СОСТАВ ТЕЛА И НУТРИТИВНЫЙ СТАТУС РОССИЙСКИХ ДЕТЕЙ: РЕФЕРЕНТНЫЕ ДАННЫЕ ЦЕНТРОВ ЗДОРОВЬЯ С.Г. Руднев1, Н.П. Соболева2, С.А. Стерликов2, Д.В. Николаев3, О.А. Старунова4, С.П. Черных5 1ИВМ РАН; 2ЦНИИОИЗ МЗ РФ; 3АО НТЦ «Медасс», 4МГУ им. М.В. Ломоносова, 5РНИМУ им. Н.И. Пирогова, Москва V МЕЖРЕГИОНАЛЬНОЕ СОВЕЩАНИЕ НОДГО Москва, 5 – 8 июня 2014 года Нутритивный статус определения 1. 2. Характеристика состояния организма в связи с балансом потребления и расхода нутриентов [1] Результат воздействия на организм характера питания и пищевых факторов, проявляющийся в объективных параметрах тела, его биологических сред и компонентов [2] [1] Webster’s online dictionary [2] Мартинчик А.Н., Маев И.В., Петухов А.Б. Питание человека (основы нутрициологии). М.: ГОУ ВУНМЗ МЗ РФ, 2002. 576с. Характеристика нутритивного статуса по индексу массы тела (ВОЗ, 1995) Характеристика нутритивного статуса Интервал значений ИМТ, кг/м2 18-25 лет 26 лет и старше Нормальная масса тела 19,5-22,9 20,0-25,9 Избыточная масса тела 23,0-27,4 26,0-27,9 Ожирение 1 степени 27,5-29,9 28,0-30,9 Ожирение 2 степени 30,0-34,9 31,0-35,9 Ожирение 3 степени 35,0-39,9 36,0-40,9 Ожирение 4 степени 40,0 и выше 41,0 и выше Пониженное питание 18,5-19,4 19,0-19,9 Гипотрофия 1 степени 17,0-18,4 17,5-18,9 Гипотрофия 2 степени 15,0-16,9 15,5-17,4 Гипотрофия 3 степени Ниже 15,0 Ниже15,5 А.Кетле (1796-1874) Характеристика нутритивного статуса по ИМТ у детей (ВОЗ, IOTF) Мальчики ИМТ ИМТ 18,5* 25* ИМТ 30* ИМТ 35* ИМТ 16* ИМТ 17* 3,0 15,5 90,5 98,9 99,83 0,74 -1,877 -1,014 1,310 2,288 2,930 -2,436 ИМТ 16* ИМТ 17* Центиль 0,52 z-значение -2,565 Пороговые критерии ВОЗ диагностики избыточной массы тела, ожирения и истощения у детей (http://www.who.int/childgrowth/standards/ru/) Возраст, лет 5,08 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 -3 SD 12,118 12,115 12,141 12,189 12,25 12,319 12,394 12,475 12,562 12,661 12,775 12,905 13,051 13,213 13,391 13,588 13,802 14,029 Мальчики -2 SD +1 SD 13,031 16,645 13,021 16,676 13,04 16,761 13,086 16,888 13,148 17,047 13,221 17,231 13,302 17,437 13,392 17,663 13,491 17,908 13,603 18,179 13,735 18,48 13,886 18,808 14,056 19,163 14,245 19,542 14,453 19,946 14,684 20,375 14,935 20,829 15,202 21,298 +2 SD 18,259 18,35 18,52 18,745 19,017 19,328 19,675 20,056 20,468 20,916 21,40 21,914 22,452 23,009 23,581 24,165 24,757 25,347 -3 SD 11,77 11,742 11,723 11,725 11,751 11,803 11,879 11,98 12,099 12,231 12,378 12,542 12,727 12,931 13,151 13,379 13,606 13,824 Девочки -2 SD +1 SD 12,748 16,87 12,718 16,923 12,70 17,011 12,704 17,131 12,735 17,289 12,795 17,488 12,884 17,73 13,001 18,012 13,14 18,326 13,296 18,666 13,47 19,032 13,666 19,429 13,885 19,859 14,129 20,32 14,391 20,806 14,663 21,305 14,936 21,80 15,20 22,279 +2 SD 18,858 19,009 19,224 19,482 19,789 20,149 20,561 21,019 21,513 22,031 22,57 23,134 23,725 24,338 24,967 25,596 26,207 26,786 Девочки ИМТ ИМТ 18,5* 25* ИМТ 30* ИМТ 35* 3,7 16,5 89,3 98,6 99,76 -1,789 -0,975 1,244 2,192 2,822 Центильные эквиваленты и z-значения пороговых критериев IOTF диагностики избыточной массы тела, ожирения и истощения у детей (Cole, Lobstein, 2012) Параметры LMS-метода для референтной выборки IOTF, мальчики Возраст, лет L M S 2,0 -0,624 16,482 0,07950 2,5 -0,758 16,237 0,07911 3,0 -0,888 16,019 0,07892 3,5 -1,012 15,831 0,07905 4,0 -1,130 15,676 0,07968 4,5 -1,240 15,550 0,08107 5,0 -1,342 15,452 0,08353 5,5 -1,436 15,378 0,08729 6,0 -1,517 15,336 0,09195 6,5 -1,581 15,338 0,09685 7,0 -1,621 15,392 0,10136 7,5 -1,639 15,498 0,10532 Преимущества и недостатки ИМТ Зависимость величины прогнозируемой смертности от ИМТ Низкая диагностическая эффективность при выявлении нарушений нутритивного статуса у больных различными заболеваниями Russell C.A., Elia M. Nutrition screening survey in the UK in 2007. British Association of Parenteral and Enteral Nutrition, 2008. 