CC BY
347
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ПИТАНИЯ
Для корреспонденции
Смирнова Галина Алексеевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России
Адрес: 194044, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6 Телефон: (812) 495-72-65 E-mail: smirnova2006@gmail.com https://orcid.org/0000-0001-9396-5474
Смирнова Г.А., Андриянов А.И., Кравченко Е.В., Коновалова И.А.
Выбор оптимальных методик определения идеальной массы тела для оценки состояния питания
ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России, Санкт-Петербург, Россия Military MedicaL Academy named after S.M. Kirov, Saint Petersburg, Russia
В повседневной практической деятельности для персонифицированного подхода к оценке состояния питания зачастую необходимо определение идеальной массы тела человека, но широко распространенный в стационарных условиях биоимпедансный анализ состава тела в амбулаторно-поликлинических условиях не всегда доступен. Поэтому необходимо использовать другие методики определения идеальной массы тела, результаты которых были бы наиболее сопоставимы с результатами биоимпедансного анализа.
Цель работы - сравнительный анализ различных расчетных методик определения идеальной массы тела с результатами биоимпедансного обследования. Материал и методы. Обследованы 830 мужчин в возрасте от 18 до 44 лет. Проведено определение идеальной массы тела 16 распространенными методиками. Полученные результаты сопоставляли с данными биоимпедансного анализа состава тела.
Результаты и обсуждение. Для сравнения точности совпадения результатов, полученных с помощью использованных методик, применяли метод среднеквадратичной ошибки модели, а также проводили корреляционный анализ и строили регрессионные модели. В ходе сравнительного анализа выявлены наиболее информативные методики определения идеальной массы тела, которые рекомендовано использовать в практике.
Заключение. В результате сопоставления нескольких методик определения идеальной массы тела можно заключить, что наиболее близкими к определению идеальной массы тела, полученной путем биоимпедансометрии, являются методики Борнгардта, Моннерота-Думайна и страховой компании «Metropolitan Life».
Ключевые слова: идеальная масса тела, биоимпедансный анализ, метод среднеквадратичной ошибки модели, индекс массы тела, методики оценки идеальной массы тела
Для цитирования: Смирнова Г.А., Андриянов А.И., Кравченко Е.В., Коновалова И.А. Выбор оптимальных методик определения идеальной массы тела для оценки состояния питания // Вопр. питания. 2019. Т. 88, № 5. С. 39-44. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10052 Статья поступила в редакцию 27.04.2019. Принята в печать 19.09.2019.
For citation: Smirnova G.A., Andriyanov A.I., Kravchenko E.V., Konovalova I.A. The selection of optimal methods for determining the perfect body weight for the assessment of the nutritional status. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2019; 88 (5): 39-44. doi: 10.24411/0042-8833-2019-10052 (in Russian)
Received 27.04.2019. Accepted 19.09.2019.
The selection of optimal methods for determining the perfect body weight for the assessment of the nutritional status
Smirnova G.A., Andriyanov A.I., Kravchenko E.V., Konovalova I.A.
In everyday practice, for a personalized approach to assessing nutritional status it is necessary to determine the ideal body weight of a person, but bio-impedance analysis of body composition widespread in stationary conditions in an outpatient setting is not always available. Therefore, it is necessary to use other methods for determining the ideal body weight, the results of which would be most comparable with bio-impedance analysis results.
The aim of the work is a comparative analysis of various calculation methods for determining the ideal body weight and the results of bio-impedance testing. Material and methods. 830 men aged 18 to 44 years were examined. The ideal body weight was calculated by 16 common methods. The obtained results were compared with bio-impedance analysis of body composition.
Results and discussion. To compare the accuracy of the coincidence of the results obtained by means of the used methods, the method of standard error of the model was used, as well as the correlation analysis was carried out, and regression models were constructed. A comparative analysis revealed the most informative methods for determining the ideal body weight, which are recommended for use in practice. Conclusion. As a result of comparing several methods for determining the ideal body weight, we can conclude that the methods closest to the determination of ideal body weight obtained by bio-impedancemetry are the methods of Borgardt, Monnerot-Dumayn and the Insurance Company "Metropolitan Life".
