Особенности качественного состава жировой ткани в организме в пубертатном и постпубертатном возрасте с учетом возраста, пола, уровня физической активности и характера питания

Резюме

Исследование проводилось среди 110 подростков 15-22 лет (35 юношей, 75 девушек). Для оценки характера питания и уровня физической активности использовались опросники ВОЗ ("самооценка питания", "самооценка уровня физической активности"). Проведена оценка антропометрии и биоимпедансного анализа тела. Проанализированы параметры сердечно-сосудистой системы: систолическое и диастолическое артериальное давление, частота сердечных сокращений. Показано, что индекс массы тела у подростков не коррелирует с содержанием ни общей, ни висцеральной жировой ткани в организме и не может рассматриваться как главный диагностический критерий ожирения. У 15% обследованных выявлено избыточное содержание общей жировой ткани, причем содержание висцерального жира достоверно выше у юношей, чем у девушек (3,03±3,31 против 2,11±1,57%), независимо от общего содержания жира в организме (18,91±16,83 и 31,72±19,24% соответственно). С 16 лет начинает увеличиваться содержание висцерального жира в организме. По мнению авторов, такой эффект у юношей и девушек связан с завершением пубертата и состоявшейся разницей в концентрации половых стероидов, оказывающих различное влияние на дифференцировку и метаболизм белой жировой ткани. Процент общей жировой ткани зависит от характера питания, в первую очередь от преобладания продуктов быстрого приготовления и питания (фастфуд). Показана достоверная взаимосвязь уровня физической активности и процентного содержания висцерального жира.

Ключевые слова:школьники, питание, физическая активность, жировая ткань, ожирение, подростки, биоимпендансометрия

Вопр. питания. 2015. № 5. С. 88-94.

Ожирение в настоящее время является неоспоримым фактором риска и предиктором многих хронических заболеваний [1]. Среди них особое место занимают сахарный диабет 2 типа, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца (ИБС) [2].

В США, по данным Национального института здоровья, ИБС является ведущей причиной смерти.

Подобная картина типична для всех развитых стран и большинства развивающихся. Само по себе ожирение имеет катастрофическое распространение.

По данным ВОЗ, количество людей, страдающих избытком массы тела, приближается к отметке 2 млрд [3].

Для оценки степени ожирения и, соответственно, прогноза рисков с 1997 г. ВОЗ рекомендовано использовать показатель индекса массы тела (ИМТ). Для оценки весоростовых показателей у подростков используются перцентильные таблицы и ИМТ с поправками на возраст и пол.

Однако в конце 2000-х гг. в медицинских периодических изданиях стали появляться данные об отсутствии ожидаемой корреляции показателей ИМТ и летальности у пациентов с макро- и микрососудистыми поражениями [4]. Подобные статьи вызвали большой резонанс в медицинском сообществе и способствовали формированию точки зрения о том, что ИМТ не отражает ни общее содержание жира в организме, ни процент висцеральной жировой ткани, тогда как именно избыток висцерального метаболически активного жира является триггером дислипидемий, атеросклероза, сахарного диабета 2 типа и сердечно-сосудистых осложнений и многих других патологических изменений общего здоровья.

Альтернативой расчета ИМТ стала биоимпедансометрия с качественно-количественным определением жировой ткани. Подобный метод отражает истинное содержание разных видов жира в организме с распределением по висцеральной и подкожной фракциям, мышечной и костной массы. Точность измерения сравнима с магнитнорезонансной томографией, но экономически биоэмпиндансометрия намного доступнее [5].

Материал и методы

Исследование проводилось среди подростков г. Москвы в возрастном диапазоне 15 лет - 22 года.

Общее число обследованных 110, из них 35 юношей, 75 девушек. Все участники исследования (а также родители подростков, не достигших 18 лет) предварительно подписали письменное добровольное информированное согласие на участие в исследовании. Работа одобрена этическим комитетом МГМСУ, протокол № 0214 от 27.02.2014.

В ходе работ были использованы анкеты ВОЗ, адаптированные для России, для оценки характера питания и уровня физической активности [6].

Использовались стандартный ростомер, гибкий сантиметр, жироанализаторы "OMRON BF 508", "OMRON BF 306", тонометр "OMRON M6 comfort" ("Omron Healthcare Co., LTD", Япония). Участникам исследования измеряли рост стоя и сидя, массу тела, окружность талии, обхват бедер, шеи, плеча.

Двукратно регистрировали пульс, систолическое и диастолическое артериальное давление (АД) в покое. Методом биоимпедансометрии определяли общее содержание жировой ткани и характер ее распределения.

