реферат
МЕТА: Порівняйте оцінки маси жиру (FM), маси жиру (FFM) та відсотка жиру в організмі (% жиру) шістьма різними методами у дівчат до пубертату.
ПРОПОЗИЦІЯ: Дослідження поперечного перерізу.
ТЕМИ: Звичайні, багатоетнічні дівчата до пубертату (вік = 8, 5 ± 0, 4 роки, n = 101).
ВИМІРЮВАННЯ: Склад тіла вимірювали у кожної дитини антропометрично (товщина шкірного руна за допомогою рівняння Забою), подвійне енергетичне поглинання рентгенівських променів (DXA), загальний вміст калію в організмі (TBK), розведення ізотопів для загальної кількості води в організмі (TBW), багатоелектронний біоелектричний імпеданс спектроскопія BIS) і загальна електропровідність тіла (TOBEC).
РЕЗУЛЬТАТИ: TOBEC і товщина шкірного руна давали найнижчі значення FM, за якими слідували DXA, TBK, TBW і BIS, причому BIS давав найвище значення FM. Усі методи суттєво відрізнялись для FFM, FM та% жиру (P 1, 2 і дуже відтворюється у дівчат до пубертатного періоду. 3 TBK вважається дуже точним показником худої маси тіла, але DXA, TBK, TOBEC та TBW зазвичай обмежуються вузькоспеціалізовані налаштування досліджень через їх вартість та потребу у складному обладнанні. Більшість слідчих мають доступ лише до однієї техніки.
Через зростаючу частоту ожиріння у дітей 4 і, отже, важливість вимірювання жиру в організмі, необхідне перехресне порівняння та перевірка методів. Порівняння методів композиції тіла проводили у дітей 5, 6, 7, 8, 9, 10 та дорослих. 11, 12 У дітей передбачається, що DXA, BIS та антропометрія не повинні використовуватися як взаємозамінні при оцінці процентного вмісту жиру за вагою. Загалом між оцінками відсотка жиру в організмі на основі моделі із чотирма відділеннями та оцінками на основі DXA, шкірних складок або BIS було мало згоди. Порівнюючи жирові відкладення у дітей та молодих людей за допомогою DXA, BIS та TOBEC, Еліс 5 стверджує, що класифікація вгодованості суб'єкта як нормальної або надмірної ваги/ожиріння сильно залежала від методу. Порівняно мало досліджень порівнювали більше двох-трьох методів, і досі незрозуміло, який метод найкращий для дівчат до пубертату. Таким чином, метою цього дослідження було порівняння оцінок маси жиру (FM), маси без жиру (FFM) та процентного вмісту жиру (% жиру) за допомогою шести різних методів, а саме антропометрії, BIS, TOBEC, DXA, TBK та TBW. дівчата до пубертату.
методи
предметів
Здорові, нормальної маси тіла, дівчата до пубертату (n = 101) були прийняті з місцевого району Х'юстона для участі у дослідженні. Усі діти були у віці 8-9 років із вмістом жиру в межах 12-30%. Діти з серцево-судинними захворюваннями, анемією, діабетом, значними захворюваннями нирок або печінки, гіпотиреозом та проблемами опорно-рухового апарату були виключені. Усі діти та їх батьки дали письмову інформовану згоду на участь у цьому дослідженні, яке було схвалено Інституційним оглядовим органом з вивчення предметів людини для Медичного коледжу Бейлора та суміжних лікарень.
Протокол дослідження
Усі процедури були проведені в Дослідницькому центрі дитячого харчування USDA/ARS. При першому відвідуванні вимірювали масу тіла, зріст, складку шкіри та склад дітей DXA, TBK, TOBEC та BIS. Розраховували індекс маси тіла (ІМТ, вага (кг)/зріст 2 (м)). Пізніше дітей прийняли до відділу метаболічних досліджень. Кожній дівчині давали пероральну дозу 18 O у складі суміші подвійно міченої води для визначення TBW.
