Sk?ad cia?a. BMI {w (kg m-2)} = ci??ar {w kg} (wzrost)2 {w m}

Transkrypt

1 Sk?ad cia?a Sk?ad cia?a: ocena oraz interpretacja Sk?ad cia?a ma wielkie znaczenie praktyczne i funkcjonalne dla wielu z nas: naukowców, klinicystów oraz ogó?u spo?ecze?stwa. Mo?e on by? szczególnie intryguj?cy dla nurków, poniewa? za ka?dym razem, gdy nurkujemy, musimy oszacowa? nasze systemy balastowe, aby przystosowa? je do zmian sk?adu cia?a, jak równie?, gdy nurkujemy w s?odkiej lub s?onej wodzie. Nieprawid?owa równowaga sk?adu cia?a mo?e wp?ywa? na zdolno?? osoby do spe?nienia codziennych wymogów stawianych mu w pracy i w czasie aktywno?ci zwi?zanych z rekreacj?. Nadmierne ot?uszczenie cia?a mo?e by? po??czone ze zwi?kszon? wra?liwo?ci? na choroby uk?adu kr??enia, nadci?nieniem, udarem, cukrzyc?, komplikacjami ortopedycznymi i wieloma innymi problemami zwi?zanymi ze zdrowiem. Istnieje wiele ró?nych metod szacowania sk?adu cia?a. Mog? one znacznie ró?ni? si? dok?adno?ci? dostarczanego szacunku oraz jego kosztem. Niniejszy artyku? dostarczy pewnego wgl?du w zalety i wady kilku powszechnie uznawanych technik. Nast?pnie b?d? przedstawione zalecenia dotycz?ce interpretowania warto?ci. Indeks masy cia?a Indeks masy cia?a (BMI), mniej znany powszechnie jako wska?nik Queteleta (QI), jest najprostsz? skal? u?ywan? do przewidywania sk?adu cia?a. W sposób zamierzony u?yto s?owa przewidywania, poniewa? BMI nie jest wcale miar? sk?adu cia?a: jest on po prostu obliczeniem bazuj?cym na posturze (wysoko??) oraz masie (ci??ar), których u?ywa si? do przydzielenia osobników do kategorii tuszy cia?a. Przewidywania BMI s? u?yteczne dla bada? na du?? skal?, gdy bardziej wyrafinowane pomiary nie s? mo?liwe, lecz s? one cz?sto bardzo z?e na bazie indywidualnej. Przypuszczenie,?e wzrastaj?ce warto?ci BMI wskazuj? zwi?kszon? tusz? cz?sto nie jest prawdziwe: warto?ci BMI b?d? wzrasta? bez wzgl?du na to, czy dodatkowa masa wynika z t?uszczu, czy z mi??ni. Osoby z dobrze rozwini?t? mas? mi??ni s? karane przez t? metod?. Warto?ci BMI mo?na?atwo obliczy? pos?uguj?c si? r?cznym kalkulatorem. BMI jest podawany w jednostkach kilogramów na metr kwadratowy (kg m-2). Oblicza si? go przez podzielenie masy cia?a w kilogramach przez kwadrat wysoko?ci w metrach: BMI {w (kg m-2)} = ci??ar {w kg} (wzrost)2 {w m} Prosz? zauwa?y?,?e w obliczeniu BMI stosowane s? jednostki metryczne. W celu uzyskania jednostek angielskiego systemu miar, wymagana jest nast?puj?ca konwersja:

