Роль биоимпедансного исследования состава тела в оценке физического развития учащихся различного возраста средней общеобразовательной школы
Автор: Штина И.Е., Устинова О.Ю., Валина С.Л., Тронина М.П.
Журнал: Человек. Спорт. Медицина @hsm-susu
Рубрика: Физиология
Статья в выпуске: 4 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
Цель: изучение роли биоимпедансного исследования состава тела в оценке физического развития учащихся различного возраста средней общеобразовательной школы. Материалы и методы. Группу 1 составили 165 девочек, группу 2 – 170 мальчиков. В первую подгруппу включены дети в возрасте 7–10 лет (113 человек), во вторую – дети в возрасте 11–14 лет (119 человек), в третью подгруппу – подростки в возрасте 15–18 лет (103 человека). Выполнена оценка физического развития по значению SDS роста, SDS ИМТ, биоимпедансный анализ компонентного состава тела. Результаты. У девочек-подростков относительно мальчиков нормальные значения SDS ИМТ регистрировали в 1,4 раза чаще, а ожирение – в 6,1 раза реже. В возрасте 7–10 лет у девочек относительно мальчиков в 1,9 раза реже регистрировали низкие значения доли жировой массы (ЖМ), а в возрасте 11–14 лет – в 2,2 раза чаще регистрировали высокие значения доли ЖМ. У мальчиков с возрастом в 7,5 раза увеличилось число случаев низких значений доли скелетно-мышечной массы (СММ) на фоне возрастания в 2 раза высоких значений доли ЖМ. Установлено, что у мальчиков с 12 лет происходит снижение доли СММ при увеличении доли ЖМ на фоне отсутствия изменения SDS ИМТ. Для детей и подростков обоих полов установлена прямая связь «SDS ИМТ – доля ЖМ» и отрицательная связь «возраст – доля СММ», у лиц мужского пола – прямая связь «возраст – доля ЖМ». Заключение. Выявленные половозрастные особенности указывают на необходимость применения биоимпедансного анализа состава тела в медико-профилактической практике.
Дети, подростки, физическое развитие, биоимпедансный анализ состава тела, антропометрические показатели
Короткий адрес: https://sciup.org/147247682
IDR: 147247682 | УДК: 613.955 | DOI: 10.14529/hsm240408
Bioimpedance body composition analysis in assessing physical development in secondary school students
Aim. This study investigates the role of bioimpedance body composition analysis in assessing physical development in secondary school students. Materials and methods. Our sample involved 165 female and 170 male participants, divided into the following age subgroups: 7–10 years (n = 113); 11–14 years (n = 119); 15–18 years (n = 103). Bioimpedance analysis was combined with standard anthropometric measurements (body length SDS, BMI SDS). Results. Our findings revealed significant gender differences in fat mass (FM) and skeletal muscle mass (SMM). Among adolescent girls compared to boys, normal BMI SDS values were recorded 1.4 times more frequently, while obesity was observed 6.1 times less frequently. At the age of 7–10 years, low FM percentage values were recorded 1.9 times less frequently in girls. In contrast, at the age of 11–14 years, high FM percentage values were observed 2.2 times more frequently in girls. With age, the number of cases with low SMM percentage increased 7.5 times in boys against the backdrop of a 2-fold increase in high FM percentage values. From the age of 12 years, there is a decrease in SMM percentage in boys concurrent with an increase in FM percentage against the backdrop of no change in BMI SDS. For children and adolescents of both sexes, a positive relationship between BMI SDS and FM percentage was recorded, as well as a negative relationship between age and SMM percentage. For males, a direct relationship was observed between age and FM percentage. Conclusion. These findings underscore the importance of bioimpedance analysis in medical and preventive healthcare practices.
