Роль анализа количественного состава тела у населения в оценке и мониторинге метаболических факторов сердечно-сосудистого риска

Несмотря на несомненные успехи современной медицины в диагностике и лечении хронических неинфекционных заболеваний (ХНИЗ), важной проблемой остается неэффективность первичной профилактики, обусловленная в том числе недостаточными знаниями о факторах, позволяющих определять оптимальное время начала медикаментозного вмешательства. Хорошо известно, что в роли таких факторов могут быть: генетические, биохимические, анатомо-физиологические, социально-экономические, поведенческие и экологические. В клинической практике важным остается использование доступных факторов, одновременно пригодных для широкого применения и обеспечивающих надежность показателя относительного риска заболевания. В последнее время в число факторов риска (ФР) развития и прогрессирования ХНИЗ, которые связаны с патологией сосудистой стенки (например, при артериальной гипертензии и сахарном диабете — СД), включают избыток абдоминального висцерального жира и дефицит массы скелетной мускулатуры конечностей (маркеры ожирения и саркопении) [1—5]. В данном обзоре сделан акцент на количественной оценке состава тела и связи выявляемых благодаря этой методике метаболических факторов, т.е. ожирения и саркопении, с наличием сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ).

Как известно, расчет индекса массы тела (ИМТ) является самым простым и легкодоступным методом диагностики ожирения. Однако этот показатель не дает представления о соотношении жировой и безжировой массы (БЖМ) тела; кроме того, не у всех лиц с одинаковыми пороговыми значениями ИМТ повышается риск развития ССЗ или имеются метаболические нарушения [6—9]. В то же время при одном и том же ИМТ могут наблюдаться и межпопуляционные различия среднего уровня жировой массы [10].

Для определения количественного состава тела, в том числе распределения жировой ткани, используются различные методики, в частности биоимпедансометрия, компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (денситометрия, ДРА). Наиболее распространенным и одним из наиболее точных методов оценки этих факторов является ДРА в режиме «все тело» (Total Body или Whole Body в зависимости от модели аппарата) [11, 12].

При ДРА оцениваются три основных параметра: содержание минерального компонента в костном скелете, жировой массы и безжировой («тощей») массы тела, а также их производные. Для прогнозирования риска сердечно-сосудистых осложнений, связанных с ожирением и, шире, с метаболическим синдромом, важна возможность определения количества висцерального жира, который, как доказано ранее, участвует в активации симпатической нервной системы и каскада ренин-ангиотензин-альдостероновой системы [13—15].

Ожирение является вторым по значимости модифицируемым фактором риска развития ССЗ, в том числе хронической сердечной недостаточности (ХСН) в качестве как отдельной нозологической единицы, так и как одного из основных осложнений других ССЗ. Ожирение оказывает неблагоприятное влияние на структуру и функциональное состояние органов сердечно-сосудистой системы, вместе с тем в ряде эпидемиологических и клинических исследований представлены противоречивые данные о влиянии ожирения на выживаемость у пациентов с ХСН. Так, в недавнем обзоре показано, что пациенты с избыточной массой тела или ожирением I степени имели лучшую выживаемость, в то время как у пациентов с дефицитом массы тела, напротив, отмечался высокий риск общей смертности, в том числе смертности от ССЗ, что подтверждает феномен «парадокса ожирения» [16]. В других исследованиях, изучающих влияние ожирения на исходы ССЗ, не выявлена прямая связь ожирения и выживаемости при ССЗ, что указывает на сложность проблемы и необходимость ее дальнейшего изучения [17]. Установлено также, что при отсутствии избыточной массы тела и одновременном наличии висцерального ожирения риск смертности от ССЗ может возрастать в связи с дефицитом мышечной массы [18—21]. Результаты, полученные в исследовании A. De Lorenzo и соавт., показали, что в группе лиц с ожирением и нормальной массой тела было больше пациентов с саркопенией, чем в контрольной группе (с нормальной массой тела и без ожирения), соответственно 14,1 и 0,6% мужчин, 36,5 и 1,4% женщин [18]. При регрессионном анализе величина отношения рисков (ОР) развития саркопении в группе лиц с ожирением составила у мужчин 22,27 (95% ДИ 3,35—147,98; p=0,001), у женщин 25,22 (95% ДИ 8,12—78,36; p<0,0001) [18]. Таким образом, «парадокс ожирения» может быть объяснен двояко: с одной стороны, у пациентов с саркопенией висцеральное ожирение может упускаться из виду, маскируясь дефицитом мышечной массы, следовательно, при нормальных значениях ИМТ риск ССЗ может повышаться за счет висцерального ожирения; с другой — саркопения может быть самостоятельным фактором риска развития ССЗ [19—21].