2 Ci??ar w funtach 2,2 = ci??ar w kg (wzrost w calach 2,54) 100 = wzrost w metrach Pozosta?e omówione tutaj metody wykorzystuje si? do oszacowania sk?adu cia?a, najcz??ciej w procentowej zawarto?ci t?uszczu. Antropometria z u?yciem sprawdzianu mackowego Grubo?? fa?du skórnego przez d?ugi czas rozpoznawano jako wska?nik zawarto?ci t?uszczu w ca?ym organizmie. Grubo?? z?o?onej skóry i znajduj?cej si? pod spodem tkanki t?uszczowej mierzy si? r?cznymi mackami (zobacz do??czone zdj?cia). Pomiary z kilku miejsc wprowadza si? do równania regresji, w celu obliczenia szacunkowej ilo?ci t?uszczu w organizmie. W literaturze naukowej dost?pna jest olbrzymia ilo?? protoko?ów, wymagaj?cych do oblicze? od 2 do 12 miejsc pomiaru. Szacunek jest najbardziej dok?adny, je?eli podmiot jest podobny w typie budowy i osadzeniu t?uszczu do grupy wykorzystywanej przy opracowaniu równania regresji. Dok?adno?? przewidywania mo?e zmienia? si? szeroko na bazie indywidualnej. U?ycie równania wymagaj?cego wi?kszej ilo?ci miejsc pomiarowych wcale nie gwarantuje bardziej dok?adnego wyniku. Popularne do powszechnego u?ycia pozostaj? wczesne równania ogólne. By?y one opracowane z du?ymi wielko?ciami próbek i wydaj? si? by? dobrymi prognozami dla szacowanych grup (pami?taj, niekoniecznie dok?adnymi na bazie indywidualnej). Najpowszechniej u?ywane uogólnione równania przewiduj? mas? w?a?ciw? cia?a specjalnie dla ka?dej p?ci (Jackson and Pollock, 1978; Jackson et al., 1980). Obliczone masy w?a?ciwe wykorzystuje si? do obliczenia dwuprzedzia?owego sk?adu cia?a masa pozbawiona t?uszczu oraz masa t?uszczu (mimo i? model dwuprzedzia?owy nie jest anatomicznie dok?adny, jest prosty w u?yciu i daje rozs?dne wyniki). Pomiar znany jako równanie Siri jest powszechnie wykorzystywany do typów kaukaskich (Siri, 1956). Poniewa? mas? pozbawion? t?uszczu populacji doros?ych osobników ciemnoskórych udokumentowano jako znacz?co bardziej g?st? ni? t? odpowiadaj?cej grupy osobników kaukaskich (1,113 g cm-3 vs. 1,100 g cm-3), dla tych jednostek wykorzystuje si? czasami skorygowany wzór - równanie Schutte (Schutte et al., 1984). Hydrodensytometria Zwi?zek pomi?dzy g?sto?ci? cia?a ocenian? przez p?ywalno?? w wodzie i sk?adem cia?a by? opracowany jako praktyczna technika podczas bada? przez personel Marynarki USA podczas drugiej wojny?wiatowej (Behnke et al., 1942), a nast?pnie udoskonalony dla?atwego u?ycia (Katch et al., 1967). Nurkowie mog? doceni?,?e dr Albert Behnke jest uznany jako jeden z ojców nowoczesnej fizjologii i medycyny nurkowej. Podobno opracowa? technik? wa?enia hydrostatycznego, po tym, jak poirytowa?o go sklasyfikowanie jego bardzo sprawnych nurków jako maj?cych nadwag?, wed?ug obowi?zuj?cych wówczas standardowych równa?. Hydrodensytometria równie? polega na modelu dwuprzedzia?owym (t.j. masie tkanki wolnej od t?uszczu i masie t?uszczu). Warto?? procentowa ka?dej z nich jest znowu szacowana na podstawie?redniej g?sto?ci cia?a. Standardowe odniesienie g?sto?ci (opisanej jako ci??ar w?a?ciwy, ci??ar na jednostk? obj?to?ci) stanowi destylowana woda z warto?ci? 1,000 g cm-3. T?uszcz posiada ci??ar w?a?ciwy w przybli?eniu 0,9 g cm-3, a mi??nie w przybli?eniu 1,1 g cm-3.

