Bevezetés
A testösszetétel elemzése a tápláltsági állapot felmérésének lényeges része. A testösszetétel meghatározásához célszerű felidézni, hogy Wang et al.1 a humánbiológia azon ágaként határozta meg, amely a test összetevőinek in vivo mennyiségi meghatározásával, az összetevők közötti mennyiségi kapcsolatokkal és az összetevők befolyásoló tényezőkkel összefüggő mennyiségi változásaival foglalkozik.
Másrészt Valtueña et al. szerint,2 a testösszetétel vizsgálata elengedhetetlen a táplálkozás, a testmozgás, a betegségek és a fizikai növekedés, valamint más környezeti tényezők testünkre gyakorolt hatásainak megértéséhez.
Testösszetétel-modellek
A testösszetétel megfelelő elemzéséhez a testösszetétel különböző összetevőinek függvényében történő lehatárolása szükséges, ami különböző testösszetétel- vagy kompartmentális modelleket eredményez. Így Behnke3 a testösszetétel elemzésére az Archimédesz-elv alkalmazásán alapuló modellt javasolt, amelyben a testtömeget két fő komponens, a zsírtömeg és a zsírmentes tömeg képviselte. Ebből a kétkompartmentumos modellből Keys és Brozek4 egy újat dolgozott ki. Ezek a szerzők a testet négy alapvető összetevőre osztották: zsírtömeg, csonttömeg, víz és fehérje.
1921-ben Matiegka5 , akit a testösszetétel atyjának tartanak, kidolgozott egy modellt a testtömeg frakcionálására, az úgynevezett négykompartmentumos modellt. Ez a modell négy alapvető összetevőn alapuló összetételt vesz figyelembe: zsírtömeg, izomtömeg, csonttömeg és maradéktömeg. Az 1970-es évektől kezdve ezt a modellt Ross és Wilson javaslatai alapján módosították,6 ami Drinkwater7 és Kerr8 ötkomponensű modelljébe, valamint Berral és munkatársai általi módosításába torkollott.9 Ez a végleges ötkomponensű modell öt komponensre vagy vizsgálati szintre összpontosít, egyre összetettebb struktúrával és összetétellel.1 Így az első komponenst az atomi vagy elemi szint képviseli, amely többek között olyan elemekből áll, mint az oxigén (60%), szén (20%), hidrogén (15%), valamint kalcium és nitrogén (egyenként 1%). A második szintet, amelyet molekuláris vagy kémiai szintnek is neveznek, víz (60%), lipidek (15%), fehérjék (18%), glikogén (1%) és ásványi anyagok (6%) alkotják. A harmadik, vagy celluláris szint a sejttömeget, az extracelluláris folyadékokat, az extracelluláris szilárd anyagokat és a zsírt jelenti. A negyedik szint, az úgynevezett szövettani vagy szöveti szint olyan elemeket foglal magában, mint a vázizom, a nem vázizom, a lágyszövet, a zsírszövet és a csont. Az ötödik és egyben utolsó szintet teljes testszintnek is nevezik. Az 1. ábra a testösszetétel multikompartmentális vagy ötszintű modelljét mutatja.
A testösszetétel multikompartmentális vagy ötszintű modellje. ECF: extracelluláris folyadék; ICF: extracelluláris folyadék; BCM: ICF+ICS: testsejttömeg; FFM: zsírmentes tömeg; BLM: test sovány tömege; ECS: extracelluláris szilárd anyagok; ICS: intracelluláris szilárd anyagok.
Kétkomponensű vagy kétkomponensű modell
A kétkomponensű vagy kétkomponensű modell a leggyakrabban használt az ember testösszetételének elemzésére. Ez a modell feltételezi a testkomponensek két kompartmentre, a teljes zsírtömegre és a zsírmentes tömegre való felosztását, vagyis a két kompartment molekuláris szintű figyelembevételét.10 E modell szerint mindkét kompartment kémiai jellemzői és sűrűsége állandó marad, a teljes zsírtömeg sűrűsége 36°C-os hőmérsékleten 0,9007g/ml.11 E modell szerint a teljes zsírtömeg vízmentes, bár egészséges felnőtteknél a hidratáltsági foka 13%, mint később látni fogjuk. A zsírmentes tömeg sűrűsége 36°C hőmérsékleten 1,1000g/ml12 és víztartalma 73%, beleértve a 150 milliquiv./L káliumkoncentrációt.
