Функциональные возможности организма человека, отражающие его уровень физического развития, характеризуются структурно-механическими свойствами: массой тела, плотностью тканей, формой тела, что является важнейшими признаками физического развития [4, 5]. Ранее в наших работах [6, 7, 8] были показаны региональные особенности физического статуса жителей Республики Карелия (РК), которые заключались в высоком уровне развития жировой, мышечной массы и одновременно низкими показателями костного компонента. Уже с юношеского возраста отмечалась тенденция роста числа лиц с повышенной массой тела за счет увеличения массы жирового компонента, что свидетельствует о формировании фенотипа, адаптированного к условиям проживания в северном регионе.
Возрастные вариации общего количества массы тела не позволяют раскрыть механизмы изменений между отдельными компонентами, соотношение которых тесно связано с уровнем обмена веществ организма. Изучение соотношения тканевых компонентов (жировой и мышечной массы) крайне важно, поскольку состав тела на протяжении жизни существенно меняется под влиянием экологических факторов, социального статуса, профессиональных факторов, специфики питания и уровня физической активности. Особенно эти изменения сказываются на женском организме, который острее реагирует на внешние воздействия [2].
Цель исследования: изучить половые различия возрастных изменений массы тела и ее компонентного состава (мышечной, жировой и костной массы) у взрослого населения, проживающего в условиях северного региона (Республики Карелия).
Материалы и методы исследования
Проведено антропометрическое обследование 1274 человек (905 женщин и 369 мужчин), проживающих в экологических условиях РК. Из числа обследованных 642 человека относились к юношескому возрасту, 159 – I периоду зрелого возраста, 267 – II периоду зрелого возраста, 177 – к пожилому и 29 – к старческому возрасту (старше 75 лет). Программа исследования включала измерение следующих показателей: массы тела, длины тела, окружности грудной клетки, 8 обхватных размеров конечностей, 4 дистальных диаметров конечностей, толщины 8 кожно-жировых складок. Определение компонентного состава тела проводилось аналитическим методом по формулам J. Mateika [13]. Массо-ростовые отношения оценивались посредством использования индекса массы тела (ИМТ или индекс Кетле). Статистическая обработка материала осуществлялась с использованием программных продуктов: «Statistica 6.0 for Windows». Выборки данных проверяли на нормальность распределения, с использованием критериев Колмогорова – Смирнова и Шапиро – Уилкса. Для выявления половых различий средних значений антропометрических параметров и компонентного состава тела применялся дисперсионный анализ. Для определения статистической значимости различий характеристик исследуемых независимых выборок с нормальным распределением использовались параметрический критерий Фишера, t-критерий Стьюдента. В случае распределения отличного от нормального применялся непараметрический критерий Манна – Уитни в отношении двух генеральных совокупностей и анализ по Краскелу – Уоллису для сравнения более двух независимых выборок [1, 9].
Результаты исследования и их обсуждение
Сравнительный анализ данных выявил выраженные половые различия средних значений габаритных размеров и компонентного состава тела, которые представлены в таблице.
Половые различия антропометрических показателей и компонентного состава тела женщин и мужчин разных возрастных групп (M ± m)
Показатели |
Пол |
Возрастные группы |
||||
Юношеский |
I зрелый |
II зрелый |
Пожилой |
Старческий |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
Длина тела, см |
ж |
164,5 ± 0,3 |
164,3 ± 0,6 |
163,0 ± 0,5 |
158,8 ± 0,5 |
155,4 ± 1,3 |
м |
178,4 ± 0,6 *** |
177,5 ± 1,1*** |
175,1 ± 0,7*** |
170,3 ± 1,6 *** |
165,3 ± 4,9*** |
|
Масса тела, кг |
ж |
58,1 ± 0,4 |
59,6 ± 1,1 |
70,2 ± 0,9 |
69,1 ± 0,9 |
68,0 ± 2,4 |
м |
72,6 ± 0,9*** |
74,0 ± 1,8*** |
79,9 ± 1,6*** |
70,2 ± 2,8 |
70,7 ± 2,4 |
|
Жировая масса, кг |
ж |
16,9 ± 0,3 |
16,4 ± 0,7 |
25,5 ± 0,7 |
25,1 ± 0,7 |
21,5 ± 1,4 |
м |