Keywords: bio-impedance analysis, ideal body weight, body mass index, method of standard error of the model, methods for estimating ideal body weight
В настоящее время оценка пищевого статуса базируется главным образом на величине массы тела (МТ), которая является первичным показателем соответствия энергетической ценности рациона питания энергетическим затратам организма. Величина МТ обычно сопоставляется с нормативными величинами, представленными в справочных таблицах. Существуют таблицы максимальной нормальной массы тела (НМТ), при которой риск развития алиментарно-зависимых заболеваний минимален, и эмпирические таблицы нормальных величин, основанные на данных, полученных в больших популяциях антропометрическими методами. В этих таблицах НМТ, как правило, соответствует среднестатистической величине.
Следует разграничивать такие понятия, как «идеальная масса тела» (ИдМТ) и «нормальная масса тела». В настоящий момент «идеальной» принято считать такую массу тела, которая соотносится с наибольшей среднестатистической продолжительностью жизни человека. Вместе с тем необходимо помнить о том, что понятия «идеальная масса тела» и «нормальная масса тела» отнюдь не тождественны.
ИдМТ представляет собой достаточно абстрактный показатель, она характерна лишь для незначительной части (5-10%) населения развитых стран. Понятие ИдМТ как показатель наилучшей МТ для жизни конкретного человека нельзя трактовать слишком буквально, ведь говоря о ней, имеется в виду лишь предполагаемая продолжительность жизни большой группы людей, а не точный и достоверный прогноз долголетия. В случае оценки избыточной МТ, ориентируясь только на ИдМТ, у 60-70% населения (в том числе в развитых странах) будет выявлено ожирение различной степени [1].
Нормальная или рекомендуемая масса тела зависит от целого ряда факторов, и определяющими среди них являются рост человека, его пол и особенно-
сти конституции [2]. Показатель ИдМТ необходим для расчета НМТ. Значения НМТ колеблются в пределах ±10-20% относительно ИдМТ и, как следствие, имеют более широкий диапазон вариантов МТ. Если рассчитывать избыток МТ по критерию НМТ, распространенность ожирения в развитых странах приближается к показателю 25-30%, что соответствует действительности и подтверждается многочисленными исследованиями [1, 3-6]. Например, стандартизованная частота встречаемости ожирения в Российской Федерации для лиц мужского и женского пола равна 21,9 и 29,7% соответственно [6].
В настоящее время известно большое количество методов вычисления ИдМТ, которые содержатся как в специальной литературе, так и на многочисленных отечественных и зарубежных сайтах, посвященных коррекции МТ и здоровому образу жизни [7-12]. При наличии многообразия методик диагностики ИдМТ возникает вопрос о выборе из них наиболее простых в применении, но в то же время наиболее информативных и сопоставимых с данными биоимпедансометрии.
Целью данного исследования было определить ИдМТ наибольшим количеством распространенных методик и выявить методики, дающие результаты, наиболее близкие к данным, полученным с помощью биоимпе-дансного анализа.
Материал и методы
Обследованы 830 человек мужского пола в возрасте от 17 до 44 лет, у которых с помощью разных методик определялся ИдМТ. Для определения ИдМТ использовали методики разных авторов [7-12], а также данные, полученные с помощью биоимпедансного анализатора состава тела «1пВос1у-720» (Вюэраве, Южная Корея).
