Презентация "Состав тела"

«Определение состава тела и
целевых зон тренировки
различной направленности»
Н.В. Чертов
Состав тела коррелирует с
показателями физической
работоспособности человека и его
адаптации к среде обитания. Особенно
выражена эта взаимосвязь в условиях
экстремальной профессиональной и
спортивной деятельности.
Исторический аспект
Одна из ключевых предпосылок для развития методов
исследования состава тела возникла в первой половине XIX в. в
связи с появлением демографической статистики и биометрии.
Для общей характеристики популяций человека в 1835 г.
бельгийский математик, специалист по статистике Адольф Кетле
ввел понятие среднего человека, а для оценки индивидуального
физического развития предложил использовать весо-ростовые
индексы, под которыми понимаются различные соотношения
размерных антропометрических признаков. В дальнейшем было
предложено несколько десятков таких индексов.
Наибольшей популярностью пользуется
индекс Кетле (индекс массы тела),
рассчитываемый как отношение массы
тела в килограммах к квадрату длины
тела в метрах.
В соответствии с рекомендациями ВОЗ разработана
следующая интерпретация показателей ИМТ
Индекс массы тела
Соответствие между массой человека и его
ростом
16 и менее
Выраженный дефицит массы тела
16—18,5
Недостаточная (дефицит) масса тела
18,5—25
Норма
25—30
Избыточная масса тела (предожирение)
30—35
Ожирение первой степени
35—40
Ожирение второй степени
40 и более
Ожирение третьей степени
Противоречия!
. Индекс массы тела является устаревшим и не всегда
объективным показателем, особенно для людей активно
занимающихся физическими упражнениями. Например, индекс
массы тела взрослого человека в пределах нормы находится в
среднем от 20,0 до 26,0. Для тяжелоатлетов, бодибилдеров,
метателей молота, толкателей ядра, бегунов-спринтеров,
многочисленных представителей единоборств индекс массы
тела может значительно превышать норму (более 30) и,
соответственно, указывать на определенную степень ожирения
даже с поправкой на спортивную деятельность. Хотя на самом
деле (при соответствующей диагностике) у спортсмена может
наблюдаться обратное, т.е. нехватка жировой ткани для
полноценной жизнедеятельности. Так бодибилдеры, используя
совокупность методик и технологий, в среднем могут выходить
на показатель 4% жира, т.е. примерно на уровне истощения
ресурса запасного источника энергии.
Методы изучения состава тела
В настоящее время отсутствуют способы непосредственного
измерения компонентного состава тела живого организма, и, таким
образом, все существующие методы являются непрямыми.
Непрямые методы позволяют получать оценки состава тела,
опираясь на физические закономерности, ряд параметров которых
измеряют в ходе обследования, а остальные практически не
зависят или мало зависят от индивида и считаются постоянными.
К непрямым методам относят:
гидростатическое взвешивание,
рентгеновскую денситометрию,
рентгеновскую компьютерную, магниторезонансную
томографию и другие методы.
В ряде случаев непрямые методы верифицированы по данным
прямых методов на небольших выборках.
Методы изучения состава тела
Для характеристики точности методов
выбираются "наилучшие" для оценки выбранного
компонента состава тела непрямые методы,
рассматриваемые как условно достоверные.
Такие методы принято называть эталонными.
Например, метод гидростатического взвешивания.
Оценки состава тела, получаемые такими
методами, как калиперометрия и биоимпедансный анализ, обычно строятся на основе
линейных регрессионных зависимостей путем
сопоставления с результатами применения
эталонного метода.
Биоимпедансный анализ
— это контактный метод измерения электрической
проводимости биологических тканей, дающий
возможность оценки широкого спектра
морфологических и физиологических параметров
организма. В биоимпедансном анализе измеряются
активное и реактивное сопротивления тела человека
или его сегментов на различных частотах. На их
основе рассчитываются характеристики состава
тела, такие как жировая, тощая, клеточная и
скелетно-мышечная масса, объем и распределение
воды в организме.
Импеданс (Z) — полное электрическое сопротивление
тканей.
Биоимпедансный анализ
состава тела
– это диагностический метод, позволяющий на основе
измеренных значений электрического сопротивления
тела человека и антропометрических данных оценить
абсолютные и относительные значения параметров
состава тела и метаболических коррелятов, соотнести
их с интервалами нормальных значений признаков,
оценить резервные возможности организма и риски
развития ряда заболеваний.
