Хрущева Ю.В., Зубенко А.Д., Чедия Е.С., Старунова О.А., Ерюкова Т.А.,
advertisement
ВЕРИФИКАЦИЯ И ОПИСАНИЕ ВОЗРАСТНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ БИОИМПЕДАНСНЫХ ОЦЕНОК ОСНОВНОГО ОБМЕНА Хрущева Ю.В., Зубенко А.Д., Чедия Е.С., Старунова О.А., Ерюкова Т.А., Николаев Д.В., Руднев С.Г. Клиника лечебного питания ГУ НИИ питания РАМН, РМАПО, НТЦ “Медасс”, ИВМ РАН, Москва Биоимпедансный анализ по интегральной одночастотной методике позволяет получать оценку одной из важнейших характеристик метаболизма человека – величины основного обмена. Основной обмен характеризует минимальный расход энергии, необходимый для поддержания процессов жизнедеятельности организма в состоянии покоя. Основной обмен выражается в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж), выделяемых организмом в единицу времени. Величина основного обмена изменяется при недостаточном или избыточном питании, повышении или снижении физических нагрузок, при заболеваниях, сопровождающихся повышением температуры тела, и под действием других факторов. У здорового человека на протяжении нескольких суток она может испытывать колебания порядка 10% от средних значений. Эталонными методами оценки основного обмена являются прямая и непрямая калориметрия. Эти методы мало доступны для широкого применения, поэтому для косвенной оценки используются антропометрические параметры, такие как длина и масса тела, а также физиологические параметры, связанные с потреблением кислорода, такие как частота дыхания и вентиляционный объем, частота сокращений сердца и минутный объем кровотока. Возможность оценки основного обмена предусмотрена в программном обеспечении большинства биоимпедансных анализаторов. В ряде зарубежных работ проводилась верификация импедансных оценок основного обмена в группе больных ожирением и у пациентов с анорексией (Marra et al., 2004a,b) путем сопоставления их с данными непрямой калориметрии. Коэффициенты корреляции указанных методов в рассматриваемых группах пациентов составили 0,81 и 0,66 соответственно. Для российских популяций аналогичные исследования ранее не проводились. 353 Рис. 1. Результаты верификации биоимпедансных оценок основного обмена методом непрямой калориметрии На рис. 1 представлены результаты верификации одночастотного (50 кГц) биоимпедансного метода оценки основного обмена, полученные в исследовании смешанной группы пациентов клиники лечебного питания ГУ НИИ питания РАМН (n=280) в широком диапазоне значений индекса массы тела. Биоимпедансную оценку основного обмена вычисляли независимо от пола и возраста по формуле ОО = 52,7×АКМ – 172,5, где АКМ – активная клеточная масса, определяемая биоимпедансным методом. Полученные оценки сопоставляли с данными непрямой калориметрии. Для этого в исследовании использовали стационарный метаболограф Vmax Spectrum (SensorMedics, США) с регистрацией концентрации О2 и СО2 в потоке вдыхаемого и выдыхаемого воздуха с применением дилюционного шлема. Проводилось измерение потребления кислорода и выделения углекислого газа с последующим вычислением энерготрат при помощи программного обеспечения Vmax-Spectra Software, вер.12.1, фирмы SensorMedics (США), поставляемого вместе с метаболографом. Измерение основного обмена проводили в состоянии покоя. Перед измерением пациенты не принимали пищу в течение не менее чем 8 часов. При сопоставлении биоимпедансных оценок основного обмена и оценок, полученных методом непрямой калориметрии, коэффициент детерминации составил R2=0,817. Анализ Бланда-Альтмана выявил наличие значимой обратной корреляции 354 между разностью оценок основного обмена двумя методами (ОО БИА–ООнк) и средним значением признака ((ООБИА+ООнк)/2) (рис.2). Таким образом, в области низких значений основного обмена биоимпедансный анализ дает завышенную, а в области высоких значений – заниженную оценку основного обмена по сравнению с методом непрямой калориметрии. Наиболее согласованные оценки получаются в интервале значений от 1300 до 1700 ккал/сут. Рис. 2. Сопоставление биоимпедансных оценок основного обмена с данными непрямой калориметрии – анализ Бланда-Альтмана Основной обмен здорового взрослого человека составляет примерно 1 ккал на 1 кг массы тела за 1 час. Величина основного обмена зависит от пола, возраста, длины, массы тела и других факторов. На рис. 3 представлены возрастные изменения биоимпедансных оценок основного обмена по результатам массового обследования здоровых москвичей в возрасте от 12 до 57 лет, из которых взрослую часть составили посетители фитнес-клубов, а детскую и подростковую часть – учащиеся школ и воспитанники детских дошкольных учреждений. Общий размер выборки составил 4304 человека (995 мужчин и 3309 женщин). Данные представлены как среднее стандартное отклонение. На рисунке видно, что у взрослых мужчин основной обмен составляет в среднем 1800-1900 ккал/сут, а у женщин – 1600-1700 ккал/сут. 355 Рис. 3. Зависимость от возраста величины основного обмена. Слева показаны данные для мужчин, справа – для женщин Рис. 4. Зависимость от возраста удельного основного обмена. Слева показаны данные для мужчин, справа – для женщин У детей основной обмен растет с увеличением массы тела. Зависимость эта нелинейная в силу изменений размеров и состава тела. По данным на рис.3 основной обмен увеличивается до 40-45-летнего возраста и в дальнейшем постепенно снижается, при этом скорость снижения составляет 0,5-1% в год. Механизмами такого снижения могут являться уменьшение активности клеток, замедление обмена веществ, снижение мышечного тонуса, а также уменьшение массы печени, мозга, сердца и почек – органов, где обмен веществ и расход энергии происходят наиболее интенсивно. 356 Для сравнения интенсивности обменных процессов у разных индивидов величину основного обмена обычно нормируют на площадь поверхности тела. На рис. 4 показана динамика изменений основного обмена, приведенного к площади поверхности тела. В практике клинических исследований известны и другие способы нормировки физиологических и морфологических показателей. Например, в работе Бобохоновой и соавт. (2006) показано, что нормировка массы миокарда левого желудочка на величину тощей (безжировой) массы тела является более информативным прогностическим признаком гипертрофии левого желудочка по сравнению с нормировкой на длину и площадь поверхности тела. Развитие методов биоимпедансного анализа дает возможность выбора наиболее информативных способов нормировки показателей общего метаболизма, опираясь не только на антропометрические данные, но и на оценки компонентного состава тела. Список литературы 1. Бобохонова А.С, Хеймец Г.И., Атауллаханова Д.М., Николаев Д.В., Ощепкова Е.В., Рогоза А.Н. Диагностика гипертрофии миокарда левого желудочка сердца с учетом данных биоимпедансного анализа // Материалы 8-й научно-практической конференции "Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы" (Москва, Главный клинический госпиталь МВД России, 22 марта 2006г.). Москва, 2006. С.156-162. 2. Marra M., Caldara A., De Caprio C., Musella M., Marro M., Scalfi L., Contaldo F., Pasanisi F. Single-frequency BIA in young-adult severely obese patients // Proc. of the XII-th Int. Conf. on Electrical Bioimpedance & V-th Conf. on Electrical Impedance Tomography, 20-24 June, 2004a, Gdansk, Poland. P.267-268. 3. Marra M., De Filippo E., Signorini A, Silverstri E., Pasanisi F., Contaldo F., Scalfi L. Phase angle as a predictor of basal metabolic rate in female patients with anorexia nervosa // Proc. of the XII-th Int. Conf. on Electrical Bioimpedance & V-th Conf. on Electrical Impedance Tomography, 20-24 June, 2004b, Gdansk, Poland. P.245-246. 357