Текст научной статьи Роль биоимпедансного исследования состава тела в оценке физического развития учащихся различного возраста средней общеобразовательной школы
Введение. Оценка физического развития является основным компонентом комплексной оценки состояния здоровья детей и подростков. Своевременное выявление отклонений в физическом развитии позволяет снизить риски формирования заболеваний, в патогенезе которых ключевую роль играет нарушение питания и гиподинамия [5, 7]. Оценка состояния питания по значению ИМТ не всегда объективна, так как ИМТ имеет высокую специфичность, но низкую чувствительность для выявления ожирения [2, 14–16]. Актуально выявление не только ожирения и недостаточности питания, а также уровень физического развития современного школьника [3, 4, 10]. Оценка физического развития по значению SDS ИМТ учеными рекомендована при выполнении эпидемиологических исследований, в то время как метод биоимпедансного анализа компонентного со-
става тела является дополнительным методом, результаты которого можно применять при динамическом контроле [1, 2, 7, 13].
Цель исследования: изучение роли био-импедансного исследования состава тела в оценке состояния физического развития учащихся различного возраста средней общеобразовательной школы (СОШ).
Материалы и методы. Обследовано 165 девочек (группа 1) и 170 мальчиков (группа 2). Для установления возрастных особенностей группы исследования были разделены на подгруппы. В первую подгруппу включены дети в возрасте 7–10 лет (113 человек, в том числе 57 девочек и 56 мальчиков), во вторую – дети в возрасте 11–14 лет (119 человек, в том числе 57 девочек и 62 мальчика) и в третью – подростки 15–18 лет (103 человека, в том числе 51 девушка и 52 юноши).
Таблица 1
Table 1
Распределение школьников по результатам оценки физического развития, %
Distribution of schoolchildren by physical development, %
|
Показатель Parameter |
Всего Total |
Группа 1 Group 1 |
Группа 2 Group 2 |
р |
|||
|
n |
% |
n |
% |
n 1 |
% |
||
|
Распределение по значению SDS ИМТ у детей 7–10 лет Distribution by BMI SDS values, children 7–10 years of age |
|||||||
|
Норма / Normal |
82 |
72,6 |
42 |
73,7 |
40 |
71,4 |
0,789 |
|
Избыточная масса тела Excess body weight |
15 |
13,3 |
9 |
15,8 |
6 |
10,7 |
0,605 |
|
Ожирение / Obesity |
13 |
11,5 |
5 |
8,8 |
8 |
14,3 |
0,359 |
|
Недостаточность питания Underweight |
3 |
2,7 |
1 |
1,8 |
2 |
3,6 |
0,549 |
|
Распределение по значению SDS ИМТ у детей 11–14 лет Distribution by BMI SDS values, children 11–14 years of age |
|||||||
|
Норма / Normal |
84 |
70,6 |
41 |
71,9 |
43 |
69,4 |
0,759 |
|
Избыточная масса тела Excess body weight |
18 |
15,1 |
7 |
12,3 |
11 |
17,7 |
0,407 |
|
Ожирение / Obesity |
12 |
10,1 |
7 |
12,3 |
5 |
8,1 |
0,446 |
|
Недостаточность питания Underweight |
5 |
4,2 |
2 |
3,5 |
3 |
4,8 |
0,718 |
|
Распределение по значению SDS ИМТ у подростков 15–18 лет Distribution by BMI SDS values, adolescents 15–18 years of age |
|||||||
|
Норма / Normal |
73 |
70,9 |
42 |
82,4 |
31 |
59,6 |
0,012 |
|
Избыточная масса тела Excess body weight |
14 |
13,6 |
6 |
11,8 |
8 |
15,4 |
0,592 |
|
Ожирение / Obesity |
14 |
13,6 |
2 |
3,9 |
12 |
23,8 |
0,011 |
|
Недостаточность питания Underweight |
2 |
1,9 |
1 |
2,0 |
1 |
1,9 |
0,989 |
Таблица 2
Table 2
|
Показатель Parameter |
Всего Total |
Группа 1 Group 1 |
Группа 2 Group 2 |
р |
|||
|
n 1 |
% |
N 1 |
% |
n |
% |
||
|