3 G?ówn? trudno?? w oszacowaniu?redniej g?sto?ci tkanki podmiotu zanurzonego w s?odkiej wodzie jest b??d wywo?any przez gaz znajduj?cy si? w drogach oddechowych i trawiennych. To?ród?o b??du jest na ogó? zmniejszane przez wywo?anie mo?liwie maksymalnego wydechu osobników, przed ich spocz?ciem na wadze utrzymuj?cej pod wod?. W celu skorygowania wp?ywu gazu na p?ywalno??, przez niezale?ne badanie mo?na obliczy? szcz?tkow? obj?to?? p?uc (Wilmore et al., 1980). Obj?to?? gazu uwi?zionego w przewodzie pokarmowym przyjmuje si? za ma?? i koryguje w sposób arbitralny. Koryguje si? równie? odchy?ki g?sto?ci wody w funkcji temperatury. Mimo rozmaitych ogranicze? i koniecznych szacunków, hydrodensytometria jest ogólnie przyj?ta jako norma odniesienia dla oceny sk?adu cia?a, szczególnie u?yteczna podczas szacowania nowych procedur. G?ównym ograniczeniem tej techniki jest to,?e podmioty musz? czu? si? wystarczaj?co wygodnie, aby pozostawa? spokojnie z pustymi p?ucami, gdy ich g?owy s? ca?kowicie zanurzone. Mimo,?e opracowano alternatywne techniki, w celu eliminacji potrzeby wydechu, s? one mniej powszechne w u?yciu. Pletyzmografia wyporno?ciowa powietrza Sucha metoda, która imituje techniki hydrodensytometrii zyska?a w ostatnich latach popularno??. Pletyzmografia wyporno?ciowa powietrza (ADP) jest u?ywana w urz?dzeniu nazywanym Bod Pod (Life Measurements Instruments, Concord, Kalifornia) do wyeliminowania potrzeby zanurzenia i opró?nienia p?uc, w celu okre?lenia?redniej g?sto?ci cia?a. Oto jak ona dzia?a: podmiot siedzi w spoczynku w niewielkiej, suchej i skomputeryzowanej komorze, która dok?adnie mierzy jego lub jej mas? i obj?to??. Obliczana jest g?sto?? ca?ego cia?a, a masa wolna od t?uszczu i masa t?uszczu s? szacowane jak przy pomiarach hydrostatycznych. Ró?nice mi?dzy pomiarami hydrostatycznymi i ADP zmieniaj? si? dla ró?nych grup, a wyniki indywidualne mog? by? bardzo zmienne (Collins et al., 2004), lecz ADP ma zalet??atwo?ci badania. Jest to szczególnie wa?ne dla osób maj?cych trudno?? spoczywania pod wod? na ca?kowitym wydechu. Jednak dla tych z klaustrofobi?, metoda mo?e nadal stanowi? wyzwanie. Impedancja bioelektryczna Analiza impedancji bioelektrycznej (BIA) jest niew?tpliwie najbardziej wygodn? metod? szacowania sk?adu cia?a. Urz?dzenie pomiarowe mo?e przypomina? wag??azienkow? lub niewielk? skrzynk? z dwoma uchwytami dla r?k. Zasada dzia?ania jest prosta w koncepcji. Cia?o ludzkie przewodzi pr?d elektryczny. BIA zak?ada,?e ca?kowita przewodno?? jest zwi?kszana przez mas? mi??niow?, a hamowana przez mas? t?uszczu. Urz?dzenie wymaga dwóch punktów styczno?ci na ciele, jedno w pewnej odleg?o?ci od drugiego (na ogó? dwie stopy lub dwie r?ce). Mi?dzy dwoma punktami styczno?ci wysy?a si? elektryczny sygna? wysokiej cz?stotliwo?ci o wyj?tkowo niskiej energii (niewyczuwalny przez osob?). Pr?dko?? z jak? pr?d przep?ywa przez cia?o jest u?ywana do oszacowania wzgl?dnego stosunku procentowego masy wolnej od t?uszczu do masy t?uszczu. Mimo, i? urz?dzenia mog? w kontrolowanych warunkach zapewni? rozs?dne szacunki, na wyniki znacz?co wp?ywa stan nawodnienia, przesuni?cia elektrolitów lub nawet niedawny posi?ek. Wp?yw przesuni?cia elektrolitu mo?e by? widoczny, je?eli pomiary s? przeprowadzane bezpo?rednio przed i po 30 minutowym biegu. Niektórzy badacze ostro skrytykowali wa?no??

