Pohlavní dimorfismus morfologie alveolárního oblouku nedospělých jedinců

Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta Ústav antropologie Pohlavní dimorfismus morfologie alveolárního oblouku nedospělých jedinců Diplomová práce Bc. Vlasta Dadejová Vedoucí práce: doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D. Brno, 2010

Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracovala samostatně a s použitím literatury uvedené v seznamu literatury. V Brně dne: 2

Poděkování Na tomto místě bych ráda poděkovala doc. RNDr. Miroslavu Králíkovi, Ph.D., vedoucímu mé diplomové práce, za ochotu, nesmírnou trpělivost a cenné rady, RNDr. Petře Urbanové, Ph.D., za uvedení do problematiky digitalizace význačných bodů, Mgr. Janu Hutákovi za neocenitelnou pomoc při shánění modelů, MUDr. Danuši Kahleové za poskytnutí ortodontických modelů, Jitce Tylčeové, vedoucí laborantce zubní techniky na Poliklinice Břeclav, s.r.o za možnost přímo se seznámit se zhotovováním modelů. Nevýslovný dík patří všem členům mé rodiny a zejména mé matce Vlastě Dadejové, protože bez jejich všestranné podpory bych tuto práci nenapsala. 3

1 Obsah 1 OBSAH... 4 2 ABSTRAKT... 7 3 KLÍČOVÁ SLOVA... 7 4 ÚVOD... 8 5 TEORETICKÁ ČÁST... 10 5.1 CHRUP... 10 5.1.1 Výměna dočasného a trvalého chrupu... 10 5.1.1.1 Mechanismus erupce zubů... 10 5.1.1.2 Erupce trvalého chrupu... 11 5.1.1.2.1 Variabilita doby erupce trvalého chrupu... 12 5.1.1.2.2 Variabilita pořadí prořezání trvalých zubů... 13 5.1.2 Kontakt zubů horní a dolní čelisti... 15 5.2 POHLAVNÍ DIMORFISMUS... 17 5.2.1 Přehled pohlavního dimorfismu dolní čelisti a zubů... 17 5.2.1.1 Pohlavní dimorfismus u dospělých jedinců... 17 5.2.1.2 Pohlavní dimorfismus nedospělých jedinců... 17 5.2.2 Vznik a vývoj pohlavního dimorfismu... 18 5.2.2.1 Prenatální ontogeneze pohlavního dimorfismu... 18 5.2.2.2 Postnatální vývoj pohlavního dimorfismu... 19 5.2.2.3 Hormony a jejich vliv na pohlavní dimorfismus... 19 5.2.2.4 Vliv etnicity na pohlavní dimorfismus... 20 5.2.3 Morfometrické a morfoskopické metody určení pohlaví nedospělých jedinců využívající zuby a čelisti... 20 5.2.3.1 Schutkowského komplexní hodnocení dětské kostry... 20 5.2.3.2 Určení pohlaví podle dočasného chrupu... 21 5.2.3.3 Určení pohlaví podle rozměrů korunek trvalých zubů... 23 5.2.3.4 Určení pohlaví založené na rozdílu kosterního a zubního věku... 23 5.2.3.5 Určení pohlaví podle kombinovaného faciálního skóre u nedospělých jedinců... 23 5.2.3.6 Určení pohlaví podle znaků na dolní čelisti... 24 5.3 MODELY ZUBŮ... 25 5.3.1 Sejmutí otisku... 25 5.3.2 Zhotovení modelu... 27 5.3.2.1 Vylévání modelu... 27 5.3.2.2 Vybavení modelu... 27 5.3.2.3 Konečná úprava modelu... 27 6 MATERIÁL... 30 6.1 PŮVOD MODELŮ... 30 6.2 CHARAKTERISTIKA MATERIÁLU... 30 6.3 URČENÍ ZKOUMANÝCH SKUPIN... 31 6.3.1 Požadavky na modely... 31 6.3.1.1 Věk... 31 6.3.1.2 Vlastnosti čelistí... 33 6.3.2 Definování zkoumaných skupin... 33 6.3.2.1 Mladší kategorie... 34 6.3.2.2 Starší kategorie... 35 6.3.3 Modely využité při analýze... 37 6.3.4 Vyřazené modely... 38 6.3.4.1 Důvody vyřazení modelu... 39 6.3.4.1.1 Model nevyhověl zadání... 39 4

6.3.4.1.2 Vady modelů... 39 6.3.4.1.3 Defekty chrupu... 40 6.4 DATABÁZE MODELŮ... 41 7 METODY... 43 7.1 FOTOGRAFOVÁNÍ MODELŮ... 43 7.2 DIGITALIZACE... 43 7.2.1 Popis digitalizovaných bodů... 43 7.2.3 Sledované sady bodů... 45 7.2.4 Použité programy... 46 7.3 ZPRACOVÁNÍ DAT... 46 7.3.1 Test využitelnosti geometrické morfometrie... 46 7.3.2 Superpozice... 46 7.3.3 Možné chyby při získávání dat... 47 7.3.3.1 Chyba modelu... 47 7.3.3.2 Chyba fotografie... 47 7.3.3.3 Chyba identifikace význačných bodů... 48 7.3.4 Pohlavní dimorfismus tvaru alveolárního oblouku... 48 7.3.5 Pohlavní dimorfismus rozměrů... 49 7.3.6 Vztah tvaru a věku... 49 8 VÝSLEDKY... 50 8.1 TEST VYUŽITELNOSTI GEOMETRICKÉ MORFOMETRIE... 50 8.2 MOŽNÉ CHYBY PŘI ZÍSKÁVÁNÍ DAT... 52 8.3 POHLAVNÍ DIMORFISMUS TVARU... 54 8.3.1 Smíšený vzorek... 54 8.3.1.1 Superpozice... 54 8.3.1.2 Sada α... 57 8.4.1.2 Sada β... 60 8.4.1.3 Sada γ... 63 8.4.1.4 Sada δ... 66 8.4.2 Pohlavní dimorfismus mladší kategorie... 67 8.4.2.1 Superpozice... 67 8.4.2.2 Sada α... 68 8.4.2.3 Sada β... 71 8.4.2.3 Sada γ... 74 8.4.2.4 Sada δ... 77 8.4.3 Pohlavní dimorfismus starší kategorie... 78 8.4.3.1 Superpozice... 78 8.4.3.2 Pohlavní dimorfismus sady α, β, γ a δ... 79 8.4 POHLAVNÍ DIMORFISMUS ROZMĚRŮ... 79 8.4.1 Mladší kategorie... 80 8.4.2 Starší kategorie... 81 8.5 VZTAH TVARU ALVEOLÁRNÍHO OBLOUKU A VĚKU... 88 9 DISKUSE... 92 9.1 POUŽITÉ MODELY... 92 9.2 CHYBA ANALÝZ... 93 9.3 POHLAVNÍ DIMORFISMUS... 94 9.3.1 Dimorfismus tvaru... 94 9.3.2 Dimorfismus rozměrů... 95 9.4 VZTAH TVARU A VĚKU... 95 10 ZÁVĚR... 96 11 SLOVNÍK POJMŮ... 98 12 REJSTŘÍK... 101 5

13 O AUTORCE... 102 14 ZDROJE... 103 14.1 POUŽITÁ LITERATURA... 103 14.2 POUŽITÉ PROGRAMY... 106 14.3 DOPLŇKOVÉ MATERIÁLY... 107 15 SEZNAM ZKRATEK... 108 16 SEZNAM PŘÍLOH... 109 6

2 Abstrakt Práce se zabývá analýzou pohlavního dimorfismu alveolárního oblouku u nedospělých jedinců, zejména dimorfismem souvisejícím s polohou špičáku vůči ostatním zubům. Pro potřeby diplomové práce byl získán vyřazený archiv 3819 ortodontických modelů chrupu, který je uložen na Ústavu antropologie Masarykovy univerzity, a byla vytvořena databáze těchto modelů. Metodami tradiční a geometrické morfometrie bylo analyzováno celkem 163 dolních čelistí, 77 z mladší kategorie (od 7,5 let včetně do 9,5 let), ve které bylo 35 chlapců a 42 dívek, a 86 ze starší kategorie (od 14 let včetně do 20 let), která zahrnovala 36 chlapců a 50 dívek. Tvar alveolárního oblouku byl definován 24 význačnými body umístěnými na předních a bočních řezácích, špičácích, třenových zubech nebo dočasných stoličkách a prvních trvalých stoličkách obou stran oblouku. Statisticky významný pohlavní dimorfismus tvaru alveolárního oblouku byl nalezen pouze u mladší věkové kategorie, čelisti dívek jsou širší a kratší, přední a boční řezáky jsou více v rovině než u chlapců. Chlapci mají oblouk delší a užší, s předními řezáky více vpředu. Nebyl nalezen hledaný dimorfismus v poloze špičáků vůči zbytku oblouku. U obou věkových kategorií byly zaznamenány statisticky významné rozdíly v délce a šířce alveolárního oblouku. U chlapců byly rozměry větší než u dívek. Šířka čelistí chlapců i dívek ze starší kategorie byla větší než šířka oblouku v mladší kategorii, délka čelistí byla ve starší kategorii menší než v mladší kategorii. U obou pohlaví a obou věkových kategorií byla zaznamenána závislost tvaru alveolárního oblouku na věku jedince. U mladší kategorie je vztah věku a tvaru alveolárního oblouku zřetelnější než u starší kategorie. 3 Klíčová slova čelist. Určení pohlaví, děti, alveolární oblouk, metodika, pohlavní dimorfismus, dolní 7

4 Úvod Téma mé diplomové práce vychází z práce bakalářské, která se věnovala určování pohlaví u dětských skeletů. Dostupné antropologické metody určení pohlaví u nedospělých jedinců jsou často málo průkazné, omezené věkem, vyžadují možnost zasazení do kontextu známé populace nebo pro ně platí všechna jmenovaná omezení zároveň. Další rozvoj metod je navíc limitován nízkým počtem dětských skeletů s určeným pohlavím v kosterních sbírkách, na kterých by mohly být nové metody vyzkoušeny. Jednou z popisovaných metod byla i metoda komplexního hodnocení dětské kostry podle Schutkowského. Schutkowski měl k dispozici vzorek 61 dětských koster, z toho 24 děvčat a 37 chlapců, se známým pohlavím a věkem mezi 0 až 5 lety (SCHUTKOWSKI, 1993, str. 199 200). Mezi jinými určil jako pohlavně dimorfní znak i tvar alveolárního oblouku dolní čelisti. Podle Schutkowského tvoří alveoly frontálních zubů u dívek zhruba parabolický oblouk, ze kterého za běžných okolností špičáky nevyčnívají. Oproti tomu u chlapců špičáky lehce přečnívají sousední dočasné stoličky, takže je oblouk vpředu širší a vytváří hranaté U (SCHUTKOWSKI, 1993, str. 200). Schutkowského úspěšnost při určení pohlaví byla mezi 70 a 90 % správně určených jedinců. Metoda je ale velmi náročná na kvalifikaci výzkumníka a vyžaduje velké zkušenosti s ryze morfoskopickým zhodnocením tvaru kostí. V dnešní době jsme svědky rozvoje využívání metod založených na geometrické morfometrii v antropologické praxi, mnohé starší studie jsou znovu prozkoumávány a ověřovány za pomoci analýzy tvaru. Např. Wilson, MacLeod a Humphrey analyzovali nesrostlou os ilium a ve shodě s Schutkowskim potvrdili pohlavní dimorfismus tvaru velkého sedacího zářezu a zakřivení crista iliaca (WILSON, MacLEOD, HUMPHREY, 2008, str. 270). Většina znaků sledovaných na kosterních pozůstatcích nemůže být studována neinvazivně za života. Zuby a tvar alveolárního oblouku ale tvoří výjimku, podpořenou rozšířením ortodontických zákroků vyžadujících velmi přesné modely čelistí. U mnoha zubních lékařů vznikají denně modely, které po určité době ztrácí medicínskou hodnotu. Pro antropologii mohou být právě vyřazené modely cenným a dosud ne zcela využitým zdrojem poznání, zejména když je známé pohlaví jedince a věk v době sejmutí otisku. Díky zkoumání modelů zubů je možné do jisté míry kompenzovat nedostatek zachovaných určených skeletů. 8

Cílem této práce je poskytnout přehled dosavadních poznatků o vzniku a vývoji pohlavního dimorfismu zubů a čelistí a ověřit pohlavní dimorfismus tvaru alveolárního oblouku tak, jak jej definoval Schutkowski. Důležitou součástí práce je shromáždění modelů zubů různých věkových kategorií nedospělých jedinců, vytvoření databáze modelů a prozkoumání možností jejich využití v praxi. Pohlavní dimorfismus ve tvaru alveolárního oblouku považuji za pravděpodobný. Mnoho studií prokázalo, že velikost zubů, čelistí i jejich vzájemný vztah souvisí s pohlavím jedince. Je možné, že díky odlišnému vývoji čelistí a větší velikosti zubů dochází u mužů častěji k stěsnání zubů vedoucímu k vystrčení špičáků, které se prořezávají později než ostatní zuby, z alveolárního oblouku. 9

5 Teoretická část 5.1 Chrup 5.1.1 Výměna dočasného a trvalého chrupu Zatímco trvalé stoličky nemají za běžných okolností žádné předchůdce v dásni, řezáky, špičáky a třenové zuby trvalého chrupu nahrazují původní mléčné řezáky, špičáky a stoličky. Erupci trvalých řezáků, špičáků a třenových zubů tak předchází resorpce kořenů mléčných zubů, ke které dochází zároveň s růstem základů trvalých zubů (VACEK, 1992, str. 135). Vývoj zubů není izolovaným dějem, úzce souvisí s celkovým vývojem organismu (VACEK, 1992, str. 135). Erupce chrupu je jedním z velmi významných ukazatelů tělesného vývoje a jako taková má značný význam v antropologické i pediatrické praxi (DOKLÁDAL, 1994, str. 76). Stejně jako zkoumání růstu a vývoje zubů nám i zkoumání jejich erupce navíc poskytuje informace o evoluci růstu a vývoji hominidů (SMITH, BUSCHANG, 2009, str. 1). 5.1.1.1 Mechanismus erupce zubů Erupce, nebo též prořezání zubu je časově omezený děj (DOBISÍKOVÁ, 1999, str. 237). Erupce zubu je důsledkem lokální regulace metabolismu kosti alveolárního hřebene. Resorpcí kosti ve směru erupce a naopak jejím opětným formováním ve směru opačném je vytvářena cestička pro erupci zubu a tento je v jejím směru posouván. Růst kořene, který v součinnosti s vytvářením kosti posouvá zub směrem nahoru, je výsledkem erupce, nikoli jejím iniciátorem. Spouštěčem erupce je zubní folikul. Protože potenciál pro iniciaci resorpce a znovuvytváření kosti má každá oblast folikulu, může někdy docházet k ektopickému prořezání, například v nosní dutině či na kterémkoliv jiném abnormálním místě (MARKS, SCHROEDER, 1996, str. 390). Tento posun zubu směrem k dásni v průběhu prořezávání je doprovázen silným tlakem, díky němuž dáseň nejdříve lehce zduří a později atrofuje. Takto oslabenou dáseň korunka zubu prorazí a protlačí se jí na povrch (DOKLÁDAL, 1994, str. 73). 10

Erupce je řízena hormony štítné žlázy, ale je ovlivňována i dalšími vnitřními a vnějšími faktory (DOBISÍKOVÁ, 1999, str. 237). Jedním z nejdůležitějších vnitřních faktorů je genetické pozadí. Erupci ovlivňuje i zdravotní stav (DOKLÁDAL, 1994, str. 73). Zpomalení prořezání způsobují nemoci jako dysostosis cleidocranialis nebo poruchy metabolismu; například rachitis porucha metabolismu vitaminu D (KŘIVANOVÁ, 2008, str. 31). Byl prokázán vliv pohlaví na erupci chrupu. U dívek dochází k prořezání dříve než u hochů (DOKLÁDAL, 1994, str. 73). Stejně jako vývoj kostí i vývoj a erupci zubů v různé míře ovlivňují hormony štítné žlázy, příštítných žláz a kůry nadledvin a dostatek některých látek; fosforu, vápníku, vitamínů C a A (VACEK, 1992, str. 136). První vnější faktory, které ovlivní erupci chrupu, působí už v době intrauterinního vývoje (JASWAL, 1983, str. 187). Mezi významné vnější faktory patří například výživa. Konkrétně bylo zjištěno, že u kojených dětí dochází k prořezání dříve než u nekojených (DOKLÁDAL, 1994, str. 73), naopak malnutrice vede k opožděné erupci. Prořezání chrupu ovlivňují i další látky z prostředí, například zplodiny z kouření. 5.1.1.2 Erupce trvalého chrupu Rozpoznáváme dva typy prořezání, alveolární a prořezání z dásní (DOBISÍKOVÁ, 1999, str. 237). Zub je považován za prořezaný, když celá jeho okluzní ploška nebo hrana vystoupí na povrch dásně (DOKLÁDAL, 1994, str. 73), případně na povrch alveolárního hřebene. Rozdíly v erupci můžeme sledovat na dvou základních úrovních. 1) Dochází k odlišnému pořadí prořezání jednotlivých zubů. 2) Erupce určitého typu zubu může u různých lidí proběhnout v různém věku (DOKLÁDAL, 1994, str. 73). Erupce trvalého chrupu je výrazně ovlivněna prostředím, na vnější vlivy reaguje téměř stejně silně jako maturace skeletu. Vliv genetického pozadí se projevuje v interpopulačních rozdílech erupce (EVELETH, TANNER, 1991, str. 158). Významně se projevuje také sekulární trend, v jehož důsledku se trvalý chrup prořezává dříve a mění se pořadí prořezání zubů (DOKLÁDAL, 1994, str. 77). Změny doby prořezání jsou sice pomalé, ale statisticky významné. Věk prořezání zubů se postupně snižuje o několik dní za rok (PARNER et al., 2001, str. 431). 11

