CC BY
49
Для корреспонденции
Бурляева Екатерина Александровна - кандидат медицинских наук, заведующий консультативно-диагностическим центром «Здоровое и спортивное питание» ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», доцент кафедры гигиены питания и токсикологии ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) Адрес: 109240, Российская Федерация, г. Москва, Устьинский проезд, д.2/14 Телефон: (495) 916-10-61 E-mail: dr.burlyaeva@gmail.com https://orcid.org/0000-0001-9290-0185
Бурляева Е.А.1, 2, Прунцева Т.А.1, Семенов M.M.1, Стаханова А.А.1, Короткова Т.Н.1, Елизарова Е.В.2
Компонентный состав тела и величина основного обмена у пациентов с избыточной массой тела
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи, консультативно-диагностический центр «Здоровое и спортивное питание», 109240, г. Москва, Российская Федерация
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), 119991, г. Москва, Российская Федерация
Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety, 109240, Moscow, Russian Federation
I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of Ministry of Healthcare of the Russian Federation (Sechenov University), 119991, Moscow, Russian Federation
Диетотерапия является ключевым моментом в лечении пациентов с ожирением. Поскольку энергетическая ценность рациона должна напрямую зависеть от суточных энерготрат, специалисту, определяющему диету для пациента,
Финансирование. Научно-исследовательская работа проведена за счет средств субсидии на выполнение государственного задания
в рамках Программы поисковых научных исследований.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования - Бурляева Е.А.; сбор материала - Бурляева Е.А., Прунцева ТА., Стаханова А.А., Короткова Т.Н.; статистическая обработка данных - Бурляева Е.А., Семенов М.М.; написание текста - Бурляева Е.А., Елизарова Е.В.; редактирование, утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи - все авторы. Для цитирования: Бурляева Е.А., Прунцева ТА., Семенов M.M., Стаханова А.А., Короткова Т.Н., Елизарова Е.В. Компонентный состав тела и величина основного обмена у пациентов с избыточной массой тела и ожирением // Вопросы питания. 2022. Т. 91, № 5. С. 78-86. DOI: https:// doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-5-78-86
Статья поступила в редакцию 05.07.2022. Принята в печать 30.08.2022.
Funding. Research work was carried out at the expense of a subsidy for the implementation of the state task within the framework of the Program of Exploratory Scientific Research.
Conflict of interest. The authors declare no conflicts of interest.
Contribution. Study concept and design - Burlyaeva E.A.; collection of material - Burlyaeva E.A., Prunceva T.A., Stakhanov A.A., Korotkova T.N.; statistical data processing - Burlyaeva E.A., Semenov M.M.; writing the text - Burlyaeva E.A., Elizarova E.V.; editing, approval of the final version of the article, responsibility for the integrity of all parts of the article - all authors.
For citation: Burlyaeva E.A., Prunceva Т.А., Semenov MM., Stakhanova А.А., Korotkova T.N., Elizarova E.V. Body composition and basal metabolic rate in overweight and obese patients. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2022; 91 (5): 78-86. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-5-78-86 (in Russian) Received 05.07.2022. Accepted 30.08.2022.
и ожирением
Body composition and basal metabolic rate in overweight and obese patients
Burlyaeva E.A.1, 2, Prunceva Т.Д.1, Semenov M.M.1, Stakhanova А.А.1, Korotkova T.N.1, Elizarova E.V.2
2
2
чрезвычайно важно, используя индивидуальный подход, наиболее точно рассчитывать суточные энерготраты. Способ расчета, с одной стороны, должен быть максимально точным, с другой - простым и экономически доступным. Цель исследования - изучение компонентного состава тела у пациентов в зависимости от пола и индекса массы тела и выявление оптимальной методики расчета величины основного обмена (ВОО) у пациентов с различной степенью ожирения.
Материал и методы. В исследование были включены данные 338 мужчин в возрасте 39,0±11,9 года и 847 женщин в возрасте 44,0±12,5 года. Исследование компонентного состава тела проводили методом биоимпедансометрии на муль-тичастотном анализаторе «InBody 770», который одновременно представляет информацию о ВОО, рассчитанной с учетом состава тела по формуле Кетч-МакАрдла, помимо этого ВОО рассчитывали по формуле Миффлина-Сан-Жеора. Результаты. У мужчин и женщин при увеличении массы тела наряду с накоплением жировых тканей отмечается увеличение скелетно-мышечной массы, что влечет за собой рост ВОО. ВОО, рассчитанная по формуле Миффлина-Сан-Жеора, не учитывающей количество тощей массы тела, была выше расчета по формуле Кетч-МакАрдла: у мужчин с ожирением IIи III степени соответственно на 141 и 294 ккал, у женщин с ожирением Iстепени - на 81 ккал, IIстепени -на 139 ккал, III степени - на 262 ккал.
Заключение. При проведении первичной диагностики в амбулаторных условиях у пациентов с избыточной массой тела и ожирением наряду с простой антропометрией необходимо выполнение исследования состава тела. Расчет ВОО как составляющей суточных энерготрат следует проводить с учетом особенностей компонентного состава тела. При невозможности проведения биоимпедансного исследования и расчета ВОО с учетом величины тощей массы тела можно применять полученные в ходе данного исследования результаты, пересчитанные на 1 кг массы тела: удельная ВОО у мужчин с ожирением I степени - 18,5 ккал/сут, с ожирением II степени - 16,6 ккал/сут, с ожирением III степени -14,6 ккал/сут; у женщин - соответственно 16,7, 15,0 и 13,5 ккал/сут.
