Активная клеточная масса что это
Биоимпедансный анализ состава тела
Биоимпеданс – диагностический метод, позволяющий оценить абсолютные и относительные значения параметров состава тела, а также возможности организма и риски развития тех или иных заболеваний.
К основной аудитории относятся люди, которые хотят добиться идеальной (по их мнению) фигуры, например, девушки, желающие правильно похудеть без обезвоживания тканей и ущерба для мышечной массы или желающие набрать мышечную массу с минимальным количеством жировой.
К основным возможностям BIA относятся измерения:
Сама процедура биоимпеданса заключается в размещении электродов на определенных участках тела (голени и предплечья) и пропускании через них небольшого (50 kHz) переменного тока. Чувствительные датчики фиксируют нужные показатели, а компьютер выдает готовый результат. Приходить на обследование нужно натощак или через 2-3 часа после еды, питья воды.Перед измерением не делайте больших физических усилий: занятие в спортзале, длительная прогулка пешком.
На основании данных импедансометрии атлет сможет понять, работает ли его текущая связка из программы тренировок и плана питания и в каком направлении в отношении своих целей он движется.
Каждый, кто прошел процедуру биоимпеданс, получает на руки распечатку с результатами анализа. Что означает буквально каждая строчка? Об этом мы и поговорим далее и начнем с…
№1. Индекс массы тела (ИМТ/BMI)
ИМТ – показатель для приблизительной оценки степени ожирения (соответствие веса тела, росту человека). Рассчитывается по формуле:
ИМТ = m / h 2
Существуют следующие нормированные значения ИМТ:
— менее 16,0 – значительный дефицит массы тела;
— 30,0 – 35,0 – начальная степень ожирения;
— 35,0 – 40,0 – средняя степень ожирения;
— более 40,0 – ожирение высокой степени
Основные выводы по ИМТ:
— на ИМТ прямое воздействие оказывает тип фигуры и толщина костной ткани;
— одно и тоже значение ИМТ (в зависимости от наличия/условно отсутствия мышечной массы) может соответствовать как довольно объемной/плотной, так и подтянутой спортивной фигуре
№2. Жировая масса : Сам по себе жир необходим человеку для здоровой жизнедеятельности, но его избыток ведет к увеличению риска таких заболеваний, как гипертония, заболевания сердца, сахарный диабет и др.
Основные выводы по ЖМ:
— в зависимости от пола, возраста и расы, процент жира может быть разным (у женщин он на 10-12% больше, чем у мужчин);
— с возрастом (особенно после 40) увеличиваются проценты висцерального жира (вокруг органов) и сокращаются мышечной массы;
— по проценту жировой ткани определяется имеет ли человек проблемы со здоровьем и лишним весом (есть ли ожирение);
— стрелка влево на весах в процессе сидения на диете еще не означает сокращение процента жировой ткани, не исключено, что человек похудел за счет мышц.
№3. Масса, свободная от жира (тощая масса)
Это общее количество обезжиренной (тощей) части тела, которое состоит из воды, белка, минералов и золы. Главным образом тощая масса представлена костями, мышцами, белками, сухожилиями и тканями всех внутренних органов.
Основные выводы по тощей массе:
— изменения (увеличение параметра) говорит о наборе сухой мышечной массы;
— пиковые значения достигаются в возрасте: для мужчин 25-30, для женщин 30-35. После прохождения данных возрастных рубежей тощая мышечная масса снижается;
— наиболее выгодно для развития большой мускулатуры начинать заниматься уже в подростковом возрасте (15-16 лет), чтобы впоследствии достичь своих пиковых объемов за относительно короткое время;
— клетки мышц сжигают больше калорий (30 ккал/кг) против жировых (6 ккал/кг), поэтому увеличивая сухую мышечную массу, Вы будете сокращать процент жировой ткани;
— тощую массу диетологи используют для расчета потребляемой энергетической составляющей рациона. Структура питания людей с разным показателем тощей массы тела будет разной.
№4. Активная клеточная масса/Доля АКМ
К ней относятся следующие структуры: нервные клетки, клетки мышц и органов, внутриклеточная жидкость.
Основные выводы по АКМ:
— в процессе похудения человеку важно терять жировую массу и, как минимум, сохранять на прежнем уровне АКМ;
— нормальные значения АКМ% для мужчин – свыше 53%, для женщин – свыше 50%;
— по мере тренированности атлета (увеличения его работоспособности) доля АКМ увеличивается.
Основные выводы по скелетно- мышечной массе:
— средние значения для мужчин/женщин составляют – 42/36% от массы тела;
— в процессе тренировок у Вас может увеличиваться вес тела, однако это могут быть качественные изменения – повышение мышечной (мышцы плотнее жира) и уменьшение жировой масс;
— чем больше у человека СММ, тем больший объем работы (нагружающая способность мышц) он может проводить/выполнять за тренировку.
№6. Основной обмен/удельный основной обмен (ОО/УОО)
Основной обмен – минимальный расход энергии (ккал), необходимый для поддержания жизни организма в состоянии полного покоя (через 12 часов после приема пищи). Удельный ОО определяет интенсивность метаболизма (обмена веществ) и рассчитывается, как отношение основного обмена к площади поверхности тела (которая зависит от роста/веса).
Основные выводы по ОО/УОО:
чем больше АКМ, тем больше энергии расходуется на метаболизм (ОО), кровообращение и выполнение других жизненно необходимых функций. Рост АКМ/разгон метаболизма (может быть связан с развитие тренированности) может способствовать похудению человека;
нормальные значения ОО для мужчин 1500-1800 ккал, для женщин 1300-1500 ккал;
после 30 лет ОО каждый год уменьшается, что означает внесение корректировок в свой рацион питания (снижение энергетических составляющих, урезание жиров/углеводов).
№7. Общая вода в организме
Данный параметр изменяется с возрастом (человек в более молодом имеет больший процент в организме, чем его более возрастной соратник). В раннем (подростковом) возрасте содержание общей воды в организме может доходить до 80-83% (в пожилом/после 60 лет, до 55-45%).
№7.1. Внеклеточная вода
Жидкость, находящаяся вне клеток организма. Она состоит из:
— трансцеллюлярной жидкости (спинномозговая, внутриглазная, брюшной полости, плевры, перикарда, суставных сумок, синовиальная и ЖКТ).
