Физиологическое обоснование применения индекса компонентного состава тела как показателя уровня фитнес-здоровья

Введение . Pate R.R. (1983) в фитнесе выделяет компоненты: оздоровительный фитнес, приносящий непосредственную пользу здоровью (например, снижающий риск развития хронических неинфекционных заболеваний, в том числе некоторых видов злокачественных новообразований); двигательный фитнес, не связанный непосредственно со здоровьем, но необходимый для решения различных двигательных задач, выполнения технических аспектов движений. Оздоровительный фитнес необходим для любого человека, а двигательный фитнес – для людей, занимающихся спортом, но оба имеют важное значение для обеспечения оптимального качества жизни [10].

По мнению авторов, фитнес-здоровье определяется как состояние физического благополучия организма, обусловленное физическими способностями (кардиореспира-торная выносливость, гибкость, координация, ловкость, мышечная сила и силовая выносливость), а также компонентным составом тела, которые оказывают непосредственное научно обоснованное влияние на здоровье.

Для характеристики фитнес-здоровья нужны методы исследования и оценки. По данным исследователей, для оценки уровня физической тренированности и эффективности тренировочного процесса необходимо использовать современные методы нутри-метаболомики, включающие в себя оценку компонентного состава тела (КСТ) [4, 5, 9].

Целью проведенного исследования является разработка и физиологическое обоснование способа оценки компонентного состава тела, являющегося одной из важных характеристик фитнес-здоровья.

Материалы и методы исследования. Исследование проведено по результатам профилактических медицинских обследований 743 человек (340 мужчин и 403 женщины) 18-70 лет на базе Центра здоровья, включающих: анкетирование; изучение биоим- педансных показателей (содержание жировой массы тела (ЖМТ), общей воды (ОВ), активной клеточной массы (АКМ), основного обмена веществ (ОсОб, ккал) и др. параметров КСТ) с применением биоимпедансного анализатора «Диамант».

Количественная оценка уровня физического здоровья была рассчитана по методу Г.Л. Апанасенко [2]. Для оценки степени адаптации применили метод скрининг-оценки адаптационного потенциала, разработанный P.M. Баевским [3].

Исследование проведено в рамках совместной научно-исследовательской деятельности Арзамасского филиала ННГУ с Центром здоровья (договор № 3то/2016 от 27.01.2016 г.); после получения положительного решения локального этического комитета Арзамасского филиала ННГУ; на сертифицированном и регулярно поверяемом оборудовании, включенном в перечень оснащения Центра здоровья; с соблюдением четких критериев исключения (наличие на момент обследования острых или обострения хронических заболеваний, беременности, а также отказ от обследования).

По результатам исследования создана персонифицированная база данных, статистическая обработка проводилась с использованием программ офисного пакета «EXCEL v8.00» и «Version 4.03 Primer of Biostatistics». Для выполнения задач исследования применяли методы вариационной статистики (ранговый коэффициент корреляции Спирмена (r)), методы оценки достоверности результатов (критерий хи-квадрат - χ ² ). Различия считались статистически значимыми при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение.

Расчет индекса компонентного состава тела проводился поэтапно:

• 1.    У показателей компонентного состава тела (ЖМТ, АКМ, ОВ, ОсОб) были определены центильные интервалы (ЦИ) по таблицам «Центильные шкалы для оценки показателей компонентного состава тела мужчин и женщин 18-70 лет» [6].

• 2.    Для уравнивания значимости определенных ЦИ их перевели в баллы в соответствии с таблицей 1.

• 3.    Индекс компонентного состава тела рассчитали как среднее суммы полученных баллов. Например, показатели девушки 20 лет: ЖМТ%=28,22%, ЦИ=6=3 балла; АКМ%=46,96%, ЦИ=3=3 балла; ОВ%=52,54%, ЦИ=3=3 балла; ОсОб=1531 ккал, ЦИ=8=2 балла. После вычисления получаем, что индекс КСТ девушки равен ((3+3+3+2)/4) = 2,75 балла – удовлетворительный индекс КСТ.

