–2012

2305

2687

Новосибирск | Novosibirsk

1970–1973

1164

1241

Орёл | Orel

1959

1161

1294

пос. Олонец, карелы | Olonets village, Karelia

1989

401

410

Рига, латышская ССР, латыши | Riga, Latvian SSR, Latvians

1969

1053

1196

Ростов-на-Дону | Rostov-on-Don

1969

1437

1473

Рязань | Ryazan

1969

1331

1390

с. Лыхны, абхазы | Lykhny village, Abkhazia

1981

317

345

Сельские районы Донецкой области, Украинская ССР

Rural areas of Donetsk region, Ukrainian SSR

1971

1747

1667

Сельские абхазы | Rural Abkhazians

1979

281

311

Сочи | Sochi

1968

1850

1923

Сухуми, абхазы | Sukhumi, the Abkhazians

2005

399

433

Сухуми, абхазы | Sukhumi, the Abkhazians

2012

409

410

Таллин, Эстонская ССР, эстонцы | Tallinn, Estonian SSR, Estonians

1969

2328

2304

Ташкент, Узбекская ССР, русские | Tashkent, Uzbek SSR, Russians

1969

1336

1339

Ташкент, Узбекская ССР, русские | Tashkent, Uzbek SSR, Russians

1976

1738

1913

Ташкент, Узбекская ССР, узбеки | Tashkent, Uzbek SSR, Uzbeks

1969

1521

1648

Ташкент, Узбекская ССР, узбеки | Tashkent, Uzbek SSR, Uzbeks

1976

1951

2099

Тбилиси, Грузинская ССР, грузинки | Tbilisi, Georgian SSR, Georgians

1975

655

Фрунзе (Бишкек), Киргизская ССР, киргизы

Frunze (Bishkek), Kirghiz SSR, Kirghiz

1973

2233

2275

Фрунзе (Бишкек), Киргизская ССР, русские

Frunze (Bishkek), Kirghiz SSR, Russians

1973

1367

1412

Харьков, Украинская ССР | Kharkiv, Ukrainian SSR

1959

1879

2062

Центральные районы Белорусской ССР | Central regions of the Byelorussian SSR

1980

599

615

Элиста | Elista

2007–2011

343

360

Итого | Total

78 693

82 458

161 151

 

Статистические методы

Каждая выборка содержит минимальный необходимый набор статистических параметров для каждой половозрастной группы: численность, средние арифметические величины и средние квадратические отклонения длины тела, массы тела (использовалась для расчёта ИМТ), толщина жировых складок. Для каждой выборки определён показатель, описывающий момент (хронологический возраст в годах) наибольшей скорости ростовых изменений среднего уровня длины тела в подростковом периоде (возраст ПСР), вычисленный по эмпирическим рядам ежегодных изменений средней величины длины тела с последующим сглаживанием по методу наименьших квадратов, отдельно для девочек и мальчиков. Обсуждаемый показатель невозможно было корректно рассчитать для выборки московских девочек 2005–2006 гг. обследования, поскольку значения приростов длины тела для 8–9 лет (1997–1998 гг. рождения детей) оказались примерно такого же уровня, как и девочек-подростков 12–13 лет (1992–93 гг. рождения). Не исключено, что на протяжении 1990-х гг. имелись социально-экономические сдвиги, оказавшие акцелерирующее влияние на рост девочек, родившихся в конце 1990-х гг.

Для оценки взаимосвязи темпов роста (ПСР) и уровня жироотложения, а также темпов роста и ИМТ использовали коэффициенты ранговой корреляции Спирмена (распределение жироотложения и ИМТ считалось отклоняющимся от нормального Гауссова). Для обработки результатов использовали пакет программ STATISTICA 12 (StatSoft, Inc. (2014), version 12.

Этическая экспертиза

Исследование соответствовало принципам Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. (для литературных данных). Все участники исследований, проведённых при непосредственном участии авторов, подписывали форму, утверждённую локальным этическим комитетом биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (положительное заключение № 55 от 26.03.2015).

