Биоимпедансная оценка соматотипа по Хит-Картеру: обновлённые формулы и программное обеспечение

Аннотация

Введение. В наших недавних работах была установлена возможность оценки соматотипа по Хит-Картеру по данным биоимпедансных измерений в разных возрастных группах. Цель исследования – разработка единых расчётных формул для оценки соматотипа у детей, подростков и взрослых людей, характеристика точности формул в зависимости от возраста и индекса массы тела, совершенствование протокола соматотипирования в программном обеспечении биоимпедансного анализатора.

Материалы и методы. Рассматривались данные комплексной антропометрии и сопутствующей биоимпедансометрии из наших предшествующих публикаций. Основную группу составили этнические русские 7-59 лет, обследованные в Москве, Архангельске, Архангельской области, Самаре и Элисте (N=4296). Группу сравнения 1 составили этнические русские 16–86 лет, обследованные в Красноярском крае (N=3954). Группу сравнения 2 составили этнические калмыки 8–25 лет, обследованные в Элисте (N=940). По данным основной группы получали формулы биоимпедансной оценки баллов эндоморфии (ЭНДО_БИА) и мезоморфии (МЕЗО_БИА). Оценивали точность формул в подгруппах основной группы и групп сравнения.

Результаты. Общие формулы биоимпедансной оценки соматотипа по Хит-Картеру для детей, подростков и взрослых людей имели вид: ЭНДО_БИА = –3411,8/R50 + 0,942´ИМТ – 0,00938´ИМТ² – 0,0235´ДТ – 0,28´Пол + 0,034´Возраст – 2,69 (N=4296; R²=0,84; SEE=0,76); МЕЗО_БИА = 1531,8/R50 + 0,302´ИМТ – 0,0529´ДТ + 0,57´Пол – 0,032´Возраст + 4,52 (N=4296; R²=0,87; SEE=0,48). Они были сравнительно точны в возрастном интервале 7-40 лет у мужчин и 7-59 лет у женщин и менее точны за пределами указанных диапазонов возраста и при высоких значениях ИМТ. На этом основании были предложены формулы для лиц с ожирением: ЭНДО_БИА = –2569/R50 + 0,854´ИМТ – 0,0087´ИМТ² – 0,0263´ДТ – 0,032´Пол + 0,018´Возраст – 1,60 (N=296; R²=0,69; SEE=0,87); МЕЗО_БИА = 1567/R50 + 0,55´ИМТ – 0,00512´ИМТ² – 0,0524´ДТ + 0,42´Пол – 0,035´Возраст + 1,66 (N=296; R²=0,62; SEE=0,64). Указанные формулы встроены в программное обеспечение биоимпедансного анализатора АВС-02 «Медасс» (НТЦ Медасс, Россия).

Выводы. Полученные результаты значительно расширяют возможности оценки соматотипа и исследования его изменчивости. Использование единых расчётных формул для людей разного возраста должно способствовать повышению сопоставимости получаемых оценок соматотипа и надёжности результатов последующих сравнений.

Литература

Анисимова А.В., Година Е.З., Руднев С.Г., Свистунова Н.В. Проверка применимости формул для биоимпедансной оценки соматотипа по Хит-Картеру у детей и подростков в различных популяциях // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология, 2016. № 2. С. 28–38.

Башкиров П.Н. Учение о физическом развитии человека. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1962. 340 с.

Боголюбов А.Н., Чиненова В.Н. Франц Рело. 1829–1905. М.: Наука, 2014. 268 с.

Бунак В.В. Антропометрия. М.: Учпедгиз. 1941. 368 c.

Дерябин В.Е. Соматология мужчин СССР середины 1970-х годов. М.: Параллели. 2009. 258 с.

Колесников В.А., Руднев С.Г., Николаев Д.В., Анисимова А.В., Година Е.З. О новом протоколе оценки соматотипа по схеме Хит-Картера в программном обеспечении биоимпедансного анализатора состава тела // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология, 2016. № 4. C.4–13.

Кречмер Э. Строение тела и характер (пер. с нем.). М.-Петроград: Государственное издательство. 1924. 288 с.

Негашева М.А. Основы антропометрии. М: Экон-Информ. 2017. 216 с.

Руднев С.Г., Анисимова А.В., Синдеева Л.В., Задорожная Л.В., Лукина С.С. с соавт. Методические вопросы изучения вариаций подкожного жира: сравнение различных типов калиперов // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология, 2017. № 3. С. 4–26.

