CC BY
22
УДК 572; 615.47; 621.31.
СОСТОЯНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ г. ЧЕБОКСАРЫ ПО ДАННЫМ БИОИМПЕДАНСМЕТРИИ
CONDITION OF CHEBOKSARY CHILDREN PHYSICAL DEVELOPMENT ACCORDING TO BIOIMPEDANCEMETRY
В. А. Козлов1, Н. Н. Строганова2, А. А. Павлов2, Т. П. Смелова2
V. A. Kozlov1, N. N. Stroganova2, A. A. Pavlov2, T. P. Smelova2
1ФГБОУВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева», г. Чебоксары,
2Центр здоровья БУ «Республиканская детская клиническая больница», г. Чебоксары
Аннотация. В результате скринингового обследования 2419 относительно здоровых детей г. Чебоксары в возрасте от 5 до 17 лет (1511 мальчиков и 908 девочек) с помощью мультичастот-ного биоимпеданса в условиях Центра здоровья БУ «Республиканская детская клиническая больница» обнаружено массовое снижение основного обмена (практически у 50 % обследованных девочек и 30 % мальчиков).
Abstract. The mass decrease in basal metabolism (practically 50 % of the surveyed girls and 30 % of the surveyed boys) has been revealed as the result of the screening examination of the 2419 relatively healthy children in the age category of 5 till 17 years (1511 boys and 908 girls) in Cheboksary by means of multifrequency bioimpedance in the conditions of the Health Centre of BE «Republican Children's Clinical Hospital».
Ключевые слова: физическое развитие детей, биоимпеданс.
Keywords: physical development of children, bioimpedance.
Актуальность исследуемой проблемы. Скрининговое обследование населения с помощью мультичастотного биоимпеданса позволяет быстро и с минимальными ресурсными затратами изучить большие группы населения. Зафиксированные при этом биомедицинские данные не могут быть получены за разумные сроки другими, сопоставимыми по клинической значимости, методами обследования. Метод мультичастотного биоимпеданса значительно расширяет клинико-лабораторную диагностическую базу, поскольку позволяет осуществить измерение физиологических параметров, ранее недоступных для измерения, позволяющих выявить значительные отклонения состояния здоровья за пределы референтных значений, маскируемые состоянием внешнего благополучия за счет внутренних компенсаторных резервов организма. Целью исследования являлась аппаратная оценка физического развития детей разного возраста с помощью измерения биоимпеданса.
Материал и методика исследований. За период с января по октябрь 2011 года в условиях Центра здоровья БУ «Республиканская детская клиническая больница» обследовано 2419 относительно здоровых детей г. Чебоксары в возрасте от 5 до 17 лет, из них 1511 мальчиков и 908 девочек.
После регистрации и внесения в протокол исследования специализированной программы антропометрических данных обследуемых детей с помощью мультичастотного анализатора биоимпеданса «АВС-01 Медасс» были получены следующие параметры: индекс массы тела (ИМТ), жировая масса (ЖМ), тощая масса (ТМ), активная клеточная масса (АКМ), доля АКМ, скелетно-мышечная масса (СММ), доля СММ, основной обмен (ОО), общая жидкость (ОЖ), внеклеточная жидкость (ВКЖ), фазовый угол. Возрастные интервалы определены согласно принятым в возрастной физиологии.
Биоимпеданс - измерение полного электрического сопротивления тканей организма, позволяющее количественно оценить различные компоненты тела: жировую и безжировую массу тела, процентное содержание жира в организме, активную клеточную массу (мышцы, органы, мозг и нервные клетки), количество внеклеточной, внутриклеточной и общей жидкости. Зная эти параметры, а также массу тела и рост обследуемого, несложно рассчитать вторичные данные: индекс массы тела и основной обмен веществ [1], [3]. Данный метод позволяет охарактеризовать емкостные свойства клеточных мембран и жизнеспособность биологических тканей, для чего используется такой исчисляемый показатель, как фазовый угол. Считается, что чем выше фазовый угол, тем лучше состав тканей. Низкие значения фазового угла могут указывать на хронические заболевания, связанные с катаболическим сдвигом [2], [3], [6].
