MASARYKOVA UNIVERZITA

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV ANTROPOLOGIE LOKÁLNÍ VARIABILITA V TLOUŠŤCE EPIDERMÁLNÍ LIŠTY DISTÁLNÍCH ČLÁNKŮ PRSTŮ Bakalářská práce Monika Kozinová Vedoucí práce: doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D. Brno 2012

2 Bibliografický záznam Autor: Název práce: Studijní program: Studijní obor: Vedoucí práce: Monika Kozinová Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Ústav Antropologie Lokální variabilita v tloušťce epidermální lišty distálních článků prstů Antropologie Antropologie doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D. Akademický rok: 2011/2012 Počet stran: 50 Klíčová slova: Dermatoglyfika; Otisky prstů; Sexuální dimorfizmus; Standardizované snímky; Šířka epidermální lišty; Trirádius; 2

3 Bibliographic Entry Author Title of Thesis: Degree programme: Field of Study: Supervisor: Monika Kozinová Faculty of Science, Masaryk University Department of Antropology Local Variability in Epidermal Ridge Breadth of the Distal Phalanges of the Hand Anthropology Anthropology doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D. Academic Year: 2011/2012 Number of Pages: 50 Keywords: Dermatoglyphic; Epidermal ridge breadth; Fingerprints; Sexual dimorphism; Standardized images; Triradius; 3

4 Abstrakt V této bakalářské práci se věnuji lokální variabilitě v tloušťce epidermálních lišt distálních článků prstů a možnostem jejího praktického využití v daktyloskopii. Hlavním cílem práce bylo zjistit, zda se liší tloušťka epidermální lišty ve třech směrech (proximální, laterální a centrální) od standardních trirádií distálních článků prstů ruky, a dále jaké jsou ve vztazích těchto oblastí papilárního terénu věkové a mezipohlavní rozdíly. Záměrem bylo také sledovat, zda tloušťka epidermální lišty souvisí s tělesnou výškou a rozměry rukou. Předmětem studia byly otisky prstů 150 jedinců (50 mužů, 50 žen, 50 dětí). Nově navrženou metodikou byla měřena tloušťka epidermální lišty v oblasti trirádií bříšek prstů a zjištěné hodnoty byly pomocí standardních metod porovnávány mezi sledovanými skupinami (směr od trirádia, věk, pohlaví). Průměrná tloušťka epidermální lišty byla u mužů (0,49 mm a směrodatné odchylky 0,27 mm) statisticky vyšší než u žen (0,41 mm a směrodatné odchylky 0,26 mm), děti (v rozsahu od 2,5 roku do 14 let, medián je 5 let) měly výrazně nižší hodnoty. Ve všech třech skupinách byla statisticky významně vyšší tloušťka epidermální lišty v proximálním směru od trirádia oproti oběma směrům zbývajícím. Tloušťka lišt se statisticky nelišila mezi laterálním a centrálním směrem. Zjištěna byla také pozitivní korelace výšky postavy s tloušťkou epidermální lišty všech prstů u dětí. Abstract In this thesis I study the local variability in epidermal ridge breadth of the distal phalanges and possibility of practical use in dactyloscopy. The main objective was to determine whether the epidermal ridge breadth is different in three directions (proximal, lateral and central) from the standard point of triradius on distal phalanges on the hand. Also, to determine if the epidermal ridge breadth correlates with papillary surface and body structure, age, sexual dimorphism. The intention of the thesis was to find out whether an association exists between the epidermal ridge breadth and the body height and dimensions of the hand. The object of this study were fingerprints of 150 individuals (50 men, 50 women, 50 children). For this study new methods for measurement of epidermal ridge breadth in the region of triradii of distal phalanges of hand were used. The epidermal ridge breadth 4

5 was determined and compared between studied groups (the direction of triradia, age, sex) using standard statistical methods. The mean value of epidermal ridge breadth in adult males (mean = 0.49 mm, standard deviation = 0.27 mm) was statistically higher than in adult females (mean = 0.41 mm, standard deviation = 0.26 mm); children (aged from 2,5 to 14 years, median 5 years) showed the lowest mean value. In all three analysed groups (males, females, children), the epidermal ridge breadth has larger mean value in proximal direction from triradius than in lateral or central direction. There were no statistical differences between ridge breadth in lateral and central direction from triradius. A significant positive correlation was also detected between the body size and epidermal ridge breadth of children for all five fingers. 5

6 6

7 Poděkování Na tomto místě bych chtěla poděkovat především doc. RNDr. Miroslavu Králíkovi, Ph.D, který mně byl vždy nápomocen při psaní a zpracovávání této bakalářské práce. Získala jsem od něj řadu vědomostí a zkušeností, které jsou pro mne velmi přínosné. Chci také poděkovat mému dlouholetému příteli Zbyňkovi Mrkusovi, který mě po celou dobu studia podporoval a nepřestával mně věřit. Dále děkuji všem dobrovolníkům, kteří byli ochotni poskytnout otisky prstů, bez jejichž pomoci by nemohla tato práce vzniknout. Děkuji mateřské škole v Ořechově a Telči, kde jsem získala cenná data od dětí předškolního věku. V neposlední řadě chci také poděkovat Mgr. Tomáši Zemanovi, který mě zasvětil do tajů statistiky. V závěru děkuji svým rodičům především za to, že mi umožnili studovat na vysoké škole a finančně mě po celou dobu podporovali. Prohlášení Prohlašuji, že jsem svoji bakalářskou práci vypracovala samostatně s využitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Brno 15. května Jméno Příjmení 7

8 Obsah 1. Úvod Cíle práce Popis reliéfu kůže lidské ruky Anatomie a histologie lidské kůže Ontogeneze papilárního terénu u člověka Dermatoglyfika Historické poznatky o dermatoglyfice Základní stavba otisků prstů Aplikace dermatoglyfiky ve forenzních vědách Trirádius a jeho význam v hodnocení tloušťky epidermálních lišt Přehled dosavadních poznatků o lokální variabilitě tloušťky epidermální lišty (ERB) Materiál a metody Pracovní postup Snímání otisků Standardizované snímky ze skeneru Popis měření tloušťky epidermální lišty (ERB) Výsledky Přesnost měření Popisná statistika Rozdíly mezi úhly standardního trirádia (P, L, C) Rozdíly věkové a mezipohlavní Souvislost ERB s výškou postavy Souvislost ERB s výškou postavy u dětí Souvislost ERB s výškou postavy u mužů Souvislost ERB s výškou postavy u žen

9 7. 6. Souvislost ERB s rozměry ruky Diskuse Závěr O autorovi Slovník důležitějších jmen a pojmů Rejstřík Citace a seznam literatury