Teljes zsírtömeg
A szervezet számára a teljes zsírtömeg alapvető alkotóelem, mind energiatartalékként, mind idegszigetelőként. Ez a komponens az alanyoknál az életkor és a nem függvényében, valamint az idő múlásával változhat13 (2. ábra). A teljes zsírtömeg 83%-a zsírszövet, amelynek 50%-a szubkután helyezkedik el. A zsírszövet eloszlása a testben szabálytalan, különbségek vannak a tartalék zsírréteg és az esszenciális zsír között.
A zsírösszetétel életkori változásai.
A teljes zsírtömegről úgy tartják, hogy nem tartalmaz fehérjét, de valójában a zsírtömeg 3%-át teszi ki. Szintén úgy gondolják, hogy nem tartalmaz vizet, de az átlagos hidratáltsági szintje felnőtteknél 13%, és ez az arány elhízás esetén növekedhet. A zsírtömeg sűrűsége 0,9007g/ml.14
A testünkben a tartalék zsír elsősorban két szinten van jelen. A bőr alatti zsír a test teljes zsírtartalékának 27-50%-át teszi ki.15 Martín és munkatársai16 közvetlen módszerekkel (55-94 év közötti holttestek boncolása) megállapították, hogy minden kilogramm bőr alatti zsírra 200 g belső zsír jut. Ebben a tekintetben, ha a bőr alatti zsír teljes térfogatát kizárjuk, a belső zsírraktárak férfiaknál 667 g-ot, nőknél 373 g-ot képviselnek, ami Martín et al. szerint azt jelzi, hogy a bőr alatti zsír a teljes testzsír 80%-át teszi ki.
A zsigeri zsírfelhalmozódást illetően meg kell jegyezni, hogy az mindkét nemnél hasonló, az életkorral összefüggő exponenciális növekedést mutat. Igaz azonban, hogy a férfiak hajlamosak nagyobb zsírréteget felhalmozni ezen a szinten, mint a nők.17 Más vizsgálatok a hasi zsír (teljes hasi zsír, hasi viszcerális zsír, hasi szubkután zsír) örökletes komponensét mutatták ki az esetek 42-70%-ában.18
A zsírmentes tömeg
A zsírmentes tömeg ásványi anyagokból, fehérjéből, glikogénből és vízből áll, azaz magában foglalja a teljes intracelluláris és extracelluláris testvizet. Átlagos hidratáltsági foka 73%, sűrűsége 36°C-os hőmérsékleten megközelítőleg 1,1000g/ml.12 Gyermekeknél a zsírmentes tömeg sűrűsége alacsonyabb (1,084g/ml), részben a nem teljes csontosodási folyamat miatt. Variációkat találunk a feketéknél is, akiknél a zsírmentes tömeg sűrűsége nagyobb (1,113g/ml).
A zsírmentes tömeg hidratációja nagyon változó, vagyis úgy tűnik, hogy nem változik jelentősen a faj vagy a nemek szerint. Így a testvíz a testtömeg 55-65%-át, a zsírmentes tömeg 73%-át teszi ki.19 A test víztartalma az életkorral nő. Növekvő gyermekeknél az extracelluláris és intracelluláris kompartment közötti kapcsolat is évente 0,4%-kal csökken (3. ábra). A sejteken belüli víz jelenti a legfontosabb vizes kompartmentet, amely a testtömeg 30-40%-át és a teljes testvíz 50-70%-át teszi ki.19
A zsírmentes tömeghidratáció életkor szerint. FFM: zsírmentes tömeg.
Az antropometria mint a testösszetétel értékelésének módszere
A vizsgálati személyek testösszetételének megfelelő mérésére számos eljárás áll rendelkezésre. González-Jiménez20 szerint az ilyen eljárások specificitása változó. Míg egyesek közülük egyetlen testszektor összetételének értékelését teszik lehetővé, mások több szerves komponens jellemzőinek és összetételének megismerését teszik lehetővé. E mérések elvégzésével, majd ezt követően többszörös regressziós egyenletek alkalmazásával következtetni lehet a zsír- és soványkompartmentek összetételére és arányaira, így közvetve megbecsülhetjük az alanyok testsűrűségét.
