Склад тіла

Склад кузова, визначений різними системами DXA, не є взаємозамінними, оскільки існують незначні відмінності в конструкції обладнання та результатах між виробниками.

Пов’язані терміни:

Завантажити у форматі PDF

Про цю сторінку

Склад тіла

Висновок

Вимірювання складу тіла дозволяє оцінити тканини тіла, органи та їх розподіл у живих людей, не завдаючи шкоди. Важливо визнати, що не існує єдиного методу вимірювання, який би дозволяв вимірювати всі тканини та органи, і жоден метод не має помилок. Крім того, упередження може бути введено, якщо метод вимірювання робить припущення, що стосуються пропорцій та характеристик складу тіла, які є неточними для різних груп населення. Клінічне значення відділу тіла, що підлягає вимірюванню, спочатку слід визначити перед вибором методу вимірювання, оскільки більш просунуті методи менш доступні та дорожчі.

Склад тіла

Манфред Дж. Мюллер, Корінна Гейслер Анжа Босі-Вестфаль, в Енциклопедії ендокринних захворювань (друге видання), 2019

Методи та моделі, що використовуються для BCA (таблиця 1)

Методологічні аспекти BCA широко описані (Heymsfield et al., 2005; Preedy, 2012). Антропометричні методи неінвазивні, вони все ще використовуються в популяційних дослідженнях, щоб оцінити, наприклад, товщину шкірних складок (як оцінку підшкірної ФМ) та окружність середньої руки та стегна (які можна використовувати як міру маси скелетних м'язів після корекції для підшкірної шкіри). жиру). Строго кажучи, це місцеві або, принаймні, регіональні оцінки складу тіла, що дають “2С-модель”, оскільки вони були перевірені на основі так званих “2С-еталонних методів” (див. Нижче). Оцінки віку та статі ФМ всього тіла базуються на алгоритмах, породжених статистичними асоціаціями між антропометричними вимірами та даними, отриманими еталонним або золотим стандартним методом.

Таблиця 1. Характеристика окремих методів, що застосовуються для аналізу складу тіла

Методи Результати MDC, кг Точність,%Золоті стандартиІндивідуальні довідкові методиПольовий методs

МРТ/КТ цілий орган, регіональний	AT, SAT, VAT, BAT?, MM, OM (мозок, серце, печінка, нирки), позаматковий жир у печінці, скелетних м’язах, підшлунковій залозі	0,2	1,1
Модель 4С	FM, FFM, гідратація FFM	1
DXA цілий орган, регіональний	худої маси тіла, FM, кісткової маси та мінеральної щільності кісток	1	2
Методи розведення D2O, NaBr	Загальна кількість води в організмі, поза- + внутрішньоклітинна вода, зволоження тканин	2	1–2 (для TBW)
Денситометрія ADP, підводне зважування	Об'єм і щільність тіла, FM	2	2
ЯМР	FM, нежирна тканина, безкоштовно + загальна кількість води	0,2	0,7
BIA	Опір, опір, фазовий кут, BIVA	1.5	1
Шкірні складки	СБ	2–3	> 5
УЗД	СБ, товщина ММ, ОМ, жир печінки	?	?

MDC, мінімальна помітна зміна (маса жиру, кг); prec ’, точність (Маса жиру,%); МРТ, магнітно-резонансна томографія; КТ, комп’ютерна томографія; DXA, подвійна рентгенівська абсорбціометрія; ADP, плетизмографія з витісненням повітря; ЯМР, кількісний магнітний резонанс; BIA, аналіз біоелектричного імпедансу; TBW, загальна кількість води в організмі; AT, жирова тканина; СБ, підшкірна жирова тканина; ПДВ, вісцеральна жирова тканина; НЕТ, коричнева жирова тканина; ММ, м’язова маса; ОМ, масу органу; FM, жирова маса; FFM, маса без жиру.