10 1. Úvod Otisky prstů jsou jedním z důkazů evolučních a vývojových změn přizpůsobení ruky k uchopovací činnosti. Lidé o ně projevili zájem již v době tisíce let vzdálené. S největší pravděpodobností si nedokázali představit jejich dnešní využití. Přesto pro ně představovaly jistý význam. Díky tomu nalézáme mnoho historických materiálů, na nichž jsou otisky nebo jejich napodobené kresby vyobrazeny. Lidské otisky jsou jedinečným znakem každého z nás. Jsou to originály, ke kterým v přirozeném prostředí neexistují kopie a právě tento předpoklad se stal od 19. století základem pro určování identifikace osob. Otisky nejsou využívány pouze pro kriminalistické účely. Jejich využití je široké. V 50. letech se hojně užívaly k určování otcovství, neboť do jisté míry jsou dědičně ovlivněny. K antropologickým účelům slouží především jako ukazatelé mezipohlavních a mezipopulačních variet. V posledních desetiletích se také hojně využívají v oblasti biometrických systémů (snímače otisků prstů). Jejich využití zasahuje i do medicínských odvětví. Věda, která se zabývá zkoumáním papilárního terénu a jeho souvislostí, se nazývá dermatoglyfika. Věda zabývající se srovnáváním otisků prstů za účelem identifikace se nazývá daktyloskopie. Obě tyto disciplíny spolu úzce souvisí, neznamenají však totéž. Dermatoglyfika může usnadnit skupinovou identifikaci a snížit počet daktyloskopicky srovnávaných osob. Tloušťky epidermálních lišt, které byly předmětem studie, se liší v různých oblastech papilárního terénu a pravděpodobně také oblastmi v různých směrech od standardních trirádií na bříškách prstů. Neexistuje ale zatím jasná představa, jak se liší. Pokud se liší, dalo by se toho využít pro identifikaci trirádia či prstu a následně pro odhad pohlaví původce otisku. Dermatoglyfické hodnocení otisku by pak mohlo přispět upřesnění skupinové identity původce otisku a zjednodušit daktyloskopickou identifikaci. 2. Cíle práce Cíl 1. Zjistit, jaké jsou rozdíly v tloušťce epidermální lišty v různých polohách vůči trirádiu. Cíl 2. Sledovat věkové a mezipohlavní rozdíly ve vztazích mezi lištami v různých polohách vůči trárádiu. Cíl 3. Zjistit závislost tloušťky lišt v jednotlivých polohách na výšce postavy a rozměrech ruky. 10

11 3. Popis reliéfu kůže lidské ruky Anatomie a histologie lidské kůže Lidská kůže se skládá ze dvou hlavních vrstev. Jedná se o epidermis a dermis (Pospíšil 1974, s. 8). Epidermis je povrchová vrstva, která je ektodermálního původu a tvoří ji epitel vrstevnatý dlaždicový. Sama o sobě se skládá z několika dílčích vrstev a obsahuje mnoho buněčných struktur. První vrstva epidermis se nachází při povrchu, jedná se o rohovou vrstvu stratum corneum. Na kůži končetin je tato rohová vrstva hrubá a zvrásněná tak, že tvoří lišty a brázdy (Pospíšil 1974, s. 8). Rohová vrstva dále přechází ve vrstvu zárodečnou stratum germinativum, která je zároveň nejhlubší vrstvou epidermis (Čihák 2004, s. 571). V této nejhlubší vrstvě nalezneme živé buňky, které se neustále množí a doplňují odumřelé šupiny z povrchu kůže. Vrstva zárodečná se dále dělí na další vrstvy. Jedná se o stratum cylindricum, stratum spinosum, stratum lucidum a stratum granulosum (Pospíšil 1974, s. 8). Druhá vrstva pokožky se nazývá dermis (corium), česky škára. Tato vrstva je původem mesoektodermálního. Stejně jako epidermis, se dělí na další vrstvy: stratum papillare a stratum reticulare (Čihák 2004, s. 571). Škára navazuje na podkožní vazivo hypodermis. Součástí hypodermis je tukový polštář, kožní žlázy a nervové zakončení některých nervů (Pospíšil 1974, s. 10). Hranice mezi vrstvou pokožky a škáry není zcela pravidelná, jak uvádí Pospíšil (1974, s. 9). Tuto hranici nazýváme bazální vrstva. Vrstva epidermis a dermis do sebe navzájem zapadají (Pospíšil 1974, s. 9). Ve své práci zmiňuje autor původní publikaci (Wendt a Delingat 1962), kteří vytvořili pojmenování a označování uvedených nepravidelností. Wendt a Delingat (1962) označují vyklenutí epidermis směrem k povrchu kůže jako lištu cristu. Vyklenutí směrem k dermis označují za záhyb plica. Anatomie papilárního terénu je složitá a má svá pravidla. Zjednodušeně to lze vysvětlit tak, že na epidermálním povrchu se vždy střídá papilární lišta a papilární brázda. Těmto strukturám v hloubce epidermis odpovídá žlázový a brázdový záhyb (Obr. 1). Skrze žlázové záhyby probíhají vývody potních žláz, které pak na povrch vyúsťují na vrcholu papilární lišty, jak uvádí Pospíšil (1974, s. 9). Pokud se na uspořádání kožního terénu podíváme do vrstvy pokožky v dermis, zjistíme, že uspořádání je složitější než v epidermis. Pod brázdovým záhybem, který odpovídal papilární brázdě, nacházíme škárový val, na němž 11

12 probíhají dvě škárové lišty. Mezi škárovými lištami se nachází sulcus corii, který při projekci na povrch odpovídá zmíněné papilární brázdě (Pospíšil 1974, s. 9). Obr. 1 Struktura papilárního terénu ve 3D (upraveno podle Cummins a Midlo 1961, s. 38) Na obr. 1 vidíme, jak do sebe jednotlivé struktury papilárního terénu zapadají. Kromě jiného můžeme pozorovat jednotlivé papily, které jsou uspořádány v řadách a jsou od sebe navzájem odděleny příčnými zářezy. V pokročilém věku se navíc objevují papily sekundární. Jednotlivé vrstvy epidermis a dermis se liší i svou tloušťkou, která je individuální v různých oblastech končetin a také se liší u každého člověka (Pospíšil 1974, s. 10). 12

13 3. 2. Ontogeneze papilárního terénu u člověka Lidská ruka obsahuje pět prstů (I. V.), které se skládají z článků (phalanges). Rozlišujeme prsty tříčlánkové (II. V.) obsahující proximální, mediální a distální článek. Palec obsahuje články pouze dva, proximální a distální. Mezi jednotlivými články se nachází kloub, který umožňuje pohyb prstů. Než však získá ruka výše popsanou podobu, prochází několika vývojovými procesy. Lidské končetiny se začínají postupně utvářet od 4. týdne nitroděložního vývoje. Horní končetiny se utvářejí asi o týden dříve než končetiny dolní. Chronologie utváření jednotlivých struktur je víceméně stejná na rukou i nohou. Samotné prsty se začínají formovat od 7. týdne embryonálního vývoje (Babler 1991). Základem pro utváření dlaně a prstů jsou tzv. podušky. U prstů se později přemění na prstová bříška, která jsou patrná kolem šestého týdne vývoje. Tyto poduškovité vyvýšeniny jsou důležité pro utváření lišt a záhybů, které tvoří papilární terén s liniemi. Vyvýšeniny jsou tvořeny podkožním pojivovým vazivem a tukovou tkání (Pospíšil 1974, s. 11). Z fylogenetického hlediska jsou podušky vývojově starší než papilární lišty. U člověka najdeme na rukou v základním stavebním plánu jedenáct podušek, které Pospíšil (1974) ve své práci rozděluje do třech skupin. První skupina zahrnuje pět prstových (apikálních) podušek, které se nacházejí na distálních článcích prstů. Do druhé skupiny autor zařadil čtyři podušky meziprstové (interdigitální). Jako podušky třetí skupiny označil Pospíšil (1974) dvě proximální podušky. Jedná se o podušku thenaru (poduška palcového valu) a hypothenaru (poduška malíkového valu). Postupnou specializací končetin k úchopové činnosti u primátů nalézáme velkou variabilitu nejen ve stavbě, ale i v utváření dlaňových podušek (Babler 1991). Během druhého měsíce nitroděložního vývoje se délka plodu pohybuje kolem 2,5 cm a právě v tomto období začíná prodlužování a oddělování prstů od sebe (Cummins a Midlo 1961, s. 178). Oddělování prstů je způsobeno postupným růstem jednotlivých článků do délky a jedná se o rychlý proces, který trvá přibližně 24 hodin. V další fázi vývoje se podušky distálních článků začínají od ostatních zřetelně oddělovat proximálně žlábkem, který se postupně přemění na flexní rýhu. Flexní rýha je nápadný útvar, který se nachází přibližně v místě mezičlánkového kloubu (Pospíšil 1974, s. 15). Na palci nacházíme pouze jednu mezičlánkovou flexní rýhu, na tříčlánkových prstech nacházíme rýhy dvě (proximální a distální). Tyto nápadné útvary lze u plodu pozorovat od 13. týdne těhotenství (Chauhan et al. 2011). Princip vytváření flexních rýh je předmětem studií. Existují na něj dva názory. Jeden z nich se přiklání k tomu, že flexní rýhy se vytvářejí v důsledku skládání kůže během jednoho 13

