Для количественной оценки биологического созревания учеными были предложены различные методические подходы, которые учитывали выраженность волос на различных частях тела и размеры наружных половых органов (Tanner J. M., 1962; Tanner J. M. at al., 1995), маркеры костного скелета (Dickhaus H. at al., 2000; Pietka E. at al., 2001), гормональный статус (Biro F. M., at al., 1995; Lucky A. W. at al., 1995; Huster G. A. and Morrison J. A., 1995; Rubinow D. R. and Schmidt P. J., 1996; Hiort O., 2002; Булгакова Н. Ж., Колесов А. Д., 2009), комплекс различных показателей физического развития (Безруких М. М., Сонькин В. Д., Фарбер Д. А., 2003). Точность определения биологического возраста продолжает обсуждаться на страницах научных статей и журналов.

Более пяти десятилетий назад Tanner J. M. (1962) предложил пять стадий полового созревания, начиная от стадии 1 (не развитие) до стадии 5 (развитие взрослого). Эти стадии им были предложены на основании анализа видимых вторичных половых признаков, таких как рост волос на различных частях тела и развития яичек и полового члена. Эта шкала позволила специалистам здравоохранения оценивать степень полового созревания, которая происходит у детей, подростков и юношей независимо от хронологического возраста. С момента своего появления эта шкала используется врачами для отслеживания динамики пубертата. Важность данных о степени развития наружных половых органов для оценки стадий созревания по Таннеру несомненна. Однако, учитывая этичность процедуры и неудобства, которые возникают при пальпации и осмотре юных пациентов были получены также данные о стадиях созревания, основанные только при визуальном осмотре без пальпации объема яичек и измерения их размера. Такой способ измерения имел погрешность в оценке стадий созревания до 2 лет (Reiter E.O., Lee P. A., 2001; Biro F.M. at al., 1995). В связи с этим появились мнения о том, что измерение размера яичек сопровождается значительными затруднениями для подростков, имеет погрешности и поэтому не практично (Finkelstein J.W. at al., 1999; Hergenroeder A. C. at al., 1999; Bonat S. at al., 2002; Wenkalampi K., 2008; Ченегин В. М. и др., 1984; Ченегин В. М., 1988). Ряд ученых предложили оценивать половое созревание по более простому критерию – только по скорости ежегодного прироста длины тела – (PHV age) и уже много лет, различными исследователями сроки подросткового всплеска роста – PHV используются как показатели зрелости. PHV – это показатель соматического развития во время проявления, которого достигаются высокие скорости не только роста, но и других частей тела, а также физической работоспособности и развитие вторичных половых признаков (Sprynarova S., 1987; Kemper H. C. G., Storm-van Essen L., Versschuur R., 1985; Vanden Eynde B. at al., 1988; Aberberga-Augskalne L., 2002; Aberberga-Augskalne L., Kemper H. C. G., 2007; Malina R.M., Beuenen G., 1996; Liu Y.X., Albertsson Wikland K. and Karlberg J., 2000). Пик скорости роста у мужчин происходит во время midpuberty (стадии 3–4, Tanner J.M., 1962; Marshall W.A. and Tanner J.M., 1970), когда уровень тестостерона быстро растет, при этом среднее время PHV составляет 13,91 0,84 лет (Tanner J.M. at al., 1976). По данным Abbassi V. (1998) пик PHV у мальчиков, как правило, приходится на 14–15 лет и достигает 28–31 см. По мнению Barnes H.V. (1975); Wong D. L., Wilson D., Whaley L.F. (1995) пик скорости линейного роста в период полового созревания у мужчин происходит в среднем в 14,4 лет. Наибольшие темпы линейного роста у мужчин совпадают или тесно связаны с развитием яичек и ростом волос на лице. Ежегодное увеличение длины тела у юношей в среднем составляет 7-12 см. В период же полового созревания прирост длины тела увеличивается до 30 см. Линейный рост длины тела продолжается на протяжении всего подросткового возраста и заканчивается в 18–21 год. Опубликованы также данные о том, что средний возраст PHV у мальчиков находится в пределах 13,5-14,0 лет (Hagg U. and Taranger J., 1991; Liu Y. X., Albertsson Wikland K. and Karlberg J., 2000; Kindblom J. M. at al., 2006). Имеются указания (Loesch D.Z. at al., 1995) на возможную роль генетических факторов в наличии индивидуальных различий в пубертатном рывке роста. По данным (Beunen G. at al., 2000) генетический вклад в вариацию сроков полового созревания составляет 89–93. Высказывается мнение о том, что возраст пиковой скорости роста не является хорошим предсказателем высоты взрослого, потому что более важным фактором является продолжительность роста, определяющая его окончательную величину. Указывается также, что чрезвычайно раннее начало полового созревания может уменьшить конечный рост у взрослых (Bourguignon J.P., 1988), а длительная задержка полового созревания – увеличить рост (Hagg U. and Juranger J., 1991). Скорость роста в начале половой зрелости (стадия – 3), почти удваивается. Максимальный прирост длины тела (PHV) у мальчиков обычно достигается в стадии 4 и равен 28 см (от 21 до 36 см). После PHV скорость роста постепенно уменьшается (Tanner J.M. and Whitehouse R.H., 1976).

