CC BY
21Оценка композиционного состава тела детей и подростков с ожирением для совершенствования предикции метаболического риска
А.М.Тодиева*, И.Л.Никитина, Т.Л.Каронова, М.В.Буданова
ФГБУ Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В.А.Алмазова Минздрава России. 197341, Россия, Санкт-Петербург, ул. Аккуратова, д. 2
Актуальность. Широкое распространение ожирения и ассоциированных с ним метаболических расстройств - актуальная медико-социальная проблема. Жировая ткань является не только депо, но и активным эндокринным органом, продуцирующим адипокины и изменяющим механизмы взаимовлияния витамина D. Абсолютные значения индекса массы тела (ИМТ) высоко коррелируют с количеством жировой ткани, однако особенности организма детей и подростков в ряде случаев затрудняют использование ИМТ как метода диагностики ожирения, в связи с чем большое практическое значение представляют собой методы исследования композиционного состава тела и выделение в его структуре жирового компонента. Одним из таких методов является определение индекса массы жира (ИМЖ) с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии. Цель - изучение особенностей композиционного состава тела у детей и подростков с первичным ожирением, а также установление возможных взаимосвязей ИМЖ с некоторыми предикторами метаболических расстройств.
Методы. Включены 34 ребенка школьного возраста с ожирением, у которых оценены ИМТ, ИМЖ, окружности талии и бедер, обеспеченность витамином D, уровни лептина и адипонектина. По значению ИМТ обследуемые были разделены на 2 группы сравнения: 1-я группа - стандартное отклонение (SDS - standard deviation score) ИМТ от +2 до +2,9; 2-я группа - SDS ИМТ>+3.
Результаты. Медиана ИМЖ была высокой, составила 12,3 кг/м2 и у всех обследованных детей превышала 75-й перцентиль как для европейской, так и для американской популяции. Выявлена закономерно сильная положительная корреляция между ИМТ и ИМЖ у детей с ожирением (r=0,73, р<0,01). Содержание витамина D имело обратную корреляцию с общим количеством жира (r=-0,39, р<0,05), с количеством свободного жира (r=-0,44, p<0,05). Содержание лептина прямо коррелировало практически со всеми показателями жировой ткани и особенно сильно ассоциировано как с ИМЖ в целом (r=0,77, p<0,05), так и с ИМЖ в группе более тяжелой степени ожирения (SDS ИМТ>+3). Уровень адипонектина показал умеренную обратную корреляцию с количеством свободного жира (r=-0,41, p<0,05).
Выводы. Прогрессирование ожирения происходит в основном за счет возрастания количества жира преимущественно андроидной локализации. Независимым предиктором метаболического синдрома следует считать прямые корреляции лептина и обратные корреляции адипонектина с увеличением количества жировой ткани. Увеличение количества жировой ткани влияет на снижение уровня витамина D. Изучение композиционного состава тела и определение с его помощью жировой составляющей позволяют глубже охарактеризовать взаимосвязи между количеством и расположением жировой ткани, а также между изменениями уровня ассоциированных адипокинов и гормонов. Ключевые слова: ожирение, дети и подростки, индекс массы жира, витамин D, адипонектин, лептин. *[email protected]
Для цитирования: Тодиева А.М., Никитина И.Л., Каронова Т. Л., Буданова М.В. Оценка композиционного состава тела детей и подростков с ожирением для совершенствования предикции метаболического риска. Consilium Medicum. Педиатрия (Прил.). 2016; 3: 92-98.
Evaluation of body composition of children and adolescents with obesity to improve the prediction of metabolic risk
A.M.Todieva*, I.L.Nikitina, T.L.Karonova, M.V.Budanova
V.A.Almazov North-West Federal Medical Research Center of the Ministry of Health of the Russian Federation. 197341, Russian Federation, Saint Petersburg, ul. Akkuratova, d. 2
Relevance. Widespread obesity and associated metabolic disorders are an urgent medical and social problem. Adipose tissue is not only a depot, but an active endocrine organ, producing adipokines and changing mechanisms of mutual influence of vitamin D. The absolute values of body mass index (BMI) is highly correlated with the amount of fatty tissue, but especially the organism of children and adolescents in some cases, make it difficult to use BMI as a method of obesity diagnosis, and therefore the research methods of body composition and allocation of the fat component in its structure are very important. One of these methods lies in determining the fat mass index (FMI) by dual energy X-ray absorptiometry.
The goal is to study the features of body composition in children and adolescents with primary obesity, as well as to establish possible links between FMI ans some predictors of metabolic disorders.
Methods. Included are 34 school-age children with obesity who have assessed BMI, waist and hips, security vitamin D, levels of leptin and adiponectin. According to BMI, the subjects were divided into two comparison groups: Group 1 - standard deviation (SDS - standard deviation score) BMI from +2 to +2.9; Group 2 - SDS IMT>+3.
Results. FMI median was high, was 12.3 kg/m2 and all children surveyed exceeded the 75th percentile for both European and American population. The regularities of strong positive correlation between BMI and FMI in obese children (r=0.73, p<0.01)were also found. Vitamin D content was inversely correlated with total body fat (r=-0.39, p<0.05), with the amount of free fat (r=-0.44, p<0.05). Leptin directly correlated with almost all indicators of adipose tissue and especially strongly associated with both FMI as a whole (r=0.77, p<0.05), and with the group where FMI was an indicator of a more severe obesity (SDS BMI>3). Moderate level of adiponectin showed an inverse correlation with the amount of free fat (r=-0.41, p<0.05).
Conclusions. The progression of obesity is mainly due to the increase in the amount of fat mostly Android-localization. Independent predictor of metabolic syndrome should be considered as the direct correlation of leptin and adiponectin inverse correlation with the increase in the amount of adipose tissue. Increasing the amount of adipose tissue influences the reduction of vitamin D. The study and body composition determination with the help of deep fat component allows to characterize the relationship between the number and arrangement of adipose tissue and associated changes in level between adipoki-nes and hormones.
Key words: obesity, children and adolescents, fat mass index, vitamin D, adiponectin, leptin. *[email protected]
For citation: Todieva A.M., Karonova T.L., Budanova M.V., Nikitina I.L. Evaluation of body composition of children and adolescents with obesity to improve the prediction of metabolic risk. Consilium Medicum. Pediatrics (Suppl.). 2016; 3: 92-98.