14 roku života jedince (Kimura, Kitagawa 1986). Druhý názor se opírá o genetický výzkum a tvrdí, že tyto flexní rýhy se dědí polygenním způsobem (Tay 1979). Z distální strany je poduška ohraničena také žlábkem, který sahá až k místu budoucího nehtového lůžka. Začátkem 13. týdne embryonálního vývoje plodu se podušky začínají postupně zvětšovat a přesahovat přes článek prstu, následně se zploští a výsledný tvar připomíná již postnatální vzhled prstu. Tento proces je spojený také se změnami v povrchové vrstvě pokožky. Ta se v tomto období začíná postupně diferencovat na jednotlivé vrstvy epidermis, které jsou popsány v předchozí kapitole. Postupem času dochází i k proliferaci buněk ze zárodečné (stratum germinativum) do dermální vrstvy (stratum corneum), tato fáze způsobuje tvorbu vyvýšenin papilárního terénu (lišty), jak tvrdí Hale (1952). Dochází k ní ve třetím měsíci nitroděložního vývoje. V 10 týdnu nitroděložního vývoje je téměř dokončeno uspořádání lišt včetně jejich detailů (Schaumann a Johnson 1982). Se vznikem papilárního terénu jsou spjaty i dermální papily, které se začínají rýsovat okolo 24. týdne. V šestém měsíci prenatálního vývoje můžeme u plodu pozorovat na povrchu epidermis definitivně vytvořené papilární lišty se všemi detaily (Seidenberg Kalabova et al. 2010). Jsou dotvořeny primární a později i sekundární papily. Ty se od primárních liší jen mírně. Jsou užší a nevyúsťují na nich žlázy. Hirch a Schweichel (1973) se domnívají, že utváření vzoru na distálních článcích prstů se formuje ve směru laterodistálním. Je důležité si uvědomit, že vzhled epidermálního povrchu prstů, který se vytváří ještě během vývoje plodu, je po zbytek života neměnný. Toto tvrzení dokázal v roce 1892 Francis Galton (Babler 1991). Zároveň má každý člověk vytvořený zcela jedinečný vzor. Embryogenezí epidermální lišty se ve své práci zabýval také Okajima (1975). Mezi faktory ovlivňující tvorbu a uspořádání epidermálních lišt patří zcela určitě růstové napětí, které působí při tvoření kůže (Penrose 1968). Jiným faktorem souvisejícím nejen s utvářením lišt, ale i tvorbou vzorů je výška prstové podušky (Bonneviová 1924). Toto tvrzení potvrdili a doplnili Mulvihill a Smith (1969). Podle nich je tvorba lišt kromě výšky prstové podušky výsledkem působení fyzikálních sil na pokožku během jejího formování. Pokud je prstová poduška vyšší a zakulacená, dochází k formování vírového vzoru. Jakmile je poduška naopak nižší, vede ke vzniku obloučkového tvaru. Středně vysoká poduška vytváří smyčku. Zajímavým zjištěním však je, že velikost podušky nemá vliv na celkový počet lišt (Mulvihill a Smith 1969). Dalším faktorem působícím na tvarování a vzhled lišty článků prstů jsou rozměry kostěného podkladu (distálního phalangu). Kromě jiného má tvar distální kosti 14

15 souvislost s typem vzoru a šířkou lišty. Například vírové vzory bývají spojeny s širším distálním phalangem (Babler 1991). Výše popsaný vznik epidermálního povrchu prstů, přednostně vysvětlený u distálních článků, je charakteristický nejen pro člověka, ale také pro primáty. Cummins a Midlo (1961, s. 156) se domnívají, že je to výsledek adaptace končetiny na lokomoční funkci, uchopení a příjímání hmatových podmětů. Přítomnost papilárních linií však nelze pokládat za znak fylogeneticky podmíněný, ale jedná se o znak související s funkcí končetiny (Pospíšil 1974, s. 13). 15

16 4. Dermatoglyfika Je vědní disciplína, která studuje kožní lišty na prstech, dlaních i chodidlech. Název je odvozen od derma (kůže) a glyphe (rýha, zářez). Toto souhrnné označení zavedl v roce 1926 Cummins a Midlo. Dermatoglyfika zkoumá především dermatoglyfy, což jsou obrazce (vzory) vytvořené z různě probíhajících papilárních lišt. Tyto dermatoglyfické vzory podléhají velké variabilitě, neboť rozdíly v papilárním terénu můžeme pozorovat jednak na úrovni papilárních oblastí (mezi prsty, stranové rozdíly, osová asymetrie), jednak v rámci populace (mezipohlavní rozdíly, věkové rozdíly), ale také v rámci mezipopulační či mezidruhové (Cummins a Midlo 1961). Detailnějšímu popisu vzorů se budu věnovat v kapitole 4.2. Kromě jiného se dermatoglyfika zabývá kvalitativním, ale i kvantitativním hodnocením papilárního terénu člověka i primátů. Mezi kvalitativní hodnocení patří rozlišování dermatoglyfických vzorů a typů minucíí (Obr. 4). Mezi kvantitativní hodnocení můžeme zařadit počítání linií, měření délek a úhlů. V této práci se zabývám právě kvantitativním hodnocením, konkrétně měřením délek epidermálních lišt. V současnosti tato vědní oblast získává na popularitě, neboť nalézá využití v mnoha oborech (například kriminalistika, paleodermatoglyfika, genetika), navíc je čím dál více popularizována v médiích Historické poznatky o dermatoglyfice V této kapitole si dovolím stručně popsat historický vývoj dnes známého oboru a uvést některá jména vědeckých pracovníků, bez nichž by dermatoglyfika nemohla mít dnešní poznatky. Lidské prsty pokryty vzory jsou od pradávna předmětem zájmu lidské mysli. Je známo, že lidé napodobovali tyto "biologické kresby" vyrytím do kamenů a dřeva. Známé jsou i petroglyfy, což jsou kresby vzorů na stěny jeskyně (Cummins a Midlo 1961). Některé dochované obrazce vypadají velmi složitě a umělecky, přesto v nich nalezneme to podstatné, tedy vzory (obloučky, víry, znázornění směru linií). Jiným pramenem historických otisků je keramika, do níž si lidé vtiskli svůj vzor. Domnívám se, že lidé si i před tisíci lety uvědomovali význam a jedinečnost uspořádání papilárního terénu, přestože neovládali dnešní znalosti a terminologii. Díky tomu, že si naši předchůdci zaznamenávali své otisky, mohou je dnes vědci zkoumat a obohacovat o nové poznatky. Obor zabývající se historickými otisky se nazývá paleodermatoglyfika. Během 17. století se vědci Malpighi, Bidloo pokusili o popis dermatoglyfů. O další rozvoj této disciplíny se zasloužili především J. E. Purkyně, F. Galton, 16