Súly és magasság
Ezek a testmérések könnyen gyűjthetők, és nagyon hasznosak a tápláltsági állapot és a testösszetétel értékelésében gyermekek és felnőttek esetében. Mindkettőt rutinszerűen használják a növekedés értékelésére, és az epidemiológiában is, bizonyos populációk nyomon követésének részeként. A testsúly és a testmagasság klinikai értéke akkor maximális, ha olyan indexekként kombinálják őket, amelyek egyszerű módon fejezik ki a testsúly, a testhossz (magasság) és az életkor közötti kapcsolatot.21 A három leggyakrabban használt, testsúlyból és testmagasságból származtatott antropometriai index a következő: magasság/kor, testsúly/kor és testsúly/magasság.
A korhoz viszonyított testmagasság hasznos mutató a gyermekeknél, amely információt nyújt a kedvezőtlen táplálkozási körülményeknek való hosszú távú kitettségről, és ezért hasznos módszer a krónikus táplálkozási hiányosság értékelésére. Ami a súly/életkor mutatót illeti, az átlag alatti két standard eltérés alacsony súlynak tekinthető. Ez a mutató nem tesz különbséget az alacsony testmagasságú és megfelelő testsúlyú gyermek és a magas, vékony gyermek között, mivel ez a mutató nem veszi figyelembe a testmagasságot. Másrészt, ha a testsúly/magasság érték több mint két standard eltéréssel a nemzetközi referenciaértékek átlaga alatt van, akkor ez soványság állapotának tekinthető.21
A testsúly különböző szövetek változó arányú keveredéséből adódik, ami nem határozható meg szabványos skála segítségével. A testsúly jelentőségének megítéléséhez figyelembe kell venni a testmagasságot, a testalkat méretét, valamint az izomtömeg, a zsír és a csontok arányát.22 A testsúly változása tehát a testzsír változásából eredhet, ami közvetve tükrözi az energiabevitelt. A folyadékvisszatartással (ödéma) is összefügghetnek.
Bőrredők
A testzsír térfogatának számszerűsítése a bőrredők mérésével rendkívül hasznos módszer a testösszetétel vizsgálatára. Módszertani egyszerűsége, alacsony költsége és nem invazív jellege miatt széles körben alkalmazzák mind a klinikai, mind az epidemiológiai környezetben.23
Ez egy nagyon hasznos eljárás az alany testösszetételének felmérésére. Mivel a teljes testzsír 27-42%-a a bőr alatti szintre korlátozódik, a bőr alatti zsírréteg vastagsága hosszú távon optimálisan tükrözi az alany testösszetételét és energiaegyensúlyát.24
A mérés közvetett jellege miatt azonban a bőrredők használata a testösszetétel értékelésének módszereként számos korlátozással jár:
- –
A bőr alatti/összes zsírréteg aránya egészséges populációkban igen változó.
- –
A zsírlerakódások viszonylag normálisak maradhatnak a mérsékelten alultáplált személyeknél.
- –
Az érzékenységük alacsony, amennyiben a változásoknak markánsnak kell lenniük ahhoz, hogy egyértelműen tükröződjenek a mérésekben.
- –
Az ödéma jelenléte hamis eredményeket idézhet elő.
- –
Az eljárás hibáinak minimalizálása érdekében tapasztalt vizsgálóra van szükség.
A bőrredőmérés annak ellenére, hogy közvetett módon képes a zsírtér felmérésére, lehetővé teszi a test szubkután zsírtérfogatának becslését, mivel a szubkután zsír és a teljes testzsír állandó arányosságát feltételezzük, és a mérési helyek a test teljes szubkután zsírtérfogatának átlagát képviselik.25 A bőrredő vastagságának mérése ezért nagyon hasznos eszköznek tekinthető a teljes testzsírszázalék megállapításához.25
A méréseket egy egyszerű eszközzel, az úgynevezett bőrredő-kalibrátorral végzik. A zsíreloszlást elsősorban hat bőrredőben, a tricipitális, bicipitális, subscapularis, suprailiacalis, comb és vádli bőrredőben mérik. Az utóbbi években felmerült annak lehetősége, hogy a fentiekhez egy hetedik bőrredőt, a submandibuláris bőrredőt is hozzáadjanak.