15,4 ± 0,6 * |
16,7 ± 1,1 |
19,8 ± 0,9*** |
13,6 ± 1,0*** |
13,8 ± 2,5*** |
|
Жировая масса, % |
ж |
28,8 ± 0,4 |
26,9 ± 0,8 |
35,5 ± 0,7 |
35,6 ± 0,8 |
31,4 ± 1,5 |
м |
20,8 ± 0,6 *** |
21,9 ± 1,2*** |
24,1 ± 0,9*** |
19,3 ± 1,2*** |
19,4 ± 3,0*** |
|
Мышечная масса, кг |
ж |
23,2 ± 0,2 |
24,9 ± 0,6 |
26,0 ± 0,4 |
23,9 ± 0,4 |
22,7 ± 0,9 |
м |
33,2 ± 0,5*** |
32,5 ± 0,8*** |
33,4 ± 0,7*** |
27,9 ± 1,3*** |
26,8 ± 2,1*** |
|
Мышечная масса, % |
ж |
40,0 ± 0,3 |
41,8 ± 0,6 |
37,5 ± 0,5 |
34,9 ± 0,5 |
33,8 ± 1,3 |
м |
45,9 ± 0,5*** |
44,1 ± 0,7* |
42,1 ± 0,6*** |
40,0 ± 1,2*** |
37,8 ± 2,1 |
|
Костная масса, кг |
ж |
8,6 ± 0,1 |
8,6 ± 0,1 |
9,9 ± 0,1 |
10,1 ± 0,1 |
10,2 ± 0,3 |
м |
11,9 ± 0,1*** |
12,2 ± 0,2*** |
12,7 ± 0,2*** |
11,9 ± 0,3*** |
11,2 ± 0,5 |
|
Костная масса, % |
ж |
14,9 ± 0,1 |
14,6 ± 0,2 |
14,2 ± 0,1 |
14,9 ± 0,1 |
15,1 ± 0,4 |
м |
16,6 ± 0,2*** |
16,7 ± 0,3*** |
16,3 ± 0,3*** |
17,5 ± 0,7*** |
15,9 ± 1,4 |
Примечания: * – p < 0,05; ** – p < 0,01; *** – p < 0,001.
В юношеском и зрелом возрасте средние значения массы тела у женщин имели меньшие величины, а в пожилом и старческом возрасте статистически значимых половых различий не выявлено. Между величинами длины тела сохранялись значимые различия во всех возрастных группах. Общей тенденцией для представителей обоего пола было возрастное увеличение массы тела с максимальными цифрами в 51–55 лет с последующим снижением: в пожилом – на 11,1 % у мужчин и на 1,6 % у женщин, в старческом возрасте – на 11,5 и 3,2 % соответственно (рисунок).
Выявлены половые различия возрастной динамики индексной оценки массы тела. В юношеском и первом зрелом возрасте значения индекса массы тела (ИМТ) у женщин были статистически значимо ниже и составили 21,5 ± 0,1 и 22,0 ± 0,4 кг/м2 соответственно, тогда как у мужчин 22,8 ± 0,3 и 23,5 ± 0,6 кг/м2 (p < 0,001, p < 0,05). Дефицит массы тела выявлен у большего числа девушек и молодых женщин (11 и 10,5 % соответственно), чем у юношей и молодых мужчин (3 и 6,4 %). В обеих группах обследованных наблюдался рост значений ИМТ во втором зрелом возрасте, которые у мужчин составили 26,1 ± 0,5 кг/м2, у женщин – 26,5 ± 0,4 кг/м2 (p = 0,529), избыточную массу и ожирение имели 59 % мужчин и 47 % женщин. В пожилом возрасте у мужчин выявлено статистически значимое (p < 0,05) снижение величины ИМТ до 24,0 ± 0,8 кг/м2, тогда как у женщин продолжался рост значений до 27,4 ± 0,4 кг/м2 (p = 0,071). Величина ИМТ у пожилых женщин статистически значимо (p < 0,001) превышала показатели мужчин, излишнюю массу и ожирение имели 69 % женщин и 48 % мужчин. В старческом возрасте 63 % женщин имели излишнюю массу тела и 21 % – ожирение. Полученные в исследовании результаты сопоставимы с данными, приведенными по Северо-Западному региону (Новгородская и Псковская области), где среди взрослого населения нормальную массу тела имели 43,8 % мужчин и 38,2 % женщин, повышенную массу – 40,5 % мужчин и 31,4 % женщин, а у 27,3 % женщин и у 14,3 % мужчин выявлено ожирение [3].
Возрастная динамика массы тела
Многочисленные исследования показывают, что высокое процентное содержание жира в организме является существенным фактором риска для здоровья, а особенности распределения жировой ткани в организме – важный диагностический признак многих генетических и эндокринно обусловленных нарушений [11, 14, 15].
Сравнительный анализ показателей компонентного состава тела у обследованных в первом зрелом возрасте не выявил значимых половых различий абсолютных величин жировой массы, однако значения относительной жировой массы (в % от массы тела) у женщин статистически значимо (p < 0,001) превышали данные мужчин (таблица). Общей тенденцией для представителей обоего пола было статистически значимое (p < 0,001) увеличение количества жировой ткани до 51–55 лет. Абсолютные и относительные значения жировой массы у женщин во втором зрелом возрасте имели большие величины (таблица). В пожилом возрасте наблюдалась общая тенденция к снижению жировой массы. У мужчин статистически значимое (p < 0,05) снижение абсолютных значений жировой массы отмечалось в 61–65 лет, у женщин – в 66–70 лет.