17 H. Faulds, I. Whippleová, K. Bonneviová, H. Cummins, Ch. Midlo a mnoho dalších (Cummins a Midlo 1961) Základní stavba otisků prstů Pojem otisk prstů (fingerprint) je běžně užívaný a známý široké veřejnosti. Co už tak známé není, je to, co v sobě každý otisk skrývá. Pokud se přenese povrch distálního článku pomocí černě na papír, vzniklý obraz nám představuje skutečný vzor distálního článku, důležité je si však uvědomit, že se jedná o zrcadlený obraz (Pospíšil 1974, s ). Černě obarvené linie představují papilární lišty, bílá místa představují papilární brázdy. Ze vzniklého otisku pak můžeme zkoumat několik útvarů. Od embryonálního vývoje papilární linie utvářejí vzory, jejichž tvar a stupeň vytvoření závisí na vyklenutí prstových podušek (kapitola 3. 2.). Tyto vzory nazýváme dermatoglyfickými znaky. Mezi základní vzory, které Galton rozdělil, řadíme tři typy vzorů (Obr. 2). Jedná se o oblouček (Arch), smyčku (Loop) a vír (Whorl). V roce 1823 J. E. Purkyně rozdělil znaky na další skupiny (Obr. 3). Bylo jich celkem devět: jednoduchý oblouček (Plain Arch), stanový oblouček (Tented Arch), ulnární smyčka (Ulnar Loop), radiální smyčka (Radial Loop), mandle (Whorl), spirála (Whorl), eliptický vír (Whorl), cirkulární vír, dvojitý vír (Double Whorl, Twin loop). Obr. 2 Tři základní typy vzorů podle Galtona. Upraveno podle Cummins a Midlo 1961, s

18 Obr. 3 Rozdělení do devíti typů vzorů podle J. E. Purkyně. Upraveno podle Cummins a Midlo 1961, s. 14. Další názvosloví vzorů zavedl Cummins a Midlo (1961): oblouček (Arch), stanový oblouček (Tented Arch), ulnární a radiální smyčka (Ulnar and Radial Loop), centrální kapsa (Central Pocket), pravý a levý vír (Right and Left Whorl), dvojitá smyčka (The double Whorl). Z tohoto názvosloví se vychází dodnes. O jaký typ vzoru se jedná lze rozlišit pouhým okem. Pokud rozlišíme typ vzoru, můžeme následně popisovat, na které straně prstu se nachází a zda jsou na něm trirádia. Dále se určuje počet trirádií, neboť pro každý vzor je dán jiný počet těchto bodů. Trirádius je místo připomínající trojúhelník, jedná se o standardní dermatoglyfický bod. Geometrický střed tohoto útvaru nazýváme bodem trirádia (podrobnější popis trirádia je uveden v kapitole 4. 4.). Nejjednodušším vzorem je jednoduchý oblouček, který nemá žádný trirádius. Předmětem diskuze může být, zda lze oblouček vůbec považovat za vzor. Dalším typem je smyčka, na níž se nachází jeden trirádius, který leží buď na ulnární, nebo na radiální straně prstu. Záleží na tom, kterým směrem se smyčka ubírá. U vírů se nachází trirádia dvě. U složitějších vzorů se mohou objevit dokonce trirádia tři (Cummins a Midlo 1961, s ). Prvním útvarem na samotném vzoru je jeho jádro (Core of pattern), které se nachází uprostřed plochy vzoru. Je to místo, odkud linie začínají tvořit obrazce. Kolem jádra je uspořádán střední systém linií (plocha vzoru). Tento střední systém linií ohraničují laterálně typové linie. Vymezují tak hlavní prostor vzoru. Podle směru středního systému linií určujeme, zda se vzor nachází na ulnární nebo radiální straně prstu (nejlépe se hodnotí 18

19 u smyček). Kromě středního systému linií se na otisku tvoří také systém distálních a proximálních linií (distální linie směřují k nehtu, proximální směřují k dalšímu článku). V obou případech linie probíhají transversálním směrem (příčně). Linie, které vychází z trirádia označujeme jako radianty (proximální, distální a marginální vzorová radianta). Pokud chceme posuzovat samotnou stavbu jednotlivých linií, je zapotřebí použití světelného mikroskopu, pozorování musí být minimálně při 6 7x násobném zvětšení (Pospíšil 1974, s. 25). Následně můžeme detailněji zkoumat charakteristiku a vzhled linií. Linie není jenom rovná čára, ale můžeme na ní naleznout různé nepravidelnosti. Mezi něž například patří přerušení linie, větvení, samostatně oddělené úseky. Běžně se pro tyto odlišnosti používá pojem minucie (Cummins a Midlo 1961, s. 148), v kriminalistické praxi se více vžilo označení markanty (Pospíšil 1974, s. 27). Babler (1991) ve své práci pod pojmem minucie označuje morfologii jedné lišty. Vedle hlavních linií můžeme v otisku najít také vmezeřené linie, které se objevují s narůstajícím věkem jedince. Na povrchu linií lze kromě jiného spatřit i vývody potních žláz (potní póry), které jsou rozmístěny ve středu linie a lze mezi nimi najít jistou pravidelnost výskytu (Pospíšil 1974, s. 25). 19

20 4. 3. Aplikace dermatoglyfiky ve forenzních vědách V této kapitole se zaměřím na využití dermatoglyfiky v kriminalistické a antropologické praxi, neboť je o tuto vědní disciplínu stále velký zájem, přestože se v posledních letech dostávají do popředí především genetické obory (určování DNA, dědičnost znaků). Podle mě má však hodnocení dermatoglyfů stále velký význam nejen při určování identifikace, ale i při srovnávání mezipopulačních a mezipohlavních rozdílů. V pozadí nezůstává ani zjišťování vzájemných korelací mezi vzory, tloušťkou epidermální lišty s biometrickými údaji v rámci antropologie. Jsem přesvědčena o tom, že na dermatoglyfech je stále co zkoumat. Základní výhodou při posuzování a zkoumání otisků prstů je jejich jedinečnost ale zároveň velká variabilita. Jedinečnost je myšlena ve smyslu, že vzory, které vznikají uspořádáním lišt, jsou unikátním znakem každého jedince. Není možné, aby dva lidé měli shodné otisky prstů. Dokonce i jednovaječná dvojčata mají odlišné otisky (Pospíšil 1974, s ). Variabilita představuje velké množství kombinace vzorů, jejich parametrů, množství a tvar minucií (Obr. 4), počty lišt a mnohé další, které se kvantitativně hodnotí (Penrose 1968, s ). Obr. 4 Příklady minucíí (markantů), zdroj: První předpoklad, tedy unikátnost otisku se stal základem identifikace osob již v průběhu 19. století (Cummins a Midlo 1961, s ). Později se rozvinul obor daktyloskopie, který se zabývá snímáním otisků a jejich následným srovnáváním výhradně za účelem identifikace osob (Nithin et al. 2009). Dnes je daktyloskopie (jinak daktylografie) nedílnou součástí při vyšetřování trestných činů. První prácí, ve které bylo popsáno využití dermatoglyfů za účelem identifikace osob, se stal roku 1860 článek H. Fauldse, který v něm 20

21 poukazoval na způsob identifikování pachatele díky daktyloskopickým stopám zanechaných na místě činu (Pospíšil 1974, s. 153). Ve forenzní oblasti je nejčastějším hodnocením zpracování kvantitativních a kvalitativních znaků, které se často používají k zjištění rozdílů v dané populaci. Prvním známým kvantitativním znakem je FRC (Finger Ridge counter počet linií). V tomto případě se jedná o počítání linií, které tvoří vzor. Do výsledného počtu lišt se počítají všechny lišty, které leží na spojnici mezi bodem trirádia a jádrem vzoru (Penrose 1968). Druhým kvantitativním znakem je TFRC (Total Finger Ridge Count celkový počet linií), který zahrnuje FRC u všech deseti prstů (Koprdová 2010). Kromě těchto dvou nejčastěji hodnocených prvků se dále počítají indexy, které jsou schopny zaznamenat frekvenci výskytu vzorů v rámci populace (Hajn 2001, s. 156). Příkladem uvádím Furuhatův index (FI), jenž se vztahuje k frekvenci výskytu smyček (Pospíšil 1974, s. 81). Dále se velmi často používá index formy vzoru, který vyjadřuje poměry šířky a výšky (Penrose 1968). Jestliže chceme porovnávat podobnosti či odlišnosti napříč populacemi, lze použít Index vzorové paternity (Pattern intensity index), zkratka PII. Tento index mimo jiné určuje míru složitosti vzoru (Cummins a Midlo 1961). Vypočítáme ho ze vztahu, který ve své práci uvedl Pospíšil (1974, s. 82). Vzorec představuje jednotlivé zastoupení smyček (L), obloučků (A), vírů (W): PII= (L(%) + 2W(%)) / (A(%) + L(%) + W(%)) x 100 Celkově existuje mnohem více kvantitativních znaků, které lze hodnotit, než jsem zde uvedla. Patří mezi ně i hodnocení tloušťky epidermální lišty, které se podrobněji věnuji v experimentální části této práce. 21

