В современной морфологии человека все больше внимания уделяется изучению компонентного состава тела [4, 5]. Одним из методов исследования активности метаболических процессов в организме, основанных на изучении компонентного состава тела, является биоимпедансометрия [6]. Метод основан на измерении электрического сопротивления тканей – импеданса (Z) всего тела или отдельных его частей. Он позволяет оценить ряд важных показателей: массу жировой ткани (ЖМ), безжировую массу тела (ТМ), скелетно-мышечную массу (СММ), общую жидкость, внутри- и внеклеточную жидкость, активную клеточную массу (АКМ) и фазовый угол (ФУ). ФУ определяется как арктангенс отношения реактивного и активного сопротивлений тканей тела человека, измеренных на частоте 50 кГц. ФУ характеризует емкостные свойства клеточных мембран и жизнеспособность биологических тканей: считается, что чем выше фазовый угол, тем лучше состояние тканей [6]. Данные многочисленных научных исследований [4] свидетельствуют, что результаты оценки состава тела, получаемые с помощью БИА, более достоверны, чем определяемые только с использованием стандартных антропометрических методик. Достоинствами биоимпедансометрии являются приемлемая точность и высокая воспроизводимость результатов измерения, а также портативность и невысокая стоимость оборудования, комфортность исследования и удобство автоматической обработки данных.
В данной работе используются в основном показатели фазового угла и компонентного состава тела, рассчитанные по данным активного и реактивного сопротивления в комбинации с антропометрическими показателями. Изучается зависимость этих показателей от пола.
Полученный материал обработан методом вариационной статистики с использованием пакета прикладных программ SPSS 17,0. Определяли среднее арифметическое измерительных параметров, ошибку среднего. Для оценки нормальности распределения данных использовался критерий Колмогорова-Смирнова. В работе использовались методы параметрической и непараметрической статистики. Оценка групповых различий проводилась по t-критерию Стьюдента и U-критерию Манна-Уитни. Для исследования степени взаимосвязи изучаемых параметров применялся метод корреляционного анализа с расчетом коэффициента корреляции (r). Достоверность коэффициента корреляции принимали при P < 0,05 [1].
Целью исследования было изучение компонентного состава тела и биоимпедансных параметров у юношей и девушек медицинского института СВФУ.
Задачи исследования
1. Дать характеристику физического развития студентов МИ СВФУ.
2. Охарактеризовать компонентный состав тела юношей и девушек в период от 17 до 22 лет методом биоимпедансного анализа.
3. Определить биоимпедансные параметры в исследуемых группах.
Материалы и методы исследования
Выборка обследованных составила 320 человек обоего пола, которые распределились по полу и возрасту следующим образом: 99 юношей и 221 девушка в возрасте от 17 до 22 лет. Работу начинали после получения положительного решения локального этического комитета с соблюдением четких критериев исключения, а именно: наличие на момент обследования острых или обострения хронических заболеваний, беременности, а также отказ от обследования. Всем исследованным была проведена антропометрия и биоимпедансометрия с использованием анализатора состава тела АВС-01 «Медасс».
Результаты исследования и их обсуждение
Длина тела юношей в среднем была равна 174,5 ± 0,37 см и колебалась в пределах от 153,0 до 191,0 см, масса тела составила 65,9 ± 0,64 кг (от 45,0 до 118,0 кг). Длина тела девушек в среднем равна 161,0 ± 0,21 см (от 147,0 до 180 см), масса тела 55,23 ± 0,33 кг (от 40,0 до 89,0 кг). Большинство юношей и девушек имели величину ИМТ, соответствующую нормальной массе тела, что указывает на пропорциональные соотношения между массой и длиной тела в данном возрастном интервале (21,58 ± 0,17 кг/м² у юношей и 21,27 ± 0,11 кг/м² у девушек). Таким образом, анализ средних показателей роста и веса выявил, что габаритные размеры тела юношей достоверно (р ˂ 0,001) больше чем у девушек.
Сравнительный анализ расчетов отдельных компонентов тела юношей и девушек, полученных при использовании биоимпедансного анализатора, показал, что у девушек жировой компонент сомы (ЖМ) достоверно выше (р ˂ 0,001), чем у юношей (16,01 ± 0,23 и 12,51кг ± 0,38 кг соответственно) (рисунок). Жир для организма – важнейшее депо энергии. К тому же жир является важным депо жирорастворимых витаминов (A, D, E, K) и жирных кислот. Жир имеет особенное значение для женского организма, так как от его количественного показателя зависит становление менструальной и детородной функции [2, 3, 8]. Поэтому определенная доля жира в организме необходима. Мы провели сравнение с показателями жировой массы девушек, полученными Л.В. Синдеевой [7] в г. Красноярске (14,92 ± 0,65 кг), Туве (7,21 ± 0,38 кг), Хакасии (12,67 ± 0,62 кг) и Бурятии (8,82 ± 0,45 кг). Было установлено, что у девушек, проживающих в РС (Я), абсолютное количество жировой массы достоверно больше (16,01 ± 0,23 кг). Полученные результаты могут быть связаны с особенностями проживания в Якутии (климато-географические, социальные, экологические, особенности питания на Севере и др.)
Абсолютные показатели скелетно-мышечного компонента (СММ) имели достоверные (р ˂ 0,001) половые различия и составили у юношей 29,9 ± 0,26 кг, у девушек – 19,07 ± 0,10 кг. Скелетно-мышечный компонент – это важнейший компонент тела, составляющий в среднем 30–40 % веса. Масса скелетной мышцы зависит от уровня физической подготовки и пищевого поведения. Она служит мерой адаптационного резерва организма [2].
Абсолютная величина тощей массы (ТМ) у юношей составила 53,42 ± 0,35 кг, у девушек – 39,2 ± 0,16 кг, что достоверно (р ˂ 0,001) различно. Тощая масса составляет 75–85 % от веса человека. К ней относится все то, что не является жиром – мышцы, все органы, мозг и нервы, кости и все жидкости, находящиеся в организме. Тощая масса является необходимым показателем для оценки основного обмена веществ, то есть потребления энергии организмом.
Активная клеточная масса (АКМ) также имела достоверные (р ˂ 0,001) половые различия и составила у юношей 32,1 ± 0,25 кг, у девушек 23,2 ± 0,1 кг. Величина АКМ дает количественную оценку метаболически активных тканей в организме.
Соотношение различных компонентов сомы (кг) у девушек и юношей МИ СВФУ
Анализ биоимпедансных параметров выявил, что активное сопротивление (R) на частоте 50 кГц у юношей составило 562,95 ± 5,1 Ом, у девушек 688,10 ± 3,49 Ом (р ˂ 0,001). Реактивное сопротивление (Хс) при такой же частоте у юношей составило 73,09 ± 0,71 Ом, у девушек 88,11 ± 0,86 Ом (р ˂ 0,001). Полученные данные лежат в пределах возрастной нормы. Как активное, так и реактивное сопротивление с возрастом снижаются. Это связано с увеличением площади поперечного сечения проводящих тканей.
В последние годы особое внимание уделяется изучение ФУ, так как по его величине можно судить о биологическом возрасте, состоянии клеточных мембран, жизнеспособности биологических тканей, уровне общей работоспособности и активности (интенсивности) обмена веществ [5]. Нами установлено, что величина фазового угла у юношей-студентов РС (Я) равна 7,48 ± 0,07, а у девушек 7,36 ± 0,08 и достоверно не различалась.
Нами проведен корреляционный анализ ФУ с показателями компонентного состава тела. Выявлено, что фазовый угол независимо от пола имеет отрицательную корреляцию с ЖМ (у девушек r = – 0,231, у юношей r = – 0,261). Установлена положительная корреляция с СММ (у девушек r = 0,412, у юношей r = 0,436) и АКМ (у девушек r = 0,834, у юношей r = 0,580), т.к. ФУ рассматривается как количественный индекс состояния мышечной ткани и общего метаболизма в организме. В обследованной нами возрастно-половой группе выявлено, что у девушек имеется положительная корреляция (r = 0,266) с ТМ, у юношей корреляции фазового угла с ТМ не обнаружено (r = 0,083).
Выводы
1. По результатам проведенного морфологического обследования студентов РС (Я) в возрасте от 17 до 22 лет выявлено половое различие компонентного состава тела. Жировой компонент тела у девушек больше, чем у юношей. Показатели скелетно-мышечной массы, АКМ и ТМ у юношей выше, чем у девушек. Установлено количественное различие жировой массы девушек Якутии по сравнению с показателями девушек Восточной Сибири (Красноярск, Тыва, Хакасия, Бурятия).
2. Несмотря на отличия компонентного состава тела, значения фазового угла в обеих исследованных группах достоверно не различались. Были выявлены корреляционные связи фазового угла с ЖМ, АКМ, СММ.
Рецензенты:
Гармаева Д.К., д.м.н., профессор кафедры нормальной и патологической анатомии, оперативной хирургии с топографической анатомией и судебной медицины медицинского института СВФУ, научный руководитель лаборатории ультраструктурных и иммуноморфологических исследований Клиники медицинского института Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова, г. Якутск;
Гольдерова А.С., д.м.н., руководитель и главный научный сотрудник отдела изучения механизмов адаптации ФГБНУ «Якутский научный центр комплексных медицинских проблем», г. Якутск.