В процессе обследования определяли следующие показатели: возраст (В, годы); рост (1_, см); МТ (кг); окружность талии (ОТ, см); окружность шеи (ОШ, см); обхват запястья (ОЗ, мм); окружность груди в покое (ОГпокоя, см); кожно-жировые складки с правой стороны (КЖС, мм): над серединой бицепса (КЖСБ, мм); над серединой трицепса (КЖСТ, мм); под лопаткой (КЖСЛ, мм); в паховой области на 2 см выше середины пупартовой связки (КЖСП, мм); на животе на расстоянии от пупка 5 см (КЖСЖ, мм). Вычисляли следующие показатели: индекс массы тела (ИМТ, кг/м2), жировую массу тела (ЖМТ, кг), процент содержания жировой ткани в организме (ПСЖО, %), сумму кожно-жировых складок
Дкжс мм).
Ниже приведены формулы, используемые для определения ИдМТ у мужчин.
Формула Брока [7]. Индекс Брока подходит только людям с ростом от 155 до 170 см и дает очень приблизительную оценку:
ИдМТ = (L - 100) х 0,9. (1) Формулы Брока-Бругша [8]:
при росте <165 см: ИдМТ = (L - 100), (2)
при росте от 165 до 175 см: ИдМТ = (L - 105), (3)
при росте >175 см: ИдМТ = (L - 110). (4)
Формулы Брока с учетом комплекции [8]:
при росте <155 см: ИдМТ = (L - 95) х КТ, (5) при росте от 155 см до 175 см: ИдМТ = (L - 100) х КТ, (6)
при росте >175 см: ИдМТ = (L - 110) х КТ, (7)
где КТ - коэффициент телосложения, равный 0,9 - при обхвате запястья меньше 15 см; 1 - при обхвате запястья от 15 до 17 см; 1,1 - при обхвате запястья более 17 см.
Формула Креффа уточняет индекс Брока с учетом телосложения [9]:
ИдМТ = (Ь - 100 + (В/10)) х 0,9 х КТ. (8)
Формула Девина [10] была разработана для определения дозировок лекарственных средств, но впоследствии широко распространилась для расчета ИдМТ. На основании этой формулы составлена большая часть калькуляторов по расчету ИдМТ.
ИдМТ = 50 + 2,3 х (0,394 х - 60). (9)
Формула Робинсона [11]:
ИдМТ = 52 + 1,9 х (0,394 х |_ - 60). (10)
Формула Миллера [9] (рост в дюймах):
ИдМТ = 56,2 + 1,41 х (|_ - 60). (11)
Формула Мохаммеда [9]:
ИдМТ = 0,00225 х L2. (12)
Формула Борнгардта [8]:
ИдМТ = (L х ОГПокоя)/240. (13)
Формула Моннерота-Думайна учитывает тип телосложения, костную и мышечную массу человека [9]:
ИдМТ = (L - 100 + (4 х ОЗ))/2. (14)
Формула страховой компании «Metropolitan Life» [9]:
ИдМТ = 50 + 0,75 х (L - 150) + (В - 20)/4. (15)
Формула Лоренца для мужчин старше 18 лет и ростом от 140 до 220 см [9]:
ИдМТ = L - 100 - ((L - 150)/4). (16)
Формула Поттона [9]:
ИдМТ = (L - 100) - L/200. (17)
Формула Хамви [9]:
ИдМТ = 48 + 2,7 х (L - 60). (18)
Формула Наглера [9]:
ИдМТ = 48 + 2,7 х (L - 60). (19)
Формула Купера [12]:
ИдМТ = 0,713 х L - 58,0 (20)
или
ИдМТ = (L х 4,0/2,54 - 128) х 0,453. (21)
Для анализа данных все результаты обследования были обработаны вариационно-статистическими методами, выборки проверяли на нормальность распределения с помощью критерия Колмогорова-Смирнова [13]. Рассчитывали показатели описательной статистики и статистики вывода: среднее арифметическое, стандартное отклонение, стандартная ошибка среднего, минимальное и максимальное значения, медиана [14]. Выбор наиболее сопоставимых методов определения показателей пищевого статуса осуществлялся с помощью вычисления среднеквадратичной ошибки (MSE) [15, 16]. Полученные результаты сопоставляли с результатами биоимпедансного анализа состава тела. Для сравнения точности совпадения результатов проводили корреляционный анализ Пирсона. Статистическую обработку материала осуществляли с использованием программных продуктов Microsoft Excel и Statistica 10.0.