39p. Порядковые шкалы нутритивного риска Шкала Скрининговые Бирмингемская MUST (malnutrition universal screening tool) Nutrition risk classification Nutritional risk screening 2002 Антропометрические Потеря веса, ИМТ, аппетит, способность к приёму пищи ИМТ, изменения веса Потеря веса, процент веса от идеального Потеря веса, ИМТ, фактическое питание Параметры Тяжесть заболевания Другие Наличие стресса, тяжесть диагноза - Наличие острого заболевания - Функция ЖКТ Тяжесть диагноза Клинические Mini Nutritional Assessment Subjective Global Assessment Данные об изменениях Альбумин, веса, рост, окружность преальбумин, плеча, окружность холестерин, бедра, история питания, лимфоциты аппетит, способ питания История изменений Основной диагноз, веса тела и питания уровень стресса Mueller C. et al. // J. Parent. Enteral Nutr. 2011. V.35, N.1. P.16-24. Самооценка состояния питания и здоровья Подкожно-жировой слой, мышечное истощение, отёки, асцит, функциональное состояние, симптомы со стороны ЖКТ Нарушения нутритивного статуса (malnutrition) Кратковременное, переходное или хроническое состояние питания, при котором вследствие недоедания или переедания при наличии или в отсутствие воспаления наблюдаются изменения состава тела и функциональные нарушения Sobotka L. (ed.) Basics in clinical nutrition (4th edition). Prague: Galen, 2011. 756p. Soeters P.B. et al. A rational approach to nutritional assessment // Clin. Nutr. 2008. V.27. P.706-716. Модели состава тела МТ ЖМТ + БМТ ЖМТ+ Сухая тощая масса+ ОВО 1К 2К 3К … Уровни строения тела: Элементный (C, H, O, N, K, Ca, Na, ...) Молекулярный (минеральные вещества, белки, жиры, вода, …) Клеточный (клеточная масса тела, внеклет. жидкость, …) Тканевой (скелетная мускулатура, жировая ткань, мозг, кровь и др.) Организм в целом Wang Z.M., Pierson R.N., Heymsfield S.B. The five level model: a new approach to organizing body composition research // Am. J. Clin. Nutr. 1992. V.56. P.19-28. Методы оценки состава тела Антропометрические • калиперометрия, измерения обхватов тела Биоэлектрические • биоимпедансный анализ • метод общей электрической проводимости Воздушная плетизмография Метод инфракрасного отражения Методы изотопного разведения Подводное взвешивание Рентгенологические • двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия • рентгеновская компьютерная томография Ультразвуковые Ядерно-физические • нейтронный активационный анализ • магниторезонансная томография http://window.edu.ru/window/library?p_rid=50631 Биоимпедансный анализ состава тела Высокоинформативный метод нутриметаболомики (Васильев и соавт., 2010) Безопасность, неинвазивность Противопоказание (относительное): наличие кардиостимулятора Рекомендован Европейским обществом клинического питания и метаболизма (ESPEN guidelines, 2004) Биоимпедансный анализ состава тела О.