Результаты анализа состава тела студентов методом биоимпедансометрии

В настоящее время наиболее широко используемым в клинической практике и скрининговых исследованиях методом является биоимпедансный анализ – контактный метод измерения электрической проводимости биологических тканей, дающий возможность оценки широкого спектра морфологических и физиологических параметров

организма. При проведении данного анализа учитываются такие показатели как активное и реактивное сопротивления тела человека или его сегментов на различных частотах. На их основе рассчитываются следующие характеристики состава тела: жировая, тощая, клеточная и скелетно-мышечная масса, объем и распределение воды в организме [1–2]. Под составом тела при-

нято понимать деление массы тела на 2 или несколько взаимодополняющих компонентов. Например, представление массы тела в виде суммы жировой и безжировой масс используется для диагностики избыточной массы тела и ожирения, а также для оценки риска сопутствующих заболеваний.

Материалы и методы

Физическая сущность использованного метода заключается в измерении 2 видов сопротивления тканей человеческого организма (резистивное и реактивное) с помощью 2 пар электродов в цепи рука–туловище–нога и использованием зондирующего синусоидального тока с постоянной частотой 50 кГц, мощность не более 500–800 мкА (высокая частота, малая мощность) в диапазоне измеряемых значений импеданса биологического объекта от 200 до 1 000 Ом [3].

Биоимпедансное определение состава тела проводилось на аппарате «МЕДАСС» с помощью контактного метода измерения пассивных электрических свойств организма. В перечень оцениваемых параметров состава тела

Том 26, № 2. 2016 входили абсолютные и относительные показатели. В зависимости от методики измерений абсолютные показатели определяли для всего тела. К ним относились: жировая (ЖМТ) и безжировая (тощая) массы тела (БМТ, ТМ), активная клеточная (АКМ) и скелетномышечная масса (СММ), общая вода организма (ОВО), клеточная и внеклеточная жидкости (КЖ, ВКЖ). Наряду с ними рассчитывались относительные (приведенные к массе тела, тощей массе или другим величинам) показатели состава тела [3–4].

Антропометрические параметры – линейные и весовые размеры тела (длина, масса и объем тела, окружность талии и бедер) – измерялись по стандартной методике с использованием антропометра, напольных весов и измерительной ленты. Кроме этого, вычислялись индекс массы тела (ИМТ), а также индекс распределения жировой ткани, равный отношению окружности талии (ОТ) к окружности бедер (ОБ). Площадь поверхности тела (ППТ) оценивали, зная длину и массу тела.

Т а б л и ц а 1

T a b l e 1

Международная классификация ИМТ

International classification of body mass index (BMI)

Классификация / Classification	ИМТ (кг/м²) / BMI (kg/m²)
Низкий ИМТ (группа I) / Low BMI (group I)	< 18,50
Норма (группа ІІ) / Norm (group II)	18,50–24,99
Высокий ИМТ (группа ІІІ) / High BMI (group III)	≥ 25,00
Ожирение (группа IV) / Lipotrophy (group IV)	≥ 30,00

Результаты исследования

Было установлено, что показатель избыточной массы тела преобладал у студентов-юношей (40 %; для срав-

нения: у девушек – 32 %. Недостаточная масса тела, наоборот, была более характерна для студенток (25 %), чем для юношей (19 %) .

Т а б л и ц а 2

T a b l e 2

Показатели антропометрии у студентов с нормальной массой тела

Indicators anthropometry of students with normal body weight

Показатели / Indicators	Студенты с нормальной массой тела / Students with normal body weight
	М	P	М	P
	Юноши / Male		Девушки / Female
Рост, см / Growth, sm	172,5 ± 22,4	173–181	165,2 ± 7,7	158–171
Вес, кг / Weight, kg	69,4 ± 4,1	66–72	56,9 ± 7,3	53,0–62,0
ИМТ, кг/м2 / BMI, kg/m2	21,1 ± 0,9	21,3–20,5	22,9 ± 1,3	18,9–21,5