4 pomiarów BIA (Gelbrich et al., 2005). Mimo i? maj? one potencja? dla niedok?adno?ci, urz?dzenia te, które s? niedrogie i proste w u?yciu mog? znale?? zastosowanie.?atwo dost?pne dla u?ytku domowego, regularne pomiary dokonywane zaraz po przebudzeniu mog? dostarczy? rozs?dnych informacji o trendzie. Ultrad?wi?ki Ultrad?wi?ki mog? by? u?yte do pomiaru sk?adu cia?a w miejscach próbkowania. Bardziej zaanga?owane i mniej obszernie testowane ni? inne opisane tutaj techniki, podej?cie to mo?e by? najbardziej u?yteczne z oty?ymi podmiotami, dla których alternatywy mog? okaza? si? niepraktyczne. Takie techniki mog? by? u?yte równie? do oszacowania wewn?trznej zawarto?ci t?uszczu, jako wska?nika zagro?enia chorob? uk?adu kr??enia (Kim et al., 2004). Absorpcjometria promieniowania X o podwójnej energii Przyrz?dy do absorpcjometrii promieniowania X (rentgenowskiego) o podwójnej energii (DEXA) wykorzystuj? dwa?ród?a energii promieniowania X do mierzenia zawarto?ci t?uszczu, mi??ni oraz ko?ci poprzez skany cz??ci lub ca?ego cia?a. DEXA ma przewag? nad tradycyjnymi metodami jak grubo?ci fa?du skórnego i hydrodensytometri?; mo?e ona podczas szacowania masy wolnej od t?uszczu oraz masy t?uszczu uwzgl?dni? g?sto?? ko?ci (zmniejszaj?c b??d modelu dwuprzedzia?owego). Mimo i? technika mo?e dostarczy? dok?adnych szacunków g?sto?ci cia?a, koszt nie pozwala jej sta? si? nowym standardem poza sceneri? badawcz?. Rezonans magnetyczny Rezonans magnetyczny (MRI) wykorzystuje pole magnetyczne do wzbudzenia wybranych j?der komórkowych cia?a, do wytworzenia wysokiej rozdzielczo?ci obrazów tkanek cia?a bez wystawiania na promieniowanie jonizuj?ce. Ilo?? i rozk?ad t?uszczu mog? by? dok?adnie okre?lone (Ross et al., 2000). Technika jest bezpieczna, lecz ograniczona ze wzgl?du na wysoki koszt sprz?tu i analiz? wymagaj?c? intensywnego przetwarzania komputerowego. Interpretowanie wyników oceny sk?adu cia?a Informacja BMI musi by? stosowana w znacznie szerszym sensie. Najlepszym sposobem u?ycia pomiaru na indywidualnej bazie jest prosta kontrola powtarzana w czasie. Osobnicy z warto?ciami BMI spoza po??danego zakresu lub z warto?ciami, które rosn? w czasie doros?ego?ycia (bez znacz?cego przyrostu masy mi??niowej) mog? korzysta? z przewarto?ciowania nawyków?ywieniowych, skorzystania z diety czy skontrolowania poziomu aktywno?ci fizycznej. Klasyfikacja BMI jest arbitralna i jest przedmiotem rozwoju wra?liwo?ci medycznej. Skala uznana przez ameryka?ski Pa?stwowy In stytut Serca, P?uc i Krwi USA (National Heart, Lung and Blood Institute - NHLB) oraz?wiatow? Organizacj? Zdrowia (WHO) w 1998 jest aktualnie najpowszechniej stosowan? norm? mi?dzynarodow? (zobacz Tabel? 1). Klasyfikacja NHLB/WHO niekoniecznie jest jedyn? wa?n? interpretacj?. Definicja normalno?ci jest kwesti? sporn?. Niektórzy zalecaj?, aby dolny koniec kategorii nadwaga móg? by? bardziej w?a?ciwie reprezentowany przez wy?sze warto?ci BMI. Z takimi uproszczonymi i potencjalnie zwodniczymi miarami jak BMI, trudno jest ustanowi? pojedynczy wa?ny system klasyfikacji, w celu przystosowania do ró?nych populacji. Wyniki ot?uszczenia cia?a musz? by? równie? racjonalnie interpretowane. Nale?y uwzgl?dni? potencja? b??du ka?dej techniki. Szacunki uzyskane przez pomiar fa?du skórnego lub BLA maj? najwi?ksze prawdopodobie?stwo bycia b??dnymi.