Для статистической оценки полученных параметров использовали U-критерий Вилкоксона-Манна-Уитни и корреляционный анализ Кенделла. Все данные представлены в таблицах в виде среднего значения и его стандартного отклонения.

Достоверные отличия установлены с уровнем значимости p<0,05.

Результаты

В ходе исследования у юношей было зарегистрировано достоверно более высокое систолическое АД по сравнению с девушками, которое приближалось к верхней границе нормы 136 мм рт.ст. [7] и не превышало ее. Колебания цифр АД отражают нормальные физиологические процессы, связанные с ростовым скачком и половым созреванием.

У девушек выявлено достоверно более высокое (на 68%) общее содержание жировой ткани по сравнению с юношами, но меньшее (на 44%) содержание висцерального жира (табл. 2). Подобное распределение является физиологичным, потому как в период полового созревания под действием возрастающей концентрации эстрогена происходит пролиферация преадипоцитов в зрелые адипоциты, преимущественно в подкожной жировой ткани (ПЖТ) [8], тогда как повышающаяся концентрация тестостерона обусловливает дифференцировку висцеральной жировой ткани. Нельзя не отметить тот факт, что высокая активность окислительно-восстановительных реакций в мышечной ткани способствует более легкому и быстрому сжиганию подкожного жира. Положительный эффект на эти процессы, по данным независимых исследований, оказывают половые гормоны прогестерон и тестостерон. Справедливо предположить, что относительная прогестероновая недостаточность у здоровых девушек в пубертатном возрасте может предрасполагать к избыточному накоплению ПЖТ по гиноидному типу [9-11].

Именно в возрасте 15-22 лет у девушек более высокий риск набора массы тела за счет ПЖТ.

Возможно, этим объясняется отсутствие у принявших участие в исследовании девушек недостатка ПЖТ даже при ИМТ ниже возрастной нормы. При этом среди юношей недостаток жировой ткани встречается часто (у 35% исследуемых). Выявлена положительная корреляция показателя процента общей жировой ткани и окружности кисти (r=0,64). Корреляции с ИМТ не выявлено. Полученные данные указывают на необоснованность использования ИМТ как критерия нарушения массы тела в группе 15-22-летних, что частично описано в литературе [9].

Также было отмечено, что наблюдается увеличение содержания общей и висцеральной жировой ткани начиная с 15 лет (табл. 3), причем с 18 лет эта разница становится достоверной, что может косвенно свидетельствовать о формировании абдоминального типа ожирения начиная с 18-летнего возраста у подростков обоих полов с избыточной массой тела.

Как показали результаты исследования (табл. 4), именно низкая физическая активность влияет на увеличение содержания висцеральной жировой ткани. Следует отметить, что в группе лиц с нормальной физической активностью интенсивность и регулярность физических нагрузок, а также их характер не влияли на содержание жировой ткани.

Характер питания также оказывает влияние на формирование жировой ткани. Так, преобладание фастфуда в питании приводит к увеличению содержания общего, а не висцерального жира (табл. 5). Нам не удалось выявить влияния регулярности питания на формирование жировой ткани, что может быть связано с недостаточным объемом выборки.

Обсуждение

К настоящему дню проблема ожирения, являясь глобальной, по сути, остается незамеченной пациентами. Очень редко к врачу обращаются по причине излишней массы тела. Процесс диагностики также несовершенен. Критерием оценки в эпидемиологических исследованиях, равно как и при индивидуальном осмотре, служит показатель ИМТ [12]. Таким образом, диагноз не отражает точное количество и качество жировой ткани в организме. Тем не менее на основании полученного результата рассматривают предполагаемый риск развития хронических заболеваний, таких как сахарный диабет 2 типа, метаболический синдром, ишемическая болезнь сердца и др. [13].

В последние 10 лет активно обсуждается так называемый парадокс ожирения [14]. По данным зарубежных авторов, избыточная масса тела и ожирение могут выступать предикторами уменьшения смертности. Так, у пациентов с терминальной почечной недостаточностью потеря массы тела сопровождается достоверным увеличением смертности [13]. Подобные данные в разное время были опубликованы в отношении сердечно-сосудистых рисков. По данным шведского исследования, у пациентов с коронаропластикой лучшая выживаемость отмечается именно в группе с избытком массы тела и ожирением I степени, а не у пациентов с нормальной массой тела (исходя из данных ИМТ и 2-летнего наблюдения) [15].

Среди всех перечисленных крупных исследований возрастная выборка не включала пубертатный и постпубертатный возраст [14].