Цель обзора — представить данные о возможных взаимосвязях количественных показателей состава тела и метаболических факторов, используемых для оценки и мониторинга риска ССЗ.

Поиск материала проведен в базах данных PubMed и Google Scholar по ключевым словам: «состав тела», «хронические неинфекционные заболевания», «двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия», «артериальная гипертензия», «сахарный диабет», «хроническая сердечная недостаточность», «сердечно-сосудистый риск». Глубина поиска 20 лет, предпочтение отдавалось более актуальным публикациям (давностью до 10 лет). В исследование включались как одномоментные исследования, так и обзоры.

Для улучшения мониторинга риска ХНИЗ в общей популяции и в отдельных группах населения, оценки эффективности профилактических мер и клинической тактики ведения пациентов необходимы достаточно простые, но точные показатели состояния обследуемых. Одним из таких является ИМТ, но простота его расчета и использования нивелируется, как уже указано, низкими прецизионными характеристиками. Значительно улучшить их можно с помощью инструментального анализа состава тела. J. Wells и соавт. предложили рассматривать комплекс данных об ИМТ и составе тела в совокупности, отражающей как «метаболическую нагрузку», которая увеличивает риск ХНИЗ, так и «метаболическую способность» к восстановлению гомеостаза, которая препятствует развитию этих заболеваний [22]. Благодаря возможности фиксировать расовую принадлежность при проведении денситометрии всего тела этот подход может хотя бы частично позволить учитывать этническую изменчивость риска ХНИЗ.

В статье О.М. Драпкиной и соавт. выполнено сравнение различных методов оценки состава тела; указано на занижение показателей жировой и мышечной ткани при денситометрии по сравнению с КТ и МРТ [23]. Однако в современных версиях программного обеспечения (с 2019 г.) появилась возможность различать подкожную и висцеральную жировую ткань, что долгое время являлось ограничением метода. Подчеркнуто значение избыточного содержания висцерального жира у лиц с ожирением при нормальной массе тела и его отрицательное влияние на метаболическое здоровье, в частности на частоту развития инсулинорезистентности.

В одномоментном исследовании отечественных авторов, в которое включена 251 женщина (средний возраст 47,2 года), установлено, что у женщин с нормальной массой тела соотношение внеклеточной и внутриклеточной жидкости [0,715 (95% ДИ 0,710—0,721)] статистически значимо меньше, чем у женщин с избыточной массой тела (0,727 (95% ДИ 0,722—0,732); p<0,01) и ожирением (0,759 (95% ДИ 0,752—0,766); p<0,001). Это позволяет предположить бóльшую склонность последних к преобладанию внеклеточной жидкости, т.е. к увеличению объема циркулирующей крови и развитию артериальной гипертензии. Вероятность развития метаболического синдрома (отношение шансов (ОШ) метаболического синдрома по доле жировой массы тела) составляла при ожирении 20,9 (95% ДИ 17,3—24,6), при избыточной массе тела — 5,7 (95% ДИ 4,9—6,5), а при нормальной массе тела — 1,6 (95% ДИ 1,3—1,9), p<0,001 во всех случаях [24]. Таким образом, жировая масса тела, определенная инструментально, служит фактором риска развития метаболического синдрома, т.е. комбинации нескольких важных ХНИЗ.

Как сказано при описании «парадокса ожирения», риск ССЗ повышен у лиц с сочетанием саркопении и ожирения, т.е. с состоянием, определяемым как саркопеническое ожирение [25, 26]. За последнее десятилетие показана ассоциация саркопенического ожирения и с более высокой частотой снижения минеральной плотности костной ткани [27]. Таким образом, ССЗ, ожирение, саркопения и остеопороз могут связываться посредством различных патогенетических механизмов в некий континуум, для диагностики которого требуются различные методы, и приоритетными представляются те, что могут дать информацию сразу о нескольких из этих патологических состояний.