Т а б л и ц а 3

T a b l e 3

Показатели антропометрии у студентов с избыточной массой тела

Indicators anthropometry of students with overweight

Показатели / Indicators	Студенты с избыточной массой тела / Students with overweight
	М	P	М	P
	Юноши / Male		Девушки / Female
Рост, см / Growth, sm	181,4 ± 7,2	178,5–187,5	162,0 ± 6,4	156–165
Вес, кг / Weight, kg	92,0 ± 13,8	82,5–98,5	71,7 ± 8,6	63,0–80,0
ИМТ, кг/м2 / BMI, kg/m2	27,9 ± 3,4	25,5–29,8	27,2 ± 1,6	25,9–28,7

В результате сравнения данных антропометрии и биоимпедансометрии было установлено, что показатели роста, жизненной емкости легких, веса, ОТ, соотношения ОТ и ОБ, основного обмена (ОО), нормированной по росту ЖМТ, классификации по проценту ЖМТ, ТМ, доли СММ у юношей и девушек с нормальной и избыточной массой тела, имели статистически значимые различия.

Показатель ИМТ у студентов с избыточной массой не имел значимых гендерных различий. Параметры индекса распределения жировой ткани (ОТ/ ОБ), ТМ и доли СММ у юношей и девушек с нормальной и избыточной массой были статистически значимо различными. Результаты корреляционного анализа антропометрических показателей указывают на наличие достоверных связей между РТ и ИМТ студентов (R = 0,587; p < 0,0001), а также между МТ и ИМТ (R = 0,793; p < 0,00001). Эти данные согласуются с исследованиями других авторов, которыми установлена относительно большая независимость значений ИМТ от показателей роста.

В настоящее время методы оценки физического развития не учитывают состав тела. В тоже время наличие избыточной массы может быть связано с развитием мышечной массы у студентов, занимающихся физической культурой [5–6].

Данные биоимпедансометрии и антропометрии у студентов с нормальной и избыточной массой тела свидетельствуют о необходимости учета показателей состава тела и индекса распределения жировой массы в оценке физического развития.

Основной обмен - один из показателей интенсивности обмена веществ и энергии в организме; выражается количеством энергии, необходимой для поддержания жизни в состоянии полного физического и психического покоя, натощак, в условиях теплового комфорта. Отражает энергетические траты организма, обеспечивающие постоянную деятельность сердца, почек, печени, дыхательной мускулатуры и некоторых других органов и тканей. Освобождаемая в ходе метаболизма тепловая энергия расходуется на поддержание постоянства температуры тела. Величину ОО обычно выражают количеством тепла в килокалориях (ккал) или в килоджоулях (кДж) в расчете на 1 кг массы или 1 м2 поверхности тела за 1 ч или 1 сут. Величина, или уровень, ОО зависит от возраста человека, веса (массы) тела, пола и некоторых других факторов [4; 7]. В среднем величина ОО у мужчины весом 70 кг составляет около 1 700 ккал в сутки (1 ккал на 1 кг веса в 1 ч). У женщин интенсивность ОО ниже примерно на 10–15 %.

По результатам нашего исследования, расчетный показатель ВОО у обследованных студентов в среднем соответствовал 1 499,3 ± 36,8 ккал, что на 4 % ниже должной величины и находится в пределах допустимых нормативных колебаний (до 10 %). Данный интегральный показатель интенсивности окислительно-восстановительных процессов в организме юношей был достоверно выше, чем у девушек (р < 0,001), что соответствует литературным данным. У студентов с дефицитом массы тела ВОО составила 1 349,5 ± 68,15 ккал, которая находится ниже нормативных параметров, что свидетельствует о преобладании анаболических процессов в организме, а у студентов с избыточной массой тела наблюдалась величина основного обмена равная 1 605,9 ± 162,49 ккал, что свидетельствует о пониженной физической нагрузке.