Většinou se dříve prořezávají zuby dolní čelisti, erupce je také pohlavně dimorfní u dívek k ní dochází dříve než u chlapců (DOKLÁDAL, 1994, str. 76). Celková doba, za kterou se prořeže kompletní chrup u žen, je kratší než u mužů (JASWAL, 1983, str. 177). Podle Parnera se homologní zuby z jedné čelisti prořezávají přibližně ve stejnou dobu (PARNER et al., 2001, str. 431). 5.1.1.2.1 Variabilita doby erupce trvalého chrupu Variabilita doby prořezání je u trvalého chrupu větší než u dočasného (DOKLÁDAL, 1994, str. 76), její hodnoty mají normální rozložení (PARNER et al., 2001, str. 430). Nejmenší variabilita je u prvních stoliček, řezáků a prvních třenových zubů, následují druhé stoličky a špičáky. Největší variabilitu má doba prořezání třetí stoličky, která se nemusí prořezat vůbec (DOKLÁDAL, 1994, str. 76). Erupce třetích stoliček se posunuje do stále vyššího věku (DOKLÁDAL, 1994, str. 78) (tab. 1). Typ zubu Rok prořezání Vacek Dokládal Grim, Druga První stoličky 6 až 8 5 až 7 7 až 8 Střední řezáky 6 až 7 5 až 7 7 až 8 Boční řezáky 7 až 9 7 až 9 8 až 9 První třenové zuby 9 až 11 9 až 11 9 až 11 Špičáky 9 až 14 10 až 14 11 až 13 Druhé třenové zuby 11 až 14 11 až 14 11 až 13 Druhé stoličky 10 až 15 11 až 15 12 až 14 Třetí stoličky 17 až 30 17 až 40 17 až 40 Tabulka 1: Věk prořezání trvalého chrupu (VACEK, 1992, str. 136, DOKLÁDAL, 1994, str. 76; GRIM, DRUGA, 2005, str. 19). 12

5.1.1.2.2 Variabilita pořadí prořezání trvalých zubů Individuální pořadí prořezání je významnou měrou ovlivněno tzv. ontogenetickou tendencí. U mladších populací dochází k časnějšímu prořezání některých zubů a tím ke změně vzájemného pořadí prořezání. Dokládal stanovil ve své studii deset typů prořezání (tab. 2) trvalého chrupu (DOKLÁDAL, 1994, str. 77), u kterých bylo pozorováno pět základních odchylek v prořezání, které se různě kombinují (tab. 3). Typy prořezání lze dělit podle toho, kterým zubem začíná erupce trvalého chrupu, na typy molárové (podle první trvalé stoličky) a incisivové (podle středního trvalého řezáku) (DOKLÁDAL, 1994, str. 78). Původně se jako první prořezávala první stolička, od počátku 20. století je ale stále častěji pozorováno schéma prořezání začínající středním trvalým řezákem (KŘIVANOVÁ, 2008, str. 32). Molárové jsou typ 1., jinak označovaný jako klasický, typ 4., a 8., incisivové jsou 2., 3., 5., 7. a 9. 10. typ může být jak incisivový, tak molárový, je charakterizován retencí třetí stoličky a zahrnují se pod něj všechna pořadí prořezání, u kterých k retenci dojde (DOKLÁDAL, 1994, str. 78). 13

Tabulka 2: Typy prořezání trvalého chrupu (DOKLÁDAL, 1994, str. 77, upraveno). Typ odchylky 1. První řezák se prořeže před první stoličkou 2. Před první stoličkou se prořežou oba řezáky 3. Prořezání špičáku před prvním třenovým zubem 4. Prořezání druhé stoličky před druhým třenovým zubem 5. Retence třetí stoličky Barva zvýraznění v tabulce schémat prořezání Tabulka 3: Typy odchylek v prořezání trvalého chrupu. 14

Jaswal (1983) oproti tomu stanovil u etnika Khasis ze severovýchodní Indie rozdílná schémata pro horní (maxilla) a dolní čelist (mandibula). Schéma pro dolní čelist se shoduje s Dokládalovým typem 4, u horních čelistí mužů však převažovalo zcela odlišné schéma (tab. 4.). Tabulka 4: Typy prořezání sledované u skupiny Khasis (podle JASWAL, 1983, str. 181). Diamanti a Townsend (2003) zkoumali dobu prořezání u 8676 dětí z jižní Austrálie. Pořadí prořezání zubů u australských dětí se liší u horní a dolní čelisti, ale není pohlavně dimorfní. U horní čelisti zaznamenali jako nejčastější typ prořezání typ 1, u dolní čelisti typ 2 (DIAMANTI, TOWNSEND, 2003, str. 40). 5.1.2 Kontakt zubů horní a dolní čelisti Alveolární oblouky netvoří rovinu. Zuby se při pohledu z bukální strany stýkají na křivce prohnuté směrem dolů, tzv. Speeově křivce (obr. 1). Nejnižší bod této křivky je mezi druhým a třetím třenovým zubem, prohnutí je zřetelnější u dolní čelisti (VOLDŘICH et al., 1965, str. 33). Prohnutí Speeovy kontaktní křivky je závislé na rozvoji žvýkacích svalů. Čím jsou tyto svaly mohutnější, tím je křivka výraznější (DOKLÁDAL, 1994, str. 103). Celkový sklon zubních oblouků vzhledem ke kostře obličeje určuje okluzní rovina (obr. 1), která je stanovena třemi body mesiobukálními hrbolky prvních horních stoliček a tzv. řezákovým bodem, který leží mezi prvními horními řezáky na spojnici jejich řezacích hran. (VOLDŘICH et al., 1965, str. 29, 34 a 35). 15

Obrázek 1: Speeova křivka, okluzní rovina (R) a předpokládaný střed Speeovy křivky (S) (VOLDŘICH et al., 1965, str. 34, upraveno). 16

5.2 Pohlavní dimorfismus 5.2.1 Přehled pohlavního dimorfismu dolní čelisti a zubů 5.2.1.1 Pohlavní dimorfismus u dospělých jedinců Lebka je nejsledovanějším kostěným objektem ve fyzické antropologii, z pohledu pohlavního dimorfismu se po pánvi jedná o druhou nejvýznamnější oblast (DOBISÍKOVÁ, 1999, str. 171). Přítomnost sexuálně dimorfních znaků na lebce má spíše příčiny v pohlavním výběru než v odlišné fyziologické funkci. Tvar kostí a tedy i rysy obličeje jsou ovlivněny hladinami pohlavních hormonů a odráží tak vhodnost jedince pro reprodukci. Dolní čelist je pohlavně nejdimorfnější částí lebky. Pohlavní dimorfismus dolní čelisti odráží sílu žvýkacích svalů, která je u mužů větší, i výši hladiny pohlavních hormonů, které na mandibulu působily při vývoji. Celkově je dolní čelist výrazně mohutnější než ženská, brada mužů je čtvercová, zatímco brada žen okrouhlá. Everze gonií může být výraznější u mužů, ale není to pravidlem (LOTH, HENNEBERG, 2001, str. 180). Okraj zadního okraje ramus mandibulae je u žen přímý, u mužů je na úrovni okluzálního povrchu stoliček konkávně prohnutý (LOTH, HENNEBERG, 1996, str. 473). Rozměry korunek trvalých zubů jsou u mužů větší než u žen, pohlavní dimorfismus však může být zastřen působením vnějších faktorů, například typem stravy. Při nedostatečné výživě v průběhu vývoje zubu je velikost korunky redukována (MOLLESON, CRUSE, MAYS, 1998, str. 219 a 727) 5.2.1.2 Pohlavní dimorfismus nedospělých jedinců Kostry nedospělých jedinců mají před pubertou jen velmi malý pohlavní dimorfismus (LOTH, HENNEBERG, 2001, str. 179). Projevy pohlavního dimorfismu na spodní čelisti nedospělých jedinců dosud nebyly definitivně potvrzeny, stávající studie mají při kontrolních testováních velmi rozdílnou procentuální úspěšnost. Pohlaví chlapců bývá určeno s větší přesností než pohlaví dívek (SCHEUER, 2002, str. 191). Podle Loth a Henneberga (2001) je báze symfýzy dolní čelisti okrouhlá u dívek a vybíhající do špičky u chlapců a corpus mandibulae dívek má plynulou vnitřní konturu, zatímco corpus chlapců má konturu hranatou, přičemž u dívek je větší variabilita tvaru než u chlapců (LOTH, HENNEBERG, 2001, str. 182). Jejich metodu určení pohlaví na jiném 17

vzorku testovala Scheuer (2002) a existenci pohlavního dimorfismu nepotvrdila (SCHEUER, 2002, str. 191). Podle Schutkowského mají chlapci lehce přečnívající gonia, špičáky vystupující z alveolárního oblouku a bradový výběžek široký a hranatý. Děvčatům gonia nepřečnívají, bradový výběžek neprominuje a špičáky tvoří s ostatními zuby plynulou parabolu alveolárního oblouku (SCHUTKOWSKI, 1993, str. 200). Franklin et al. (2007) studovali u nedospělých jedinců tvar ramus mandibulae, corpus mandibulae a menta z laterálního pohledu metodami geometrické morfometrie. Existenci pohlavního dimorfismu nepotvrdili (FRANKLIN, OXNARD, O HIGGINS, DADOUR, 2007, str. 6). Molleson, Cruse, a Mays (1998) určili pohlavní dimorfismus u menta a angulus mandibulae; dívky mají mentum hladké s malými hrbolky a angulus hladký a mírný, chlapci mají široké výrazné prominující mentum a drsný a zesílený angulus mandibulae (MOLLESON, CRUSE, MAYS, 1998, str. 719-728). Rozměry korunek dočasných zubů jsou pohlavně dimorfní, přičemž dívky mají korunky menší než chlapci (BLACK, 1978, str. 77 82). 5.2.2 Vznik a vývoj pohlavního dimorfismu 5.2.2.1 Prenatální ontogeneze pohlavního dimorfismu U embrya dochází k vývoji pohlavně specifických znaků působením pohlavních hormonů. V šestém týdnu začíná u chlapců exprese genu SRY, který iniciuje změnu původně oboupohlavních gonád na varlata (FECHNER, 2002, str. 44). Testosteron produkovaný varlaty embrya je přítomný od 8. týdne prenatálního vývoje, kdy začíná působit na pohlavní diferenciaci (WEAVER, 1986, str. 90), jeho hladina je nejvyšší v 15. týdnu prenatálního vývoje, kdy diferenciace vrcholí. Až do nástupu puberty zůstává v nízkých koncentracích (MASNICOVÁ, 2000, str. 17-18). Když se gonády nepřemění ve varlata do 6. až 7. týdne, změní se mezi 7. a 9. týdnem prenatálního vývoje ve vaječníky (FECHNER, 2002, str. 45). Dentogingivální lišta, pozdější základ zubů, se zakládá v 6. týdnu prenatálního vývoje (VACEK, 1992, str. 131) a vývoj alveolárního oblouku tak může být ovlivněn prenatálními hladinami pohlavních hormonů (LOTH, HENNEBERG, 2001, str. 180). 18

5.2.2.2 Postnatální vývoj pohlavního dimorfismu V pubertě se mezi jedenáctým až patnáctým rokem života znovu začínají uplatňovat pohlavní hormony, jejichž působením se vyvíjí pohlavní znaky dospělých. U dívek puberta začíná i končí dříve než u hochů, přibližně o jeden až dva roky (FECHNER, 2002, str. 45). Vývoj vrcholí v době dospělosti. S postupujícím věkem se rozdíly opět zmírňují a sbližují. Zatímco ženské znaky po menopauze směřují k maskulinitě (DOBISÍKOVÁ, 1999, str. 168), mužské znaky poněkud pomaleji a později směřují k feminitě, což je u mužů znát především ve věku šedesáti a více let. Obojí souvisí s postupným vyhasínáním funkcí vaječníků a varlat (ACSÁDI, NEMESKÉRI, 1970, str. 99). 5.2.2.3 Hormony a jejich vliv na pohlavní dimorfismus Pohlavní hormony se dělí na mužské a ženské, obě skupiny se chemicky řadí mezi steroidní hormony. Mezi ženské pohlavní hormony řadíme progesteron a estrogeny, na manifestaci pohlaví se podílí především estron a estradiol. Mezi mužské pohlavní hormony řadíme androgeny testosteron a dihydrotestosteron (SILBERNAGL, DESPOPOULOS, 2004, str. 295). Obě skupiny pohlavních hormonů se vyskytují u obou pohlaví, ale v různé koncentraci. Estrogeny i androgeny jsou shodně produkovány ve vaječnících, varlatech a kůře nadledvin. Progesteron, který u žen produkuje folikul, žluté tělísko a placenta, je u mužů tvořen v mnohem menší míře v kůře nadledvin (SILBERNAGL, DESPOPOULOS, 2004, str. 302 306). Estrogeny jsou odpovědné za vývoj ženských pohlavních orgánů a sekundárních pohlavních znaků. Mají ale také nezanedbatelný vliv na kostru, jsou důležitým regulátorem maturace skeletu u obou pohlaví (VÄÄNÄNEN, 1996, str. 66), brzdí růst kostí do délky a urychlují uzávěr epifyzárních štěrbin (SILBERNAGL, DESPOPOULOS, 2004, str. 302). Růstové štěrbiny se u dívek uzavírají rychleji než u chlapců díky vyšším hladinám estrogenu. Přítomnost nebo nepřítomnost prenatálního testosteronu určuje další vývoj embrya. Jeho působením se mužské plody dále vyvíjí mužžským směrem, bez ovlivnění testosteronem se buňky ženských plodů dále diferencují směrem ovariální linie (MASNICOVÁ, 2000, str. 17-18). Pokud je hladina testosteronu nepřirozeně vysoká, například při umělém podávání, může dojít u geneticky ženského embrya k maskulinizaci. Testosteron působí anabolicky na výstavbu tkání, což vede u mužů k mohutnějšímu rozvoji 19

svalstva i kosterní soustavy (SILBERNAGL, DESPOPOULOS, 2004, str. 306). Na změnách způsobených vlivem pohlavních hormonů jsou založeny veškeré antropologické metody určování pohlaví (ACSÁDI, NEMESKÉRI, 1970, str. 99). 5.2.2.4 Vliv etnicity na pohlavní dimorfismus Každá populace žije v unikátních podmínkách a má své specifické vlastnosti, které musí být brány v úvahu při určování pohlaví metodami vyvinutými na jiných etnických skupinách. Pohlavní dimorfismus je stejně zřetelný u robustních i gracilních populací, ale může se značně lišit celkový stupeň sexualizace (ACSÁDI, NEMESKÉRI, 1970, str. 93). Vzorce pro určení pohlaví musí být vyvinuty pro každou etnickou skupinu zvlášť, aby bylo možno dosáhnout maximální přesnosti (BOUCHER, 1957, str. 581), případně je nutné je patřičným způsobem upravit. Franklin et al. (2007) studovali tvar dolní čelisti nedospělých jedinců různých etnických skupin (afroameričanů, Bantuů a dětí ze Spitalfields v Londýně). Rozdíly ve tvaru dolní čelisti byly větší mezi populacemi než mezi pohlavími (FRANKLIN, OXNARD, O HIGGINS, DADOUR, 2007, str. 9). 5.2.3 Morfometrické a morfoskopické metody určení pohlaví nedospělých jedinců využívající zuby a čelisti 5.2.3.1 Schutkowského komplexní hodnocení dětské kostry Schutkowski studoval 61 dětských skeletů, 24 děvčat a 37 chlapců, ve věku mezi narozením a pěti lety. Znaky se zřetelným pohlavním dimorfismem našel na dolní čelisti a na kosti kyčelní. Na dolní čelisti morfoskopicky hodnotil prominaci brady, tvar alveolárního oblouku a obrácení oblasti gonia a na pánvi úhel a hloubku velkého sedacího zářezu, arc composé a zakřivení crista iliaca (obr. 2). Podle Schutkowského je brada dívek hladší, neprominující, s méně vystupujícími drsnatinami, někdy se zašpičatělým mentem. Alveolární oblouk má tvar parabolického oblouku, ze kterého špičáky nevyčnívají. Povrch horizontální větve mandibuly je zarovnán s oblastí gonia jako u dospělých. U chlapců brada prominuje a bradový výběžek je oproti tělu mandibuly široký a hranatý. Špičáky lehce přečnívají sousední dočasné stoličky, takže 20