Физические основы метода
Биоимпедансный анализ состава тела
основан на различиях
электропроводности тканей организма
ввиду разного содержания в них жидкости
и электролитов.
Так, например, активное сопротивление
жировой ткани примерно в 10-15 раз
выше, чем у большинства других тканей,
составляющих безжировую массу тела.
Типичные значения удельного электрического
сопротивления биологических жидкостей и тканей
Наименование
Спинномозговая жидкость
Удельное сопротивление,
Ом×м
0,65
Кровь
1,5
Нервно-мышечная ткань
1,6
Легкие без воздуха
2,0
Скелетные мышцы
3,0
Печень
4,0
Кожа
5,5
Жировая ткань
15
Костная ткань
150
•
•
•
•
•
•
•
Импеданс (Z) — полное электрическое сопротивление тканей, состоит из двух
компонент: (R) — активного и (Xc) — реактивного сопротивлений, которые
объединены соотношением:
Z2 = R2 + Xc2.
(2)
Материальным субстратом активного сопротивления (R) в биообъекте
являются клеточная (КЖ) и внеклеточная жидкости (ВКЖ), обладающие
ионным механизмом проводимости. Клеточная жидкость даёт больший вклад в
значение активного сопротивления т.к. объём клеточной жидкости в организме
больше чем внеклеточной.
Субстратом реактивного сопротивления (Xc) — диэлектрический
компонент импеданса, являются клеточные мембраны.
По величине активного сопротивления (R) рассчитываются: объём воды в
организме, невысокое сопротивление которой обусловлено наличием
электролитов и тощая (безжировая) масса тела.
Электрическое сопротивление жировой ткани примерно в 5 – 20 раз выше, чем
основных компонентов безжировой массы тела.
По величине реактивного сопротивления (Xc) рассчитываются активная
клеточная масса (АКМ) и основной обмен.
Анализатор оценки баланса водных секторов организма
АВС-01 "Медасс".
(анализатор состава тела)
Жировая масса
•
•
•
Существенный жир — входит в состав белково-липидного комплекса
большинства клеток организма, таких как фосфолипиды клеточных мембран и
др. Необходим для нормальной жизнедеятельности органов и тканей. Его
относительное содержание весьма стабильно и составляет около 2%
безжировой массы тела.
Несущественный жир (триглицериды жировых тканей) образует основной
запас метаболической энергии и выполняет функцию термоизоляции
внутренних органов. Состоит из подкожного жира, относительно равномерно
распределённого вдоль поверхности тела, и внутреннего (висцерального) жира
сосредоточенного главным образом в брюшной полости. Риск развития
заболеваний, связанных с избыточной массой тела коррелирует с содержанием
внутреннего жира.
Энергетическая ценность жира приблизительно равна 9,1 ккал на грамм, что
соответствует 38 кДж/г. Таким образом, энергия, выделяемая при расходовании
(сжигании) 1 грамма жира, приблизительно соответствует, с учётом ускорения
свободного падения, поднятию груза массой 3900 кГ на высоту 1
м. Энергетическая ценность 1 грамма белков или углеводов вдвое меньше чем
жира и составляет примерно 4 ккал.
Тощая (безжировая) масса
• составляет примерно 75-85% от веса. К ней относится все то,
что не является жиром: мышцы, все органы, мозг и нервы,
кости, соединительная ткань и все жидкости, находящиеся в
организме. Тощая масса является необходимым показателем
для оценки основного обмена веществ, потребления энергии
организмом:
• ТМ = АКМ + ВКМ.
(1)
• Активная клеточная масса (АКМ) — нервные клетки, клетки
мышц и органов, внутриклеточная жидкость (КЖ). При
снижении веса для организма очень важно терять именно жир и
сохранять активную клеточную массу.
• Процентная доля активной клеточной массы (АКМ%): норма
для женщин свыше 50%, а для мужчин свыше 53%. Увеличение
доли АКМ соответствует увеличению уровня
работоспособности организма.
Внеклеточная масса (ВКМ)
•
•
представляет собой, внеклеточные твёрдые вещества (ВТВ) состоящие из
внеклеточных твёрдых фракций составляющих примерно 7% массы тела
(минеральные составляющие входящие в состав костей (4 – 5%), сухие
минеральные вещества и элементы внеклеточного пространства, и белки
входящие в состав соединительных тканей (2%)) и внеклеточную жидкость
(ВКЖ) состоящую из плазмы крови, интерстициальной жидкости, лимфы и
жидкости третьего пространства (желудочный сок, моча, жидкие фракции
содержимого кишечника, жидкости связанной в отечных тканях
внутриглазная, синовиальная и спинномозговая жидкости, и др.).