A vizsgált személy különböző anatómiai régióiban mért bőrredők korrelációja a teljes testzsírral változó.26 Így a tricipitális bőrredő információt szolgáltat az általános és perifériás elhízásról, míg a subscapularis és suprailiacalis bőrredő mérése a törzs vagy a központi szint testzsírtartalmáról szolgáltat adatokat.27 Másrészt a subscapularis és a tricipitalis bőrredő közötti korreláció pontos mutatója a testzsír eloszlási mintázatának, és pozitívan korrelál a lipidfrakciós státusszal, annak következményeivel és az érintett személy későbbi kardiovaszkuláris kockázatával.28
A teljes testzsírtömeget különböző egyenletekkel lehet számszerűsíteni egy vagy több bőrredő felhasználásával. A legszélesebb körben használt egyenletek a Durning és Womersley egyenlete29 , amely négy bőrredő mérését igényli, valamint a Brook-egyenlet30. Később Siri képletét31 , amely 0,9 g/l zsírsűrűséget és 1,1 g/l állandó zsírmentes tömegsűrűséget feltételez, használják.
Testtömegindex
A testtömegindexet (BMI) eredetileg Adolph Quetelet írta le 1835-ben, majd Keys 1972-ben, Garrow és Webster 1985-ben megerősítette, és jelenleg hasznos eszköz a test elhízásának és a tápláltsági állapotnak a felmérésére32 .
Az Egészségügyi Világszervezet felismerte a BMI klinikai értékét, és létrehozott egy osztályozást, amely értékeit a megbetegedések és a halálozás különböző okaihoz kapcsolja. Így az emberek normális testsúlyúak, ha a BMI 18,5 és 24,9 között mozog; túlsúlyosak vagy I. fokú elhízottak, ha a BMI 25 és 29,9 között mozog; II. fokú elhízottak, ha a BMI értéke 30 és 34,9 között mozog; III. fokú elhízottak, ha az értékek 35 és 39,9 között mozognak; és IV. fokúak vagy kóros elhízottak, ha a BMI 40 vagy annál magasabb.33
A BMI használata gyermekeknél bizonyos problémákat vet fel, mivel az index a zsírszövet fejlődésének különböző fázisaiban változik.34 Születéskor az átlagos BMI általában 13, de az első életév során 17-re emelkedik, és tovább növekszik, amíg 20 éves korban el nem éri a 21-es BMI mediánját. Ezért van szükség a longitudinális vizsgálatokból nyert standardok használatára. Az életkorra és nemre vonatkozó percentilisek használata ezért elfogadott kritérium a gyermekek BMI alapján történő osztályozásához. Így a 25. percentilis a soványság határát jelöli, a 85. percentilis a túlsúlyosság határa, a 95. percentilis feletti értékek (benne) pedig az elhízott állapotokat határozzák meg.34
Az Okorodudu és társai által végzett metaanalízis adatai szerint,35 amely a BMI értékét értékelte a test elhízásának kimutatásában, a BMI-szintek igen specifikus paramétert jelentenek az elhízás diagnózisában, bár kevésbé érzékenyek az elhízás mértékének meghatározásában.
A BMI emellett hasznos bizonyos állapotok és rendellenességek, például a szív- és érrendszeri betegségek előrejelzésében, és összefüggést állapítottak meg a BMI-értékek és egyes szív- és érrendszeri kockázati tényezők között felnőttek és gyermekek esetében, mint például a gyermekek és serdülők körében egyre gyakrabban előforduló magas vérnyomás és a vér magas lipoproteinszintje.36
Testkörfogat
Az egészséges személyek bizonyos testkörfogatainak mérése megfelelő információt nyújt a testösszetételről, és végső soron a zsír-, izom- és csonttérfogatról.37 Számos testkörfogat mérhető, beleértve a kar, a comb, a derék és a csípő méretét. Ezek közül a kar izomkörfogata a táplálkozási antropometria területén a legnagyobb érdeklődésre tart számot, mivel a test izomtömegének értékelésére használják, és mivel összefügg a fehérjetartalékkal. A kar kerületét mérőszalaggal mérik az acromion és az olecranon közötti egyenlő távolságra lévő ponton. Mivel a kar körfogata függ a zsír- és izomrészektől, az izom- és zsírfelületek becslésére képleteket dolgoztak ki a Gurney és Jelliffe nomogram segítségével. Így az izomterület a fehérjetartalékot, míg a zsírterület az energiatartalékot méri. Ezek alapján számítják ki az izom/zsír indexet, a zsír- és izomterületek arányát, amely a tricipitális bőrredő osztásából adódik a kar körfogatával.38
