Введение

Исследования глобального бремени болезней показывают, что среди основных причин потери здоровых лет жизни в Российской Федерации так же, как и в других экономически развитых странах, избыточная масса тела (избМТ) и ожирение входят в десятку основных факторов риска (ФР), занимая 5-е место после артериальной гипертензии (АГ), нездорового питания, чрезмерного потребления алкоголя и курения [1]. Так, по данным эпидемиологического исследования ЭССЕ-РФ, в нашей стране ожирение выявлено у 26,6% мужчин и 30,8% женщин [2]. В связи с такой высокой распространенностью и значительной ролью самостоятельных ФР развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) избМТ и ожирение становятся одной из очень важных проблем общественного здравоохранения в России [3]. В то же время широко используемый для оценки избыточного веса индекс массы тела (ИМТ) не может быть использован для того, чтобы охарактеризовать имеющий большое значение в этом вопросе тип ожирения и, более того, описать распределение абдоминальной жировой ткани [4, 5]. Одним из альтернативных методов оценки количества и распределения жира в организме является биоимпедансометрия, или биоимпедансный электрический анализ (БИА).

Технология БИА неинвазивная, относительно проста и не занимает много времени. Этот метод определяет не только жировую МТ (ЖМТ) и безжировую (тощую) МТ (БЖМТ, ТМ), но и активную клеточную (АКМ) и скелетно-мышечную (СММ) массу, а также общую воду организма (ОВО), клеточную (КЖ) и внеклеточную (ВКЖ) жидкость.

По данным биоимпедансного обследования населения России в Центрах здоровья (общая выборка составила 2 092 695 человек), распространенность избМТ и ожирения (по критериям ВОЗ) устойчиво увеличивается до 55—60-летнего возраста и достигает 80—85% у женщин и 75—80% у мужчин. Максимальная частота ожирения наблюдается в возрасте 60 лет — у 30% мужчин и 50% женщин [6]. При этом, по мнению отечественных кардиологов и эпидемиологов, вклад избМТ и ожирения в преждевременную смертность населения Российской Федерации составляет 12,5% [7].

Оценка состава тела наиболее часто применяется в исследованиях в области питания, физической активности и здоровья из-за важной роли компонентов тела в здоровье человека, особенно в отношении влияния избыточного жира и его распределения в организме на возникновение хронических неинфекционных заболеваний [5, 7]. Патогенез этого процесса в настоящее время интенсивно изучается [8—12].

Известно, что жировая ткань является источником провоспалительных интерлейкинов, фактора некроза опухоли и других биологически активных веществ, которые способствуют возникновению в организме метавоспаления — метаболически вызванного хронического воспаления (metabolism-induced inflammation — metainflammation) и связанной с ним инсулинорезистентности. Инсулинорезистентность может возникнуть и при переедании, и при избыточном потреблении некоторых нутриентов, но в основном она обусловлена накоплением жировой ткани и метаболической модификацией состава тела [8, 9]. Более того, накопление жира в мышцах, сальнике, печени приводит к нарушениям липидного обмена и липотоксичности, также ведущих к развитию метаболических и ССЗ [10—12].

Вот почему внимание авторов как в научном, так и в клиническом аспекте сфокусировано на таких «инструментах визуализации» состава тела (imaging tools), как компьютерная, магнитно-резонансная томография, ультразвуковое исследование, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциметрия и другие дорогостоящие высокие технологии. В настоящее время накоплен достаточный научный материал, с высокой степенью доказательности подтверждающий значение висцерального жира в развитии хронических неинфекционных заболеваний.

По этой причине детальное изучение состава тела у женщин с различной степенью избытка МТ может стать дополнительной базой для разработки персонализированной стратегии первичной и вторичной профилактики метаболических и ССЗ [13, 14].

В то же время для реальной клинической практики биоимпедансные измерения наряду с антропометрическими в силу своей простоты выполнения и экономической выгоды считаются наиболее целесообразными и уместными в применении [15—18].

Цель исследования — изучить особенности компонентного состава тела, физического и психического здоровья у лиц женского пола с избМТ различной степени.