Ключевые слова: ожирение; состав тела; скелетно-мышечная масса; жировая масса; основной обмен
Diet therapy is a key moment in the treatment of patients with obesity. The energy value of the diet must directly depend on the daily energy expenditure. It is extremely important for a specialist who determines a diet for a patient, using an individual approach, to most accurately calculate daily energy expenditure. On the one hand, the calculation method should be as accurate as possible, on the other hand, it should be simple and economically affordable.
The aim of the study was to evaluate the body composition in patients depending on gender and body mass index and to identify the optimal method for calculating the basal metabolic rate (BMR) in patients with various degrees of obesity.
Material and methods. The study included data from 338 men aged 39.0±11.9 years and 847 women aged 44.0±12.5 years. The study of the body composition was carried out by the multi-frequency bioelectrical impedance analysis on the analyzer "InBody 770 ", which simultaneously provides information on the BMR, calculated taking into account the composition of the body according to the Ketch-McArdle formula. The BMR was also calculated using the Mifflin-St. Jeor formula and the results were compared. Results. In men and women, with an increase in body weight, an increase in skeletal muscle mass is noted, which entails an increase in the BMR. The BMR, calculated by the formula that does not take into account the volume of the main body energy-consuming tissues, differed from that calculated by the formula that takes into account the value of metabolically active components of the human body composition, towards an increase in men with obesity of class 2 and class 3 degrees, by 141 kcal and by 294 kcal, respectively, in women with obesity class 1 - by 81 kcal, class 2 - by 139 kcal, class 3 - by 262 kcal.
Conclusion. When conducting primary diagnostics on an outpatient basis in patients with overweight and obesity, along with simple anthropometry, it is necessary to perform a body composition study. The calculation of the BMR as a component of daily energy expenditure should be carried out taking into account the characteristics of the body composition. If it is not possible to conduct a bioelectrical impedance study and accurately calculate the BMR, the results obtained during this research can be used: BMR in men with obesity of the class 1 - 18.5 kcal/day kg body weight, with obesity of the class 2 - 16.6 kcal/day kg body weight, with obesity class 3 - 14.6 kcal/day kg body weight; BMR in women - respectively 16.7, 15.0 and 13.5 kcal/day kg body weight. Keywords: obesity; body composition; skeletal muscle mass; fat mass; basal metabolic rate
Антропонутрициология, возникшая на стыке антропологической анатомии и нутрициологии, представляет собой новую самостоятельную ветвь интеграционной медицины, основоположниками которой были крупнейшие анатомы и антропологи Д.А. Жданов и Б.А. Никитюк, и ведущий нутрициолог страны А. А. Покровский [1, 2]. Новое научное направление выявляет и описывает взаимосвязи между антропологическими показателями человека, его пищевым статусом и развитием той или иной патологии. Такой подход позволяет на основании конституциональных особенностей индивида выявлять риски развития определенных нозологических форм у конкретного человека. Сегодня антропометрические параметры и показатели состава тела используют для прогнозирования развития неинфекционных заболе-
ваний, таких как сахарный диабет 2 типа, сердечнососудистые заболевания, мочекаменная болезнь [3, 4]. Биоимпедансометрия является одним из методов антро-понутрициологии, описывающим абсолютное и относительное количество мышечной и жировой ткани, водных секторов организма. Эти данные могут использоваться не только для оценки риска развития алиментарно-зависимых заболеваний, но и определять тактику ведения пациентов с целью снижения массы тела. Основным методом лечения пациентов с ожирением является диетотерапия, которая рекомендуется как первый, обязательный и постоянный этап лечения [5]. При формировании диетологических рекомендаций в первую очередь учитываются данные о суточных энерготратах человека, в том числе величина основного обмена (ВОО). Эта-
лонными методами оценки основного обмена являются прямая и непрямая калориметрия, однако вследствие высокой стоимости и сложности выполнения эти методы в рутинной практике не применяются, поэтому для косвенной оценки ВОО используют антропометрические параметры. Для расчета ВОО предлагается множество разных формул, как учитывающих, так и не учитывающих особенности компонентного состава тела. Доказано, что активная клеточная масса по функциональной активности и объему оказывает наибольшее влияние на ВОО, так как это понятие включает в себя наиболее энергозатратные ткани организма, в первую очередь мышечную массу. Чем больше в организме человека активной клеточной массы, тем выше энерготраты (включая ВОО, затраты на термогенез и физическую активность) [6].
Оценка компонентного состава тела методом комплексной антропометрии, основанная на определении обхватных размеров тела и толщины кожно-жировых складок [7], трудозатратна и имеет ограничения в применении. Определение компонентного состава тела лучевыми методами (компьютерная, магнитно-резонансная томография) не может рассматриваться в качестве стандартного скрининга в силу экономических ограничений и лучевой нагрузки. Наиболее перспективным для рутинной практики является анализ состава тела на основе биоимпедансометрии. Ранее в исследованиях с участием женщин было продемонстрировано, что при сопоставлении показателей расхода энергии в покое, рассчитанных с применением различных формул, наиболее близкими к данным, полученным в ходе выполнения непрямой калориметрии, были результаты расчета по формулам, учитывающим показатели компонентного состава тела. Причем такая закономерность была справедлива как для лиц с нормальной массой тела, так и для пациентов с избыточной массой тела и ожирением [8].
Одной из основных причин развития избытка массы тела и ожирения является нарушение соответствия между потребляемой и затрачиваемой энергией. Для выработки тактики диетологического лечения таких пациентов необходимо определение суточной потребности в энергии, рассчитываемой на основании ВОО и суммы затрат энергии на конкретные виды деятельности. При этом для взрослых людей с умеренной физической активностью доля ВОО в суточной потребности в энергии составляет от 65%, а с низкой - до 75%.