Реализация эффекта, вызванного влиянием саркопенического ожирения на развитие ССЗ, происходит путем возникновения и прогрессирования атеросклероза [28], кальцификации коронарных артерий [29], инсулинорезистентности [30], дисфункции эндотелия [31, 32], системного хронического воспаления [33] и окислительного стресса [34]. Последний ведет к фиброзу миокарда за счет гиперэкспрессии фактора некроза опухоли α (ФНО-α) [35] и активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы [36]. Естественным исходом фиброза миокарда является развитие ХСН. Таким образом, патогенез ХСН при саркопеническом ожирении сложен, но реализуется посредством достаточно хорошо изученных механизмов. Есть и обратное влияние ХСН на формирование и поддержание саркопенического ожирения: ССЗ, сопровождающиеся нарушением функции эндотелия, могут приводить к ухудшению перфузии скелетных мышц, вследствие чего переносимость физических нагрузок снижается. Это ведет к малоподвижному образу жизни, вызывающему как увеличение жировой массы тела, так и атрофию мышечной ткани [37]. Таким образом, налицо классический «порочный круг», разорвать который на поздних стадиях заболеваний крайне сложно.

Систематический обзор и метаанализ, проведенные C. Liu и соавт., включили в себя 106 клинических исследований с участием пожилых пациентов (всего 167 151 человек) [38]. Оценочная распространенность саркопенического ожирения составила 9% как у мужчин, так и у женщин. Ожирение связано со снижением риска развития саркопении на 34% (ОШ 0,66, 95% ДИ 0,4—0,91; p<0,001). Комбинированное ОР смертности для лиц с саркопеническим ожирением по сравнению со здоровыми людьми по всем причинам составило 1,51 (95% ДИ 1,14—2,02; p<0,001), вследствие ССЗ — 1,63 (95% ДИ 1,01—2,62; p=0,045). При саркопеническом ожирении отмечено повышение шансов развития ССЗ (ОШ 1,97, 95% ДИ 1,25—3,11; p=0,004), в том числе ишемической болезни сердца (ОШ 2,48, 95% ДИ 1,85—3,31; p<0,001), острого нарушения мозгового кровообращения (ОШ 1,82, 95% ДИ 1,47—2,26; p<0,001) и артериальной гипертензии (ОШ 1,99, 95% ДИ 1,34—2,97; p=0,001), СД (ОШ 2,02, 95% ДИ 1,39—2,93; p<0,001), метаболического синдрома (ОШ 4,31, 95% ДИ 2,23—8,35; p<0,001), когнитивных нарушений (ОШ 3,46, 95% ДИ 2,24—5,32; p<0,001), падений (ОШ 2,66, 95% ДИ 1,80—3,93; p<0,001). Полученные результаты свидетельствуют о высокой вовлеченности саркопенического ожирения в патогенез ХНИЗ, и его своевременная диагностика с помощью ДРА или биоимпедансометрии может быть полезна не только в кардиологии.

В исследовании M. Tałałaj и соавт. (2023) рассматривалось влияние состава тела и распределения жировой клетчатки на суточный профиль артериального давления (АД) и ночное снижение среднего АД (АДср) у пациентов с ожирением [39]. В исследование включены 436 пациентов в возрасте от 18 до 65 лет, из них 306 женщин, с различными степенями ожирения (ИМТ ≥30 кг/м²). Состав тела оценивали с помощью ДРА, а уровень АД — с помощью суточного мониторирования. Распространенность гипертензии у пациентов с ИМТ <40 кг/м² составила 64,5%; у лиц с ИМТ ≥50 кг/м² — 78,7% (p=0,034). Сканирование всего тела с помощью программы Whole Body (аппарат Hologic Delphi, программное обеспечение QDR v.11.1) показало, что пациенты с артериальной гипертензией характеризовались большим процентным содержанием БЖМ и более высоким отношением содержания абдоминального жира к общей жировой массе (АбдЖ/ЖМ). В то же время у обследуемых с нормальным уровнем АД наблюдался избыток жировой массы, преимущественно за счет периферического (т.е. подкожного) жира. Отсутствие физиологического ночного снижения АДср отмечено у 50,2% пациентов. Многофакторный регрессионный анализ показал, что у пациентов с ИМТ, БЖМ и АбдЖ/ЖМ, находящимися в верхнем квартиле, наблюдалось значительное снижение амплитуды ночного падения АДср по сравнению с пациентами, имеющими показатели в нижнем квартиле.