Первичные данные были разделены по признакам «Норма», «Выше нормы», «Ниже нормы» и представлены в виде частот встречаемости признака. Полученные частоты были пересчитаны на 10000 населения, после чего рандомизированы методом прямой стандартизации, за стандарт принята полусумма числа обследованных. Различия между группами определены с помощью критерия в среде пакета статистических программ StatSoft Statistica 6.0.
Результаты исследований и их обсуждение. Показатели физического развития мальчиков даны в таблице 1. Согласно полученным данным, дефицит массы тела наблюдается у 38,2 % обследованных мальчиков 5-9 лет, 17,8 % - 10-14, 35,1 % - 15 лет и 20,3 % -16-17 лет. Избыточная масса обнаружена у 12,1 % детей 5-9 лет, 17,1 % - 10-14, 32,4 % -15, 17,6 % - 16-17 лет. Практически одинаковая частота встречаемости ИМТ - по 1/3 на каждое подразделение - у пятнадцатилетних, видимо, является артефактом, связанным с малым числом обследованных в этой возрастной группе.
Частота встречаемости повышенной ЖМ в целом совпадает с частотой ИМТ выше нормы: 13,1 % - в группе 5-9 лет, 15,6 % - 10-14, 45,9 % - 15 и 34,9 % - 16-17 лет. Частота встречаемости детей с ЖМ ниже нормы наблюдалась в 2,5-5,5 % случаев.
ТМ, к которой относится все то, что не является жиром (мышцы, все органы, мозг и нервы, кости и все жидкости организма), в норме составляет примерно 75-85 % от массы тела. Более чем у 87 % обследованных этот показатель оказался в пределах возрастной нормы. Уменьшение ТМ ниже референтного интервала наблюдалось у 5,8 % детей 59 лет, 11,8 % - 10-14, 12,2 % - 15 лет и 10,5 % - 16-17 лет, что допустимо объясняется сниженными АКМ и СММ у мальчиков 5-9 лет и дефицитом ОЖ в остальных возрастных группах.
АКМ, представляющая собой суммарную массу мышц, органов, мозга и нервных клеток, оказалась сниженной у значительного количества обследуемых детей: 18,5 % -5-9 лет, 24,3 % - 10-14, 35,1 % - 15 лет и 14,9 % - 16-17 лет. Процентная доля АКМ является частью участвующих в обмене веществ клеток в тощей массе. С возрастом этот показатель стремится к нормализации. Так, если у мальчиков 5-9 лет данный показатель ниже нормы наблюдался в 20,5 %, у 10-14-летних - в 21,1 % случаев, то у 15-летних АКМ была снижена в 12,2 % случаев и только в 5,9 % случаев - у 16-17-летних. Низкий АКМ является свидетельством пониженного питания [5]. В то же время СКМ и доля СКМ оказались в пределах референтного интервала практически у 100 % обследованных. С учетом состояния жировой ТМ и АКМ это обстоятельство может свидетельствовать о некотором дефиците массы органов и/или воды в организмах детей с дефицитом АКМ.
Таблица 1
Показатели физического развития мальчиков г. Чебоксары по данным биоимпедансметрии (на 10000 детского населения)
Показатели Референтный интервал 5-9 лет 10-14 лет 15 лет 16-17 лет
ИМТ Выше нормы 153 166 24 166
Норма 630 630 24 585
Ниже нормы 484 172 26 191
Жировая масса Выше нормы 166 151 34 329
Норма 1069 768 34 587
Ниже нормы 32 49 4 26
Тощая масса Выше нормы 11 4 0 9
Норма 1183 850 65 835
Ниже нормы 73 114 9 99
Активная клеточная масса Выше нормы 11 2 0 11
Норма 1022 731 47 792
Ниже нормы 235 235 26 140
Доля АКМ Выше нормы 19 22 6 28
Норма 988 742 58 858
Ниже нормы 260 204 9 56
Скелетно-мышечная масса Выше нормы 2 2 2 0
Норма 1244 960 70 938
Ниже нормы 22 6 2 4
Доля СММ Выше нормы 0 0 0 0
Норма 1263 966 74 940
Ниже нормы 4 2 0 2
Основной обмен Выше нормы 71 11 0 6
Норма 972 643 44 643
Ниже нормы 224 314 30 293
Общая жидкость Выше нормы 90 0 6 2
Норма 1177 944 65 897
Ниже нормы 0 24 2 43
Внеклеточная жидкость Выше нормы 0 0 0 0
Норма 1267 968 74 942
Ниже нормы 0 0 0 0
Фазовый угол Выше нормы 0 0 0 0
Норма 1267 964 74 942
Ниже нормы 0 4 0 0
У 5,6 % детей в возрасте 5-9 лет ОО оказался повышенным, тогда как в остальных возрастных группах повышенных значений практически не наблюдается. В то же время у 17,7 % детей 5-9 лет ОО был снижен, а с возрастом число таких мальчиков увеличивается: 32,4 % - в 10-14 лет, 40,5 % - в 15 и 31,1 % - в 16-17 лет. Снижение ОО может быть следствием нарушения тиреоидной гормональной регуляции, несмотря на проводимые в республике в целом успешные мероприятия по профилактике йодной недостаточности.
