Indledning
Analyse af kropssammensætning er en væsentlig del af vurderingen af ernæringsstatus. For at definere kropssammensætning er det praktisk at huske, at Wang et al.1 definerede den som den gren af humanbiologien, der beskæftiger sig med kvantificering in vivo af kroppens komponenter, kvantitative relationer mellem komponenterne og kvantitative ændringer i komponenterne i forbindelse med påvirkningsfaktorer.
På den anden side er der ifølge Valtueña et al.2 er undersøgelsen af kropssammensætningen uundværlig for at forstå virkningerne af kost, fysisk træning, sygdom og fysisk vækst, blandt andre miljøfaktorer, på vores krop.
Kropssammensætningsmodeller
En passende analyse af kropssammensætningen kræver en afgrænsning af kropssammensætningen som en funktion af dens forskellige komponenter, hvilket resulterer i forskellige kropssammensætninger eller kompartmentelle modeller. Således foreslog Behnke3 en model til analyse af kropssammensætningen baseret på anvendelsen af det arkimediske princip, hvor kropsvægten blev repræsenteret af to hovedkomponenter, fedtmasse og fedtfri masse. Ud fra denne bikompartmentale model udviklede Keys og Brozek4 en ny model. Disse forfattere opdelte kroppen i fire grundlæggende komponenter: fedtmasse, knoglemasse, vand og protein.
I 1921 udviklede Matiegka5 , der betragtes som faderen til kropssammensætningen, en model for fraktionering af kropsmasse, den såkaldte firekammermodel. Denne model tager hensyn til en sammensætning baseret på fire grundlæggende komponenter: fedtmasse, muskelmasse, knoglemasse og restmasse. Fra 1970’erne blev denne model ændret i overensstemmelse med forslagene fra Ross og Wilson6 , som endte med Drinkwaters7 og Kerrs8 model med fem komponenter og dens modifikation af Berral et al.9 Denne endelige femkomponentmodel fokuserer på fem komponenter eller undersøgelsesniveauer med stadig mere komplekse strukturer og sammensætning.1 Den første komponent repræsenteres således af det atomare eller elementære niveau, der består af elementer som bl.a. oxygen (60 %), kulstof (20 %), hydrogen (15 %) og calcium og nitrogen (1 % hver). Et andet niveau, også kaldet det molekylære eller kemiske niveau, består af vand (60 %), lipider (15 %), protein (18 %), glykogen (1 %) og mineraler (6 %). Det tredje niveau, det cellulære niveau, består af cellemasse, ekstracellulære væsker, ekstracellulære faste stoffer og fedt. Det fjerde niveau, det såkaldte histologiske niveau eller vævsniveau, omfatter elementer som skeletmuskulatur, ikke-skeletmuskulatur, blødt væv, fedtvæv og knogler. Det femte og sidste niveau er også kendt som det samlede kropsniveau. Fig. 1 viser den multikompartmentelle eller fem-niveau-model for kropssammensætning.
Multikompartmental eller fem-niveau-model for kropssammensætning. ECF: ekstracellulær væske; ICF: ekstracellulær væske; BCM: ICF+ICS: kropscellemasse; FFM: fedtfri masse; BLM: kropsmager masse; ECS: ekstracellulære faste stoffer; ICS: intracellulære faste stoffer.
To-komponent- eller bikomponentmodel
To-komponent- eller bikomponentmodellen er den mest almindeligt anvendte til at analysere kropssammensætningen hos mennesker. Denne model forudsætter, at kroppens komponenter opdeles i to kompartmenter, den samlede fedtmasse og den fedtfri masse, dvs. at de to kompartmenter betragtes på molekylært niveau.10 Ifølge denne model forbliver de kemiske egenskaber og tætheden af begge kompartmenter konstante, idet tætheden for den samlede fedtmasse er 0,9007 g/mL ved en temperatur på 36 °C.11 Ifølge denne model er den samlede fedtmasse vandfri, selv om dens hydreringsgrad hos raske voksne er 13 %, som det vil fremgå senere. Den fedtfri masse har en massefylde på 1.1000g/mL ved en temperatur på 36°C12 og et vandindhold på 73%, herunder især en kaliumkoncentration på 150mequiv./L.