Изменение образа жизни посредством коррекции питания и расширения объема физических нагрузок является основой лечения пациентов с избыточной массой тела и ожирением. В дополнение к этим рекомендациям у пациентов с ожирением может проводиться медикаментозная терапия. Несмотря на ее успешность, пациентам необходимо придерживаться диетологических рекомендаций длительное время, не только до наступления желаемого результата лечения, но и позже с целью удержания достигнутых показателей массы тела. Отечественные и зарубежные специалисты сходятся во
мнении, что в отдельных случаях, когда диетотерапией и медикаментозной терапией невозможно добиться успеха, а индекс массы тела (ИМТ) пациента превышает 35 кг/м2, может быть рекомендовано хирургическое лечение. Эффективность хирургического лечения ожирения достаточно высока. Наибольшему количеству пациентов удается добиться значимых эффектов не только в снижении массы тела, но и в уменьшении проявлений алиментарно-зависимых заболеваний, таких как сахарный диабет 2 типа, гиперхолестеринемия, гипертоническая болезнь, и снизить дозы получаемых лекарственных препаратов. Однако постепенное расширение рациона и не соблюдение диетологических рекомендаций может приводить к повторному увеличению массы тела у таких пациентов. Кроме того, в зависимости от объема проведенной операции у пациентов наблюдается дефицит многих витаминов и минеральных веществ, в первую очередь железа, кальция, цинка, меди, магния, фолиевой кислоты, тиамина, цианокобаламина, витамина D, что требует динамического 1 раз в 3-6 мес наблюдения и своевременной диетологической и медикаментозной коррекции. Таким пациентам необходимо диетологическое сопровождение с расчетом суточной энергетической ценности рациона, как до операции, так и после.
При выборе диеты для лечения пациентов с ожирением ключевым моментом является определение энергетической ценности рациона, которая должна напрямую зависеть от суточных энерготрат. Таким образом, изучение ВОО у разных групп пациентов и определение оптимального способа расчета этой величины является важной задачей.
Цель исследования - изучение компонентного состава тела у пациентов в зависимости от пола и ИМТ и выявление оптимальной методики расчета ВОО у пациентов с различной степенью ожирения.
Материал и методы
В исследование были включены данные 338 мужчин в возрасте 39,0±11,9 года и 847 женщин в возрасте 44,0±12,5 года, обратившихся за медицинской помощью в ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии». Сформированы 10 групп в зависимости от половой принадлежности и ИМТ. Отдельно сравнивали показатели основного обмена и компонентного состава тела у мужчин и у женщин с нормальной, избыточной массой тела и ожирением I, II и III степени. Критерий исключения: наличие медицинской документации, подтверждающей состояния и заболевания, которые могли бы повлиять на достоверность получаемых результатов (например, установленных кардиомиостимулятора, металлических протезов клапанов сердца, фиксирующих конструкций из медицинской стали, металлических осколков, попавших в организм в результате травмы, ампутаций конечностей, беременности). Для проведения антро-понутрициологической диагностики были выбраны не-
П р и м е ч а н и е. * - достоверные различия (p<0,05) показателей в каждой группе от аналогичных показателей во всех других группах.
N o t e. * - reliability of differences (p<0.05) in indicators in each group from similar indicators in all other groups.
Таблица 1. Показатели антропометрии и компонентного состава тела у мужчин в зависимости от индекса массы тела (ИМТ), M±o Table 1. Indicators of anthropometry and body composition in men depending on body mass index (BMI), M±a
Показатель Indicator Нормальная масса тела (ИМТ 18,524,9 кг/м2) Normal body weight (BM118.5-24.9 kg/m2) n=57 Избыточная масса тела (ИМТ 25,029,9 кг/м2) Overweight (BMI 25.029.9 kg/m2) n=92 Ожирение I степени (ИМТ 30,034,9 кг/м2) Obesity class 1 (BMI 30.034.9 kg/m2) n=92 Ожирение II степени (ИМТ 35,039,9 кг/м2) Obesity class 2 (BMI 35.039.9 kg/m2) n=46 Ожирение III степени (ИМТ >40,0 кг/м2), n=51 Obesity class 3 (BMI >40.0 kg/m2) n=51
Возраст, годы / Age, years 36,6±12,2 40,8±11,5 39,7±10,4 41,1 ±13,2 41,9±12,4
Длина тела (рост), см / Height, сm 177,7±8,2 177,6±6,6 178,9±6,8 179,0±6,1 178,0±6,5
Масса тела, кг / Body weight, kg 70,5±7,7* 87,6±7,1* 103,5±8,5* 120,1 ±9,2* 151,3±23,4*
ИМТ, кг/м2 / BMI, kg/m2 22,3±1,8* 27,8±1,4* 32,3±1,4* 37,5±1,6* 47,8±7,6*
Скелетно-мышечная масса, кг Skeletal muscle mass, kg 33,4±4,2* 37,2±3,8* 40,2±4,8* 41,9±4,5* 45,7±5,2*
Скелетно-мышечная масса, % по массе тела Skeletal muscle mass, % of body weight 46,8±3,3* 42,5±3,4* 38,8±3,0* 35,1 ±2,8* 31,4±3,0*
Жировая масса, кг Fat mass, kg 11,9±3,8* 21,1 ±5,5* 31,4±6,7* 42,4±9,0* 61,9±19,6*
Жировая масса, % по массе тела Fat mass, % of body weight 16,8±5,3* 24,5±5,4* 31,6±4,9* 37,4±3,8* 44,3±5,2*
Общая жидкость, кг Total body water, kg 43,7±5,1* 48,4±4,4* 52,1 ±5,7* 55,1±5,1* 60,3±7,0*
Внутриклеточная жидкость, кг Intracellular fluid, kg 27,2±3,3* 30,2±2,8* 32,5±3,6* 34,2±3,1* 36,9±3,9*
Внеклеточная жидкость, кг Extracellular fluid, kg 16,5±2,0* 18,2±1,7* 19,6±2,2* 20,8±2,1* 22,8±2,8*
трудоемкие исследования, реализуемые в клинической практике при обследовании пациентов в амбулаторных условиях.