má dentální oblouk tvar hranatého U. Oblast gonia při pohledu zepředu lehce vyčnívá mimo ostatní povrch horizontální větve mandibuly (SCHUTKOWSKI, 1993, str. 200). Na pánvi dívek je velký sedací zářez mělký, s úhlem větším než 90 a obloukem z vertikální části zářezu tvořícím dvojitý arc composé. Při pohledu na ilium svrchu s horizontálně zarovnaným dorsálním povrchem se crista iliaca jeví jako slabě zakřivené S. U chlapců je úhel zářezu menší než 90 a zúžený, oblouk z vertikální části zářezu tvoří jednoduchý arc composé a zakřivení hřebene kyčelní kosti je méně ploché (SCHUTKOWSKI, 1993, str. 200-201). Schutkowski uvádí, že všechny znaky na pánvi jsou schopné dívky a chlapce rozlišit. Znaky na mandibule dobře identifikují chlapce, ale selhávají při určení ženského pohlaví. Obrázek 2: Pohlavní rozdíly u dětských kostí podle Schutkowského (SCHUTKOWSKI, 1993, str. 200 201, upraveno). 5.2.3.2 Určení pohlaví podle dočasného chrupu Black (1978, str. 77 82) studoval rozměry mléčných zubů ve snaze najít pohlavní dimorfismus umožňující určení pohlaví za pomoci diskriminační analýzy. Na zubech 69 chlapců a 64 děvčat měřil mesiodistální a bukolinguální rozměry korunek z pravých stran 21

obou čelistí. Celkem zkoumal dvacet rozměrů. Jím zjištěné absolutní rozměry ukazují, že obecně mají chlapecké korunky zubů tendenci k větší velikosti, přičemž ale u pěti rozměrů (mesiodistální rozměr všech řezáků, bukolinguální rozměr horních centrálních řezáků) jsou dívčí zuby průměrně větší než chlapecké (BLACK, 1978, str. 77 82). Black vytvořil pět diskriminačních rovnic za použití osmi nejvhodnějších rozměrů sedmi zubů (bukolinguální rozměry prvního řezáku a první stoličky maxilly a první a druhé stoličky mandibuly a mesiodistální rozměry horního špičáku a prvního řezáku maxilly a druhého řezáku a druhé stoličky mandibuly). Při výpočtu rovnic mužské pohlaví nabývá kladných, ženské záporných hodnot. Diskriminační rovnice jsou tyto: 1. = (-2,91 + 1,512*(m 1 b-l) - 1,585*(i 1 m-d)) 2. = (-8,66 + 1,792*(m 2 b-l) - 1,528*(i 2 m-d)) 3. = (-7,64 + 1,096*(m 2 m-d) - 1,976*(i 1 m-d) +1,439*(c maxilly m-d)) 4. = (-11,10 + 2,192*(m 1 b-l) 1,924*(m 1 b-l) + 1,311*(m 2 b-l) 1,042*(i 1 b-l)) 5. = (-8,18 + 2,343*(m 1 b-l) 2,192*(i 1 m-d) + 2,046*(m 2 b-l.) 2,187*(m 1 b-l)) Použité zkratky: m = stolička, i = řezák, c = špičák, m-d = mesiodistální rozměr, b-l = bukolinguální rozměr, horní index značí zub z horní, dolní index z dolní čelisti (BLACK, 1978, str. 80). Black určil pohlaví za použití kombinace všech rovnic u 75,2 % případů (BLACK, 1978, str. 80-81), procentuální úspěšnost pro jednotlivé rovnice je uvedena v tabulce 5. Pořadí diskriminační rovnice Využitá oblast Procenta správně určených jedinců 1 Maxillární zuby 63,9 2 Mandibulární zuby 66,2 3 Mesiodistální rozměry 68,4 4 Bukolinguální rozměry 64,7 5 Kombinovaná rovnice 67,7 Tabulka 5: Procenta správně pohlavně určených jedinců podle jednotlivých rovnic (BLACK, 1978, str. 80, upraveno). 22

5.2.3.3 Určení pohlaví podle rozměrů korunek trvalých zubů Vilímovská (1993) určovala ve své práci pohlaví dětských koster podle metrických rozdílů trvalých zubů. I když jsou neprořezané, mají stejné rozměry jako zuby dospělých a při určování pohlaví pro ně platí stejná pravidla. Na základě diskriminačních rovnic vypočítaných z rozměrů zubů dospělých z téže populace určila 83,3 % nedospělých jedinců (VILÍMOVSKÁ, 1993, str. 23). 5.2.3.4 Určení pohlaví založené na rozdílu kosterního a zubního věku Čím starší děti jsou, tím větší je u nich pohlavní rozdíl v maturaci skeletu, zatímco ve vývoji zubů tak výrazné rozdíly nezaznamenáváme. Hunt a Gleiser (1955) navrhli metodu určení pohlaví založenou na porovnání určení věku podle mineralizace první dolní trvalé stoličky a vývoje zápěstí za využití rentgenových snímků čelisti a ruky. Hunt a Gleiser (1955) ověřovali úspěšnost metody za pomoci rentgenových snímků živých dětí. Studovali 33 jedinců ve věku dvou let, 33 jedinců ve věku šesti let a 27 jedinců starých osm let. Pohlaví správně určili u 73 % dvouletých, 76 % pětiletých a 81 % osmiletých dětí. Při současném určení kosterního a zubního věku za použití mužských standardů se u chlapců určený věk shoduje více než při použití ženských standardů, u dívek platí opak. Skutečný věk dívek byl v průměru o 20 % vyšší než věk určený podle mužských standardů (HUNT, GLEISER, 1995, str. 479 484). Metodu lze podle autorů po ekvivalentní úpravě využít i při určení pohlaví z kosterních pozůstatků. Místo určení věku z rentgenových snímků ruky, jejíž kosti se špatně zachovávají, navrhují určení podle maturace jiných částí skeletu; epifýz dlouhých kostí. Jako nejvhodnější se jeví oblast kolene. K určení stupně maturace doporučují radiografický atlas S. I. Pylea a N. L. Hoerra (1955). 5.2.3.5 Určení pohlaví podle kombinovaného faciálního skóre u nedospělých jedinců Molleson, Cruse, a Mays (1998) založili svou metodu na pohlavním dimorfismu morfologie očnice, mandibulárního úhlu a menta, který je dobře popsán u dospělých jedinců. Kombinované faciální skóre (CFS) představuje součet skóre jednotlivých znaků, která mohou nabývat hodnot od 2 (hyperfeminní) do +2 (hypermaskulinní) (přílohy 1 a 2). Váha všech tří znaků je stejná. Charakter očnice se posuzuje z frontálního pohledu. Hyperfeminní typ je symetrický, má ostré okraje a hluboce posazený laterální okraje stropu očnice, 23

hypermaskulinní typ je asymetrický, má méně ostrý okraj, mělčí strop očnice a v některých případech vyboulenou část povrchu čela nad laterální částí očníce. Znaky na mandibulárním úhlu jsou sledovány z laterálního pohledu, rovnoběžně s ramus mandibulae. Hyperfeminní typ mandibulárního úhlu je mírný s hladkou konturou a rovnoměrně vyvinutý, hypermaskulinní typ je drsný a zesílený, dolní okraj těla dolní čelisti v oblasti úhlu přesahuje ostatní kost. Mentum je posuzováno při pohledu shora. Hyperfeminní a hypermaskulinní formy se u dětí vyskytují jen velmi zřídka. Feminní typ je hladký, rovnoměrně zakřivený, s hrbolky na dolním okraji jen lehce vyvinutými a oddělenými a úzkým trojúhelníkem menta, které z laterálního pohledu nevyčnívá. Maskulinní typ má díky značně vyvinutým hrbolkům na dolním okraji pravoúhlý tvar a jasně vyznačený trojúhelník menta, které je široké a výrazně prominuje. Molleson, Cruse, a Mays (1998) zjistili kombinované faciální skóre u lebek dvaceti dětí mezi 1 a 14 lety se známým pohlavím. Úspěšně podle něj určili pohlaví u 78 % jedinců. Výsledky však mohly být zkresleny malým množstvím studovaných jedinců a nevyváženým poměrem pohlaví ve vzorku. Při studiu vzorku z jiné lokality, který zahrnoval 57 dětí ve věku od pěti do sedmnácti let o neznámém pohlaví, zjišťovali CFS a rozměry trvalé korunky špičáku z dolní čelisti. Průměrné velikosti korunky dolního trvalého špičáku pro obě pohlaví zjistili podle dospělých jedinců z téže lokality. Stejně jako dospělí, i jedinci určení podle CFS jako chlapci měli větší rozměr korunky než jedinci určení jako dívky (MOLLESON, CRUSE, MAYS, 1998, str. 719-728). 5.2.3.6 Určení pohlaví podle znaků na dolní čelisti Podle Loth a Henneberga (2001) zkoumali vzorek 62 dolních čelistí jedinců mezi narozením a 19 lety se známým pohlavím a z různých etnických skupin z jižní Afriky. Jako feminní znaky určili okrouhlou bázi symfýzy dolní čelisti a corpus mandibulae s plynulou vnitřní konturou, jako maskulinní hodnotili bázi vybíhající do špičky corpus mandibulae s hranatou konturou. Úspěšně určili 81 % jedinců (LOTH, HENNEBERG, 2001, str. 182). 24

5.3 Modely zubů Existuje více typů modelů zubů. V této kapitole se zaměřím na tzv. studijní modely, které jsou přesnou kopií zubů, bezzubých částí alveolů a přilehlých měkkých tkání. Slouží pro mnoho účelů, například k diagnostice, vytváření protetických náhrad a snímacích aparátků (DOMBRADY et al., 1977, str. 22 a 23). Na otiskovací lžičku je nanesena otiskovací hmota, kterou je sejmut otisk čelisti. Otisk je poté vyplněn modelovou hmotou. Model je po opatrném vybavení z otisku upravován, aby s ním bylo možno dále pracovat. 5.3.1 Sejmutí otisku Negativ čelisti může být vytvořen v pěti základních typech otiskovacích hmot: 1) Termoplastické složené hmoty. 2) Sádra dnes se již prakticky nepoužívá, otisk se většinou snímá rozlámaný a je na otiskovací lžičce znovu složen a spojen. 3) Zinkoxid-eugenolové pasty dobře tuhnou ve vlhkém prostředí a jsou proto používány při pořizování rozsáhlých slizničních úseků bezzubých čelistí. 4) Silikonové otiskovací pasty. 5) Hydrokoloidní hmoty (VOLDŘICH et al., 1965, str. 55-58). V současnosti se nejčastěji používají alginátové otiskovací hmoty, které jsou typem hydrokoloidních nezvratných hmot. Vynikají přesností kresby a pružností, nanášejí se na perforované otiskovací lžičky (DOMBRADY et al., 1977, str. 22), ve kterých se hmoty lépe zachytí a nedochází tak k jejich předčasnému oddělení (obr. 3 a 4). Hotové otisky se mohou objemově měnit v závislosti na vlhkosti prostředí, ve vodě bobtnají, v suchu vysychají. Modely se proto odlévají do 30 minut od zhotovení otisků, aby se deformaci zabránilo (VOLDŘICH et al., 1965, str. 57). 25

Obrázek 3:Otisk na perforované otiskovací lžičce zespoda. Obrázek 4: Alginátový otisk na otiskovací lžičce. 26

5.3.2 Zhotovení modelu 5.3.2.1 Vylévání modelu Otisk se vyplňuje modelovou hmotou, většinou některým typem sádry. Výjimečně se používá zatmelovací hmota. Používá se několik typů sádry, základními druhy jsou kamenná a alabastrová. Kamenná sádra je celkově tvrdší, připravuje se hustší a modely z ní vytvořené mají větší odolnost (DOMBRADY et al., 1977, str. 22), alabastrová sádra je měkčí a křehčí, díky jinému poměru vody a prášku lépe zatéká do hlubokých dutin otisku, takže se s ní lehčeji pracuje (VOLDŘICH et al., 1965, str. 59). Pro jednodušší odlišení se kamenná sádra barví na modro a alabastrová zůstává bílá. Často se používají různé směsi kamenné a alabastrové sádry. Při vylévání se otiskem jemně klepe, aby jej sádra dobře vyplnila a v modelu nezůstávaly vzduchové bublinky. Někdy se pro ulehčení používají speciální vibrační přístroje (VOLDŘICH et al., 1965, str. 59). Po úplném vyplnění otisku a zatuhnutí modelové sádry se na horní plochu vylitého otisku nakupí hustá sádra a vytvoří tak budoucí základnu modelu (VOLDŘICH et al., 1965, str. 60). 5.3.2.2 Vybavení modelu Metodika vybavení modelu je závislá na typu použité otiskovací hmoty. Termoplastické složené hmoty a zinkoxid-eugenolové pasty se odstraňují zahřátím, sádru je nutné po kouscích odřezat a odlámat. Nejlehčí manipulace je se silikonovými pastami a hydrokoloidními hmotami, které se díky své pružnosti jednoduše sejmou (VOLDŘICH et al., 1965, str. 60-61). 5.3.2.3 Konečná úprava modelu Pro usnadnění orientace a upevnění do artikulačních přístrojů se základny modelů zbrušují. Horní čelist do tvaru pětiúhelníku, dolní do tvaru rovnoramenného lichoběžníku (obr. 5) (VOLDŘICH et al., 1965, str. 61-62). 27

Obrázek 5: Schéma tvaru základny pro model horní (vlevo) a dolní (vpravo) čelisti. U ortodontických otisků je zapotřebí zachovat i vzájemnou polohu horní a dolní čelisti. Po vytvoření modelů horní a dolní čelisti se oba zasadí do okluzního otisku, čímž se zafixují ve stejné poloze, v jaké se vyskytují u pacienta (obr. 6). Obrázek 6: Model zasazený do okluzního otisku. V této poloze jsou pak zadní strany základen spojených modelů zároveň zbroušeny na speciální brusce (obr. 7), takže i po rozpojení a odstranění okluzního otisku je možné rekonstruovat vzájemný vztah obou čelistí zarovnáním zadních částí modelů. 28

Obrázek 7: Bruska pro ortodontické modely. 29

6 Materiál 6.1 Původ modelů Zkoumaný materiál pochází z archivu sádrových modelů zubů stomatologických a ortodontických pacientů MUDr. Danuše Kahleové, který je v současnosti uložen v Brně na Ústavu antropologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Ortodontické studijní modely byly vyhotoveny mezi lety 1990 až 2005 podle alginátových otisků. Metodika výroby je popsaná v kapitole Modely zubů. 6.2 Charakteristika materiálu Archiv sestává ze dvou sérií, A a B. Tato práce vychází výhradně ze série A. U modelů této série je ve většině případů známé pohlaví, datum narození a datum vyhotovení otisku, tedy přesný věk pacienta v době jeho pořízení. U série B přesný věk pacienta v době vyhotovení otisků není znám. Jednou databázovou položkou se rozumí buď model horní čelisti a model dolní čelisti jednoho člověka, které byly vytvořeny zároveň, nebo model horní či dolní čelisti, ke kterým chybí odpovídající model druhé čelisti. U každé databázové položky v seznamu je uvedeno, jestli se jedná o kompletní model obou čelistí, nebo o samostatný model horní, případně dolní čelisti. Z celkového počtu 1737 databázových položek série A známe přesný věk a pohlaví u 1330 položek, 815 ženských a 515 mužských. Podrobnější informace o sériích jsou uvedeny v tabulce 5. 30

Počet Série A Série B Jedinci 909 204 Ženy (jedinci) 541 108 Muži (jedinci) 367 95 Neurčené pohlaví (jedinci) 1 1 Položky v databázi 1737 401 Ženy (položek) 1061 211 Muži (položek) 670 189 Neurčené pohlaví (položek) 6 1 Pouze horní čelist 262 92 Pouze dolní čelist 74 27 Horní i dolní čelist 1401 281 Relevantní F modely 815 0 Relevantní M modely 515 0 Tabulka 5: Shrnutí základních údajů o archivu modelů zubů. 6.3 Určení zkoumaných skupin 6.3.1 Požadavky na modely 6.3.1.1 Věk V našem archivu je pouze 19 modelů ve věkové kategorii mezi narozením a pěti lety života, což byl pro plánovaný výzkum malý počet (tab. 6 a graf 1). Rozhodla jsem se 31

proto vytvořit dvě odlišné věkové kategorie nedospělých jedinců, které jsou v archivu modelů dostatečně zastoupeny. Věková kategorie Počet Ženy Muži Celkem 2-3 1 0 1 3-4 2 1 3 4-5 10 5 15 5-6 13 7 20 6-7 28 24 52 7-8 62 44 106 8-9 83 66 149 9-10 92 56 148 10-11 75 65 140 11-12 84 57 141 12-13 93 40 133 13-14 55 58 113 14-15 67 44 111 15-16 44 20 64 16-17 31 12 43 17-18 37 7 44 18-19 17 2 19 19-20 6 3 9 20-21 3 0 3 21-22 4 2 6 22-23 2 0 2 23-24 1 1 2 Starší 24 let 6 0 6 Tabulka 6: Věková distribuce modelů série A. 32