Samlet fedtmasse
For kroppen udgør den samlede fedtmasse en væsentlig komponent, både som energireserve og nerveisolator. Denne komponent kan variere hos personerne som funktion af alder og køn og over tid13 (fig. 2). Treogfirs procent af den samlede fedtmasse er fedtvæv, hvoraf 50 % er placeret subkutant. Fedtvævets fordeling i kroppen er uregelmæssig med forskelle mellem reservefedtlaget og det essentielle fedt
Livstidsændringer i fedtsammensætningen.
Den samlede fedtmasse anses ikke at indeholde noget protein, men det udgør faktisk 3 % af fedtmassen. Det antages også, at den ikke indeholder noget vand, men dens gennemsnitlige hydreringsniveau hos voksne er 13 %, en andel, der kan stige ved fedme. Fedtmassens massefylde er 0,9007g/mL.14
I vores krop er reservefedt hovedsageligt til stede på to niveauer. Det subkutane fedt udgør 27-50 % af den samlede fedtreserve i kroppen.15 Ved hjælp af direkte metoder (dissektion af kadavere i alderen 55-94 år) fandt Martín et al.16 , at der for hvert kilo subkutant fedt var 200 g indvendigt fedt. Hvis man i denne henseende udelukker det samlede volumen af subkutant fedt, udgør de indre fedtdepoter 667 g hos mænd og 373 g hos kvinder, hvilket ifølge Martín et al. indikerer, at det subkutane fedt udgør 80 % af det samlede kropsfedt.
Med hensyn til visceral fedtophobning skal det bemærkes, at den opretholder en lignende aldersrelateret eksponentiel stigning hos begge køn. Det er dog rigtigt, at mænd har en tendens til at akkumulere et større fedtlag på dette niveau sammenlignet med kvinder.17 Andre undersøgelser har vist en arvelig komponent for abdominal fedt (samlet abdominal fedt, abdominal visceralt fedt, abdominal subkutant fedt) i 42-70 % af tilfældene.18
Fedtfri masse
Fedtfri masse består af mineraler, protein, glykogen og vand, dvs. den omfatter det samlede intracellulære og ekstracellulære kropsvand. Dens gennemsnitlige hydreringsgrad er 73 %, og den har en omtrentlig massefylde på 1,1000g/mL ved en temperatur på 36 °C.12 Hos børn har den fedtfri masse en lavere massefylde (1,084g/mL), hvilket til dels skyldes en ufuldstændig forbeningsproces. Variationer findes også hos sorte mennesker, som har en fedtfri masse af større tæthed (1,113g/mL).
Hydrering af fedtfri masse er meget variabel, det vil sige, at den ikke synes at være meget ændret af race eller køn. Kropsvandet udgør således 55-65 % af kropsvægten og 73 % af den fedtfri masse.19 Kropsvandsindholdet stiger med alderen. Hos børn i vækst falder forholdet mellem det ekstracellulære og det intracellulære rum også med 0,4 % hvert år (fig. 3). Vand inde i cellerne udgør det vigtigste vandige kompartment og tegner sig for 30-40 % af kropsvægten og for 50-70 % af det samlede kropsvand.19
Fedtfri massehydrering efter alder. FFM: fedtfri masse.
Anthropometri som metode til vurdering af kropssammensætning
Der findes en lang række procedurer til passende måling af personers kropssammensætning. Ifølge González-Jiménez20 varierer specificiteten af sådanne procedurer. Mens nogle af dem giver os mulighed for at vurdere sammensætningen af en enkelt kropssektor, giver andre os mulighed for at kende karakteristika og sammensætningen af mere end én organisk komponent. Ved at foretage disse målinger og efterfølgende anvende multiple regressionsligninger er det muligt at udlede sammensætningen og proportionerne af de fede og magre dele og dermed indirekte at estimere personernes kropsdensitet.