• 4.    Итерпретация результатов. Индекс КСТ, в зависимости от его значения, характеризует соотношение компонент состава тела, которое обеспечивает протекание обменных процессов, поддержание нутритивного статуса, формирование характера работоспособности и адаптационного потенциала организма на уровнях:

Таблица 1

Соотношение у показателей их центильных интервалов и балльных оценок

№	Показатели компонентного состава тела	Соотношение центильных интервалов и баллов
		5 баллов	4 балла	3 балла	2 балла
1	ЖМТ,%	2,3 ЦИ	4,5 ЦИ	1, 6 ЦИ	7,8 ЦИ
2	АКМ,%	7, 8 ЦИ	5, 6 ЦИ	3, 4 ЦИ	1,2 ЦИ
3	ОВ,%	5, 6 ЦИ	4,7 ЦИ	2,3 ЦИ	1, 8 ЦИ
4	Основной обмен, ккал	2,3 ЦИ	1,4 ЦИ	5, 6 ЦИ	7,8 ЦИ

Низкий: 2-2,4 балла – неудовлетворительный индекс КСТ,

Средний: 2,5-3,4 балла – удовлетворительный индекс КСТ,

Хороший: 3,5-4,4 балла – хороший индекс КСТ,

Оптимальный: 4,5-5 баллов – отличный индекс КСТ.

Результаты оценки индекса КСТ у всех обследованных на уровне тенденции (χ ² =3,21; р=0,3597) показывают среди мужчин несколько худшие показатели, в отличие от женщин (отличных – 5,6% и 5,7%, хороших – 32,4% и 29,0%, удовлетворительных – 39,1% и 45,4%, неудовлетворительных – 22,9% и 19,0% соответственно пола).

Для выявления взаимосвязи показателей индекса компонентного состава тела и показателей физического здоровья, определенного по методу Г.Л. Апанасенко [2], провели анализ сопряженности полученных оценок (таблица 2).

Таблица 2

Распределение показателей индекса компонентного состава тела в соотношении с уровнем физического здоровья, определенного по методу Г.Л. Апанасенко, %

Уровень физического здоровья	Показатели индекса компонентного состава тела, %
	Мужчины					Женщины
	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5
Низкий	7,1	28,2	1,5	0	0	4,7	23,8	0	0	0
Ниже среднего	16,2	47,4	12,0	0,9	5,3	17,4	56,3	13,7	0	0
Средний	51,5	24,4	82,7	40,0	10,5	52,6	20,0	82,0	39,3	0
Выше среднего	20,0	0	3,8	51,8	31,6	19,4	0	4,4	53,0	34,8
Высокий	5,3	0	0	7,3	52,6	6,0	0	0	7,7	65,2
Статистика	χ 2 =357,96; р<0,001					χ 2 =494,11; р<0,001

Примечание: 1 – все обследованные, 2 – неудовлетворительный индекс, 3 – удовлетворительный индекс, 4 – хороший индекс, 5 – отличный индекс.

Неудовлетворительные оценки индекса КСТ по шкале Г.Л. Апанасенко имеют левостороннее смещение, т.е. соответствуют уровням физического здоровья как средний и ниже. Большинство удовлетворительных оценок индекса КСТ соответствуют среднему уровню физического здоровья, а наибольшая доля хороших и отличных оценок индекса КСТ находятся на уровнях выше среднего и высокий по шкале Г.Л. Апанасенко.

Распределение оценок по возрастным группам (среди мужчин: χ ² =35,42; р=0,0021; среди женщин: χ ² =32,80; р=0,0050) свидетельствует, что с возрастом увеличивается доля неудовлетворительных оценок (у мужчин с 14,9% в 18-19 лет до 39,6% в 60-70 лет, у женщин с 13,9% до 46,4% за аналогичный этап онтогенеза), при этом снижается количество отличных (с 7,5% до 2,5% и с 8,8% до 0% соответственно пола) и хороших (с 46,3% до 6,8% и с 32,1 до 25,0% соответственно пола) результатов.