Graf 1: Věková distribuce modelů série A. 6.3.1.2 Vlastnosti čelistí Pro sledovanou charakteristiku alveolárního oblouku je klíčová vzájemná poloha špičáků, prvních řezáků a zakončení oblouku. Aby bylo možno porovnat případnou tvarovou změnu alveolárního oblouku mezi věkovými kategoriemi, byla jako konec oblouku stanovena první trvalá stolička. U čelistí se nesměly vyskytovat patologie narušující tvar alveolárního oblouku v rozsahu od prvního dočasného nebo trvalého řezáku po první trvalou stoličku. Stav prořezání a patologie týkající se druhé a třetí trvalé stoličky nejsou pro oblouk zahrnující jen řezáky, špičáky, třenové zuby a první stoličky směrodatné a nebyly vzaty v úvahu. 6.3.2 Definování zkoumaných skupin Pro zkoumané věkové skupiny je nutné, aby zahrnovaly dostatečný počet jedinců s obdobným stavem erupce chrupu a malými věkovými rozdíly v rámci skupiny. Kvůli možnosti srovnání byly vybrány dvě následující kategorie. 33

6.3.2.1 Mladší kategorie Největší počty modelů spadají do věkového rozmezí 7 až 15 roků (tabulka 2 a graf 1), což je současně věk, ve kterém dochází k erupci trvalých zubů. Pro účely výzkumu je nutné, aby měly čelisti obdobný stav erupce, hledal se tedy takový věkový interval, ve kterém jsou hlavní záchytné body pro charakterizaci alveolárního oblouku špičák, řezáky a trvalé stoličky stabilní, neprochází procesem prořezání. Zvolila jsem kategorii od 7,5 roku do 9,5 roku, která měla tyto podmínky zaručit. První trvalé stoličky a řezáky se prořezávají mezi 5. a 8. rokem života, takže v 7,5 letech by už mohly být prořezány, špičáky se prořezávají od 10 roku, ve věku 9,5 roku by měly být stále ještě neprořezané. Do výzkumu byly zařazeny jen ty otisky z této věkové kategorie, které měly prořezány obě první trvalé stoličky a současně měly stále ještě oba dočasné špičáky. Stav vývoje ostatních zubů zohledněn nebyl. Věková distribuce použitých modelů v mladší kategorii je uvedena v tabulce 7 a grafu 2. Věk Chlapci Dívky Celkem 7,5-8 7 10 17 8-8,5 6 9 15 8,5-9 14 11 25 9-9,5 8 12 20 Tabulka 7: Věková distribuce modelů mladší kategorie. 34

Graf 2: Věková distribuce modelů mladší kategorie. (M = chlapci, F = dívky.) 6.3.2.2 Starší kategorie Ve starší kategorii byly hodnoceny modely, které měly prořezány všechny zuby trvalého chrupu vyjma třetích a druhých stoliček, na jejichž přítomnost či nepřítomnost nebyl brán zřetel. Toto stadium prořezání nastává po 14. roce života. Vzhledem k malému počtu mužů ve věku od 15 do 20 let ve vzorku nebylo možno vytvořit kategorii v rozmezí jednoho roku ani čistě juvenilní kategorii (15 až 20 let). Starší kategorie tak zahrnuje všechny ženy a muže starší 14 a mladší 20 let. Věková distribuce použitých modelů ve starší kategorii je uvedena v tabulce 8 a grafu 3. 35

Věk Muži Ženy Celkem 14-14,5 10 8 18 14,5-15 8 10 18 15-15,5 5 8 13 15,5-16 5 6 11 16-16,5 3 2 5 16,5-17 2 4 6 17-17,5 2 3 5 17,5-18 0 3 3 18-18,5 0 2 2 18,5-19 0 2 2 19-19,5 0 2 2 19,5-20 1 0 1 Tabulka 8: Věková distribuce modelů starší kategorie. Graf 3: Věková distribuce modelů starší kategorie. (M = muži, F = ženy.) 36

6.3.3 Modely využité při analýze Celkem bylo do výzkumu zařazeno 505 modelů, které věkově odpovídaly daným věkovým kategoriím. V obou věkových kategoriích převažovaly dívky, v mladší bylo 145 dívek a 108 chlapců, ve starší kategorii 179 dívek a 73 chlapců. Původně bylo v plánu vytvořit vzorek, ve kterém by byla každá kategorie zastoupena padesáti jedinci mužského a padesáti jedinci ženského pohlaví, z důvodu nevhodnosti velkého množství modelů toto nebylo možno uskutečnit. Pokud modely určitého jedince vyhovovaly kritériím obou věkových kategorií, byl do výzkumu zahrnut jen model z méně početně zastoupené skupiny. Ve skupině starších dívek bylo 50 čelistí z 86 možných vybráno náhodně podle přírůstkových čísel přiřazených při výrobě modelů a jejich katalogizaci. Zkoumaný vzorek tak sestává z celkem 163 čelistí. Je v něm 42 modelů dívek z mladší kategorie, 50 ze starší kategorie, 35 chlapců z mladší a 36 ze starší kategorie (tab. 9). Celkem Mladší kategorie - M Mladší kategorie - F Starší kategorie - M Starší kategorie - F Zkoumaných modelů 505 108 145 73 179 Nepoužitelných 299 71 100 35 93 Použitelných 206 37 45 38 86 Použitelné modely v % 40,79 34,26 31,03 52,05 48,04 Zahrnutých do výzkumu 163 35 42 36 50 Tabulka 9: Počty jedinců odpovídajících jednotlivým kategoriím. Seznam všech modelů využitých při analýze je v příloze 1. 37

6.3.4 Vyřazené modely Velmi mnoho, celkem 59 % modelů nemohlo být z nejrůznějších důvodů použito. Celkem u 32 modelů bylo důvodů k vyřazení více v důsledku kombinace defektů nebo jevů znemožňujících další výzkum. Nejčastějším důvodem k vyřazení modelu byla absence zubu, následovalo nesledované schéma prořezání a nedostatečné prořezání a kazy (tab. 10 a graf 4). Důvod nepoužitelnosti Jednotlivě V kombinacích Celkem Nevyhovující zadání Nesledované schéma prořezávání Nedostatečné prořezání 55 10 65 31 10 41 Nekvalitní model 12 4 16 Vada modelu Poškozený model 27 3 30 Defektní pozice zubu 22 8 30 Chybějící zuby 70 8 78 Defekt chrupu Kaz 20 21 41 Stěsnání 30 4 34 Hyperodoncie 0 1 1 Tabulka 10: Důvody nepoužitelnosti modelů. 38

Graf 4: Důvody nepoužitelnosti modelů. 6.3.4.1 Důvody vyřazení modelu 6.3.4.1.1 Model nevyhověl zadání Do této skupiny patří nesledované schéma prořezání, kdy jsou prořezány jiné zuby, než vyžaduje výzkum, a nedostatečné prořezání některého ze zubů bránící využití modelu. Variabilita doby a typu erupce chrupu je značná, takže tyto stavy nemohou být chápány jako patologické. Celkem bylo zaznamenáno 65 případů nesledovaných schémat prořezání a 41 případů nedostatečného prořezání. 6.3.4.1.2 Vady modelů U některých modelů došlo při výrobě, skladování či manipulaci k poškozením, která modely jinak vhodných čelistí znehodnotila. Celkem bylo z důvodu nekvalitní výroby vyřazeno 12 modelů a kvůli poškození dalších 27. V sedmi případech byl model 39

vyřazen z jiného důvodu a poškození nebo nízká kvalita modelu byla zaznamenána jako dodatečná informace. 6.3.4.1.3 Defekty chrupu Ve zkoumaném vzorku byly nalezeny následující defekty: 1) Defektní pozice zubu zub se prořezal mimo alveolární oblouk. Defektní pozici jsem zaznamenala jen u pěti typů zubů, nejčastěji byl chybně uložen druhý trvalý řezák (tab. 11). Defektní pozice zubu Typ zubu I2 c C P1 P2 Strana R L R L R L R L R L Počet 9 12 1 1 4 5 1 3 4 Celkem R + L 21 1 5 6 7 Tabulka 11: Defektně umístěné zuby podle typu zubu a stran alveolárního oblouku. 2) Chybějící zub u mladší kategorie může být sporné, zda zub chybí, protože nebyl založen, nebo dosud pouze není prořezán trvalý zub místo vypadlého dočasného zubu. Jako chybějící byly posouzeny ty zuby, na jejichž místě čelist nejevila žádné známky brzkého prořezání trvalého zubu. Nejčastěji (u 24 jedinců) chyběla první dočasná stolička nebo první trvalý třenový zub, ve 22 případech chyběl špičák (tab. 12). Chybějící zuby Mladší kategorie Typ zubu I1/i1 I2/i2 c P1/m1 P2/m2 M1 Strana R L R L R L R L R L R L Počet 3 2 4 3 11 11 11 13 6 5 1 1 Celkem R + L 5 7 22 24 11 2 Tabulka 12: Zuby chybějící u mladší kategorie rozdělené podle typu zubu a stran alveolárního oblouku. 40

- u starší kategorie chyběly pouze tři typy zubů. Nejčastěji první a druhý třenový zub, druhý řezák chyběl jen v jednom případě (tab. 13). První řezák, špičák a stolička nechyběly u žádné ze zkoumaných čelistí ve starší kategorii. Chybějící zuby Starší kategorie Typ zubu I2 P1 P2 Strana R L R L R L Počet 1 15 13 15 14 Celkem R + L 1 28 29 Tabulka 13: Zuby chybějící u starší kategorie rozdělené podle typu zubu a stran alveolárního oblouku. 3) Kaz kaz znemožňující využití modelu při výzkumu se vyskytl celkem ve 41 případech, z toho u 38 jedinců z mladší kategorie a u 3 jedinců ze starší kategorie. 4) Stěsnání zubů z důvodu nepoměru velikosti čelisti a zubů došlo v 34 případech ke stěsnání zubů a z něj plynoucího anomálního prořezání. 5) Hyperodoncie u jednoho jedince se vyskytl nadpočetný první řezák. 6.4 Databáze modelů Pro potřeby této práce a následujících výzkumů jsem vytvořila databázi obsahující dostupné údaje o všech modelech série A v archivu, především informace o datu narození jedinců, datu vytvoření modelů, pohlaví a typu modelů (odlitek dolní čelisti, horní čelisti nebo obou). Každá databázová položka je charakterizována a označena řetězcem vycházejícím z původního přírůstkového čísla, unikátního pro každého jedince. Přírůstková čísla měla tvar X/Y, kde Y bylo posledním dvojčíslí roku, ve kterém byl jedinec poprvé zařazen do archivu, a X označovalo jeho pořadí v onom roce. Přírůstková čísla zůstávala stejná po celou dobu léčby a jsou totožná i u všech pozdějších modelů jedince, což zaručuje jejich snadnou dohledatelnost a možnost porovnání. Za toto číslo bylo přidáno dodatečné přírůstkové číslo odlišující jednotlivé modely náležející stejnému jedinci. Před přírůstková 41

čísla bylo nutno přidat písmeno charakterizující sérii, protože se některá přírůstková čísla série A opakují i v sérii B, přičemž náleží různým jedincům. Dodatečné přírůstkové číslo je od původního přírůstkového čísla odděleno pomlčkou, výsledný tvar identifikačního čísla u zkoumané série tak je A X/Y-Z. V archivu jsou modely řazeny podle přírůstkových čísel. 42

7 Metody 7.1 Fotografování modelů Fotografie byly pořízeny ze vzdálenosti 20 cm fotoaparátem Panasonic Lumix DMC-FZ30, s nastavenou citlivostí ISO 80, časem závěrky 1 sekundy a clonovým číslem 9,0. Efektivní ohnisková vzdálenost objektivu byla 7,40 mm (přepočteno na EQ 35 mm, ohnisková vzdálenost = 37 mm). K osvětlení bylo použito stropní světlo, okno bylo odstíněno překážkou. K dosažení lepšího osvětlení částí modelů směřujících dolů byl odlitek podložen bílým papírem. Po dobu focení byl fotoaparát upevněn na stativu. Poloha modelu vůči fotoaparátu byla standardizována, aby byly korunky všech zubů od fotoaparátu v obdobné vzdálenosti. Orientovat čelist přesně podle linie okluze nelze, protože linie okluze není v rovině. I u chrupu s ukončeným vývojem tvoří na dolní čelisti oblouk s vrcholy v místě řezáků a zadních stoliček (DOKLÁDAL, 1994, str. 103). Hroty špičáků Speeovu křivku narušují jen v některých případech. Odlitek byl přitisknut na rovinu kolmou k podložce tak, aby se roviny dotýkalo co největší množství zubů. V této poloze byl odlitek stabilizován na podložce plastelínou, po odstranění roviny opatřen příslušným přírůstkovým číslem a měřítkem a vyfotografován. 7.2 Digitalizace 7.2.1 Popis digitalizovaných bodů Na fotografiích byly digitalizovány následující body (obr. 8): 1 = bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a bukální plošku první levé trvalé stoličky, mezi tuberculum mesiobuccale a tuberculum distobuccale. 2 = bod označující nejbukálnější část okluzální plošky druhého levého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a bukální plošku druhé levé dočasné stoličky. 3 = bod označující nejbukálnější část okluzální plošky prvního pravého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a bukální plošku první pravé dočasné stoličky. 4 = bod ležící na apex coronae dentis levého špičáku. 5 = bod, který se nachází uprostřed margo incisalis druhého levého řezáku. 43

6 = bod, který se nachází uprostřed margo incisalis prvního levého řezáku. 7 = bod, který se nachází uprostřed margo incisalis prvního pravého řezáku. 8 = bod, který se nachází uprostřed margo incisalis druhého pravého řezáku. 9 = bod ležící na apex coronae dentis pravého špičáku. 10 = bod označující nejbukálnější část okluzální plošky prvního pravého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a bukální plošku první pravé dočasné stoličky. 11 = bod označující nejbukálnější část okluzální plošky druhého pravého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a bukální plošku druhé pravé dočasné stoličky. 12 = bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a bukální plošku první pravé trvalé stoličky, mezi tuberculum mesiobuccale a tuberculum distobuccale. 13 = bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a linguální plošku první levé trvalé stoličky, mezi tuberculum mesiolinguale a tuberculum distolinguale. 14 = bod označující nejlinguálnější část okluzální plošky druhého levého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a linguální plošku druhé levé dočasné stoličky. 15 = bod označující nejlinguálnější část okluzální plošky prvního levého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a linguální plošku první levé dočasné stoličky. 16 = bod nacházející se na nejlinguálnější viditelné části levého špičáku. 17 = bod na nejlinguálnější části druhého levého řezáku, kterou protíná osa procházející středem margo incisalis v labiobukálním směru. 18 = bod na nejlinguálnější části prvního levého řezáku, kterou protíná osa procházející středem margo incisalis v labiobukálním směru. 19 = bod na nejlinguálnější části prvního pravého řezáku, kterou protíná osa procházející středem margo incisalis v labiobukálním směru. 20 = bod na nejlinguálnější části druhého pravého řezáku, kterou protíná osa procházející středem margo incisalis v labiobukálním směru. 21 = bod nacházející se na nejlinguálnější viditelné části pravého špičáku. 22 = bod označující nejlinguálnější část okluzální plošky druhého pravého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a linguální plošku druhé pravé dočasné stoličky. 44

23 = bod označující nejlinguálnější část okluzální plošky druhého pravého třenového zubu nebo bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a linguální plošku druhé pravé dočasné stoličky. 24 = bod v polovině délky hrany oddělující okluzální a linguální plošku první pravé trvalé stoličky, mezi tuberculum mesiolinguale a tuberculum distolinguale. Obrázek 8: Digitalizované body na čelisti chlapce ze starší kategorie. Body 1 až 12 charakterizují vnější linii alveolárního oblouku, která je pro tuto práci primární. Body 13 až 24 charakterizují vnitřní linii alveolárního oblouku a slouží k doplnění informací o jeho tvaru. Využitelnost vnitřní linie může být snížená kvůli ovlivnění polohy bodů 16 21 neukončeným prořezáním řezáků u mladší kategorie sledovaných dětí. 7.2.3 Sledované sady bodů Analýzy tvaru byly provedeny pro čtyři sady bodů: α = Sada obsahující všechny body, popisující celkový tvar alveolárního oblouku. 45