Результаты

На рис. 1–4 представлена динамика возраста ПСР и величин жировых складок под лопаткой и на трицепсе у девочек и мальчиков Москвы 7–13 лет на историческом интервале 1960–2000-е гг. Для мальчиков отмечается небольшое увеличение возраста ПСР (наиболее поздний возраст пика) на интервале от 1960-х к 1970-м гг., для выборки начала 1970-х гг. возраст ПСР составляет 14,7 года и далее снижается почти непрерывно к выборке 2016 г. до уровня 12,3 года (небольшой «откат» величиной около 0,3 года от тренда отмечается для выборки 2009 г.). При этом средняя толщина жировой складки под лопаткой для каждой из одногодовых возрастных групп заметно уменьшается от 1960-х к 1970-м гг. (вдвое для 12-летних подростков), более или менее стабилен показатель на интервале 1970–1990-е гг., к 2000-м гг. его величина стремительно увеличивается и вновь уменьшается далее. Толщина жировой складки на трицепсе также стабильна на интервале 1970–1990-е гг. и резко возрастает к 2000-м гг.

 

Рис. 1. Временна́я динамика величины жировой складки под лопаткой в возрасте 7–13 лет (левая ось Y) и возраста достижения пика скорости роста (PHV; правая ось Y) у московских мальчиков 1960–2010 гг. обследования.

Fig. 1. Temporal changes of subscapular skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of peak height velocity (PHV; right axis Y) of Moscow boys 1960–2010 years of observation.

 

Рис. 2. Временна́я динамика величины жировой складки под лопаткой в возрасте 7–13 лет (левая ось Y) и возраста достижения пика скорости роста (PHV; правая ось Y) у московских девочек 1960–2010 гг. обследования.

Fig. 2. Temporal changes of subscapular skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of peak height velocity (PHV; right axis Y) of Moscow girls 1960–2010 years of observation.

 

Рис. 3. Временна́я динамика величины жировой складки на трицепсе в возрасте 7–13 лет (левая ось Y) и возраста достижения пика скорости роста (PHV; правая ось Y) у московских мальчиков 1960–2010 гг. обследования.

Fig. 3. Temporal changes of triceps skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of peak height velocity (PHV; right axis Y) of Moscow boys 1960–2010 years of observation.

 

Рис. 4. Временна́я динамика величины жировой складки на трицепсе в возрасте 7–13 лет (левая ось Y) и возраста достижения пика скорости роста (PHV; правая ось Y) у московских девочек 1960–2010 гг. обследования.

Fig. 4. Temporal changes of triceps skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of Peak Height Velocity (PHV; right axis Y) of Moscow girls 1960–2010 years of observation.

 

У девочек секулярные колебания ПСР на интервале 1960–2010-е гг. укладываются в более узкий коридор 11,1–11,8 года, достигая максимума (самый поздний срок ПСР) в 1970-х гг., уменьшаясь к 1990-м гг. и далее к 2016 г., демонстрируя, по аналогии с мальчиками, тот же «откат» в 2009 г. Жировая складка под лопаткой заметно уменьшается на интервале 1960–1970-е гг. синхронно с мальчиками, далее колеблется на уровне 6–8 мм, несколько увеличиваясь к 1980-м гг., уменьшаясь к 1990-м гг. до уровня 1970-х гг. и вновь увеличиваясь в 2005–2016 гг. Величина жировой складки на трицепсе более или менее стабильна во времени, но эта тенденция нарушается значительным её увеличением в выборке 2005–2006 гг.

На рис. 5 представлены сглаженные кривые секулярной динамики возраста ПСР у московских девочек и мальчиков с привлечением выборок 1920–1930-х гг. обследования, для которых, к сожалению, отсутствуют измеренные показатели жироотложения. На этих рисунках чётко виден секулярный тренд уменьшения возраста ПСР на историческом интервале 1920–1950-е гг. Здесь следует отметить, что выявленные авторами тенденции касаются непосредственно изученного контингента московских детей. Население Москвы по своей численности во многом сопоставимо с популяцией небольшого европейского государства, поэтому не исключено, что для соматического статуса детей, проживающих в разные моменты времени в разных частях этого мегаполиса, может существовать определённая специфика, связанная с социальным статусом выборки, экологическим статусом места проживания и другими факторами.

 

Рис. 5. Сглаженные кривые секулярной динамики возраста достижения пика скорости роста у московских мальчиков (a) и девочек (b) 1920–2010 гг. обследования.