антропометрія
Вагу тіла вимірювали з точністю до 0,1 кг за допомогою цифрової шкали (Scale-Tronix, Dallas, TX), а зріст вимірювали з точністю до 1 см за допомогою стадіонного метра (Holtain Ltd, Crymmych, Великобританія). Біцепси, трицепси, підлопаточні, надп’ясткові, поперекові та стегнові плями видаляли у двох примірниках за допомогою штангенциркулів Lange. Обхват талії та стегон також були видалені в двох примірниках. Відсоток жиру в організмі для дівчаток розраховували з рівнянь Slaughter et al 13, базуючись лише на значеннях трицепса та підлопаточної шкірної складки:% FM = 1,33 * (трицепс + підлопатковий), 0,013 (трицепс + підлопатковий) 2 -2, 5. FM розраховували як (% жиру × вага/100), а FFM розраховували як вагу FM.
Спектроскопія біоелектричного імпедансу
Вимірювання BIS для всього тіла проводили за допомогою комерційного приладу (Xitron 4000B, Xitron Technologies, Сан-Дієго, Каліфорнія). Детальний опис моделі електричної схеми та моделі теорії сумішей, що використовуються з цим приладом, опублікували De Lorenzo et al. 14 Всі вимірювання проводились відповідно до інструкцій виробника. Щоб виміряти предмет, один набір електродів прикріпили до зап’ястя, а інший - на щиколотку з лівого боку тіла. Всі вимірювання проводили відразу після завершення вимірювання DXA, щоб задовольнити вимогу, щоб суб'єкт перебував у лежачому положенні протягом приблизно 10 хвилин. Значення складу тіла були отримані за допомогою програмного забезпечення приладу без змін. Для вимірювання BIS загальну кількість води в тілі (V tbw) визначали як V ecf + V icf, де V ecf = k ecf (Ht2 · Wt 0,5/R e) 2/3, а V icf походить від (1+) V icf/V ecf) 5/2 = ((R e + R i)/R i) · (1+ k ρ V icf/V ecf). Повторюйте вимірювання в нашій лабораторії протягом 2 днів для шести досліджуваних, що дають точність, що перевищує 2-3% для значень опору Ri та Re. Використовувались стандартні значення для калібрувальних констант (k ecf та k ρ), що постачаються з приладом.
Загальна електропровідність тіла
Використовували прилад TOBEC (модель HA-2, EM-Scan, Springfield, IL). Кожна дитина лежала лежачи на ліжку з інструментами, поклавши руки на стегна. Кожну дитину двічі сканували за допомогою пристрою, використовуючи середнє значення двох результатів. Була використана модель коефіцієнта Фур'є нульового порядку. Рівнянням для оцінки FFM є FFM (кг) = 0, 2772 × √FC 0 × H + 1, 232 (рівняння, надане виробником), де FC 0 - коефіцієнт Фур'є нульового порядку, а H - висота (см) . FM визначався як маса - FFM.
Подвійне енергетичне поглинання рентгенівських променів
Склад тіла оцінювали за допомогою DXA для всього тіла (Hologic QDR 2000, Медісон, режим олівця WI, програмне забезпечення 5, 56). Дитина лежала на ліжку, і її сканували з ніг до голови протягом 10 - 15 хвилин. DXA дозволяє визначити три відділення: масу нежирної тканини (LTM), FM та вміст мінеральних речовин у кістках (BMC). FFM визначається як сума LTM та BMC.
Загальний вміст калію в організмі
TBK вимірюється за допомогою низькофонового мультидетекторного лічильника всього тіла, як описано вище. 15 40 K, радіоактивний ізотоп, є внутрішньою кількістю слідів (0,012%) калію в організмі. Він розпадається, випромінюючи гамма-випромінювання 1,46 МеВ, яке можна виявити поза тілом. Для діапазону ваги, що розглядався в цьому дослідженні, точність вимірювання ТБК становить 1-2%. Співвідношення між TBK та FFM варіюється від народження до дорослого віку. 16, 17, 18 Для віку, що вивчався в цьому дослідженні, співвідношення TBK/FFM у дівчат становить 59,9 мекв/кг.