Т а б л и ц а 4

T a b l e 4

Средние значения основного обмена для взрослого населения

The average values of basal metabolism in adults

Основной обмен / Basal metabolism
Мужчины (18-29 лет) / Male (18-29 years)		Женщины (18-29 лет) / Female (18-29 years)
Масса, кг / Weight, kg	Ккал/сут. / Kcal/day	Масса, кг / Weight, kg	Ккал/сут. / Kcal/day
50	1 450	40	1 080
55	1 520	45	1 150
60	1 590	50	1 230
65	1 670	55	1 300
70	1 750	60	1 380
75	1 830	65	1 450
80	1 920	70	1 530
85	2 010	75	1 600
90	2 110	80	1 680

Т а б л и ц а 5

T a b l e 5

Показатели биоимпедансометрии у студентов с нормальной массой тела Indicators bioimpedance students with normal body weight

Показатели / Indicators	Студенты с нормальной массой тела / Students with normal body weight
	М ± Std.Dev, юноши / М ± Std.Dev, male	М ± Std.Dev, девушки / М ± Std.Dev, female
ОО, ккал/сут. / BM, kcal/day	1 847,7 ± 217,5	1 401,6 ± 99,7
ЖМТ, кг, норм. по росту / Body fat mass, kg, on the growth	9,5 ± 3,4	16,2 ± 5,1
Классиф. по % ЖМТ / Classification % body fat mass	13,7 ± 4,6	27,6 ± 5,9
ТМ, кг / Lean body mass, kg	58,9 ± 4,8	40,8 ± 5,9
Доля СММ / The proporition of skeletal muscle mass, %	60,0 ± 8,7	49,0 ± 2,0

Т а б л и ц а 6

T a b l e 6

Чем выше в организме процент АКМ, тем больше человек тратит энергии (включая затраты на пищевой термогенез, базальный обмен и физическую активность) и тем быстрее худеет, поскольку в АКМ происходит основное сжигание калорий. При дефиците активной массы запасание жира будет продолжаться даже при низкой калорийности рациона. У здорового человека процент АКМ составляет около 75-85 % веса. При более низком ее содержании можно предположить патологию щитовидной железы (с усилением обмена веществ) или печени. Следует тщательно следить, чтобы во время программы по снижению веса доля АКМ сохранялась примерно на том же уровне [4; 8]. Важно, чтобы масса тела снижалась за счет жировой массы вместо сжигания белков мышц, как это часто происходит при быстром похудении, при соблюдении диеты с низким содержанием белка. С умень-

шением доли АКМ снижается масса тела, однако нарушается клеточное питание и функция внутренних органов. Чем активнее силовая физическая нагрузка, тем больше увеличивается мышечная масса, и, соответственно, тем выше процент АКМ. При этом требуется повышенное поступление белка с пищей, что неравнозначно увеличению калорийности рациона. Процесс набора веса должен происходить за счет повышения содержания в организме сухой мышечной массы, однако часто, при несбалансированном питании, увеличение массы тела идет также за счет большого количества жировых отложений.

Недостаток костной массы может быть признаком остеопороза, нарушения структуры костной ткани, что ведет к повышенному риску возникновения переломов. Нередко такое состояние наблюдается при несбалансированном питании с дефицитом кальция,

Показатели биоимпедансометрии у студентов с избыточной массой тела Indicators bioimpedance students are overweight

Показатели / Indicators Студенты с избыточной массой тела / Students are overweight М ± Std.Dev, юноши / М ± Std.Dev, male М ± Std.Dev, девушки / М ± Std.Dev, female ОО, ккал/сут. / BM, kcal/day 2 025,0 ± 194,6 1 379,7 ± 50,4 ЖМТ, кг, норм. по росту / Body fat mass, kg, on the growth 22,18 ± 8,10 26,90 ± 4,60 Классиф. по % ЖМТ / Classification % body fat mass 23,8 ± 6,4 34,0 ± 3,2 ТМ, кг / Lean body mass, kg 68,9 ± 8,3 41,8 ± 4,3 Доля СММ / The proporition of skeletal muscle mass, % 52,4 ± 1,6 43,2 ± 0,9 магния и некоторых витаминов в рационе, малоподвижном образе жизни, нарушении обмена веществ, заболеваниях ЖКТ. Вероятность развития остеопороза также повышена при избыточном или недостаточном весе. Кальций является основным структурным элементом костной ткани, и поэтому дефицит данного минерала отражается в понижении доли костной массы в организме. Также кальций необходим для работы мышц, свертывания крови и функционирования нервной системы. Вот почему очень важно определять процент костной массы перед разработкой любой программы похудения и спортивных тренировок, с обязательным контролем этого показателя в динамике [1; 7].