Для выявления влияния физической активности на КСТ провели сравнительный анализ показателей среди обследованных с различным уровнем двигательной активности (УДА), который определялся по результатам анкетирования как низкий, средний и высокий УДА. У мужчин и женщин с низким УДА большинство оценок индекса КСТ – неудовлетворительные (88,1% и 79,2% соответственно пола), а с высоким УДА – хорошие (79,7% и 78,7% соответственно пола), при этом среди последних только у 13,0% мужчин и у 17,3% женщин – отличные результаты, т.е. оптимальное соотношение компонент. Большинство мужчин и женщин со средним УДА имеют удовлетворительный индекс КСТ (77,3% и 81,4% соответственно). Различия достоверны как среди мужчин (χ ² =413,04; р<0,001), так и среди женщин (χ ² =490,83; р<0,001).

В ходе исследования провели оценку индекса КСТ у студентов (77 юношей и 87 девушек 18-22 лет), занимающихся различными видами спорта: 30 студентов занимаются легкой атлетикой; 33 студента – волейболом; 25 студентов – плаванием; 30 студентов – настольным теннисом; 18 юношей – армспортом; 18 девушек – фитнесом. Наилучшие показатели имеют юноши из спортивных секций плавания и армспорта (по 83,3% хороших и 16,7% отличных результатов) и девушки, занимающиеся фитнесом (66,7% хороших и 33,3% отличных результатов) и легкой атлетикой (85,5% хороших и 15,0% отличных оценок). Юноши и девушки, занимающиеся волейболом и настольным теннисом, имеют большинство показателей индекса КСТ на уровнях средний и хороший. Различия достоверны как среди юношей (χ ² =75,23; р<0,001), так и среди девушек (χ ² =117,68; р<0,001).

Результаты многих исследований, свидетельствующие о тесной взаимосвязи между адаптацией и здоровьем, позволяют выделить четыре группы лиц с разным уровнем адаптационных возможностей организма [3]. Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М.,

Кочеткова Н.И. (2013) считают, что маркерами адаптации к напряженной мышечной деятельности могут служить лабильные морфологические показатели человека – компоненты состава тела [1]. В ходе исследования провели анализ сопряженности показателей индекса КСТ с различными уровнями адаптации (таблица 3).

Таблица 3

Соотношение показателей индекса компонентного состава тела и адаптации, %

Индекс компонентного состава тела	Состояние удовлетворительной адаптации		Напряженность адаптационных механизмов		Неудовлетворительное состояние адаптации		Срыв адаптации
	М	Ж	М	Ж	М	Ж	М	Ж
Неудовлетворительный	0	17,5	8,9	15,0	21,8	32,5	69,2	35,0
Удовлетворительный	13,5	35,0	29,3	29,5	57,1	26,8	0	8,7
Хороший	11,8	33,3	72,7	55,6	10,0	4,3	5,5	6,8
Отличный	63,2	43,5	26,3	39,1	0	8,7	10,5	8,7
Статистика	среди мужчин: χ 2 =		302,72; р<0,001		среди женщин: χ 2 =92,96; р<0,001

Примечание: М – мужчины, Ж - женщины

В таблице 3 прослеживается соотношение хороших и отличных оценок индекса КСТ с удовлетворительной и напряженной адаптацией, в большей степени выраженное среди мужчин. Неудовлетворительные и удовлетворительные оценки индекса КСТ в большинстве относятся к состояниям неудовлетворительной адаптации и срыва адаптации.

Корреляционный анализ выявил у мужчин и женщин наибольшую взаимосвязь индекса КСТ с УДА (r =0,84 и 0,85 соответственно пола) и физическим здоровьем (r=0,75 и 0,80 соответственно пола). Корреляция с уровнем адаптации несколько слабее – у мужчин r=-0,62, а у женщин r=-0,46.

