WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 27 |

В. Сири установил, что суммарная погрешность определения жировой массы вследствие естественной вариации содержания и плотности различных компонент безжировой массы тела составляет для общей популяции около 3,9%ЖМТ, что соответствует вариации плотности безжировой массы на уровне 0,0084 г/мл [цит. по (Roche et al., 1996)]. Эти данные хорошо согласуются с приведённой выше анатомической оценкой 0,01 г/мл (Bakker, Struikenkamp, 1977). Поэтому использование трёхкомпонентных моделей для характеристики популяций здоровых взрослых людей и подростков позволяет несколько улучшить точность оценки %ЖМТ.

1.2.3. Четырёхкомпонентные модели У пациентов с нарушенным балансом жидкости в организме или изменённой минеральной массой тела трёхкомпонентные модели могут приводить к значительной погрешности определения %ЖМТ. В этом случае лучше использовать четырёхкомпонентную модель состава тела с одновременной оценкой содержания воды в организме и минеральной массы тела (диаграмма слева на рис. 1.6):

МТ = ЖМТ + ОВО + ММТ + МО, (1.16) где МО — масса остатка (в данном случае — белковой фракции).

Вместо ММТ чаще рассматривается минеральная масса костей (ММК), при этом МО представляет собой сумму содержания белков и минералов мягких тканей.

Отметим, что трёхкомпонентные модели состава тела получаются из рассматриваемой четырёхкомпонентной модели, если объединить минеральную массу тела с массой остатка, что даёт сухую обезжиренную массу (СМТБЖ = ММТ + МО), или, в другом Рис. 1.6. Четырёхкомпонентные модели состава тела. На диаграмме слева масса тела представлена в виде суммы жировой массы тела (ЖМТ), общей воды организма (ОВО), минеральной массы тела (ММТ) и массы остатка (МО), на диаграмме справа — как сумма жировой массы тела (ЖМТ), клеточной массы тела (КМТ), массы внеклеточной жидкости (ВКЖ) и массы внеклеточных твёрдых веществ (ВТВ).

Относительные размеры секторов соответствуют данным по условному человеку (см. табл. 1.2 и прил. 3) Таблица 1.2. Композиция условного тела по Брожеку (Brozek et al., 1963; Roche et al., 1996) Компоненты Плотность, Безжировая Условное г/мл масса тела, % тело, % Вода 0,9937 73,8 62,Белок 1,34 19,4 16,Минералы 3,038 6,8 5,В костной ткани 2,982 5,6 4,В остальных тканях 3,317 1,2 1,Жировая масса тела (ЖМТ) 0,9007 15,Безжировая масса тела (БМТ) 1,100 100 84,Условное тело 1,064 случае, — содержание воды в организме с массой остатка, что даёт безжировую фракцию мягких тканей (БФМТ = ОВО + МО).

Если же объединить ОВО и ММТ, то получается альтернативная трёхкомпонентная модель состава тела, которая практически не используется ввиду трудностей определения белковой фракции in vivo (Lohman et al., 1996).

Базовое соотношение для оценки %ЖМТ в рассматриваемой четырёхкомпонентной модели выводится аналогично формуле (1.12). Оно имеет следующий вид:

1 ОВО/МТ ММК/МТ МО/МТ %ЖМТ = ПЖМТ - - - 100, ПТ ПОВО ПММК ПО (1.17) где ПММК — плотность костных минералов, а ПО — плотность остатка, т. е. белковой фракции и минеральных веществ мягких тканей. Измеряются четыре показателя: масса и плотность тела (МТ, ПТ), содержание воды в организме (ОВО), а также минеральная масса костей (ММК). Величины ПЖМТ, ПОВО, ПММК, ПО, а также соотношение ММК/МО считаются известными. Имеется около 15 формул четырёхкомпонентной модели для оценки %ЖМТ.

При их построении в большинстве случаев использованы данные Брожека, приведённые в табл. 1.2 (Brozek et al., 1963). Примеры таких формул (Selinger, 1977; Baumgartner, 1991):

%ЖМТ = [2,747/Пт - 0,714 (ОВО/МТ) + 1,146 (ММК/МТ) - 2,037] 100, (1.18) %ЖМТ = [2,747/Пт - 0,7175 (ОВО/МТ) + 1,148 (ММТ/МТ) - 2,050] 100. (1.19) Основная неопределённость оценки %ЖМТ на основе формул четырёхкомпонентной модели связана с естественной вариацией отношения белок/минеральная масса тела, так как надёжная оценка общей массы белка в организме in vivo возможна лишь при измерении содержания азота методом нейтронного активационного анализа (п. 4.5), доступным лишь в нескольких лабораториях мира (см. формулу для MN в табл. 1.5). Поэтому, как правило, используется предположение о постоянстве указанного отношения.

Однако даже при мониторинге краткосрочных изменений жировой массы под действием физической нагрузки или изменения режима питания клеточная и белковая масса тела могут испытывать колебания (Vaswani et al., 1983).

Существует четырёхкомпонентная модель, не требующая измерения плотности тела. В этой модели БМТ рассматривается в виде суммы трёх компонент: клеточной массы тела, а также массы внеклеточной жидкости и внеклеточных твёрдых веществ (правая диаграмма на рис. 1.6):

МТ = ЖМТ + КМТ + ВКЖ + ВТВ, (1.20) Таблица 1.3. Характеристика качества оценки состава тела на основе прогнозирующих формул калиперометрии, антропометрии и биоимпедансного анализа по величине среднеквадратической погрешности (SEE) (Lohman, 1992; Heyward, 2000) SEE SEE SEE Качество %ЖМТ ПТ, г/мл БМТ, кг оценки м+ж м+ж м ж 2,0 0,0045 2,0–2,5 1,5–1,8 Идеальное 2,5 0,0055 2,5 1,8 Отличное 3,0 0,0070 3,0 2,3 Очень хорошее 3,5 0,0080 3,5 2,8 Хорошее 4,0 0,0090 4,0 3,2 Довольно хорошее 4,5 0,0100 4,5 3,6 Удовлетворительное 5,0 0,0110 >4,5 >4,0 Плохое где КМТ — клеточная масса тела, ВКЖ — внеклеточная жидкость, а ВТВ — внеклеточные твёрдые вещества. Клеточную массу тела можно оценить по общему содержанию калия методом разведения природных или искусственно синтезированных радиоактив40 ных изотопов K и K (Moore et al., 1963), а также методом определения естественной радиоактивности всего тела (п. 4.4) (Бондаренко, Каплан, 1978). Для измерения объёма внеклеточной жидкости используются методы разведения бромистого и меченого хлористого натрия, тиоцианата, тиосульфата, инсулина и других веществ (Edelman et al., 1952; Gamble et al., 1953; Edelman, Leibman, 1959; Schoeller, 1996, 2005). Содержание внеклеточных твёрдых веществ можно определить по общему кальцию или по минеральной массе костей (Cohn et al., 1980; Snyder et al., 1984).



Безжировая масса тела вычисляется как сумма КМТ, ВКЖ и ВТВ, а содержание жира определяется вычитанием БМТ из МТ. Недостаток этой модели заключается в том, что ошибка оценки БМТ является суммой погрешностей измерений её отдельных компонент, что ведёт к значительной погрешности итоговой оценки жировой массы (Ellis, 2000).

В последнее десятилетие четырёхкомпонентные модели состава тела принято рассматривать в качестве эталона для проверки точности уже существующих и разработки новых прогнозирующих формул для оценки жировой массы на основе калиперометрии, антропометрии и биоимпедансного анализа (Heyward, Wagner, 2004;

Heymsfield et al., 2005).

Принято считать, что прогнозирующая формула для оценки состава тела является “хорошей”, если выполняются следующие условия (Heyward, 2000):

1. Данная формула получена на основе адекватного эталонного метода с использованием достаточно большой случайной выборки (n > 100);

2. Результаты оценки состава тела с использованием этой формулы имеют высокую корреляцию с “эталонными” значениями (r > 0,8);

3. Такая формула должна пройти перекрёстную проверку на независимой выборке;

4. Среднеквадратическая погрешность оценки состава тела должна быть достаточно мала (табл. 1.3).

Говоря о четырёхкомпонентных моделях, нельзя не упомянуть об одной из первых теоретических моделей состава тела, предложенной Й. Матейкой в 1921 году (Matiegka, 1921). В этой модели масса тела представлена в виде суммы масс подкожной жировой ткани вместе с кожей (ПЖТ), скелетных мышц (СММ), скелета (СМ) и массы остатка (МО), содержащего внутренние органы:

МТ = ПЖТ + СММ + СМ + МО. (1.21) Таким образом, Матейка взял за основу тканевой уровень строения тела. С использованием ограниченного количества патологоанатомических данных он построил антропометрические формулы для оценки ПЖТ, СММ, СМ и МО:

ПЖТ = 0,065 (d/6) S, СММ = 6,5 r2 ДТ, (1.22) СМ = 1,2 Q2 ДТ, МО = 0, 206 МТ, где МТ — масса тела. Величины ПЖТ, СММ, СМ и МТ выражаются в граммах, d — суммарная толщина шести кожно-жировых складок (мм), S — площадь поверхности тела (см2), r — средний радиус плеча, предплечья, бедра и голени (см), Q — средний диаметр дистальных частей плеча, предплечья, бедра и голени (см), а ДТ — длина тела (см). При последующем вычислении массы жировой ткани (МЖТ) обычно предполагается, что масса подкожной жировой ткани (ПЖТ) составляет половину от общей (см. п. 2.2).

В 1980 году Дринкуотер и Росс показали, что на спортивном контингенте формулы Матейки дают 8%-ное расхождение с измеренными значениями массы тела (Drinkwater, Ross, 1980). Для устранения этой погрешности авторы предложили уточнённые значения констант в формулах (1.22). При этом наибольшие изменения претерпела константа в формуле для ПЖТ (0,036 вместо исходного значения 0,065) [цит. по (Brodie et al., 1998)]. В дальнейшем с использованием новых патологоанатомических данных о составе тела (Brussels cadaver study) те же авторы получили, что погрешность формул Матейки при определении ПЖТ, СММ, СМ и МО составляет 21,9%, 8,5%, 24,8% и 11,6%, соответственно. Они предложили новый набор коэффициентов для исходных формул Матейки и обратили внимание на их популяционную специфичность (Drinkwater et al., 1986).

С появлением классической двухкомпонентной модели состава тела молекулярного уровня интерес к модели Матейки стал постепенно угасать. В связи с недавним развитием эталонных методов определения состава тела тканевого уровня, таких как рентгеновская компьютерная и магнитно-резонансная томография, представляет интерес дальнейшее изучение надёжности формул Матейки для различных популяций.

1.2.4. Пятиуровневая многокомпонентная модель Значительный сдвиг в организации и планировании исследований состава тела человека произошёл с появлением пятиуровневой многокомпонентной модели состава тела, в которой выделяют свыше 30 основных компонент (Wang et al., 1992; Heymsfield et al., 2005) (табл. 1.4). В отличие от других моделей, строение тела рассматривается здесь на всех уровнях его организации: элементном, молекулярном, клеточном, тканевом и на уровне организма в целом. В рамках такого подхода рассмотренные выше модели, задаваемые формулами (1.1), (1.8), (1.9), (1.14) и (1.16), относятся к молекулярному уровню многокомпонентной модели, а формулами (1.20) и (1.21) — к клеточному и тканевому уровню, соответственно. Ниже приводится краткая информация о различных уровнях строения тела с характеристикой соответствующих методов оценки состава тела.

Таблица 1.4.Пятиуровневая многокомпонентная модель состава тела (Wang et al., 1992; Heymsfield et al., 2005) Уровень организации Компоненты Элементный O, C, H, N, Ca, P, S, K, Na, Mg,...

Молекулярный Вода, липиды (триглицериды, фосфолипиды), безжировая масса, белки, углеводы, минеральные вещества,...

Клеточный Клетки, адипоциты, внеклеточная жидкость, клеточная жидкость, клеточная масса тела, внеклеточные твёрдые вещества,...

Тканевой Скелетные мышцы, жировая ткань (подкожная, внутренняя), костная ткань, кровь, остальные органы и ткани Организм в целом Голова, шея, туловище, конечности Элементный уровень. Основной строительный материал любого организма — это химические элементы. Из более чем встречающихся в природе химических элементов в организме человека обнаружено около 50, многие из них выполняют важные биологические функции и участвуют в обменных процессах (Эмсли, 1993; Heymsfield et al., 1997; Скальный, 2004). Наиболее распространённые химические элементы в организме человека — это кислород, углерод, водород и азот, суммарное содержание которых составляет примерно 95% массы тела. Относительная масса этих и семи других элементов, перечисленных в табл. 1.4, превышает 99,5% массы тела. Эталонным методом оценки элементного состава тела in vivo является нейтронный активационный анализ (п. 4.5). Содержание калия можно также оценить методом определения естественной радиоактивности всего тела (п. 4.4). Кроме того, для оценки содержания нескольких химических элементов используется метод разведения (п. 4.1).





Альтернативная возможность оценки элементного состава тела связана с измерением содержания химических элементов в образцах биологических жидкостей и тканей. Краткое описание теоретических и прикладных аспектов оценки элементного состава тела на основе анализа биосубстратов человека можно найти в работе (Скальный, 2004).

Некоторые соотношения между содержанием в организме химических элементов приведены в табл. 1.5. Наиболее устойчивые соотношения имеют место для таких элементов, которые образуют в организме человека естественные химические соединения.

Такие соотношения служат основой для разработки эталонных методов определения состава тела (Wang et al., 1992). Например, известно, что свыше 99% кальция в организме находится в костной ткани в составе соединения [Ca3(PO4)2]3Ca(OH)2, имеющего название гидроксиапатит кальция. Поэтому измерение общего содержания кальция даёт надёжную оценку минеральной массы костей. Процентное содержание минеральных веществ в костной ткани весьма стабильно как в норме, так и при ряде заболеваний.

Относительные массовые доли элементов, не образующих химические связи, могут быть сравнительно устойчивы в нормальном состоянии, но изменяться при заболеваниях. Например, содержание калия в клеточной жидкости в норме стабильно, но изменяется в случае нарушений водно-электролитного баланса. Отсюда следует практически значимый вывод: у пациентов с почечной недостаточностью, больных СПИДом и при других заболеваниях, связанных с нарушениями водно-электролитного баланса, для оценки содержания клеточной жидкости и клеточной массы тела не следует использовать методы, основанные на измерении калия (Heymsfield et al., 1997).

Устойчивые соотношения между различными компонентами состава тела имеют название инвариантов состава тела. Их выявление и анализ является важной задачей науки о составе тела (Wang et al., 1992).

Молекулярный уровень. Молекулярный уровень состава тела представлен компонентами, имеющими важное физиологическое и медицинское значение (табл. 1.4). Это прежде всего вода, липиды, безжировая масса, белки, углеводы и минеральные вещества. Кроме того, рассматриваются отдельные составляющие перечисленных компонент — например, триглицериды и фосфолипиды жировой массы. У человека триглицериды служат в качестве запасаемого энергетического ресурса, а остальные липиды участвуют в других жизненно важных физиологических процессах.

Основу биологических жидкостей составляет вода с растворёнными в ней электролитами. Ключевая функция жидких сред организма — транспорт и обмен веществ. Выделяют два основных водных сектора: клеточная и внеклеточная жидкость. Внеклеточная жидкость в основном состоит из плазмы крови, лимфы и интерстициальной жидкости. При делении жидкой фракции тела на клеточную и внеклеточную к последней также относят внутриглазную, синовиальную и спинномозговую жидкость (Valentin, 2002).

В организме человека имеется множество разнообразных белковых соединений. Однако в настоящее время возможна оценка лишь общего содержания белков, а также их мышечной и внемышечной фракции (Heymsfield et al., 1997).

Углеводы представлены, главным образом, гликогеном, который содержится в клетках мышц и печени. Общая масса гликогена в организме взрослого человека составляет около 1 кг. Основная информация о содержании гликогена в различных тканях организма была получена на основе биопсийных данных. Недавнее появление метода магнитно-резонансной спектроскопии открыло возможности для неинвазивной оценки содержания в организме углеводов, в том числе при решении задач мониторинга состава тела.

Минеральные вещества составляют около 5% массы тела и содержатся как в костных, так и в мягких тканях.

При разработке моделей состава тела несколько компонент молекулярного уровня обычно объединяются в одну составляющую (как, например, в классической двухкомпонентной модели). Из инвариантов состава тела в таких моделях обычно используется предположение о постоянной плотности различных компонент состава тела (например, жировой и безжировой массы), а также о постоянстве гидратации безжировой массы или содержания калия в БМТ (см. п. 1.2.1).

В зависимости от целей и задач исследования эталоном для оценки содержания различных компонент состава тела молекулярного уровня могут служить гидростатическая денситометрия, методы разведения, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия, а также сочетания методов, обычно используемые в трёхи четырёхкомпонентных моделях.

Клеточный уровень. Клеточный уровень строения тела характеризуется содержанием в организме клеток различных типов (включая адипоциты — клетки жировой ткани), клеточной массой тела, массой клеточной и внеклеточной жидкости, а также содержанием внеклеточных твёрдых веществ.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 27 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.