Fig. 5. Smoothed curves of age of peak height velocity secular changes of Moscow boys (a) and girls (b) 1920–2010 years of observation.

 

В табл. 3 представлены ранговые корреляции Спирмена, описывающие связь возраста ПСР с толщиной жировой складки под лопаткой в разных годичных группах мальчиков. Ещё раз обращаем внимание читателей, что корреляция Спирмена выбрана с учётом хорошо известной асимметричности распределения показателей жироотложения и тенденции к двувершинности межгруппового распределения ПСР, показанной авторами ранее [24]. Выявлен явный половой диморфизм: для мальчиков число неслучайных корреляций двух показателей зафиксировано для ряда возрастов — 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 17 лет, что свидетельствует о заметной связи темпов роста и показателей жироотложения. Знак корреляций отрицательный: чем меньше возраст ПСР (чем раньше имеет место ПСР), тем больше толщина жировой складки под лопаткой. Для девочек единственная неслучайная корреляция выявлена для возраста 17 лет, указывающая на отсутствие связи темпов роста и жироотложения. Равным образом не зафиксировано значимых корреляций ПСР и толщины жировой складки на трицепсе для девочек.

 

Таблица 3. Ранговые корреляции (по Спирмену) толщины жировой складки под лопаткой с показателем пика скорости роста у мальчиков

Table 3. Spearman Rank correlations of the skinfold thickness on the back with the peak height velocity in boys

Возраст, лет

Age, years

N

r

t(N-2)

p

7

10 (472)

–0,32

–0,96262

0,36

8

13 (923)

–0,73

–3,58236

0,00*

9

14 (984)

–0,65

–2,94346

0,01*

10

16 (1012)

–0,67

–3,33778

0,00*

11

16 (1063)

–0,31

–1,21665

0,24

12

16 (1017)

–0,63

–3,00810

0,01*

13

16 (1072)

–0,62

–2,96404

0,01*

14

16 (860)

–0,70

–3,65851

0,00*

15

16 (1134)

–0,54

–2,42740

0,03*

16

16 (1012)

–0,45

–1,89243

0,08

17

16 (841)

–0,54

–2,37188

0,03*

* Различия носят достоверный характер.

* The differences are significant.

 

В табл. 4 представлена корреляция возраста ПСР с ИМТ в возрасте 7 и 8 лет. ИМТ является на сегодня стандартным индикатором уровня жироотложения и, следовательно, в случае обнаружения значимых корреляций возраста ПСР с ИМТ в 7–8 лет можно считать подтверждённой на российских материалах заявленную во введении гипотезу о том, что жироотложение в возрасте первого детства является триггером для наступления пубертатного ускорения роста. Для всей совокупности привлечённых выборок мальчиков (n=36 для 7-летних детей и n=48 для 8-летних) корреляции достоверны (р=0,00–0,02) и достаточно выражены, достигая уровня 0,4. Таким образом, коэффициент детерминации, в частности для 8-леток, имеет значительную величину примерно 0,18, то есть вклад уровня ИМТ в 8 лет в возраст ПСР у мальчиков обеспечивает около 1/5 доли изменчивости показателя ПСР. Знаки корреляций также отрицательные, что определяет закономерность более высоких средних значений ИМТ у индивидов с более ранним наступлением ПСР.

 

Таблица 4. Ранговые корреляции (по Спирмену) индекса массы тела с показателем пика скорости роста

Table 4. Spearman Rank correlations of body mass index with the peak height velocity

Возраст, лет

Age, years

N

R

t(N-2)

p

Мальчики | Boys

7

36

–0,38

–2,39113

0,02*

8

48

–0,42

–3,14160

0,00*

Девочки | Girls

7

39

–0,02

–0,122629

0,90

8

54

0,13

0,948438

0,35

* Различия носят достоверный характер.

* The differences are significant.

 

В отличие от мальчиков, у девочек значимых корреляций ПСР и ИМТ в 7–8 лет не выявлено, хотя численности выборок и в этом случае значительные (n=39 для 7-летних девочек и n=54 для 8-летних).