β = Sada zahrnující body 1 až 12, definující vnější tvar oblouku. γ = Sada bodů 13 až 24, charakterizující vnitřní tvar alveolárního oblouku. δ = Sada s body 1, 4, 6, 7, 9 a 12. Tento soubor měl co nejúsporněji charakterizovat polohu špičáků v alveolárním oblouku. Sady α, β, γ a δ byly zkoumány pro starší kategorii, mladší kategorii a pro kompletní soubor bez závislosti na věku jedinců. 7.2.4 Použité programy V programu tpsutil (ROHLF, 2008) byl na základě fotografií zkoumaných modelů vytvořen soubor s příponou TPS, do kterého byly zaznamenány souřadnice výše zmíněných bodů programem tpsdig (ROHLF, 2008). Fotografie modelů byly seřazeny podle přírůstkových čísel, jejich pořadí při digitalizaci tak nijak neodráželo rozřazení do věkových kategorií ani pohlaví jedince. Úpravy souborů probíhaly v programech Poznámkový blok (MICROSOFT, 2007) a tpsutil (ROHLF, 2008), úpravy fotografií v programu Zoner Photo Studio (ZONER, 2008). 7.3 Zpracování dat 7.3.1 Test využitelnosti geometrické morfometrie K testu využitelnosti byl použit program tpssmall (ROHLF, 2003). Test využitelnosti byl proveden na souboru zahrnujícím všechny 163 jedince obou sledovaných kategorií se zaznamenanými 24 význačnými body. 7.3.2 Superpozice Při analýze tvaru v programu tpsregr (ROHLF, 2007) byla superpozice provedena generalizovanou prokrustovskou metodou nejmenších čtverců (GPA) v orthogonální projekci a při velikosti centroidu = 1. 46

7.3.3 Možné chyby při získávání dat 7.3.3.1 Chyba modelu Jedenáct jedinců mělo více než jeden model čelisti vhodný pro použití při výzkumu v rámci jedné věkové kategorie. Od každého z těchto jedinců byly dva modely čelistí vyfotografovány (příloha 4). V programu tpsutil (ROHLF, 2008) byly na základě fotografií zkoumaných modelů vytvořeny dva soubory s příponou TPS, do kterých byly zaznamenány souřadnice výše zmíněných bodů programem tpsdig (ROHLF, 2008). Každý soubor obsahoval 11 fotografií modelů, po jednom od každého jedince. V programu tpsregr (ROHLF, 2007) byly vypočítány velikosti centroidů v obou souborech. Za použití programů STATISTICA Cz (STATSOFT, 2009) a Microsoft Office Excel (MICROSOFT, 2007) byl pro velikosti centroidů vypočítán průměrný rozdíl mezi měřeními, technická chyba měření/tem (LEWIS, 1999, str. 56), relativní technická chyba měření (PERINI et al., 2005) a koeficient reliability (LEWIS, 1999, str. 56). 7.3.3.2 Chyba fotografie Pro zjištění chyby digitalizace vzniklé nepřesností při fotografování modelů bylo náhodně vybráno 18 jedinců (příloha 5), vždy po 9 z každé věkové kategorie. V programu tpsutil (ROHLF, 2008) byly na základě fotografií zkoumaných modelů vytvořeny dva soubory s příponou TPS, do kterých byly zaznamenány souřadnice výše zmíněných bodů programem tpsdig (ROHLF, 2008). Každý soubor zahrnoval 18 fotografií modelů, po jednom od každého jedince. V programu tpsregr (ROHLF, 2007) byly vypočítány velikosti centroidů v obou souborech. S využitím programů STATISTICA Cz (STATSOFT, 2009) a Microsoft Office Excel (MICROSOFT, 2007) byl pro velikosti centroidů vypočítán průměrný rozdíl mezi měřeními, technická chyba měření/tem (LEWIS, 1999, str. 56), relativní technická chyba měření (PERINI et al., 2005) a koeficient reliability (LEWIS, 1999, str. 56). 47

7.3.3.3 Chyba identifikace význačných bodů Pro zjištění chyby digitalizace bylo podle přírůstkového čísla vybráno 50 jedinců, vždy prvních 25 z obou věkových kategorií (příloha 6). Jejich čelisti byly znovu nadigitalizovány v programu tpsdig (ROHLF, 2008) do nového souboru s příponou TPS vytvořeného v programu tpsutil (ROHLF, 2008) ve stejném pořadí jako čelisti v původním vzorku s měsíčním časovým odstupem. V programu tpsregr (ROHLF, 2007) byly vypočítány velikosti centroidů podle původní i nové digitalizace. Prostřednictvím programů STATISTICA Cz (STATSOFT, 2009) a Microsoft Office Excel (MICROSOFT, 2007) byl pro velikost centroidů a souřadnice jednotlivých význačných bodů vypočítán průměrný rozdíl mezi měřeními, technická chyba měření/tem (LEWIS, 1999, str. 56), relativní technická chyba měření (PERINI et al., 2005) a koeficient reliability (LEWIS, 1999, str. 56). 7.3.4 Pohlavní dimorfismus tvaru alveolárního oblouku V programu Poznámkový blok (MICROSOFT, 2007) byly pro obě věkové kategorie i smíšený vzorek vytvořeny matice odpovídajících srovnávaných nezávislých proměnných, tedy pohlaví jedinců (-1 = dívky, 1 = chlapci). Aby mohly být textové soubory využity programem tpsregr (ROHLF, 2007), byly uloženy s koncovkou formátu NTS. V programu tpsregr (ROHLF, 2007) byla metodou mnohorozměrné regresní analýzy hodnocena závislost tvarových proměnných na nezávislé proměnné a testována statistická významnost variability souboru. Celkem bylo provedeno dvanáct analýz pro sady bodů α, β, γ, a δ u starší kategorie, mladší kategorie a smíšeného vzorku zahrnujícího všechny modely. K testování byl použit Goodallův F-test, permutační test Goodallovy F statistiky, Wilksův mnohorozměrný test významnosti a permutační test hodnot Wilksovy lambdy. Pro sady, u kterých byly zaznamenány pohlavní rozdíly, byly v programu tpsrelw (ROHLF, 2008) analyzovány relativní varpy, zjištěna jejich efektivita (efektivní varpa je taková, která vysvětluje více procent variability, než je podíl 100 % a celkového počtu varp) a skóre. Skóre efektivních relativních varp byla analyzována v programu STATISTICA (STATSOFT, 2009) Mann Whitney U testem, pro pohlavně dimorfní varpy byly vytvořeny vizualizace v programu tpsrelw (ROHLF, 2008). 48

7.3.5 Pohlavní dimorfismus rozměrů V programu PAST (HAMMER et al., 2001) byly vypočítány vzdálenosti všech význačných bodů v pixelech a zkopírovány do programu Microsoft Office Excel (MICROSOFT, 2007), kde byly hodnoty převedeny na milimetry podle poměru zjištěného v programu tpsdig (ROHLF, 2008). Za použití programů STATISTICA Cz (STATSOFT, 2009) a Microsoft Office Excel (MICROSOFT, 2007) byla pro vzdálenosti vypočítána technická chyba měření/tem (LEWIS, 1999, str. 56), relativní technická chyba měření (PERINI et al., 2005) a koeficient reliability (LEWIS, 1999, str. 56). Dále analyzovány byly vybrané rozměry s koeficientem reliability větším 0,95. V programu tpsregr (ROHLF, 2007) byla vypočítána velikost centroidů a převedena na milimetry v programu Microsoft Office Excel (MICROSOFT, 2007). Hodnoty vzdáleností a velikosti centroidu byly analyzovány neparametrickým Mann-Whitney U testem v programů STATISTICA Cz (STATSOFT, 2009), zjištěn pohlavní dimorfismus a zaznamenány grafy průměrů s odchylkami. 7.3.6 Vztah tvaru a věku V programu tpsutil (ROHLF, 2008) byly na základě fotografií zkoumaných modelů vytvořeny čtyři soubory s příponou TPS, do kterých byly zaznamenány souřadnice výše zmíněných bodů programem tpsdig (ROHLF, 2008). Jeden soubor zahrnoval dívky z mladší kategorie, druhý chlapce z mladší kategorie, třetí dívky ze starší kategorie a čtvrtý chlapce ze starší kategorie. V programu Poznámkový blok (MICROSOFT, 2007) byly pro všechny skupiny vytvořeny matice odpovídající srovnávané nezávislé proměnné; věku jedinců. Aby mohly být textové soubory využity programem tpsregr (ROHLF, 2007), byly uloženy s koncovkou formátu NTS. V programu tpsregr (ROHLF, 2007) byla metodou mnohorozměrné regresní analýzy hodnocena závislost tvarových proměnných na nezávislé proměnné a testována statistická významnost variability souboru. Celkem byly provedeny čtyři analýzy pro sadu bodů α u mladších dívek, mladších chlapců, starších dívek a starších chlapců. K testování byl použit Goodallův F-test a permutační test Goodallovy F statistiky. 49

8 Výsledky 8.1 Test využitelnosti geometrické morfometrie Variabilita tvarů musí být dostatečně malá, aby mohl být soubor dat ztvárněn v lineárním tangenciálním prostoru odpovídajícímu Kendallovu prostoru, který je nelineární, a aby bylo možné použít prokrustovskou superpozici. Rozdíly prokrustovských a tangenciálních vzdáleností jsou minimální, korelační koeficient se rovná 1. Regresní přímka má sklon blízký 1, osu protíná v bodě 0, tedy v počátku souřadnic. Z výsledků vyplývá (tab. 14, tab. 15, graf 5), že vytvořený soubor je pro geometrickou morfometrii vhodný. Při výzkumu je možné využít prokrustovskou superpozici a převést prokrustovské vzdálenosti do tangenciálního prostoru. Statistika Prokrustovská vzdálenost Tangenciální vzdálenost Minimum 0,028055 0,02805 Maximum 0,229484 0.228982 Průměr 0,091463 0,091402 Tabulka 14: Parametry tangenciální a prokrustovské vzdálenosti. 50

Hodnota Y-Intercept 0.000000 Sklon 0.999228 Pearsonův korelační koeficient 1.000000 Tabulka 15: Regrese tangenciální vzdálenosti na prokrustovskou vzdálenost. Graf 5: Lineární regresní závislost tangenciálních a prokrustovských vzdáleností u zkoumaného souboru. Tangenciální vzdálenosti jsou na ose Y, prokrustovské vzdálenosti na ose X. Vytvořeno v programu tpssmall (ROHLF, 2003) 51

8.2 Možné chyby při získávání dat Digitalizaci prováděla pouze jedna osoba, může být tedy zkoumána jen tzv. intraobserver error. Sledovány byly chyby v přesnosti digitalizace stejných snímků, rozdíly v digitalizaci dvou různých sad fotografií týchž modelů a fotografií dvou sad modelů čelistí jedinců, kteří měli dva různé modely vhodné pro použití při výzkumu v rámci jedné věkové kategorie. Z hodnot velikostí centroidů byl vypočítán průměrný rozdíl velikosti centroidu (tab. 16). Chyba fotografie je 2,76 x větší než chyba digitalizace, oproti očekávání k nárůstu chyby při srovnání chyby fotografie a modelu nedošlo. Byla vypočítána technická chyba měření a koeficient reliability (tab. 16). Všechny druhy chyb jsou v přípustném rozmezí. Přijatelné jsou i chyby fotografie a modelu, přestože chyba fotografie zahrnuje i chybu digitalizace a chyba modelu chybu digitalizace a fotografie. Druh chyby Průměrný rozdíl velikosti centroidu mezi měřeními TEM Relativní TEM Koeficient reliability Chyba modelu 10,49 0,4297 0,5041 0,9878 Chyba fotografie 11,2 0,5181 0,6024 0,9824 Chyba digitalizace 4,05 0,1761 0,2052 0,9976 Tabulka 16: Hodnoty průměrných rozdílů, TEM, relativní TEM a koeficientu reliability pro jednotlivé chyby. Pro zjištění chyby digitalizace jednotlivých bodů byly vypočítány koeficienty reliability u všech souřadnic všech význačných bodů. Všechny body jsou velmi dobře určitelné, koeficient reliability je u všech souřadnic vyšší než 0,99 (graf 6). Nejlépe 52

identifikovatelné jsou body 5,6,7, a 8 uprostřed margo incisalis řezáků, následují body na nejlinguálnější části řezáků 17, 18 a 19 a bod 1 v polovině délky hrany oddělující okluzální a bukální plošku první levé trvalé stoličky. Nejhůře určitelné jsou body 11 na bukální hraně druhého pravého třenového zubu nebo druhé dočasné stoličky, bod 12 na téže hraně první pravé trvalé stoličky a bod 24 v polovině délky hrany oddělující okluzální a linguální plošku první pravé trvalé stoličky. Graf 6: Koeficienty reliability (osa y) pro jednotlivé souřadnice význačných bodů (osa x). 53

8.3 Pohlavní dimorfismus tvaru 8.3.1 Smíšený vzorek 8.3.1.1 Superpozice Na obrázku 9 je rozložení digitalizovaných bodů před superpozicí, barevně jsou odlišeny význačné body na čelistech dívek (červeně) a chlapců (modře). Stav po prokrustovské superpozici je znázorněn na obrázku 10. Body obou pohlaví se překrývají. Na obrázku 11 je rozložení digitalizovaných bodů před superpozicí, barevně je odlišena starší (zeleně) a mladší (fialově) kategorie. Stav po prokrustovské superpozici je znázorněn na obrázku 12, body náležející jednotlivým kategoriím částečně vytváří rozpoznatelné samostatné shluky. Stav po Booksteinově superpozici je na obrázku 13, jako body v souřadnicích 0,0 a 1,0 kartézské soustavy souřadnic byly stanoveny význačné body 1 a 12. Body náležející jednotlivým věkovým kategoriím opět vytváří rozpoznatelné shluky. Obrázek 9: Digitalizované body před superpozicí. Modře zvýrazněni chlapci, červeně dívky. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001), hodnoty jsou udávány v pixelech. 54

Obrázek 10: Digitalizované body po prokrustovské superpozici. Modře zvýrazněni chlapci, červeně dívky. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001). Obrázek 11: Digitalizované body před superpozicí. Fialově je zvýrazněna mladší kategorie, zeleně starší. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001), hodnoty jsou udávány v pixelech. 55

Obrázek 12: Digitalizované body po prokrustovské superpozici. Fialově je zvýrazněna mladší kategorie, zeleně starší. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001). Obrázek 13: Digitalizované body po Booksteinově superpozici. Pevné body 1 a 12. Fialově je zvýrazněna mladší kategorie, zeleně starší. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001). 56

8.3.1.2 Sada α U sady α byl zjištěn statisticky významný vztah pohlaví a tvaru alveolárního oblouku pomocí Goodall ova F-testu (F = 1,7295, P = 0,0020) i pomocí permutačního testu (λ = 9,30 %; F = 12,60 %). Wilksův mnohorozměrný test významnosti (λ = 0,6667, P = 0,1101) vztah pohlaví a tvaru nepotvrdil (tab. 17, vizualizace rozdílů obr. 14). Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda F α 0,6667059 0,1101 1,7295 0,0020 9,30 % 12,60 % Tabulka 17: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro smíšený soubor. Červeně jsou zvýrazněny výsledky na 5% hladině významnosti. Obrázek 14: Rozdíly ve tvaru ženských (vlevo) a mužských (vpravo) čelistí. Nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly desetkrát zvětšeny Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). 57

Na variabilitě tvaru se podílelo celkem 44 relativních varp, z čehož bylo šest varp efektivních. Dohromady vysvětlují 82,42 % celkové variability tvaru alveolárního oblouku Efektivní varpy byly dále analyzovány neparametrickým Mann-Whitney U testem, pohlavně dimorfní na 5% hladině významnosti jsou relativní varpy 2 a 3 (tab. 18, graf 7, obr. 15). RW % vysvětlené variability Kumulativní % vysvětlené variability SD U Z P 1 54,24 % 54,24 % 0,050290 2932,000-1,11620 0,264338 2 11,54 % 65,79 % 0,023199 2563,000-2,35121 0,018713 3 6,65 % 72,44 % 0,017608 2527,000-2,47170 0,013448 4 4,34 % 76,78 % 0,014232 3062,000-0,68110 0,495810 5 3.03 % 79.81 % 0,011890 3131,000 0,45016 0,652595 6 2.61 % 82.42 % 0,011024 3069,000-0,65767 0,510751 Tabulka 18:Výsledky testů pro efektivní relativní varpy, červeně zvýrazněny hodnoty pravděpodobnosti statisticky významné na 5% hladině významnosti. 58

Graf 7: Skóre relativních varp RW 2 (11,54 % variability) a RW 3 (6,65 % variability) pro sadu α, určujících deformace konfigurace vystihující tvar alveolárního oblouku. Červeně jsou označeny čelisti dívek, modře čelisti chlapců. Elipsy označují 0,95% hranici intervalu spolehlivosti. Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009). Čelisti dívek mají řezáky více v rovině než chlapci a jejich oblouk je na úrovni špičáků širší. Čelisti chlapců jsou užší a oblouk je méně plynulý než u dívek, celkový mírně hranatý dojem ale není důsledkem pozice špičáků mimo oblouk, jak se předpokládalo. 59