Внеклеточная жидкость состоит из воды, содержит протеины и минералы,
причём доля воды составляет 94% объёма плазмы крови и 99% объёма
интерстициальной жидкости.
Интерстинциальная жидкость (то же, что и тканевая жидкость) — жидкость,
находящаяся в пространстве между клетками организма, через которую
кислород, диоксид углерода и растворённые вещества поступают в клетки и
удаляются из них. Интерстициальная жидкость составляет обычно 31% от
внеклеточной жидкости.
Внеклеточная жидкость (ВКЖ)
• опосредует процессы газообмена,
переноса питательных веществ и
вывода конечных продуктов
метаболизма.
Для справки:
тощая масса состоит из воды на 73%, тогда как
жировая ткань только на 15%.
Скелетно-мышечная масса (СММ)
— важная компонента тела, которая
служит мерой адаптационного резерва
организма и составляет в среднем 3040% веса. Масса скелетных мышц
зависит от уровня физической подготовки
и пищевого фактора.
Общая жидкость
— показатель содержания воды в
организме использующийся для оценки
гидратации тела и практически всех
метаболических процессов в нём
происходящих. Вода в организме
находится во всех клетках и жидкостях.
Она осуществляет транспортировку
питательных веществ и вывод токсинов,
является основной составляющей
теплорегуляционного механизма тела
Метаболизм
(от гр. Metabole – «изменение») —
совокупность биохимических процессов
жизнедеятельности.
Основной обмен
— количество энергии (ккал), расходуемой в организме за сутки на поддержание
функционирования всех его составляющих. Основной обмен связан с активной
клеточной массой (АКМ). Чем больше АКМ, тем больше энергии расходуется на
обмен веществ, кровообращение и выполнение других жизненно необходимых
функций (60% энергии расходуется на производство тепла, остальная — на работу
сердца и кровеносной системы, дыхание, работу почек, мозга и других органов).
Помимо основного обмена организм расходует энергию на мышечную работу.
Для мужчин среднего роста (170 – 180 см) нормальный диапазон основного обмена
составляет 1450 – 1850 ккал, для женщин среднего роста (160 – 170 см) этот
диапазон составляет 1240 – 1480 ккал.
Основной обмен у мужчин увеличивается до 30 – 40 летнего возраста и в
дальнейшем постепенно снижается. Механизмами такого снижения являются
уменьшение активности клеток, замедление обмена веществ, снижение мышечного
тонуса, а также уменьшение массы печени, мозга, сердца и почек — органов, где
обмен веществ происходит наиболее интенсивно.
Удельный обмен (ккал/кв.м) позволяет оценить изменение интенсивности
энергообмена в организме. Удельный обмен определяется как отношение
основного обмена к площади поверхности тела.
Активная клеточная масса
Пониженное значение АКМ свидетельствует о
дефиците белковой компоненты питания, что может
быть вызвано как общим недостатком белка в рационе,
так и индивидуальными особенностями усвоения
отдельных видов белкового питания конкретным
спортсменом.
%АКМ в тощей (безжировой) массе служит коррелятом
двигательной активности и физической
работоспособности спортсменов. У действующих
мастеров спорта в циклических и игровых видах
значения %АКМ, как правило, превышают 62-63%.
Низкие значения %АКМ у здоровых индивидов принято
связывать с гиподинамией.
Скелетно-мышечная масса
• Величина %СММ в тощей массе
является одной из трех ключевых
характеристик физической
работоспособности спортсмена, наряду
с %ЖМТ и фазовым углом.
Фазовый угол биоимпеданса (φ)
•
— параметр, характеризующий ёмкостные свойства клеточных
мембран, жизнеспособность биологических тканей, состояние клеток
организма, уровень общей работоспособности, активности
(интенсивности) обмена веществ.
• По величине данного показателя определяется биологический
возраст, т.е. соответствие физических параметров организма
фактическому его возрасту и рассчитывается для конкретной величины
тока как:
• tgφ = Xc/R.
где Xc — реактивное сопротивление
R — активное сопротивление
• Фазовый угол рассматривается как количественный индекс состояния
мышечной ткани и общего метаболизма в организме, его изменение
характеризует динамику метаболических процессов, а повышение в
допустимых пределах свидетельствует об улучшении состояния
тканей и уменьшении биологического возраста организма.