5 Szacunki uzyskane przez hydrodensytometri? lub inne nowoczesne metody maj? szans? bycia bardziej ostatecznymi. Bez wzgl?du na u?yte narz?dzie, wa?nym jest utrzymanie zdrowej perspektywy. Nasza ludzka natura jest widoczna, gdy bez wzgl?du na liczb?, prawie ka?dy?yczy sobie aby by?a ona mniejsza. Nale?y pami?ta?,?e pewna ilo?? t?uszczu w ciele jest niezb?dna dla utrzymania zdrowia. Mo?na znale?? szereg systemów klasyfikacji opartych na procentowej zawarto?ci t?uszczu w ciele. Skala promowana przez American Council on Exercise zapewnia rozs?dne zakresy odniesienia (zobacz Tabel? 2). Inne dostarczaj? dodatkowego pole manewru przy wzrastaj?cym wieku. Zalecenia dotycz?ce utraty t?uszczu Je?eli jest to wymagane, najlepszym sposobem zmniejszenia nadmiernego ot?uszczenia cia?a jest po??czenie diety z programem?wicze?. Sama dieta spowoduje utrat? zarówno tkanki t?uszczowej, jak i mi??niowej. Wynikaj?ce zmniejszenie pr?dko?ci metabolizmu, nast?puj?ce z utraty masy mi??niowej ostatecznie spowoduje,?e nadmierna waga powróci szybciej. Utrata wagi, jako taka, nie powinna by? na ogó? podstawowym celem: celem jest poprawa stosunku tkanki mi??niowej do tkanki t?uszczowej. Ci, uczestnicz?cy w powa?nych programach utraty wagi, aby monitorowa? post?p, powinni ocenia? sk?ad cia?a w regularnych interwa?ach. Liczby absolutne s? mniej wa?ne ni? zmiana w czasie. Nawet, je?eli absolutne liczby nie s? dok?adne, powtarzane pomiary mog? by? skutecznie wykorzystane do porównania zmian w czasie, tak d?ugo, jak d?ugo wykorzystywane s? te same procedury i obliczenia. Ka?dy program powinien by? przeznaczony dla uzyskania zak?adanych wyników w d?ugim okresie: umiarkowane cele poprawy wspierane przez wiele, cz?sto krótkoterminowych celów ze zdrowym celem d?ugoterminowym. Nie nale?y dopuszcza? do komplikacji mog?cych zniweczy? d?ugoterminowy wysi?ek. Tabela 1: Klasyfikacja nadwagi i oty?o?ci wed?ug wska?nika masy cia?a Klasyfikacja BMI (kg m-2) Niedowaga <18.5 Waga normalna <25.0 Nadwaga <30.0 Oty?o?? 1 stopnia <35.0 Oty?o?? 2 stopnia Oty?o?? wyj?tkowa >40.0

6 (US NHLB, 1998; WHO, 1998) Tabela 2: Klasyfikacja nadwagi i oty?o?ci wed?ug procentowej zawarto?ci t?uszczu w ciele Klasyfikacja Kobieta (% t?uszczu) M??czyzna (% t?uszczu) T?uszcz niezb?dny Atleci Sprawni fizycznie Dopuszczalna Oty?o??