Обсуждение

Ростовой процесс у мальчиков, видимо, более чётко и жёстко определяется генетическим фактором, является более взаимосвязанным комплексом процессов, о чём свидетельствуют и более выраженная секулярная динамика ПСР, и находящаяся с ней в строгой противофазе динамика изменения величины жироотложения, и статистически значимые корреляции между темпами роста (ПСР) и уровнем жироотложения на интервале 7–8–17 лет, и достоверные корреляции ПСР и ИМТ в 7–8 лет. Разные по полу стратегии роста были ранее получены авторами при анализе корреляции возраста ПСР со значениями длины тела в каждой охватывающей годичный период группе хронологического возраста на интервале от 6 до 17 лет, отдельно для девочек и мальчиков [22]. Показана большая частота корреляций для мальчиков сравнительно с девочками — 11 корреляций в возрасте 6–7–17 лет у мальчиков и только одна корреляция в 11 лет у девочек. Эти корреляции имеют отрицательный знак, определяя закономерность: чем больше длина тела, тем раньше ПСР.

Уровень корреляций у мальчиков фактически для всех возрастов приближается к величине r=0,5; таким образом, коэффициент детерминации (r2), или вклад длины тела в возраст ПСР, имеет величину около 0,25. Одновременно частота корреляций с интенсивностью (уровнем прироста в сантиметрах) ПСР одинакова для девочек и мальчиков (по 6 достоверных корреляций) и их знак, в отличие от возраста ПСР, положительный: чем больше длина тела, тем выше интенсивность ПСР. Самый высокий уровень корреляций длины тела с интенсивностью ПСР отмечается в 7 лет, безальтернативно к полу (r=0,45 у девочек и r=0,48 у мальчиков), сравнительно с уровнями порядка 0,3 для других возрастов, что позволяет, видимо, осторожно говорить о неслучайном вкладе длины тела в возрасте 7 лет (примерно в возрасте полуростового скачка) в интенсивность ПСР. Иными словами, длина тела в данной точке безальтернативно к полу является триггером интенсивности ПСР.

Дифференциация по полу ростовых стратегий показана также при анализе факторной структуры показателей ростового спурта (хронологического возраста ПСР и его интенсивности/абсолютной величины у детей обоего пола) [24]. Первый фактор описывает примерно 35% общей изменчивости показателей, достоверные нагрузки уровня ±0,8 приходятся на возраст пика ростовой активности у мальчиков и величину пика ростовой активности у них же, причём, чем больше возраст пика, тем меньше его абсолютная величина. Второй фактор описывает около 30% общей изменчивости показателей и имеет высокую достоверную нагрузку уровня 0,8 на возраст максимального пика у девочек; нагрузка на уровень пика ростовой активности у них же велика и отрицательна, хотя и не достигает достоверного уровня, то есть первый фактор описывает ростовую активность мальчиков, второй фактор — девочек, что иллюстрирует тезис о разных по полу биосоциальных стратегиях и разной по полу экочувствительности и фенотипической пластичности [25].

Дифференцированные по полу стратегии роста иллюстрируют также и корреляции ПСР и ИМТ, а именно большую согласованность и, видимо, большую генетическую контролируемость ростовых процессов у мальчиков сравнительно с девочками. Здесь нельзя не упомянуть, что функция ИМТ как индикатора жироотложения является в значительной мере удобной конвенцией; на самом деле на восходящем отрезке онтогенеза корреляции ИМТ примерно одинаковы со всеми тремя компонентами сомы — жировым, костным и мускульным [26]. Поэтому об ИМТ в 7–8 лет как триггере возраста пубертатного ускорения роста можно говорить только с осторожностью и оговорками.

Заметим, что в настоящей работе рассматривается исключительно межгрупповой уровень изменчивости. На материалах внутригруппового анализа (девочки Москвы) гипотеза критического веса подтверждена частично: в пубертатный период постоянны изменения только относительных показателей в группах разных сроков (темпов) созревания, тогда как абсолютные значения параметров увеличиваются от группы раносозревающих девочек к группе поздносозревающих, процесс полового созревания занимает у первых вдвое меньший период, чем у вторых. Сопоставление соматических характеристик в момент начала пубертата в группах девочек с наличием признаков полового созревания и без них показало, что разница в массе тела между ними мала и недостоверна, как и разница в общем количестве жира. Что касается компонентов состава тела, то величина обезжиренной массы тела демонстрирует значительную и достоверную разницу, что позволяет считать её ведущим компонентом в процессе развития вторичных половых признаков (темпов развития) [27]. Итоги внутригруппового анализа, таким образом, хорошо соответствуют итогам настоящей работы.