Материал и методы

Проведено когортное одномоментное исследование. Всего обследованы 398 человек — социальные работники и психологи, администрация и обслуживающий персонал (секретари, библиотекари, сотрудники школьной столовой, гардеробщики, охранники). Исследование проведено в 5 школах г. Москвы, отобранных случайным методом из разных административных округов. В данное исследование включена 251 женщина, которым выполнена биоимпедансометрия. Средний возраст обследованных составлял 47,2 года.

Программа исследования включала измерение МТ, длины тела (ДТ), окружности талии (ОТ) и бедер (ОБ). Для оценки соотношения МТ и ДТ использовали ИМТ, который вычисляли по формуле:

ИМТ=МТ (кг)/рост² (м).

Рассчитывали также индексы «талия-бедро» как отношение окружности талии (см) к окружности бедер (см) и «талия-рост» как отношение окружности талии (см) к росту (см). В соответствии с Международной классификацией МТ по ИМТ (WHO, 1998) в среднем каждый 3-й пациент имел нормальную массу тела, столько же — избМТ, и еще столько же — ожирение (табл. 1).

Таблица 1. Распределение лиц женского пола с нормальной, избыточной массой тела и ожирением по результатам первичного обследования

Биоимпедансные измерения проводили на анализаторе АВС-01 «Медасс» по стандартной четырехэлектродной схеме в положении пациента лежа на спине с одноразовыми электродами, расположенными на запястье и голеностопе. Измеряли активное (R50) и реактивное (Xc50) сопротивление на частоте 50 кГц, а также активное сопротивление на частоте 5 кГц (R5). Фазовый угол импеданса рассчитывали в градусах как арктангенс отношения реактивного и активного сопротивлений на частоте 50 кГц, умноженный на 180°/π. Индекс импеданса ДТ²/R50 вычисляли как отношение квадрата длины тела к R50. Индексы активного и реактивного сопротивлений определяли как R50/ДТ и Xc50/ДТ соответственно.

Состав тела оценивали по следующим параметрам: ОВО; БЖМТ; индекс безжировой массы — отношение БЖМТ к квадрату длины тела; ЖМТ — разность между массой тела (МТ) и БЖМТ; процентное содержание жира в массе тела (% ЖМТ) — (ЖМТ/МТ)×100; индекс жировой массы тела (иЖМТ) — отношение ЖМТ к квадрату длины тела; АКМ; процентное содержание АКМ в тощей массе (% АКМ) — (АКМ/БЖМТ)×100; СММ; процентное содержание скелетно-мышечной массы в массе тела (% СМММТ) — (СММ/МТ)×100; процентное содержание скелетно-мышечной массы в БЖМТ (% СММ/БЖМТ) — (СММ/БЖМТ)×100; содержание в организме ВКЖ и КЖ; отношение ВКЖ/КЖ; значение основного обмена (ОО) и удельного ОО (УОО). Перечисленные показатели рассчитывали в соответствии с методикой биоимпедансного исследования [4, 13].

Суммарные показатели физического — ПФЗ (physical component summary, PCS) и психического — ППЗ (mental component summary, MCS) здоровья оценивали с помощью опросника Short Form Medical Outcomes Study (SF-36) [16]. Расчет названных показателей уже проведен на этой выборке и детально описан нами ранее [19].

Для описания полученных данных использовали среднее значение (М) и 95% ДИ. Нормальность распределения данных проверяли с помощью теста Колмогорова—Смирнова. Для сравнения средних значений исследуемых показателей 3 независимых групп использовали однофакторный дисперсионный анализ (ANOVA) с применением процедуры парных сравнений по методу Бонферрони (Bonferroni). Для описания силы и направления корреляционной связи между признаками применяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Равенство дисперсий оценивали с помощью теста Левена (Levene).

Вероятность, отношение шансов (ОШ) оказаться в группе риска развития метаболического синдрома в зависимости от процентного содержания жира в массе тела оценивали по формуле S. Zhu и соавт. (2003) [20]: ОШ_%ЖМТ = Exp [0,175 (% ЖМТ—26,7)], где ОШ_%ЖМТ — отношение шансов развития метаболического синдрома по % ЖМТ; Exp — экспонента; % ЖМТ — процент жировой массы тела; 26,7 — референсное значение (базовый уровень относительного риска, принятый за 1,0).