N. Rathnayake и соавт. (2023) в одномоментном исследовании оценивали ассоциации между составом тела и риском развития ССЗ у женщин в периодах пременопаузы и постменопаузы [40]. При сравнении групп, сопоставимых по количеству включенных лиц (184 женщины в пременопаузе и 166 — в постменопаузе), после коррекции на социально-демографический и гинекологический статус, возраст, ежедневное потребление калорий и уровень физической активности установлена корреляция общей жировой массы тела у женщин в периоде пременопаузы со значениями систолического (САД) и диастолического (ДАД) АД (r=0,15; p<0,05 и r=0,21; p<0,01 соответственно). В этой же группе общая мышечная масса тела, помимо упомянутых САД (r= –0,23; p<0,01) и ДАД (r=–0,24; p<0,01), также обнаружила положительную связь с уровнем липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) — r=0,17 (p<0,05). Общая минеральная плотность костной ткани всего тела у женщин в периоде постменопаузы коррелировала с уровнем глюкозы натощак (r= –0,21; p<0,01). Попытка выявить связь между общим содержанием костной ткани тела и факторами кардиоваскулярного риска (САД, ДАД, общим холестерином, триглицеридами, ЛПВП, липопротеинами низкой (ЛПНП) и очень низкой (ЛПОНП) плотности) не увенчалась успехом.

Оценка корреляции показателей состава тела с маркерами риска ССЗ у женщин с преждевременной недостаточностью яичников, получающих гормональную терапию (70 человек), и у женщин с нормальной функцией яичников (также 70 человек, сопоставимых по общей, жировой и мышечной массе тела и андроид-гиноидному соотношению (АГС), указывающему на преимущественное распределение подкожной жировой клетчатки в абдоминальной или глютеофеморальной области) проведена в работе A. Freitas и соавт. (2021) [41]. При корреляционном анализе установлена положительная связь между АГС и уровнями глюкозы натощак (r=0,46; p=0,0002), инсулина (r=0,36; p=0,03), общего холестерина (r=0,27; p=0,03), триглицеридов (r=0,28; p=0,02), ЛПНП (r=0,29; p=0,02), ЛПОНП (r=0,29; p=0,02) и аланинаминотрансферазы (r=0,57; p<0,0001). Таким образом, повышенное АГС (для женщин — >1,0) было параметром, наиболее тесно связанным с маркерами сердечно-сосудистого риска у пациенток с преждевременной недостаточностью яичников.

В исследовании BODYCON изучалось влияние различных физиологических факторов и образа жизни на состав тела [42]. Известно, что высокое содержание насыщенных жирных кислот (НЖК) и выраженное абдоминальное ожирение связаны с увеличением концентрации ЛПНП — независимого фактора риска ССЗ [43, 44]. Так как влияние распределения жировой ткани в организме на связь между потреблением НЖК и значением ЛПНП в сыворотке крови не вполне очевидно, исследователи попытались установить, имеется ли взаимосвязь между содержанием НЖК в рационе и уровнем ЛПНП, с одной стороны, и составом тела, с другой. С этой целью 409 пациентам в возрасте 42±16 лет с медианой ИМТ 23,5 (Q₂₅; Q₇₅ 21,5; 25,9) кг/м² оценен состав тела с помощью ДРА, а также рацион путем анализа 4-дневного дневника взвешивания продуктов и данных трехосного акселерометра ActiGraph, подсчитывающего калорийность принятой пищи и уровень физической активности. Кроме того, определены уровни АД и маркеров риска кардиометаболических заболеваний в сыворотке крови натощак. Обнаружена умеренная положительная корреляция количества висцеральной жировой ткани с уровнем общего холестерина, ЛПНП, САД, ДАД и индексом инсулинорезистентности HOMA (r в диапазоне от 0,25 до 0,44; p<0,01). При множественном регрессионном анализе изменчивость уровня холестерина ЛПНП на 7,5% объяснялась массой висцеральной жировой клетчатки (p<0,01).

В том же исследовании BODYCON рассмотрена гипотеза о важной роли ИМТ в реализации связи между генотипом APOLIPOPROTEIN (APO)E и риском ССЗ [45]. Состав тела (с помощью ДРА) и маркеры риска ССЗ оценены у 360 взрослых с генотипом APOE. После стратификации групп по ИМТ носители генотипа APOE4 в подгруппе с нормальным ИМТ имели более высокую мышечную массу по сравнению с носителями APOE3/E3 (p=0,02), тогда как в подгруппе с избыточным весом/ожирением АГС было ниже у носителей генотипа APOE4, чем у группы APOE3/E3 (p=0,04). Этот результат может указывать на модулирующее воздействие со стороны ИМТ в отношении влияния генотипа APOE на маркеры риска ССЗ.