Одной из глобальных медико-социальных проблем для современного общества являются широкое распространение ожирения и ассоциированных с ним метаболических нарушений и, как следствие, рост кардиоваскулярной патологии [1]. В этой связи особенно тревожными представляются эпидемические темпы прироста заболеваемости ожирением среди детей и подростков, регистрируемые с 1980-х годов и составившие 47,1% к 2013 г. [2]. В настоящее время заболеваемость детей и подростков ожирением имеет региональные, национальные и этнические различия, являясь наиболее высокой в странах Южной и Северной Америки и некоторых других государствах, претерпевших быстрый экономический рост [3]. Данные Национального центра статистики (National Health and Nutrition Examination Survey -NHANES) за 2011-2014 гг. свидетельствуют о наличии ожирения у 17% детей и подростков, при этом тяжелая форма ожирения составляет 5,8% [4]. В странах Европейского региона заболеваемость варьирует от невысокой представленности в Норвегии и Латвии (3-4%) до значимого процента в Испании и Португалии (10-12%) [5].
В Российской Федерации существуют различные данные о представленности данной патологии в детской популяции. По данным 2004 г., распространенность избыточной массы тела у детей в разных регионах колеблется от 5,5 до 11,8%, ожирением же страдают около 5,5% детей, проживающих в сельской местности, и 8,5% детей, проживающих в городской среде [6]. Согласно результатам опубликованного в 2014 г. многоцентрового исследования, в котором принимали участие более 5 тыс. детей, установлено, что среди детей всех возрастных групп распространенность ожирения составила 5,7% [7]. Актуальность проблемы детского ожирения определяется рядом факторов. Несколько многолетних проспективных исследований показали, что дети и подростки с ожирением с высокой вероятностью сохранят избыточную массу тела и во взрослом возрасте [8, 9]. Кроме того, показано неоспоримое влияние детского ожирения на риск развития кардио-васкулярной патологии и сахарного диабета типа 2 в течение дальнейшей жизни [8, 10].
Для диагностики ожирения в последние десятилетия рутинно используется индекс массы тела (ИМТ), согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и другим национальным рекомендациям [11-13].
В соответствии с критериями ВОЗ, ожирение у детей диагностируется по данным перцентильных таблиц или таблиц стандартных отклонений ИМТ (SDS - standard deviation score), в которых учтены рост, масса тела, пол и возраст ребенка. Согласно рекомендациям ВОЗ, диагноз ожирения у детей и подростков следует определять, когда ИМТ превышает 95-й перцентиль или SDS ИМТ превышает +2 SD (стандартных отклонения). Значения ИМТ в диапазоне от 85 до 95-го пер-центиля или значения SDS ИМТ в диапазоне +1,0-+2,0 SDS определяются как избыточная масса тела [11].
Абсолютные значения ИМТ высоко коррелируют с количеством жировой ткани и являются наилучшим инструментом скрининга, однако конституциональные особенности организма детей и подростков в ряде случаев затрудняют использование ИМТ как метода диагностики ожирения. Например, высокорослые дети имеют более высокий ИМТ по сравнению со сверстниками со средними показателями роста. Подростки, имеющие развитую мышечную массу, также будут иметь более высокое значение ИМТ, сопоставимое со значением ИМТ у детей с ожирением. С другой стороны, нормальный показатель ИМТ не всегда исключает избыток жировой ткани и отсутствие ассоциированных с ожирением заболеваний [14]. Кроме того, количественное значение ИМТ не дает представления о характере распределения жировой клетчатки в организме - преимущественно в андроидной или в гино-идной зонах. Однако именно локализующийся в анд-
роидной зоне избыток жира является ключевым фактором патогенеза метаболического синдрома как у взрослых, так и у детей. Согласно Международной федерации диабета, антропометрическими критериями диагностики абдоминальной формы ожирения у лиц европеоидной расы является превышение окружности талии (ОТ)>94 см у мужчин и 80 см у женщин, а в детской популяции - превышение ОТ>90-го перцентиля согласно полу и возрасту [15, 16].
Известно, что жировая ткань является не только депо, но и активным эндокринным органом, выделяющим множество провоспалительных медиаторов, гормонов и цитокинов, в том числе адипоцитокинов [17]. Рядом крупных исследований, в том числе в детской популяции, было показано, что плазменный уровень адипонектина имеет обратную зависимость от ИМТ, количества абдоминального жира, наличия инсулино-резистентности, уровня триглицеридов плазмы, и, с другой стороны, позитивно коррелирует с уровнем ли-попротеидов высокой плотности, позволяя позиционировать адипонектин как важный в отношении протекции метаболических расстройств биологически активный адипоцитокин [18, 19]. В свою очередь, лептин стимулирует синтез подавляющих аппетит медиаторов и тормозит синтез стимулирующих аппетит медиаторов, воздействует на мезолимбическую систему, формирующую мотивацию к принятию пищи и чувство насыщения, прямо коррелирует с количеством жировой ткани [20]. Таким образом, избыток лептина и состояния лептинорезистентности могут рассматриваться как предикторы риска метаболического синдрома. Важной вехой в формировании знаний о патогенетических механизмах ожирения и ассоциированных с ним метаболических расстройств стало развитие представлений о плейотропных (неклассических) эффектах витамина Б и его влиянии на жировую ткань, а также, наоборот, влиянии количества жировой ткани на содержание витамина Б [21, 22]. Характер их взаимодействия разнонаправлен и недостаточно изучен, так как, с одной стороны, жировая ткань депонирует витамин Б, стеатоз печени может препятствовать ферментопосредованному синтезу кальцитриола, что в целом снижает представленность активных форм витамина Б [23, 24]. С другой стороны, в условиях дефицита витамина Б и, как следствие, в условиях снижения экспрессии ядерных рецепторов к витамину Б в жировой ткани замедляются процессы ремоделирования жировой ткани и идет ее накопление. Еще один механизм, исследуемый в настоящее время, - механизм стимуляции липогенеза, который связан с повышением концентрации паратгормона на фоне дефицита витамина Б [25, 26].