Vægt og højde
Disse kropsmålinger er lette at indsamle og meget nyttige til vurdering af ernæringsstatus og kropssammensætning hos børn og voksne. De anvendes både rutinemæssigt til at vurdere vækst og i epidemiologi som en del af opfølgningen af visse befolkningsgrupper. Den kliniske værdi af vægt og højde er maksimal, når de kombineres som indeks, der på en enkel måde udtrykker forholdet mellem kropsvægt, længde (højde) og alder.21 De tre mest anvendte antropometriske indeks, der er afledt af vægt og højde, er: højde/alder, vægt/alder og vægt/højde.
Højde for alder er en nyttig indikator hos børn, der giver oplysninger om langvarig udsættelse for ugunstige ernæringsforhold og er derfor nyttig som en metode til at vurdere en kronisk ernæringsmangel. Med hensyn til vægt/alder-indekset kan to standardafvigelser under gennemsnittet betragtes som lav vægt. Dette indeks skelner ikke mellem et barn med lav højde og passende vægt og et højt og tyndt barn, fordi denne indikator ikke tager højde i betragtning. På den anden side, når vægt/højde-værdien er mere end to standardafvigelser under gennemsnittet af de internationale referenceværdier, betragtes dette som en afmagringstilstand.21
Vægt er resultatet af en blanding af forskellige væv i varierende proportioner, som ikke kan bestemmes ved hjælp af en standardvægtskala. For at vurdere betydningen af vægten skal højde, kropsstørrelse og proportioner af muskelmasse, fedt og knogler tages i betragtning.22 Vægtændringer kan derfor skyldes en ændring i kropsfedt, som indirekte afspejler energiindtaget. De kan også være relateret til væskeretention (ødem).
Hudfolder
Kvantificering af kropsfedtvolumen ved at måle hudfolder er en meget nyttig metode til at teste kropssammensætningen. På grund af dens metodologiske enkelhed, lave omkostninger og ikke-invasive karakter anvendes den i vid udstrækning i både kliniske og epidemiologiske sammenhænge.23
Det er en meget nyttig procedure til vurdering af en persons kropssammensætning. Da 27-42 % af det samlede kropsfedt er begrænset til det subkutane niveau, vil tykkelsen af det subkutane fedtlag optimalt afspejle personens kropssammensætning og energibalance på lang sigt.24
På grund af denne målings indirekte karakter har brugen af hudfolder som metode til at vurdere kropssammensætningen imidlertid en række begrænsninger:
- –
Forholdet mellem subkutant/fedt i alt er meget varierende i sunde befolkninger.
- –
Fedtdepoterne kan forblive relativt normale hos personer med moderat underernæring.
- –
De har en lav følsomhed, idet ændringer skal være markante for at blive tydeligt afspejlet i målingerne.
- –
Anstedeværelsen af ødemer kan fremkalde falske resultater.
- –
Det er nødvendigt med en erfaren undersøger for at minimere fejl i proceduren.
Trods sin indirekte evne til at vurdere fedtkammeret giver hudfoldsmålinger os mulighed for at estimere kroppens subkutane fedtvolumen, fordi der antages en konstant proportionalitet mellem subkutant fedt og det samlede kropsfedt, og de steder, hvor målingerne foretages, repræsenterer et gennemsnit af kroppens samlede subkutane fedtvolumen.25 Måling af hudfoldens tykkelse kan derfor betragtes som et meget nyttigt redskab til at fastslå den samlede kropsfedtprocent.25
Målingerne foretages ved hjælp af et simpelt apparat, der kaldes en hudfoldekaliper. Fedtfordelingen vurderes primært i seks hudfolder, nemlig tricipital-, bicipital-, subscapular-, suprailiacal-, lår- og kalvehudfolderne. Muligheden for at tilføje en syvende hudfold, den submandibulære hudfold, til ovenstående er blevet overvejet i de seneste år.