Количество внеклеточной воды составляет 40-45% от общей жидкости.
Основные выводы по общему содержанию жидкости в организме:
— в тканях с достаточным содержанием воды, как правило, отмечают и большую интенсивность метаболических процессов; поэтому для похудения следует быть гидратированным (пить в сутки достаточное количество воды);
— у мужчин содержание воды в организме несколько больше, чем у женщин (в среднем на 10%), поэтому мужчинам в теории легче/быстрее удается похудеть;
— чем больше вес человека, тем больше в его организме воды и наоборот.
№8. Окружность талии/бедер & cоотношение талия/бедра
Показатель, который вносит свой вклад в определение фигуры / телосложения человека, на основании данных антропометрии (замеров). Изменение параметра в сторону увеличения или уменьшения, позволяет судить о эффективности/не эффективности связки программа тренировок + план питания.
№9. Классификация по проценту жировой массы
Шкала значений, которая показывает к какой “категории жирности” принадлежит человек. Значения от 20 до 30% являются нормативными.
№10. Фазовый угол
Рассматривается как показатель тренированности и выносливости организма, а также степени интенсивности обмена веществ. По величине фазового угла определяют биологический возраст (соответствие физических параметров фактическому возрасту).
Основные выводы по фазовому углу:
— показатели от 5.5 и выше указывают на хорошее состояние клеточных мембран, а также высокий процент и активность скелетных мышц и чаще всего фиксируются у атлетически сложенных людей с хорошим здоровьем;
— с возрастом, значения фазового угла, уменьшаются;
— чем выше фазовый угол, тем меньше биологический возраст человека;
Итак, это мы в теории разобрали основные параметры состава тела человека.
Кому будет полезна биоимпедансометрия?
— людям, которые хотят изменить мышечную массу, то есть посетителям тренажерных залов, спортсменам, а также занятым лечебной физкультурой, восстановлением после болезней и травм;
— следующим различным диетам и желающим сравнить их эффективность;
— страдающим эндокринными заболеваниями, заболеваниями печени, почек, сердечнососудистой системы, то есть болезнями, влияющими на вес;
— людям с лишним или недостаточным весом до и во время лечения для лучшего контроля за результатами;
— желающим лучше узнать свое тело, чтобы разумнее о нем заботиться.
Биоимпедансометрия противопоказана:
— людям с водителями сердечного ритма (электрические импульсы могут повлиять на их работу).
Каждый результат БИА измерения будет расшифрован и разъяснен Вам на консультации. Организм живая, подвижная система, на которую влияют многие факторы (температура, влажность воздуха, величина атмосферного давления) никак не связанные с Вашим пищевым поведением. Поэтому результаты измерения могут иногда не совпадать с Вашими ожиданиями. Часто бывает, что результаты, которые Вы считаете » не такими уж хорошими», с точки зрения консультанта как раз «хорошие».
На основе производимых замеров квалифицированный специалист нашего центра сможет определить имеющиеся отклонения от нормы, сформировать программу здорового питания, а также подобрать высокоэффективные диетические программы для борьбы с лишним весом.
Таким образом, проведение биоимпедансного анализа может стать наиболее оптимальным путем к приобретению красивого тела и сохранению здоровья.
Записаться на консультацию врача диетолога и пройти процедуру можно на сайте через форму он-лайн записи или по телефону +7 (3452) 59-39-57
Биоимпеданс как метод анализа состава тела человека. Учимся читать данные.
Наше Вам с кисточкой, друзья и боевые подруги! Хотите верьте, хотите нет, но биоимпеданс это крайняя заметка из цикла “Уголок больного». И сегодня мы узнаем все о методе анализа качества телосложения, а именно поговорим о его принципе работы, преимуществах и недостатках, а также научимся понимать на конкретном примере цифры, полученные в ходе БИМ-исследования.
Итак, занимайте свои места в зрительном зале, приступим-с.
Биоимпеданс: что, к чему и почему?
Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы.
Биоимпеданс: основные возможности
Биоимпеданс – диагностический метод, позволяющий на основании измеренных значений электрического сопротивления и антропометрических данных оценить абсолютные и относительные значения параметров состава тела, а также возможности организма и риски развития тех или иных заболеваний.
К основной аудитории относятся люди, которые хотят добиться идеальной (по их мнению) фигуры, например, девушки, желающие правильно похудеть без обезвоживания тканей и ущерба для мышечной массы или желающие набрать мышечную массу с минимальным количеством жировой.
К основным возможностям BIA относятся измерения:
Как проводится сама процедура и как работает метод?
Таким образом, электрический сигнал быстро проходит через воду, которая присутствует в гидратированной мышечной ткани, но встречает сопротивление, когда “попадает” на жировую ткань. Это сопротивление называется импедансом.
На электропроводность влияет соотношение ионов, состояние костной ткани и другие важные процессы в организме.
Способность тканей для передачи электрического тока, связана с высокой концентрацией воды в организме и электролитов, растворенных в ней.
Сама процедура биоимпеданса заключается в размещении электродов на определенных участках тела (голени и предплечья) и пропускании через них небольшого (50 kHz) переменного тока. Чувствительные датчики фиксируют нужные показатели, а компьютер выдает готовый результат.
На основании данных импедансометрии атлет сможет сориентироваться, работает ли его текущая связка из программы тренировок и плана питания и в каком направлении в отношении своих целей он движется.
Плюсы и минусы BIA
Если Вы собираетесь проводить данную процедуру, то знайте, что у нее есть как преимущества, так и недостатки. К первым относятся:
К недостаткам BIA относятся:
Это мы разобрали некоторые теоретические моменты и теперь займемся…
Биоимпеданс: практическая сторона. Учимся читать и понимать данные.
№I. Описательные модели состава тела человека
При описании состава тела чаще всего используются 2-х или 4-х параметрические модели:
№II. Основные параметры состава тела человека
Каждый, кто прошел процедуру биоимпеданс, получает на руки распечатку с результатами анализа. Что означает буквально каждая строчка? Об этом мы и поговорим далее и начнем с…
№1. Индекс массы тела (ИМТ/BMI)
Существуют следующие нормированные значения ИМТ.