Наряду с этим огромный интерес исследователей вызывает пересмотр не только физиологии, но и гистогенеза жировой ткани. Доказано наличие как белой, так и бурой жировой ткани у взрослых людей [16]. Поскольку бурые адипоциты принципиально отличаются от белых по строению и, соответственно, функции, это задает определенный вектор для научных исследований, и есть данные о протективном действии бурых адипоцитов на жировой метаболизм и возможной бурой трансформации белых адипоцитов [17]. В перспективе это позволит искать новые пути лечения и профилактики ожирения и метаболических нарушений, с ним связанных. Связь жировой ткани с атеросклерозом и формированием инсулинорезистентности не вызывает сомнений она была много раз освещена в литературе [18, 19]. Поэтому основной задачей является определение роли избытка висцеральной подкожно-жировой ткани в формировании метаболических сдвигов, а не показателя ИМТ при состоявшихся патологиях, что требует проведения дополнительных исследований и дальнейшего изучения полиморфизма жировой ткани.

Полученные в работе данные свидетельствуют о том, что пол, возраст, физическая активность и привычки питания связаны с количеством и характером распределения как подкожной, так и висцеральной жировой ткани. Достоверная разница в количестве висцерального жира прослеживалась при сравнении групп в возрасте 15 и 18-23 лет. Таким образом, 15-летний возраст можно рассматривать как ключевой момент наибольшего влияния экзогенных факторов на процессы гистогенеза и метаболизма жировой ткани, а значит, риска развития ожирения и его осложнений в перспективе.

Физическая активность, как и предполагалось, отрицательно коррелировала с процентным содержанием висцерального жира: низкая степень сочеталась с более высоким процентом висцеральной жировой ткани по сравнению с группами с высокой и нормальной физической активностью.

Но зависимости со степенью интенсивности физической нагрузки не выявлено. Ранее был описан процесс дезадаптации современных школьников к физической нагрузке [20].

Характер питания c преобладанием фастфуда обусловливал ожирение за счет повышения содержания общей жировой ткани у обследованных подростков. Достоверного влияния на висцеральную жировую ткань не выявлено. Подобный результат может быть не истинным, потому как оценка питания была субъективной. К сожалению, подростки не умеют правильно выбирать пищевые продукты и использовать информацию об их составе [21]. Вероятно, необходимы образовательные программы по повышению грамотности подростков в этой сфере.

Разница в содержании висцерального жира независимо от перечисленных выше факторов прослеживалась при гендерном разделении подростков: в возрасте 15-19 лет содержание висцерального жира было достоверно выше среди юношей по сравнению с девушками того же возраста. Поскольку общее увеличение содержания жира в организме не сопровождается увеличением массы тела и ИМТ, справедливо предположить, что общее ожирение приводит к нарушению композиционного состава организма за счет гипотрофии мышечной и костной составляющих.

Таким образом, рекомендации по питанию и физической активности наиболее актуальны для подростков начиная с 15-16 лет. К общим положениям можно отнести уменьшение потребления легкоусвояемых углеводов и транс-жиров, снижение потребления фастфуда, увеличение физической активности до уровня средней интенсивности (2-3 раза в неделю длительностью 1,5-2 ч).

Акцент необходимо сделать в отношении юношей, так как их пол является неизменяемым фактором риска висцерального ожирения. Ключевые выводы тезисно могут быть отражены следующим образом:

1) ИМТ у подростков не коррелирует с содержанием жировой ткани в организме и не может рассматриваться как маркер ожирения;

2) избыток жировой ткани был выявлен у 15% обследованных, среди них 2/3 составили девушки и 1/3 юноши. Недостаток жировой ткани выявлен у 35% обследованных юношей и 0% девушек;

3) содержание висцерального жира достоверно выше у юношей, чем у девушек, независимо от общего содержания жира в организме;

4) с 16 лет у подростков начинает увеличиваться содержание висцерального жира в организме, причем с 18 лет это увеличение становится достоверным по сравнению с 15-летними подростками;

5) общее содержание жировой ткани зависит от характера питания. Преобладание фастфуда в питании достоверно связано с избытком общей жировой ткани в организме;

6) выявлена достоверная взаимосвязь уровня физической активности и процентного содержания висцерального жира.

Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ МК-5330.2015.7

Литература

1. Haslam D.W., James W.P. Obesity // Lancet. 2005. Vol. 366, N 9492. P. 1197-1209.

2. Yusuf S., Hawken S., Ounpuu S., Dans T. et al. Effect of potentially modifiable risk factors associated with myocardial infarction in 52 countries (the INTERHEART study): Case-control study // Lancet. 2005. Vol. 364, N 9438. P. 937-952.