Таким образом, определение композиционного состава тела и выделение в его структуре избытка именно жирового компонента представляют большое практическое значение.
Для оценки состава тела в настоящее время существуют различные методики, которые можно подразделить на три основных группы: антропометрические методики, методики на основе измерения плотности и объема тела и биофизические методики [27]. Наиболее простыми, доступными и в то же время наименее точными являются антропометрические методы. Например, расчет процента жировой ткани на основании данных массы, длины тела, возраста и этнической принадлежности производится с помощью формулы Эллиса [28]. Другой антропометрической методикой является расчет количества жировой ткани на основании данных калипометрии (измерение толщины подкожной складки). В детской популяции используются формулы Слотера и Деценберга [27, 29, 30]. Погрешности методик исходят из квалификации персонала, проводящего калипометрию, модели калипера и выбора формулы для расчета количества жировой ткани [31].
Методики на основе измерения плотности и объема тела (гидростатическая денситометрия, во-люминометрия, воздушная плетизмография) в послед-
Таблица 1. Референсные значения ИМЖ в европейской детской популяции [49]
Возра^, лет Мальчики Девочки
Z Z
-2* -1,33 -0,67 0 0,67 1,33 2 -2 -1,33 -0,67 0 0,67 1,33 2
5,0 1,41 1,79 2,26 2,84 3,56 4,45 5,53 1,59 1,99 2,53 3,30 4,42 6,14 8,90
6,0 1,24 1,60 2,06 2,65 3,38 4,32 5,49 1,67 2,11 2,70 3,54 4,77 6,63 9,58
7,0 1,11 1,44 1,88 2,45 3,20 4,17 5,45 1,75 2,22 2,86 3,77 5,10 7,10 10,24
8,0 1,12 1,46 1,92 2,54 3,38 4,52 6,10 1,83 2,33 3,03 4,01 5,43 7,56 10,87
9,0 1,29 1,69 2,23 2,98 4,03 5,55 7,76 1,91 2,45 3,19 4,24 5,75 8,00 11,47
10,0 1,45 1,89 2,50 3,37 4,66 6,59 9,61 1,98 2,56 3,35 4,46 6,06 8,42 12,00
11,0 1,51 1,95 2,59 3,52 4,93 7,17 10,91 2,07 2,68 3,51 4,68 6,35 8,79 12,44
12,0 1,45 1,88 2,49 3,40 4,83 7,20 11,43 2,16 2,80 3,68 4,90 6,63 9,12 12,80
13,0 1,35 1,75 2,32 3,18 4,57 6,96 11,49 2,26 2,93 3,85 5,11 6,88 9,41 13,07
14,0 1,28 1,65 2,19 3,02 4,37 6,76 11,54 2,36 3,06 4,01 5,32 7,12 9,65 13,26
15,0 1,23 1,59 2,10 2,90 4,23 6,61 11,54 2,47 3,20 4,18 5,51 7,33 9,85 13,38
16,0 1,20 1,55 2,06 2,84 4,15 6,54 11,53 2,59 3,34 4,35 5,70 7,52 10,01 13,43
17,0 1,22 1,58 2,10 2,90 4,24 6,69 11,84 2,71 3,49 4,51 5,88 7,69 10,13 13,43
18,0 1,32 1,70 2,27 3,14 4,60 7,25 12,78 2,84 3,64 4,68 6,05 7,84 10,22 13,38
19,0 1,48 1,92 2,56 3,55 5,19 8,17 14,31 2,98 3,79 4,85 6,21 7,98 10,29 13,31
20,0 1,67 2,16 2,89 4,01 5,87 9,21 16,01 3,12 3,95 5,01 6,37 8,11 10,35 13,22
'Эквиваленты перцентилей: -2=2,3%, -1,33=9,2%, -0,67=25,2%, 0=50%, 0,67=74,8%, 1,33=90,8%, 2=97,7%.
Таблица 2. Референсные значения ИМЖ в американской детской популяции [48]
Мальчики (перцентили)
Возраст, лет 5-й 10-й 25-й 50-й 75-й 90-й 95-й 5-й 10-й 25-й 50-й 75-й 90-й 95-й
8,0-8,49 2,7 3,0 3,6 4,6 6,2 8,6 11,0 3,0 3,3 4,0 5,1 6,8 9,1 11,2
8,5-8,99 2,7 3,0 3,6 4,6 6,3 8,8 11,3 3,1 3,4 4,2 5,4 7,1 9,5 11,6
9,0-9,49 2,7 3,0 3,7 4,7 6,4 9,0 11,6 3,2 3,6 4,3 5,6 7,4 9,9 12,0
9,5-9,99 2,7 3,0 3,7 4,8 6,5 9,2 11,9 3,3 3,7 4,5 5,8 7,6 10,2 12,3
10,0-10,49 2,7 3,0 3,7 4,8 6,6 9,3 12,1 3,3 3,7 4,6 5,9 7,9 10,5 12,6
10,5-10,99 2,7 3,0 3,7 4,8 6,6 9,5 12,3 3,4 3,8 4,7 6,1 8,1 10,7 12,9
11,0-11,49 2,7 3,0 3,7 4,8 6,7 9,5 12,4 3,4 3,9 4,8 6,2 8,2 10,9 13,1
11,5-11,99 2,7 3,0 3,7 4,9 6,7 9,6 12,4 3,5 3,9 4,9 6,3 8,3 11,1 13,3
12,0-12,49 2,7 3,0 3,7 4,9 6,7 9,6 12,5 3,5 4,0 4,9 6,4 8,5 11,2 13,5
12,5-12,99 2,7 3,0 3,7 4,9 6,7 9,6 12,5 3,6 4,1 5,0 6,5 8,6 11,4 13,7
13,0-13,49 2,7 3,0 3,7 4,9 6,7 9,6 12,5 3,7 4,1 5,1 6,6 8,7 11,6 13,9
13,5-13,99 2,7 3,0 3,7 4,9 6,7 9,7 12,6 3,8 4,2 5,2 6,7 8,9 11,8 14,1
14,0-14,49 2,7 3,0 3,7 4,9 6,8 9,7 12,6 3,8 4,3 5,3 6,8 9,0 11,9 14,3
14,5-14,99 2,7 3,0 3,7 4,9 6,8 9,7 12,7 3,9 4,4 5,4 7,0 9,2 12,1 14,5
15,0-15,49 2,7 3,0 3,7 4,9 6,8 9,8 12,7 4,0 4,5 5,5 7,1 9,3 12,3 14,8
15,5-15,99 2,7 3,0 3,7 4,9 6,8 9,8 12,7 4,1 4,6 5,7 7,2 9,5 12,5 15,1
16,0-16,49 2,7 3,0 3,7 4,9 6,8 9,8 12,7 4,2 4,7 5,8 7,4 9,7 12,8 15,4
16,5-16,99 2,7 3,0 3,7 4,9 6,8 9,8 12,8 4,3 4,8 5,9 7,5 9,9 13,0 15,7
17,0-17,49 2,7 3,0 3,7 4,9 6,9 9,9 12,8 4,4 4,9 6,0 7,7 10,1 13,3 16,0
17,5-17,99 2,7 3,0 3,7 4,9 6,9 10,0 12,9 4,5 5,0 6,1 7,8 10,3 13,6 16,4
18,0-18,49 2,7 3,0 3,7 5,0 7,0 10,0 13,0 4,6 5,1 6,3 8,0 10,5 13,9 16,8
18,5-18,99 2,7 3,0 3,8 5,0 7,1 10,2 13,2 4,7 5,2 6,4 8,1 10,7 14,3 17,2