Моделі, що використовуються в BCA, спираються на певні припущення, які вважаються фіксованими (наприклад, 73,2% вмісту води в FFM або вимірювання при температурі тіла 36 ° C або 37 ° C). Крім того, зазвичай припускають, що окремий компонент тіла має однорідний склад. Ці припущення можуть бути поставлені під сумнів у повсякденній практиці, наприклад, гідратація тканин відрізняється у дітей та людей похилого віку, а також у пацієнтів із ожирінням та нормальною вагою. Крім того, гідратація FFM змінюється із втратою ваги та протягом усього клінічного стану, наприклад, при запаленні та сепсисі та у пацієнтів із цирозом печінки. Щоб мінімізувати недоліки окремих методів, поєднуються результати різних методів, тобто DXA + ADP + D2O-розведення, що приводить до так званої "4-компартментної" або "4C-моделі" (Fuller et al., 1992; Withers et al., 1999; Shen et al., 2005; Heymsfield et al., 2015). Таким чином, “модель 4C” уникає припущень про фіксований склад FFM. Це вважається золотим стандартом для BCA.

Окрім моделі 4C, МРТ та КТ також розглядаються як золоті стандартні методи BCA (Müller et al., 2002; Prado and Heymsfield, 2014). Порівнюючи дані моделі 4C з оцінками складу тіла, отриманими за допомогою МРТ або КТ, очевидними стають деякі відмінності, тобто хімічно визначена маса жиру, оцінена за допомогою моделі 4C, майже не нагадує обсяг жирової тканини, виміряний за допомогою МРТ. Ці дані мають значну міжособистісну різницю із вмістом жиру в об’ємі жирової тканини, що коливається між 60% та 90%. Таким чином, суворо розмовлені результати, отримані за допомогою технологій візуалізації, не можуть бути безпосередньо порівняні з результатами, отриманими за допомогою або окремих еталонних методів, або моделі 4С.

Магнітно-резонансна спектроскопія (MRS) може бути використана для оцінки жирових інфільтрацій у печінці, підшлунковій залозі та скелетних м’язах. Жировий вміст у печінці також можна виміряти за допомогою МРТ за допомогою двоточкового методу Діксона, який обчислює зображення "лише для жиру" та "лише для води" із зображень "у фазі" та "у протилежній фазі" (Ma, 2008).

Порівняно з еталонними методами та золотими стандартними методами, аналіз біоелектричного імпедансу (BIA) став широко застосовуваним польовим методом для BCA (Лукаскі, 2013). Окремі пристрої BIA були перевірені на відповідність різним еталонним методам, “моделі 4C” та МРТ для всього тіла (Bosy-Westphal et al., 2013b, 2017). Ці перевірки специфічні для окремих пристроїв, еталонних сукупностей та індивідуальних еталонних або золотих стандартних методів. У стандартному підході імпеданс вимірюється струмом 100 мА при одиничній частоті 50 кГц. За допомогою багаточастотної BIA або біоелектричної імпедансної спектроскопії (BIS) розраховуються частоти від 1 до 1000 кГц, склад тіла визначається від імпедансу до потоку електричного струму через загальну рідину тіла. Провідний об’єм (V, що представляє TBW або FFM) пропорційний квадратній довжині провідника (Ht 2) і обернено корелює з опором (R) площі перерізу (V = ρ × Ht 2/R, де ρ - питомий опір провідника). TBW можна додатково диференціювати на ICW та ECW. Це відрізняє надлишок рідини від гідратації основних тканин тіла (Chamney et al., 2007).

Опір всього тіла в основному базується на імпедансі дистальних частин кінцівок поблизу електродів. Алгоритми, що використовуються для розрахунку складу тіла за вимірами BIA, базуються на статистичних залежностях між імпедансом і TBW, або FFM, або м’язовою масою. Потім FM розраховується на основі різниці між масою тіла та FFM. Специфічність популяції, еталонний метод, що використовується для формування алгоритму BIA, та пристрій BIA додають до майже нескінченного списку різних алгоритмів BIA, опублікованих до цього часу. Таким чином, використовуючи пристрій BIA в клінічних умовах, слід перевіряти специфіку та валідацію популяції та пристрій, який використовується для генерації конкретного алгоритму BIA.

