«Смоленская государственная медицинская академия Росздрава»
| скачать На правах рукописи Меренков Валерий Геннадьевич СИСТЕМНЫЙ АНАТОМИЧЕСКИЙ И ФИЗИКО-АНТРОПОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОСТНЫХ ОСТАНКОВ X-XVIII ВВ. ИЗ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ КОЛЛЕКЦИЙ СМОЛЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МУЗЕЯ-ЗАПОВЕДНИКА, НАЙДЕННЫХ НА ТЕРРИТОРИИ ВЕРХНЕГО ПОДНЕПРОВЬЯ 05.13.01. – Системный анализ, управление и обработка информации (биологические науки) 14.00.02 – Анатомия человека АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук Работа выполнена на кафедре анатомии человека ГОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия Росздрава» ^ доктор медицинских наук, профессор Глотов Владимир Александрович Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор^ доктор медицинских наук, профессор Дорохов Ратмир Николаевич Ведущая организация: ГУ НИИ нормальной физиологии РАМН им. П. К. Анохина. Защита состоится «___»_____________2008 г. в ____часов на заседании диссертационного совета Д 212.271.06 при Тульском государственном университете по адресу: г. Тула, ул. Болдина, д. 128. С диссертацией можно познакомиться в Научной библиотеке Тульского государственного университета по адресу: 300600, г. Тула, пр-т Ленина, 92. Автореферат разослан «___»___________2008 г. Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор О. Н. Борисова ^ Актуальность проблемы. Антропологические костные останки при благоприятных условиях могут сохраняться многие сотни лет (Быстров А. П., 1957; Алексеева Т. И., 1996; Аксенов В.С., 1998; Иванов П. Л., 1998). Это уникальные антропологические памятники, образующиеся при естественной мацерации биологических тканей. Они несут бесценную информацию об историческом прошлом человека (Бунак В. В., 1965; Герасимов М. М., 1965; Бобин В. В, 1966; Brose D. S., 1971; Джафаров Г. Ф., 1992; Najnys J. W., 1988; Saunders S. R., 1992; Beadford M. E., 1993; Никитюк Б. А., 1995; Козловская М. В., 1996; Зиновьев А. В., 1998; Колесников Л. Л., 1998; Звягин В. Н. 1998; Васильев С. В. 2003). Эта информация не должна быть утеряна (Binjord L. R., 1982; Шоин А. Ф., 1994; Пежемский Д. В., 1997; Гуляев В. И., 1998; Лагутин А. Б., 1998). Археологические коллекции Смоленского государственного музея-заповедника содержат большое количество формально упорядоченного, но необработанного в достаточной степени антропологического остеологического материала, полученного при археологических исследованиях на территории Верхнего Поднепровья – бассейна р. Днепр от истока до устья р. Десна, включая водоразделы бассейнов рек Днепр – З. Двина, и Днепр – Волга (Алексеева Т. И., 1996; Гараничев В. В., Глотов В. А., 2007). Эти материалы имеют предварительную датировку X-XVIII вв. На территории Смоленской области ежегодно работает несколько археологических и поисковых экспедиций, которые постоянно обнаруживают антропологические остеологические останки, которые также не подвергаются достаточной научной обработке (Гараничев В. В., Глотов В. А., 2001, 2003.). Настоящее исследование направлено на решение этой проблемы с использованием системного подхода (Лисев И. К., 1973; Анохин П. К., 1975; Мирзоян Э. Н., 1989; Лоскутов А. Ю., 1992; Еськов В. М. , Хадарцев А. А., 2004). Ключевой задачей для археологии является историческая реконструкция изучаемой эпохи (Быстров А. П., 1957; Алексеева Т. И., 1996; Лагутин А. Б., 1998). Данные антропологического анализа позволяют проводить историческую реконструкцию более полно и достоверно (Шоин А. Ф., 1994; Пежемский Д. В., 1997; Мякишева О. С., 2006). В связи с этим, актуальной является проблема антропологической идентификации костных останков с целью более достоверного определения их этнической принадлежности (Brooks S., 1990; Джафаров Г. Ф., 1992; Артемьев А. Р. 1996; Ермоленко А. Е., 2006; Звягин В. Н., 1998; Яблонский Л. Т., 1998). Территории Верхнего Поднепровья, водораздела рек Западной Двины и Волги являлись ключевыми при формировании современного населения Центральной России (Алексеева Т. И., Бужилова А. Р., 1996; Пежемский Д. В., 1997). Современные методы системного антропологического анализа остеологического материала позволяют сделать достаточно достоверную морфологическую реконструкцию человека по его костным останкам, которая при параллельном анализе сопутствующих археологических находок позволяет более полно проводить историческую реконструкцию эпохи, в которую жил этот человек, определить его отличия от ныне проживающих на этой территории людей (Герасимов М. М., 1965; Бунак В. В., 1965; Каверзнева Е. Д., 1992; Клепиков В. М., 1994; Уткин А. В, 1998). Остеологический материал содержит генетическую информацию, которая при современном уровне развития генетики может быть востребована различными научными дисциплинами: археология, историческая антропология, этнология, генетика популяций и т.