A túlsúlyos vagy elhízott személyeknél egy másik érdekes paraméter a derék- és csípőperiméter mérése az úgynevezett derék-csípő arány (WHR) kiszámításához. A WHR pontos mutató az egyén zsigeri zsírmennyiségének becslésére.39 Nem szabad azonban megfeledkezni arról, hogy bizonyos szempontok, mint például a farizomtömeg mennyisége vagy az alany életkora némileg csökkentik a WHR mint becslőszám pontosságát.40
Más kutatók kételyeket fogalmaztak meg a WHR hatékonyságával kapcsolatban a gyermekek krónikus állapotainak diagnosztizálásában.41 Ezzel szemben számos tanulmány hangsúlyozta a WHR jelentőségét a gyermekek és serdülők táplálkozásának értékelésében, mivel információt nyújt a metabolikus szindróma lehetséges jövőbeli kialakulásáról.42 Egyes szerzők még azt is gondolják, hogy a WHR nagyobb prediktív értékkel bír, mint a BMI bizonyos állapotok, például a szív- és érrendszeri betegségek vagy a cukorbetegség tekintetében gyermekeknél.43
Az elhízott alanyokon végzett más epidemiológiai vizsgálatok hasonlóképpen megállapították, hogy a hasi és a csípő körfogat kombinációja a legjobb diszkriminatív tényező a szív- és érrendszeri betegség elszenvedésének kockázatának kimutatására és számszerűsítésére, így nagyobb érzékenységet mutat a csak a hasi körfogathoz képest.44
A Valdez és munkatársai45 által 1992-ben javasolt conicity index szintén különleges értéket képvisel a testzsíreloszlás értékelésében. Ezt az indexet felnőtt alanyok hasi régiójának zsírtérfogatának értékelésére használják. A conicity index használata és hatékonysága gyermekek és serdülők esetében még mindig kérdéses. Az index kiszámításához szükség van a köldök feletti derékkörfogatra méterben, az alany maximális testmagasságára méterben és a teljes testsúlyra kilogrammban. A kúpossági index az emberi testet egy olyan hengernek tekinti, amelynek kisebbik végén 1,00 az index. Nagyobbik vége két tökéletes kúp alapjának felelne meg, amelyek szélesebbik pontja az alany hasával azonosítható, ami 1,73-as maximális értékű indexet jelentene.
1993-ban ezek a szerzők magas korrelációt mutattak ki a kúpossági index és a WHR között (r=0,64-0,86). A WHR-rel összehasonlítva a conicity index információt nyújt a teljes elhízás mennyiségéről, de a WHR-rel ellentétben nem veszi figyelembe a csípőkörfogatot, ami Wardle és munkatársai46 szerint előnyt jelent a különböző testfelépítésű alanyok összehasonlításakor. Ennek ellenére azonban számos szerző ajánlja az index azon képességének részletesebb elemzését, hogy felmérje mind a hasi adipozitást, mind pedig az index potenciális értékét a kardiovaszkuláris kockázat előrejelzésében felnőttek, serdülők és gyermekek esetében.47
A gyermekek zsírfelhalmozódási mintázatának további mutatója a centralitás index, amely a hasi régió és a végtagok bőrredőinek mérését korrelálja. Leggyakrabban a subcapularis és a tricipitalis bőrredőket mérik. A centralitási index magas értékei androidos zsíreloszlási mintázatra utalnak, míg az alacsony értékek gynoid zsíreloszlási mintázattal korrelálnak.48
Következtetések
A túlzott testzsír összefügg a szív- és érrendszeri problémákkal, mint például az ateroszklerózis, a magas vérnyomás, a cukorbetegség, a diszlipidémia, a krónikus obstruktív tüdőbetegség és az osteoarthritis. Ezért alapvető fontosságú, hogy az egészségügyi szakemberek (mind az ápolók, mind az orvosok) képzettek és naprakészek legyenek ezen eljárások alkalmazásával kapcsolatban. Az olyan súlyos állapotok, mint az elhízás korai felismerése és diagnosztizálása, valamint ezek egészségre gyakorolt hatása, különösen a fiatalabb lakosság körében, bizonyos mértékig az ilyen eljárások megfelelő kezelésétől és rutinszerű alkalmazásától függ a veszélyeztetett lakosság körében.
Érdekütközések
A szerző kijelenti, hogy nincsenek összeférhetetlenségi okai.