Биоимпедансный анализ физического развития учеников 9 класса

Физическое развитие (ФР) является одним из критериев здоровья человека и демографическим показателем здоровья нации. ФР — закономерный процесс изменения морфологических и функциональных особенностей организма, тесно связанный с возрастом, полом человека, состоянием его здоровья, наследственными факторами и условиями жизни [1].

ФР является одним из ведущих показателей здоровья, по изменениям показателей которого оценивается благополучие школьников, соответствие условий их обучения и воспитания морфофункциональным особенностям данного возраста. Высокий уровень здоровья является основополагающим в жизни каждого человека и во многом обусловливает возможность освоения всех остальных ценностей, без которых сам процесс становления личности малоэффективен. Поэтому в образовательных учреждениях должны заниматься вопросами здоровья детей на всех этапах образовательного процесса [2].

По данным Минздрава России, лишь 14 % детей практически здоровы, более 50 % имеют различные функциональные отклонения, 35–40 % — хронические заболевания [1].

Систематические антропометрические измерения детей позволяют своевременно выявлять нарушения ФР (отставание в росте, отсутствие прибавки в массе и т. п.), являющиеся, как правило, наиболее ранними признаками каких-либо заболеваний.

В современной медицине для ранней диагностики метаболических заболеваний очень востребована программа диагностики состава тела — биоимпедансный анализ, которая позволяет создать индивидуальный мониторинг состояния здоровья [3,5]. БИА основан на измерении электрической проводимости различных тканей тела [5]. Метод BIA основан на предположении, что жир является условно изолятором (не проводит/слабо проводит ток ввиду липидного состава), поскольку не содержит воды (значения порядка 5–10 %), а проводником является обезжиренная масса [3]. Ввиду содержания в мышцах большого количества воды (до 75 %), они являются хорошим проводником (обезжиренная масса будет иметь меньшее сопротивление электрическому току). Чем быстрее проходит сигнал, тем больше у человека мышц. БИА состава тела заключается в первую очередь в оценке количества жидкости в биообъекте, так как именно жидкая среда создаёт активную составляющую проводимости [3, стр.85]. В БИА измеряются активное и реактивное сопротивление тела человека. На их основе рассчитываются характеристики состава тела: жировая, костная и мышечная масса, объём воды в организме и основной обмен.

БИА используется для оценки физического развития не только по массе и росту, но и по состоянию внутренних сред организма: проценту воды, жира, мышечной массы, костной массы, основного обмена.

БИА состава тела помогает: контролировать состояние липидного, белкового и водного обмена организма; оценивать риск развития метаболического синдрома, степень гидратации тканей; служит одним из инструментов диагностики больных ожирением.

БИА используется для: подбора лечебного питания в диетологии; оценки эффективности проводимых диетологических, лечебных; прогнозирования ряда заболеваний; выявления различных неблагоприятных изменений в организме. Фактически данный метод — это анализ сред организма, оценка баланса водного, белкового, липидного обмена [3].

Цель исследования:

Анализ физического развития учащихся девятых классов Гимназии № 3 города Оренбурга.

1. Провести измерение и оценку роста, массы, индекса массы тела и компонентного состава тела.
2. Дать сравнительный анализ антропометрических параметров и компонентного состава тела у мальчиков и девочек.

Материалы и методы:

Обследовано 60 учеников девятых классов (22 девочки и 28 мальчиков). Измерения проводились с помощью ростомера и мультифункциональных весов RW 3111FA. Измерены показатели: рост, масса тела, процент воды, жира, мышечной массы, костная масса, основной обмен.

Полученные результаты обработаны с помощью программы Statistica-6.1. Для каждого параметра найдены средние значения, стандартная ошибка. Использован t-критерий Стьюдента для выявления статистически значимых различий исследуемых параметров у мальчиков и девочек [6, стр. 118]. В программе EXCEL построены графики, отражающие гендерные различия измеренных показателей.

Результаты измерений и расчётов представлены в таблице № 1.

Таблица 1

Описательные статистики антропометрических показателей икомпонентного состава тела учащихся 9-го класса

Среднее значение роста мальчиков на 10 см превышает этот же показатель у девочек в 15 лет (P<0.001) (Рис.1). Среднее значение массы тела мальчиков так же выше среднего значения массы тела девочек на 6,4 кг (P<0.05).

С ростом и массой тесно связан показатель, называемый индексом массы тела (ИМТ). ИМТ— величина, позволяющая оценить степень соответствия массы человека и его роста, и тем самым косвенно оценить избыточную массу тела и ожирение у детей. ИМТ = Масса тела (кг)/Длина тела² (м²).