19,0-19,49 2,7 3,0 3,8 5,1 7,2 10,3 13,3 4,7 5,3 6,5 8,3 11,0 14,6 17,6
19,5-19,99 2,7 3,1 3,9 5,2 7,3 10,5 13,5 4,8 5,3 6,6 8,5 11,2 14,9 18,0
20,0-20,49 2,7 3,1 4,0 5,3 7,5 10,7 13,6 4,8 5,4 6,7 8,6 11,5 15,2 18,3
20,5-20,99 2,8 3,2 4,0 5,5 7,7 10,9 13,8 4,8 5,4 6,7 8,8 11,7 15,5 18,6
Девочки (перцентили)
Сравнение референсных значений ИМЖ в американской и европейской популяциях детей: а - мальчики, б - девочки [48, 49].
15
10-
5-
0-
, США Великобритания
.75
90,8—— 74,8*—^ 50,07=""
25,2—Г: 9,2"
•й— 50
— 25
— 10
10
12
14 16
Возраст, лет
18
20
15
10
, США
Великобритания
10
12
14 16
Возраст, лет
18
20
ние годы не имеют широкого распространения в связи с их трудоемкостью, ограничением в использовании в детской популяции и развитием биофизических методов, к которым относятся биоимпедансометрия, инфракрасное отражение, определение естественной радиоактивности всего тела, нейтронный активацион-ный анализ, радиоизотопные, рентгенологические, ультразвуковые методы, магнитно-резонансная томография и др. [27]. Особого внимания заслуживает метод биоимпедансометрии, основанный на различной удельной электропроводности жировой ткани, тощей массы тела и водного компонента и рекомендованный в настоящее время как инструмент массового обследования и мониторирования [13]. Преимуществами метода являются портативность оборудования, сравнительно невысокая стоимость оборудования и обследования, комфортность процедуры измерений для пациента и удобство автоматической обработки данных [27, 32-36]. К недостаткам метода относятся отсутствие единой стандартизации оборудования и способов измерений, что затрудняет сопоставление и анализ получаемых результатов, а также остающаяся предметом обсуждения точность методики. Ряд исследований показал, что биоимпедансометрия недооценивает процентное содержание жировой ткани и количество свободного жира (СЖ) у подростков с ожирением, в особенности с тяжелыми формами ожирения [37-39]. Также в ряде исследований указывается, что при анализе методом биоимпедансометрии показатели СЖ могут быть завышены, общего жира и процентного его содержания - занижены, а половые различия при этом могут быть недооценены [40, 41].
Обобщая сказанное, следует отметить, что большинство ранее указанных методов оценки состава тела ва-лидизируется и стандартизируется с данными, полученными на основании использования двухэнергетиче-
ской рентгеновской абсорбциометрии (ДРА) как более точного метода оценки количества и распределения жировой ткани. Разработанная в конце 1980-х годов, методика первоначально применялась в клинической медицине для диагностики остеопении и остеопороза, где была признана «золотым стандартом» для оценки риска переломов у женщин постменопаузального возраста [42, 43]. Впоследствии помимо оценки минеральной плотности и минеральной массы костей ДРА стала успешно использоваться для определения жировой и безжировой массы тела у детей и взрослых, так как позволяет выделить такие компоненты, как плотность костной ткани, массу жировой ткани, массу СЖ, тощую массу, процентное содержание общей жировой ткани, процентное содержание андроидного и гиноидного жира и их соотношение [44]. К преимуществам этого метода относят оперативность, доступность результатов измерений сразу после завершения сканирования, безопасность метода в связи с невысокой лучевой нагрузкой, возможность одновременной оценки нескольких компонентов состава тела [27]. Возможность определить региональное расположение жировой ткани (в андроидной или гиноидной зонах) является значимой положительной составляющей методики ДРА.
Важной вехой в исследовании композиционного состава тела стала публикация Национальным центром статистики США в 2009 г. данных программы МИЛМЕБ, которая объединила более 5 тыс. исследований композиционного состава тела у лиц от 8 до 85 лет [45]. Впервые на большом массиве данных был реализован метод диагностики ожирения как превышения верхней границы значения индекса массы жира (ИМЖ), представляющего собой отношение количества жира (кг) к росту, возведенному в квадрат: ИМЖ = общее количество жира - ОКЖ (кг)/рост (м2) [46]. Разработаны референсные значения ИМЖ для взрослых: мужчины - 4-6 кг/м2, женщины - 5,0-8,9 кг/м2. Значение ИМЖ более 13 у женщин и более 9 у мужчин соответственно свидетельствует о наличии ожирения у обследуемого независимо от показателя ИМТ [45-47].