д. (Bailey A. J., 1999; Краснова Е. А, 2003; Янковский Н. К., 2003; Максименко О. П, 2005). Являясь результатом естественной мацерации, костные останки несут бесценную морфологическую информацию о строении костной системы человека в норме и патологии, ее развитии в онтогенезе. Искусственная мацерация не позволяет получить остеологический материал такого же качества в связи с несовершенством методик (Kadanoff D., 1964; Ибрагимова З. И., 1966; Lovejoy С. O., 1985; Крикун Е. Н., 1988; Hoppa R. D., 2000; Мнихович М. В., Панкратова Е. С., Супрунов К. Н., 2006). Кроме того, существует ряд юридических проблем препятствующих получению современного антропологического материала для такого рода исследований (Крикун Е. Н., 1988; Мнихович М. В., Панкратова Е. С., Супрунов К. Н., 2006). Комплексное решение поставленных задач невозможно без использования системного подхода (Landauer C. A., 1962; Лисев И. К., 1973; Кремянский В. И., 1973; Куприянов В. В., Караганов Я. Л., Козлов В. И., 1975; Любищев А. А., 1982; Мирзоян Э. Н., 1989; Лоскутов А. Ю. 1992; Никитюк Б. А., Корнетов Н. А., 1998). ^ Провести системный анализ археологических остеологических коллекций Смоленского государственного музея-заповедника и создать систему остеологического мониторинга археологических исследований для их последующего введения в научное обращение. В соответствии с целью определены следующие задачи исследования:
^ Проведен системный анализ археологических остеологических коллекций Смоленского государственного музея-заповедника с применением комплекса анатомических, физико-антропологических, сравнительно-анатомических, физико-химических, информационно-технологических методов. Проведено комплексное остеометрическое исследование костных останков из археологических коллекций. Проведена системная обработка полученной научной информации методами современных информационных технологий, введены в научный оборот через Интернет остеологические коллекции с территории Верхнего Поднепровья, датируемых X-XVIII вв. Разработана, апробирована и внедрена система остеологического мониторинга археологических исследований, в результате которого впервые на территории Верхнего Поднепровья был обнаружен скелет, принадлежащий неизвестному гоминиду. Проведен сравнительно-анатомический и морфометрический анализ и систематизированы декортиллированные костные поверхности, позволяющие уточнить биологический возраст индивидов. Проведено краниологическое исследование костных останков с изучением вставочных костей черепа и межчелюстной кости у различных индивидов, подтвердивших гипотезу о генетической детерминированности вставочных костей черепа и данных об образовании резцовой кости из двух пар зародышевых костей (Albrecht, 1879; Meyer, 1884). Проведен рентгенологический анализ прижизненной патологии и повреждений, обнаруженных в костных останках, который показал высокий уровень костоправного искусства в позднем средневековье в Смоленске, а также идентичность патологии челюстно-лицевой области у людей позднего средневековья и современного человека, проживающего на этой территории. Представлена модель возрастной динамики смертности человека по критериям выживания и показаны различия в смертности социальных слоев населения изучаемой исторической эпохи на территории Смоленска. Разработан метод макрофотолюминесцентного анализа для выявления сохранной костной ткани, пригодной для проведения биохимических и генетических исследований. Разработан способ определения остаточных липидов костной ткани с применением хемолюминесцентного анализа методом перекисного окисления. Разработан метод определения уровня загрязнения костного материала неорганическими соединениями железа и показана возможность их влияния на последующий биохимический состав костной ткани. ^ Разработанная на основе оригинальных методик система остеологического мониторинга введена в научный оборот Смоленского государственного музея-заповедника для совершенствования антропологических исследований. ^ Результаты исследования были внедрены на кафедре анатомии человека СГМА, в ЦНИИЛ СГМА, в Смоленском государственном музее-заповеднике, в Областном центре охраны и использования памятников истории и культуры. ^ Результаты исследований были доложены на: заседании проблемной комиссии «Иммунология, иммуноморфология и иммунофизиология» СГМА (Смоленск, 2002); 32-35 конференции молодых учёных и 56-й научной студенческой конференции (Смоленск, 2004-2007 гг.); на конференции посв. 80-летию проф. П. Ф. Степанова (Смоленск, 2004 г.); Всероссийской учебно-научно-методической конференции с международным участием, посвященной 80-летию со дня рождения проф. К. И. Бендера (Саратов, 2005 г.); V Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов по медицине (Тула, 2006 г.); IX конгрессе международной ассоциации морфологов (Бухара, 2008 г.). Работа апробирована на совместном заседания кафедр анатомии человека, гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической анатомии, судебной медицины, оперативной хирургии и топографической анатомии, биохимии, философии, а также ЦНИЛ Смоленской государственной медицинской академии, Смоленского областного института патологии, Смоленского государственного музея-заповедника, Института археологии РАН, Смоленского областного бюро судебно-медицинской