-Л. Томассе (1910-2004) Гистограмма зависимости индекса импеданса от ОВО у 20 здоровых людей, r=0,92 (Hoffer et al., 1969) Биоимпедансный анализатор состава тела АВС-01 «Медасс» Стандартная схема биоимпедансных измерений Зависимости относительного риска гибели от тощей и жировой массы тела (Heitmann et al., 2000) Зависимости относительного риска гибели от ИМТ (Flegal et al., 2005) Первичный протокол биоимпедансного обследования: пациент М., 7 лет, диагноз: острый лимфобластный лейкоз, окончание курса химиотерапии Измеряемые и оцениваемые показатели: • Фазовый угол импеданса • Жировая масса тела • Безжировая (тощая) масса • Скелетно-мышечная масса • Активная клеточная масса • Общая жидкость • Клеточная и внеклеточная жидкость • Основной обмен • Удельный основной обмен • … и другие (всего более 30 параметров) Центры здоровья Созданы постановлением Правительства России в 2009 году Цель: раннее выявление и профилактика заболеваний, формирование у населения здорового образа жизни Количество стационарных взрослых и детских, а также мобильных ЦЗ на 2014-й год – порядка 900-1000 Методы обследования, применяемые в ЦЗ: Антропометрия, кистевая динамометрия Биоимпедансный анализ Измерение артериального давления Кардиоскрининг (дисперсионное картирование) Ангиологический скрининг Пульсоксиметрия Спирометрия Экспресс-анализ для определения общего холестерина и глюкозы в крови, и др. Характеристика массива данных биоимпедансных измерений в Центрах здоровья, 2010-2012 • • • • • Ранг 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 77 из 83 субъектов РФ 484 Центра здоровья Общий размер выборки: 2.092.695 человек Свыше 1% населения обследовано в 46 субъектах РФ Типы анализаторов состава тела: Медасс, Диамант, Омрон, Танита По количеству обследованных Москва (n=255895) Республика Татарстан (n=168668) Нижегородская область (n=109246) Свердловская область (n=97349) Республика Башкирия (n=81600) Омская область (n=70041) Владимирская область (n=68617) Санкт-Петербург (n=63483) Саратовская область (n=58738) Ставропольский край (n=57009) По проценту охвата населения региона Владимирская область (4,83%) Республика Татарстан (4,41%) Костромская область (4,32%) Омская область (3,55%) Нижегородская область (3,32%) Республика Чувашия (3,32%) Амурская область (3,13%) Республика Хакасия (3,07%) Астраханская область (2,92%) Республика Карелия (2,86%) Распределение по субъектам РФ численности обследованных в Центрах здоровья по методике биоимпедансометрии и удовлетворяющих критериям отбора (n=2092695) Критерии исключения (удаление артефактов измерений, некорректно введённых данных, пробных измерений эквивалентной электрической схемы и эмулятов данных) Количество записей, подлежащих исключению Критерии исключения 1. Антропометрические 1.1. Возраст младше 5 лет или старше 100 лет 1.2. Масса тела > 150 кг 1.3. Рост > 210 см (м) или > 200 см (ж) или < 60 см 1.4. ИМТ < 12 кг/м2 или ИМТ > 50 кг/м2 2. Биоимпедансные 2.1. Измерения шаблона (эквивалентной электрической схемы): 387 Ом < R50 < 391 Ом, 42 Ом < Xc50 < 48 Ом 2.2. Эмуляция измерения (R50 = 556 Ом, Xc = 55,5 Ом) 2.3. Отрицательные значения R5, Xc5, R50 или Xc50 2.4. R5 < R50 2.5. R50 > 1000 Ом или R50 < 300 Ом 2.6. Xc50 > 150 Ом или Xc50 < 20 Ом 2.7. Фазовый угол импеданса менее 3 или более 10,2 2.8. Безжировая масса больше массы тела (ЖМТ<0) 3. Общие Дубликаты измерений, неполные данные, повторные измерения (за исключением последнего по времени) АВС-01 «Медасс» Диамант Омрон 1250 1277 634 2098 69726 (согласно критериям 1.1-1.4 и 3) 735 (согласно критериям 1.1-1.4 и 3) 17569 37564 12981 9180 64642 30520 27611 11324 Критерии 2.1-2.7 не применимы; критерий 2.8 не применялся Критерии 2.12.7 не применимы; критерий 2.8 не применялся 13135 Начальный и итоговый размеры выборок Размер выборки Начальный Итоговый Биоимпедансный анализатор состава тела АВС-01 «Медасс» Диамант 1023780 1245264 819808 1175538 Омрон 98084 97349 • • • География биоимпедансного обследования в Центрах здоровья анализаторами АВС-01 52 из 83 субъектов РФ 220 Центров здоровья «Медасс» Размер выборки: 819.808 пациентов в возрасте от 5 до 97 лет • В том числе: 268.544 детей и подростков (140.769 мальчиков и 127.775 девочек) • Свыше 1% населения обследовано в 15 регионах России Распределение по субъектам РФ численности обследованных в Центрах здоровья по методике биоимпедансометрии с использованием анализаторов АВС-01 «Медасс» в 2010-2012 гг. Ранговые места субъектов РФ по количеству обследованных, возрастные распределения Ранговые места субъектов РФ по количеству обследованных в Центрах здоровья и по проценту охвата населения методикой биоимпедансометрии с использованием анализаторов АВС-01 «Медасс» Ранг 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 По количеству обследованных Москва (n=232123) Омская область (n=70041) Саратовская область (n=56967) Санкт-Петербург (n=50050) Чувашская республика (n=41264) Белгородская область (n=32952) Тульская область (n=30203) Алтайский край (n=29100) Костромская область (n=28459) Амурская область (n=25538) По проценту охвата населения региона Костромская область (4,32%) Омская область (3,55%) Чувашская республика (3,32%) Амурская область (3,13%) Новгородская область (2,34%) Саратовская область (2,28%) Белгородская область (2,14%) Сахалинская область (2,02%) Тульская область (1,97%) Москва (1,94%) Возрастные распределения численности пациентов, обследованных в Центрах здоровья по методике биоимпедансометрии с использованием анализаторов АВС-01 «Медасс» (n=819808): слева – мужчины, справа – женщины Расчёт центильных таблиц Пример • • • Макрос на языке R в среде MS Excel Пакет программ GAMLSS Преобразование Бокса-Кокса: Z • • 1 Y 1 Предположение: величина Z имеет BCT- (или BCPE-) распределение Параметры этих распределений находятся как гладкие функции (сплайны) Возраст, лет 5 6 7 … n 1023 4624 9077 … M 15,50 15,58 15,91 … S 0,111 0,117 0,127 … L -2,39 -2,32 -2,21 … tau 149,8 141,0 128,1 … Зависимости от возраста 3, 10, 25, 50, 75, 90 и 97-го центилей значений ИМТ в общероссийской выборке пациентов Центров здоровья, данные для мужчин 3-й 13,1 13,0 13,1 … 10-й 13,7 13,7 13,8 … Центили 25-й 50-й 75-й 14,5 15,5 16,8 14,5 15,6 17,0 14,7 15,9 17,5 … … … 90-й 97-й 18,5 20,8 18,8 21,3 19,5 22,4 … … Сравнение с таблицами И.М. Воронцова (1986) Межквартильные размахи значений длины тела у детей 5-17 лет, обследованных в Центрах здоровья (сплошные линии), сравнение с данными И.М. Воронцова (пунктирные линии) Межквартильные размахи значений массы тела у детей 5-17 лет, обследованных в Центрах здоровья (сплошные линии), сравнение с данными И.