Жировая ткань необходима организму: это запас энергии, витаминов и жирных кислот, которые являются участниками жизненно важных процессов. Жировые клетки выполняют защитную и теплоизолирующую функции, накапливают и синтезируют некоторые гормоны. Именно поэтому организм активно защищает свои жировые

MORDOVIA UNIVERSITY BULLETIN запасы (например, мышечная масса расщепляется легче, чем жировая, и в этом главная опасность быстрого похудения). Однако избыток жировой массы вызывает в организме многочисленные нарушения: во-первых, для кровоснабжения жировой ткани увеличивается сеть кровеносных сосудов, что создает дополнительную нагрузку на сердце; во-вторых, в жировых клетках накапливаются шлаки и токсины; в-третьих, возникают гормональные нарушения; в-четвертых, при значительном избыточном весе увеличивается нагрузка на суставы и позвоночник; в-пятых, повышается риск развития атеросклероза сосудов, который, в свою очередь, может привести к серьезным последствиям в виде инфаркта и инсульта [2-4].

Во многих исследованиях указывают на наличие связи между физическим развитием и показателями функционирования сердечно-сосудистой системы (ССС) - частотой сердечного сокращения (ЧСС), систолическим (САД) и диастолическим (ДАД) артериальным давлением [8-9].

Т а б л и ц а 7

T a b l e 7

Характеристика показателей в зависимости от ИМТ Characteristic parameters depending on the BMI

Показатели / Indicators	Студенты с нормальной массой тела / Students with normal body weight
	М, юноши / M, male	М, девушки / M, female
ЖЕЛ, л / The vital lung capacity, l	4,9 ± 0,8	3,5 ± 0,5
САД, мм рт. ст. / Systolic blood pressure, mm Hg	112,1 ± 6,2	111,6 ± 9,1
ДАД, мм рт. ст. / Diastolic blood pressure, mm Hg	71,3 ± 6,0	70,6 ± 7,9

Т а б л и ц а 8

T a b l e 8

Коэффициент корреляции между МТ и САД составил R = 0,288 (р = 0,001); МТ и ДАД – R = 0,250 (р = 0,004); РТ и САД – R = 0,412 (р < 0,00001); РТ и ДАД – R = 0,285 (р = 0,001). Эти данные указывают на наличие прямой взаимосвязи гемодинамических показателей с МТ и РТ. Между тем эта связь оказалась более сильно выраженной между МТ и САД, чем между РТ и исследованными гемодинамическими показателями. О тесной связи ИМТ и МТ с САД свидетельствуют исследования других авторов [1; 4]. Выявленная нами и другими авторами специфика сопряженности соматических и гемодинамических показателей, связанных с антропометрическими параметрами, позволяет прийти к заключению о том, что САД является маркером напряжения регуляторных механизмов ССС при увеличении ИМТ.

Обсуждение и заключение

Таким образом, большинство обследованных студентов имели нормальную массу тела, однако зарегистрированы случаи отклонений весоростовых показателей от нормальных значений. Особенно настораживает тот факт, что среди молодых людей были зарегистрированы случаи избыточной массы тела, что является одним из факторов риска развития сердечно-сосудистой патологии. Интенсивность обмена веществ и энергии, определенная по величинам ОО, в среднем соответствует норме, что позволяет говорить о равном соотношении процессов анаболизма и катаболизма в организме студентов очной формы обучения. Однако величина ОО у студентов с избыточной массой тела и ожирением свидетельствует о недостаточной физической нагрузке.

Характеристика показателей в зависимости от ИМТ Characteristic parameters depending on the BMI

Показатели / Indicators	Студенты с избыточной массой тела / Students are overweight
	М, юноши / M, male	М, девушки / M, female
ЖЕЛ, л / The vital lung capacity, l	5,6 ± 0,8	3,65 ± 0,5
САД, мм рт. ст. / Systolic blood pressure, mm Hg	119,1 ± 6,1	114,7 ± 8,1
ДАД, мм рт. ст. / Diastolic blood pressure, mm Hg	77,4 ± 5,1	72,5 ± 7,6