Критическим считали уровень статистической значимости p£0,05. Статистическая обработка данных выполнена с помощью программного обеспечения IBM SPSS Statistics 23 и Statistica 10.

Результаты и обсуждение

По данным нашего исследования, 67,6% женщин, работающих в московских школах, имели избМТ и ожирение (см. табл. 1). Распространенность ожирения (34,7%) оказалась несколько выше, чем в аналогичной возрастной группе российской национальной выборки — 30,8% [3].

В табл. 2 представлены статистические средние (средние арифметические и медианы) исследуемых показателей в трех группах лиц женского пола, упорядоченных по величине ИМТ с возрастанием от нормальной МТ до ожирения III степени.

Таблица 2. Показатели, характеризующие состояние здоровья женщин в зависимости от степени избытка массы тела

Примечание. Данные представлены в виде M (95% ДИ). * — p<0,05; ** — p<0,01; *** — p<0,001 по сравнению с нормальной массой тела; ^# — p<0,05; ^## — p<0,01; ^### — p<0,001 по сравнению с избыточной массой тела с учетом поправки Бонферрони; ИМТ — индекс массы тела; ОТ — окружность талии; ОБ — окружность бедер; ДТ — длина тела; ЖМТ — жировая масса тела; иЖМТ — индекс жировой массы тела; БЖМТ — безжировая масса тела; иБЖМТ — индекс безжировой массы тела; АКМ — активная клеточная масса; ОМТ — общая масса тела; ОВО — общая вода организма; ВКЖ — внеклеточная жидкость; КЖ — внутриклеточная жидкость; ОО — основной обмен; УОО — удельный основной обмен; САД — систолическое артериальное давление; ДАД — диастолическое артериальное давление; МС — метаболический синдром; ПФЗ — показатели физического здоровья; ППЗ — показатели психического здоровья.

Показано, что у женщин с нормальной МТ возраст статистически значимо ниже, чем у лиц с избМТ и ожирением. С нарастанием МТ наблюдалось статистически значимое увеличение показателей центрального (абдоминального) ожирения — ОТ, индексов ОТ/ОБ и ОТ/ДТ. На фоне увеличения МТ отмечалось повышение всех исследуемых показателей ее состава: ЖМТ (%), ЖМТ (кг), иЖМТ, БЖМТ (кг), иБЖМТ, ОВО (л); однако при этом, наряду с увеличением ОВО в абсолютных величинах (л), относительное содержание, доля ОВО (%) в организме была ниже.

Установлено также, что объем как КЖ (л), так и ВКЖ (л) существенно возрастал по мере увеличения МТ, что отражалось в соответствующем статистически значимом увеличении соотношения ВКЖ/КЖ, а также ВКЖ/ОВО. Значения основного обмена (ккал/сут) на фоне возрастания МТ увеличивались, а удельного (ккал/сут/м²) — уменьшались. Уровни САД (мм рт.ст.) и ДАД (мм рт.ст.) статистически значимо повышались по мере увеличения МТ.

Важное значение в изучении композиционного состава тела у женщин имеет исследование доли АКМ. Последняя состоит из скелетно-мышечной ткани, клеток органов и систем, нервных клеток и ВКЖ. Но основным коррелятом является, конечно же, скелетная мускулатура. Процентная доля активной клеточной массы в тощей массе (% АКМ) дает интегральную оценку относительного уровня метаболической активности тощей массы и является показателем двигательной активности. В связи с этим низкая доля АКМ у наших пациенток с избМТ (35,8%) и ожирением (32,2%) связана, возможно, не только с увеличением доли жировой массы, но и с гиподинамией [13, 21, 22]. Выявлено, что доля АКМ, снижаясь в общей массе тела при ожирении с 40 до 31,9% (p<0,0,001), в отношении БЖМТ оставалась неизменной, что свидетельствует о большей значимости накопления именно жировой массы. Доля АКМ в БЖМТ составляла при нормальной МТ (55,1% [54,4—57,1]), избМТ (55,2% [54,6—55,8]) и ожирении (55,4% [54,8—56,0]) (З=0,713) (см. табл. 1, рис. 1).

Рис. 1. Доля активной клеточной массы (АКМ) в безжировой массе тела (БЖМТ) женщин в зависимости от степени избытка массы тела (МТ).