Крім того, використання необроблених даних BIA набуло популярності в дослідженнях складу тіла (Bosy-Westphal et al., 2005, 2006). Опір (R) та реактивне опір (Xc) стандартизовані за висотою тіла при аналізі вектора біоелектричного імпедансу (BIVA) для характеристики стану гідратації та маси клітин тіла (BCM). У клінічних умовах BIVA може використовуватися для відстеження змін гідратації та BCM, а отже і недоїдання (наприклад, у хворих на пухлину, які проходять лікування) (Norman et al., 2015). Крім того, фазовий кут (PA) можна безпосередньо розрахувати з R і Xc як тангенс дуги (Xc/R) 180 °/π. PA пов'язаний з масою клітин тіла (BCM), змінами цілісності клітинної мембрани та змінами рідинного балансу. Низький рівень ПА використовується для діагностики гіпотрофії та клінічного прогнозу. Для специфічних для пристроїв BIVA та PA доступні референтні значення для різних популяцій, стратифікованих відповідно до етнічних груп, віку та індексу маси тіла (ІМТ). Сучасні методи BIA є дійсними інструментами для оцінки складу тіла у здорових та еуволемічних дорослих. У клінічних умовах використання необроблених даних BIA має значення. Навпаки, використання стандартних алгоритмів BIA, створених у здорових суб’єктів для BCA у пацієнтів, має очевидні обмеження.

Точність та результати різних методів, що застосовуються для BCA, представлені в таблиці 1 .

СКЛАД ТІЛА

Стільниковий

Клітинний рівень складу тіла складається з клітин тіла (маси клітин тіла) та навколишньої їх позаклітинної води, а також скелета та сполучної тканини. Незважаючи на те, що є деяка кількість ліпідів у формі клітинних мембран, цей відділ в основному не містить жиру, і ці компоненти іноді називають знежиреною масою (FFM) або, за давнішою термінологією, нежирною масою тіла (LBM). Клітинна маса тіла відповідає майже за всі основні витрати енергії організму, оскільки саме там відбуваються клітинні метаболічні та дихальні процеси. Разом із відділом жирової тканини (який складається переважно з жиру), цей рівень часто називають моделлю з двома відділеннями, тобто FFM та жирова маса (FM). У здорової особи FFM має відносно постійний склад із вмістом води 72–74%, середньою щільністю 1,1 г см −3 при 37 ° С, вмістом калію 60–70 ммоль кг −1 у чоловіків і 50–60 ммоль кг -1 у жінок, а вміст білка 20%.

Оцінка стану рідини та складу тіла та контроль рівноваги рідини при періодичному гемодіалізі у хворого на критичний стан

Склад тіла у здоров’ї та хворобах

Склад тіла можна розглядати з п’яти перспектив: атомного, молекулярного, клітинного, тканинного та всього рівня тіла. 1 На атомному рівні шість елементів утворюють 98% маси тіла: 61% кисню, 23% вуглецю, 10% водню, 2,6% азоту та 1,4% кальцію; решта 2% маси складається з 44 інших елементів.

Понад 100 000 різних молекул складають молекулярний склад, починаючи від простих молекул, таких як вода, і закінчуючи дуже складними, такими як ліпіди та білки. Вода, на частку якої припадає близько 60% 70-кілограмового «еталонного самця» і близько 50% «еталонної самки», є головною хімічною складовою організму і необхідною для внутрішнього середовища. Загальна кількість води в організмі (TBW) розподіляється між двома основними відділеннями - внутрішньоклітинним (ICV) та позаклітинним (ECV); останні можна розділити на інтерстиціальний відділ, який становить позаклітинне середовище клітин, і судинний простір. Тіло в організмі сильно залежить від харчування та стану тренувань, коливаючись від менш ніж 10% до понад 50%. Білок та мінерали становлять 15% та 5% у складі тіла відповідно. 10 18 клітин, що утворюють домен клітинного складу тіла, можна розділити на клітини сполучної тканини (жирові клітини, клітини крові та кісткові клітини), епітеліальні клітини, нервові клітини та м’язові клітини. За складом тканин кістка, жирова тканина та м’язи складають 75% маси тіла. Нежирна маса тіла - це маса тіла за мінусом маси жиру (запас ліпідів).