Konsensus RW 2 RW 3 Obrázek 15: Znázornění tvarových změn popsaných 2 a 3 relativní varpou pomocí deformačních sítí. Vlevo záporná krajní hodnota rozsahu variability varp, vpravo kladná krajní hodnota. Vytvořeno v programu tpsrelw (ROHLF, 2008). 8.4.1.2 Sada β U této sady Goodallův F-testu (F = 1,9351, P = 0,0075) a permutační test (λ = 6,90 %; F = 9,40 %) indikuje statisticky významný vztah tvaru a pohlaví. Wilksův mnohorozměrný test významnosti (λ = 0,8226, P = 0,0798) zamítl hypotézu o shodě průměrů na 10% hladině významnosti (tab. 19, vizualizace rozdílů mezi pohlavími obr. 16). 60

Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda F β 0,82268377 0,0798 1,9351 0,0075 6,90 % 9,40 % Tabulka 19: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro sadu β smíšeného souboru. Červeně jsou zvýrazněny výsledky na 5% hladině významnosti, oranžově na 10% hladině významnosti. Obrázek 16: Rozdíly ve tvaru ženských (vlevo) a mužských (vpravo) čelistí. Nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly desetkrát zvětšeny Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). Na variabilitě tvaru se podílelo celkem 20 relativních varp, z čehož byly tři varpy efektivní. Dohromady vysvětlují 75,33 % celkové variability tvaru alveolárního oblouku Efektivní varpy byly dále analyzovány neparametrickým Mann-Whitney U testem, pohlavně dimorfní na 5% hladině významnosti jsou relativní varpy 2 a 3 (tab. 20, graf 8, obr. 17). 61

RW % vysvětlené variability Kumulativní % vysvětlené variability SD U Z P 1 53,59 % 53,59 % 0,041934 2915,000 1,17310 0,240758 2 14,26 % 67,85 % 0,021629 2632,000 2,12028 0,033984 3 7,49 % 75,33 % 0,015672 2632,000-2,12028 0,033984 Tabulka 20:Výsledky testů pro efektivní relativní varpy, červeně zvýrazněny hodnoty pravděpodobnosti statisticky významné na 5% hladině významnosti. Graf 8: Skóre relativních varp RW 2 (14,26 % variability) a RW 3 (7,49 % variability) pro sadu β, určujících deformace konfigurace vystihující tvar alveolárního oblouku. Červeně jsou označeny čelisti dívek, modře čelisti chlapců. Elipsy označují 0,95% hranici intervalu spolehlivosti. Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009). 62

Vnější obrys alveolárního oblouku dívek má řezáky více v rovině než chlapců a je na úrovni špičáků širší. Oblouky u chlapců jsou delší a užší s dopředu vystupujícími středními řezáky. Konsensus RW 2 RW 3 Obrázek 17: Znázornění tvarových změn popsaných 2 a 3 relativní varpou pomocí deformačních sítí. Vlevo záporná krajní hodnota rozsahu variability varp, vpravo kladná krajní hodnota. Vytvořeno v programu tpsrelw (ROHLF, 2008). 8.4.1.3 Sada γ U sady γ byl zjištěn statisticky významný vztah pohlaví a tvaru alveolárního oblouku pouze Goodallovým F-testem (F = 1,6594, P = 0,0328). Permutační test (λ = 26,90 %; F = 15,80 %) ani Wilksův mnohorozměrný test (λ = 0,8575, P = 0,2803) tento výsledek nepotvrdil (tab. 21, vizualizace rozdílů mezi pohlavími obr. 18). 63

Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda γ 0,85752451 0,2803 1,6594 0,0328 26,90 % 15,80 % F Tabulka 21: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro sadu γ smíšeného souboru. Červeně jsou zvýrazněny výsledky na 5% hladině významnosti. Obrázek 18: Rozdíly ve tvaru ženských (vlevo) a mužských (vpravo) čelistí. Nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly desetkrát zvětšeny. Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). Na variabilitě tvaru se podílelo celkem 20 relativních varp, z čehož byly efektivní dvě varpy. Dohromady vysvětlují 74,06 % celkové variability tvaru alveolárního oblouku Efektivní varpy byly dále analyzovány neparametrickým Mann-Whitney U testem, pohlavně dimorfní na 5% hladině významnosti je pouze relativní varpa 2 (tab. 22, graf 9, obr. 19). 64

Obrázek 19: Znázornění tvarových změn popsaných 2 relativní varpou pomocí deformačních sítí. Vlevo záporná krajní hodnota rozsahu variability varpy, uprostřed konsensus, vpravo kladná krajní hodnota. Vytvořeno v programu tpsrelw (ROHLF, 2008). Vnitřní obrys alveolárního oblouku dívek má řezáky spíše v rovině, u chlapců je přední část oblouku na úrovni řezáků a špičáků užší, střední řezáky výrazně vystupují dopředu. RW % vysvětlené variability Kumulativní % vysvětlené variability SD U Z P 1 62.45 % 62.45 % 0,059069 2925,000-1,13963 0,254443 2 11.60 % 74.06 % 0,025461 2378,000 2,97039 0,002974 Tabulka 22:Výsledky testů pro efektivní relativní varpy, červeně zvýrazněny hodnoty pravděpodobnosti statisticky významné na 5% hladině významnosti. 65

Graf 9: Skóre relativních varp RW 1 (62,45 % variability) a RW 2 (11,60 % variability) pro sadu γ, určujících deformace konfigurace vystihující tvar alveolárního oblouku. Červeně jsou označeny čelisti dívek, modře čelisti chlapců. Elipsy označují 0,95% hranici intervalu spolehlivosti. Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009). 8.4.1.4 Sada δ Žádný z testů neprokázal pohlavní dimorfismus v sadě δ na 5% hladině významnosti. Výsledky Goodallova F-testu (F = 1,7345, P = 0,0862) jsou významné na 10% hladině významnosti, Wilksův mnohorozměrný test významnosti (λ = 0,9184, P = 0,0862) nulovou hypotézu o shodě průměrů nezamítl (tab. 23). Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda F δ 0,91849282 0,1005 1,7345 0,0862 9,10 % 15,50 % Tabulka 23: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro sadu δ smíšeného souboru. Oranžově jsou zvýrazněny výsledky na 10% hladině významnosti. 66

8.4.2 Pohlavní dimorfismus mladší kategorie 8.4.2.1 Superpozice Na obrázku 20 jsou digitalizované body u mladší kategorie před superpozicí, na obrázku 21 po prokrustovské superpozici. Body chlapců jsou zvýrazněny modře, body dívek červeně. Shluky bodů obou pohlaví se překrývají. Obrázek 20: Mladší kategorie, digitalizované body před superpozicí. Modře zvýrazněni chlapci, červeně dívky. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001), hodnoty jsou udávány v pixelech. Obrázek 21: Mladší kategorie, digitalizované body po prokrustovské superpozici. Modře zvýrazněni chlapci, červeně dívky. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001). 67

8.4.2.2 Sada α Podle Goodallova F-testu (F = 2,1157, P = 0,0000) i permutačních testů (λ = 9,20 %; F = 5,00 %) je alveolární oblouk definovaný sadou α pohlavně dimorfní. Wilksův mnohorozměrný test významnosti vyšel hraničně na 10% hladině významnosti (λ = 0,3163, P = 0,0920) (tab. 24, vizualizace rozdílů mezi pohlavími obr. 22). Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda F α 0,31633236 0,0920 2,1157 0,0000 9,20 % 5,00 % Tabulka 24: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro sadu α mladší kategorie. Červeně jsou zvýrazněny výsledky na 5% hladině významnosti, oranžově na 10% hladině významnosti. Obrázek 22: Rozdíly ve tvaru ženských (vlevo) a mužských (vpravo) čelistí. Nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly desetkrát zvětšeny Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). 68

Na variabilitě tvaru se podílelo celkem 44 relativních varp, z nichž bylo efektivních osm varp. Dohromady vysvětlují 81,46 % celkové variability tvaru alveolárního oblouku Efektivní varpy byly dále analyzovány neparametrickým Mann-Whitney U testem, pohlavně dimorfní na 5% hladině významnosti je pouze relativní varpa 1 a 3 (tab. 25, graf 10, obr. 23). RW % vysvětlené variability Kumulativní % vysvětlené variability SD U Z P 1 36,95 % 36,95 % 0,031165 542,0000 1,96932 0,048918 2 12,43 % 49,38 % 0,018078 565,0000-1,73402 0,082915 3 9,34 % 58,72 % 0,015665 493,0000 2,47060 0,013489 4 8,03 % 66,75 % 0,014533 608,0000 1,29412 0,195624 5 4,87 % 71,62 % 0,011318 733,0000 0,01535 0,987757 6 4,40 % 76,03 % 0,010759 697,0000 0,38363 0,701251 7 3,03 % 79,06 % 0,008929 726,0000-0,08696 0,930706 8 2,43 % 81,49 % 0,007998 702,0000 0,33248 0,739526 Tabulka 25:Výsledky testů pro efektivní relativní varpy, červeně zvýrazněny hodnoty pravděpodobnosti statisticky významné na 5% hladině významnosti. 69

Graf 10: Skóre relativních varp RW 1 (36,95 % variability) a RW 3 (9,7 % variability) pro sadu α, určujících deformace konfigurace vystihující tvar alveolárního oblouku. Červeně jsou označeny čelisti dívek, modře čelisti chlapců. Elipsy označují 0,95% hranici intervalu spolehlivosti. Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009). Alveolární oblouk dívek je výrazně širší a kratší, špičáky a dočasné stoličky jsou blíže řezákům než u chlapců. Oblouk chlapců je protažen dopředu díky středním řezákům, děvčata je mají zarovnanější s bočními řezáky. 70

Konsensus RW 1 RW 3 Obrázek 23: Znázornění tvarových změn popsaných 1 a 3 relativní varpou pomocí deformačních sítí. Vlevo záporná krajní hodnota rozsahu variability varp, vpravo kladná krajní hodnota. Vytvořeno v programu tpsrelw (ROHLF, 2008). 8.4.2.3 Sada β Podle Goodallova F-testu (F = 1,6985, P = 0,0276), permutačních testů (λ = 4,20 %; F = 11,70 %) i Wilksova mnohorozměrného testu významnosti (λ = 0,6000, P = 0,0348) je tvar vnějšího obrysu alveolárního oblouku pohlavně dimorfní (tab. 26, vizualizace rozdílů mezi pohlavími obr. 24). Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda F β 0,60002457 0,0348 1,6985 0,0276 4,20 % 11,70 % Tabulka 26: Výsledky Wilksova testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro sadu bodů β mladší kategorie. Červeně výsledky na 5% hladině významnosti. 71

Obrázek 24: Rozdíly ve tvaru ženských (vlevo) a mužských (vpravo) čelistí. Nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly desetkrát zvětšeny Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). Na variabilitě tvaru se podílelo celkem 20 relativních varp, z nichž bylo efektivních pět. Dohromady vysvětlují 78,01 % celkové variability tvaru alveolárního oblouku Efektivní varpy byly dále analyzovány neparametrickým Mann-Whitney U testem, pohlavně dimorfní na 5% hladině významnosti jsou relativní varpy 3 a 4 (tab. 27, graf 11, obr. 25). RW % vysvětlené variability Kumulativní % vysvětlené variability SD U Z P 1 42,61 % 42,61 % 0,028921 619,0000-1,18159 0,237369 2 14,31 % 56,93 % 0,016761 670,0000 0,65985 0,509351 3 10,05 % 66,98 % 0,014046 471,0000-2,69566 0,007025 4 5,80 % 72,77 % 0,010665 532,0000-2,07162 0,038302 5 5,24 % 78,01 % 0,010138 662,0000-0,74169 0,458275 Tabulka 27:Výsledky testů pro efektivní relativní varpy, červeně zvýrazněny hodnoty pravděpodobnosti statisticky významné na 5% hladině významnosti. 72

Graf 11: Skóre relativních varp RW 3 (10,05 % variability) a RW 4 (5,80 % variability) pro sadu β, určujících deformace konfigurace vystihující tvar alveolárního oblouku. Červeně jsou označeny čelisti dívek, modře čelisti chlapců. Elipsy označují 0,95% hranici intervalu spolehlivosti. Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009). Vnější obrys alveolárního oblouku dívek má střední řezáky spíše v linii s bočními, řezáky chlapců je naopak výrazně přečnívají. 73

Konsensus RW 3 RW 4 Obrázek 25: Znázornění tvarových změn popsaných 3 a 4 relativní varpou pomocí deformačních sítí. Vlevo záporná krajní hodnota rozsahu variability varp, vpravo kladná krajní hodnota. Vytvořeno v programu tpsrelw (ROHLF, 2008). 8.4.2.3 Sada γ Výsledky Goodallova F-testu (F = 2,7465, P = 0,0001) permutačních testů (λ = 7,30 %; F = 3,00 %) indikují přítomnost pohlavního dimorfismu. Wilksův mnohorozměrný test významnosti vyšel hraničně na 10% hladině významnosti (λ = 0,6366, P = 0,0862) (tab. 28, vizualizace rozdílů mezi pohlavími obr. 26). Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda γ 0,63668941 0,0862 2,7465 0,0001 7,30 % 3,00 % F Tabulka 28: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro sadu γ mladší kategorie. Červeně jsou zvýrazněny výsledky na 5% hladině významnosti, oranžově na 10% hladině významnosti. 74

Obrázek 26: Rozdíly ve tvaru ženských (vlevo) a mužských (vpravo) čelistí. Nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly desetkrát zvětšeny. Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). Na variabilitě tvaru se podílelo celkem 20 relativních varp, z nichž bylo efektivních pět. Dohromady vysvětlují 81,55 % celkové variability tvaru alveolárního oblouku Efektivní varpy byly dále analyzovány neparametrickým Mann-Whitney U testem, pohlavně dimorfní na 5% hladině významnosti jsou relativní varpy 1 a 2 (tab. 29, graf 12, obr. 27). RW % vysvětlené variability Kumulativní % vysvětlené variability SD U Z P 1 44,40 % 44,40 % 0,037292 520,0000-2,19438 0,028209 2 12,78 % 57,18 % 0,020008 480,0000 2,60359 0,009226 3 9,99 % 67,16 % 0,017686 613,0000 1,24297 0,213879 4 8,81 % 75,97 % 0,016610 705,0000 0,30179 0,762811 5 5,58 % 81,55 % 0,013221 678,0000 0,57801 0,563260 Tabulka 29:Výsledky testů pro efektivní relativní varpy, červeně zvýrazněny hodnoty pravděpodobnosti statisticky významné na 5% hladině významnosti. 75

Graf 12: Skóre relativních varp RW 1 (44,40 % variability) a RW 3 (12,78 % variability) pro sadu γ, určujících deformace konfigurace vystihující tvar alveolárního oblouku. Červeně jsou označeny čelisti dívek, modře čelisti chlapců. Elipsy označují 0,95% hranici intervalu spolehlivosti. Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009). Vnitřní obrys alveolárního oblouku dívek je výrazně širší, řezáky jsou v jedné linii se špičáky. Chlapci mají oblouk mnohem užší a špičáky jsou vždy až za řezáky, netvoří s nimi rovinu. 76

Konsensus 1 RW 2 RW Obrázek 27: Znázornění tvarových změn popsaných 1 a 2 relativní varpou pomocí deformačních sítí. Vlevo záporná krajní hodnota rozsahu variability varp, vpravo kladná krajní hodnota. Vytvořeno v programu tpsrelw (ROHLF, 2008). 8.4.2.4 Sada δ Žádný provedený test nenaznačil existenci pohlavního dimorfismu u sady δ. Poloha špičáků vůči ostatním zubům není pohlavně dimorfní. (tab. 30). Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda δ 0,85942926 0,2166 1,4292 0,1810 22,30 % 22,00 % F Tabulka 30: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro mladší kategorii. 77

8.4.3 Pohlavní dimorfismus starší kategorie 8.4.3.1 Superpozice Na obrázku 28 jsou digitalizované body u starší kategorie před superpozicí, na obrázku 29 po prokrustovské superpozici. Body chlapců jsou zvýrazněny modře, body dívek červeně. Shluky bodů obou pohlaví se překrývají. Obrázek 28: Starší kategorie, digitalizované body před superpozicí. Modře zvýrazněni chlapci, červeně dívky. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001), hodnoty jsou udávány v pixelech. Obrázek 29: Mladší kategorie, digitalizované body po prokrustovské superpozici. Modře zvýrazněni chlapci, červeně dívky. Vytvořeno v programu PAST (HAMMER et al., 2001). 78