Основные выводы по ИМТ:
№2. Жировая масса (FM)
Основные выводы по FM:
№3. Масса, свободная от жира ( Fat free mass) /тощая масса
Чистая мышечная масса (LBM) – это общее количество обезжиренной (тощей) части тела, которое состоит из воды, белка, минералов и золы. Главным образом LBM представлена костями, мышцами, белками, сухожилиями и тканями всех внутренних органов.
Основные выводы по FFM/LBM:
№4. Активная клеточная масса/Доля АКМ
К ней относятся следующие структуры: нервные клетки, клетки мышц и органов, внутриклеточная жидкость.
Основные выводы по АКМ:
№5. Мышечная масса/скелетно-мышечная масса (SMM)
Основные выводы по SMM:
№6. Основной обмен/удельный основной обмен (ОО/УОО)
Основные выводы по ОО/УОО:
№7. Общая вода в организме (TBW)
Формула TBW = ICW + ECW означает, что общая вода в организме представляет собой внутриклеточную и внеклеточную жидкости вместе взятые.
№7.1. Внеклеточная вода (ECW)
Жидкость, находящаяся вне клеток организма. Она состоит из:
Количество внеклеточной воды составляет 40-45% от TBW.
№7.2. Внутриклеточная вода (ICW)
Все жидкости, находящиеся внутри клеток и тканей организма. Количество внутриклеточной воды составляет 20-25% от TBW.
Основные выводы по TBW:
№8. Окружность талии/бедер & cоотношение талия/бедра (индекс WHR)
Основные выводы по антропометрии:
№9. Классификация по проценту жировой массы
Шкала значений, которая показывает к какой “категории жирности” принадлежит человек. Значения от 20 до 30% являются нормативными.
№10. Фазовый угол
Основные выводы по фазовому углу:
Итак, это мы в теории разобрали основные параметры состава тела человека, теперь займемся…
Биоимпеданс: практическая сторона вопроса.
В этой части заметки мы обкатаем теорию на практике – разберем реальные значения BIA, полученные нашей читательницей Викторией, в процессе работы по услуге “Составление программ тренировок и питания”.
По ходу программно-питательных мероприятий, у атлетов возникали вопросы, касающиеся оценки происходящих изменений. В большинстве своем, последнюю мы проводили посредством формирования отчетов с указанием роста-весовых характеристик и антропометрии. В целом биоимпеданс позволяет дать адекватную оценку “рабочести” связки “ПТ+план питания”.
Наиболее полную картину по качественному изменению состава тела дает процедура биоимпеданса. И посему для тех атлетов, перед которыми стоят/стояли задачи улучшения качества телосложения – увеличение мышечной массы, сокращение жировой ткани, формирование глубокого рельефа и прочее, мы стали рекомендовать (каждый месяц-два) проводить BIA-анализ.
Результаты такого анализа (с периода сентябрь-октябрь 2016) находятся ниже перед Вами, их анализ мы и будем проводить.
Поставленные атлетом цели (текст представлен в условно-оригинале) :
Для наглядности данные анализа сведены в таблицу.
Справедливости ради стоит отметить, что работы по “шлифовке/пропорциям” самые сложные ввиду того, что атлет уже имеет относительно серьезный тренировочный опыт (часто минимум 1,5-2 года) и уже перепробовал на себе различные стратегии тренинга, а диета его достаточно выверенная. Посему каждый “+1” нужный мышечный килограмм или увеличенный объем (для нашего случая ягодиц) дается достаточно тяжело.
Собственно, это все, о чем хотелось бы рассказать, переходим к…
Послесловие
Ну вот теперь Вы знаете, что такое биоимпеданс, и сможете самостоятельно, пройдя эту процедуру, сделать вполне недвусмысленные выводы. Как обычно, спасибо за поддержку доктору Грапову. И это была наша с ним крайняя спортивно-врачебная заметка, на сим усё), цикл считаю логически завершенным. И на этом можно пока поставить точку.
С нетерпением ждем новых встреч с Вами в предновогодне-угарных статьях, до связи!
PS: Друзья, как Вам цикл заметок? Вещь)?
PPS: помог проект? Тогда оставьте ссылку на него в статусе своей социальной сети — плюс 100 очков к карме гарантировано :).
Данная статья одобрена спортивным врачом
Ключ к программе диетотерапии – методы оценки состава тела
С развитием диетологии как части комплексной терапии больного на первый план выходит актуальная проблема — определение критериев эффективности проведения диетотерапии. Помимо стандартных способов стабилизации патологического процесса, таких как объективный осмотр пациента, инструментальное и лабораторное исследование показателей функционирования органов и систем, в практической диетологии появились новые методики определения состава тела человека, которым присущи наиболее объективные критерии оценки пищевого статуса пациента. Теперь, применяя эти современные методы, врач-диетолог может максимально точно определять эффективность назначенного лечебного питания.
Актуальность рассмотрения темы «Методики определения состава тела человека» заключается в необходимости вводить в работу врача-диетолога, лечащего врача перечень современных требований к оценке пищевого статуса.
В основу представленного обзора положены научные труды отечественных и зарубежных авторов, в том числе монографии «Технологии и методы определения тела человека» (Мартиросов Э. Г., Николаев Д. В., Руднев С. Г. 2006 г.), «Биоимпедансный анализ состава тела человека» (Николаев Д. В., Смирнов А. В., Бобринская И. Г., Руднев С. Г. 2009 г.), «Состав тела человека: история изучения и новые технологии определения» (Николаев В. Г., Синдеева Л. В., Нехаева Т. Н., Юсупов Р. Д. 2011 г.).
В кабинете диетолога. Стандарт оснащения кабинета врача-диетолога
Приказом Минздравсоцразвития РФ от 24.06.2010 № 474н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи населению по профилю „диетология“» в Приложении № 3 представлен стандарт оснащения кабинета врача-диетолога (см. табл. 1).
В перечне наименований оборудования необходимого для использования врачом-диетологом должны быть:
Всё перечисленное оборудование — это инструменты или аппараты для проведения оценки состава тела. Его изучение играет ключевую роль в оценке пищевого статуса пациента, прогнозировании течения заболеваний. Результаты этого исследования применяются при анализе риска развития ряда патологических состояний.