Каждый из перечисленных методических подходов в оценке полового созревания имеет свои достоинства и недостатки. По этическим соображениям и с целью экономии временных затрат в период массовых обследований часто используемой оказалась методика Таннера (Tanner J.M., 1962), в модификации Волгоградских ученых (Ченегин В. М. и др., 1984; Ченегин В. М., 1988), основанная на изучении внешних половых признаков, отражающих интенсивность оволосения различных частей тела. В наших исследованиях для оценки биологического возраста использовался вариант, предложенный Волгоградскими учеными (Falaleev A., Kobtsev V., Tcherenina S., 1993). По сведениям Marshall W.A., Tanner J.M. (1970), Tanner J.M., Whitehouse R.H. (1976), Kail R.V., Cavanaugh J.C.(2010) среднее время начала полового созревания у мальчиков 11–12 лет. Оно генетически наследуемо, хотя экологические факторы, такие как диета и физические упражнения также оказывают некоторое влияние (Sklar C.A., Kaplan S.L., Grumbach M.M., 1980; Palmert M.R. at al., 2001) и могут внести свой вклад в преждевременное или задержанное половое созревание (Oostdijk W., 1996; Kaplowitz P.B., 2001; Palmert R. at al., 2001; Фалалеев А. Г., Кобзев В. А., 2014). Выявлено, что у подростков в самом начале полового созревания гормоны играют организующую роль (Sisk C. L., Foster D.L., 2004), это отражается на поведенческих реакциях и в физических изменениях тела (Coe C., Hayashi K. and Levine S., 1988; Marti-Henneberg C., Louw G. J., 1995; Berg-Kelly K., Erdes L., 1997). Самые ранние периферические признаки полового созревания проявляются уже тогда, когда андрогены начинают постепенно выделяться из надпочечников. Dehydroepiandrosterone (DHEA) и другие андрогены надпочечников вызывают лобковые рост волос, запах тела, угревую сыпь и препубертатный рост (Lucky A. W., 1997; Havelock J. C., Auchus R. J., and Rainey W. E., 2004). Т. е. биохимия полового созревания начинается гораздо раньше. Исследования показали, что у мальчиков и девочек примерно в шесть лет (по некоторым данным продолжающееся до 10–11 лет) наблюдается рост производства гормонов надпочечников. Этот период отделен от начала гипофизарной секреции ЛГ и ФСГ (Palmert M. R., 2001; Lalwani S., Reindollar R.H. and Davis A.J., 2003). С момента, когда у мальчиков еще не видно признаков полового развития, до того, когда они достигают adultlike развития, секреция андрогенов надпочечниками увеличиваются вдвое (Biro F. M. at al., 1995). Половое созревание у обоих полов показывает лишь умеренные корреляции с DHEA (Shirtcliff E., 2007). Прогрессивная рано развившаяся половая зрелость почти неизменно связана с высокой скоростью увеличения длины тела; высокая скорость роста может также предшествовать началу pubertal проявлений (Papadimitriou A. at al., 2006). Ранее полагали, что андрогены надпочечников в детском возрасте оказывают регулирующее воздействие на сроки полового созревания. В наши дни стало очевидным, что начало полового созревания и истинное созревание являются независимыми процессами (Auchus R.J., Rainey W.E., 2004; Belgorosky A., 2008). Основным же андрогеном является тестостерон, освобождающийся из половых желез (Rubinow D. R. and Schmidt P. J., 1996), который вызывает генитальные развития у мужчин (Hiort O. (2002). Оказалось, что у мальчиков с задержкой полового созревания при введении тестостерона пубертатное созревание развивается очень быстро (Finkelstein J.W., 1999). Содержание тестостерона у мужчин почти в 45 раз выше в зрелом возрасте по сравнению с препубертатным возрастом (Biro F. M., 1995). У мальчиков выявлена тесная корреляция степени полового созревания с содержанием тестостерона (Granger D. A. at al., 2003). Стероидный гормон – тестостерон производится, в основном, в клетках Лейдига семенников, и в меньших количествах в Теки коры надпочечников. Он действует на рецепторы андрогенов по всему телу. На протяжении большей части периода полового созревания, ночные уровни тестостерона выше, чем днем. В гипоталамусе синтезируется ГнРГ, он стимулирует секрецию гонадотропинов – лютеинизирующего (ЛГ) и фолликул стимулирующего (ФСГ) гормонов из передней доли гипофиза (Terasawa E. and Fernandez D.L., 2001; Grumbach M.M., 2002). Эти гормоны индуцируют окончательное развитие половых органов, что приводит к производству зрелых гамет и половых стероидов (Grumbach M.M., 2002). Небольшие количества эстрогена и тестостерона вырабатываются половыми железами уже в детстве – в препубертат, но только достаточное увеличение их концентрации в плазме крови индуцирует половой диморфизм и увеличение длины тела, массы тела, изменения состава тела, его формы и пропорций во время полового созревания (Tanner J., 1962, 1989). По мнению Kail R.V., Cavanaugh J.C. (2010) у мальчиков, как правило, полное созревание завершается в 16-17лет. Наиболее важные этапы полового созревания имеют отличительные физиологические изменения в высоте физических лиц, весе, составе тела, в показателях кровообращения и дыхания (Marshall W., 1978; Hergenroeder A.C., 1999). В течение стадий пубертата у ребенка развиваются вторичные половые признаки. Гипофиз выделяет гормональные препараты в кровь, в результате мужские и женские половые железы активируются и переходят в состояние бурного роста и развития. Гонады начинают активно функционировать. У мальчиков яички выделяют тестостерон, производство, которого постепенно увеличивается до тех пор, пока половое созревание не завершается.