Ontogénesis postnatal de la extremidad inferior basada en telemetrías y morfometría geométrica. Aplicación en paleoantropología y antropología forense

Abstract

Este estudio analiza el desarrollo postnatal del femur y la tibia de una muestra de individuos vivos de principios del siglo XXI de Barcelona. El material utilizado han sido 1140 telemetrias (radiografías de la extremidad inferior) de 570 chicos y 570 chicas cedidas por el Hospital Sant Joan de Deu de Barcelona. Las edades de estos 1140 individuos estan comprendidas entre los 0 y los 18 años.

Se ha analizado la muestra mediante diferentes técnicas con el objetivo de: 1) analizar el desarrollo postnatal de fémur y tibia, tanto en individuos masculinos como femeninos, desde el nacimiento hasta el final del brote puberal; 2) estudiar los patrones diferenciales de los cambios en forma y tamaño entre chicos y chicas mediante morfometría geométrica; 3) aportar información del fémur y la tibia para la estimación de la edad de individuos actuales vivos de la población mediterránea, especialmente de la población española; 4) comprobar la utilidad de las técnicas de morfometría geométrica para el estudio de los cambios de forma durante el crecimiento de un hueso largo como es el fémur, mediante la aplicación de hitos (landmarks) en determinadas regiones del hueso. Primero se analizó el desarrollo del fémur durante el brote puberal tanto en niños como en niñas mediante morfometría geométrica. Para ello se han utilizado un total de 22 hitos (landmarks) ubicados en la totalidad del femur para observar su desarrollo. En el caso de las niñas se ha estudiado la franja de edad comprendida entre los 9 y los 14 años, con un total de 184 individuos. En el caso de los niños se ha analizado un total de 240 individuos comprendidos entre los 9 y los 16 años. Estas franjas se han seleccionado por ser las edades en las que esta comprendido el brote puberal para cada sexo. Se observaron en ambos sexos importantes cambios tanto en tamaño como en forma relacionados con la edad. Se observa tanto un aumento de la robustez (más marcada en chicos) como cambios en ambas epífisis. Durante el crecimiento del femur se da el fenómeno de la remodelación angular de este elemento esquelético, que implica la variación del ángulo cuello-diafisario así como del ángulo bicondilar. Este fenómeno de angulación se da como respuesta a la adaptación de la locomoción. Además, en las chicas también esta relacionado con el ensanchamiento de la pelvis, y por eso la angulación del fémur es más marcado en ellas, presentando una disminución mayor del ángulo cuello—diafisario así como un aumento mayor del ángulo bicondilar respecto a los chicos. Estos cambios se dan en chicas hasta los 13 años y hasta los 16 en chicos, coincidiendo con el fin del brote puberal en ambos sexos. También se ha estudiado en el total de la muestra (1140 individuos) el desarrollo de 6 variables métricas del fémur, 4 de la tibia así como el proceso de fusión de las epífisis de ambos huesos para estudiar la importancia y la capacidad de dichas variables para la determinación de la edad y el sexo en individuos tanto vivos como muertos de población de la Península. El crecimiento del fémur es más complejo mostrando algunas de las variables un estancamiento justo antes del brote puberal, en cambio la tibia presenta un desarrollo mucho más lineal tanto en la niñez como durante la pubertad. La fusión de las epífisis de ambos huesos parece adelantarse un año respecto a poblaciones de la península de mediados de siglo, lo que podría estar mostrando un efecto secular en la población actual. Los resultados así como las fórmulas obtenidas a partir de las variables analizadas son herramientas útiles para el diagnóstico de edad y sexo en el campo de la antropología forense, cuando se tenga que aplicar en población de la Península.

A sample of live individuals from the beginning of the 21st century from the Iberian Peninsula from Hospital Sant Joan de Deu has been studied through the database created for this thesis based on a total of 1140 telemetries (x-rays of the lower limb), 570 boys and 570 girls aged between 0 and 18, using geometric morphometric techniques and the analysis of metrical and qualitative variables. The objectives were: 1) To test the usefulness of geometric morphometric techniques for the study of shape changes during femoral development and developing specific landmarks for this type of studies; 2) to analyse the postnatal development of the femur and tibia, in males and females, from birth until the end of puberty and 3) provide information on the femur and tibia to estimate the age of current living individuals in the Mediterranean population, especially the Spanish population.

Results showed that geometric morphometrics has proved to be very useful for the study of postnatal development. Our observations indicate. that femur varies widely in size and shape during growth, with a significant increase in the robustness especially in male individuals. The phenomenon of angular remodeling that involves the neck-shaft angle and the bicondylar angle take place until the end of puberty (13 years in girls, 16 years boys), with a decreasing neck-shaft angle and an increasing bicondylar angle, more relyable in girls due to the widening of the pelvis. Furthermore the development of the femur and tibia from birth until the end of growth shows a differential pattern between the two bones. The tibia shows a more lineal growth behaviour than femur when metrical measurements are analysed. In the femur, sex differences appear because of the male growth spurt. Contrarily, tibial sex differences are mainly due to the female cesation growth at 13 years of age and the fact that boys continue growing until 17 years of age..The study provides useful tools and formulae for diagnosis of age and sex in forensic tasks of remains and living individuals of Spanish origin.