В систематическом обзоре N. Sneed и соавт. (2021) рассмотрены 22 исследования, посвященные оценке состава тела при СД 2 типа, из них 12 исследований включали лиц с установленным диагнозом СД 2 типа и 10 — лиц с риском развития этого заболевания [46]. В ходе исследований использовано сочетание методов определения состава тела (антропометрии, ДРА, биоимпедансометрии (биоимпедансного анализа), КТ или МРТ), которые сравнивались в отношении точности и эффективности оценки тех или иных областей интереса и параметров (например, висцеральной жировой ткани, общей ЖМ тела, суммарной массы скелетных мышц, мышечной массы верхних/нижних конечностей) для получения клинически значимой информации об осложнениях или факторах риска, связанных с СД 2 типа.

Результаты обзора продемонстрировали способность инструментальных методов выявлять клинически значимые осложнения, связанные с СД 2 типа, такие как генерализованное или локальное (висцеральное) ожирение или саркопения, и факторы риска заболеваний. Висцеральное ожирение с точки зрения риска развития метаболических нарушений является более значимым показателем из числа определяемых при анализе состава тела, нежели общая ЖМ. Участие висцерального жира в патогенезе атеросклероза и СД уже показано в исследованиях последних 10 лет [47, 48]. Однако одновременно отмечена зависимость результатов ДРА, биоимпедансного анализа, КТ и МРТ от пола и расы (этнической принадлежности), что предполагает необходимость перекрестной валидации этих методов в более крупных когортах (т.е. проведения популяционных исследований) с СД 2 типа или риском его развития до начала широкого клинического внедрения.

Состав тела все чаще рассматривается в качестве системного маркера тяжести при ХНИЗ, включая сердечно-сосудистую патологию, в частности ХСН. Компоненты состава тела в виде жировой, мышечной и костной тканей представляют собой обособленные, независимо функционирующие структуры, включающие высокоспецифичные клетки и регуляторные факторы, но в то же время между компонентами состава тела непрерывно осуществляются перекрестные взаимодействия на гуморальном уровне.

Исследование состава тела в настоящее время используется для характеристики динамических изменений жировой и безжировой массы тела, для оценки гипергидратации и дегидратации, темпов развития и роста, старения, физической работоспособности и, весьма вероятно, может стать составным элементом оценки кардиометаболического риска. Наиболее часто оцениваемыми показателями являются общая и абдоминальная (висцеральная) ЖМ, АГС, мышечная масса конечностей (или аппендикулярная мышечная масса, АММ), индекс АММ (аналогичный по смыслу ИМТ, но изолированно для мышечной ткани конечностей). Все они, являясь маркерами ожирения и саркопении, имеют большое значение для прогнозирования риска ССЗ: о висцеральной ЖМ и АММ сказано выше; патологически измененный (повышенный у женщин или сниженный у мужчин) показатель АГС также независимо связан с увеличением риска ССЗ [49]. Их расчет при проведении денситометрии в режиме «все тело» производится в автоматическом режиме, оператору необходимо лишь уточнять границы областей интереса (ROI), поэтому наличие денситометрического аппарата (при предварительном обучении медицинского персонала методике исследования, разумеется) позволяет существенно расширить возможности скрининга факторов риска ХНИЗ.

Ввиду неоспоримой важности своевременной диагностики и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, в первую очередь путем воздействия на факторы риска, методы определения показателей состава тела, ассоциированных или коррелирующих с этими факторами или потенциально представляющихся самостоятельными факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, приобретают особое значение. Измерение жировой и мышечной массы тела, особенно количества абдоминального висцерального жира, и точная интерпретация полученных результатов могут предоставить клинически значимую информацию для профилактики и лечения таких заболеваний, как атеросклероз, артериальная гипертензия, сахарный диабет 2 типа и хроническая сердечная недостаточность. Поэтому расширение показаний к проведению денситометрии и других методов определения состава тела имеет существенное клиническое значение для кардиологии, причем как в области фундаментальных знаний и научных исследований, так и в рутинной практике.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Цориев Т.Т., Скрипникова И.А.; сбор и обработка материала — Цориев Т.Т., Косматова О.В., Яралиева Э.К.; статистический анализ данных — не проводился; написание текста — Цориев Т.Т., Косматова О.В.; научное редактирование — Скрипникова И.А.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.