экспертизы, кафедры анатомии и биомеханики Смоленской государственной академии физической культуры и спорта, кафедры истории и права Смоленского государственного университета (Протокол от 28 июня 2007 г.). Публикации. По материалам исследования опубликовано 13 научных работ: научных статей – 10 (в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), тезисов докладов – 3, рационализаторских предложений – 4. ^ Диссертация имеет общепринятую структуру, состоит из введения, трех глав, в которых представлен обзор литературы, объект и методы исследования, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложения. Работа изложена на 259 с., иллюстрирована 11 таблицами и 193 рисунками. Список литературы представлен 282 источниками (243 отечественных и 39 зарубежных). ^
^ Объект исследования Диссертационная работа выполнена на основе обнаруженных останков 43 человек в ходе археологических раскопок четырех средневековых некрополей города Смоленска. Всего исследовано 1275 полностью и частично сохранившихся костей. Также исследованы скелетные останки неизвестного гоминида, возраст которого по данным стратиграфии ориентировочно составлял от 20 до 40 тыс. лет. Костные останки были переданны на кафедру анатомии человека Смоленской государственной медицинской академии отделом археологии Смоленского государственного музея-заповедника в соответствии со следующими документами: 1. «Соглашение об организации и проведении исследований по проекту «Анализ остеологического материала, полученного при археологических раскопках отделом археологии Смоленского государственного музея-заповедника» (от 17 сентября 1999 г.)». 2. «Договор об организации и проведении исследований по проекту «Анатомический и физико-антропологический анализ костных останков коллекций археологических раскопок, проводимых ООО «Столичное археологическое бюро» (от 1 марта 2007 г.)». ^ Историко-антропологический анализ комплекса захоронений проводился совместно с отделом археологии Смоленского государственного музея-заповедника по методикам стратиграфического, исторического, археологического анализа, используемым в археологии (Мамонова Н. Н., Романова Г. П., Харитонов В. М., 1989), в соответствии с Положением о порядке проведения археологических полевых работ (археологических раскопок и разведок) и составления научной отчетной документации Института Археологии РАН. Препарирование остеологического материала: предшествовавшая сушка костного материала с последующей очисткой костей от грунта проводилась с помощью щеток и кистей из свиной щетины. Сравнительно-анатомические исследования проводились для дифференцировки скелетного материала, при этом, исходили из презумпции целостности скелета, т.е. кости одного захоронения считались принадлежащими данному скелету до тех пор, пока не будет доказано обратное. В соответствии с требованиями Смоленского государственного музея-заповедника была разработана развёрнутая форма протокола, в которой представлялось описание, включающее информацию о наличии и состоянии всех имеющихся элементов скелета, фотографии плоскостной реконструкции скелета, или его общего вида в случае фрагментированности скелетных останков. Для остеометрических исследований использовали методы и инструментарий, рекомендованные в антропологии (Алексеев В. П., Дебец Г. Ф., 1964; Алексеев В. П. 1966). Половую принадлежность костных останков оценивали по методикам, описанным Добряком В. И. (1960) и Алексеевым В. П. (1966). В качестве достоверного признака использовали макрохарактеристику костей таза. Половые различия в строении черепа рассматривали как менее достоверные признаки половой принадлежности. Определение биологического возраста индивидов оценивали по состоянию зубов (Алтухова Н. В. и Герасимова М. М.); по состоянию черепных костей и степени облитерации черепных швов (Добряк В. И.,1960); по степени окостенения скелета (Алексеев В. П., 1966); по структуре компактного вещества длинных трубчатых костей (Добряк В. И., 1967); по шеечно-диафизарному углу бедренной кости (Асфандияров Р. И., Михайлов Н. Н., Бахтигузин Р. Р., 2006). Методы определения длины тела индивидов по костным останкам: определение длины тела индивидов проводилось по методам Ролле, Мануврие, Пирсона и Ли, Тельккя, Дюпертюи и Холдена, изложенных Алексеевым В. П. (1966). При этом проводились измерения длинных трубчатых костей и по таблицам определялась длина тела индивидов. Для определения степени фоссилизации длинных трубчатых костей использована оригинальная методика макрофотолюмисцентного анализа костных шлифов, основанная на измерении ультрафиолетовой люминесценции коллагена кости (Черногрядская Н. А., Розанов Ю. М., Богданова М. С., Боровиков Ю. С., 1978). Для определения остаточных липидов в остеологическом материале был использован хемолюминесцентный анализ жидкостей методом перекисного окисления (Владимиров Ю. А, Арчаков А. И., 1972; Земсков В. М., 1988). Для определения степени экзогенного загрязнения костей неорганическими соединениями железа, которые оказывают негативное влияние на точность хемолюминесцентного анализа, была