Новые возможности исследования компонентного состава тела человека с использованием трехчастотной сегментарной биоимпедансометрии на аппаратно-программном комплексе «АИСТ-ИРГТ- ДИАМАНТ»

В настоящее время биоимпедансные методы широко используются в здравоохранении, спортивной медицине, диетологии, фитнесс индустрии. Огромным преимуществом биоимпедансного анализа является безопасность, неинвазивность, простота использования, небольшая продолжительность исследования. Методы биоимпедансометрии проверены многолетней практикой и разрешены к использованию Минздравом Российской Федерации.

Основными результатами биоимпедансных исследований являются количественные значения жидкостных секторов (общая, внеклеточная и внутриклеточная жидкость), количество жировой массы и активная клеточная масса тела, в том числе мышечная масса тела. Эти показатели рассчитываются по результатам измерения биоимпеданса, как правило, на одной или двух частотах электрического тока, с учетом межэлектродного расстояния.

К сожалению, метод биоимпедансометрии, впрочем, как и другие методы оценки состава тела, не лишен недостатков.

Так, например, в приборах разных производителей применяются различные способы расположения электродов. Это могут быть – «рука-рука», «рука-нога», «нога-нога» и еще множество вариантов. Измерения производятся в сегменте, находящемся между электродами. При этом выбор отведения заметно влияет на точность расчетов и может быть причиной очень существенных погрешностей, поскольку результаты измерений в сегменте, экстраполируются на все тело.

Другим источником снижения точности измерения являются отклонения антропометрических характеристик обследуемого от типичных для популяции. Именно поэтому для определения состава тела детей используются алгоритмы, отличные от взрослых.

Очень большие проблемы возникают при обследовании людей с гипертрофированной мускулатурой (бодибилдеров), пациентов с отеками конечностей или скоплением жидкости в брюшной и грудной полостях. Для этих групп обследуемых обычная биоимпеднансометрия приводит к существенному и необоснованному завышению величины жировой массы.

Кроме того, для расчета мышечной массы тела человека чаще всего используется формула Jenssen, но ее применение совместно с приборами, работающими на одной частоте измерительного тока, приводит к завышению величины мышечной массы, особенно у людей с отеками конечностей.

Для уменьшения описанных выше погрешностей, в анализаторах состава тела «Диамант АИСТ» измерения производятся с помощью трех частот электрического тока, а измерительные электроды накладываются симметрично, дистально и на все конечности, что с одной стороны, позволяет обеспечить анатомическую привязку, а с другой обеспечить организацию измерений по 5 сегментам тела, то есть, каждая рука, каждая нога и туловище. В результате снижаются погрешности, вызываемые анатомическими особенностями (например, очень длинные руки, короткие ноги) поскольку общие результаты анализа представляют сумму измерений по сегментам.

К тому же, такое расположение электродов позволяет одновременно регистрировать интегральную реограмму тела (ИРГТ) для оценки центральной гемодинамики и функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Это, безусловно, полезно для формирования рекомендаций по нормализации веса тела и позволяет избежать опасных ситуаций, связанных с нарушением водно-электролитного баланса и избыточных физических нагрузок.

К тому же, такое расположение электродов позволяет одновременно регистрировать интегральную реограмму тела (ИРГТ) для оценки центральной гемодинамики и функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Это, безусловно, полезно для формирования рекомендаций по нормализации веса тела и позволяет избежать опасных ситуаций, связанных с нарушением водно-электролитного баланса и избыточных физических нагрузок.

В анализаторах состава тела «Диамант АИСТ» для расчета мышечной массы используются результаты измерения импеданса на трех частотах – 28 кГц, 115кГц, и 460кГц. Измерение биоимпеданса на трех частотах тока обусловлено тем, что для расчета параметров трехкомпонентной модели биологического объекта (сопротивление внеклеточной и внутриклеточной жидкости, емкость оболочки клетки) необходимо решение системы из трех уравнений. По результатам измерения импеданса на условно низкой частоте (28 кГц) производится расчет количества внеклеточной жидкости, а по результатам измерения импеданса на трех частотах определяется внутриклеточная жидкость и мышечная масса в конечностях и туловище. Такой подход позволяет достаточно точно оценивать количество мышечной массы тела вне зависимости от антропометрических характеристик обследуемого и степени развитости мускулатуры.

Ниже приводятся образец протокола исследования состава тела(Рис.1) и результаты расчета компонентов состава тела трех обследуемых с различным развитием мускулатуры при двухчастотном (1) и трехчастотном (2) измерениях.

1. Со сниженными весом и мышечной массой (Таблица 1)
2. С нормальной мускулатурой (Таблица 2)
3. С гипертрофированной мускулатурой (Таблица 3)

Дата визита: 24.09.2021
Пол: Муж.
Возраст: 38
Рост: 176
Вес: 97.4
Окружность талии: 96
Окружность бедер: 105
Окружность запястья: 18
индекс Т/Б 0.91
Окружность бедра: 63
Окружность груд: 112
Импеданс 28- 139 ом, 121 - 202 ом ,460 -104
Площадь поверхности тела (ПТ) 2.12
Должный вес: По Индексу массы тела (ИМТ=BMI)

Результаты иследования №1

Итак, измерения человека со сниженной массой тела (Таблица 1.), при двухчастотном анализе, дают заниженные значения жировой массы (3,8 кг – 6,2%). Такая величина жировой массы характерна для лиц на грани истощения, чего у данного пациента не наблюдалось. Трехчастотный анализ дает значение 4,9 кг – 8%, что с точки зрения физиологии более достоверно.

Приведенные в таблице 2 данные свидетельствуют, что результаты анализа состава тела пациента при двухчастотном и трехчастотном измерениях, практически не отличаются, чего и следует ожидать для обследуемых с нормальной мускулатурой.

Большая разница наблюдается при измерениях людей с гипертрофированной мышечной массой (Таблица 3.). Двухчастотный анализ завышает значения жировой массы, дает сниженные значения внутриклеточной жидкости, активной клеточной массы и мышечной массы. Расчеты, проведенные с помощью трехчастотных измерений, дают более объективные результаты. При этом, несмотря на значительный индекс массы тела, не отмечается повышения жировой массы. Таким образом повышенная масса тела преимущественно формируется гипертрофированной мускулатурой.

Заключение. Для повышения точности измерения внутри и внеклеточной жидкости целесообразно использовать метод трехчастотной биоимпедансометрии, основанный на применении дополнительного зондирующего тока 460 кГц. Это позволяет боле точно определить состав тела у пациентов с антропометрическими отклонениями, отеками, гипертрофированной мышечной и жировой массой. Более точные показатели состава тела пациента позволяют адекватно оценивать результаты лечения у пациентов с отеками, эффективность диетотерапии, а также контролировать функциональное состояние спортсменов, своевременно корректировать программу тренировок, оценивать параметры восстановления после соревнований или травм.