3. Ожирение и избыточный вес. Информационный бюллетень №°311. Январь, 2015. URL: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/ru/

4. Kalantar-Zadeh K., Kovesdy C.P., Anker S.D. The obesity paradox and mortality associated with surrogates of body size and muscle mass in patients receiving hemodialysis // Mayo Clin. Proc. 2010. Vol. 85, N 11. P. 991-1001.

5. Bosy-Westphal A., Later W., Hitze B., Sato T. et al. Accuracy of bioelectrical impedance consumer devices for measurement of body composition in comparison to whole body magnetic resonance imaging and dual X-ray absorptiometry // Obes. Facts. 2008. Vol. 1, N 6. P. 6.

6. Здоровый образ жизни и профилактика заболеваний / под ред. Н.Д. Ющука, И.В. Маева, К.Г. Гуревича. М. : Перо, 2012. 659 с.

7. Рекомендации ВНОК и Ассоциации детских кардиологов России по диагностике, лечению и профилактике артериальной гипертензии у детей и подростков (Второй пересмотр) // Кардиоваскуляр. тер. и профилактика. 2009. Т. 8, № 4. С. 253-288.

8. Stefania L.-F., Wilson P.W., Schaefer E.J. Impact of body mass index on coronary heart disease risk factors in men and women // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 1996. Vol. 16. P. 1509-1515.

9. McCartney C.R., Blank S.K., Prendergast K.A., Chhabra S. et al. Obesity and sex steroid changes across puberty: evidence for marked hyperandrogenemia in pre- and early pubertal obese girls // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2007. Vol. 92, N 2. P. 430-436.

10. Fuente-Martin E., Argente-Arizon P., Ros P., Argente J. et al. Sex differences in adipose tissue: it is not only a question of quantity and distribution // Adipocyte. 2013. Vol. 2, N 3. P. 128-134.

11. Rebuffe-Scrive M., Eldh J., Hafstrom L.-O., Bjorntorp P. Metabolism of mammary, bdominal and femoral adipocytes in women before and after menopause // Metabolism. 1986. Vol. 35. P. 792-797.

12. Мартинчик А.Н., Батурин А.К., Кешабянц Э.Э., Пескова Е.В. Гендерные и возрастные особенности и тенденции распространения ожирения среди взрослого населения в 1994-2012 гг. // Вопр. питания. 2015. Т. 84, № 3. С. 92-99.

13. Calle E., Thun M.J., Petrelli J.M. et al. Body mass index and mortality in a prospective cohort of U.S. adults // N. Engl. J. Med. 1999. Vol. 341. P. 1097-1105.

14. Carl J. L., Alban D. S., Richard V. M. Healthy obese versus unhealthy lean: the obesity paradox // Nat. Rev. Endocrinol. 2015. Vol. 11. P. 55-62.

15. Oskar A., Per A., Kristjan K., Truls R. et al. Evidence for obesity paradox in patients with acute coronary syndromes: a report from the Swedish Coronary Angiography and Angioplasty Registry // Eur. Heart J. 2013. Vol. 34. P. 345-353.

16. Aaron M., Lauren S.W., Carla R.-T., Elisa F.E. et al. Activation of human brown adipose tissue by a β3-adrenergic receptor agonist // Cell Metab. 2014. Vol. 21, N 1. P. 33-38.

17. Lei C., Eugene Y., Xianglan L., Adam M. White to brown fat phenotypic switch induced by genetic and environmental activation of a hypothalamic-adipocyte axis // Cell Metab. 2011. Vol. 14, N 3. P. 324-338.

18. Viviane Z.R., Peter L. Obesity, inflammation, and atherosclerosis // Nat. Rev. Cardiol. 2009. Vol. 6. P. 399-409.

19. Williams I.L., Wheatcroft S.B., Shah A.M., Kearney M.T. Obesity, atherosclerosis and the vascular endothelium: mechanisms of reduced nitric oxide bioavailability in obese humans // Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 2002. Vol. 26, N 6. P. 754-764.

20. Бурдюкова Е.В., Пустовалов Д.А., Оранская А.Н., Перцов С.С. и др. Механизмы дезадаптации учащихся московских общеобразовательных школ к физической нагрузке // Бюл. экспер. биол. 2012. Т. 153, № 4. С. 414-416.

21. Gurevich K.G., Reynolds J., Bifulco L., Doughty K. et al. An evaluation of the reliability of the food label literacy questionnaire in Russian // Health Educ. J. 2015. Vol. 4. P. 1-8.