Измерение антропометрических показателей проводили по стандартным методикам: длину тела (ДТ) измеряли на ростомере «BSM370» (InBody, Южная Корея) с точностью до 0,5 см, массу тела (МТ) определяли с точностью до 0,1 кг во время биоимпедансного анализа состава тела. Соответствие МТ к ДТ оценивали по показателю ИМТ, который рассчитывали по формуле:
ИМТ = МТ (кг) / ДТ (м)2.
Для оценки соответствия ИМТ нормальным значениям применяли классификацию, рекомендованную Всемирной организацией здравоохранения. Компонентный состав тела оценивали методом биоимпедансометрии с использованием мультичастотного анализатора «InBody 770» (InBody, Южная Корея). Определяли количество жировой, скелетно-мышечной массы (СММ) в абсолютных и в относительных величинах, общей, внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Исследование проводили натощак или не ранее чем через 2 ч после приема пищи и/или жидкости, в положении стоя [9]. Проводили сравнение ВОО, рассчитанных по формуле Кетч-МакАрдла (1), учитывающей значение безжировой массы тела, представленной в протоколе иссле-
дования состава тела на мультичастотном анализаторе «InBody 770», и по формуле Миффлина-Сан-Жеора (2), не учитывающей объем основных энергозатратных тканей организма.
(1) Формула Кетч-МакАрдла:
ВОО (ккал/сут) = 370 + 21,6 х БЖМ (кг),
где БЖМ - безжировая масса тела, т.е. масса тела за вычетом жировой массы.
(2) Формула Миффлина-Сан-Жеора:
Мужчины
ВОО (ккал/сут) =
9,99 х МТ (кг) + 6,25 х ДТ (см) - 4,92 х возраст (г) + 5.
Женщины
ВОО (ккал/сут) = 9,99 х МТ (кг) + 6,25 х ДТ (см) - 4,92 х возраст (г) - 161.
Обработку данных выполняли с использованием программ MS Excel 2021 и Statistica 12. Проверку гипотезы соответствия нормальному распределению проводили с помощью критерия Шапиро-Уилка, для нахождения различий средних значений между группами пациентов применяли парный критерий Стьюдента для 2 зависимых выборок, данные представлены в формате M±a, где
2394*
t
£
2400 2200 2000 1800 1600 1400
Женщины / Women 1323
1200
Нормальная масса тела (ИМТ 18,5-24,9 кг/м2) Normal body weight (BMI18,5-24,9 kg/m2)
Избыточная масса тела (ИМТ 25,0-29,9 кг/м2)
Overweight (BMI 25,0-29,9 kg/m2)
Ожирение I степени (ИМТ 30,0-34,9 кг/м2)
Obesity class I (BMI 30,0-34,9 kg/m2)
Ожирение II степени (ИМТ 35,0-39,9 кг/м2)
Obesity class II (BMI 35,0-39,9 kg/m2)
Ожирение III степени (ИМТ >40,0 кг/м2) Obesity class III (BMI >40,0 kg/m2)
—А— ВОО по формуле Кетч-МакАрдла / BMR according to the Ketch-McArdle formula (мужчины / men) —Ф— ВОО по формуле Миффлина-Сан-Жеора / BMR according to the Mifflin-St.Jeor formula (мужчины / men)
- -A- - ВОО по формуле Кетч-МакАрдла / BMR according to the Ketch-McArdle formula (женщины / women)
- -Ф- - ВОО по формуле Миффлина-Сан-Жеора / BMR according to the Mifflin-St.Jeor formula (женщины / women)
Различия величины основного обмена (ВОО) у мужчин и женщин с учетом индекса массы тела (ИМТ) в зависимости от способа расчета величины основного обмена
* - достоверность различий (р<0,05) между значениями величины основного обмена, рассчитанными по разным формулам в группах с одинаковым ИМТ отдельно для мужчин и отдельно для женщин.
Differences in basal metabolic rate (BMR) in men and women, taking into account body mass index (BMI), depending on the method of calculating the basal metabolic rate
* - reliability of differences (p<0.05) between the values of the basal metabolic rate calculated using different formulas in groups with the same BMI separately for men and separately for women.
M - среднее арифметическое, a - стандартное отклонение. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали p<0,05.
Результаты и обсуждение
Как известно, питание повышенной калорийности на фоне недостаточных энерготрат приводит к формированию избыточных запасов жировой ткани [10, 11]. Приведение энергетической ценности рациона в соответствие энерготратам организма является ключевой целью лечения пациентов с избыточной массой тела и ожирением. При расчете суточных энерготрат особое место занимает определение ВОО. Разработано около 200 формул расчета этой величины с различными переменными, включающими пол, возраст, массу и длину тела, при этом для получения более точных данных о ВОО актуальным является определение показателей состава тела. Это обусловлено тем, что метаболически активные компоненты состава тела человека, в первую очередь СММ, оказывают существенное влияние на ВОО [12-14].
При одинаковых массе и длине тела (и, следовательно, ИМТ) ВОО у лиц атлетического телосложения на 10-15% выше, чем при избыточном содержании жира в организме [15].