22 4. 4. Trirádius a jeho význam v hodnocení tloušťky epidermálních lišt Hlavním cílem experimentální části této práce bylo zjistit co nejvíce parametrů, které souvisí s tloušťkou epidermální lišty nebo jsou na ní přímo závislé. Mezi hlavní ukazatele, které se testovaly, patřily tělesná výška, hmotnost, věk a rozměry na rukou probandů. Prvním a důležitým krokem na začátku zpracovávání dat bylo upřesnění podmínek měření lišt. Bylo stanoveno, že se bude měřit vzdálenost pěti lišt. Vhodným bodem pro toto měření se stal trirádius, neboť se jedná o místo, kde se sbíhají všechny tři systémy linií (Cummins a Midlo 1961, s. 57) a bylo možno lišty měřit třemi směry. Obr. 5 Nákres umístění bodu trirádia. Upraveno podle Pospíšila (1974, s. 38). Nemalou výhodou bylo i to, že se nachází ve většině vzorů (kromě jednoduchých obloučků) a je jasně definovatelný. U vzorů, které mají počet trirádií vyšší než jeden, bylo vhodné rozlišit, na které straně prstu se trirádius nachází (ulnární, radiální), protože se tím pádem nabízela možnost testovat stranové rozdíly v tloušťce lišty. Pokud byl otisk kompletní a kvalitně otisknutý, nebyl téměř problém najít tento významný bod. Důležité si je však uvědomit, že ne vždy má oblast trirádia stejný tvar. Na obr. 5 můžeme vidět nákres jednotlivých případů vzhledu trirádia. Všimněme si odlišností způsobu vytvoření. Přestože výhody měření z tohoto bodu převažují, nalezneme i drobné nevýhody. Jednou z nich jsou minucie či vmezeřené sekundární lišty. 22

23 5. Přehled dosavadních poznatků o lokální variabilitě tloušťky epidermální lišty (ERB) Existuje mnoho studií, které se zabývají poznatky o lokální variabilitě v tloušťce epidermální lišty. Cummins, Waits a McQuitty (1941), zveřejnili studii, která se zaměřuje na srovnání tloušťky epidermální lišty (Epidermal ridge breadth, dále jen ERB) na prstech a dlaních. Významným zjištěním je, že lišty u mužů mají tendenci být širší než u žen. Stejný trend se projevuje u člověka také mezi prenatálním a postnatálním vývojem. Během postnatálního vývoje jsou lišty širší. Pokud srovnáváme jedince stejného pohlaví, ale jiné tělesné výšky, objevíme stejnou tendenci kolísání v rozměrech lišty (Cummins et al. 1941). Pro lepší srovnání uvádím průměrné šířky jedné lišty, které uvádějí Cummins et al. (1941): 0,15mm (prenatální jedinec), 0,18mm (novorozenec), 0,30-0,35 mm (desetileté dítě), 0,40-0,50mm (dospělá žena), 0,50mm (dospělý muž). ERB vykazuje odlišnosti také v rámci srovnání lišt na prstě a na dlani. Výjimku netvoří ani srovnávání lišt na pravé a levé ruku jednoho jedince (Cummins et al. 1941). Cummins, Waits a McQuitty studovali rozdíly v tloušťce lišty u 200 studentů medicíny, jednalo se pouze o muže. Statisticky hodnotili korelaci mezi tělesnou výškou, hmotností, věkem, délkou a šířkou dlaně (Tab. 1). Tab. 1 Statistické zpracování šířky epidermální lišty. Zdroj: Cummins et al V tab. 1 vidíme, že se věk zkoumaných studentů pohyboval v rozmezí mezi 18 až 30 lety. Tělesná hmotnost byla měřena v librách. Jedna libra odpovídá přibližně 0,4536 kilogramu. Po přepočtení dostaneme hmotnostní rozmezí od 55,3 kg do 109,8 kg. Tělesná výška měřena bez obuvi se pohybovala mezi 160,1 188,4 cm. S obuví bylo naměřeno 162,1 195,5. Šířka dlaně se průměrně pohybovala kolem 9,4 cm a délka kolem 19,2 cm. ERB se stanovila z počtu lišt v rozsahu jednoho centimetru. Výsledkem bylo, že průměrná šířka jedné linie se 23

24 pohybovala kolem 0,48 mm (standardní odchylka 0,03). Zjistilo se, že šířka lišty vykazuje mírné odchylky v rámci jednotlivých prstů (I., II., III., IV., V.). Palec (I.) měl mírně širší ERB než ukazováček (II.), naopak oproti prostředníku (III.) vykazoval jasněji větší ERB. Podobně tomu tak bylo i u ostatních prstů. Zkráceně vyjádřeno: I > II > III > V > IV. Kromě rozdílů na jednotlivých prstech se prokázala odlišnost v rámci stranových rozdílů, tělesné výšky (Cummins et al. 1941). Podobnou studii provedl Cummins a Ohler (1942), tentokrát však porovnávali data získaná od 100 žen. ERB měřili stejným způsobem jako v předchozí studii a došli k závěru, že ženy vykazují jemnější linie než muži (Cummins a Ohler 1942). Předchozí popsané studie se zabývaly vzájemnými antropometrickými vztahy mezi šířkou epidermální lišty. Jiné práce se snaží využít dosavadních poznatků k určení věku a pohlaví jedince z archeologického materiálu (paleodermatoglyfika). Králík a Novotný (2003) zkoumali ERB na otiscích, které se našly na keramice. Zjistili, že v 9% je ERB větší u mužů než u žen. Kromě jiného poukazují na to, že ERB u mužů mladších 15 ti let se pohybuje pod 0,39 mm, zatímco u dospělých mužů je hodnota vyšší (0,52 mm). Kampová et al. (1999) se zase snaží o odlišení dětských otisků z archeologických materiálů. Prokazují rozdílnou ERB v závislosti na věku a tělesné výšce. Tab. 2 vykazuje stoupající závislost ERB na věku a tělesné výšce. Tab. 2 Závislost ERB na věku a tělesné výšce, upraveno podle Kamp et al. (1999). Nayak et al. (2009a) zkoumal ERB za účelem rozlišení pohlaví v Indické populaci. Zkoumaný vzorek populace čítal 100 mužů a 100 žen. Na otisku byla vymezena plocha 5 x 5 mm, na které se zjišťoval počet lišt. V průměru se u žen vyskytovalo 14,198 lišt / 25mm 2, u mužů byla zjištěna přítomnost 11,049 lišt / 25mm 2. Z toho jasně vyplývá, že ženy mají užší 24

25 linie, neboť se jich na ploše 25mm 2 vyskytovalo více. Podobnou studii provedl Nayak a další autoři (2009b) také na Čínské a Malajské populaci. Dr. Gungadin (2006) také testoval vztah mezi pohlavím a ERB. Jeho vzorek obsahoval 250 mužů a 250 žen věkové kategorie let. Také on došel ke stejnému závěru jako předchozí autoři. Podle jeho měření měli muži v průměru více než 13 lišt/ 25mm 2, ženy více než 14 lišt/ 25mm 2. Opět se potvrdilo, že ženy mají epidermální lišty hustěji uspořádané než muži. Gutiérrez- Redomero et al. (2008) se zaměřili na srovnání ERB nejen mezi muži a ženami, ale také mezi populacemi. Vytvořili přehlednou tabulku (Tab. 3), kde si lze povšimnout statisticky významných rozdílů. Počet lišt na 25mm 2 Ženy Muži populace kavkazko- Afroamerická Indická kavkazko- Afro- Indická americká americká americká vzorek průměr 13,32 12,61 14,6 11,14 10,90 12,8 minimum 10,60 9, ,90 8,2 11 maximum 16,80 16, ,70 14,30 15 Tab. 3 Ukázka odlišné hustoty lišt na 25/mm 2 v různých populacích. Upraveno podle Gutiérrez- Redomero et al. (2008). 25