Толщина всех измеряемых кожно-жировых складок у женщин была статистически значимо (p < 0,001) больше, чем у мужчин. Преимущественное накопление жировой ткани у женщин отмечалось на задней поверхности плеча, на животе и на бедре, тогда как у мужчин – на животе. Половые различия отмечались в возрастном перераспределении подкожного жира. В зрелом возрасте как у мужчин, так и у женщин, наблюдалось значимое (p < 0,001) увеличение толщины подкожного жира на туловище. В пожилом возрасте у женщин продолжалось увеличение толщины кожно-жировых складок, тогда как у мужчин уже наблюдалось значимое (p < 0,05) снижение толщины подкожного жира на туловище и конечностях. Известно, что увеличение толщины подкожной абдоминальной жировой ткани является фактором риска многих заболеваний, особенно сердечно-сосудистых и эндокринных.
В последние годы меняется отношение к проблеме возрастной потери мышечной массы, называемой саркопенией. По данным американского центра контроля заболеваемости (Center for Desease Control and Prevention, CDC) саркопения признана одним из пяти факторов риска заболеваемости и смертности у лиц старше 65 лет [12]. По данным В.М. Ундрицова и др. [10] пик мышечной массы у мужчин и у женщин приходится на 25 лет, а средняя потеря ее после 35–40 лет составляет 1 % в год. Возрастная потеря мышечной массы и особенно нижних конечностей приводит к снижению функциональной мобильности, увеличению риска падений и переломов костей.
Величина абсолютных и относительных значений мышечной массы у женщин РК зрелого возраста была статистически значимо меньше (p < 0,05 и p < 0,001), по сравнению с массой мышечной ткани у мужчин. Общей тенденцией возрастных изменений мышечной массы было незначительное увеличение абсолютных значений в первом зрелом возрасте, с максимальными величинами у женщин в 31–35 лет, а у мужчин – в 36–40 лет. Потеря мышечной массы после 35 лет у женщин в среднем составила 0,4 % в год, после 40 лет у мужчин – 0,3 % в год. Статистически значимое (p < 0,01) снижение относительного содержания мышечной массы, как у женщин, так и у мужчин отмечалось в 46–50 лет. В 51–55 лет ее потеря у женщин составила 8 %, у мужчин – 4,5 %. В пожилом и старческом возрасте наблюдалось снижение абсолютных и относительных показателей мышечного компонента, что подтверждалось уменьшением средних значений радиусов предплечья, бедра и голени (p < 0,05–0,001). К 60 годам и у мужчин, и у женщин потеря мышечной массы составила 13,5 %, а к 75–80 годам – 19 %. Выявленное возрастное снижение мышечной массы, по-видимому, является приспособлением организма к меняющимся потребностям организма, а также следствием снижения с возрастом физической активности. Кроме того, некоторые авторы ухудшение работы мышц связывают с резким падением гормональной функции яичников, со снижением уровня циркулирующего 17β-эстрадиола у женщин среднего и пожилого возраста, а также понижением уровня соматотропного гормона и соматомедина-С, и, следовательно, уменьшением их анаболического эффекта на скелетную мышцу [10].
У мужчин во всех возрастных группах определялись большие величины (p < 0,001) абсолютных и относительных значений костной массы. У представителей обоего пола не выявлено статистически значимых возрастных изменений значений костного компонента.
Заключение
Полученные в работе результаты свидетельствуют о важности комплексной оценки физического развития населения, проживающего в определенных климатических условиях, что отражает общие закономерности и морфологические особенности формирования организма.
Публикация подготовлена в рамках поддержанного РГНФ научного проекта № 13-16-10001.
Работа выполнена в рамках Программы стратегического развития 2012-2016 г. «Университетский комплекс ПетрГУ в научно-образовательном пространстве Европейского Севера: стратегия инновационного развития» (№ гос. регистрации 01201372071).
Рецензенты:
Мейгал А.Ю., д.м.н., профессор кафедры физиологии человека и животных, патофизиологии медицинского факультета, ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет», зав. лабораторией новых методов физиологических исследований Института высоких биомедицинских технологий ПетрГУ, г. Петрозаводск;
Герасимова Л.И., д.м.н., профессор кафедры физиологии человека и животных, патофизиологии медицинского факультета, ФГБОУ ВПО «Петрозаводский государственный университет», г. Петрозаводск.
Работа поступила в редакцию 11.04.2014.