разработана оригинальная методика исследования толстостенных шлифов. Методика основана на растворении нерастворимых соединений железа раствором серной кислоты, с последующей качественной реакцией на ионы Fe3+ с использованием железистосинеродистого калия. Для уменьшения диффузии растворов в шлифе растворы наносились путём прижимания шлифа к фильтровальной бумаге, слегка смоченной соответствующим раствором. Результат исследования фиксировался с помощью цифровой фотокамеры. При исследовании детских и подростковых декортиллированных метафизарных поверхностей проводили их фотографирование, измерение, систематизацию и создали методики математического анализа и определения возрастной смертности. При проведении исследования нами была создана электронная база данных изученных скелетных останков. Сводная база данных была создана с использованием редактора Microsoft Excel 2003 (лицензионная версия); при исследовании костных шлифов методом макроскопического люминесцентного анализа и определении загрязнения костных останков соединениями трёхвалентного железа проводилась компьютерная обработка цифровых фотографий с помощью программы Adobe Photoshop (лицензионная версия). Компьютерная обработка результатов хемолюминесцентных исследований костей осуществлялась с помощью программы CL 3603 (лицензионная версия). Для исследования возрастной динамики смертности разработан метод построения кривых выживания, широко применяемый в популяционной экологии животных (Одум Ю., 1975). Палеопатологические исследования проведены с применением рентгенологических методов при достоверном обнаружении прижизненных травм или патологии. ^ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Остеологический материал как система Археологические костные останки представляют собой сложную морфологическую систему. Как и любая морфологическая система, остеологические костные останки не объединены изоморфным системообразующим фактором, и становятся системой лишь в процессе изучения, и включает исследователя в качестве ключевого компонента. Структура исследования костных останков приведена на рис. 1.    Интерпретация Информация Исследование  Рис. 1. Структурная схема интеграции системного подхода в динамике антропологических исследований. Основным видом получаемой информации является морфоантропологическая. Кроме того, в результате антропологических исследований была получена и другая научная информация: этнологическая, об особенностях морфологии и об этнической истории национальностей, этносов и этнических групп; информация об истории государства и региона; палеопатологическая информация о распространенности заболеваний и патологий. При сравнительно-анатомических исследованиях часть костного материала идентифицировали как принадлежащая животным. Такой остеологический материал может представлять ценную палеонтологическую информацию. ^ При проведении антропологического описания нами были исследованы возрастные и половые признаки популяции, а так же определен рост индивидов (в тех случаях, когда это было возможно). На основе результатов исследования возрастной структуры популяций (табл. 1) для выявления различий в возрастной динамике смертности, была предложена графическая модель выживания, известная в экологии как «кривая выживания» (рис. 2). Применение метода позволило выявить различия динамики смертности жителей проживавших внутри городской стены и жителей посада. ^ Возрастная структура исследованной популяции
  а) б) Рис. 2. Графическая модель возрастной динамики выживания: а) жителей, проживавших внутри крепостной стены (захоронения на улицах Воровского – Ногина). б) жителей посада (захоронения на Колхозной площади). Так как значительная часть скелетного материала принадлежала детям и подросткам, скелеты которых не обладают вторичными половыми признаками, а значительная часть скелетов взрослых была представлена фрагментами, удалось определить половую принадлежность лишь для 15 скелетов (7 женских и 8 мужских). По тем же причинам определение роста удалось провести лишь для 5 индивидов (1 мужчины и 4 женщин). Рост индивидов, представленных в нашей выборке, составлял от 148 до 165 см. Полные протоколы исследования, направленные в Смоленский государственный музей-заповедник, приводятся в приложении к диссертации. ^ Было проведено исследование непостоянных костей в швах и родничках свода черепа. Вставочные кости (кости швов) были обнаружены в 75% сохранившихся и частично разрушенных черепов, что несколько выше процента, который приводится Сперанским В.С. и Зайченко А.И. (61,0% - для взрослых, и 67,4% - у детей) (Сперанский В.С., Зайченко А.И., 1980). Это может объясняться как статистически недостоверной выборкой, так и особенностями средневекового населения г. Смоленска. В большей части исследованных костных останков (15 случаев) вставочные кости локализуются в лямдовидном шве, в 2 случаях вставочные кости лямбдовидного шва дополняются вставочной костью в заднем родничке, и в одном случае был выявлен след вставочной кости в венечном шве. В захоронении на ул. Ногина были обнаружены фрагменты черепов взрослого человека и подростка (рис. 3), в которых вставочные кости имеют сходную локализацию и сходную форму, что подтверждает гипотезу о генетической детерминированности развития вставочных костей.   