Заключение

Наиболее значимые итоги исследования — выявление влияния степени урбанизации на соматическое развитие городских детей и выявление на восходящем отрезке онтогенеза дифференцированных по полу стратегий роста, зафиксированных по результатам межгруппового анализа (материалы Москвы, России и сопредельных стран).

У мальчиков темпы роста (возраст ПСР) ассоциированы с абсолютными значениями показателей жироотложения: временнÓй/секулярной динамике ПСР достаточно чётко соответствует секулярная динамика жироотложения, маркером которого является величина жировых складок под лопаткой и на трицепсе. Для мальчиков показана скоррелированность возраста ПСР и абсолютных значений толщины жировой складки на спине в разных одногодичных подгруппах на интервале 7–17 лет, а также коррелированность уровней ИМТ в 7 и 8 лет с возрастом ПСР.

С учётом выявленной ранее авторами скоррелированности возраста ПСР с абсолютными значениями длины тела в одногодовых группах можно с осторожностью говорить о значительной согласованности/связанности механизмов онтогенеза мальчиков. У девочек параллелизм секулярной динамики возраста ПСР и динамики изменения толщины жировых складок выражен менее чётко; равным образом в работе не выявлено ассоциированности возраста ПСР с абсолютными значениями величины жировых складок на интервале 7–17 лет и величиной ИМТ в 7 и 8 лет. Полученные для девочек закономерности соответствуют результатам внутригруппового анализа, согласно которым ведущим компонентом состава тела в процессе развития вторичных половых признаков (темпов развития) в группе является, видимо, обезжиренная масса тела.

Дополнительная информация

Вклад авторов. Т.К. Федотова — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, написание текста статьи; А.К. Горбачева — сбор материала и обработка данных, написание текста статьи; Е.Ю. Пермякова — сбор материала и обработка данных, написание и редактирование текста статьи. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (положительное заключение № 55 от 2 6.03.2015).

Источники финансирования. Научное исследование проведено при поддержке темы НИР МГУ им. М.В. Ломоносова «Антропология евразийских популяций (биологические аспекты)», номер ЦИТиС: АААА-А19-119013090163-2.

Раскрытие интересов. Авторы заявляют об отсутствии отношений, деятельности и интересов за последние три года, связанных с третьими лицами (коммерческими и некоммерческими), интересы которых могут быть затронуты содержанием статьи.

Оригинальность. При создании настоящей работы авторы не использовали ранее опубликованные сведения (текст, иллюстрации, данные).

Доступ к данным. Редакционная политика в отношении совместного использования данных к настоящей работе не применима, новые данные не собирали и не создавали.

Генеративный искусственный интеллект. При создании настоящей статьи технологии генеративного искусственного интеллекта не использовали.

Рассмотрение и рецензирование. Настоящая работа подана в журнал в инициативном порядке и рассмотрена по обычной процедуре. В рецензировании участвовали два внешних рецензента, член редакционной коллегии и научный редактор издания.

Additional information

Authors’ contribution. T.K. Fedotova — research concept and design, collection and processing of mate, writing the text of the article; A.K. Gorbacheva — collection and processing of mate, writing the text of the article; E.Yu. Permiakova — collection and processing of material, writing and editing the text of the article. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication).

Ethical expertise. The study was approved by the local Ethics Committee of the Faculty of Biology of Lomonosov Moscow State University (positive opinion No. 55 dated 6/6/2015).

Funding sources. This work was supported by the Lomonosov Moscow State University research topic "Anthropology of Eurasian populations (biological aspects)", CITaS number: AAAAA-A19-119013090163-2).

Disclosure of interests. The authors have no relationships, activities or interests for the last three years related with for-profit or not-for-profit third parties whose interests may be affected by the content of the article.

Statement of originality. In creating this work, the authors did not use previously published information (text, illustrations, data).