При анализе состава тела методом биоимпедансо-метрии у мужчин увеличение абсолютного показателя
СММ прямо пропорционально росту ИМТ при одновременном уменьшении процентной выраженности СММ у обследуемых от нормальной массы тела к ожирению III степени (табл. 1). При увеличении МТ наблюдается и увеличение СММ, что влечет за собой увеличение ВОО и суточных энерготрат. Существенное преобладание доли жировой массы тела характерно лишь для мужчин с морбидным ожирением. Такие результаты могут объясняться несколькими причинами. Одна из них - существенное снижение физической активности пациентов с ожирением III степени на фоне пониженной толерантности к физическим нагрузкам, что приводит к более быстрому увеличению жировой массы тела по сравнению с СММ [16]. Другими причинами могут являться несбалансированное питание с нарушением структуры рациона по макронутриентам и изменение гормонального статуса на фоне увеличения доли жировой ткани в организме [11, 12].
Показатели ВОО, рассчитанные по формуле Кетч-МакАрдла, учитывающей количество безжировой массы, и по формуле Миффлина-Сан-Жеора, не учитывающей ее количество, имели одну общую тенденцию к росту с увеличением ИМТ. Показатель ВОО, рассчитанный по формуле Миффлина-Сан-Жеора, значимо отличался от такового, рассчитанного по формуле Кетч-МакАрдла, в сторону увеличения у мужчин с ожирением I, II и III степени соответственно на 47, 141 и на 294 ккал (см. рисунок). При этом величины удельного основного
Таблица 2. Показатели антропометрии и компонентного состава тела у женщин в зависимости от индекса массы тела (ИМТ), M±a Table 2. Indicators of anthropometry and body composition in women depending on body mass index (BMI), M±a
Показатель Indicator Нормальная масса тела (ИМТ 18,524,9 кг/м2) Normal body weight (BM118.5-24.9, kg/m2) n=223 Избыточная масса тела (ИМТ 25,029,9 кг/м2) Overweight (BMI 25.029.9 kg/m2) n=239 Ожирение I степени (ИМТ 30,034,9 кг/м2) Obesity class 1 (BMI 30.034.9 kg/m2) n=187 Ожирение II степени (ИМТ 35,039,9 кг/м2) Obesity class 2 (BMI 35.039.9 kg/m2) n=115 Ожирение III степени (ИМТ >40,0 кг/м2) Obesity class 3 (BMI >40.0 kg/m2) n=83
Возраст, годы / Age, years 39,7±11,7 42,7±11,9 43,2±12,7 43,8±12,9 46,6±12,5
Длина тела (рост), см / Height, cm 165,2±6,5 164,8±6,4 165,0±6,8 163,9±6,5 163,1±6,6
Масса тела, кг / Body weight, kg 60,3±6,8* 74,6±7,2* 88,4±8,1* 100,7±8,8* 124,8±18,8*
ИМТ, кг/м2 / BMI, kg/m2 22,1 ±1,8* 27,4±1,4* 32,4±1,4* 37,5±1,4* 46,9±6,3*
Скелетно-мышечная масса, кг Skeletal muscle mass, kg 23,5±3,3* 25,4±3,4* 27,1 ±4,1 * 29,0±4,2* 31,7±4,9*
Скелетно-мышечная масса, % по массе тела Skeletal muscle mass, % of body weight 39,0±3,6* 34,1 ±3,2* 31,0±3,1* 28,7±2,8* 26,3±1,9*
Жировая масса, кг / Fat mass, kg 16,6±4,3* 26,9±5,4* 36,6±6,7* 47,0±7,8* 60,8±14,6*
Жировая масса, % по массе тела Fat mass, % of body weight 27,6±5,7* 37,0±4,4* 43,1 ±4,0* 47,8±3,3* 52,2±2,1*
Общая жидкость, кг / Total body water, kg 31,9±4,0* 34,2±3,7* 36,6±4,7* 38,9±4,4* 42,5±5,7*
Внутриклеточная жидкость, кг Intracellular fluid, kg 19,7±2,4* 21,1 ±2,4* 22,6±2,9* 23,9±2,7* 26,0±3,6*
Внеклеточная жидкость, кг Extracellular fluid, kg 12,3±1,5* 13,1±1,4* 14,0±1,8* 14,9±1,8* 16,5±2,3*
П р и м е ч а н и е. * - достоверные различия (p<0,05) показателей в каждой группе от аналогичных показателей во всех других группах.
N o t e. * - reliability of differences (p<0.05) in indicators in each group from similar indicators in all other groups.
обмена, т.е. количество ккал в сутки на 1 кг массы тела, имели тенденцию к снижению с увеличением степени ожирения, что закономерно, учитывая преобладание жировой массы тела, не являющейся энергозатратной тканью организма.
Полученные данные о ВОО у людей в зависимости от пола и ИМТ чрезвычайно важны при расчете суточной потребности в энергии для пациентов с ожирением и при формировании рекомендаций по питанию и физической активности.
Из данных табл. 2 видно, что у женщин имеется та же тенденция, что и у мужчин, - увеличение абсолютного показателя СММ прямо пропорционально росту показателя ИМТ при уменьшении относительной выраженности СММ от нормальной массы тела к ожирению III степени. Если у мужчин абсолютный показатель СММ начинает преобладать над абсолютным показателем жировой массы тела при ожирении II степени, то у женщин такой перекрест отмечается уже при избыточной массе тела. Такие показатели могут быть связаны с преобладанием определенного типа волокон скелетных мышц, определяющих скорость их сокращения, в зависимости от пола, тем самым влияя на компонентный состав тела [12, 17]. Помимо этого, на компонентный состав тела могут оказывать влияние различия в гормональном статусе мужчин и женщин. Как известно, количественные показатели тестостерона выше у мужчин, притом что уровень этого гормона обратно пропорционален степени ожирения [18, 19].