8.4.3.2 Pohlavní dimorfismus sady α, β, γ a δ Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu i permutačních testů obou statistik nezaznamenávají pohlavní dimorfismus ani na 5%, ani na 10% hladině významnosti (tab. 31) u žádné ze sledovaných sad význačných bodů. Čelisti dětí ze starší kategorie nejsou pohlavně dimorfní v žádném ze sledovaných znaků. Skupina Sada Hodnota Lambda Goodallův F-test Permutační testy Pravděpo dobnost Hodnota Pravděpo dobnost Lambda F α 0,51610173 0,6704 0,9738 0,5213 68,30 % 39,20 % Starší kategorie β 0,75148116 0,3961 1,2185 0,2285 39,4 % 24,90 % γ 0,77885931 0,5616 0,5936 0,9197 57,90 % 66,60 % δ 0,9040012 0,4268 1,0621 0,3879 42,50 % 31,60 % Tabulka 31: Výsledky Wilksova mnohorozměrného testu významnosti, Goodallova F-testu a permutačních testů pro starší kategorii. 8.4 Pohlavní dimorfismus rozměrů U starší a mladší kategorie byly analyzovány vybrané rozměry modelů: Vzdálenosti mezi body 1 a 6, 1 a 12, 4 a 9, 4 a 16 a 6 a 18 (obr. 30). Koeficienty reliability těchto rozměrů jsou přijatelné (tab. 32). Byly porovnávány také velikosti centroidů. Rozměr TEM Relativní TEM Koeficient reliability 1-6 1,424959649 0,282498597 0,997570908 1-12 4,254254694 0,618141272 0,980017081 4-9 2,594786889 0,657592302 0,988301926 4-16 2,204124564 2,992252844 0,982633095 6-18 1,167112612 1,436581021 0,992394086 Tabulka 32: Hodnoty TEM, relativní TEM a koeficientu reliability pro jednotlivé sledované rozměry. 79

Obrázek 30: Sledované rozměry. 8.4.1 Mladší kategorie Analýza Mann-Whitney U testem prokázala, že u rozměrů definovaných body 1 a 6, 1 a 12 a u velikosti centroidu je statisticky významný rozdíl mezi velikostí dívčích a chlapeckých alveolárních oblouků. Ve všech těchto případech jsou rozměry čelistí chlapců větší než rozměry dívek. U rozměru mezi body 4 a 9, 4 a 16 a 6 a 18 nebyl pohlavní rozdíl potvrzen (tab. 33, grafy 13, 15, 17, 19, 21 a 23). Mladší U Z P N dívek N chlapců 1-6 388,5000-3,53965 0,000401 42 35 1-12 467,5000-2,73147 0,006306 42 35 4-9 596,5000-1,41177 0,158019 42 35 4-16 721,5000-0,13299 0,894199 42 35 6-18 725,0000 0,09719 0,922578 42 35 Centroid v mm 383,0000-3,59592 0,000323 42 35 Tabulka 33: Výsledky Mann-Whitney U testu pro mladší kategorii. Statisticky významné hodnoty pravděpodobnosti zvýrazněny červeně. 80

Vzdálenost mezi špičáky je u obou pohlaví přibližně stejná. Mezi velikostí levého předního řezáku a levého špičáku v bukolinguálním rozměru zubu viditelném na fotografii nebyly zaznamenány rozdíly. Chlapci mají alveolární oblouk celkově větší, je širší i delší než alveolární oblouk dívek. 8.4.2 Starší kategorie Analýza Mann-Whitney U testem prokázala, že u rozměrů definovaných body 1 a 6, 1 a 1 a 12, 4 a 9, 6 a 18 a u velikosti centroidu je statisticky významný rozdíl mezi velikostí dívčích a chlapeckých alveolárních oblouků. Ve všech těchto případech jsou rozměry čelistí chlapců větší než rozměry dívek. U rozměru mezi body 4 a 16 nebyl pohlavní rozdíl potvrzen (tab. 34, grafy 12, 14, 16, 18, 20, 22 a 24). Starší U Z P N dívek N chlapců 1-6 344,0000-4,86271 0,000001 50 36 1-12 593,0000-2,68303 0,007296 50 36 4-9 609,0000-2,54297 0,010992 50 36 4-16 839,0000-0,52960 0,596388 50 36 6-18 582,0000-2,77932 0,005448 50 36 Centroid v mm 361,0000-4,71390 0,000002 50 36 Tabulka 34: Výsledky Mann-Whitney U testu pro starší kategorii. Statisticky významné hodnoty pravděpodobnosti zvýrazněny červeně. Mezi velikostí levého špičáku v bukolinguálním rozměru části zubu viditelné na fotografii nebyly zaznamenány rozdíly. Chlapci mají v témže rozměru větší levý přední řezák než dívky. Chlapci mají alveolární oblouk celkově větší, je širší na úrovni špičáků (rozměr 4-16) i prvních trvalých stoliček (1-12) a delší než alveolární oblouk dívek. 81

Grafy 13 a 14: Průměry s odchylkami pro rozměr 1-6, nahoře mladší kategorie, dole starší kategorie. (-1 = hodnoty dívek, +1 = hodnoty chlapců) Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009), hodnoty jsou udávány v milimetrech. 82

Graf 15 a 16: Průměry s odchylkami pro rozměr 1-12, nahoře mladší kategorie, dole starší kategorie. (-1 = hodnoty dívek, +1= hodnoty chlapců) Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009), hodnoty jsou udávány v milimetrech. 83

Graf 17 a 18: Průměry s odchylkami pro rozměr 4-9, nahoře mladší kategorie, dole starší kategorie. (-1 = hodnoty dívek, +1 = hodnoty chlapců) Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009), hodnoty jsou udávány v milimetrech. 84

Graf 19 a 20: Průměry s odchylkami pro rozměr 4-16, nahoře mladší kategorie, dole starší kategorie. (-1 = hodnoty dívek, +1 = hodnoty chlapců) Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009), hodnoty jsou udávány v milimetrech. 85

Graf 21 a 22: Průměry s odchylkami pro rozměr 6-18, nahoře mladší kategorie, dole starší kategorie. (-1 = hodnoty dívek, +1 = hodnoty chlapců) Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009), hodnoty jsou udávány v milimetrech. 86

Graf 23 a 24: Průměry s odchylkami pro velikost centroidů, nahoře mladší kategorie, dole starší kategorie. (-1 = hodnoty dívek, +1 = hodnoty chlapců) Vytvořeno v programu STATISTICA Cz (StatSoft, 2009), hodnoty jsou udávány v milimetrech. 87

8.5 Vztah tvaru alveolárního oblouku a věku Goodallův F-test (F = 1,7334, P = 0,0022) i permutační test (F = 8,80 %) potvrdily závislost tvaru na věku u dívek mladší kategorie (tab. 35, vizualizace rozdílů obr. 31). U starších dívek je alveolární oblouk mezi prvními trvalými stoličkami širší, přední řezáky obou stran méně přesahují boční řezáky. Mladší dívky mají oblouk užší, s vystupujícími předními řezáky. Obrázek 31: Rozdíly ve tvaru čelistí v závislosti na věku u dívek mladší kategorie. Vlevo 7,5 roku, vpravo 9,3 roku, nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly třikrát zvětšeny. Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). 88

Goodallův F-test (F = 3,2159, P = 0,0000) i permutační test (F = 1,50 %) potvrdily závislost na tvaru na věku také u chlapců mladší kategorie (tab. 35, vizualizace rozdílů obr. 32). U starších chlapců se alveolární oblouk výrazně rozšiřuje směrem k prvním trvalým stoličkám, přední řezáky, boční řezáky a špičáky obou stran jsou více v rovině než u mladších chlapců. Mladší chlapci mají oblouk užší, protažený směrem k řezákům. Obrázek 32: Rozdíly ve tvaru čelistí v závislosti na věku u chlapců mladší kategorie. Vlevo 7,7 roku, vpravo 9,3 roku, nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly třikrát zvětšeny. Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). 89

Goodallův F-test (F = 1,396, P = 0,0444) i permutační test (F = 17,50 %) potvrdily závislost na tvaru na věku u dívek starší kategorie (tab. 35, vizualizace rozdílů obr. 33). Alveolární oblouk starších dívek je širší, u špičáků a předních i bočních řezáků se zvětšuje vzdálenost mezi vnitřním a vnějším obloukem. Obrázek 33: Rozdíly ve tvaru čelistí v závislosti na věku u dívek starší kategorie. Vlevo 14,1 roku, vpravo 19,0 roku, nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly třikrát zvětšeny. Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). Goodallův F-test (F = 1,3292, P = 0,0745) potvrdil závislost tvaru na věku na 10% hladině významnosti u chlapců starší kategorie (tab. 35, vizualizace rozdílů obr. 34). Oblouk starších chlapců je širší, zuby v přední části oblouku jsou více natěsnány než u mladších chlapců z této věkové kategorie. 90

Obrázek 34: Rozdíly ve tvaru čelistí v závislosti na věku u chlapců starší kategorie. Vlevo 14,0 roku, vpravo 19,8 roku, nahoře původní rozdíly, dole jsou rozdíly třikrát zvětšeny. Vytvořeno v programu tpsregr (ROHLF, 2007). Skupina Pohlaví Goodallův F-test Permutační test Hodnota Pravděpodobnost F Mladší kategorie Starší kategorie F 1,7334 0,0022 8,80% M 3,2159 0 1,50% F 1,396 0,0444 17,50% M 1,3292 0,0745 23,60% Tabulka 35: Výsledky Goodallova F-testu a permutačního testu pro sadu α (F = dívky, M = chlapci). Červeně jsou zvýrazněny výsledky na 5% hladině významnosti, oranžově na 10% hladině významnosti. 91

9 Diskuse 9.1 Použité modely Tato diplomová práce je založena na analýze modelů čelistí ortodontických pacientů, nejedná se tedy o reprezentativní vzorek dnešní populace. Modely pochází jen z jedné stomatologické praxe a byly vytvořeny jen pro ty pacienty, jejichž chrup vyžadoval určitý typ léčby. Nemoci a defekty chrupu, jejichž léčba nevyžaduje vytvoření studijních modelů i zcela zdravé čelisti ve vzorku chybí. U ortodontických pacientů je ale velmi důležité zachytit vzájemný vztah čelistí, takže jsou většinou vytvářeny nejen modely patologické čelisti, ale i modely druhé, zdravé čelisti. Je otázkou, do jaké míry odráží studovaný vzorek skutečnou variabilitu celkové populace. Selekce patologií popsaná v kapitole Vyřazené modely byla schopna postihnout jen patologie zkoumaných čelistí, nikoli možný patologický vztah odpovídajících si čelistí, kvůli kterému mohly být některé modely vyrobeny. Vzhledem k tomu, že lékařské záznamy k čelistem o léčeném problému a postupu léčby nejsou dostupné, nelze vyloučit čelisti s tímto druhem patologie. Některé dolní čelisti s patologickým vztahem k horní tak pravděpodobně byly zařazeny do výzkumu a mohou variabilitu studovaného vzorku posouvat mimo variabilitu celkové populace (obr. 35). 92

Obrázek 35: Schéma výběru modelů použitých při analýze. 9.2 Chyba analýz Bylo možné sledovat jen chybu v zaznamenání bodů jedním pozorovatelem. Chyba digitalizace není významná, stejně jako chyba fotografie a chyba modelu. Při srovnání chyby digitalizace stejných fotografií a chyby digitalizace různých fotografií stejných modelů dochází k nárůstu, stejně jako u fotografií různých modelů jedinců. Rozdíl chyby modelu a fotografie je přitom minimální, žádný nárůst nebyl pozorován. Chyba modelu je dokonce menší než chyba fotografie, což je zřejmě náhodným důsledkem velmi malého vzorku modelů použitých při analýze chyby modelu a lepší identifikací význačných bodů na čelistech jedinců vybraných pro tuto analýzu. Ortodontické modely jsou pro vědecké použití díky své přesnosti vhodné, stejně jako metodika záznamu bodů. Přesto je zde prostor pro zlepšení standardizace polohy modelu vůči fotoaparátu, která mohla do jisté míry zapříčinit chybu fotografie. V dalších studiích by měla být také zvážena volba jiného typu záznamového zařízení. Všechny význačné body byly dobře identifikovatelné, nejlépe definované jsou význačné body na předních a bočních řezácích a první levé trvalé stoličce. Nižší hodnoty 93

koeficientu reliability byly zaznamenány u první pravé trvalé stoličky a druhých pravých třenových zubů nebo dočasných stoliček. Identifikaci důležitých bodů, které jsou zcela zřetelné při běžné manipulaci s modely (hranice okluzních ploch, hroty třenových zubů a špičáků), ztěžují i okem nepostřehnutelné změny v intenzitě a úhlu nasvícení. Rozdíly v nasvícení pravé a levé strany modelů jsou patrně příčinou rozdílů v koeficientech reliability homologních zubů z různých stran čelisti a lze jimi vysvětlit i část chyby digitalizace a chyby fotografie. V případě dalšího studia modelů za využití jejich fotografie bude vhodné zajistit osvětlovací tělesa, která rovnoměrně nasvítí fotografovaný model ve standardizované poloze ze tří stran, zprava mírně zespoda, zleva mírně zespoda a seshora. 9.3 Pohlavní dimorfismus 9.3.1 Dimorfismus tvaru Statisticky významný pohlavní dimorfismus tvaru byl zaznamenán jen u mladší kategorie v sadách α, β a γ. V sadě δ, která měla nejlépe zachytit očekávaný pohlavní dimorfismus v uložení špičáků v čelisti vůči ostatním zubům, žádné pohlavní rozdíly zachyceny nebyly. U všech sad bodů mladší kategorie platí, že oblouky dívek jsou širší a kratší než chlapců, jejich střední a boční řezáky jsou přibližně v jedné linii a křivka oblouku tvoří plynulý půlkruh. Čelisti chlapců mají výrazně dopředu vystupující střední řezáky, jsou užší a delší. Špičáky oproti očekávání z řady zubů nijak nevyčnívají. Křivka oblouku chlapců má přibližně tvar poloviny elipsy. Absence dimorfismu u starší kategorie naznačuje, že u mladší kategorie se nejedná o tvarový dimorfismus v pravém slova smyslu. Zjištěné rozdíly jsou pravděpodobně důsledkem pohlavně dimorfního vývoje čelisti, při kterém dochází k odlišnému časovému nástupu jednotlivých fází vývoje vzhledem ke kalendářnímu věku jedince. Tento výklad výsledků analýz podporuje i fakt, že popsaný rozdíl ve tvaru oblouku dívek a chlapců z mladší kategorie je velmi podobný rozdílu tvaru v závislosti na věku v rámci mladší věkové kategorie. Alveolární oblouk chlapců více odpovídá tvaru u mladších jedinců, oblouk dívek tvaru u starších jedinců. Tvar alveolárního oblouku u chlapců je tak v dřívější fázi vývoje než u dívek ve stejném stejném kalendářním věku a se stejným stupněm prořezání zubů. 94

9.3.2 Dimorfismus rozměrů Dimorfismus velikosti alveolárního oblouku souvisí s dříve prokázanými rozdíly ve velikosti korunek zubů mezi pohlavími. V mladší kategorii mají chlapci alveolární oblouk delší a širší v oblasti stoliček, nikoli však v oblasti špičáků. Vzdálenost mezi špičáky je u obou pohlaví stejná. Z pohledu tvaru se tak oblouky chlapců jeví protaženější než oblouky dívek. Ve starší kategorii jsou alveolární oblouky chlapců také větší, delší a širší na úrovni stoliček, oproti mladší kategorii mají větší i vzdálenost mezi špičáky než dívky. Rozměry u mladší kategorie jsou většinou u obou pohlaví menší než u starší kategorie. Výjimku tvoří rozměr 1-6 zachycující délku oblouku a velikost centroidu, které jsou u mladší kategorie větší než u starší. Alveolární oblouk ve starší kategorii je širší a kratší než oblouk v mladší kategorii. Ono zkrácení oblouku je patrně důsledkem stěsnání v pozdějším věku, ke kterému dochází vlivem tlaků způsobených prořezáváním druhé a třetí trvalé stoličky. 9.4 Vztah tvaru a věku U obou pohlaví a obou věkových kategorií byla zaznamenána závislost tvaru alveolárního oblouku na věku jedince. U mladší kategorie je vztah věku a tvaru alveolárního oblouku zřetelnější než u starší kategorie. U mladší kategorie se alveolární oblouk s rostoucím věkem mění z úzkého a směrem k předním řezákům protáhlého tvaru na širší oblouk s předními řezáky, bočními řezáky a špičáky více v rovině. Rozšíření a zkrácení oblouku je mnohem znatelnější u chlapců z mladší kategorie než u dívek. U starší kategorie se s rostoucím věkem oblouk dále zkracuje a rozšiřuje, zmenšují se vzdálenosti mezi předními a bočními řezáky (pravděpodobně vlivem tlaku rostoucích stoliček), ale další zarovnávání předních a bočních řezáků obou stran se projevuje nevýrazně. U dívek dochází k oddálení vnitřního a vnějšího obrysu alveolárního oblouku na úrovni špičáků a předních i bočních řezáků. Může jít buď o důsledek změny polohy zubů, které mění svůj úhel uložení v čelisti a vyklánějí se směrem dopředu, nebo ústupu gingivy a odhalení větší části zubu ve starším věku. U chlapců ze starší kategorie dochází ke zvlnění linie řezáků a špičáků a jejich přiblížení. Jde pravděpodobně o výsledek stěsnání zubů vlivem tlaku rostoucí druhé a třetí trvalé stoličky. 95