Data availability statement. The editorial policy regarding data sharing does not apply to this work, and no new data was collected or created.

Generative AI. Generative AI technologies were not used for this article creation.

Provenance and peer-review. This paper was submitted to the journal on an unsolicited basis and reviewed according to the usual procedure. Two external reviewers, a member of the editorial board, and the scientific editor of the publication participated in the review.

×

About the authors

Tatiana K. Fedotova

Lomonosov Moscow State University

Email: tatiana.fedotova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7750-7924
SPIN-code: 5355-2226

Dr. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow

Anna K. Gorbachyova

Lomonosov Moscow State University

Email: angoria@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5201-7128
SPIN-code: 8199-7201

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow

Ekaterina Yu. Permiakova

Lomonosov Moscow State University

Author for correspondence.
Email: ekaterinapermyakova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6490-4004
SPIN-code: 9951-6270

Cand. Sci. (Biology)

Russian Federation, Moscow

References

  1. Parent AS, Teilmann G, Juul A, et al. The timing of normal puberty and the age limits of sexual precocity: variations around the world, secular trends, and changes after migration. Endocr Rev. 2003;24(5):668–693. doi: 10.1210/er.2002-0019
  2. Aksglaede L, Olsen LW, Sørensen TIA., Juul A. Forty years trends in timing of pubertal growth spurt in 157,000 Danish school children. PLoS ONE. 2008;3(7):e2728. doi: 10.1371/journal.pone.0002728
  3. Aksglaede L, Sørensen K, Petersen JH, et al. Recent decline in age at breast development: the Copenhagen puberty study. Pediatrics. 2009;123(5):e932–e939. doi: 10.1542/peds.2008-2491
  4. Wu T, Mendola P, Buck GM. Ethnic differences in the presence of secondary sex characteristics and menarche among US girls: the Third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988–1994. Pediatrics. 2002;110(4):752–757. doi: 10.1542/peds.110.4.752
  5. Juul A, Teilmann G, Scheike T, et al. Pubertal development in Danish children: comparison of recent European and US data. Int J Androl. 2006;29(1):247–255. doi: 10.1111/j.1365-2605.2005.00556.x
  6. Euling SY, Herman-Giddens ME, et al. Examination of US puberty-timing data from 1940 to 1994 for secular trends: panel findings. Pediatrics. 2008;121(Suppl 3):S172–S191. doi: 10.1542/peds.2007-1813D
  7. NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC). Worldwide trends in body-mass index, underweight, overweight, and obesity from 1975 to 2016: a pooled analysis of 2416 population-based measurement studies in 128·9 million children, adolescents, and adults. Lancet. 2017;390(10113):2627–2642. doi: 10.1016/S0140-6736(17)32129-3
  8. Frisch RE, Revelle R. Height and weight at menarche and a hypothesis of menarche. Arch Dis Child. 1971;46(249):695–701. doi: 10.1136/adc.46.249.695
  9. Balakhonova EI. On the "critical" weight hypothesis. Voprosy antropologii. 1988;(81):29–41. (In Russ.)
  10. Fedotova TK, Chtetsov VP. Intragroup correlations of body dimensions variability with the processes of sexual maturation of children of school age. Moscow University Anthropology Bulletin (Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seria XXIII. Antropologia. 2013;(3):28–41. EDN: RAVPAV
  11. Fedotova TK. Сorrelation of somatic development with some other biological age criteria for children aged 0–6 years. Moscow University Anthropology Bulletin (Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seria XXIII. Antropologia. 2012;(4):37–53. EDN: PKZOHD
  12. Rossman H, Shilo S, Barbash-Hazan S, et al. Prediction of childhood obesity from nationwide health records. J Pediat. 2021;233:132–140.e1. doi: 10.1016/j.jpeds.2021.02.010
  13. Aydin BK, Stenlid R, Ciba I, et al. High levels of FSH before puberty are associated with increased risk of metabolic syndrome during pubertal transition. Pediatric Obesity. 2022;17(8):e12906. doi: 10.1111/ijpo.12906