В детской популяции ситуация с использованием ИМЖ для диагностики ожирения неоднозначна, так как данные, полученные независимыми группами исследователей, варьируют по возрасту, полу, стадии полового развития и национальным особенностям популяции. Группа американских ученых во главе с Б^гЬег разработала педиатрические перцентильные референсные значения ИМЖ, основываясь на том же массиве данных МИЛМЕБ [46, 48]. Рекомендовано значение ИМЖ>75-го перцентиля по полу и возрасту определять как отрезную точку избытка жировой ткани и диагностировать ожирение независимо от значения ИМТ (табл. 1). Другое крупное исследование, проведенное Х^еШ и соавт. в группе 533 британских детей и подростков 4-20 лет преимущественно европейского происхождения, легло в основу разработки национальных нормативов ИМЖ (табл. 2) [49]. Интересным представляется сравнение данных БЖеЬег и Х^еШ [50]. Визуальное сравнение двух групп перцентильных кривых ИМЖ путем наложения их в соответствии с полом свидетельствует, что референсные значения 50-го перцентиля (медианы) у американской группы обследованных соответствуют 75-му перцентилю у британских детей, что, возможно, отражает в целом более высокую распространенность и тяжесть детского ожирения в США (см. рисунок). Отечественные данные о референсных значениях ИМЖ у детей до настоящего времени отсутствуют, что обусловило актуальность проведенного нами исследования.
Цель настоящего исследования - изучение особенностей композиционного состава тела у детей и подростков с первичным ожирением, а также установление возможных взаимосвязей ИМЖ с некоторыми предикторами метаболических расстройств.
Пациенты и методы
В исследование включены 34 ребенка с первичным экзогенно-конституциональным ожирением в воз-
Таблица 3. Сравнительная характеристика групп с SDS ИМТ от +2 до +2,9 и SDS ИМТг+3
1-я группа (SDS ИМТ от +2 до +2,9) 2-я группа (SDS ИМТг+3) Р, X2
ИМТ, кг/м2 29,41 [23,83-32,64] 36,41 [25,2-48,01] р>0,05
ИМЖ, кг/м2 12,24 [11,02-13,85] 18,0 [14,27-19,1] p>0,05
Лептин, нг/мл 47 [39,89-56,98] 79,57 [52,80-99,48] р<0,05
Адипонектин, мкг/мл 5,64 [4,68-6,21] 5,36 [4,63-8,17] p>0,05
25(OH)D, нг/мл 17,9 [15,57-22,45] 20,9 [16,8-22,62] p>0,05
Примечание. Данные представлены в виде медианы и квартильного размаха.
Таблица 4. Корреляционный анализ параметров ДРА с антропометрическими данными
n r Р
ИМЖ ИМТ 34 0,76 <0,05
A/Г ИМТ 34 -0,047 >0,05
А% ИМТ 34 0,63 <0,05
Г% ИМТ 34 0,44 <0,05
Ж% ИМТ 34 0,58 <0,05
ОКЖ, кг ИМТ 34 0,57 <0,05
СЖ, г ИМТ 34 0,06 >0,05
А% ОТ, см 27 0,14 >0,05
Г% ОБ, см 27 0,13 >0,05
A/Г ОТ/ОБ 27 0,63 <0,05
A/Г ОТ 27 0,33 <0,05
Таблица 5. Корреляционный анализ параметров ДРА с содержания 25(OH)D (нг/мл) в плазме
n r Р
А/Г 34 -0,16 >0,05
А% 34 0,04 >0,05
Г% 34 0,12 >0,05
Ж% 34 -0,03 >0,05
ОКЖ, кг 34 -0,39 <0,05
СЖ, г 34 -0,44 <0,05
ОТ, см 27 -0,46 <0,05
ОБ, см 27 -0,41 <0,05
ОТ/ОБ, см 27 -0,1 >0,05
ИМЖ 34 -0,2 >0,05
ИМЖ>3 SD 12 -0,56 >0,05
ИМЖ<3 SD 22 -0,16 >0,05
Примечание. ИМЖ<3 SD - ИМЖ в группе детей с ИМТ от +2 до +2,9 SDS; ИМЖ>3 SD - ИМЖ в группе детей с ИМТ>+3 SDS.
расте 7-17 лет (средний возраст 13,2 года), обследованных в клинике ФГБУ «Северо-Западный федеральный медицинский исследовательский центр им. В.А.Алмазова» Минздрава России (генеральный директор - академик РАН Е.В.Шляхто). Диагноз ожирения устанавливался согласно критериям ВОЗ и национальным рекомендациям РФ: ИМТ>95-го перцентиля для данного пола и возраста. Включены 2 2 мальчика (64%) и 12 девочек (36%). Дети относились к белой европеоидной популяции, постоянно проживали в Северо-Западном регионе РФ. Критериями исключения из исследования были: ожирение вследствие других эндокринных заболеваний (гипотиреоз, гиперкортицизм, гипопитуитаризм и другие виды), ожирение вследствие травм гипоталамо-гипофизарной области, ожирение вследствие генетических синдромов (синдром Прадера-Вилли, Барде-Бидля, Дауна и др.).
Антропометрическое обследование включило измерение роста, массы тела, расчет показателя ИМТ по формуле: масса тела (кг)/рост (м2). ИМТ оценивался по стандартам ВОЗ (WHO, 2007) с оценкой стандартного отклонения SD. Измерение ОТ и окружности бедер (ОБ) проводилось сантиметровой лентой стандартными методами. Оценка количества и распределения жировой ткани в организме проводилась методом ДРА
с использованием аппарата Lunar Prodigy (США) в режиме сканирования всего тела (Total Body Composition, лучевая нагрузка 0,0003 мГрей). Исследовано общее содержание жира в организме (ОКЖ, кг), содержание СЖ (кг), процентное содержание общей жировой ткани (Ж%), процентное содержание андроидного (A%) и гиноидного (Г%) жира и их соотношение (A/Г). На основании данных ОКЖ был произведен расчет ИМЖ по представленной ранее формуле: ИМЖ=ОКЖ (кг)/рост (м2). Содержание адипоцитокинов лептина и адипонектина исследовали с помощью ручного планшетного определения иммуноферментным методом с набором реактивов Human Adiponectin ELISA фирмы BioVendor. Определение обеспеченности организма витамином D проводили путем определения содержания 25(ОН)Б в плазме крови иммуноферментным методом на анализаторе Abbott Architect 8000. Статистическая обработка полученных данных осуществлялась в среде пакета Excel 2003 для Windows XP. Сопоставление частотных характеристик качественных показателей проводилось с использованием критерия с2. Для выяснения связи между исследуемыми показателями проводился корреляционный анализ с расчетом коэффициента корреляции по Пирсону. Значимость различий принимали за достоверную при p<0,05.