Таблица 1. Значения описательных статистик показателя идеальной массы тела (ИдМТ), определенного разными методами у обследуемых лиц (кг)
Показатель M 6 m Минимальное значение Максимальное значение Ме
Фактическая масса тела 73,08 11,74 0,41 49,60 127,10 71,40
ИдМТ биа 73,50 7,68 0,27 53,60 106,80 72,50
ИдМТворнгардта 69,94 6,71 0,23 53,13 99,83 69,30
ИдМТБрока 69,73 5,78 0,20 53,10 90,90 69,30
ИдМТБрока c учетом комплекции 75,08 6,25 0,22 54,00 100,10 74,00
ИдМТБрока-Бругша 69,15 4,75 0,16 59,00 91,00 68,00
ИдМТдевина 72,83 5,82 0,20 56,09 94,15 72,40
ИдМТКреффа 77,02 8,75 0,30 49,98 102,76 78,90
ИдМТКупера 68,62 4,59 0,16 55,44 85,41 68,29
ИдМТЛоренца 70,61 4,82 0,17 56,75 88,25 70,25
ИдМТМиллера 70,12 3,57 0,12 59,86 83,18 69,86
ИдМТМоннерота-Думайна 71,7 4,22 0,15 59,00 86,00 71,50
ИдМТМохаммеда 70,96 5,15 0,18 56,88 90,90 70,49
ИдМТнаглера 74,65 6,83 0,24 55,02 99,66 74,15
ИдМТпоттона 76,59 6,40 0,22 58,21 100,00 76,12
ИдМТРобинсона 70,86 4,81 0,17 57,03 88,47 70,50
ИдМТхамви 74,65 6,83 0,24 55,02 99,66 74,15
^^Metropolitan Life 70,98 5,02 0,17 56,75 90,25 71,00
П р и м е ч а н и е. ИдМТБИА - идеальная масса тела, определенная с помощью биоимпедансного анализатора состава тела.
меняли метод MSE для сравнения точности совпадения результатов, полученных с помощью представленных методик. Затем проводили корреляционный анализ полученных данных и для наглядности результатов строили регрессионные модели наиболее совпадающих выборок данных.
Значения описательных статистик по выборкам показателей ИдМТ, определенных использованными нами методами, приведены в табл. 1.
В табл. 2 представлены результаты сравнения выборок данных ИдМТ, полученных различными методами, с выборкой ИдМТБИА методом MSE и с помощью корреляционного анализа.
Сравнение выборок данных с помощью MSE выявило, что наиболее близкими к значениям ИдМТБИА оказались результаты ИдМТ, вычисленные с помощью методик Борнгардта, Моннерота-Думайна и страховой компании Metropolitan Life, что подтверждалось данными корреляционного анализа.
Построение регрессионных моделей зависимости всех рассмотренных методик определения ИдМТ от ИдМТБИА показало, что наиболее тесные связи выявлялись для ИдМТ, определенной по методике Борн-гардта.
Таким образом, в результате сопоставления нескольких методик определения ИдМТ можно заключить, что наиболее близкими к определению ИдМТБИА являются методики Борнгардта, Моннерота-Думайна и страховой компании «Metropolitan Life». Эти методики можно рекомендовать для вычисления НМТ пациентов по ИдМТ в условиях отсутствия специализированной аппаратуры.