С повышением МТ возрастала общая гидратация организма. При практически стабильных значениях гидратации БЖМТ — нормальная МТ 0,731 [0,730—0,733], избМТ 0,732 [0,732—0,732] и ожирение 0,732 [0,732—0,732] — изменения касались в основном жировой ткани (см. табл. 1).

Выявлено статистически значимое увеличение соотношения ВКЖ/КЖ: у женщин с нормальной МТ оно составило 0,715 [0,710—0,721], что меньше по сравнению с женщинами с избМТ (0,727 [0,722—0,732]; p<0,01) и ожирением (0,759 [0,752—0,766]; p<0,001) (рис. 2). Нарастала также доля ВКЖ и в ОВО, соотношение ВКЖ/ОВО в организме женщин возрастало пропорционально увеличению МТ: у обследованных с нормальной МТ он составил 0,417 [0,415—0,419], с избМТ — 0,421 [0,419—0,422], что выше по сравнению с нормальной МТ (p<0,05), с ожирением — 0,431 [0,429—0,434], а также статистически значимо выше по сравнению как с нормальной МТ (p<0,001), так и с ожирением (p<0,001) (см. табл. 1, рис. 3).Таким образом, гидратация организма связана именно с увеличением висцеральной жировой ткани.

Рис. 2. Гидратация безжировой массы тела (ГБЖМТ) и соотношение внеклеточной (ВКЖ) и внутриклеточной жидкости (КЖ) в организме женщин в зависимости от степени избытка массы тела (МТ) (по индексу Кетле).

Здесь и далее: апостериорные сравнения выполнены по методу Бонферрони. * — p<0,05; ** — p<0,01; *** — p<0,001 по сравнению с нормальной МТ; ^## — p<0,01; ^### — p<0,001 по сравнению с избыточной МТ.

Рис.3. Соотношение внеклеточной жидкости (ВКЖ) и общей воды в организме (ОВО) женщин в зависимости от степени избытка массы тела (МТ).

В настоящее время накоплен достаточный научный материал, свидетельствующий о том, что одновременное присутствие в составе тела повышенного количества ЖМТ с ее повышенной гидратацией, а также сниженного количества АКМ, как выявлено у наших женщин, связано с более высоким риском для здоровья [15—17].

И, действительно, нами установлено, что вероятность развития метаболического синдрома (МС) (ОШ МС по%ЖМТ) возрастала у обследуемых женщин по мере увеличения МТ (рис. 4). Так, при нормальной МТ она составляла 1,6 [1,3—1,9], при избыточной была выше — 5,7 [4,9—6,5] (p<0,001) и при ожирении — 20,9 [17,3—24,6], что выше по сравнению как с нормальной МТ (p<0,001), так и с избМТ (p<0,001).

Рис.4. Вероятность (ОШ_%ЖМТ) обнаружения метаболического синдрома в зависимости от доли ЖМТ (%) женщин в зависимости от степени избытка массы тела (МТ).

При анализе же значения суммарных ПФЗ выявлено, что у женщин с ожирением ПФЗ был статистически значимо ниже (43,9 [42,0—45,8]) по сравнению с лицами с нормальной МТ (48,2 [46,8—49,7]; p<0,01), тогда как у женщин с избМТ по сравнению с ними же различий не было (46,8 [44,8—48,8]) (рис. 5).

Рис. 5. Средние значения суммарного показателя физического здоровья (ПФЗ) женщин в зависимости от степени избытка массы тела (МТ).

Что же касается показателей психического здоровья, различий в зависимости от МТ не было: у женщин с нормальной МТ оно составляло 44,6 [41,8—47,3], с избМТ — 40,7 [37,8—43,6] и ожирением — 42,9 [40,5—45,2] (корреляция Спирмена: r_s= –0,08; p=0,313; ANOVA: F=2,1; p=0,126) (рис. 6).

Рис. 6. Средние значения суммарного показателя психического здоровья (ППЗ) женщин в зависимости от степени избытка массы тела (МТ).