Розведення ізотопів
В рамках дослідження загального споживання енергії TBW розраховували з коефіцієнтів фракційного обертання 18 ° після перорального прийому (100 мг/кг 2 H 2 O та 125 мг/кг 18 O у вигляді води). Модель розведення ізотопів була використана для розрахунку TBW з 1% поправкою на надмірне розширення для індикатора 18 O. У кожної дитини відбирали вихідні зразки сечі. Потім він отримав пероральну дозу 18 O у складі подвійно міченої суміші води. Згодом щодня у кожного суб’єкта вдома протягом наступних 13 днів брали по одній пробі сечі. 180 вмісту зразків сечі вимірювали за допомогою газо-ізотопної мас-спектрометрії, як описано вище. 20 TBW розраховували наступним чином: TBW (кг) = d × A × Ea/a × Edx103, де d - доза H1818 у грамах; A - кількість лабораторної води в грамах, яка використовується для розведення партії; і являє собою кількість H218O в грамах, додану до лабораторної води при розведенні партії; E d - збільшення 18 O в тисячних частинах (‰) у лабораторній воді після додавання ізотопної води; а Ed - збільшення 18 O в (‰) у зразку плазми після дози. Коефіцієнт гідратації склав 77,15%.
Статистичний аналіз
Дані представлені як середнє значення ± SD для Microsoft Access для Windows 95 (версія 7.0, Microsoft, Сіетл, штат Вашингтон) було використано для управління базами даних. Статистичний аналіз проводили за допомогою Minitab для Windows (версія 12.2, Державний коледж, Пенсільванія) із значенням, встановленим для P 21, і використовувався для перевірки упередженості (середньої різниці) та меж згоди між усіма методами. Послідовний багаторазовий регресійний аналіз був використаний для визначення того, які антропометричні змінні (вага, зріст, ІМТ, міри шкіри та окружність талії та стегон) дали найкращу оцінку ваги жиру за допомогою DXA.
результат
Характеристика предмета
Обсяг вибірки складався з 101 дівчини до пубертату (52 кавказьких, 30 афроамериканських та 19 іспаномовних). У дітей повідомляється про вагу, зріст, ІМТ та трицепс, підлопатковий, надп’ястковий, черевну та стегнову товщину шкіри та обхват талії та стегон (Таблиця 1).
Стіл в натуральну величину
Порівняння методів складання тіла
Склад тіла (FM, FFM та% жиру) для методів TOBEC, товщина шкіри (SF), DXA, TBK, TBW та BIS наведені в таблиці 2. Усі методи суттєво відрізнялись один від одного (P 
Діаграма Бленда-Альтмана для% жиру відповідно до TOBEC та товщини складу шкіри (SF) у дітей до попереднього випробування.
Повнорозмірне зображення
Діаграма Бленда - Альтмана для% жиру в DXA та TBK у дітей.
Повнорозмірне зображення
Діаграма Бленда-Альтмана для% жиру за даними TBK та TBW у дітей, що купують.
Повнорозмірне зображення
Прогнозування жирової маси
При послідовному регресійному аналізі (див. Таблицю 5) вагу жиру DXA на дитину прогнозували на основі ваги та надп’ясткових, трицепсів, підлопаткових та стегнових швів з r2 0,89 (див. = 0,69 кг). Тільки за вагою можна було передбачити вагу жиру DXA зі значенням r 2 0, 75. Додавання лише одного ділянки шкіри (надпліччя) збільшило r2 до 0, 84. Додавання ще трьох ділянок шкіри, відповідно субкапулярного, трицепс і стегна, лише збільшено r 2 або 0,05.
Стіл в натуральну величину
обговорення
У цьому дослідженні ми порівнювали оцінки будови тіла дітей із нормальною вагою за зростом. Ми виявили, що окремі оцінки складу тіла сильно залежать від методу, і що шість досліджуваних методів (DXA, TBK, TBW, TOBEC, BIS та антропометрія), як правило, не взаємозамінні. TOBEC та антропометрія були найбільш подібними при розгляді упередженості між методами FM, FFM та% жиру. Упередженість між DXA та TBK показала, що це інші два найбільш подібні методи. Найвищі упередження та найгірші межі угоди були між TOBEC та BIS. Дещо дивно, що TOBEC бере участь як у найкращих, так і в найгірших випадках. Тим не менше, шість методів відрізнялися, і в багатьох випадках межі угоди вважалися б високими.