10 Závěr Teoretická část práce se věnuje problematice chrupu, vzniku pohlavních rozdílů, metodami určení nedospělých jedinců podle čelistí a zubů a tvorbě modelů zubů. Statisticky významné tvarové rozdíly byly zaznamenány jen u mladší věkové kategorie. Byly nalezeny u sady význačných bodů α, popisující celkový tvar alveolárního oblouku, sady β, definující vnější tvar oblouku a sady γ, charakterizující vnitřní tvar alveolárního oblouku. Celkově je alveolární oblouk u děvčat širší a kratší než u chlapců, zuby jsou rozmístěny rovnoměrně a řezáky neprominují. Oblouk tak má plynule půlkruhovitý tvar. Chlapci mají oblouk delší a užší, vzdálenosti mezi řezáky jsou menší než vzdálenosti mezi špičáky, třenovými zuby a stoličkami. U sady δ, která popisovala výhradně vztah špičáků, středních řezáků a prvních trvalých stoliček, nebyl žádný dimorfismus pozorován. Hypotéza o dimorfismu založeném na poloze špičáků mírně mimo oblouk u čelistí chlapců nebyla potvrzena. Rozdíly ve tvaru alveolárních oblouků dívek a chlapců v mladší kategorii mohou být důsledkem pozdějšího nástupu fází vývoje oblouku u chlapců než u dívek. Rozdíl ve tvaru oblouku dívek a chlapců z mladší kategorie přibližně odpovídá rozdílu tvaru v závislosti na věku v rámci mladší věkové kategorie, charakteristika oblouku chlapců odpovídá mladším jedincům z kategorie, charakteristika oblouku dívek starším jedincům. U obou věkových kategorií byly zaznamenány statisticky významné rozdíly vybraných rozměrů alveolárního oblouku. Chlapci z mladší kategorie mají oblouky větší, širší na úrovni stoliček a delší než dívky. Chlapci ze starší kategorie mají navíc i větší vzdálenost mezi špičáky. Délka oblouku byla v mladší věkové kategorii větší než ve starší věkové kategorii, pravděpodobně v důsledku tlaku prořezávající se druhé a třetí stoličky. U obou pohlaví a obou věkových kategorií byla zaznamenána závislost tvaru alveolárního oblouku na věku jedince. U mladší kategorie je vztah věku a tvaru alveolárního oblouku zřetelnější než u starší kategorie. Při standardizaci polohy modelů vůči fotoaparátu použité v této práci vzniká přijatelná chyba záznamu, pořízené fotografie jsou vhodné k použití pro geometrickou morfometrii. Pro potřeby diplomové práce byla vytvořena databáze k archivu modelů zubů, který se nachází na Ústavu antropologie Masarykovy univerzity. Databáze obsahuje kompletní seznam modelů a informace o věku, datu narození jedince a datu vytvoření modelů. 96

Shromážděné modely budou využity pro další studium a při výuce předmětů souvisejících s chrupem. 97

11 Slovník pojmů Alginát - alkalická sůl kyseliny algové. Apex coronae dentis hrot tvořící kousací plochu špičáků. Arc composé tzv. kompozitní oblouk. Při protažení oblouku dolního ramene velkého sedacího zářezu se buď spojí s předním ramenem facies auricularis a vytvoří jednoduchý arc composé (u mužů), nebo se oblouky minou a vytvoří složený arc composé (u žen). Booksteinova superpozice superpozice podle dvou vybraných význačných bodů. Souřadnice význačných bodů jsou změněny tak, aby první vybraný bod byl na souřadnicích 0,0 a druhý vybraný bod na souřadnicích 1,0 kartézské soustavy souřadnic. Polohy ostatních význačných bodů jsou změněny tak, aby byly všechny úhly stejné. Bukální tvářový, směřující k tváři. Bukolinguální rozměr ve směru od strany přikloněné k tváři ke straně přikloněné k jazyku. Centroid geometrický střed tvaru. Centroid Size zkratka CS, česky velikost centroidu. Centroid Size je druhá odmocnina součtu vzdáleností význačných bodů od jejich centroidů na druhou. CFS zkratka z angl. combined facial score. Kombinované faciální skóre. Clonové číslo vyjadřuje poměr mezi ohniskovou vzdáleností objektivu a průměrem otvoru clony. Čím vyšší je clonové číslo, tím méně světla dopadá na senzor za jednotku času. Dimorfismus - dvoutvárnost, výskyt rysu ve dvou morfologicky různých formách. Dysostosis cleidocranialis autosomálně dominantně dědičná porucha osifikace. Fetus plod. U člověka od 9. prenatálního týdne. Přídavné jméno fetální. Frontální čelní, přední. Goodallův F-test srovnává rozdíl průměrů dvou skupin relativně k variabilitě nalezené uvnitř skupin. Gracilní štíhlý, útlý, slabý. Hydrokoloid koloidní systém, ve kterém jsou koloidní částice rozptýleny ve vodě. Jestli tvoří gel nebo kapalinu závisí na množství vody. Hyperodoncie v čelisti se nachází více zubů, než je běžné. Index poměr hodnot. 98

Inter-observer error rozdíl v interpretaci téhož jevu u dvou nebo více výzkumníků. Intra-observer error - rozdíl v interpretaci téhož jevu u různých pozorování týmž výzkumníkem. Intrauterinní nitroděložní. Kendallův prostor nelineární prostor, základní geometrická konstrukce, zásadní pro geometrickou morfometrii. Poskytuje kompletní geometrické nastavení pro analýzu Prokrustovských vzdáleností mezi libovolnými sadami význačných bodů. Laterální postranní. Linguální týkající se jazyka, směřující k jazyku. Mann-Whitney U test neparametrický test, který analyzuje dva nezávislé vzorky a zjišťuje, jestli jsou jejich hodnoty stejně velké. Margo incisalis - ostrá hrana tvořící kousací plochu řezáků. Maskulinizace přeměna samičího pohlavního typu na samčí. Maturace zrání, vyzrávání jakožto základní pochod nezbytný pro biologickofyziologický vývoj tělesných systémů. Mesiodistální rozměr ve směru od středu zubního oblouku ke konci zubního oblouku. Morfometrie měření tvarů. Morfoskopie kvalitativní hodnocení tvarů. Nezvratné alginátové hmoty koloidní hmoty, které po ztuhnutí nemění svůj tvar ani strukturu. Okluzální kousací ploška zubu. Okluzní otisk vzniká skousnutím otiskovací hmoty mezi zubními oblouky. Používá se k záznamu vztahu obou čelistí. Orthogonální pravoúhlý. Permutační test generuje a testuje podobu dat v případě platnosti nulové hypotézy. Prokrustovská superpozice superpozice převádějící všechny objekty na stejnou velikost do stejného počátku a rotující jejich polohu tak, aby vzdálenosti odpovídajících si bodů byly co nejmenší. Pixel vznikl zkratkou angl. "picture element", česky obrazový prvek. Je to nejmenší jednotka digitální rastrové grafiky, představuje jeden bod svítící na monitoru. Rachitis křivice, porucha metabolismu vitaminu D. Regresní analýza statistická metoda, jejíž pomocí je odhadována hodnota závislé proměnné na základě znalosti nezávisle proměnných veličin. 99

Relativní varpa principální komponenta distribuce tvaru v tangenciálním prostoru odpovídajícímu Kendallovu prostoru. Robustní pevný, mohutný. Superpozice transformace jednoho nebo více obrazů za účelem dosažení geometrického vztahu k jinému obrazu. Wilksova lambda výstup Wilksova mnohorozměrného testu využívaný ke zjištění, jestli existují rozdíly v průměrech identifikovaných skupin subjektů na základě kombinace závislých proměnných. Y-intercept bod, ve kterém hodnota Y protíná osu X. 100

12 Rejstřík 101

13 O autorce Narodila se 23. 11. 1985 v Uherském Hradišti, mezi lety 1997 a 2005 studovala na Gymnáziu a Jazykové škole s právem státní jazykové zkoušky v Břeclavi a v roce 2005 byla přijata ke studiu oboru Antropologie na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity, kde roku 2008 obhájila bakalářský titul. 102

14 Zdroje 14.1 Použitá literatura Acsádi, Gy. Nemeskéri, J. (1970): History of Human Life Span and Mortality. Budapest: Akademiai Kiadó. Black, Thomas K. III (1978): Sexual Dimorphism in the Tooth-Crown Diameters of the Deciduous Teeth. In: American Journal of Physical Anthropology. 48: 77-82. Boucher, Barbara J. (1957): Sex differences in the foetal pelvis. In: American Journal of Physical Anthropology. 15: 581-600. Diamanti, J. Townsend, G. C. (2003): New standards for permanent tooth emergence in austalian children. In: Australian Dental Journal. 48,1: 39-42. Dobisíková, Miluše (1999): Určování věku. In: Stloukal, Milan a kol.: Antropologie, příručka pro studium kostry. Praha, Národní muzeum. Str. 235 339. Dokládal, Milan (1994): Anatomie zubů a chrupu. Brno, Masarykova univerzita, lékařská fakulta. Dombrady, L. Bittner, J. Rus, R. Vacek, M. (1977): Stomatologická protetika. Praha, Avicenum. Eveleth, Phyllis B. Tanner, James Mourilyan (1991): Worldwide variation in human growth. Cambridge University Press. Grim, Miloš Druga, Rastislav et al. (2005): ZÁKLADY ANATOMIE 3. Trávicí, dýchací, močopohlavní a endokrinní systém. Praha, Galén. 103

Fechner, Patricia Y.(2002): Gender differences in puberty. In: Journal of Adolescent Health. 30: 44 48. Franklin, Daniel - Oxnard, Charles E. - O Higgins, Paul Dadour, Ian,1 (2007): Sexual Dimorphism in the Subadult Mandible: Quantification Using Geometric Morphometrics. In: Journal of Forensic Sciences. 52, 1: 6 10. Hunt, Edward E. jr. Gleiser, Izaac (1955): The Estimation of Age and Sex of Preadolescent children from Bones and Teeth. In: American Journal of Physical Anthropology. 13: 479 487. Jaswal, Sushma (1983): Age and sequence of permanent-tooth emergence among Khasis. In: American Journal of Physical Anthropology. 62: 177-186 Křivanová, Michaela (2008): Zubní anomálie dětí ve středohradištní době. Brno, Katedra antropologie, rigorózní práce. Lewis, Stephen (1999): Quantifying measurement error. In: S. Anderson, ed.: Current and recent research in osteoarchaeology 2: Proceedings of the 4th, 5th and 6th meetings of the Osteoarchaeological Research Group. Str. (54-55). Oxford: Oxbow Books, 1999. Loth, Susan R. Henneberg, Maciej (1996): Mandibular Ramus Flexure: A New Morphologic Indicator of Sexual Dimorphism in the Human Skeleton. In: American Journal of Physical Anthropology. 99: 473 485. Loth, Susan R. Henneberg, Maciej (2001): Sexually Dimorphic Mandibular Morphology in the First Few Years of Life. In: American Journal of Physical Anthropology. 115: 179 186. Marks, Sandy C. jr.- Schroeder, Hubert E. (1996):Tooth eruption: Theories and facts. In: The Aanatomical Record. 245:374-39. 104

Masnicová, Soňa (2000): Využitie morfologických a metrických znakov pre určovanie pohlavia kostier nedospelých jedincov zo starobronzových pohrebísk v Branči a Jelšoviciach. Bratislava, dizertační práce. Molleson, Theya Cruse, Karen Mays, Simon (1998): Some Sexually Dimorphic Features of the Human Juvenile Skull and their Value in Sex Determination in Immature Skeletal Remains. In: Journal of Archaeological Science, 25: 719 728. Parner, Erik T. Heidmann, Jens M. Væth, Michael Poulsen, Sven (2001): A longitudinal study of time trends in the eruption of permanent teeth in Danish children. In: Archives of Oral Biology. 46, 5:425-431. Perini, T. A. et al. (2005): Technical error of measurements in anthropometry. In: Revista Brasileira de Medicina do Esporte. 11(1): 86 90. Scheuer, Louise (2002): Brief Communication: A Blind Test of Mandibular Morphology for Sexing Mandibles. In: American Journal of Physical Anthropology. 119: 189 191. Schutkowski, Holger (1993): Sex Determination of Infant and Juvenile Skeletons: 1. Morphognostic Features. In: American Journal of Physical Anthropology. 90: 199 205. Smith, Shelley L. Buschang, Peter H. (2009): Growth in root length of the mandibular canine and premolars in a mixed-longitudinal orthodontic sample. In. American Journal of Human Biology. Silbernagl, Stefan - Despopoulos, Agamemnon (2004): Atlas fyziologie člověka. Praha, Grada Publishing, a. s. Väänänen, H. Kalervo - Pirkko L. Härkönen (1996): Estrogen and bone metabolism. In: Maturitas. 23: 65 69. Vacek, Zdeněk (1992): Embryologie pro pediatry. Praha, Univerzita Karlova. 105

Vilímovská, D (1993): Pokus o určení pohlaví na podkladě dentice dětských koster z Rajhradu. Diplomová práce, Katedra antropologie PřírF UK, Praha. In: Masnicová, Soňa (2000): Využitie morfologických a metrických znakov pre určovanie pohlavia kostier nedospelých jedincov zo starobronzových pohrebísk v Branči a Jelšoviciach. Bratislava, dizertační práce. Str. 23. Voldřich, M Mareš, J. Adam, M. (1965): Umělé zubní náhrady. Praha, Státní zdravotnické nakladatelství. Weaver, David S. (1986): Forensic Aspects of Fetal and Neonatal Skeletons. In: Reichs, Kathleen J., ed.: Forensic Osteology, Advances in the Identification of Human Remains. Springfield, Charles C. Thomas, str. 90-100. Wilson, Laura A. MacLeod, Norman Humphrey, Louise T. (2008): Morphometric Criteria for Sexing Juvenile Human Skeletons Using the Ilium. In: Journal of Forensic Sciences. 53, 2: 269 278 14.2 Použité programy Hammer, O Harper, D. A. T Ryan, P. D. (2001): PAST: Palaeontological Statistics software package for education and data analysis, version 1,90. Palaeontologia Electronica 4 (1): 9 pp. Microsoft Corporation (2007): Microsoft Malování, verze 5.1. Microsoft Corporation (2007): Microsoft Office Excel 2007. Microsoft Corporation (2007): Microsoft Poznámkový blok, verze 5.1. Rohlf, James F. (2003): tpssmall program, version 1.20. Department of Ecology and Evolution, State University of New York, Stony Brook. 106

Rohlf, James F. (2008): tpsdig program, version: 2.12. Department of Ecology and Evolution, State University of New York, Stony Brook. Rohlf, James F. (2007): tpsregr program, version 1.35. Department of Ecology and Evolution, State University of New York, Stony Brook. Rohlf, James F. (2008): tpsrelw program, version 1.46. Department of Ecology and Evolution, State University of New York, Stony Brook. Rohlf, James F. (2008): tpsutil program, version 1.40. Department of Ecology and Evolution, State University of New York, Stony Brook. StatSoft, Inc. (2009): STATISTICA Cz [Softwarový systém na analýzu dat], verze 9.0. ZONER software (2008): Zoner Photo Studio, verze 10. 14.3 Doplňkové materiály Přiložené CD obsahuje kompletní databázi modelů sérií A i B. Pokud není uvedeno jinak, je autorka diplomové práce zároveň autorkou veškerých nákresů a fotografií použitých v textu. Fotografie otiskovací lžičky a brusky pro ortodontické modely byly pořízeny na zubní technice Polikliniky Břeclav, s.r.o, s laskavým svolením vedoucí laborantky Jitky Tylčeové. 107

15 Seznam zkratek angl. anglicky, anglického ed. - editor, editoři EQ ekvivalentní ohnisková vzdálenost F - ženy et al. z latinského et alii, a kolektiv L levý M - muži např. - například obr. obrázek R - pravý str. strana tab. tabulka TEM "technical error of measurement", technická chyba měření tzv. - takzvaný 108

16 Seznam příloh Příloha 1: Příklady znaků s odpovídajícím skóre pro výpočet CFS. V levém sloupci feminní znaky (se skóre = 1), v pravém hyperfeminní znaky (se skóre = 2). Rysy seshora dolů očnice, mandibulární úhel a mentum (MOLLESON, CRUSE, MAYS, 1998, str. 721). Příloha 2: Příklady znaků s odpovídajícím skóre pro výpočet CFS. V levém sloupci skóre maskulinní (se skóre = +1) v pravém hypermaskulinní (se skóre = +2). Rysy seshora dolů očnice, mandibulární úhel a mentum. Hypermaskulinní typ nebyl u tvaru očnice u vzorku zkoumaného studií pozorován (MOLLESON, CRUSE, MAYS, 1998, str. 722). Příloha 3: Seznam použitých modelů. Příloha 4: Modely vybrané pro zjištění chyby modelů. Příloha 5: Modely vybrané pro zjištění chyby při pořizování fotografií. Příloha 6: Modely vybrané pro zjištění chyby digitalizace. 109

Příloha 1

Příloha 2