Многочисленные исследования показали, что отклонение ИМТ от нормальных значений связано с увеличением риска заболеваемости. При нормальных значениях индекса относительный риск заболевания минимален, при увеличении ИМТ возрастает риск сердечно-сосудистых заболеваний, раком, диабетом и от других причин, а понижение значений ИМТ ведёт к хроническим легочным заболеваниям.

В таблице № 2 представлена клиническая классификация ИМТ мальчиков и девочек.

Разница между средними показателями ИМТ у мальчиков и девочек практически отсутствует (P>0.05).

Рис. 1. Сравнительная характеристика ИМТ у мальчиков и девочек в %.

63 % девочек и 61 % мальчиков имеют ИМТ, соответствующий норме. Количество мальчиков с нормой ИМТ превышает количество девочек на 2 %. Лишнюю массу имеют 11 % мальчиков и 5 % девочек. Ожирением страдают 5 % девочек. Легкий недобор массы характерен для 27 % девочек и 21 % мальчиков. У 7 % мальчиков выявлен серьезный недобор веса.

У девочек среднее значение жировой массы (ЖМ) значительно превышает этот показатель у мальчиков на 7,3 % (P<0.001). Костная масса мальчиков больше, чем у девочек на 1,8кг (P<0.001).

Мышечная масса (ММ) — это часть обезжиренной массы, которая состоит из мышц и рассматривается в качестве важного показателя общей физической силы. ММ зависит от уровня физической подготовки и диеты, которой придерживается человек. У мальчиков наблюдается превышение мышечной массы на 7,2 % (P<0.001) по сравнению с девочками, что возможно связано с осознанными физическими нагрузками у них в возрасте 15 лет. Общая вода в организмеизменяется с возрастом: человек в более молодом возрасте имеет больший процент (80–83 %) организме, чем в пожилом (55–45 %). Общая вода в организме представляет собой внутриклеточную (жидкости, находящиеся внутри клеток и тканей организма) и внеклеточную (плазма крови; лимфа; межклеточная жидкость; трансцеллюлярная жидкость) жидкости вместе взятые. Показатель общей воды в организме мальчиков выше, чем у девочек на 5,8 % (P<0.001).

Основной обмен (ОО) — минимальное количество энергии, необходимое для поддержания нормальной жизнедеятельности организма в состоянии полного покоя при исключении всех внутренних и внешних влияний, которые могли бы повысить уровень обменных процессов. Средняя величина ОО веществ у здорового человека равна приблизительно 4,2 кДж (1 ккал) в 1 ч на 1 кг массы тела. Показатели основного обмена у мальчиков выше, чем у девочек на 367,5 ккал (P<0.001).

Выводы.

1. Были обнаружены и статистически обоснованы отклонения ИМТ у мальчиков и девочек в 15 лет от нормы:

‒ средние показатели ИМТ у мальчиков и девочек практически не различаются;

‒ 27 % у девочек и 21 % у мальчиков имеют легкий недобор веса;

‒ ожирение у 5 % девочек; серьёзный недобор веса имеют 7 % мальчиков;

‒ данные показатели можно скорректировать, регулируя рацион питания и физическую активность школьников.

2. Показатели роста, массы тела, общей воды в организме, мышечной и костной массы, основного обмена у мальчиков выше, чем у девочек; девочки превосходят мальчиков по значению жировой массы.

3. Здоровье человека имеет огромное значение в любом возрасте. В подростковом возрасте важно знать особенности и характеристики своего организма, поскольку идет процесс быстрого роста и формирования органов и систем. Поддержание здорового образа жизни, правильное питание и физическая активность подростков являются основой хорошего здоровья на протяжении всей жизни.

Литература:

1. Баранов А.А Профилактическая педиатрия /под редакцией А. А. Баранова, Л. С. Намазовой-Барановой. Москва, Педиатр, 2015.- 491–496 с.
2. Баранов А. А. Оценка состояния здоровья детей. Новые подходы к профилактике и оздоровительной работе в образовательных учреждениях: руководство для врачей. — М.,2006.- 473 с.
3. Биоимпедансный анализ состава тела человека /Д. В. Николаев, А. В. Смирнов, И. Г. Бобринская, С. Г. Руднев.- М.: Наука, 2009.- 392с.
4. Рзянкина М. Ф. Оценка физического развития подростков 15–17 лет г. Хабаровска: информационно-методическое письмо / М. Ф. Рзянкина, Е. Н. Андрюшкина. — Часть 3. — Хабаровск, 2004. -17 с.
5. Тихомиров А. М. Импеданс биологических тканей и его применение в медицине, М.: РГМУ, 2006, -12с.
6. Трухачева Н. В. Математическая статистика в медико-биологических исследованиях с применением пакета Statistica: учебное пособие.- М: Изд-во ГЭОТАР-Медиа, 2012.-384с.