Распределение по значению доли ЖМ у детей 7–10 лет, % Distribution by FM percentage values, children 7–10 years of age, % |
|||||||
|
Выше / Above average |
26 |
23 |
15 |
26,3 |
11 |
19,6 |
0,536 |
|
Норма / Normal |
52 |
46 |
30 |
52,6 |
22 |
39,3 |
0,218 |
|
Ниже / Below average |
35 |
31 |
12 |
21,1 |
23 |
41,1 |
0,036 |
|
Распределение по значению доли ЖМ у детей 11–14 лет, % Distribution by FM percentage values, children 11–14 years of age, % |
|||||||
|
Выше / Above average |
27 |
22,7 |
18 |
31,6 |
9 |
14,5 |
0,046 |
|
Норма / Normal |
47 |
39,5 |
20 |
35,1 |
27 |
43,5 |
0,564 |
|
Ниже / Below average |
45 |
37,8 |
19 |
33,3 |
26 |
41,6 |
0,437 |
|
Распределение по значению доли ЖМ у подростков 15–18 лет, % Distribution by FM percentage values, adolescents 15–18 years of age, % |
|||||||
|
Выше / Above average |
36 |
35 |
16 |
31,4 |
20 |
38,5 |
0,584 |
|
Норма / Normal |
52 |
50,5 |
29 |
56,9 |
23 |
44,2 |
0,278 |
|
Ниже / Below average |
15 |
14,6 |
6 |
11,8 |
9 |
17,3 |
0,605 |
|
Распределение по значению доли СММ у детей 7–10 лет, % Distribution by SMM percentage values, children 7–10 years of age, % |
|||||||
|
Выше / Above average |
74 |
65,5 |
31 |
54,4 |
43 |
76,8 |
0,022 |
|
Норма / Normal |
33 |
39,2 |
22 |
38,6 |
11 |
19,6 |
0,045 |
|
Ниже / Below average |
6 |
5,3 |
4 |
7,0 |
2 |
3,6 |
0,692 |
|
Распределение по значению доли СММ у детей 11–14 лет, % Distribution by SMM percentage values, children 11 – 14 years of age, % |
|||||||
|
Выше / Above average |
82 |
68,9 |
34 |
59,6 |
48 |
77,4 |
0,040 |
|
Норма / Normal |
29 |
24,4 |
19 |
33,3 |
10 |
16,1 |
0,040 |
|
Ниже / Below average |
8 |
6,7 |
4 |
7 |
4 |
6,5 |
0,808 |
|
Распределение по значению доли СММ у подростков 15–18 лет, % Distribution by SMM percentage values, adolescents 15–18 years of age, % |
|||||||
|
Выше / Above average |
41 |
39,8 |
15 |
29,4 |
26 |
50 |
0,033 |
|
Норма / Normal |
39 |
37,9 |
27 |
52,9 |
12 |
23,1 |
0,002 |
|
Ниже / Below average |
23 |
22,3 |
9 |
17,6 |
14 |
26,9 |
0,259 |
Выполнено антропометрическое исследование (измерение роста, массы тела, расчет индекса массы тела) и биоимпедансный анализ состава тела (анализатора АВС-01 «Ме-дасс», Россия) с оценкой содержания доли жировой массы (доля ЖМ, %) и доли скелетномышечной массы (доля СММ, %) [8]. Статистическая обработка результатов выполнена с применением статистического приложения Jamovi.
Результаты. В ходе проведенного исследования установлено, что практически у 2/3 школьников (61,1–66 %) рост отвечает возрастному нормативу. При оценке физического развития по стандартной методике (табл. 1) установлено, что в возрастной группе 15–18 лет у девушек более низкое абсолютное значение ИМТ и SDS ИМТ (р < 0,001–0,044).
У девочек относительно мальчиков в возрасте 7–10 лет в 1,9 раза реже регистрировали низкие значения доли ЖМ, а в возрасте 11–14 лет – в 2,2 раза чаще регистрировали высокие значения доли ЖМ (р = 0,036–0,046), при этом отсутствовали различия у подростков 15–18 лет (табл. 2).
Во всех возрастных подгруппах у девочек в 1,3–1,7 раза реже регистрировали высокие значения доли СММ (р = 0,022–0,40) (см. табл. 2). У мальчиков с возрастом в 7,5 раза увеличилось число случаев низких значений доли СММ (р = < 0,001) на фоне возрастания в 2 раза высоких значений доли ЖМ (р = 0,031).
У девочек относительно мальчиков в возрасте 11–14 лет статистически чаще регистрировали «скрытое ожирение» (р = 0,019), достигающее максимума в подростковом возрасте (21,4 %) (рис. 1).