У женщин значимые различия значений ВОО при вычислении с применением разных формул определяются во всех рассматриваемых группах с учетом ИМТ. У пациенток с нормальной массой тела ВОО, рассчитанная по формуле Кетч-МакАрдла, была меньше на 45 ккал, чем ВОО, рассчитанная по формуле Миффлина-Сан-Жеора. У пациенток с избыточной массой тела и ожирением рассчитанная по формуле Кетч-МакАрдла ВОО была выше на 21 ккал у женщин с избыточной массой тела, на 81 ккал - у пациенток с ожирением I степени, на 139 ккал - с ожирением II степени, на 262 ккал -с ожирением III степени (см. рисунок).
Количество жировой массы у мужчин и женщин начинает преобладать над мышечной при ее относительном содержании в организме 37%. Ранее в исследованиях было показано, что связанные с избыточным накоплением жировой ткани нарушения процесса аутофагии, регулирующие клеточный энергетический метаболизм, обмен аминокислот, глюкозы и липидов, способствуют апоптозу и атрофии мышц [20].
Определение ВОО как важной составляющей суточных энерготрат имеет большое значение не только при первоначальном формировании рекомендаций по питанию, но и для динамического наблюдения за пациентами в период лечения ожирения. Изменения компонентного состава тела в ходе соблюдения диеты, а именно увеличение или снижение СММ как основного метаболически активного компонента состава тела человека, будут оказывать влияние на ВОО, что необходимо учитывать при
Таблица 3. Рекомендуемые к применению при расчете энергетической ценности рациона показатели величины основного обмена в зависимости от пола и индекса массы тела (ИМТ)
Table 3. Indicators of basal metabolic rate recommended for use in calculating the energy value of the diet, depending on gender and body mass index (BMI)
Пол / Gender Удельный основной обмен, ккал/сут на 1 кг массы тела / Specific basal metabolism, kcal/day kg of body weight
ожирение I степени (ИМТ 30,0-34,9 кг/м2) obesity 1 degree (BMI 30.0-34.9 kg/m2) ожирение II степени (ИМТ 35,0-39,9 кг/м2) obesity 2 degrees (BMI 35.0-39.9 kg/m2) Ожирение III степени (ИМТ >40,0 кг/м2) obesity 3 degrees (BMI >40.0 kg/m2)
Мужчины / Men 18,5±1,3 16,6±1,0 14,6±1,3
Женщины / Women 16,7±1,1 15,0±0,8 13,5±0,8
разработке диетологических рекомендаций во время амбулаторного лечения пациентов с избыточной массой тела и ожирением.
Заключение
При проведении первичной диагностики в амбулаторных условиях у пациентов с избыточной массой тела и ожирением наряду с простой антропометрией необходимо исследование состава тела. Наименее трудоемким, экономически оправданным и безопасным способом определения абсолютной и процентной выраженности мышечного и жирового сегментов, водных секторов является биоимпедансный метод. На основании данных, полученных в ходе биоимпедансного обследования в амбулаторной медицинской практике, необходимо проводить расчет ВОО с учетом особенностей компонентного состава тела, а именно количества метаболически активных компонентов состава тела, для определения суточных энерготрат с целью
формирования рекомендаций по питанию. Таким образом, при разработке индивидуального рациона питания для пациентов с ожирением целесообразно учитывать ВОО, рассчитанную с учетом компонентного состава тела. Формулы для расчета ВОО, не учитывающие количество основных энергозатратных тканей организма, справедливы только для пациентов с нормальной и избыточной массой тела.
При невозможности проведения биоимпедансного исследования и расчета ВОО с учетом компонентного состава тела у пациентов с ожирением можно применять полученные в ходе данного исследования результаты (табл. 3). При этом, учитывая среди пациентов с ожирением возможные колебания по длине тела, целесообразно при расчете ВОО применять показатели удельного основного обмена, т.е. ВОО, рассчитанную на 1 кг массы тела.
При успешном лечении и понижении степени ожирения необходимо своевременно осуществлять коррекцию диетологических рекомендаций по изменению энергетической и пищевой ценности суточного рациона.
Сведения об авторах
Бурляева Екатерина Александровна (Ekaterina A. Burlyaeva) - кандидат медицинских наук, заведующий консультативно-диагностическим центром «Здоровое и спортивное питание» ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», доцент кафедры гигиены питания и токсикологии ИПО ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Москва, Российская Федерация) E-mail: dr.burlyaeva@gmail.com https://orcid.org/0000-0001-9290-0185
Прунцева Тамара Александровна (Tamara A. Prunсeva) - врач-терапевт консультативно-диагностического центра «Здоровое и спортивное питание» ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: tomulka@list.ru https://orcid.org/0000-0001-6943-8519
Семенов Мурадин Мудалифович (Muradin M. Semenov) - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории антропонутрициологии и спортивного питания ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация)
E-mail: muradin-81@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-8039-529X
Стаханова Анастасия Андреевна (Anastasiya A. Stakhanova) - администратор консультативно-диагностического центра «Здоровое и спортивное питание» ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация) E-mail: stastya867@gmail.com
Короткова Татьяна Николаевна (Tatiana N. Korotkova) - кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией клинической биохимии, аллергологии и иммунологии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва, Российская Федерация)
E-mail: tntisha@gmail.com https://orcid.org/0000-0002-3684-9992
Елизарова Елена Викторовна (Elena V. Elizarova) - кандидат медицинских наук, доцент кафедры гигиены питания и токсикологии ИПО ФГАОУ ВО Первый МГМУ им И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Москва, Российская Федерация) E-mail: enota--@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-5300-8688
Литература
10.