Модели состава тела
В основе оценки состава тела положен принцип разделения его на два или несколько взаимодополняющих компонента. Например, представление массы тела в виде суммы жировой и безжировой массы используется для диагностики избыточной массы тела и ожирения, а также для оценки риска сопутствующих заболеваний. В настоящее время предложено несколько моделей состава тела: двух-, трех-, четырех- и многокомпонентные модели.
Двухкомпонентная модель (традиционная модель)
В основу этой модели заложен принцип различия плотности жировой и безжировой массы. Т. е. масса тела представлена в виде суммы жировой и безжировой массы.
Масса тела, свободная от жира (т. е. липидов), имеет название безжировой массы. Она состоит из воды, мышечной массы, массы скелета и других составляющих. При этом жировая масса тела (ЖМТ) — это масса всех липидов в организме, наиболее лабильный компонент массы тела. Норма содержания жира в организме мужчин составляет около 15 % от массы тела, женщин — около 20 %. У больных ожирением этот показатель увеличен более чем в два раза.
Жир, находящийся в организме человека, анатомически подразделяют на следующие виды:
Традиционную двукомпонентную модель можно использовать для характеристики групповых средних значений процента жировой массы тела. Из-за существования большого количества вариантов плотности безжировой массы этот показатель оказался малопригодным для мониторинга изменений состава тела на индивидуальном уровне за исключением случаев предварительной диагностики и оценки эффективности лечения истощения или ожирения (Heymsfieldetal., 2005). Установлено, что риск развития сердечно-сосудистых и других заболеваний, связанных с избыточной массой тела, коррелирует выше с содержанием внутреннего, а не подкожного жира (Larssonetal., 1992).
Трехкомпонентные модели
Разработка трехкомпонентных моделей состава тела связаны с необходимостью детализации понятия безжировой массы и с развитием методов прижизненной оценки ее отдельных фракций. Измеряемыми величинами здесь являются масса тела, плотность тела и общая вода организма.
Использование трехкомпонентных моделей для характеристики популяций здоровых взрослых людей и подростков позволяет несколько улучшить точность оценки процента ЖМТ.
Четырехкомпонентные модели
У пациентов с нарушениями баланса жидкости в организме или изменениями мышечной массы тела оценка процента ЖМТ с использованием трехкомпонентных моделей дает значительную погрешность. В этом случае используют четырехкомпонентную модель с одновременным определением содержания воды в организме и минеральной массы тела (чаще используется минеральная масса костей), при этом масса остатка состоит из суммы белковой массы и минеральной массы мягких тканей.
Данным методом измеряются четыре показателя: масса и плотность тела, содержание воды в организме и минеральная масса костей. Главная сложность в определении оценки процента ЖМТ при использовании четырехкомпонентных моделей связана с естественной вариацией отношения белок / минеральная масса тела, так как надежная оценка белковой массы invivo возможна только через измерение содержания азота в организме.
Золотым стандартом для оценки процента ЖМТ являются четырехкомпонентные модели состава тела. Измерение осуществляется при помощи новых прогнозирующих формул для оценки жировой массы на основе антропометрии, калиперометрии и биоимпедансного анализа.
Многокомпонентные модели
Эти модели обычно классифицируют не только по количеству рассматриваемых компонентов массы тела, но и по их принадлежности к одному из пяти уровней организации биологической системы:
Уровни организации биологической системы
Элементный уровень. В организме человека содержится около 50 химических элементов, при этом четыре элемента — кислород, углерод, водород и азот — составляют в сумме около 95 % массы тела. Для оценки элементного состава тела применяется нейтронный активационный анализ.
Наиболее устойчивые соотношения между содержанием в организме различных химических элементов обычно наблюдаются для элементов, образующих естественные соединения. Например, свыше 99 % всего кальция в организме находится в костной ткани в составе гидроксиапатита кальция.
Соотношения между элементами, не образующими химические соединения, могут быть относительно постоянными в норме, но при этом значительно варьировать при заболеваниях. Так, нарушение водно-электролитного баланса приводит к изменению концентрации калия в клеточной жидкости.
Молекулярный уровень. Молекулярный состав тела представлен водой, липидами, белками, углеводами и минеральными веществами.
Основу биологических жидкостей составляет вода с растворенными в ней электролитами. Важнейшая функция жидких сред организма — транспорт и обмен веществ. Сумма клеточной и внеклеточной жидкости рассматривается как общая вода организма. Внеклеточная жидкость состоит из плазмы крови, лимфы и интерстициальной жидкости, а также внутриглазной, синовиальной и спинномозговой жидкости.
Организм человека состоит из белковых соединений. В настоящее время проводится количественная оценка общего содержания белков, а также их мышечной и внемышечной фракций.
Углеводы в организме человека представлены главным образом гликогеном, который содержится в клетках мышц и печени. Общая масса гликогена у взрослого человека составляет около 1 кг.
Минеральные вещества составляют около 5 % массы тела. Они содержатся как в костях скелета, так и в мягких тканях.
Клеточный уровень. Клеточный уровень строения тела характеризуется содержанием клеток разных типов, объемом вне- и внутриклеточной жидкости и массой внеклеточных твердых веществ.
Для характеристики клеток организма, потребляющих основную часть кислорода и энергии, выделяющих основную часть углекислого газа и производящих метаболическую работу, Ф. Д. Мур предложил понятие клеточной массы тела (КМТ).
КМТ состоит из клеток печени, почек, сердца, скелетной и гладкой мускулатуры, нервной, паренхиматозной и других тканей. Это понятие объединяет компоненты тела, подверженные наибольшим трансформациям под действием изменений режима питания, заболеваний и физических нагрузок. КМТ не содержит клетки соединительной ткани, костей скелета и черепа и других тканей с низкой скоростью обменных процессов.
Тканевой уровень. Тканевой уровень строения тела представлен скелетно-мышечной, жировой, костной тканями и внутренними органами. Масса тканей и органов оценивается путем измерения объема. Часто при заболеваниях химический состав тканей меняется даже при относительном постоянстве объема, а содержание липидов варьирует в зависимости от процентного содержания жира в организме и других факторов. Это служит препятствием для непосредственного сопоставления моделей тканевого и молекулярного уровней.