Установлена прямая связь между SDS ИМТ и долей ЖМ для обоих полов (r = 0,59– 0,69; р < 0,001), у лиц мужского пола – возраста с долей ЖМ (r = 0,23; р = 0,002). В обеих группах установлена отрицательная связь возраста с долей СММ (r = –0,29; р < 0,001 – у девочек; r = –0,25; р = 0,001 – у мальчиков).
С целью лучшего понимания половозрастного диморфизма были построены графики значений SDS ИМТ, SDS роста, доли ЖМ и доли СММ для девочек и мальчиков в зависимости от возраста (рис. 2–4).
Распределение школьников по оценке компонентного состава тела, %
Distribution of schoolchildren by body composition, %
7-10 лет ■Мальчики 11'14 лет ■ Девочки 15-18 лет
Рис. 1. Доля детей и подростков с увеличенным значением доли ЖМ при нормальном значении SDS ИМТ, %
Fig. 1. Children and adolescents with an increased FM percentage and a normal BMI SDS value, %
Обсуждение. Высокая валидность SDS ИМТ для оценки физического развития подтверждается прямой корреляцией высокой силы между SDS ИМТ и долей ЖМ. Низкая доля ЖМ достигала 40 % случаев, что указывает на практическое преимущество применения БИА анализа состава тела, учитывая уча- стие жировой ткани в регуляции эндокринного гомеостаза независимо от пола [6, 9, 12].
При сопоставлении кривой SDS ИМТ и кривой доли СММ у лиц мужского пола обращает внимание отсутствие снижения SDS ИМТ при некотором спаде кривой доли СММ и подъеме кривой доли ЖМ с 12–13 лет, что
Рис. 2. Значения SDS ИМТ в зависимости от пола Fig. 2. BMI SDS values by sex
Рис. 3. Значения доли СММ в зависимости от пола Fig. 3. SMM percentage values by sex
0 U II >•
Вокякт пет
Рис. 4. Значения доли ЖМ в зависимости от пола Fig. 4. FM percentage values by sex
подтверждается прямой корреляционной связью «возраст – доля ЖМ» и обратной связью «возраст – доля СММ» и указывает на формирование жироотложения у мальчиков и актуальность профилактики ожирения для обоих полов. Данные настоящего исследования обращают внимание на более выраженную отрицательную динамику содержания доли СММ у лиц мужского пола, что может быть обусловлено особенностями образа жизни современного школьника, и указывают на важность применения метода БИА состава тела как дополнительного способа оценки состояния физического развития школьников [4, 5, 11]. Установленные тенденции в половозрастной изменчивости параметров компонентного состава тела подтверждают необхо- димость расширения информации о ЗОЖ среди учащихся [3, 5].
Заключение. Выяв л енное увеличение доли юношей с ожирением, увеличение доли ЖМ у каждой третьей – четвертой девочки в возрасте 7–18 лет, а также снижение доли СММ в возрастном аспек т е, подтверждённое обр а тной корреляцией «в о зраст – доля СММ», для обоих полов свидетельствует о необходимости привлечения вни м ания к проблемам ожирения, гиподинамии. Снижение доли СММ на ф оне увеличения доли Ж М у лиц мужского пола с 12 лет, выявление «скрытого ожирения » у каждой пятой девочки-подро с тка указывают на необходимость более широкого при м енения биоимпедансного анализа состава тела у детей с пубертатного возраста.
Список литературы Роль биоимпедансного исследования состава тела в оценке физического развития учащихся различного возраста средней общеобразовательной школы
- Герасимчик, О.А. Композиционный состав тела у детей и подростков с ожирением / О.А. Герасимчик, Я.В. Гирш // Трансляционная медицина. – 2019. – Т. 6, № 1. – С. 51–57. DOI: 10.18705/2311-4495-2019-6-1-51-57
- Гирш, Я.В. Роль и место биоимпедансного анализа в оценке состава тела детей и подростков с различной массой тела / Я.В. Гирш, О.А. Герасимчик // Бюл. сибир. медицины. – 2018. – Т. 17, № 2. – С. 121–132. DOI: 10.20538/1682-0363-2018-2-121-132. – EDN XSJTNB.