Никитюк Д.Б. Антропонутрициология: развитие идей основоположников нового научного направления // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 4. С. 82-88. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10044 Никитюк Д.Б. Антропонутрициология как новое научное направление // Журнал анатомии и гистопатологии. 2018. Т. 7, № 4. С. 9-19. DOI: https://doi.org/10.18499/2225-7357-2018-7-4-9-19 Britton K.A., Massaro J.M., Murabito J.M., Kreger B.E., Hoffmann U., Fox C.S. Body fat distribution, incident cardiovascular disease, cancer, and all-cause mortality // J. Am. Coll. Cardiol. 2013. Vol. 62, N 10. Р. 921-925. DOI: https://doi.org/10.1016/joacc.2013.06.027 Kang H.W., Seo S.P., Lee H.Y., Kim K., Ha Y.S., Kim W.T. et al. A high basal metabolic rate is an independent predictor of stone recurrence in obese patients // Investig. Clin. Urol. 2021. Vol. 62, N 2. P. 195-200. DOI: https://doi.org/10.4111/icu.20200438
Дедов И.И., Шестакова М.В., Мельниченко Г. А., Мазурина Н.В., Андреева Е.Н., Бондаренко И.З. и др. Междисциплинарные клинические рекомендации «Лечение ожирения и коморбид-ных заболеваний» // Ожирение и метаболизм. 2021. Т. 18, № 1. С. 5-99. DOI: https://doi.org/10.14341/omet12714 Janssen I., Heymsfield S.B., Baumgartner R.N. Estimation of skeletal muscle mass by bioelectrical impedance analysis // Am. J. Clin. Nutr. 2000. Vol. 89, N 2. Р. 465- 471. DOI: https://doi.org/10.1152/jappl.2000.89.2.465 Тутельян В.А., Никитюк Д.Б., Батурин А.К. Оценка пищевого статуса и функциональных резервов организма спортсменов с целью персонализации рационов питания и оптимизации спортивной деятельности на тренировочном этапе : методические рекомендации. Москва : Перо, 2020.
Molina-Luque R., Carrasco-Marín F., Márquez-Urrizola C., Ulloa N., Romero-Saldaña M., Molina-Recio G. Accuracy of the resting energy expenditure estimation equations for healthy women // Nutrients. 2021. Vol. 13, N 2. P. 345. DOI: https://doi.org/10.3390/nu13020345 Тутельян В.А., Никитюк Д.Б., Клочкова С.В., Алексеева Н.Т., Погонченкова И.В., Рассулова М.А. и др. Использование метода комплексной антропометрии в спортивной и клинической практике. Москва : Спорт, 2018. ISBN 978-5-9500179-9-5. Тутельян В.А. Здоровое питание для общественного здоровья // Общественное здоровье. 2021. Т. 1, № 1. С. 56-64. DOI: https://doi. org/10.21045/2782-1676-2021-1-1-56-64
20.
Тутельян В.А., Погожева А.В., Никитюк Д.Б. Нутрициология
и клиническая диетология : национальное руководство. Москва :
ГЭОТАР-Медиа, 2021. ISBN 978-5-9704-6280-5
Mengeste A.M., Rustan A.C., Lund J. Review. Skeletal muscle energy
metabolism in obesity // Obesity (Silver Spring). 2021. Vol. 29, N 10.
Р. 1582-1595. DOI: https://doi.org/10.1002/oby.23227
Vera K., McConville M., Kyba M., Keller-Ross M. Resting metabolic
rate in adults with facioscapulohumeral muscular dystrophy // Appl.
Physiol. Nutr. Metab. 2021. Vol. 46, N 9. Р. 1058-1064. DOI: https://
doi.org/10.1139/apnm-2020-1119/
Anthanont P., Levine J.A., McCrady-Spitzer S.K., Jensen M.D. Lack of seasonal differences in basal metabolic rate in humans: a cross-sectional study // Horm. Metab. Res. 2017. Vol. 49, N 1. Р. 30-35. DOI: https:// doi.org/10.1055/s-0042-107793
Николаев Д.В., Смирнов А.В., Бобринская И.Г., Руднев С.Г. Био-импедансный анализ состава тела человека. Москва : Наука, 2009.
Бондарева Э.А., Попова Е.В., Кетлерова Е.С., Коданевa Л.Н., Отгон Г. Регулярная физическая нагрузка снижает влияние А-аллеля гена FTO на предрасположенность к ожирению в группе русских мужчин // Человек. Спорт. Медицина. 2019. Т. 19, № 3. С. 119-124. DOI: https://doi.org/10.14529/hsm190315 Tanner C.J., Barakat H.A., Dohm G.L., Pories W.J., MacDonald K.G., Cunningham P.R. et al. Muscle fiber type is associated with obesity and weight loss // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2002. Vol. 282, N 6. Р. 1191-1196. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpendo.00416.2001 Gavin K.M., Bessesen D.H. Sex differences in adipose tissue function // Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 2020. Vol. 49, N 2. Р. 215-228. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecl.2020.02.008
Попова А.В. Связь ожирения с основными репродуктивными показателями у мужчин - жителей Новосибирска // Ожирение и метаболизм. 2012. Т. 9, № 4. С. 34-38. DOI: https://doi. org/10.14341/2071-8713-5127
Sishi B., Loos B., Ellis B., Smith W., du Toit E.F., Engelbrecht A.-M. Diet-induced obesity alters signalling pathways and induces atrophy and apoptosis in skeletal muscle in a prediabetic rat model // Exp. Physiol. 2011. Vol. 96, N 2. Р. 179-193. DOI: https://doi.org/10.1113/ expphysiol.2010.054189
4
6.