Изучение состава тела на различных уровнях стало возможным при применении различных методов исследования. Так, за небольшой временной период оценка состава тела человека от классических методов антропометрии и гидростатического взвешивания была усовершенствована новыми методами, основанными на измерении параметров внешних физических полей при их взаимодействии с организмом: рентгеновской костной денситометрии, компьютерной и магнитно-резонансной томографией, ультразвуковой и инфракрасной диагностикой. Метод многочастотного биоимпедансного анализа для оценки баланса водных секторов организма хорошо зарекомендовал себя в интенсивной терапии, гемодиализе, кардиохирургии.
История открытия методов для оценки состава тела
Вероятно, первые попытки объективного количественного исследования тела были связаны с началом формирования естественно-научной картины мира.
Значительный интерес вызывало такое явление, как ожирение. В своих трудах, посвященных ожирению, Гиппократ, Гален и Артей из Каппадокии различали «водяную тучность» и «твердое ожирение» (без отеков). Твердое ожирение они рассматривали как результат переедания и предлагали лечить его голоданием и физическими нагрузками. Гиппократ обращал внимание, что чрезмерно тучные люди живут меньше, а слишком полные женщины бесплодны.
Другим примером начала формирования научного подхода к изучению состава тела являются знаменитые опыты древнегреческого ученого Архимеда по изучению физических свойств материальных тел путем их погружения в жидкость. Закон Архимеда, описанный им в трактате «О плавающих телах», лежит в основе гидростатической денситометрии — одного из современных методов определения состава тела человека.
В первой половине XIX в. в связи с применением математической статистики в демографических и биологических исследованиях было положено новое направление оценки состава тела — весо-ростовые индексы. Так, до нашего времени как основной индекс оценки пищевого статуса пациента используется индекс Кетле. Для общей характеристики человеческих популяций А. Кетле в 1835 г. ввел понятие «среднего человека», а для оценки индивидуального физического развития впервые в истории антропологии он предложил весо-ростовые индексы. Наибольшей популярностью остается индекс Кетле, равный отношению массы тела, измеряемой к килограммах, к квадрату длины тела, измеряемой в метрах.
Индекс Кетле применяется Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) для характеристики пищевого статуса, предварительной диагностики ожирения и оценки риска развития сердечно-сосудистых и других заболеваний. При обследовании больных ожирением индекс Кетле рекомендуется считать пятым основным показателем жизнедеятельности организма.
Источник: Мартиросов Э. Г., Николаев Д. В., Руднев С. Г. «Технологии и методы определения тела человека». М. Наука, 2006 г.
Современные методы оценки состава тела
В настоящее время есть несколько групп методов для оценки состава тела:
2. Методы на основе плотности и объема тела:
3. Биофизические методы:
В данной статье мы рассмотрим наиболее простые и доступные методы оценки состояния питания, которые вошли в практическую диетологию достаточно давно. А также представим научно-обоснованную информацию о возможности применения новых современных методов оценки состава тела человека — антропометрии, калиперометрии и биоимпедансометрии.
Простые индексы
Наиболее доступным и в то же время корректным методом для характеристики состава тела являются индексы, в расчете которых используются такие параметры, как масса тела и рост. Наибольшее распространение на практике получил индекс Кетле, иногда его называют индексом Кетле-Гульда-Каупа или более коротко — индексом массы тела (ИМТ).
Индекс Кетле = масса тела, кг / (длина тела, м) 2
Оценка индекса массы тела проводится в соответствии с показателем индекса Кетле с учетом возрастных групп (см. табл. 3).
В 2001 г. предложен способ зрительной оценки величины индекса массы тела (см. рис. 1). На основе обработки большого массива данных измерений различным значениям индекса массы тела у мужчин и женщин был поставлен в соответствие вариационный ряд очертаний тела (фигуры) (см. табл. 5). Нормальный диапазон значений ИМТ соответствует типам фигур 1–6 для мужчин и 1–5 для женщин. Ожирению у мужчин соответствует тип фигуры 7 и выше, у женщин 6 и выше.
По данным проведенных исследований информативность индекса Кетле для изучения состава тела остается одним из эталонных методов (Smalltey et.al.,1990). Коэффициент корреляции составляет 0,69–0,82 при сравнении показателей ИМТ (Кетле) с результатами изменения состава тела методом гидростатической денситометрии. Результаты этих исследований подтверждены учеными в дальнейших работах, в результате которых был сделан следующий вывод: «При обследовании взрослых людей, больных ожирением, не следует проявлять особой избирательности в том, какой из индексов лучше использовать, достаточно использования общепринятого индекса Кетле, рекомендованного экспертами ВОЗ для оценки состава тела человека».
Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!
По данным мультицентрового исследования (Calle e tal., 1999) проведен анализ результатов длительного наблюдения за группой более 1 млн человек. Цель этого мероприятия — анализ факторов риска снижения продолжителности жизни. Итоги наблюдений: при ИМТ от 20,5 до 24,9 независимо от пола и возраста установлены наиболее низкие показатели смертности. Величина ИМТ повышалась в группе с высоким уровнем смертности от сердечно-сосудистой патологии и рака. В то же время при уменьшении величины ИМТ ниже возрастной нормы увеличивались показатели смертности от пневмонии, заболеваний сосудов головного мозга и болезней центральной нервной системы.
Таким образом, проведенный анализ исследований свидетельствует о том, что основная область применения весо-ростовых таблиц и индексов массы тела связана с оценкой уровня физического развития, пищевого статуса и предварительной диагностики ожирения и прогнозирования развития ряда заболеваний.
В то же время высокие индивидуальные значения индекса массы тела не могут служить всегда объективными критериями ожирения. По данным Д. В. Николаева с соавторами («Биоимпедансный анализ состава тела человека», 2009), известны случаи ожирения у пациентов, имеющих нормальные значения индекса массы тела, существенные изменения которого могут быть связаны с повышенной гидратацией. Возникает закономерный вопрос: каковы способы объективной количественной оценки содержания жира в организме? Задача такой оценки решается с использованием современных методов изучения состава тела.
Калиперометрия
Метод калиперометрии представляет собой измерение толщины кожно-жировых складок на определенных участках тела при помощи специальных устройств — калиперов.