а) б) Рис. 3. Шовные кости из захоронения на ул. Ногина: а – взрослого; б – подростка ^ Резцовая кость os intermaxillare была известна с первого века Новой эры как элемент висцерального черепа животных, отсутствующий в черепе человека. На протяжении более 17 веков отсутствие у человека резцовой кости считалось одним из доказательств принципиального отличия человеческого скелета от скелета животных. В 1784 г. в своей работе «О межчелюстной кости человека и животных» Гёте И. В. на основании собственных исследований сделал вывод о том, что резцовая, она же межчелюстная кость, у человека является самостоятельной костью в зародышевый период, а на ранних этапах постнатального развития происходит ее полное сращение с верхнечелюстной костью. Наши исследования позволяют предположить, что латеральная часть резцовой кости закладывается как самостоятельная кость, сливающаяся с собственно резцовой костью на поздних этапах эмбрионального развития. В захоронении конца XVII века на Колхозной площади сохранился фрагмент верхней челюсти, где заметна борозда, проходящая от второго резца к резцовому отверстию (рис. 4). Таким образом, результаты исследования подтверждают данные Albrecht (1879) и Meyer (1884), о том, что резцовая кость формируется в онтогенезе из двух пар костных зачатков.  Рис. 4. Передняя часть левой верхней челюсти ребёнка из захоронения конца XVII века (возраст смерти около 1 года). 1– резцовая кость; 2 – вторая резцовая кость; 3 – резцовый шов; 4 – частично облитерированный участок межрезцового шва; 5 – полностью облитерированный участок шва между второй резцовой остью и альвеолярным отростком резцовой кости. ^ В рамках проведения антропологического исследования был организован антропологический мониторинг археологических раскопок на территории г. Смоленска и Смоленской обл. В январе 2007 г. для исследования поступил не-полный скелет, собранный из разрозненных костей, найденных на археологическом раскопе по ул. Ногина в г. Смоленске. Были проведены следующие исследования: дифференциация остеологического материала, антропологическое описание и плоскостная реконструкция скелета (рис. 5), палеопатологическое и сравнительно-анатомическое исследование костного материала, исследование ультрафиолетовой фотолюминесценции толстых шлифов правой плечевой и лобной костей. Особенности строения височной кости и проксимального эпифиза бедренной кости позволяет предположить, что скелет принадлежит неандертальскому человеку (Homo sapiens neandertalensis). Полное описание скелета приводится в приложении к диссертации.   Рис. 5. Плоскостная реконструкция сохранившейся части скелета неизвестного гоминида. ^ Макроскопический люминесцентный анализ позволяет определить степень микробиологического разложения (фоссилизации) археологического и палеонтологического костного материала, что может иметь решающее значение при отборе материала для биохимических и генетических исследований. Метод основан на способности коллагена к фотолюминесценции - люминесценции инициированной ультрафиолетовым облучением (рис. 6). Денатурация коллагена всегда сопровождается потерей способности к люминесценции.     а) б) Рис. 6. Поперечные шлифы длинных трубчатых костей: съёмка при видимом (а) и ультрафиолетовом (б) освещении. Количественную оценку степени фоссилизации кости проводили по оригинальной методике (Меренков, 2007 г.). Исследование осуществляется следующим образом: в интересующих местах делаются распилы изучаемых костей толщиной 5 – 10 мм. Распилы шлифуются на шлифовальных кругах убывающей зернистости. Распилы и шлифовка проводятся на шлифовальной машине ШМ-1 с использованием отрезных дисков и шлифовальных кругов, применяемых в стоматологии. Проводится цифровая фотосъёмка шлифа при обычном и ультрафиолетовом освещении диагностическим ультрафиолетовым осветителем ОЛД-41. Далее с помощью программы Adobe Photoshop 5.5. (лицензионная версия) определяется процент сохранности коллагена кости. Для чего создаётся черно-белое изображение в котором в качестве белого цвета выбирается цвет флюоресцирующего коллагена, в качестве черного цвета выбирается цвет фоссилизированной (разложившейся) кости. На последнем этапе проводится анализ черно-белой фотографии с помощью инструмента «Гистограмма». Средняя степень фоссилизации костей, определённая нами для каждого захоронения методом макроскопического люминесцентного анализа, колеблется в интервале от 52,2% до 75,7% и отражает относительный возраст захоронений. Фотографии шлифов при видимом свете и ультрафиолетовом освещении приводятся в приложении к диссертации. ^ Хемолюминесцентный анализ проводили с использованием хемолюминометра CL – 3606 по стандартной методике хемолюминесцентного исследования липидов. В хемолюминометр помещали две кюветы: экспериментальную и контрольную, в которых находились растворы исследуемого вещества и пероксидазы в фосфатном буфере. Хемолюминометр