Перевантаження рідиною дуже поширене у відділенні інтенсивної терапії. Порушення рівноваги рідини пов'язане з поганими результатами, такими як підвищений ризик смертності. 5 Під час ретроспективного аналізу позитивний баланс рідини понад 4 л був присутній через 12 годин прийому в інтенсивну терапію у пацієнтів із септичним шоком і ще більше збільшився до +11 л через 4 дні. 6 Описана лінійна кореляція між кумулятивним балансом рідини та ризиком смертності. 7

Метаболізм поживних речовин та харчова терапія під час критичного захворювання

Склад тіла

Склад тіла та пізнавальна функція

Рейнер Вірт, доктор медичних наук, доктор філософії Крістін Смолінер, з питань дієти та харчування при деменції та когнітивному спаді, 2015

Склад тіла пов’язаний з ризиком зниження когнітивних функцій та деменції. З іншого боку, сама дисфункція головного мозку справляє надзвичайний вплив на масу тіла та склад тіла. Ще до прояву симптомів синдрому деменції більшість людей ненавмисно втрачають вагу тіла. Ця втрата ваги прискорюється після прояву хвороби і пов’язана з більш важким перебігом захворювання. Механізми ранньої доклінічної втрати ваги невідомі, а причини пізнішого захворювання, що супроводжує схуднення, до кінця не вивчені. У дослідженнях поперечного перерізу було продемонстровано, що ця втрата ваги переважно містить жирову масу, яка відповідає простому тривалому енергетичному дисбалансу. Відповідно, інтервенційні дослідження продемонстрували, що втрати ваги при синдромах деменції не уникнути, і її можна запобігти кількома втручаннями, такими як додаткові калорії з пероральними добавками. Однак вплив таких втручань на перебіг хвороби ще потрібно дослідити.

Щорічне всесвітнє опитування нових даних та тенденцій щодо побічних реакцій та взаємодій з лікарськими засобами

Обмін речовин

Склад тіла оцінювали у пацієнтів із хворобою Крона до та після лікування інфліксимабом через 1 та 4 тижні (36 с). Спостерігалося значне збільшення маси тіла через 4 тижні та концентрації лептину в сироватці крові через 1 та 4 тижні. Збільшення рівня лептину в сироватці крові відбулося на 1 тижні, коли не відбулося значних змін у вазі та масі жиру, і було пов’язано зі зниженою регуляцією альфа-регульованих TNF-медіаторів, розчинним рецептором TNF типу II та розчинною міжклітинною молекулою антиадгезії-1. Більше того, інфліксимаб значно підвищував концентрацію холестерину через 1 тиждень порівняно з контрольними пацієнтами, які отримували метилпреднізолон.

Інфліксимаб

Обмін речовин

Склад тіла оцінювали у пацієнтів із хворобою Крона до та після лікування інфліксимабом через 1 та 4 тижні [66]. Спостерігалося значне збільшення маси тіла через 4 тижні та концентрації лептину в сироватці крові через 1 та 4 тижні. Збільшення рівня лептину в сироватці крові відбулося на 1 тижні, коли не відбулося значних змін у вазі та масі жиру, і було пов’язано зі зниженою регуляцією альфа-регульованих TNF-медіаторів, розчинним рецептором TNF типу II та розчинною міжклітинною молекулою антиадгезії-1. Більше того, інфліксимаб значно підвищував концентрацію холестерину через 1 тиждень порівняно з контрольними пацієнтами, які отримували метилпреднізолон.

Інфліксімаб асоціювався з дуже високими концентраціями тригліцеридів у 32 пацієнтів з ревматоїдним артритом [67].

Витрати енергії: вода з подвійним маркуванням

Глосарій

Розподіл тканин тіла за процентним вмістом жиру проти нежирної маси (як правило, за винятком кісток).

Вода з подвійною міткою (DLW)

Комбінація двох стабільних ізотопів, як правило, дейтерію та кисню-18, використовується як індикатор у воді.

Вимірювання хімічної речовини, що утворюється під час окислення палива в організмі, порівняно з безпосереднім вимірюванням тепла, що виділяється під час цього окислення.

Коефіцієнт дихального обміну (RER)

Співвідношення виходу СО2 та введення О2, яке відбувається під час дихання.

Загальні витрати енергії

Сума швидкості обміну речовин у спокої, термічного впливу їжі та витрат енергії на фізичну активність.