26 6. Materiál a metody 6.1. Pracovní postup Pro můj antropologický výzkum byla získána data celkem od 150 jedinců. Konkrétně se jednalo o 50 žen, 50 mužů a 50 dětí. Pro vytvoření co nejrozmanitějšího vzorku populace byli osloveni jedinci odlišné věkové skupiny, tělesné výšky, hmotnosti a profesní specializace. Přitom jsem oslovila dobrovolníky z velkých i menších měst a vesnic. Rozhodla jsem se využít pomoc dobrovolníků ze svého okolí, především z Ořechova, Brna, Telče a dalších měst a obcí České republiky i Slovenské republiky. Pomoc mi nabídly i mateřské školy v Ořechově a Telči, kde jsem se snažila získat co nejvíce dat především od dětí ve věku 3-6 let. Kromě toho jsem do svého výzkumu zahrnula studenty Ústavu antropologie v Brně. Jednalo se o studenty bakalářského, magisterského i doktorského programu. Třicet pět jedinců pocházelo z archivních materiálů Ústavu antropologie. Jednalo se o archivované materiály zpracovaných soudních posudků k paternitním sporům, zpracovaných v 50. a 60. letech 20. století profesorem Jindřichem A. Valšíkem a docentkou Annou Lorencovou. Všichni oslovení jedinci byli detailně seznámeni s postupem výzkumu a byl také od všech zajištěn informovaný souhlas. V případě nezletilých osob rozhodovali o účasti na antropologickém výzkumu zákonní zástupci (nejčastěji rodiče). Tab. 4. Ukázka evidence probandů Od začátku své práce jsem si vedla pečlivý záznam o jednotlivých probandech. Zavedla jsem identifikační čísla, která byla přidělena každé zúčastněné osobě, aby byla zajištěna anonymita a současně byla každá osoba jednoznačně v rámci celé studie 26

27 identifikovatelná. Pro vysvětlení uvádím identifikační číslo F001, kde F znamená finger neboli prst, hodnota 1 udává pořadové číslo jedince (Tab. 4). Po seznámení dobrovolníků s postupem vyšetření a získání informovaného souhlasu jsem začala s odběrem dat. Probandům byla stanovena tělesná hmotnost pomocí osobní váhy (s přesností na kilogramy), změřena výška postavy antropometrem (s přesností na milimetry), který byl zapůjčen z vybavení Laboratoře morfologie a forenzní antropologie. Měření tělesné výšky probíhalo následujícím způsobem. Měřený proband se postavil ke stěně. Paty, hýždě, lopatky se opíraly o stěnu, hlava byla postavena v horizontální rovině. Měřeno z pravé strany vzdálenost bodu vertex od podložky Snímání otisků Při odebírání otisků jsem vycházela z metody, kterou ve své práci popisuje Cummins a Midlo (1961) a z praktických zkušeností, které jsem získala během praxe u Policie ČR. Pro snímání jednotlivých otisků distálních článků jsem zvolila dva způsoby. Pro dospělé jedince jsem používala daktyloskopickou čerň z barvících folií velikosti formátu A5. Manipulace s nimi byla velmi praktická. Dvě fólie s barvou byly slepeny k sobě, barva již byla rozválena tak, aby byl získaný otisk co nejkvalitnější. Nebylo nutné si připravovat barvu, používat daktyloskopický váleček a pomocí něj barvu rozvalovat do tenké souvislé vrstvy (Cummins a Midlo 1961). U dětí jsem upřednostnila cestu tzv. čistého snímání pomocí PocketPrint (Finger print elimination kit), který byl zakoupen u společnosti Elas Brno. Tato metoda zabraňuje znečištění rukou i oděvu. Je šetrná k citlivé dětské pokožce a dodnes jsem nezaznamenala žádné alergické reakce. Před samotným odebráním otisků bylo nutno, aby měl proband ruce čisté, umyté mýdlem a dobře vysušené. Otisk byl sejmut rolováním prstu po fólii. Prsty II. V. byly rolovány v radioulnárním směru tak, aby byla zachycena co největší plocha papilárního terénu. Proximálním směrem byl otisk ohraničen flexní rýhou. Palec byl snímán opačným směrem než ostatní prsty, tedy směrem ulnoradiálním. Poté byl nabarvený prst přenesen na čistý papír nebo na papír s předem připravenými zónami. Každý prst byl po otisknutí označen, aby nedošlo k záměně. Špatně otisknuté otisky byly odebrány dvakrát. 27

28 6.3. Standardizované snímky ze skeneru Probandům byly naskenovány dlaně na skeneru značky Canon typu CanoScan 4400F, později na CanoScan 5600F. Probandům byla snímána pravá i levá ruka ve třech různých pozicích (Obr. 7). Obr. 7. Ukázka jednotlivých poloh dlaně při skenování, pravá ruka Proband seděl naproti skeneru, který byl umístěn na tvrdém podkladě. Jeho kryt byl ponechán otevřený, bylo však nutné zajistit, aby v místnosti nebylo rozsvíceno přímo nad skenerem. Toto opatření bylo potřebné kvůli nežádoucím světelným efektům (Koprdová 2010). Ruce při snímání byly orientovány tak, aby byla osa dlaně (vztahováno k ose třetího prstu) i osa předloktí rovnoběžná s podélnou osou desky skeneru (Králík 2012b). Skenování bylo zaznamenáváno v rozlišení 150dpi, velikost 100%, formát JPG (.jpg). První pozice (A) je taková, kdy jsou jednotlivé prsty položeny mírně od sebe v přirozené poloze. V pozici (B) jsou všechny tříčlánkové prsty u sebe (addukce prstů k ose ruky), palec přitažen k ose ruky, dostává se tak pod II. prst. U třetí pozice (C) jsou prsty II V. u sebe (addukce prstů), palec je odkloněn od osy ruky (abdukce palce). Tuto problematiku ve své práci detailněji popisuje Králík (2012b). Během skenování často docházelo k problémům při udržování jednotlivých pozic, zvláště u menších dětí. Mnohé z dětí se bály skeneru, tudíž manipulace s nimi byla celkově složitější. Z tohoto důvodu jsem jim musela často ruce přidržovat, nevyvíjela jsem však vysoký tlak na dlaně, aby celkový skenovaný obraz nebyl zkreslen. Dalším problémem bylo, že nezanedbatelná část probandů nebyla schopna udržet V. prst (malíček) v addukci s ostatními prsty. Tento jev může být 28

29 způsoben některým svalem hypothenaru nebo například předchozím zraněním ruky. Setkávala jsem se s tímto častěji u mužů než u žen. Po naskenování dlaní všech probandů bylo nutné připravit získané snímky pro digitalizaci bodů. Všechny snímky získané z levé ruky bylo nutné zrcadlit na pravou stranu, aby byly shodné se snímky pravé ruky. Učiněno tak bylo v programu GIMP 2. Po ujištění, že jsou všechny snímky naskenovány ve stejném rozlišení, tedy 150 dpi, všechny levé snímky převedeny na pravé, se mohlo začít s digitalizováním jednotlivých bodů. K digitalizaci bodů byla vybrána poloha C, neboť představuje standardní antropometrickou polohu pro měření ruky (Králík 2012b). Pro tuto práci bylo nutné si zvolit význačné body, které bych pak následně mohla porovnávat s tloušťkami naměřených epidermálních lišt. Vybrala jsem si 14 význačných bodů (Obr. 8), které jsou schopny určit šířku distálních článků prstů, šířku a délku dlaně. Obr. 8 Polohy význačných bodů na standardizovaných snímcích ze skeneru: Poloha C 29