Согласно полученным значениям ОЖ и ВЖ, водный баланс у обследованных мальчиков в целом соответствует норме. Однако в группах 5-9-летних и 15-летних наблюдалось 7,1 % и 8,1 % обследованных с увеличенным показателем ОЖ соответственно. Поскольку детей с увеличением ВЖ не обнаружено, следует думать об истинном увеличении внутриклеточной жидкости.
Совершенно новый клинический показатель «фазовый угол», по-видимому, является коррелятом состояния клеточных мембран и состояния скелетных мышц, отражает уровень общей работоспособности и интенсивности обмена веществ. По величине данного показателя определяется биологический возраст (соответствие физических параметров фактическому возрасту). Кроме того, у взрослых больных низкие значения фазового угла положительно коррелируют со временем дожития, то есть, чем ниже значение фазового угла, тем меньше проживет больной от момента обследования. У молодых лиц снижение фазового угла ниже нормы свидетельствует о снижении частоты и недостаточной интенсивности физических нагрузок, а также в совокупности с показателями АКМ является маркером недостаточности питания. Для величины фазового угла определяются положительные корреляции среднего и выше среднего уровня значимости с показателями календарного, биологического возраста, массы, длины тела, низкого уровня значимости - с индексом массы тела. Отрицательная взаимосвязь выше среднего уровня значимости обсуждаемого показателя зарегистрирована с относительной величиной жировой ткани [2], [3], [5], [6]. У обследованных нами мальчиков этот показатель оказался в пределах нормы.
Показатели физического развития девочек приведены в табл. 2. В отличие от мальчиков, возрастные группы девочек более однородны по дефициту массы тела, частота которого наблюдается в пределах 30-32 % во всех группах, кроме 10-14летних, у которых дефицит массы встречается реже - в 24 % случаев. По этой причине между всеми одновозрастными группами мальчиков и девочек по ИМТ наблюдаются достоверные статистические различия: между группами 5-9-летних р=0,001 (%2), 10-14летних - р=0,0000, 15-летних - р=0,0236, 16-17-летних - р=0,00155. В целом можно сделать вывод, что у девочек 5-9 лет дефицит массы тела встречается достоверно реже, чем у одновозрастных мальчиков, а в группах 10-14 и 16-17 лет - значительно чаще. Группа 15-летних различается не столько частотой, сколько структурой распределения частоты встречаемости этого признака.
У девочек чаще наблюдался избыток ЖМ: 40,4 % - у 5-9-летних (р=0,0000 по отношению к одновозрастным мальчикам), 33,8 % - в группе 10-14 лет (р=0,0000), 26,0 % -у 15-летних (р=0,000043) и 39,9 % - у 16-17-летних (р>0,05). Видимо, по этой причине практически не встречается избыток ТМ. В то же время дефицит ТМ у девочек встречается более чем в два раза чаще, чем у мальчиков: 5-9 лет - 19,4 % (р=0,0000), 10-14 лет -19,6 % (р=0,0438). В более старших возрастных группах различий не наблюдается: 15 лет - 16,8 % (р>0,05), 16-17 лет - 12,9 % (р>0,05).