Таблица 6. Корреляционный анализ параметров ДРА с содержанием лептина (нг/мл)
n r Р
A/Г 34 -0,25 >0,05
А% 34 0,63 <0,05
Г% 34 0,62 <0,05
Ж% 34 0,73 <0,05
ОКЖ, кг 34 0,61 <0,05
СЖ, г 34 -0,03 >0,05
ОТ, см 27 0,35 >0,05
ОБ, см 27 0,57 <0,05
ИМЖ 34 0,77 <0,05
ИМЖ>3 SD 12 0,66 <0,05
ИМЖ<3 SD 22 0,60 <0,05
Таблица 7. Корреляционный анализ параметров ДРА с содержанием адипонектина (мкг/мл) в плазме
n r Р
А/Г 34 -0,21 >0,05
А% 34 0,24 >0,05
Г% 34 0,28 >0,05
Ж% 34 0,23 >0,05
ОКЖ, кг 34 -0,21 >0,05
СЖ, г 34 -0,41 <0,05
ОТ, см 27 -0,36 >0,05
ОБ, см 27 -0,2 >0,05
ОТ/ОБ, см 27 -0,33 >0,05
ИМЖ 34 -0,03 >0,05
ИМЖ>3 SD 12 -0,3 >0,05
ИМЖ<3 SD 22 -0,04 >0,05
Результаты и обсуждение
Для изучения количественного вклада жировой ткани дети основной выборки были разделены на 2 группы сравнения: 1-я группа - БББ ИМТ от +2 до +2,9; 2-я группа - БББ ИМТ>+3 (табл. 3). Группы не имели различий по возрасту: медиана возраста в
1-й группе - 11,8 года, во 2-й группе - 13 лет (р>0,05), -а также не имели статистически значимых различий по ИМТ, ИМЖ, уровню адипонектина и витамина Б (р>0,05). Однако уровень лептина значимо различался: в 1-й группе медиана лептина составила 47 нг/мл, во
2-й - 79,57 нг/мл (р<0,05), что свидетельствовало о возрастании гиперлептинемии при нарастании тяжести ожирения. Обеспеченность витамином Б в обеих группах в целом была низкой и составила 19,8 нг/мл [16,4723,7], что, согласно рекомендациями Международного общества эндокринологов 2011 г., свидетельствовало о дефиците витамина Б у детей и подростков исследуемой группы вне зависимости от тяжести ожирения [21].
По результатам проведенного обследования методом ДРА были получены следующие результаты. Медиана ИМЖ была высокой, составила 12,3 кг/м2 [10,8-14,15] и у всех обследованных детей превышала 75-й перцентиль как для европейской, так и для американской популяции, что свидетельствовало о значительном вкладе жира в общую структуру мягких тканей. Выявлена закономерно сильная положительная корреляция между ИМТ и ИМЖ у детей с ожирением (г=0,73, р<0,01), что подтвердило нашу первоначальную гипотезу о возрастании ИМТ преимущественно за счет жировой ткани. Для оценки распределения жира были проанализированы андроидно/гиноидный индекс (Л/Г) и парциальное количество жира соответствующих локализаций. Корреляционный анализ показал положительную прямую связь между соотношением Л/Г по данным ДРА с ОТ, измеренной исследователем (г=0,33, р<0,05), и соотношением ОТ/ОБ (г=0,63, р<0,05), а также с ОКЖ (г=0,57, р<0,05) и процентным
содержанием жира в теле (г=0,58, р<0,05); табл. 4. Очевидно, что соотношение Л/Г возрастает за счет увеличения жира андроидной локализации, являющегося предиктором метаболического риска. Полученные взаимосвязанные направления изменений количества андроидного жира с ОТ, ОКЖ свидетельствуют о факте увеличения именно андроидной локализации жира при прогрессировании ожирения, что, в свою очередь, предиктирует возрастание метаболического риска. Таким образом, прогрессирование ожирения влечет рост риска метаболических расстройств. Что касается витамина Б, то его содержание имело обратную корреляцию с ОКЖ (г=-0,39, р<0,05), количеством СЖ (г=-0,44, р<0,05); табл. 5. Следовательно, увеличение количества жировой ткани сопровождалось снижением обеспеченности витамином Б.
Интересными представились данные о взаимосвязи уровня лептина с параметрами ДРА: содержание леп-тина прямо коррелировало практически со всеми показателями жировой ткани и особенно сильно было ассоциировано как с ИМЖ в целом (г=0,77, р<0,05), так и с ИМЖ в группе более тяжелой степени ожирения (БББ ИМТ>+3); г=0,66, р<0,05 (табл. 6). Сделано заключение о нарастании гиперлептинемии при росте тяжести ожирения. Анализ взаимосвязей параметров ДРА и уровня адипонектина показал только умеренную обратную корреляцию уровня адипонектина с количеством СЖ (г=-0,41, р<0,05); табл. 7. Это вполне объяснимо с позиции оценки физиологической роли ади-понектина как антидиабетического и протекторного адипоцитокина - уменьшение количества жировой ткани, сопровождающееся повышением адипонек-тина, предиктирует снижение метаболических рисков при ожирении.
Выводы
1. Все дети с ранее диагностированным по ИМТ ожирением имели ИМЖ, превышаюший 75-й перцентиль
для европейской детской популяции, что подтверждает высокую диагностическую значимость использования ИМТ для диагностики ожирения у детей в рутинной клинической практике.
2. У детей и подростков прогрессирование ожирения происходит за счет возрастания количества жира преимущественно андроидной локализации, что определяет долгосрочный прогноз повышения кардиоваску-лярных и метаболических рисков при дебюте ожирения в детском возрасте.
3. Независимыми предикторами метаболического синдрома следует считать прямые корреляции леп-тина и обратные корреляции адипонектина с увеличением количества жировой ткани.