Korrelationen mellem hudfoldsmålinger i de forskellige anatomiske regioner af forsøgspersonen og det samlede kropsfedt varierer.26 Således giver den tricipitale hudfold oplysninger om generaliseret og perifer fedme, mens måling af de subscapulære og suprailiakale hudfolder giver data om kropsfedtindholdet på stammen eller på centralt niveau.27 På den anden side er korrelationen mellem de subscapulære og tricipitale hudfolder en præcis indikator for kropsfedtfordelingsmønstret og er positivt korreleret med lipidfraktionsstatus, dens implikationer og den efterfølgende kardiovaskulære risiko for den pågældende person.28
Den samlede kropsfedtmasse kan kvantificeres ved hjælp af forskellige ligninger, der anvender en eller flere hudfolder. De mest udbredte ligninger er Durning og Womersleys29 , som kræver måling af fire hudfolder, og Brook-ligningerne30 . Siri’s formel31 , der antager en fedtmassetæthed på 0,9 g/L og en konstant fedtfri massetæthed på 1,1 g/L, anvendes efterfølgende.
Kropsmasseindeks
Kropsmasseindekset blev oprindeligt beskrevet af Adolph Quetelet i 1835 og bekræftet af Keys i 1972 og af Garrow og Webster i 1985, og udgør i dag et nyttigt redskab til vurdering af kropsfedt og ernæringsstatus.32
Verdenssundhedsorganisationen anerkendte den kliniske værdi af BMI og opstillede en klassifikation, der relaterer værdierne til forskellige årsager til sygelighed og dødelighed. Således har folk normalvægt, når BMI ligger mellem 18,5 og 24,9; overvægt eller fedme af grad I, når BMI ligger mellem 25 og 29,9; fedme af grad II, når BMI-værdierne ligger mellem 30 og 34,9; fedme af grad III, når værdierne ligger mellem 35 og 39,9; og fedme af grad IV eller sygelig fedme, når BMI er 40 eller højere33 .
Brug af BMI hos børn er forbundet med visse problemer, fordi indekset varierer i de forskellige faser af fedtvævets udvikling.34 Ved fødslen er det gennemsnitlige BMI normalt 13, men stiger til 17 i løbet af det første leveår og fortsætter med at stige, indtil et median BMI på 21 nås i 20-årsalderen. Derfor er det nødvendigt at anvende standarder, der er opnået ved longitudinelle undersøgelser. Brugen af percentiler for alder og køn er derfor accepteret som et kriterium for klassificering af børn på grundlag af deres BMI. Således markerer den 25. percentil grænsen til tyndhed, den 85. percentil er grænsen for overvægt, og værdier over den 95. percentil (inkluderet) definerer fedmetilstande.34
I henhold til data fra metaanalysen udført af Okorodudu et al.,35 som vurderede værdien af BMI til påvisning af kropsfedt, er BMI-niveauerne en meget specifik parameter til diagnosticering af fedme, selv om de er mindre følsomme, når det gælder identifikation af graden af fedme.
Dertil kommer, at BMI er nyttigt til at forudsige visse tilstande og lidelser som f.eks. kardiovaskulære lidelser, og der er blevet etableret en sammenhæng mellem BMI-værdier og visse kardiovaskulære risikofaktorer hos voksne og børn, f.eks. den stadig mere almindelige forekomst af hypertension hos børn og unge og høje lipoproteinniveauer i blodet.36
Kropsomfang
Målinger af visse kropsomfang hos raske personer giver tilstrækkelige oplysninger om kropssammensætningen og i sidste ende om fedt-, muskel- og knoglevolumen.37 Der kan måles mange omkredse, herunder arm-, lår-, talje- og hofteomfang. Af disse er muskelomkredsen af armen af størst interesse inden for ernæringsantropometri, fordi den bruges til at vurdere kroppens muskelmasse og på grund af dens korrelation til proteinreserven. Armomfanget måles med et målebånd i det lige store punkt mellem acromion og olecranon. Da armomfanget afhænger af fedt- og muskelområderne, er der blevet udviklet formler til at vurdere muskel- og fedtområderne ved hjælp af Gurney- og Jelliffe-nomogrammet. Således anses muskelarealet for at måle proteinreserven, mens fedtarealet måler energireserven. Disse anvendes til at beregne muskel/fedt-indekset, forholdet mellem fedt- og muskelarealerne, som er resultatet af at dividere den tricipitale hudfold med armomkredsen.38