Аналогично, особенно в группе 5-9-летних девочек (70,8 % !, р=0,0000 по отношению к одновозрастным мальчикам), значительно чаще встречался дефицит АКМ: 55,2 % в группе 10-14 лет (р=0,0000). Между старшими группами различий не обнаружено: 19,9 % - у 15-летних (р>0,05) и 21,5 % - у 16-17-летних (р>0,05). Аналогичны результаты и по доле АКМ, однако по этому показателю более наглядно просматривается тенденция выравнивания массы тела к моменту совершеннолетия. Дефицит доли АКМ встречается в 65,4 % случаев у 5-9-летних девочек (р=0,0000), в 34,5 % случаев - у 10-14-летних (р=0,0176), в 19,8 % - у 15-летних (р=0,0000), в 9,2 % - у 16-17-летних (р>0,05).
Таблица 2
Показатели физического развития девочек г. Чебоксары по данным биоимпедансметрии
(на 10000 детского населения)
Показатели Референтный интервал 5-9 лет 10-14 лет 15 лет 16-17 лет
ИМТ Выше нормы 138 213 32 174
Норма 198 237 60 333
Ниже нормы 144 142 39 243
Жировая масса Выше нормы 194 200 34 299
Норма 256 321 90 426
Ниже нормы 30 71 6 26
Тощая масса Выше нормы 11 0 0 4
Норма 377 475 110 650
Ниже нормы 93 116 22 97
Активная клеточная масса Выше нормы 6 0 0 13
Норма 133 265 103 577
Ниже нормы 340 327 28 161
Доля АКМ Выше нормы 9 13 2 22
Норма 157 374 103 660
Ниже нормы 314 204 26 69
Скелетно-мышечная масса Выше нормы 0 0 0 2
Норма 441 583 125 734
Ниже нормы 39 9 6 15
Доля СММ Выше нормы 0 0 0 0
Норма 467 590 131 747
Ниже нормы 13 2 0 4
Основной обмен Выше нормы 49 11 0 2
Норма 202 260 69 428
Ниже нормы 228 321 62 321
Общая жидкость Выше нормы 65 0 0 2
Норма 411 553 129 695
Ниже нормы 4 39 2 54
Внеклеточная жидкость Выше нормы 0 0 0 0
Норма 480 592 131 751
Ниже нормы 0 0 0 0
Фазовый угол Выше нормы 0 0 0 0
Норма 187 361 52 645
Ниже нормы 0 0 0 0
В отличие от мальчиков, у девочек 5-9 лет достаточно часто встречается дефицит СММ: 8,1 % (р=0,0000 по отношению к одновозрастным мальчикам). В других возрастных группах достоверных различий не обнаружено: 1,5 % - 10-14 лет (р>0,05), 4,6 % -15 лет (р>0,05) и 2,0 % - 16-17 лет (р=0,053). Доля СММ при этом, как и у мальчиков, находится в пределах референтного интервала.
Аналогично мальчикам, у девочек аномально часто регистрировалось снижение ОО, причем у девочек чаще, чем у мальчиков: в 47,5 % случаев у 5-9-летних (р=0,0000 по отношению к одновозрастным мальчикам), 54,2 % - 10-14-летних (р=0,000034), 47,3 % - 15-летних (р>0,05), 42,8 % - 16-17-летних (р=0,0521).
Как и у мальчиков, у девочек 5-9 лет наблюдается заметно большое число лиц с увеличенным содержанием ОЖ - 13,5 %, что почти в два раза больше, чем у мальчиков (р=0,040669). В то же время встречаются дети с дефицитом ОЖ в группе 1014 лет - 6,6 % (р=0,03045) и 16-17 лет - 7,2 % (р>0,05). У 15-летних девочек, в отличие от мальчиков, не обнаруживалось обследованных с увеличением ОЖ (р=0,007057 по отношению к одновозрастным мальчикам). Содержание ВЖ не выходило за пределы референтных значений ни в одной из обследованных групп, это позволяет предположить, что вышеописанные нарушения обусловлены изменением содержания внутриклеточной жидкости.
Как и у мальчиков, у всех обследованных девочек фазовый угол оказался в пределах референтных значений, из чего можно сделать вывод, что, несмотря на наличие значительных изменений состава тела и особенного основного обмена, у обследованных относительно здоровых детей г. Чебоксары состояние клеток и клеточных мембран в целом соответствует возрастной норме.