Калиперометрия явилась одним из первых методов, используемых для изучения состава тела. Разработанные на ее основе прогнозирующие формулы для оценки состава тела хорошо себя зарекомендовали для решения задач спортивной, оздоровительной и клинической медицины.
В настоящее время в мире производится большое количество моделей калиперов, которые отличаются друг от друга конструктивными особенностями, точностью измерения, условиями применения, ценой и другими показателями.
Калиперометрия, как правило, используется для определения содержания жира в организме. В основе метода лежит оценка средней кожно-жировой складки (КЖС) калипером по нескольким кожно-жировым складкам (наиболее часто над трицепсом, над бицепсом, субскапулярной и супраилеальной).
Калипер — это прибор, который позволяет измерять КЖС и имеет стандартную степень сжатия складки 10 мг/см³. Изготовление калипера доступно и в индивидуальном порядке.
Правила измерения кожно-жировой складки
Стандартная ошибка оценки калипером жировой массы при повторных измерениях одного и того же индивида не должна превышать 5 %.
Формулы для оценки состава тела специфичны для конкретных популяций. На сегодняшний день имеется свыше 100 формул для оценки жировой, безжировой и мышечной массы.
Порядок проведения калиперометрии:
Рассчитываемые величины, характеризующие массы мышц плеча и подкожно-жировой ткани, с достаточно высокой точностью коррелируют соответственно с тощей (ОМП) и жировой (КЖСТ) массами тела, а соответственно, и с общими периферическими запасами белков и жировым запасом организма. В среднем антропометрические показатели, соответствующие 90–100 % от общепринятых, характеризуются как нормальные, 80–90 % — как соответствующие легкой степени недостаточности питания, 70–80 % — средней степени, а ниже 70 % — тяжелой степени.
Биоимпедансометрия
Одним из методов оценки состава тела, получившим достаточно широкое применение в практической диетологии, является метод биоэлектрического импеданса. Он был разработан в 1927 г. Friche, а затем незаслуженно забыт. Только в 1960-е гг. благодаря работам Томассета и его модификации методики спектральная биоимпедансометрия вновь обрела второе рождение.
Инструментальное измерение состава тела методом биоэлектрического импеданса основано на оценке распределения водных объемов. Определение состава тела базируется на большей проводимости мышечной массы тела в сравнении с жировой, что связано с различным содержанием жидкости в этих тканях. Биоэлектрический импедансный анализ основан на способности тканей проводить электрический ток. Сопротивление тканей электрическому току прямо соотносится с содержанием в них жидкости: высоко гидратированные ткани (мышечная ткань) — хорошие проводники, а плохо гидратированная жировая ткань — изолятор. Таким образом, импеданс обратно пропорционален содержанию жидкости в тканях организма. Токи высоких частот проходят через внеклеточную и внутриклеточную среду, делая возможной оценку свободной от жира массы, а более низкочастотные токи распространяются во внеклеточном пространстве.
Биофизической основой импедансного анализа служит модель зондирования тела человека электрическим током различной частоты и определения водного баланса.
Серийное производство и широкое применение биоимпедансных анализаторов началось в 1990-е гг. В настоящее время в мире известно несколько фирм, осуществляющих выпуск таких приборов. Кроме того, регулярно появляются сообщения о новых разработках, предназначенных для решения каких-либо частных задач или отличающихся улучшениями каких-либо характеристик.
Приборы для биоимпедансометрии можно классифицировать по нескольким признакам:
В биоимпедансном анализе измеряются активное и реактивное сопротивления тела человека или его сегментов на различных частотах.
Что такое биоимпеданс
Импеданс — это сопротивление, а биоимпеданс — сопротивление биологических тканей тела при прохождении электрического тока. Вода, кровь (содержимое полых органов человеческого тела) хорошо проводят ток, т. к. у них низкий импеданс. Ткани же более плотные (мышцы, нервы и органы) проводят его слабее. Еще хуже сопротивляемость у жировой ткани.
Параметры, получаемые в биоимпедансном анализе
Параметры, используемые в биоимпедансном анализе, подразделяются на биоэлектрические и антропометрические.
Биоэлектрические параметры — компоненты вектора импеданса всего тела, его отдельных сегментов или локальных участков тела, измеряемые на одной или нескольких частотах переменного тока. Зная компоненты импеданса, вычисляют дисперсионные характеристики тканей, а также фазовый угол — арктангенс отношения реактивного и активного сопротивлений для некоторой частоты тока. Значение фазового угла характеризует емкостные свойства клеточных мембран и жизнеспособность биологических тканей: считается, что чем выше фазовый угол, тем лучше состояние тканей.
Антропометрические параметры — пол, возраст, расовая и этническая принадлежность, а также линейные и весовые размеры тела (характеристики телосложения индивида), используемые для оценки состава тела, такие как длина, масса и объем тела. Также измеряют окружность талии и бедер, другие размеры тела. Измерения выполняют по стандартной методике с использованием антропометра или ростомера, напольных весов и измерительной ленты (Мартиросов Э. Г., Николаев Д. В., Руднев С. Г. «Технологии и методы определения тела человека» 2006 г.). Вычисляют индекс массы тела, а также индекс распределения жировой ткани, равный отношению окружности талии (ОТ) к окружности бедер (ОБ). ИМТ и другие вспомогательные параметры используются при формировании норм состава тела для различных популяций (Bosy-Westphaletal., 2006). Площадь поверхности тела (ППТ) оценивают, зная длину и массу тела.
В перечень параметров состава тела, оцениваемых методом биоимпедансного анализа, входят абсолютные и относительные показатели. В зависимости от методики измерений абсолютные показатели определяют как для всего тела, так и для его отдельных регионов (сегментов). К абсолютным показателям относятся жировая (ЖМТ) и безжировая (тощая) массы тела (БМТ, ТМ), активная клеточная (АКМ) и скелетно-мышечная массы (СММ), общая вода организма (ОВО), клеточная и внеклеточная жидкости (КЖ, ВКЖ). Наряду с ними рассчитываются относительные (приведенные к массе тела, тощей массе или другим величинам) показатели состава тела.
Относительные показатели используются для сопоставления пациентов и групп пациентов, в том числе различающихся по полу, возрасту, телосложению и состоянию здоровья. При этом выбираются такие показатели, которые наиболее адекватно для рассматриваемой группы пациентов отражают ее особенности.