4. Увеличение количества жировой ткани влияет на снижение уровня витамина D.
5. Изучение композиционного состава тела и определение с его помощью жировой составляющей методом ДРА позволяют глубже охарактеризовать взаимосвязи между количеством, расположением жировой ткани и изменениями уровня ассоциированных ади-покинов и гормонов, а также приблизиться к пониманию основ негативного влияния избытка жировой ткани на кардиоваскулярные риски.
Литература/References
1. Wang H, Dwyer-Lindgren L, Lofgren KT et al. Age-specific and sex-specific mortality in 187 countries, 1970-2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet 2012; 380: 2071 -94.
2. Ng M, Fleming T et al. Global, regional and national prevalence of overweight and obesity in children and adults 1980-2013: A systematic analysis. Lancet 2014; 384 (9945): 766-81.
3. Hakim F, Kheirandish-Gozal L, Gozal D. Obesity and Altered Sleep: A Pathway to Metabolic Derangements in Children? Semin Pediatr Neurol 2015; 22 (2): 77-85.
4. Ogden CL, Carroll MD, Kit BK, Flegal KM. Prevalence of obesity and trends in body mass index among US children and adolescents. JAMA 2016; 315 (21): 2292-9.
5. Branca F, Nikogosian H, Lobstein T. The challenge of obesity in the WHO European Region and the strategies for response. WHO 2009; p. 408.
6. Петеркова В.А., Ремизов О.В. Ожирение в детском возрасте. Ожирение и метаболизм. 2004; 1: 17-23. / Peterkova V.A., Remizov O.V. Ozhirenie v detskom voz-raste. Ozhirenie i metabolizm. 2004; 1: 17-23. [in Russian]
7. Тутельян В.А., Батурин А.К., Конь ИЯ. и др. Распространенность ожирения и избыточной массы тела среди детского населения РФ: мультицентровое исследование. Педиатрия. Журн. им. Ш.Сперанского. 2014; 93 (5): 28-31. / Tu-tel'ian V.A., Baturin A.K., Kon' I.Ia. i dr. Rasprostranennost' ozhireniia i izbytochnoi massy tela sredi detskogo naseleniia RF: mul'titsentrovoe issledovanie. Pediatriia. Zhurn. im. G.N.Speranskogo. 2014; 93 (5): 28-31. [in Russian]
8. Freedman DS, Mei ZG, Srinivasan SR et al. Cardiovascular risk factors and excess adiposity among overweight children and adolescents: The Bogalusa Heart Study. J Pediatr 2007; 150 (1): 12-7.
9. Raitakari OT, Juonala M, KRhbnen M et al. Cardiovascular risk factors in childhood and carotid artery intima-media thickness in adulthood: The Cardiovascular Risk in Young Finns Study. JAMA 2003; 290: 2277-83.
10. Deshmukh-Taskar P, Nicklas TA, Morales M et al. Tracking of overweight status from childhood to young adulthood: the Bogalusa Heart Study. Eur J Clin Nutr 2006; 60: 48-57.
11. http://who.int/growthref/who2007_bmi_for_age/en/
12. August GP, Carpio S, Fennov I. Prevention and treatment of pediatric obesity: an endocrine society clinical practice guideline based on expert opinion. J Clin En-docrinol Metab 2008; 93 (12): 4576-99.
13. Дедов И.И., Петеркова В.А. Федеральные клинические рекомендации (протоколы) по ведению детей с эндокринными заболеваниями. М.: Практика, 2014. / Dedov I.I., Peterkova V.A. Federal'nye klinicheskie rekomendatsii (proto-koly) po vedeniiu detei s endokrinnymi zabolevaniiami. M.: Praktika, 2014. [in Russian]
14. Dietz WH, Bellizzi MC. Introduction: the use of body mass index to assess obesity in children. Am J Clin Nutr 1999; 70 (1): 123-5.
15. Zimmet P, Alberti K, George MM et al. The metabolic syndrome in children and adolescents - an IDF consensus report. Pediatric Diabetes 2007; 8: 299-306.
16. Alberti KG. The metabolic syndrome - a new worldwide definition. Lancet 2005; 366 (9491): 1059-62.
17. Coelho M, Oliveira T, Fernandes R. Biochemistry of adipose tissue: an endocrine organ. Arch Med Sci 2013; 9 (2): 191 -200.
18. Huang KC, Lue BH, Yen RF et al. Plasma adiponectin levels and metabolic factors in nondiabetic adolescents. Obes Res 2004; 12 (1): 119-24.
19. Panagopoulou P, Galli-Tsinopoulou A, Fleva A et al. Adiponectin and insulin resistance in childhood obesity. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2008; 47 (3): 356-62.
20. Catli G, Anik A et al. The relation of leptin and soluble leptin receptor levels with metabolic and clinical parameters in obese and healthy children. Peptides 2014; 56: 72-6.
21. Holic MF, Binkley NC, Bischoff-Ferrari HA et al. Evaluation, treatment, and prevention of vitamin D deficiency: an Endocrine Society clinical practice guideline. J Clin Endocrin Metab 2011; 96 (7): 1911-30.
22. Каронова ТЛ., Гринева Е.Н., Никитина ИЛ. и др. Распространенность дефицита витамина D в северо-западном регионе РФ среди жителей г. Санкт-Петербурга и г. Петрозаводска. Остеопороз и остеопатии. 2013; 3: 3-7. / Karonova T.L., Grineva E.N., Nikitina I.L. i dr. Rasprostranennost' defitsita vitamina D v severo-zapadnom regione RF sredi zhitelei g. Sankt-Peterburga i g. Petrozavodska. Osteoporoz i osteopatii. 2013; 3: 3-7. [in Russian]
23. Wortsman J, Matsuoka LY, Chen TC et al. Decreased bioavailability of vitamin D in obesity. Am J Clin Nutr 2000; 72 (3): 690-3.
24. Rusconi RE, De Cosmi V, Gianluca G et al. Vitamin D insufficiency in obese children and relation with lipid profile. Int J Food Sci Nutr 2015; 66 (2): 132-4.
25. Walker GE, Rocotti R, Roccio M et al. Pediatric obesity and vitamin D deficiency: a proteomic approach identifies multimeric adiponectin as a key link between these conditions. PLoS One 2014; 9 (1): e83685.