- Горелик, В.В. Новая физкультура в школе: коррекционно-оздоровительное использование физиологических показателей учащихся как маркеров нарушений физического развития и здоровья / В.В. Горелик, С.Н. Филиппова // Человек. Спорт. Медицина. – 2019. – Т. 19, № 1. – С. 42–49. DOI: 10.14529/hsm190106.
- Ермакова, И. В. Физическое развитие, компонентный состав тела и уровень ДГЭА у детей 9–15 лет в период полового созревания / И.В. Ермакова, Т.И. Бурая, Н.Б. Сельверова // Новые исследования. – 2013. – № 1 (34). – С. 102–111.
- Информированность и отношение подростков к здоровому образу жизни / О.М. Филькина, О.Ю. Кочерова, А.И. Малышкина и др. // Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. – 2022. – Т. 30, № 1. – С. 33–38. DOI: 10.32687/0869-866X-2022-30-1-33-38
- Литвицкий, П.Ф. Патология эндокринной системы. Этиология и патогенез эндокринопатий: нарушения функций щитовидной и паращитовидных желез / П.Ф. Литвицкий // Вопросы соврем. педиатрии. – 2012. – Т. 11, № 1. – С. 61–75.
- Некоторые аспекты результатов биоимпедансного анализа в рамках ретроспективного лонгитудинального исследования детей школьного возраста г. Смоленска / В.В. Бекезин, Т.В. Дружинина, О.В. Пересецкая и др. // Вестник Смоленской гос. мед. академии. – 2019. – Т. 18, № 3. – С. 183–188. EDN YAPXNM.
- Николаев, Д.В. Лекции по биоимпедансному анализу состава тела человека / Д.В. Николаев, С.П. Щелыкалина. – М.: РИО ЦНИИОИЗ МЗ РФ, 2016. – 152 с.
- Ожирение и половое развитие: эпидемиологическое исследование детей и подростков Московского региона / И.И. Дедов, Г.А. Мельниченко, Т.В. Чеботникова и др. // Ожирение и метаболизм. – 2006. – Т. 3, № 3. – С. 14–20.
- Распространенность избыточной массы тела и ожирения у детей / А.Н. Мартин-чик, К.Э. Лайкам, Н.А. Козырева и др. // Вопросы питания. – 2022. – Т. 91, № 3 (541). – С. 64–72. DOI: 10.33029/0042-8833-2022-91-3-64-72
- Стародубов, В.И. О половом диморфизме росто-весовых показателей и состава тела российских детей и подростков в возрасте 5–18 лет: результаты массового популяционного скрининга / В.И. Стародубов, А.А. Мельников, С.Г. Руднев // Вестник Рос. акад. мед. наук. – 2017. – Т. 72, № 2. – С. 134–142. DOI: 10.15690/vramn758
- Устинкина, Т.И. Современные представления о нарушениях половой дифференцировки / Т.И. Устинкина, С.Б. Шустов // Проблемы эндокринологии. – 2010. – Т. 56, № 1. – С. 57–62.
- Accuracy and reliability of the InBody 270 multi-frequency body composition analyser in 10–12-year-old children / M.N. Larsen, P. Krustrup, S. Araújo Póvoas, C. Castagna // PLoS One. – 2021. – Vol. 16, No. 3. – e0247362. DOI: 10.1371/journal
- Body Composition and Anthropometric Indicators in Children and Adolescents 6–15 Years Old / M. Kobylińska, K. Antosik, A. Decyk et аl. // Int J Environ Res Public Health. – 2022. – Vol. 19, No. 18. – Р. 11591. DOI: 10.3390/ijerph191811591
- Diagnostic performance of body mass index to identify obesity as defined by body adiposity in children and adolescents: a systematic review and meta-analysis / A. Javed, M. Jumean, M.H. Murad et аl. // Pediatr Obes. – 2015. – Vol. 10, No. 3. – Р. 234–244. DOI: 10.1111/ijpo.242
- The contribution of fat and fat-free tissue to body mass index in contemporary children and the reference child / J.C. Wells, W.A. Coward, T.J. Cole, P.S. Davies // Int J Obes Relat Metab Disord. – 2002. – Vol. 26, No. 10. – Р. 1323–1328. DOI: 10.1038/sj.ijo.0802077