  14. Li S, Zhiyan J, Li Z. Childhood obesity and central precocious puberty. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:1056871. doi: 10.3389/fendo.2022.1056871
  15. Baker JL, Olsen LW, Andersen I, et al. Cohort profile: the Copenhagen school health records register. Int J Epidemiol. 2009;38(3):656–662. doi: 10.1093/ije/dyn164
  16. Aksglaede L, Juul A, Olsen LW, Sørensen TIA. Age at puberty and the emerging obesity epidemic. PLoS One. 2009;4(12):e8450. doi: 10.1371/journal.pone.000845
  17. Brix N, Ernst A, Lauridsen LLB., et al. Childhood overweight and obesity and timing of puberty in boys and girls: cohort and sibling-matched analyses. Int J Epidemiol. 2020;49(3):834–844. doi: 10.1093/ije/dyaa056
  18. Jáni M, Zacková L, Piler P, et al. Birth outcomes, puberty onset, and obesity as long-term predictors of biological aging in young adulthood. Front Nutr. 2022;9:1100237. doi: 10.3389/fnut.2022.1100237
  19. Güran T, Helvacıoğlu D, Gürpınar Tosun B, et al. Decline in the age of menarche in Istanbul schoolgirls over the last 12 years. J Clin Res Pediatr Endocrinol. 2023:15(2):154–159. doi: 10.4274/jcrpe.galenos.2023.2022-11-16
  20. Pereira A, Ferrer P, Binder A, et al. Association between markers of adiposity during childhood and puberty onset in Latino girls. J Clin Endocrinol Metab. 2023;108(11):e1272–e1281. doi: 10.1210/clinem/dgad294
  21. Freedman DS, Khan LK, Serdula MK, et al. Relation of age at menarche to race, time period, and anthropometric dimensions: the Bogalusa Heart study. Pediatrics. 2002;110(4):e43. doi: 10.1542/peds.110.4.e43
  22. Fedotova TK, Gorbacheva AK. Biomarker «peak height velocity» as the indicator of secular dynamics of physical status in intergroup studies/comparisons. Moscow University Anthropology Bulletin (Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seria XXIII. Antropologia. 2024;(1):36–48. doi: 10.55959/MSU2074-8132-24-1-4 EDN: GOMCTN
  23. Fedotova TK, Gorbacheva AK. Moscow children: a century of growth dynamics. Moscow University Anthropology Bulletin (Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seria XXIII. Antropologia. 2019;(4):5–21. doi: 10.32521/2074-8132.2019.4.005-021 EDN: WMYPUX
  24. Gorbacheva AK, Kalyuzhniy EA, Fedotova TK. On some methodical aspects of estimation of intergroup morphological variability in growth studies. Vestnik arheologii, antropologii i etnografii. 2024;(1):138–150. doi: 10.20874/2071-0437-2024-64-1-12 EDN: FLUGHV
  25. Xirocostas ZA, Everingham SE, Moles AT. The sex with the reduced sex chromosome dies earlier: a comparison across the tree of life. Biology Letters. 2020;16(3):20190867. doi: 10.1098/rsbl.2019.0867
  26. Beskina MV, Deryabin VE, Negasheva MA. On the somatic meaning of body mass index. Herald of Anthropology. 2006;(13):113–120. (In Russ.)
  27. Balakhonova EI. Variability of somatic parameters in girls in groups of different biological ages during the peripubertal period [dissertation abstract]. Moscow; 1991. 20 р. (In Russ.) EDN: NHHJJJ

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Temporal changes of subscapular skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of peak height velocity (PHV; right axis Y) of Moscow boys 1960–2010 years of observation.

Download (91KB)
3. Fig. 2. Temporal changes of subscapular skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of peak height velocity (PHV; right axis Y) of Moscow girls 1960–2010 years of observation.

Download (85KB)
4. Fig. 3. Temporal changes of triceps skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of peak height velocity (PHV; right axis Y) of Moscow boys 1960–2010 years of observation.

Download (80KB)
5. Fig. 4. Temporal changes of triceps skinfold value at age 7–13 years (left axis Y) and of age of Peak Height Velocity (PHV; right axis Y) of Moscow girls 1960–2010 years of observation

Download (83KB)
6. Fig. 5. Smoothed curves of age of peak height velocity secular changes of Moscow boys (a) and girls (b) 1920–2010 years of observation.

Download (81KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 78166 от 20.03.2020.