26. Menezes AR, Lamb MC, Lavie Cj, DiNicolantonio JJ. Vitamin D and atherosclerosis. Curr Opin Cardiol 2014; 29 (6): 571-7.
27. Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В., Руднев С.Г. Технологии и методы определения состава тела человека. М.: Наука, 2006. / Martirosov E.G., Nikolaev D.V., Rudnev S.G. Tekhnologii i metody opredeleniia sostava tela cheloveka. M.: Nauka, 2006. [in Russian]
28. Ellis KJ. Measuring body fatness in children and young adults: comparison of bioelectric impedance analysis, total body electrical conductivity, and dual-energy X-ray absorptiometry. Int J Obes Relat Metab Disord 1996; 20 (9): 866-73.
29. Slaughter MH, Lohman TG, Boileau RA et al. Skinfold equations for estimation of body fatness in children and youth. Hum Biol 1988; 60 (5): 709-23.
30. Dezenberg CV, Nagy TR, Goweret BA et al. Predicting body composition from anthropometry in pre-adolescent children. Int J Obes 1999; 23 (3): 253-9.
31. Bray GA, DeLany JP, Harsha DW et al. Evaluation of body fat in fatter and leaner 10-y-old African American and white children: the Baton Rouge Children's Study. Am J Clin Nutr 2001; 73 (4): 687-702.
32. Kyle UG. Bioelectrical impedance analysis - part I: review of principles and methods. Clin Nutr 2004; 23 (5): 1226-43.
33. Kyle UG. Bioelectrical impedance analysis - part II: utilization in clinical practice. Clin Nutr 2004; 23 (6): 1430-53.
34. Bunc V. Prospects of body composition analysis by bioimpedance method in children. Cas Lek Cesk 2007; 146 (5): 492-6.
35. Rodriguez PN, Bermudez EF, Rodriguez GS et al. Body composition by simple anthropometry, bioimpedance and DXA in preschool children: interrelationships among methods. Arch Argent Pediatr 2008; 106 (2): 102-9.
36. Kettaneh А, Heude В, Lommez А et al. Reliability of bioimpedance analysis compared with other adiposity measurements in children: the FLVS II Study. Diabetes Me-tab 2005; 31 (6): 534-41.
37. Ching S Wan. Bioelectrical impedance analysis to estimate body composition, and change in adiposity, in overweight and obese adolescents: comparison with dual-energy x-ray absorptiometry. BMC Pediatr 2014; 14: 249.
38. Hofsteenge GH. Fat-free mass prediction equations for bioelectric impedance analysis compared to dual energy X-ray absorptiometry in obese adolescents: a validation study. BMC Pediatr 2015; 15: 158.
39. Verney J. Bioelectrical impedance is an accurate method to assess body composition in obese but not severely obese adolescents. Nutr Res 2016; 36 (7): 663-70.
40. Hosking J. Validation of foot-to-foot bioelectrical impedance analysis with dual-energy X-ray absorptiometry in the assessment of body composition in young children: the EarlyBird cohort. Br J Nutr 2006; 96 (6): 1163-8.
41. Eisenkolbl J. Underestimation of percentage fat mass measured by bioelectrical impedance analysis compared to dual energy X-ray absorptiometry method in obese children. Eur J Clin Nutr 2001; 55 (6): 423-9.
42. Kelly TL, Berger N, Richardson TL. DXA body composition: theory and practice. Appl Radiat Isotopes 1998; 49 (5-6): 511-3.
43. Leslie WD, Morin S, Lix LM et al. Fracture risk assessment without bone density measurement in routine clinical practice. Osteoporosis International 2012; 23 (1): 75-85.
44. Margulies L. Reproducibility of pediatric whole body bone and body composition measures by dual-energy X-ray absorptiometry using the GE Lunar Prodigy. J Clin Densitom 2005; 8 (3): 298-304.
45. Kelly TL, Wilson KE, Heymsfield SB. Dual Energy X-Ray Absorptiometry Body Composition Reference Values from NHANES. PLoS ONE 2009; 4 (9): e7038.
46. VanItallie TB, Yang MU, Heymsfield SB et al. Height-normalized indices of the body's fat-free mass and fat mass: potentially useful indicators of nutritional status. Am J Clin Nutr 1990; 52 (6): 953-9.
47. Каронова Т.Л., Гринева Е.Н., Михеева Е.П. и др. Уровень витамина D и его взаимосвязь с количеством жировой ткани и содержанием адипоцитокинов у женщин репродуктивного возраста. Пробл. эндокринологии. 2012; 58 (6): 19-23. / Karonova T.L., Grineva E.N., Mikheeva E.P. i dr. Uroven' vitamina D i ego vzaimosviaz' s kolichestvom zhirovoi tkani i soderzhaniem adipotsitokinov u zhenshchin repro-duktivnogo vozrasta. Probl. endokrinologii. 2012; 58 (6): 19-23. [in Russian]
48. Weber DR. Fat and lean BMI reference curves in children and adolescents and their utility in identifying excess adiposity compared with BMI and percentage body fat. Am J Clin Nutr 2013; 98 (1): 49-56.
49. Wells JC, Williams JE, Chomtho S et al. Body-composition reference data for simple and reference techniques and a 4-component model: a new UK reference child. Am J Clin Nutr 2012; 96 (6): 1316-26.
50. Demerathr EW, Johnson W. Pediatric body composition references: what's missing? Am J Clin Nutr 2013; 98 (1): 1-3.
Сведения об авторах
Тодиева Анастасия Михайловна - науч. сотр. НИЛ детской эндокринологии Института эндокринологии ФГБУ СЗФМИЦ им. В.А.Алмазова. E-mail: [email protected]
Никитина Ирина Леоровна - д-р мед. наук, зав. НИЛ детской эндокринологии Института эндокринологии ФГБУ СЗФМИЦ им. В.А.Алмазова Каронова Татьяна Леонидовна - д-р мед. наук, зав. НИЛ клинической эндокринологии Института эндокринологии ФГБУ СЗФМИЦ им. В.А.Алмазова
Буданова Марина Викторовна - науч. сотр. Института эндокринологии ФГБУ СЗФМИЦ им. В.А.Алмазова