Фазовый угол
Данный параметр (характеризующий сдвиг фазы переменного тока
относительно напряжения) считается показателем тренированности и
выносливости организма, состояния его клеток и интенсивности обмена
веществ. Также на его основании делается вывод о биологическом
возрасте человека (соответствие физических параметров фактическому
возрасту), поскольку высокие цифры фазового угла указывают на
хорошую активность скелетных мышц и отличное состояние клеточных
мембран. С возрастом, а также при наличии хронических заболеваний и
дефиците питательных веществ, этот показатель уменьшается. Очень
низкие значения встречаются при преобладании катаболических
процессов в организме: при онкологии, туберкулезе, гепатите, циррозе
печени и других тяжелых заболеваниях, причем существенное снижение
показателя фазового угла биоимпеданса может свидетельствовать о
плохом прогнозе. Значение фазового угла при частоте тока 50 кГц в норме
составляет у мужчин 7,6±1°, у женщин 6,9±1,3° (пределы изменений в
зависимости от возраста 3-10°, международная норма — от 5,4 до 7,8°).
Значения фазового угла
ФУ < 4,4° – высокая вероятность катаболических сдвигов;
4,4° < ФУ < 5,4° – гиподинамия;
5,4° < ФУ < 7,8° - норма;
7,8° < ФУ – повышенные значения, характерные для спортсменов.
Низкие значения фазового угла встречаются у больных
онкологическими заболеваниями, при гепатите, СПИДе, циррозе
печени, туберкулезе, и ассоциированы с низким периодом
дожития.
По величине фазового угла в спорте высших достижений
прогнозируется предстартовая работоспособность спортсмена.
Tanita
Важно!
• Состояние текущее
• Динамика показателей
• Изменения в динамике показателей
путем целенаправленных воздействий
(диета, физическая нагрузка
соответствующего объема и
интенсивности; или диета+нагрузка….)
Варианты (след.3 слайда)
Плавание:
Возраст -18-20 лет
Специализация – спина 200м, брасс 200м
Спортивное звание (квалификация) - МСМК
Пример динамики
• Гребля на каноэ
• 22 года
• Мастер спорта
1 слайд – после марафона
2 слайд -
Единоборства
Варианты соответствия весовым
категориям и возможностей организма
для манипуляций своим весом
различными средствами и методами!!!
- сауна???
- направленная физическая нагрузка???
- питание???
-????
ВРЕМЯ!!!
Basis B1- часы-биорегистратор
Basis B1
• Гаджет B1 Basis Band, один из номинантов
выставки CES-2012, — это первый
портативный биорегистратор, следящий
за здоровьем с помощью датчиков,
измеряющих сердечный ритм человека,
влажность кожи, движение, температуру. Они
следят за временем, потраченным на сон,
считают количество сожжённых калорий.
Данные через USB и bluetooth передаются
на компьютер или мобильный телефон
и заносятся в онлайн-профиль.
Пульсометр Alpha MIO
Для получения импульсного сигнала используются сложные
алгоритмы, фиксирующие истинный ритм сердца даже во время
интенсивной тренировки. Датчик сохраняет точность измерения при
упражнениях на скорость, что особенно важно для профессиональных
спортсменов.
Garmin vivofit
Спортивный браслет:
Определяет уровень активности.
Отображает количество шагов,
израсходованные калории, расстояние;
выполняет наблюдение за сном.
Возможно сопряжение с пульсометром
во время занятий спортом.
Срок службы батареи более 1 года.
На основании дополнительного исследования - прямого газоанализа
(прибор метаболограф VO2000) или косвенных методов определяются
целевые индивидуальные зоны для выполнения физических упражнений,
которые позволяют корректировать общий вес организма, жировой,
мышечной ткани, а также повышать уровень выносливости.
Рекомендации по ЧСС
индивидуальные границы пульса в каждой зоне
рассчитывается по формулам:
1) (мах ЧСС – ЧСС покоя) х 0,6-0,7 + ЧСС покоя
2) (мах ЧСС – ЧСС покоя) х 0,71-0,75 + ЧСС
покоя
3) (мах ЧСС – ЧСС покоя) х 0,76-0,8 + ЧСС покоя
4) (мах ЧСС – ЧСС покоя) х 0,81-0,9 + ЧСС покоя
5) (мах ЧСС – ЧСС покоя) х 0,91-1,0 + ЧСС покоя
где ЧСС покоя – среднее значение показателя пульса, измеряемого
утром в покое лежа в течение 5-7 дней.
Спасибо за внимание!