30 Skupina bodů 1: Tyto body jsou umístěny přibližně v antropometrickém bodě daktylion. Jedná se o body 1, 3, 5, 7, 9. Skupina bodů 2: Tato skupina bodů je umístěna na proximální hranici flexní rýhy a to tak, že je zároveň uprostřed její radio-ulnární šířky. Body 2, 4, 6, 8, 10. Skupina bodů 3: Tyto dva body určují délku dlaně. Bod 11 je umístěn uprostřed proximální části flexní rýhy proximálního článku prstu. Bod 12 je umístěn na karpální flexní rýze mezi valem thenaru a hypothenaru. Skupina bodů 4: Bod 13, 14 určuje šířku dlaně. Oba body jsou umístěny v místě vyústění flexních rýh. Samotná digitalizace bodů probíhala následujícím způsobem. V programu tpsutil byl nejdříve vytvořen tps soubor. Poté bylo ve stejném programu zaměněno pořadí snímku k digitalizaci, aby nedocházelo k rutinním chybám při měření. Poté byl využit program tpsdig2, kde se digitalizovali body přímo do všech skenovaných snímků. Na všechny snímky bylo nadigitalizováno 14 bodů (Obr. 8), bylo nutné dodržet stejné pořadí zadávání bodů. Nakonec byly snímky pomocí tpsutil opět seřazeny do původního řazení (F001 F150). S takto vytvořeným tps souborem se mohlo přejít k přepočtu digitalizovaným bodů na konkrétní délky a šířky na rukou. Toto zpracování probíhalo v programu PAST (Paleontological Statistics Software). Naměřené hodnoty byly uvedeny v pixelech a bylo nutné je převést na milimetry. Tento převod probíhal v Microsoft Office Excel Takto změřené délky článků prstu, délka a šířka dlaně se staly výchozími daty pro statistické zpracování Popis měření tloušťky epidermální lišty (ERB) Měření ERB byl náročný a zdlouhavý proces. Bylo nutné zkontrolovat všech 1500 otisků, zda jsou naskenovány ve stejném rozlišení, tedy 1200dpi. U všech otisků bylo nutné mít měřítko (milimetrový papír). Poté bylo nutné zajistit, aby byly všechny otisky pocházející z levé ruky zrcadleny na pravou stranu. Přitom však nesmělo dojít k záměně. K tomu sloužilo opatření v pojmenování jednotlivých otisků (např.: F001_L1 nebo F001_P1, kde označení L znamená levá strana, P znamená pravá strana, prsty byly označeny číslem 1 5). Takto bylo na první pohled zcela jasné, ze které strany prst pochází, přestože byl již zrcadlen. Pomocí 30

31 programu tpsutil proběhla randomizace jako se snímky ze skeneru. Předem bylo stanoveno, že měření jednoho otisku bude probíhat celkem 2x, aby byl zajištěn lepší výsledek a minimalizována chyba měření. Měřila se vzdálenost pěti lišt (kompletní lišty) od bodu trirádia ve všech třech úhlech Obr. 9). U otisků, které měly jednoduchý oblouček, se lišty neměřily, neboť nemají bod trirádia. Tento případ se vyskytl u 19 probandů ze 150. Celkem se na otiscích objevilo 1779 trirádií. Pokud se jednalo o vírový vzor, lišty se měřily z obou trirádií, takto tomu bylo u 89 probandů. U vírových vzorů bylo také nutné určit, ze kterého trirádia se lišty měří, zda leží na ulnární či radiální straně. V případě obr. 9 leží se trirádius nachází na straně radiální (k palci). Obr. 9 Ukázka měření ERB ve třech úhlech trirádia, pravá ruka Na obr. 9 označení P (červeně) zahrnuje lišty směřující proximálním směrem (ke druhému článku prstu), L (zeleně) znamená laterálním směrem (ven od jádra vzoru), C (modře) znamená centrálním směrem (ke středu vzoru). Vzdálenost, která znamenala tloušťku jedné lišty, je vyobrazena na obr. 10. Vždy bylo měřeno kolmo lišty a v milimetrech. Obr. 10 Znázornění tloušťky jedné epidermální lišty. 31

32 7. Výsledky Zpracování získaných dat bylo provedeno v programu Statistica 10. (firma StatSoft s. r. o.) a Microsoft Office Excel Jak je uvedené v předchozí kapitole, hodnoceno bylo 150 lidí (50 dětí, 50 žen, 50 mužů). Tělesná výška probandů se pohybovala v rozmezí 49,2 184,6 cm. Tělesná hmotnost kolísala mezi 10,7 104 kg. Věková struktura vzorku byla od 2,5 let do 59 let. Ze standardizovaných snímků byly naměřeny průměrné hodnoty délky jednotlivých článků prstů, průměrná délka a šířka dlaně. Hodnocení probíhalo zvlášť pro muže, ženy i děti. Dále se rozlišovaly rozměry měřené na pravé i levé ruce Přesnost měření Opakované měření téže hodnoty (ERB) nevede vždy k přesně stejným výsledkům. Této skutečnosti se nelze vyhnout ani při velmi důkladném a precizním měření. Při každém měření vznikají určité odchylky naměřené hodnoty od skutečné hodnoty. Tyto odchylky nazýváme chybami měření a jsou ve většině případů vyjadřovány procentuálně. Chyba měření (TEM) se vypočítá ze vztahu: K tomuto výpočtu potřebujeme průměr měřených hodnot (d). Z tohoto vztahu lze dále vypočítat relativní chybu měření (reltem), která nám vyjadřuje podíl absolutní chyby a odhadované hodnoty: K určení spolehlivosti měření slouží koeficient reliability (CR), který nabývá teoretických hodnot 0 až 1 (naprostá spolehlivost a přesnost). Určuje se jako korelační koeficient mezi prvním a druhým měřením: 32

33 Tab. 5 nám poukazuje na přesnost měření tloušťky pěti epidermálních lišt. V tabulce nejsou rozděleny pohlaví. Prst I. P I. L I. C průměr 2,37 2,03 1,98 TEM 0,019 0,02 0,026 reltem (%) 0,785 0,975 1,314 SD 0,276 0,254 0,252 CR 0,999 0,998 0,997 Prst II. P II. L II. C průměr 2,41 2,04 2,02 TEM 0,019 0,06 0,062 reltem (%) 0,791 2,927 3,059 SD 0,293 0,254 0,259 CR 0,999 0,986 0,985 Prst III. P III. L III. C průměr 2,39 2 1,96 TEM 0,061 0,019 0,02 reltem (%) 2,561 0,96 1,034 SD 0,311 0,267 0,249 CR 0,988 0,999 0,998 Prst IV. P IV. L IV. C průměr 2,34 2 1,94 TEM 0,019 0,021 0,021 reltem (%) 0,82 1,064 1,06 SD 0,317 0,257 0,228 CR 0,999 0,998 0,998 Prst V. P V. L V. C průměr 2,35 2 1,94 TEM 0,019 0,021 0,026 reltem (%) 0,83 1,025 1,334 SD 0,333 0,276 0,234 CR 0,999 0,998 0,997 Tab. 5 Spolehlivost měření (CR) u tloušťky epidermální lišty na jednotlivých prstech ve všech třech úhlech trirádia, (P- proximální, L - laterální, C - centrální), bez pohlavního rozdělení, chyby měření, směrodatná odchylka (kapitola 7. 1.) Relativní chyba měření (vyjádřena v procentech) nepřesahovala více než 3 %. Z toho plyne, že přesnost měření ERB byla ve většině případů 97%. 33