Таблица 2. Значения среднеквадратичной ошибки (МвЕ) и результаты корреляционного анализа при сопоставлении данных оценки идеальной массы тела с помощью различных методик с идеальной массой тела (ИдМТ) по данным биоимпедансного анализа состава тела
Метод расчета ИдМТ MSE Коэффициент корреляции
ИдМТБорнгардта 5,19 0,870
ИдМТврока 6,65 0,703
ИдМТБрока c учетом комплекции 6,03 0,668
ИдМТБрока-Бругша 7,21 0,664
ИдМТдевина 5,52 0,703
ИдМТКреффа 7,00 0,736
ИдМТКупера 7,36 0,703
ИдМТЛоренца 6,20 0,703
ИдМТМиллера 6,67 0,703
ИдМТМоннерота-Думайна 5,11 0,832
ИдМТМохаммеда 6,02 0,703
ИдМТнаглера 5,76 0,703
ИдМТпоттона 6,35 0,703
ИдМТробинсона 6,09 0,703
ИдМТхамви 5,76 0,703
^^Metropolitan Life 5,50 0,781
Результаты и обсуждение
Для того чтобы выбрать наиболее точные способы расчета ИдМТ, используемой для вычисления НМТ, был проведен анализ данных, полученных с помощью расчетных методик определения ИдМТ. Сначала при-
Сведения об авторах
ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны России (Санкт-Петербург, Россия): Смирнова Галина Алексеевна (Smirnova Galina A.) - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра E-mail: smirnova2006@gmail.com https://orcid.org/0000-0001-9396-5474
Андриянов Антон Игоревич (Andriyanov Anton I.) - кандидат медицинских наук, начальник научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра E-mail: airdoctor@mail.ru https://orcid.org/0000-0003-4127-414X
Кравченко Елена Владимировна (Kravchenko Elena V.) - старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра E-mail: helenkrav72@mail.ru https://orcid.org/0000-0001-6735-3466
Коновалова Инна Алексеевна (Konovalova Inna A.) - научный сотрудник научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра E-mail: konovishka1@rambler.ru https://orcid.org/0000-0001-6779-5870
Литература
1. Романцова Т.И. Эпидемия ожирения: очевидные и вероят- 9. ные причины // Ожирение и метаболизм. 2011. № 1. С. 5—19.
2. Смирнова Г.А. Конституция и статус питания. СПб. : ВМедА, 10. 2007. 240 с.
3. Stehman C.R., Buckley R.G., Dos Santos F.L. et al. Bedside 11. estimation of patient height for calculating ideal body weight in
the emergency department // J. Emerg. Med. 2011. Vol. 41. Р. 97— 101. 12.
4. Проблема ожирения в Европейском регионе ВОЗ и стратегии ее решения / под ред. F. Branca, H. Nikogosian, T. Lobstein. Копенгаген : ВОЗ, 2009. 392 с. 13.
5. Zaninotto P., Head J., Stamatakis E. Trends in obesity among adults in England from 1993 to 2004 by age and social class and projections of prevalence to 2012 // J. Epidemiol. Community Health. 2009. Vol. 63. Р. 140-146. 14.
6. Соболева Н.П., Руднев С.Г., Николаев Д.В. и др. Биоимпе-дансный скрининг населения России в центрах здоровья: 15. распространенность избыточной массы тела и ожирения //
Рос. мед. журн. 2014. № 4. С. 4-14.
7. Брока П. Общие инструкции для антропологических исследований и наблюдений, составленные П. Брока, секретарем 16. Парижского антропологического общества / пер. и доп.
А. Богданова. М. : Унив. тип., 1865. Т. 2. 86 с.
8. Диетология : руководство / под ред. А.Ю. Барановского. СПб. : Питер, 2018. 1104 с.
Формулы вычисления идеального веса [Электронный ресурс]. URL: http://beregiflguru.ru (дата обращения: 25.12.16) Devine B.J. Gentamicin therapy // Drug Intell. Clin. Pharm. 1974. Vol. 8. P. 650-655.
Robinson J.D., Lupkiewicz S.M., Palenik L. Determination of ideal body weight for drug dosage calculations // Am. J. Hosp. Pharm. 1983. Vol. 40, N 6. Р. 1016-1024.