Обнаруженные отклонения состава тела обследованных детей от референтных значений, очевидно, объяснимы дефицитом питания, что ранее было показано, в частности, работами Е. А. Хохловой, изучавшей качественно-количественный состав суточных рационов питания. Согласно данным Е. А. Хохловой, у детей 9-11 лет потребление общих белков снижено на 12 % у мальчиков и на 5 % - у девочек по сравнению с рекомендациями МЗ РФ (1991) и составляет 76,3±2,26 г/сут. и 82,6±2,79 г/сут. соответственно. Аналогичная картина обнаружена у детей 5-6 лет [4], [7], [8], [9]. Как можно заметить, наши данные в целом корреспондируют с данными прямого исследования суточных рационов питания, но расширяют представления о том, как привычный суточный рацион может влиять на состав тела человека.
Кроме того, из наших данных очевидным образом следует вывод о физиологически неблагополучном состоянии почти половины обследованных девочек и трети мальчиков, считающихся практически здоровыми, но имеющими сниженный ОО. При этом наблюдаются выраженные гендерные различия частоты встречаемости отдельных показателей, свидетельствующих о нарушении метаболизма.
Как известно, активность ОО сильно зависит от пищевых факторов. ОО может быть снижен как при дефиците питания, так и при избыточном питании. Влияет на него и качественный состав диет: в условиях преимущественного потребления белка ОО повышается, а при углеводной диете - понижается. Из полученных данных очевидным образом следует вывод о необходимости разработки и внедрения долгосрочных медико-социальных мероприятий, направленных на формирование нового пищевого поведения населения.
Резюме. У детского населения г. Чебоксары обнаружено массовое снижение основного обмена, что требует проведения дополнительных исследовательских, клиникодиагностических мероприятий и принятия административных решений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мартиросов, Э. Г. Технологии и методы определения состава тела человека / Э. Г. Мартиросов, Д. В. Николаев, С. Г. Руднев. - М. : Наука, 2006. - 248 с.
2. Николаев, Д. В. Исследование величины фазового угла как метод увеличения эффективности био-импедансного анализа состава тела / Д. В. Николаев [и соавт.] // Материалы Второй международной научной школы «Наука и инновации - 2007» / под ред. И. И. Попова и др. - Йошкар-Ола : МарГУ, 2007. - С. 104-113.
3. Николаев, Д. В. Биоимпедансный анализ состава тела человека / Д. В. Николаев, А. В. Смирнов, И. Г. Бобринская, С. Г. Руднев. - М. : Наука, 2009. - 392 с.
4. Новые методологические подходы к изучению фактического питания населения при проведении социально-гигиенического мониторинга в Чувашской Республике : Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Территориальное управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Чувашской Республике - Чувашия / под ред. Е. А. Хохловой. - Чебоксары, 2006. - 12 с.
5. Прусов, П. К. Взаимосвязи показателей биоимпеданса с физическим развитием и работоспособностью у юных спортсменов / П. К. Прусов, Ю. В. Коробейник, Н. С. Айрапетова // Материалы I Всероссийского конгресса «Медицина для спорта». - М., 2011. - С. 354-358.
6. Руднев, С. Г. Возрастная динамика фазового угла как индикатор функционального состояния организма (по данным одночастотного биоимпедансного анализа) / С. Г. Руднев [и соавт.] // Материалы Второй международной научной школы «Наука и инновации - 2007» / под ред. И. И. Попова и др. - Йошкар-Ола : МарГУ, 2007. - С. 113-117.
7. Хохлова, Е. А. Фактическое питание детей 5-6 лет из организованных дошкольных коллективов Чувашской Республики / Е. А. Хохлова, Е. Ф. Работаев, Л. М. Исаева и соавт. // Нижегородский медицинский журнал. Здравоохранение Приволжского федерального округа. - 2005. - № 2. - С. 32-37.
8. Хохлова, Е. А. Новые подходы к мониторингу характера питания детей дошкольного возраста, посещающих детские образовательные дошкольные учреждения / Е. А. Хохлова, Е. Ф. Работаев, Н. И. Исаев // Вопросы современной педиатрии. - 2006. - Т. 5. - № 1. - С. 792-793.
9. Хохлова, Е. А. Оценка фактического питания детей 11-12 лет с использованием собственной базы данных по содержанию витаминов в продуктах местного производства / Е. А. Хохлова, Е. Ф. Работаев, Н. И. Исаев // Вопросы детской диетологии. - 2006. - Т. 4. - № 2. - С. 38-41.