En anden parameter af interesse hos personer med overvægt eller fedme er måling af talje- og hofteomfanget for at beregne det såkaldte talje-hofteforhold (WHR). WHR er en præcis indikator til vurdering af mængden af visceralt fedt hos en person.39 Det må dog ikke glemmes, at nogle aspekter, såsom gluteal muskelmassevolumen eller forsøgspersonens alder, i nogen grad vil mindske nøjagtigheden af WHR som estimator.40
Andre forskere har rejst tvivl om effektiviteten af WHR til diagnosticering af kroniske tilstande hos børn.41 Derimod har mange undersøgelser understreget betydningen af WHR til ernæringsvurdering hos børn og unge, da den giver oplysninger om den potentielle udvikling af metabolisk syndrom i fremtiden.42 Nogle forfattere mener endda, at WHR har en større prædiktiv værdi end BMI for visse tilstande som f.eks. hjerte-kar-sygdomme eller diabetes hos børn.43
Andre epidemiologiske undersøgelser af overvægtige personer har på samme måde fastslået, at kombinationen af mave- og hofteomkreds er den bedste diskriminerende faktor til påvisning og kvantificering af risikoen for at lide af hjerte-kar-sygdomme, hvilket viser dens større følsomhed sammenlignet med maveomkreds alene.44
Det konicitetsindeks, der blev foreslået af Valdez et al.45 i 1992, er også af særlig værdi til vurdering af kropsfedtfordelingen. Dette indeks anvendes til at vurdere fedtvolumen i maveregionen hos voksne personer. Der er stadig tvivl om brugen og effektiviteten af conicity-indekset hos børn og unge. Til beregning af indekset kræves taljeomfanget over navleniveauet i meter, forsøgspersonens maksimale højde i meter og den samlede kropsvægt i kilogram. Ved konicitetsindekset betragtes menneskekroppen som en cylinder, der i sin mindste ende har et indeks på 1,00. Dens større ende ville svare til basen af to perfekte kegler, hvis bredere punkt ville blive identificeret med personens mave, hvilket ville repræsentere et indeks med en maksimal værdi på 1,73.
I 1993 viste disse forfattere en høj korrelation mellem conicity-indekset og WHR (r=0,64-0,86). Sammenlignet med WHR giver konicitetsindekset oplysninger om den samlede adipositetsvolumen, men i modsætning til WHR tager det ikke hensyn til hofteomkredsen, hvilket ifølge Wardle et al.46 giver det en fordel ved sammenligning af forsøgspersoner med forskellig kropsbygning. På trods heraf anbefaler mange forfattere imidlertid en mere detaljeret analyse af indeksets evne til at vurdere både abdominal adipositet og dets potentielle værdi til at forudsige kardiovaskulær risiko hos voksne, unge og børn.47
En yderligere indikator for fedtophobningsmønsteret hos børn er centralitetsindekset, som korrelerer målinger af hudfolder i maveregionen og lemmerne. De subscapulære og tricipitale hudfolder måles oftest. Høje scorer i centralitetsindekset tyder på et android fedtfordelingsmønster, mens lave værdier korrelerer med et gynoid fedtfordelingsmønster.48
Konklusioner
Overskydende kropsfedt er relateret til kardiovaskulære problemer såsom åreforkalkning, højt blodtryk, diabetes, dyslipidæmi, kronisk obstruktiv lungesygdom og slidgigt. Det er derfor vigtigt, at sundhedspersonale (både sygeplejersker og læger) er uddannet og opdateret i brugen af disse procedurer. Tidlig opsporing og diagnosticering af alvorlige tilstande som f.eks. fedme og deres indvirkning på helbredet, især i den yngre befolkning, afhænger i et vist omfang af en passende håndtering og rutinemæssig anvendelse af sådanne procedurer i risikopopulationen.
Interessekonflikter
Forfatteren erklærer, at han ikke har nogen interessekonflikter.