Аналогичные данные получены и другими авторами. Влияние ожирения на ВКЖ и КЖ изучено M. Waki и соавт. у 65 женщин с нормальной МТ и ожирением [23]. Показано, что по мере увеличения степени ожирения происходит увеличение объема ВКЖ по отношению к внутриклеточной. Поскольку компоненты внутриклеточной жидкости и клеточной массы тела тесно связаны, результаты этого исследования позволяют предположить, что по мере нарастания МТ объем ВКЖ может увеличиваться в большей степени, чем клеточная масса тела, и может происходить соответствующее снижение АКМ по отношению к БЖМТ.

За последние годы в связи с ростом продолжительности жизни публикуется все больше работ, оценивающих влияние возраста на перераспределение жировой ткани и изменение состава тела человека [21—23]. У взрослых даже при стабильной МТ потеря мышечной массы способствует накоплению жира; а жировая ткань с возрастом перераспределяется с отложением жира в большей степени в виде абдоминальной жировой ткани и снижением подкожного жира. Более того, жир аккумулируется в таких тканях, как печень, мышцы. Так, у женщин старше 50 лет при измерениях с помощью магнитно-резонансного томографического исследования выявлена значительная инфильтрация мышц со снижением плотности костей [24]. Повышение общего жира сопровождается снижением безжировой тощей массы и плотности кости. Поэтому с возрастом важен учет намеренного и ненамеренного снижения МТ [25].

В связи с этим мы сочли необходимым исследование тех же показателей композиционного состава тела наших пациенток с поправкой на возраст.

При проведении сравнительного анализа оцениваемых показателей у женщин с различной степенью избытка веса с поправкой на возраст получены схожие результаты (табл. 3). Так, женщины с нормальной МТ были статистически значимо моложе по сравнению со своими коллегами с избМТ и ожирением.

Таблица 3. Показатели, характеризующие состояние здоровья женщин в зависимости от степени избытка массы тела, с поправкой на возраст

Примечание. Данные представлены в виде M (95% ДИ). * — p<0,05; ** — p<0,01; *** — p<0,001 по сравнению с нормальной массой тела; ^# — p<0,05; ^## — p<0,01; ^### — p<0,001 по сравнению с избыточной массой тела с учетом поправки Бонферрони; ИМТ — индекс массы тела; ОТ — окружность талии; ОБ — окружность бедер; ДТ — длина тела; ЖМТ — жировая масса тела; иЖМТ — индекс жировой массы тела; БЖМТ — безжировая масса тела; иБЖМТ — индекс безжировой массы тела; АКМ — активная клеточная масса; ОМТ — общая масса тела; ОВО — общая вода организма; ВКЖ — внеклеточная жидкость; КЖ — внутриклеточная жидкость; ОО — основной обмен; УОО — удельный основной обмен; САД — систолическое артериальное давление; ДАД — диастолическое артериальное давление; МС — метаболический синдром; ПФЗ — показатели физического здоровья; ППЗ — показатели психического здоровья.

Точно также с повышением МТ нарастали антропометрические показатели ОТ, соотношения ОТ к ОБ. Увеличивался объем жировой массы, как в кг, так и в % — от 27,6% у женщин с нормальной МТ, до 35,5% у лиц с избМТ и до 42,4% при ожирении. Соответственно нарастал иЖМТ — с 6,2 до 9,6 и 15,1 (p<0,001).

Несмотря на увеличение БЖМТ в абсолютных величинах (кг), что связано с повышением МТ, индекс жировой ткани оказывался при ожирении выше в 2,45 раза (15,1/6,2), в то время как тот же индекс для безжировой массы увеличивался лишь на ¹/₄ (20,1 — при ожирении, 15,9 — при нормальном весе). Это означает, что нарастание шло в основном за счет жировой массы.

Кроме того, наблюдалось снижение доли АКМ в ОМТ (%), но в случае поправки на возраст все же доля АКМ в БЖМТ (%) повышалась пропорционально увеличению МТ (см. табл. 3).

Важным параметром является ОВО, доля которого в %, несмотря на абсолютное нарастание в литрах при прибавке МТ, наоборот, снижалась. При этом гидратация также росла в основном за счет ВКЖ с нарастанием соотношений как с внутриклеточной жидкостью, так и с ОВО (см. табл. 3). Уровень гидратации в безжировой массе также с поправкой на возраст не менялся.

Показатели ОО (ккал/сут) статистически значимо увеличивались по мере увеличения МТ, а УОО (ккал/сут/м²) было меньше у женщин с ожирением по сравнению с женщинами с нормальной МТ (см. табл. 3).