Багато слідчих не мають доступу до деяких методів, які ми тут вивчаємо. Антропометрія є найбільш широко застосовуваним методом, тому ми використали рівняння 13 Slaughter та ін., Щоб передбачити FM, FFM та% жиру, оскільки для цього потрібні лише два антропометричні вимірювання. Здається, це цілком непогано з точки зору середніх різниць (, 0,62% для TOBEC та 2,30% для DXA). Щодо FM, рівняння прогнозу забою пояснює 69% відхилення жиру DXA. Використовуючи лише два заходи для визначення складу тіла, також були виявлені високі відхилення 9,7% та високі межі згоди з 9,2% жиру в організмі з BIA (табл. 4). Ремміч та ін. 8 повідомлялося, що рівняння шкіри Slaughter та ін. 13 не погодились зі своїми дітьми в їх чотирикомпонентній моделі та рекомендували подальше вдосконалення цих рівнянь. Отже, у нашому випадку рівняння для прогнозування забою виглядає цілком непоганим у порівнянні з іншими методами для дівчат у передпубертатному періоді. Тому, хоча в багатьох дослідженнях використовувались рівняння Slaughter et al., 13, здається, що в одних випадках може бути хороша згода, але в інших не.
У дітей було проведено лише обмежене порівняння оцінок, заснованих на TBK, з іншими методами. У нашому дослідженні TBK та DXA були досить близькими з точки зору середньої різниці та граничних значень для% жиру, як показано на малюнку 2. Середня різниця у 1,81% була виявлена між двома показниками. На відміну від нашого дослідження, TBK прогнозував склад тіла для жінок із ожирінням з найменшою точністю та послідовністю порівняно з DXA, TBW та гідроденситометрією. В іншому дослідженні кореляція між DXA та TBK для% жиру становила 0,74 у 389 дорослих кавказців. 23 Жодне з цих досліджень не є точним для ТБК, як для лічильника всього тіла, що використовується в цьому дослідженні. 15
Декілька досліджень порівнювали DXA з BIS. Наші межі згоди між DXA та BIS становили ± 7,6% для% жиру (див. Таблицю 4). Порівнюючи DXA з BIS у дітей у віці від 9 до 11 років, обмеження угоди становили -7,2% -12,1% для відсотка жиру в організмі. 7 Порівняно з чотирикомпонентним критеріальним методом, рівняння BIA Хауткікера занижувало% жиру у дівчат до пубертатного та раннього підліткового віку, тоді як DXA, як правило, завищувало% жиру. 8 Повідомлялося про дуже погану угоду між чотирикомпонентною моделлю і DXA, і BIS. 8 Ці автори також припустили, що DXA не слід використовувати як критичний метод, оскільки було виявлено більший% жиру, ніж їх критерій для чотирикомпонентної моделі. На відміну від цього, порівняно з чотирикомпонентною моделлю, DXA та розведення ізотопів не виявили помірного відхилення жиру у дітей у віці 8-12 років. 10 У дослідженні, що порівнювало BIS, TOBEC та DXA у дітей та молодих людей, різниця між методами жирової маси становила від -0,3 ± 6,7 до 4,2 ± 2,7 кг. Наша різниця між тими самими трьома методами для жирової маси склала б від -2,9 ± 2, 4 до 0,64 ± 1,80 кг. Фактичний обсяг обох цих досліджень є відносно великим, що свідчить про відсутність прямої взаємозамінності між цими трьома методами. Крім того, більшість досліджень вказують на досить широкі межі згоди для клінічного використання.
На закінчення ми виявили, що склад тіла сильно залежить від методу і що шість досліджуваних методів (DXA, TBK, TBW, TOBEC, BIS та антропометрія), як правило, не є взаємозамінними. У це дослідження були включені лише діти, які мали нормальну масу тіла та вагу від 12 до 30%. Дуже можливо, що включення дітей, що страждають ожирінням або недостатньою вагою, могло вплинути на наші висновки. Ці дівчата є частиною довготривалого дослідження, яке вивчає прогнози збільшення ваги та жиру; тому ми не могли зарахувати дітей, що страждають ожирінням. З огляду на важливість зростаючої частоти дитячого ожиріння, необхідні подальші зусилля щодо встановлення "золотого стандарту" для складу тіла у дітей. Хоча пряме порівняння між методами було слабким, це не виключає жодного методу вивчення складу тіла, коли однакова методика вимірювання використовується для групи лікування та контрольної групи.
Дякую
Ми хотіли б подякувати дітям, які взяли участь у дослідженні; Персонал MRU та персонал, що складається з персоналу технічної допомоги; та Б. Керца для вербування. Це дослідження було підтримано NIH R29 HD34029 (M Treuth) та Угодою про співпрацю у сільськогосподарських дослідженнях USDA 6250-51000-023-00D/01 (M Treuth, N Butte, W Wong, K Ellis).