Семенов М.М., Выборная К.В., Раджабкадиев Р.М., Гаппарова К.М., Шарафетдинов Х.Х. с соавт. Оценка типов телосложения пациентов с ожирением I-III степени по схеме Хит-Картера с помощью различных формул // Вестник восстановительной медицины, 2022. Т. 21, № 6. С. 78–90. DOI: 10.38025/2078-1962-2022-21-6-78-90

Синдеева Л.В., Руднев С.Г. Характеристика половозрастной изменчивости соматотипа по Хит-Картеру у взрослых людей и возможности его биоимпедансной оценки (на примере русского населения Восточной Сибири) // Морфология, 2017. Т. 151, № 1. С. 77–87.

Сипатрова А.Г., Година Е.З., Пермякова Е.Ю., Анисимова А.В. с соавт. Биоимпедансный анализ состава тела с использованием анализаторов АВС-01 «Медасс» и Диамант-АИСТ: результаты сравнения // Вестник Московского университета. Серия 23: Антропология, 2023. №2. С. 70–81. DOI: 10.32521/2074-8132.2023.2.070-081.

Смирнов А.В., Колесников В.А., Николаев Д.В., Ерюкова Т.А. АВС-01 «Медасс»: анализатор оценки баланса водных секторов организма с программным обеспечением (руководство пользователя). М.: НТЦ Медасс. 2009. 38 с

 Anisimova A.V., Godina E.Z., Nikolaev D.V., Rudnev S.G. Evaluation of the Heath-Carter somatotype revisited: new bioimpedance equations for children and adolescents. IFMBE Proceedings, vol. 54 (Eds. F. Simini, P. Bertemes-Filho). Springer, Singapore-Heidelberg, 2016, pp. 80-83. DOI: 10.1007/978-981-287-928-8_21.

Ballester A., Wright W., Valero J., Scott E., Delvin T. et al. Comparative analysis of anthropometric methods: past, present, and future. IEEE Standards Association Industry Connections Report, 2022. 52 p. Available at: https://standards.ieee.org/wp-content/uploads/2022/06/comparative-analysis-anthropometric-methods.pd... Accessed 15.08.2024.

Bennett J.P., Cataldi D., Liu Y.E., Kelly N.N., Quon B.K. et al. Variations in bioelectrical impedance devices impact raw measures comparisons and subsequent prediction of body composition using recommended estimation equations. Clin. Nutr. ESPEN, 2024, 63, pp. 540–550. DOI: 10.1016/j.clnesp.2024.07.009.

Bertuccioli A., Donati Zeppa S., Amatori S., Moricoli S., Fortunato R. et al. A new strategy for somatotype assessment using bioimpedance analysis in adults. J. Sports Med. Phys. Fit., 2022a, 62 (2), pp. 296–297. DOI: 10.23736/S0022-4707.21.12284-4.

Bertuccioli A., Sisti D., Amatori S., Perroni F., Rocchi M.B.L. et al. A new strategy for somatotype assessment using bioimpedance analysis: stratification according to sex. J. Funct. Morphol. Kinesiol., 2022b, 7 (4), р. 86. DOI: 10.3390/jfmk7040086.

Bland J.M., Altman D.G. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement. Lancet, 1986, 327 (8476), pp. 307–310. DOI: 10.1016/S0140-6736(86)90837-8.

Campa F., Bongiovanni T., Matias C.N., Genovesi F., Trecroci A. et al. A new strategy to integrate Heath-Carter somatotype assessment with bioelectrical impedance analysis in elite soccer player. Sports (Basel), 2020a, 8 (11), р. 142. DOI: 10.3390/sports8110142.

Campa F., Matias C.N., Nikolaidis P.T., Lukaski H., Talluri J., Toselli S. Prediction of somatotype from bioimpedance analysis in elite youth soccer players. Int. J. Environ. Res. Public Health, 2020b, 17 (21), р. 8176. DOI: 10.3390/ijerph17218176.

Carter J.E.L. The Heath-Carter anthropometric somatotype: instruction manual. 2002. Available at: https://phentermineclinics.net/wp-content/uploads/2023/09/Heath-CarterManual.pdf. Accessed 15.08.2024.

Carter J.E.L., Heath B.H. Somatotyping: Development and Applications. Cambridge, Cambridge University Press, 1990. 520 p.

Chumlea W.C., Guo S.S., Kuczmarski R.J., Flegal K.M., Johnson C.L. et al. Body composition estimates from NHANES III bioelectrical impedance data. Int. J. Obes., 2002, 26 (12), pp. 1596–1609. DOI: 10.1038/sj.ijo.0802167.

Drywień M., Górnicki K., Górnicka M. Application of artificial neural network to somatotype determination. Appl. Sci., 2021, 11 (4), р. 1365. DOI: 10.3390/app11041365.