фиксировал люминесценцию растворов с интервалом 0,1 сек. Через 10 циклов измерения в экспериментальную кювету автоматически вводили однонормальный раствор соли двухвалентного железа, инициирующий люминесцентную вспышку. Обработка данных проводили с использованием программы CL 3603. Количество липидов оценивали по «площади светосуммы» вспышки - общему количеству световой энергии, выделившейся при перекисном окислении липидов. Корреляционный анализ показал отсутствие связи между количеством остаточных липидов в костном веществе и продолжительностью минерализации останков. Таким образом, можно предположить, что отсутствие корреляции было вызвано наличием липидов сапрофитных организмов, либо количество остаточных липидов в костной ткани не зависело от срока захоронения. ^ Суглинки и супеси Смоленской области содержат большое количество минеральных соединений железа. В ходе минерализации костных останков происходит проникновение соединений железа в массу костного вещества, что может негативно сказаться при проведении биохимических и, в частности хемолюминесцентных исследований. Разработанный нами метод выявления степени экзогенного загрязнения костей соединениями железа позволяет провести качественное определение участков кости, загрязнённых железом. В археологических костных останках железо содержится преимущественно в форме не растворимого в воде гидроксида железа (III). На первом этапе с помощью серной кислоты гидроксид железа переводится в растворимую форму с помощью 10% раствора серной кислоты, затем с помощью 3% раствора железистосинеродистого калия переводятся в нерастворимое в воде ярко окрашенное комплексное соединение – берлинскую лазурь. После чего шлиф фотографируется (рис. 7). Так как в ходе анализа образуются растворимые в воде соединения железа, которые могут мигрировать по шлифу, для уменьшения такой миграции мы предложили наносить реактивы на поверхность шлифа, прижимая его к фильтровальной бумаге, смоченной реактивами. С этой же целью, для растворения гидроксида железа (III), использована разбавленная серная кислота, так как она в меньшей степени, чем соляная кислота, растворяет фосфаты и карбонаты вещества кости.    Рис. 7. Поперечные шлифы длинных трубчатых костей после проведения, пробы на неорганическое железо Проведённые нами исследования показали, что минеральное железо первоначально поступает в костное вещество по каналам Гаверсовой системы, и откладывается в стенках Гаверсовых каналов. Затем происходит проникновение соединений железа в полости костных телец. Нами не было выявлено наличия неорганических соединений железа непосредственно в костном веществе, как в фоссилизированном, так и в не фоссилизированном. Фотографии шлифов, сделанные после проведения пробы на неорганическое железо, приводятся в соответствующих протоколах в приложении к диссертации. ^ Археологические костные останки являются уникальными анатомическими объектами, образовавшимися в результате полной естественной маце-рации костей. Образующиеся при этом декортиллированные поверхности мо-гут использоваться как ключевые объекты для более точного определения возраста индивида от момента рождения до 25 лет. В настоящем исследовании впервые проведен системный анализ этих поверхностей. В анатомии детально разработана номенклатура элементов костного рельефа. Аналогичная номенклатура существует и в морфометрическом анализе географического рельефа, где основными понятиями являются точки, линии и поверхности. Нами было установлено соответствие меду анатомической и морфометрической терминологией анализа географического рельефа. При исследование декортиллированных метафизарных поверхностей длинных трубчатых костей была установлена возрастная изменчивость их рельефа (рис. 8) и создана шкала для определения возраста индивида от момента рождения до 25 лет.    а) б) в) Рис. 8. Декортиллированный рельеф головки бедренной кости: а – возраст до 1 года; б – 4-6 лет; в – 18-20 лет. В рамках исследования декортиллированных метафизарных поверхностей был проведён сравнительно-анатомический анализ несиностозированной дуги позвонка молодого мамонта. Общий план строения дуги позвонка молодого мамонта не отличается от плана строения дуги позвонка ребёнка (рис. 9). Также как у человека, у мамонта дуга позвонка присоединяется через декортиллированные поверхности. В тоже время, декортиллированные поверхности дуги позвонка мамонта имеют более выраженный первичный рельеф, что говорит о более плотном, нежели у человека, соединении дуг и тел позвонков в период, предшествующий их синостозированию. Это может быть вызвано большими нагрузками, которые испытывала дуга позвонка у молодого мамонта.    а) б) Рис. 9. Дуга позвонка мамонтёнка (а) и ребёнка в возрасте 4-6 лет (б). ^ При археологических раскопках захоронения у башни Веселуха был обнаружен мужской скелет со следами множественных прижизненных переломов. В ходе исследования, проведенного совместно с кафедрой травматологии, ортопедии с военно-полевой хирургией СГМА под руководством д. м. н. проф. Фаддеева Д.