У женщин с ожирением по сравнению с женщинами, имеющими нормальную и избыточную МТ, показатели систолического артериального давления (САД) и диастолического артериального давления (ДАД) повышались. Более того, даже при поправке на возраст средние суммарные показатели психического (p=0,013) и особенно физического здоровья (p=0,002) с нарастанием МТ у женщин снижались.

Эти данные согласуются с результатами других исследований. В итальянском исследовании с участием 3 000 лиц старше 65 лет выявлено, что прибавка в МТ 5% уже после 50 лет коррелирует с ограничением ежедневной физической активности [26]. Последние работы при сравнительном исследовании показывают, что снижение мышечной массы и увеличение жировой массы более негативно отражаются на функциональном состоянии, чем только накопление жировой массы [21, 22]. Все это приводит к статистически значимому увеличению шансов развития не только АГ, но и МС.

Получены доказательства того, что висцеральное ожирение является одним из важнейших ФР развития таких заболеваний, как сахарный диабет 2-го типа, ССЗ и пр. [27—29].

Полученную нами идентичность этих данных (см.табл. 2, 3) можно объяснить гендерным и возрастным составом обследованных. Во-первых, известно, что возраст в большей степени отражается на перераспределении жира у мужчин, тогда как у женщин перераспределение происходит менее интенсивно. Известно о более благоприятном и отсроченном влиянии возрастного перераспределения жировой массы у женщин [21, 22]. Во-вторых, перераспределение жира более интенсивно нарастает в более позднем периоде жизни (70+), а в нашем исследовании женщины были среднего возраста (30—60 лет) [26].

Мужчины и женщины подвержены ожирению в разной степени, тяжесть осложнений и последствий для здоровья у них различаются [28, 29].

В целом смертность от ССЗ выше у мужчин. У женщин данный показатель ассоциирован с возрастом и происходящим на его фоне увеличением ИМТ или ОТ [30]. Это может быть обусловлено низким уровнем эстрогенов у женщин (например, при менопаузе), связанным с преимущественным увеличением уровня липопротеинов низкой плотности и повышенным кардиометаболическим риском [31, 32].

Заключение

1. В ходе изучения состава тела женщин с избыточной массой тела установлены признаки его модификации с накоплением жировой массы и соответствующим снижением мышечной и активной клеточной массы. В то же время выявлена гидратация организма с накоплением в большей степени внеклеточной жидкости, что, по-видимому, и способствовало более высокому уровню артериального давления.

2. Поправка на возраст у женщин среднего возраста не оказала существенного влияния на величину изучаемых нами показателей.

3. Результаты анализа состава тела дают возможность определить изменения, повышающие кардиометаболический риск, связанный с накоплением жировой ткани. Понимание метаболического риска позволит рекомендовать профилактические мероприятия (коррекцию диеты и образа жизни) для улучшения состояния здоровья женщин с избыточной массой тела и ожирением.

4. В настоящее время при высокой распространенности ожирения у женщин в нашей стране биоимпедансное измерение состава тела в силу его простоты исполнения, низкой стоимости и отсутствия побочных эффектов является предпочтительным и уместным в учреждениях первичного звена здравоохранения. Это способствует совершенствованию популяционной тактики вмешательства при ожирении с учетом пола, возраста, физической активности, типа ожирения, темпов снижения массы тела. В то же время разработка дифференцированной индивидуальной терапии пациента с избыточной массой тела и ожирением имеет профилактическое значение.

5. Результаты настоящего исследования могут быть использованы и адаптированы для совершенствования превентивного персонализированного диетологического вмешательства при первичной и вторичной профилактике развития сердечно-сосудистых заболеваний и сахарного диабета 2-го типа.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — В.Б. Розанов, О.М. Драпкина; сбор и обработка материала — Р.А. Еганян, В.Б. Розанов, С.О. Елиашевич, А.В. Громова, М.Б. Котова, Е.И. Иванова; статистический анализ данных — В.А. Дадаева, В.Б. Розанов, А.В. Громова, М.Б. Котова; написание текста — В.А. Дадаева, Р.А. Еганян, Е.И. Иванова; редактирование — С.О. Елиашевич, О.М. Драпкина.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.