34 7. 2. Výsledky měření tloušťky epidermální lišty Tab. 6 je jedním z nejdůležitějších výstupů celé praktické části této bakalářské práce. Jsou v ní vidět tloušťky jedné epidermální lišty ve všech úhlech měření, zvlášť pro muže, ženy a děti. ERB u mužů byla v proximálním směru 0,54 mm, v laterálním směru 0,48 mm a ve směru centrálním 0,48 mm na palci. U žen byla na palci hodnota ERB 0,44 v proximálním směru, 0,38 mm v laterálním směru a 0,50 mm v centrálním směru. Vidíme, že na ostatních prsech je tomu podobně. U žen jsou lišty mírně tenčí než u mužů. U dětí je šířka lišt nejtenčí a tento výsledek je patrný. Tab. 6 poukazuje na rozdíly v jednotlivých úhlech měření (P, C, L). Vidíme, že muži mají v průměru na prvním prstě rozdíl mezi proximálním a laterálním směrem 0,06 mm. Rozdíl mezi průměrnou hodnotou ERB na palci mezi muži a ženami činí 0,09 mm. Rozdíl na tom samém místě mezi muži a dětmi je 0,21 mm. M Ž D MŽ MD ŽD I. P 0,54 0,44 0,33 0,09 0,21 0,11 L 0,48 0,38 0,28 0,10 0,20 0,10 C 0,48 0,50 0,28-0,02 0,20 0,22 II. P 0,53 0,43 0,31 0,10 0,23 0,13 L 0,47 0,37 0,26 0,10 0,21 0,11 C 0,46 0,49 0,26-0,02 0,20 0,23 III. P 0,52 0,43 0,31 0,09 0,21 0,12 L 0,46 0,36 0,26 0,09 0,20 0,11 C 0,44 0,40 0,26 0,04 0,18 0,15 IV. P 0,54 0,40 0,31 0,14 0,22 0,09 L 0,47 0,39 0,27 0,07 0,20 0,13 C 0,45 0,39 0,27 0,06 0,18 0,12 V. P 0,55 0,39 0,31 0,16 0,24 0,08 L 0,48 0,38 0,26 0,10 0,22 0,12 C 0,46 0,38 0,26 0,08 0,20 0,11 Tab. 6 Rozdíly ERB mezi muži, ženami, dětmi a mezi jednotlivými směry měření. Měřeno v milimetrech. 34

35 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 M D 0,10 0,00 P L C P L C P L C P L C P L C I. II. III. IV. V. Graf. 1 Rozdíly ERB mezi muži a dětmi v závislosti na jednotlivé směry měření. Měřeno v milimetrech Rozdíly tloušťky epidermálních lišt v odlišných směrech od standardního trirádia (P, C, L) Pomocí párového testu (znaménkový test) v programu Statistika se zjišťoval vzájemný vztah ERB ve třech úhlech trirádia. Nejdříve se testovaly všechny směry P L C vzájemně, bez rozdílu na pohlaví. Byly nalezeny statisticky významné rozdíly v ERB mezi liniemi ve směru P a C a stejně tak mezi liniemi ve směru P a L. Pouze směry L a C nevykazovaly žádné hodnoty, které by se statisticky významně lišily. Následně se stejný test prováděl pro všechny tři skupiny probandů zvlášť (muži, ženy, děti). Výsledky ukazují, že také v jednotlivých skupinách ERB v L a C směru neukazuje hodnoty, které by se statisticky významně lišily. 35

36 7. 4. Rozměry těla a ruky Tab. 7 ukazuje, že průměrné hodnoty na rukou naměřené u mužů, jsou vyšší než naměřené hodnoty u žen. Příklad vidíme na délce palcového článku (I.). Zatímco u mužů je na pravé ruce průměrná hodnota 30,1 mm, u žen je hodnota 26,9 mm. Na levé ruce (Tab. 8) tento trend pokračuje. Hodnota délky dlaně je u mužů 105,2 mm, u žen 98,9 mm. Tab. 7 Hodnoty rozměrů ruky, muži a ženy, pravá ruka, měřeno v milimetrech. Mírné rozdíly v rozměrech na rukou byly zaznamenány také mezi pravou a levou rukou probandů. Jakmile byly vyhodnoceny mezipohlavní rozdíly, přistoupilo se k testování vzájemných korelací mezi jednotlivými články. Tab. 8 Hodnoty rozměrů ruky, muži a ženy, levá ruka, měřeno v milimetrech. 36

37 7. 5. Souvislost ERB s výškou postavy Nyní přistoupíme ke korelačním testům. Použit byl Spearmanův korelační test. Do testu ERB byla zahrnuta tělesná výška a hmotnost, neboť jsem se domnívala, že tyto proměnné jsou na sobě závislé. Nejdříve byly testovány samostatně děti, pak muži a nakonec ženy Souvislost ERB s výškou postavy u dětí V tab. 9 vidíme, že vzájemná korelace mezi tělesnou výškou a hmotností se potvrdila. Také je u dětí dobře vidět, jak se vzájemně mezi sebou ovlivňují délky jednotlivých článků prstů. Výjimku netvoří ani závislost rozměrů ruky na tělesných proporcích. Pokud se zaměříme na korelace mezi prsty, pak I. nejvíce koreluje s III. Prst II. zase koreluje lépe s V. Prst III. s IV. Tab. 9 Spearmanovy korelace pro ERB, tělesnou výšku a hmotnost u dětí. Hodnoty označené červeně jsou statisticky významné. Souvislost ERB s výškou postavy lze dobře vidět v grafu 2. Tento graf je znázorněn pro první prst (palec), proximální směr. Stejná souvislost však byla prokázána pro všechny ostatní prsty v proximálním směru. Směr laterální a centrální také vykazovat závislost na tělesné výšce, ale souvislost nebyla tak vysoká jako u proximálního směru. 37

38 0,8 Bodový graf z I. Délka lišty P proti výška tabulka se všemi daty 104v*1169c Zahrnout jestliže: pohlaví="d" I. Délka lišty P = 0,0388+0,0029*x 0,7 ERB pro I., směr P 0,6 0,5 0,4 0,3 0, výška Graf. 2 závislost ERB na tělesné výšce, sekeltováno pro děti, první prst, proximální směr. ERB měřena v milimetrech, tělesná výška měřena v centimetrech. 200 Spojnicový graf z více proměnných tabulka se všemi daty 104v*1169c Zahrnout jestliže: pohlaví="d" výška dlaň délka Graf. 3 Závislost tělesné výšky na délce dlaně u dětí. Tělesná výška měřena v centimetrech, délka dlaně měřena v milimetrech. 38

39 Souvislost ERB s výškou postavy u mužů Souvislost ERB s výškou postavy u mužů se nepotvrdila. V proximálním směru se objevují mírné náznaky této souvislosti, v ostatních směrech tomu tak není (platí pro všechny prsty). Dokonce se objevily záporné hodnoty. U mužů se také nepotvrdila souvislost mezi délkou článků prstů a výškou postavy. Pouze délka a šířka dlaně vykazují statisticky významné hodnoty (Tab. 10). Tab. 10 Spearmanovy korelace rozměrů na ruce, tělesné výšce a hmotnosti u mužů, pravá ruka. Hodnoty označené červeně jsou statisticky významné Souvislost ERB s výškou postavy u žen Souvislost ERB s výškou postavy žen ukazuje statisticky významné hodnoty pouze v proximálních směrech (u všech prstů). Toto tvrzení platí jak pro rozměry na levé ruce, tak i pro rozměry na ruce pravé. Směr centrální a laterální s výškou postavy s největší pravděpodobností nekoreluje. Naopak délky článků prstů, délka a šířka dlaně naznačují, že zde je vzájemný vztah s tělesnou výškou (Tab. 11). Tab. 11 Spearmanovy korelace rozměrů na ruce, tělesné výšce a hmotnosti u žen, levá ruka. Hodnoty označené červeně jsou statisticky významné. 39