Параметры сегментов тела используются для характеристики региональных особенностей строения тела, оценки перераспределения жидкости в организме или степени асимметрии конечностей.
Оценка параметров импеданса
Средняя величина фазового угла у детей, подростков и взрослых людей повышается, достигая максимума к 30–40 годам, и в дальнейшем постепенно снижается. В клинических исследованиях величина фазового угла используется для оценки тяжести состояния пациентов и для прогноза времени дожития у больных тяжелыми хроническими заболеваниями.
Жировая масса является наиболее изменчивым компонентом состава тела человека. В момент рождения процентное содержание жира в организме составляет 10–15 % от массы тела независимо от пола, к 6 месяцам она составляет около 30 % и затем постепенно снижается. К 5–6 годам у ребенка формируются половые различия в развитии жироотложения с соответствующими изменениями формы тела. С возрастом количество абсолютной жировой массы продолжает расти. Так, у взрослых мужчин и женщин за год оно увеличивается в среднем на 0,37 и 0,41 кг. При этом у женщин с возрастом темпы роста объема абсолютной жировой массы несколько увеличиваются, а у мужчин замедляются. У мужчин к 40–50 годам среднепопуляционное значение жировой массы тела достигает максимума с тенденцией к последующему уменьшению. У женщин наблюдается двустадийное увеличение абсолютной жировой массы: первая стадия завершается к 40 годам фазой относительной стабилизации, дальнейший рост происходит начиная с 60 лет.
Топография подкожного жироотложения и формы тела формируются в перипубертатном периоде. Так, у мужчин накопление подкожного жира происходит в верхней части туловища (андроидный тип жироотложения), у женщин — в области бедер и ягодиц (гиноидный тип). Это важный признак при назначении дополнительного обследования пациенту. Если топография подкожного жироотложения пациента демонстрирует вариант, характерный для противоположного пола, то повышается риск развития ряда заболеваний. Андроидный тип жироотложения как у мужчин, так и у женщин может ассоциироваться с метаболическими факторами риска, такими как увеличенное содержание кортизола, холестерина, повышенное давление и инсулиновая резистентность, а также с поведенческими и психосоциальными факторами риска, такими как низкая физическая активность, курение, прием алкоголя и депрессивные состояния.
Важное физиологическое и патофизиологическое значение имеет развитие внутреннего жира. Установлено, что риск метаболических нарушений гораздо выше при преимущественном накоплении внутреннего, а не подкожного жира.
Безжировая масса. По сравнению с жировой массой тела индивидуальные возрастные изменения безжировой массы носят более устойчивый характер и находятся под более жестким генетическим контролем.
Этот показатель увеличивается в период роста организма. В зрелом возрасте он относительно стабилен и может снижаться в процессе старения. В период полового созревания у мальчиков нарастание мышечной и скелетной массы происходит более быстрыми темпами. В процессе старения объем безжировой массы обычно снижается быстрее у мужчин. Одной из ее составляющих является клеточная масса тела.
Установлено уменьшение отношения клеточной массы к безжировой массе с возрастом в результате частичного замещения метаболически активных тканей инертными компонентами, такими как внеклеточная жидкость и соединительная ткань. Эти два показателя снижаются в результате голодания (истощение), болезней (кахексия) и при старении (саркопения). Уменьшение безжировой массы до 40 % от нормальных значений считается несовместимым с жизнью (Winick, 1979).
Общая вода организма. Водные сектора. Общая вода организма представляет собой наибольший по массе компонент состава тела молекулярного уровня. В норме общая вода организма составляет около 55 % массы тела у женщин и 60 % у мужчин (Детьен, 2005). Основной вклад в возрастные изменения общей гидратации организма вносит процентное содержание слабо гидратированной жировой ткани — в адипоцитах содержание воды составляет 5–10 %, в жировой ткани — до 30 %.
Внеклеточная жидкость опосредует процессы газообмена, переноса питательных веществ и вывода конечных продуктов метаболизма и состоит из плазмы крови, интерстициальной жидкости и жидкостей третьего пространства (желудочного сока, мочи, жидких фракций содержимого кишечника).
Активная клеточная масса. Для количественной оценки содержания метаболически активных тканей в организме с использованием биоимпедансного анализа оценивается величина активной клеточной массы, также называемая клеточной массой тела.
Диагностическая трактовка этого показателя как белковой массы тела или суммы масс скелетно-мышечной ткани и внутренних органов не является строгой, но имеет под собой многолетний опыт успешного использования в практике диетологии. В клинической практике отношение активной клеточной массы к тощей массе применяется для оценки достаточности белкового питания и выраженности гиподинамии.
Скелетно-мышечная масса. В количественном отношении основной составляющей активной клеточной массы является скелетно-мышечная масса. Биоимпедансная оценка скелетно-мышечной массы используется в спортивной медицине наряду с антропометрическими оценками для характеристики физического развития и уровня тренированности.
Основной обмен
Биоимпедансный анализ дает возможность выбора наиболее информативных способов нормировки показателей общего метаболизма, опираясь не только на антропометрические данные, но и на компонентный состав тела.
Оценки основного обмена востребованы в диетологии и других областях медицины. Основной обмен здорового взрослого человека составляет примерно 1 ккал на 1 кг массы тела за 1 ч. Величина основного обмена зависит от пола, возраста, длины, массы, температуры тела и других факторов.
У детей она растет с увеличением массы тела. Зависимость эта нелинейная в силу изменений размеров и состава тела. Показатель основного обмена у мужчин увеличивается до достижения ими 30–40-летнего возраста и в дальнейшем постепенно снижается со скоростью 0,5–1 % в год. Механизмами такого снижения могут являться уменьшение активности клеток, замедление обмена веществ, снижение мышечного тонуса, а также уменьшение массы печени, мозга, сердца и почек — органов, где обмен веществ и расход энергии происходят наиболее интенсивно. У женщин наблюдается двустадийный рост величины основного обмена.