И., были выявлены следы переломов обеих локтевых костей и 4 ребер, произошедших за 1–1,5 года до момента смерти. Переломы локтевых костей срослись в правильном положении, с полным сохранением физиологической кривизны костей и восстановлением костно-мозгового пространства. Переломы рёбер сращены с восстановлением их кортикальных слоёв. Такой характер сращения переломов свидетельствует о достаточно высоком уровне врачебного (костоправного) искусства в средневековом Смоленске. Врачом-рентгенологом высшей категории Завадкиной Л. В. было проведено рентгенологическое исследование нижней челюсти указанного выше скелета, показавшее наличие у индивида остеопороза и хронического гранулематозного периодонтита, обычных и для современного человека. ^ В ходе проведенного остеологического исследования нами была разработана и внедрена в практику археологических исследований информационная мониторинговая система (рис. 10). Главной целью создания информационного мониторинга является организация на базе новых компьютерных технологий иерархической системы сбора, обработки, хранения и представления информации, обеспечивающей динамическую оценку остеологических находок при археологических исследованиях, направленную на совершенствование методов исследований. В настоящее время это позволит оптимально реализовать интеграционный анализ данных. Институт археологии РАН предоставляет организациям, проводящим археологические исследования, разрешение на проведения работ (открытый лист) и осуществляет генеральный контроль над проводимыми раскопками, в соответствии с « Положением о порядке проведения археологических полевых работ (археологических раскопок и разведок) и составления научной отчетной документации» ( – М.: Институт Археологии РАН, 2007. – 35 с.).   Рис. 10. Блок-схема системы информационного остеологического мониторинга археологических исследований. Условные обозначения: П  еремещение скелетного материалаП  еремещение информацииОбластной центр охраны памятников истории и культуры осуществляет контроль над археологическими раскопками, проводящимися в регионе. Организации, осуществляющие археологические исследования, проводят археологические раскопки, предоставляют остеологический материал для дальнейших исследований в остеологическую лабораторию, готовят окончательные отчеты о проделанной работе, и предоставляют их в Институт археологии РАН и Областной центр охраны памятников истории и культуры. Остеологическая лаборатория проводит весь комплекс остеологических исследований, передает остеологический материал для хранения в фонды Смоленского государственного музея-заповедника, представляет окончательный отчет организациям, проводившим археологические раскопки. Специализированные генетическая, биохимическая, палеопатологическая лаборатории проводят исследования остеологического материала на основании договоров с остеологической лабораторией и предоставляют ей отчеты о результатах исследований. Специализированная лаборатория пластической реконструкции проводит реконструкцию внешнего вида индивидов, и предоставляет материал для подготовки экспозиций. Специализированная палеонтологическая лаборатория осуществляет исследования палеонтологических костных останков, предоставленных остеологической лабораторией, и принимает решение о целесообразности дополнительных палеонтологических исследований. Её отчет не входит в окончательный отчет об археологических исследованиях. Рентгенологической лабораторией проводятся рентгенологические исследования остеологического материала с целью выявления прижизненных патологий. Остеологическая лаборатория осуществляет следующие виды работ:
Обработанный остеологический материал передаётся в фонды Смоленского государственного музея-заповедника. При этом проводится дополнительная препаровка образцов, пригодных для использования в специализированных анатомических экспозициях. Данная модель была апробирована в течение 2000-2007 годов, и показала высокую эффективность: в 2003 г. при раскопках захоронения у башни Веселуха был обнаружен мужской скелет со следами лечения множественных прижизненных переломов; в 2007 г. при раскопках некрополя на ул. Ногина был выявлен скелет, принадлежавший неизвестному гоминиду, предположительно неандертальцу (Homo sapiens neandertalensis). ВЫВОДЫ
^
^ ДИССЕРТАЦИИ Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: 1. Меренков В. Г. Использование макролюминесцентного анализа при проведении биохимических и генетических исследований остеологического материала. / В. Г. Меренков // Вестник новых медицинских технологий. – 2007. – Т. XIV. – № 4. – С. 145 – 146. 2. Меренков В. Г. Фотолюминесцентный метод исследования остеологического материала. / В. Г. Меренков // Мат. док. IX конгресса международной ассоциации морфологов. Бухара, 15 – 16 мая 2008 г. Морфология. – 2008. – Т. 133. – № 2. – С. 85- 86. Статьи:
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/merenkov-1/merenkov-1.htm http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/TITL-12.htm http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/cont.htm (Идентификационный номер ИНФОРМРЕНИСТРА/ВАК РФ – 0420600004\0006).