Купер Р.К., Купер Л.Л. Супердиета, которой легко придерживаться. Жизнь без жиров. Идеальная формула нормализации веса и здоровья. М. : Рипол Классик, 2005. 352 с. Рекомендации по стандартизации. Прикладная статистика. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим. Часть II. Непараметрические критерии. М. : Изд-во стандартов, 2002. 64 с.
Ланг Т.А., Сесик М.А. Как описывать статистику в медицине. М. : Практическая медицина, 2016. 480 с. Одейчук А.Н. Обобщенный критерий эффективности моделей прогнозирования временных рядов в информационных системах // Бюшка штелекту: наук.-техн. журнал. 2009. № 1 (70). С. 113-119.
Щербаков М.В., Щербакова Н.Л., Козлов И.П. Коннек-тивистские модели идентификации динамики систем на коротких интервалах наблюдения с заданным множеством классов поведения // Известия ЮФУ. Технические науки. 2012. № 1. С. 83-91.
References
Romantsova T.I. The obesity epidemic: obvious and probable causes. Ozhirenie i metabolism [Obesity and Metabolism]. 2011; (1): 5-19. (in Russian)
Smirnova G.A. Body Constitution and Nutrition Status. Saint
Petersburg: VMedA, 2007: 240 p. (in Russian)
Stehman C.R., Buckley R.G., Dos Santos F.L., et al. Bedside
estimation of patient height for calculating ideal body weight in the
emergency department. J Emerg Med. 2011; 41: 97-101.
The obesity problem in the WHO European Region and the strategy
for its resolution. Edited by F. Branca, H. Nikogosian, T. Lobstein.
Copenhagen: WHO, 2009: 392 p. (in Russian)
Zaninotto P., Head J., Stamatakis E. Trends in obesity among
adults in England from 1993 to 2004 by age and social class and
projections of prevalence to 2012. J Epidemiol Community Health. 2009; 63: 140-6.
Soboleva N.P., Rudnev S.G., Nikolaev D.V., et al. Bioimpedance screening of the Russian population in health centers: prevalence of overweight and obesity. Rossiyskiy meditsinskiy zhurnal [Russian Medical Journal]. 2014; (4): 4-14. (in Russian) Brocka, P. General Instructions for Anthropological Research and Monitoring. Moscow: Univ. tip., 1865: 136 p. (in Russian) Dietetics: Manual. Edited by A. Baranovskiy. Saint Petersburg: Piter, 2018: 1104 p. (in Russian)
Formulas for calculating the ideal weight [Electronic Resource]. URL: http://beregiflguru.ru. (date of access December 25, 2016)
1.
6
2
7
4
9
10. Devine B.J. Gentamicin therapy. Drug Intell Clin Pharm. 1974; 8: 650-5. 14.
11. Robinson J.D., Lupkiewicz S.M., Palenik L. Determination
of ideal body weight for drug dosage calculations. Am J Hosp 15. Pharm. 1983; 40 (6): 1016-24.
12. Cooper R.K., Cooper L.L. Superdiet, Which is Easy to Adhere to. Life without Fat. The Ideal Formula for Normalizing Weight and Health. Moscow: Ripol Klassik, 2005: 352 p. (in Russian) 16.
13. Recommendations for Standardization. Applied Statistics. Rules for Checking the Agreement of the Experimental Distribution with the Theoretical One. Part II. Nonparametric Test. Moscow: Izdatel'stvo standartov, 2002: 64 p. (in Russian)
Lang T.A., Sesik M.A. How to Describe Statistics in Medicine. Moscow: Practicheskaya meditsina, 2016: 480 p. Odeychuk A.N. The generalized criterion of the effectiveness of prediction models of time series in information systems. Bionika intelektu [Bionics of Intelligence]. 2009; 1 (70): 113-9. (in Rus sian)
Shcherbakov M.V., Shcherbakov N.L., Kozlov I.P. Connective models of identification of system dynamics on short intervals of observations with a given set of classes of behavior. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [SFU News. Technical Science]. 2012; (1): 83-91. (in Russian)