Gray D.S., Bray G.A., Bauer M., Kaplan K., Gemayel N. et al. Skinfold thickness measurements in obese subjects. Am. J. Clin. Nutr., 1990, 51 (4), pp. 571–577. DOI: 10.1093/ajcn/51.4.571.

Heath B.H., Carter J.E.L. A modified somatotype method. Am. J. Phys. Anthropol., 1967, 27 (1), pp. 57–74. DOI:10.1002/ajpa.1330270108 (Русский перевод: Хит Б.Х., Картер Дж.Е.Л. Современные методы соматотипирования. Ч. 2. Модифицированный метод определения соматотипов // Вопросы антропологии. 1969. Вып. 33. С. 60–79.)

Heymsfield S.B., Bourgeois B., Ng B.K., Sommer M.J., Li X., Shepherd J.A. Digital anthropometry: a critical review. Eur. J. Clin. Nutr., 2018, 72 (5), pp. 680–687. DOI: 10.1038/s41430-018-0145-7.

Houtkooper L.B., Going S.B., Lohman T.G., Roche A.F., Van Loan M. Bioelectrical impedance estimation of fat‐free body mass in children and youth: a cross‐validation study. J. Appl. Physiol., 1992, 72 (1), pp. 366–373. DOI: 10.1152/jappl.1992.72.1.366.

Kushner R.F., Schoeller D.A. Estimation of total body water by bioelectrical impedance analysis. Am. J. Clin. Nutr., 1986, 44 (3), pp. 417–424. DOI: 10.1093/ajcn/44.3.417.

Liu X., Li W., Wen Y., Xu G., Zhou G. et al. Obesity and Heath-Carter somatotyping of 3438 adults in the Xinjiang Uygur autonomous region of China by multivariate analysis. Diabetes Metab. Syndr. Obes., 2021, 14, pp. 659–670. DOI: 10.2147/DMSO.S287954.

Ng B.K., Hinton B.J., Fan B., Kanaya A.M., Shepherd J.A. Clinical anthropometrics and body composition from 3D whole-body surface scans. Eur. J. Clin. Nutr., 2016, 70 (11), pp. 1265–1270. DOI: 10.1038/ejcn.2016.109.

Rajkumar R.V. Endomorphy dominance among non-athlete population in all the ranges of body mass index. Int. J. Physiother. Res., 2015, 3 (3), pp. 1068–1074. DOI: 10.16965/ijpr.2015.139.

Ramachandran A., Vertinsky P. Speaking back to Sheldon: Barbara Honeyman Heath as the new 'doyenne of somatotyping'. Cultural History, 2022, 11 (1), pp. 49–69. DOI: 10.3366/cult.2022.0254.

Rudnev S., Burns J.S., Williams P.L., Lee M.M., Korrick S.A. et al. Comparison of bioimpedance body composition in young adults in the Russian Children’s Study. Clin. Nutr. ESPEN, 2020, 35, pp. 153–161. DOI: 10.1016/j.clnesp.2019.10.007.

Rudnev S.G., Negasheva M.A., Godina E.Z. Assessment of the Heath-Carter somatotype in adults using bioelectrical impedance analysis. J. Phys.: Conf. Series, 2019, 1272, 012001. DOI: 10.1088/1742-6596/1272/1/012001.

Sheldon W.H., Stevens S.S., Tucker W.B. The Varieties of Human Physique. Harper and Brothers, New York, 1940. 347 p.

Siders W., Rue M. Reuleaux triangle somatogram. Comput. Med Biol., 1992, 22 (5), pp. 363–368. DOI: 10.1016/0010-4825(92)90024-H.

Wells J.C.K. Three-dimensional (3-D) photonic scanning: a new approach to anthropometry. In: V.R. Preedy (Ed.) Handbook of Anthropometry: Physical Measures of Human Form in Health and Disease. N.Y., Springer, 2012, pp. 205–217.

Wong M.C., Bennett J., Garber A., Heymsfield S., Maskarinec G. et al. Monitoring body composition in pediatrics with 3D optical imaging: a pilot study. Curr. Dev. Nutr., 2024, 8 (Suppl. 2), 103588. DOI: 10.1016/j.cdnut.2024.103588.

World Health Organization. BMI-for-age (5-19 years). 2024a. Available at: https://www.who.int/tools/growth-reference-data-for-5to19-years/indicators/bmi-for-age Accessed 15.08.2024.

World Health Organization. The Global Health Observatory. Body Mass Index (BMI). 2024b. Available at: https://www.who.int/data/gho/data/themes/topics/topic-details/GHO/body-mass-index Accessed 15.08.2024.