7
8
9
References
Nikityuk D.B. Anthroponutriciology: the development of the ideas of the founders of a new scientific direction. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2020; 89 (4): 82-8. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10044 (in Russian)
Nikityuk D.B. Anthroponutritiology as new scientific area. Zhurnal anatomii i gistopatologii [Journal of Anatomy and Histopathology]. 2018; 7 (4): 9-19. DOI: https://doi.org/10.18499/2225-7357-2018-7-4-9-19 (in Russian)
Britton K.A., Massaro J.M., Murabito J.M., Kreger B.E., Hoffmann U., Fox C.S. Body fat distribution, incident cardiovascular disease, cancer, and all-cause mortality. J Am Coll Cardiol. 2013; 62 (10): 921-5. DOI: https://doi.org/10.1016/joacc.2013.06.027
Kang H.W., Seo S.P., Lee H.Y., Kim K., Ha Y.S., Kim W.T., et al. A high basal metabolic rate is an independent predictor of stone recurrence in obese patients. Investig Clin Urol. 2021; 62 (2): 195-200. DOI: https:// doi.org/10.4111/icu.20200438
Dedov I.I., Shestakova M.V., Mel'nichenko G.A., Mazurina N.V., Andreeva E.N., Bondarenko I.Z., et al. Interdisciplinary clinical practice guidelines «Management of obesity and its comorbidities». Ozhire-nie i metabolism [Obesity and Metabolism]. 2021; 18 (1): 5-99. DOI: https://doi.org/10.14341/omet12714 (in Russian) Janssen I., Heymsfield S.B., Baumgartner R.N. Estimation of skeletal muscle mass by bioelectrical impedance analysis. Am J Clin Nutr. 2000; 89 (2): 465-71. DOI: https://doi.org/10.1152/jappl.2000.89.2.465 Tutel'yan V.A., Nikityuk D.B., Baturin A.K. Evaluation of the nutritional status and functional reserves of the body of athletes in order to personalize diets and optimize sports activities at the train-
ing stage: Methodological recommendations. Moscow: Pero, 2020. (in Russian)
Molina-Luque R., Carrasco-Marín F., Márquez-Urrizola C., Ulloa N., Romero-Saldaña M., Molina-Recio G. Accuracy of the resting energy expenditure estimation equations for healthy women. Nutrients. 2021; 13 (2): 345. DOI: https://doi.org/10.3390/nu13020345 Tutel'yan V.A., Nikityuk D.B., S.V. Klochkova, N.T. Alekseeva, I.V. Pogonchenkova, M.A. Rassulova V.A., et al. Using the method of complex anthropometry in sports and clinical practice. Moscow: Sport, 2018. ISBN 978-5-9500179-9-5 (in Russian)
Tutel'yan V.A. Healthy food for public health. Obshchestven-noe zdorov'e [Public Health]. 2021; 1 (1): 56-64. DOI: https://doi. org/10.21045/2782-1676-2021-1-1-56-64 (in Russian) Tutel'yan V.A., Pogozheva A.V., Nikityuk D.B. Nutrition and clinical nutrition. National leadership. Moscow: GEOTAR-Media, 2021. ISBN 978-5-9704-6280-5 (in Russian)
Mengeste A.M., Rustan A.C., Lund J. Review. Skeletal muscle energy metabolism in obesity. Obesity (Silver Spring). 2021; 29 (10): 1582-95. DOI: https://doi.org/10.1002/oby.23227
Vera K., McConville M., Kyba M., Keller-Ross M. Resting metabolic rate in adults with facioscapulohumeral muscular dystrophy. Appl Phy-siol Nutr Metab. 2021; 46 (9): 1058-64. DOI: https://doi.org/10.1139/ apnm-2020-1119/
Anthanont P., Levine J.A., McCrady-Spitzer S.K., Jensen M.D. Lack of seasonal differences in basal metabolic rate in humans: a cross-sectional study. Horm Metab Res. 2017; 49 (1): 30-5. DOI: https://doi. org/10.1055/s-0042-107793
8
2
9
4
6
7
15. Nikolaev D.V., Smirnov A.V., Bobrinskaya I.G., Rudnev S.G. Bio- 18. impedance analysis of human body composition. Moscow: Nauka, 2009.
(in Russian)
16. Bondareva E.A., Popova E.V., Ketlerova E.S., Kodaneva L.N., Otgon 19. G. Regular physical activity reduces the influence of the A-allele of the FTO gene on the predisposition to obesity in a group of Russian men. Chelovek. Sport. Meditsina [Human. Sport. Medicine]. 2019; 19 (3): 119-24. DOI: https://doi.org/10.14529/hsm190315 (in Russian) 20.
17. Tanner C.J., Barakat H.A., Dohm G.L., Pories W.J., MacDonald K.G., Cunningham P.R., et al. Muscle fiber type is associated with obesity and weight loss. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002; 282 (6): 1191-6. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpendo.00416.2001
Gavin K.M., Bessesen D.H. Sex differences in adipose tissue function. Endocrinol Metab Clin North Am. 2020; 49 (2): 215-28. DOI: https:// doi.org/10.1016/j.ecl.2020.02.008
Popova A.V. The relationship of obesity with the main reproductive indicators in male residents of Novosibirsk. Ozhirenie i metabolism [Obesity and Metabolism]. 2012; 9 (4): 34-8. DOI: https://doi. org/10.14341/2071-8713-5127 (in Russian)
Sishi B., Loos B., Ellis B., Smith W., du Toit E.F., Engelbrecht A.-M. Diet-induced obesity alters signalling pathways and induces atrophy and apoptosis in skeletal muscle in a prediabetic rat model. Exp Physiol. 2011; 96 (2): 179-93. DOI: https://doi.org/10.1113/expphysi-ol.2010.054189