М. Воронцова (пунктирные линии) Население России: распространённость избыточного веса и ожирения Распространённость избыточной массы тела и ожирения среди населения России по критериям ВОЗ – оценка по данным биоимпедансного обследования в Центрах здоровья, общая выборка (n=2092695): слева – мужчины, справа – женщины Стандартизованные оценки распространённости избыточной массы тела и ожирения по критериям IOTF среди населения России: расчёты на основе центильных таблиц Возрастная категория обследованных Дети и подростки (5-17 лет) Взрослые (18-85 лет) Все (5-85 лет) Избыточная масса тела, % мужчины женщины Ожирение, % мужчины женщины 22,0 19,3 6,2 6,2 57,1 51,8 59,2 54,3 18,9 17,0 27,9 25,2 Население России: распространённость истощения Распространённость истощения среди населения России по критериям ВОЗ: данные биоимпедансного обследования анализаторами АВС-01 «Медасс» в Центрах здоровья (n=819808). Расчёт на основе значений параметров BCTраспределений Дети России и других стран: сравнение Средние z-значения индекса массы тела (ИМТ) у российских детей относительно референтной выборки IOTF (Бразилия+Великобритания+Гонконг+Нидерланды+Сингапур+США, 1963-1993) Медианные значения процентного содержания жира в массе тела (%ЖМТ) у детей: популяционные сравнения Данные Центров здоровья репрезентативны? Пример: школьники г. Москвы Zсредн=0,06 Zсредн=0,74 Zсредн=0,09 Zсредн=–0,65 Гистограммы распределений значений ИМТ у детей и подростков, обследованных в школах г. Москвы (2005-2013 гг., n=1949) на фоне центильных кривых возрастной изменчивости (по данным Центров здоровья Москвы за 2010-2012 гг.) Анисимова А.В. и соавт. // Лечение и профилактика. 2014. №1. Распределение значений индексов тощей и жировой массы: данные для спортивной школы О критериях диагностики нарушений нутритивного статуса Зависимости средних z-значений ИМТ относительно референтной выборки IOTF у детей, обследованных в Центрах здоровья (Соболева и соавт., 2014) Устранение тренда в сторону избыточного веса (формирование «нормализованной» выборки) • Преобразование Бокса-Кокса значений ИМТ у детей, обследованных в Центрах здоровья, с параметрами L, M, S для выборки IOTF • Формирование из преобразованных значений последовательностей чисел, удовлетворяющих стандартному нормальному закону • Из соответствующих индивидов образовали нормализованную выборку (n=138.191, из них 62.851 мальчиков и 75.340 девочек) Критерии диагностики нарушений нутритивного статуса: • те же z-значения параметров состава тела, что и для ИМТ согласно обновлённым критериям IOTF (Cole, Lobstein, 2012) Расчёт центильных таблиц и коэффициентов (усечённых) BCT-распределений параметров состава тела для нормализованной выборки (Руднев, Старунова, Николаев и соавт., 2014) Основные результаты Рассчитаны референтные центильные таблицы изменчивости антропометрических параметров (МТ, ДТ, ИМТ, ОТ, ОБ, ИТБ), показателей состава тела (тощая, жировая, скелетномышечная, активная клеточная масса и др.) и энергообмена для населения России в целом и её отдельных регионов (Москва, Санкт-Петербург, Омская, Саратовская области, Чувашская республика) Создана основа для стандартизации результатов биоимпедансных исследований состава тела в России Подробно: центильные таблицы и другие результаты Руднев С.Г., Соболева Н.П., Стерликов С.А., Николаев Д.В., Старунова О.А., Черных С.П., Ерюкова Т.А., Колесников В.А., Мельниченко О.А., Пономарёва Е.Г. Биоимпедансное исследование состава тела населения России. М.: РИО ЦНИИОИЗ, 2014. 493 с. ISBN 5-94116-018-6 Электронный вариант книги доступен в интернет на сайте ЦНИИОИЗ МЗ РФ: www.mednet.ru