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/TITL-12.htm http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-12-html/cont.htm (Идентификационный номер ИНФОРМРЕНИСТРА/ВАК РФ – 0420600004\0007).
http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-13-html/TITL-13.htm http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-13-html/cont.htm (Идентификационный номер ИНФОРМРЕНИСТРА/ВАК РФ – 0420700004\0001). 8. Меренков В. Г. Анатомические особенности резцовых костей. / В. Г. Меренков, Н. А. Романов // Математическая морфология. Электронный математический и медико-биологический журнал. – Т. 7. – Вып. 1. – 2008. – URL: http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-17-html/merenkov/ merenkov.htm http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/TITL.HTM http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-17-html/TITL-17.htm http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-17-html/cont.htm http://www.smolensk.ru/user/sgma/MMORPH/N-17-html/cont.htm (Идентификационный номер ИНФОРМРЕНИСТРА/ВАК РФ – 0420800004\0002) Тезисы: 1 . Меренков В. Г. Исследование шовных костей из костных останков X- XVII вв., найденных на территории Верхнего Поднепровья. / Меренков В. Г. // Материалы 33 конференции молодых учёных и 57-й научной студенческой конференции. - Смоленск, 2005. - С. 62. 2. Нескучаев В. В. Использование макроскопического люминесцентного анализа при изучении остеологического материала. / Нескучаев В. В., Меренков В. Г., Гараничев В. В. // V Всероссийская университетская научно-практическая конференция молодых ученых и студентов по медицине: сб. материалов. – Тула, 2006. – С. 172 – 173. 3. Меренков В. Г. Из опыта работы факультатива «Физическая антропология с элементами пластической анатомии, археологии и документального рисунка» / Меренков В. Г. // Материалы Всероссийской учебно-научно-методической конференции с международным участием, посвященной 80-летию со дня рождения Заслуженного деятеля науки РФ, профессора Константина Ивановича Бендера. - Саратов, 2005. - С. 89 – 90. Рационализаторские предложения:
4. Леонов С. Д., Меренков В. Г. Методика пробоподготовки костных останков для хемолюминесцентного анализа. Рационализаторское предложение № 1504 от 25.01.07. (Заявл. 9.11.06.). – БРИЗ СГМА. Работа выполнена при поддержке Смоленского государственного музея-заповедника Благодарности Выражаю искреннюю признательность и благодарность администрации Смоленского колледжа телекоммуникации и лично директору Миргороду С. К.; с.н.с. Гараничеву В. В.; начальнику отдела археологии Смоленского областного центра охраны и использования памятников истории и культуры Модестову Ф. Э.; д. м. н., профессору Доросевичу А. Е.; д. м. н., профессору Фаддееву Д. И.; врачу-исследователю, д.м.н. Романову Н. А.; аспиранту Леонову С. Д.; врачу-рентгенологу Завадкиной Л. В.; к.м.н., доценту. Галкиной Ю. М., с.н.с. кафедры антропологии МГУ Пежемскому Д. В.; ст. лаборанту Ильиной А. С.; студентам СГМА Нескучаеву В. В., Михайленко Я. В., Осипец Е. Л. за ценные консультации, методическую и техническую помощь, а также поддержку на всех этапах выполнения настоящего исследования. Выражаю особую благодарность 43 неизвестным жителям средневекового Смоленска, чьи останки были использованы при проведении исследования. Кафедра анатомии человекаСмоленская государственная медицинская академия Поступил в редакцию 21.06.2008. Тула – 2008
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
плохо
1 Разместите кнопку на своём сайте или блоге: