Введение
Организм человека состоит из жировой, белковой массы, минералов и воды. Каждая из этих состовляющих имеет свое значение. Жиры являются важнейшим источником энергии; входят в структуру клеточных мембран, в состав тканей, включая нервную; растворяют жизненно важные витамины и способствуют их усвоению. Белки берут на себя основную часть клеточных процессов. Белки входят в состав каждой клеточки, всех внутренних систем, всех видов тканей, слизистых оболочек. Особые белковые соединения выполняют ферментативную и гормональные функции в организме. Минералы образуют скелетный каркас организма. Вода активно участвует в обмене и переносе веществ. Организм взрослого человека на 70% состоит из воды, присутствующей во всех его тканях.
Изучение состава тела человека необходимо для определения процента жира, костей, воды и мышц в организме человека. Два человека одного пола и веса могут выглядеть совершенно разными, потому что у них разный состав тела (приложение Рис. 1).
Состав и рост тела являются ключевыми компонентами в оценке здоровья населения. Участившееся ожирение у детей и взрослых определило важность определения уровня жировой массы в организме. Однако, другие компоненты состава тела не менее важны.
Объект исследования: тело человека.
Цель исследования: изучить состав тела человека.
Задачи исследования:
1. Узнать, из чего состоит тело человека.
2. Изучить способы антропометрии (измерения) тела человека.
3. Провести анализ состава тела мальчиков и девочек с одинаковым ростом и весом с помощью биоимпедансного анализатора.
4. Сравнить результаты состава тела исследуемых с целью подтверждения или опровержения моей гипотезы.
5. Взаимодействовать с родителями в ходе работы.
6. Сделать выводы по проделанной работе.
Методы исследования: биоимпедансный анализ состава тела человека, антропометрия, изучение литературы по теме.
Гипотеза: мальчики с одинаковым ростом и массой тела могут иметь разный состав тела.
Методы оценки состава тела
В медицине чаще всего для оценки состава тела используют косвенные признаки - антропометрические индексы. А именно окружность талии, соотношение талии к окружности бедер и индекс Кетле (индекс массы тела).
Индекс Кетле (кг/м2) = вес (кг): рост2 (м2)
Классификация значений индекса Кетле.
18.5 – 24.9 – нормальная масса тела
25.0 – 29,9 – избыточная масса тела
30.0 – 34.9 – ожирение 1 степени
35.0 – 39.9 – ожирение 2 степени
Свыше 40.0 – ожирение 3 степени
Но не надо забывать, что полученный результат не всегда справедлив для индивидуальной оценки. Как для лиц, изображенных на рисунке №1, где по индексу массы тела атлету можно поставить ложный диагноз «ожирение».
Для оценки истинного состава тела используют высокотехнические и трудновыполнимые методы: метод инфракрасного отражения, подводного взвешивания, метод МРТ, рентгеноденситометрия и некоторые другие. Но я вам расскажу о простом, доступном методе, о котором, правда больше знают в спорте и фитнесе, и даже многие врачи не знают о его существовании. Это медод – биоимпедансного анализа.
Метод биоимпедансного анализа.
Биоимпедансный анализ позволяет неинвазивно за 2-3 минуты получить данные о широком спектре компонентов состава тела. При этом используется недорогая аппаратура: биоимпедансный анализатор состава тела, подключенный к персональному компьютеру с установленным программным обеспечением; набор одноразовых электродов; медицинские весы с погрешностью измерений не более 0,1 кг; ростомер с погрешностью не более 0,5 см; сантиметровая измерительная лента; кушетка; принтер для распечатки протоколов биоимпедансного обследования. Процедуру можно делать в любых условиях, где можно уложить пациента. Есть приборы для проведения процедуры стоя, хотя они менее точные.
Единственным противопоказанием к проведению биоимпедансного обследования является наличие у пациента кардиостимулятора. Идеальное время для проведения биоимпедансных измерений — утром до завтрака, натощак. Во избежание получения несопоставимых результатов не следует допускать к обследованию пациентов сразу после спортивной тренировки, интенсивной физической работы, физиотерапевтических процедур, приема лекарственных препаратов и в течение 2,5–3 часов после приема пищи. При наличии металлических имплантатов в костях правых конечностей исследование проводят на левой стороне тела (если левые конечности сохранны). Одежда пациента должна быть сухой. На время исследования необходимо удалить металлические предметы с правой стороны тела (например, цепочку или браслет на руке или ноге). Металлическую цепочку на шее можно поднять до уровня подбородка. Ушные серьги и кольца на руках не мешают исследованию, так как находятся вне зоны прохождения измерительного тока.
Чтобы понять, как работает биоимпедансометрия, следует знать, что ткани организма обладают электрической проводимостью. Способность к сопротивлению электричеству отличается у различных органов и тканей. Такое сопротивление и называется импедансом. Например, жировая ткань плохо проводит электрический ток, а мышечная хорошо. Это и позволяет измерить составляющие нашего организма.
В результате исследования мы получает результат – протокол. (Рисунок
). Интерпретация результатов не сложная.
Средние, не закрашенные цветом, участки графических шкал первичного протокола биоимпедансного обследования соответствуют интервалу нормальных значений признака. Участки, расположенные левее нижней границы нормы (выделены синим цветом), соответствуют низким значениям признака. Интервалы высоких значений признаков, ассоциированные с повышенным риском заболеваний, закрашены красным цветом. Интервалы высоких значений признаков, соответствующие повышенному уровню физического развития, отмечены зеленым цветом.
В верхней части протокола приводятся значения возраста, роста, веса, обхватов талии и бедер, активного (R) и реактивного (Xc) сопротивлений, фазового угла импеданса (ФУ), объема клеточной жидкости (КЖ), минеральной массы тела (ММТ) и основного обмена (ОО). Далее, на фоне графических шкал классификации значений признаков с учетом пола, возраста и роста пациента, в протоколе представлены:
Индекс массы тела отражает соотношение веса и роста. Классификацию по индексу Кетле мы разбирали выше. Высокие значения ИМТ ассоциированы с повышенным риском сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, а низкие — с повышенным риском хронических заболеваний легких. У спортсменов высокие значения ИМТ нередко связаны с развитием мышечной, а не жировой ткани.
Шкала значений жировой массы дает возможность количественно оценить степень избытка или недостатка жировой массы.
Тощая (безжировая) масса – часть массы тела, включающая в себя все, что не является жиром: мышцы, все органы, мозг, нервы, кости и все жидкости, находящиеся в организме. Шкала тощей (безжировой) массы используется для оценки конституциональных особенностей индивида. Положение маркера вблизи середины интервала нормальных значений признака принято интерпретировать как нормостенический тип телосложения (человек со средним развитием мышц и костей). В синей зоне – астеники (длинное и узкое туловище, слабая мышечная система, длинные конечности), в зеленой зоне – гиперстеники (широкое туловище, короткие конечности, хорошо развитая мышечная система, большие внутренние органы, склонность к ожирению).
Активная клеточная масса – это нервные клетки, клетки мышц и органов. Пониженное значение активной клеточной массы свидетельствует о дефиците белковой компоненты питания. У спортсменов активная клеточная масса может быть выше нормы.
Доля активной клеточной массы в тощей массе рассказывает о двигательной активности. Низкие значения %АКМ у здоровых людей принято связывать с гиподинамией. У высококвалифицированных спортсменов в циклических и игровых видах спорта значения %АКМ, как правило, превышают 62–63 %.
Шкала скелетно-мышечной массы используется для характеристики общего уровня физического развития.
Положение маркера удельного основного обмена указывает на относительную интенсивность обменных процессов. Изменения удельного основного обмена – всегда повод посетить врача для исключения заболеваний.
Показатели общей жидкости и внеклеточной жидкости могут рассказать о нехватке жидкости в организме или ее избытке. При недостатке необходимо увеличить прием воды в течение дня, при избытке – обратиться к врачу.
Шкалы отношения обхватов талии и бедер и процента жировой массы используются совместно для диагностики абдоминального ожирения и оценки риска развития тяжелых хронических заболеваний.
Так на рисунке № у женщины 41 года мы видим при нормальных значениях индекса массы тела – наличие лишнего жира. Математическим путем (18.3 – 15.9) получаем лишних 2.4 кг.
На рисунке № у мужчины 21 года, наоборот, при нормальном значении ИМТ видно истощение организма (низкая жировая масса, плохо развитая скелетно-мышечная масса и повышенный обмен веществ).
Гипотеза.
Мы видим, что взрослые с одинаковой массой тела и ростом могут иметь очень разный состав тела. Я предположил, что и дети с одинаковым ростом и весом могут иметь разный состав тела.
Для подтверждения или опровержения моей гипотезы я решил сравнить показатели моего состава тела с показателями других мальчиков с таким же ростом и весом.
Для начала с помощью моего ассистента и помощника (по совместительству моей мамы) мы измерили мои параметры: рост, вес, окружность талии и бедер (рисунок №). Получились такие результаты:
Рост- 154см
Вес – 46 кг
Окружность талии – 68 см
Окружность бедер – 84 см
Я рассчитал свой индекс массы тела:
ИМТ = 46: (1.54Х 1.54) = 19.4 (соответствует нормальным значениям).
Далее мне провели биоимпедансный анализ. Получился вот такой результат. (рисунок №). При оценке моего состава тела мы видим: при нормальном индексе массы тела избыток жировой массы (1 кг), недостаток активно-клеточной массы (белковой), сниженный удельный основной обмен. Все это связано с нарушением питания. Я ем много углеводов (сладкое, мучное) и ем очень мало мяса, не ем рыбу. Такое питание в дальнейшем может привести меня к ожирению и хроническим заболеваниям. % доли активной клеточной массы показывает, что я мало двигаюсь.
Далее мы с ассистентом отобрали трех мальчиков с таким же ростом и весом как у меня. Они оказались спортсменами – футболистами. Их возраст – 10, 12 и 12 лет. Все нормостенического телосложения. Им так же были проведены измерения и биоимпедансное обследование.
Все результаты я оформил в виде таблицы:
| Имя | Жировая масса (кг) | Тощая масса (кг) | Активная клеточная масса (кг) | Доля АКМ (%) | Скелетно- мышечная масса (кг) | Общая жидкость (кг) |
| Саша (я) | 13.1 | 32.9 | 15.6 | 47.4 | 18.9 | 24.1 |
| Макар | 10.2 | 35.8 | 19.8 | 55.2 | 20.6 | 26.2 |
| Алексей Д | 11.4 | 34.6 | 19.3 | 55.8 | 20.1 | 25.3 |
| Алексей А | 12.1 | 33.9 | 18.5 | 54.5 | 19.6 | 24.8 |
Выводы по результатам обследования:
1. Четыре мальчика, включая меня, имеют одинаковый рост и вес, но разный состав тела.
2. Мальчики Макар, Алексей Д, Алексей А имеют более схожие значения, так как все они спортсмены – футболисты, физическая активность у них выше, чем у меня (тренировки ежедневно).
3. Среди мальчиков хуже всего мои результаты (повышена жировая масса, низкая белковая масса и ее доля, низкий удельный обмен веществ). Это связано с моим неправильным питанием и низкой физической активность.
Заключение
Мы видим, что широко применяемый индекс массы тела не всегда бывает достаточным, так как не дает полной информации по количественному содержанию жировой массы тела пациента. На моем исследовании мы увидели, как может помочь биоимпедансный анализ в оценке состава тела человека. Хотелось бы, чтобы обследование применяли не только в диетологии и фитнесе, но и широко при диспансеризации взрослых и детей. Это бы помогло выявить проблемы в здоровье на ранних этапах.
Литература:
Ayzdorov.ru
Dc3.mos.ru
Лекции по биоимпедансному анализу. Состав тела человека. Д.В. Николаев. С.П. Щелыкалина.
Приложение
Рисунок №1
Рисунок №