Величина основного обмена зависит от уровня развития скелетно-мышечной ткани. При одинаковых массе и длине тела (и, следовательно, индексе массы тела) значения основного обмена у людей атлетического телосложения на 10–15 % выше, чем при избыточном содержании жира в организме. При ожирении 2-й степени значения основного обмена ниже в среднем на 20–25 %, а при ожирении 3-й степени — на 30 %, чем у здоровых людей. Для сравнения интенсивности обменных процессов у разных индивидов значения основного обмена обычно рассчитывают на площадь поверхности тела.
Особенности биоимпедансометрии
Несмотря на то что калиперометрия и определение индекса массы тела являются широко используемыми методами для изучения состава тела, они остаются недостаточными для определения различных параметров соотношения компонентов тела, которые оказывают значительное влияние на определение необходимой для данного пациента диетотерапии.
По сравнению с этими методами у биоимпедансного анализа есть немало преимуществ. Во-первых, у специалистов появилась возможность досконально изучить обмен веществ, водно-солевой, липидный обмен и разобраться с тем, что влияет на пропорции и вес тела человека, а также понять, откуда взялся лишний вес и чем он обусловлен. Во-вторых, метод отличается высокой точностью и надежностью для объективной оценки эффективности подбора диеты, выбора способа и уровня физической нагрузки для пациента, а также оценки эффективности проводимого лечения и его влияния на состояние пациента. В-третьих, владея данными биоимпедансного анализа, врач-диетолог может регулировать скорость и качество достижения желаемого результата.
В-четвертых, благодаря тому, что результаты измерения электрического сопротивления тканей организма методом импедансометрии подвергаются компьютерной обработке, оценка изменений в составе организма и коррекция диеты проводится в режиме реального времени.
Каким пациентам назначается исследование:
Проведение биоимпедансометрии
Исследование абсолютно безвредно, безболезненно и комфортно, сама процедура во многом схожа с проведением ЭКГ. По длительности оно не превышает 10–15 минут.
Повторные исследования (при необходимости) следует проводить не ранее, чем через две недели после предыдущего. Перед самим исследованием (за 2–3 часа) следует воздержаться от приема пищи и жидкости. Заключение выдается через несколько минут после окончания исследования.
Исследование не рекомендуют проводить беременным женщинам, а также лицам с кардиостимулятором, имплантированными электронными устройствами.
Основные параметры, которые могут быть получены при проведении биоимпедансометрии:
В практической диетологии метод биоимпедансометрии используется для определения состава тела, то есть содержания жидкости, жировой, тощей и мышечной массы тела. Результаты данного исследования позволяют с максимальной точностью установить, за счет какого (или каких) из этих компонентов пациент страдает избыточным весом.
Более того, биоимпедансометрия является незаменимым инструментом для оценки влияния лечения на пациента. Динамика показателей, полученных с ее помощью, позволяет вносить необходимые корректировки в проводимую терапию с целью достижения наилучшего ее эффекта.
Основы основ. Интерпретация данных биоимпедансометрии
Для правильной интерпретации данных биоимпедансометрии необходимо не только объективно получить индивидуальные параметры нарушений в составе тела, но и понять, какие показатели и как в конечном счете влияют на формирование программы диетотерапии.
Жировая ткань. Основной задачей жировой клетки является создание запаса энергии, то есть жировая ткань является важнейшим энергетическим депо. Жировая ткань является и своеобразным хранилищем воды в организме, так как при распаде жира выделяется вода. Жиры жизненно важны как строительный компонент кожи, волос, ногтей. Жировая ткань служит для теплоизоляции, с ее участием вырабатываются нужные биологические вещества (в частности женские половые гормоны), жировая прослойка механически защищает внутренние органы и т. д. То есть направленность диетотерапии должна быть только на ликвидацию излишнего жира.
Жидкость в организме. Различают жидкость внутриклеточную, внеклеточную — кровь (плазма, эритроциты), лимфа — и жидкости, находящиеся в нашем организме в связанном состоянии (в отеках тканей). Пройдя диагностику, можно точно определить, в каких пределах нормы или отклонения находится та или иная жидкость. При недостатке жидкости происходит замедление обмена веществ, сгущение крови, нарушение кровообращения. При количестве жидкости больше нормы увеличивается нагрузка на сердце, и, соответственно, вес тоже увеличивается. Переизбыток воды в связанном состоянии создает отечность в тканях, что, соответственно, увеличивает вес. При задержке этой жидкости выше нормы тормозится процесс жиросжигания. Каждый лишний грамм соли удержит 100 мл воды. Соответственно, 10 г соли задержат 1 л, а это обеспечит прибавку веса на 1 кг. Среднее время полувыведения из организма задержавшейся воды составляет 3,3 дня.
Активная клеточная масса (мышцы, органы, нервные клетки, мозг). В активной клеточной массе происходит сжигание жира. Если активная клеточная масса в своем процентном содержании ниже нормы, это свидетельствует о том, что не все клетки активны. Соответственно, человек съедает небольшое количество пищи, а жир всё равно откладывается под кожу. Причиной такого нарушения может стать нарушение функций щитовидной железы. В этом случае врач, после соответствующего обследования, подключает препараты для нормализации обмена, восстановления и улучшения работы печени. Для поддержания активной клеточной массы необходимо адекватное сбалансированное клеточное питание. При недостатке мышечной массы замедляется основной обмен веществ. Нарушается усвоение кальция, что приводит к остеопорозу.
Надежность и оперативность
Применение всех трех основных методов оценки состава тела не только позволяет врачу-диетологу определить отклонение параметров состава тела от средней эталонной нормы антропологическими методами измерений, индивидуализировать критерии увеличения или уменьшения жировой массы тела объективным методом калиперометрии, но и дает возможность провести анализ изменения жировой ткани, жидкости в организме, состояния активной клеточной массы (мышц, органов, нервных клеток, мозга). Проводится этот анализ для оценки степени нарушения пищевого статуса и возможности организма их ликвидировать.
Внедрение новых технологий и методов исследования позволит практикующим врачам повысить надежность и оперативность оценки таких показателей состава тела, как жировая, безжировая, клеточная и внеклеточная жидкости. Применение своевременных подходов дает возможность изучения состава тела на всех уровнях организации биологической системы: клеточном, органно-клеточном, органно-тканевом и уровне целостного организма.
Хотите больше новой информации по вопросам диетологии?
Оформите подписку на информационно-практический журнал «Практическая диетология»!