Обсуждение результатов исследования. По мнению Смирновой Г.А. с соавторами, физическая работоспособность имеет тесную зависимость с показателями функционального состояния и жировой компонентой организма [4]. Динамика и уровень развития мышечного, жирового и водного компонента дают возможность правильно оценивать реальные изменения в организме, происходящие под воздействием физических нагрузок. Снижение мышечного компонента указывает на недостаток энергетических ресурсов в организме спортсмена, угнетение процессов синтеза белка. Увеличение жирового компонента косвенно указывает на снижение активности процессов липолиза (распада жировой субстанции), что снижает суммарный объем энергетики в организме и также ведет к снижению работоспособности и восстановления [1].

Компонентный состав тела имеет важное физиологическое значение для протекания процессов жизнеобеспечения организма. Процентная доля АКМ используется как коррелят физической работоспособности и двигательной активности. При пониженных значениях является маркером гиподинамии, а при повышенных значениях – высокого уровня метаболизма [4,11]. Процентная доля жировой массы в организме позволяет судить о степени ожирения и оценивать риски развития многих заболеваний. Классификация ожирения по проценту жировой массы, в отличие от классификации по ИМТ, позволяет избежать диагнозов ложного ожирения у индивидов с большой массой мышечной системы, выявлять ожирение при нормальном весе у индивидов с астенич-ным типом телосложения [1, 8]. Следует отметить, что 15,8% мужчин с отличным индексом КСТ имеют физическое здоровье на уровнях средний и ниже среднего. Это можно объяснить тем, что избыточная масса тела может быть обусловлена высоким содержанием не только ЖМТ, но и мышечного компонента. Данный факт ИМТ, входящий в методику определения физического здоровья, не учитывает, что создает неточность при оценивании результатов. Диагностика избыточного веса по ИМТ менее эффективна, чем при использовании данных о компонентном составе тела [4, 8].

Вода опосредует процессы газообмена, переноса питательных веществ и вывода конечных продуктов метаболизма и др. Снижение уровня ОВ ниже нормы ведет к нарушению указанных механизмов жизнеобеспечения организма. Измерение основного обмена может использоваться для характеристики скорости обменных процессов. Причиной изменений могут быть переходные состояния, связанные с большим объёмом физической нагрузки, и другие факторы [1, 7].

Каждый компонент имеет важное значение в жизнеобеспечении организма, а их оптимальное соотношение определяет качественное функционирование органов и систем и всего организма в целом, обеспечивая при этом высокий уровень приспособительных возможностей, оптимальный уровень нутритивного статуса и обменных процессов для поддержания высокого уровня работоспособности.

Выводы:

• 1.    Для характеристики соотношения компонент был разработан метод оценки, основанный на определении у биоимпедансных параметров центильных интервалов и их баллов. Он позволил охарактеризовать компонентный состав тела в группе обследованных, где большинство показателей удовлетворительные и хорошие.

• 2.    По результатам проведенного исследования выявили, что компонентный со-

• став тела у мужчин и женщин ухудшается с возрастом и улучшается при возрастании уровня физической активности.

• 3.    Оптимальное соотношение компонентного состава тела в большинстве случаев наблюдается среди мужчин и женщин с хорошим физическим здоровьем.

• 4.    Наибольшая доля хороших и отличных оценок индекса КСТ определена среди юношей из спортивных секций плавания и армспорта и среди девушек, занимающиеся фитнесом и легкой атлетикой, в отличие от студентов из спортивных секций волейбола и настольного тенниса.

• 5.    Выявлено соотношение хороших и отличных оценок индекса с удовлетворительной и напряженной адаптацией, что подтверждает обусловленность адаптационных механизмов к напряженной мышечной деятельности оптимальным соотношением компонент состава тела.

• 6.    У мужчин и женщин индекс КСТ, являющийся интегральным показателем функционального состояния организма, активности обменных процессов и нутритивного статуса, сильно коррелирует с УДА и физическим здоровьем, что обосновывает его применение для оценки фитнес-здоровья как состояния физического благополучия, обусловленного физическими качествами и компонентным составом тела.

Заключение.

Применение индекса как показателя качества жизни современного человека, где спортивный стиль стал одним из ведущих компонентов образа жизни, позволит отслеживать изменения, происходящие в организме в ходе тренировок.