- Методы определения компонетного состава тела
- Биологические науки
- Похожие материалы
- Что такое состав тела?
- Точный анализ состава тела
- Современная оценка состояния здоровья
- Что такое состав тела?
- Почему нужно различать мышцы и жир?
- Предоставление базовых данных для консультирования по вопросам питания и лечения ожирения
- Разработка полных профилей физической подготовки для клиентов
- Контроль потери жировых отложений и роста мышц в результате тренировок/диеты
- Динамика роста и развития
- Как измерить здоровье?
- ИМТ является устаревшим методом
- Фокус на процентное содержание жира
- Каковы опасности не знать состав своего тела?
- Осложнения при ожирении
- Осложнения при низком содержании жира
- Осложнения при дефиците мышечной массы (саркопения)
- Методы анализа состава тела
- Калиперометрия
- Подводное взвешивание
- Метод изотопного разведения
- Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DEXA)
- Магнитно-резонансная томография (МРТ)
- Метод биоэмпидансного анализа (BIA)
Методы определения компонетного состава тела
Биологические науки
- Шукумова Данна Бактыбековна , студент
- Оренбургский государственный медицинский университет
-
Похожие материалы
Состав тела относится к количественному (выраженному в процентах или кг) или качественному (выраженному в баллах) соотношению метаболически активных и неактивных тканей. Метаболически активными тканями являются мышечные и костные ткани, нервные ткани и ткани внутренних органов. Ткани низкой активности-подкожный и внутренний жир, который формирует энергетический резерв организма. Активные ткани группируются под названием «постная ткань» или «обезжиренная масса тела». Состав тела позволяет более точно определить физическую составляющую Конституции конкретного человека.
Состав тела человека наиболее полно выражает характер обмена веществ, а также позволяет судить o соотношении жировой, мышечной и костной масс и жидкости. Он зависит oт пола, возраста, перенесенных заболеваний, от уровня питания, специализации, квалификации, степени тренированности. Контроль за изменениями общего веса тела недостаточен для оценки влияния систематической тренировки на состав тела спортсмена. Необходимо установить в каждом конкретном случае, за счет каких составных частей изменяется вес.
Главные составляющими человеческого организма являются: кости, мышцы, вода, жир. Скелет человека — (skeletos, греч. — высушенный) совокупность костей, пассивная часть опорно-двигательного аппарата. Служит опорой мягким тканям, точкой приложения мышц, вместилищем и защитой внутренних органов. Скелет представляет комплекс плотных образований, развивающихся из мезенхимы, имеющих механическое значение. Мышечная система представляет собой совокупность способных к сокращению мышечных волокон, объединённых в пучки, которые формируют особые органы мышцы или же самостоятельно входят в состав внутренних органов. Мышечная система представляет собой совокупность способных к сокращению мышечных волокон, объединённых в пучки, которые формируют oсобые органы — мышцы или же самостоятельно входят в состав внутренних органов. Мышцы: 30 кг = 43% массы тела.
У человека выделяют три типы мышц:
- Скелетные мышцы (они же поперечнополосатые, или произвольные). Прикрепляются к костям. Состоят из очень длинных волокн, длина от 1 до 10 см, форма — цилиндрическая. С помощью мышц сохраняется равновесие тела, производится перемещение в пространстве, осуществляются дыхательные и глотательные движения.
- Гладкие мышцы (непроизвольные). Они находятся в стенках внутренних органов и сосудов. Для них характерны длина: 0,02 -0,2 мм, форма: веретеновидная, одно ядро овальное в центре, нет исчерчености.
- Сердечная мышца. Она имеется только в сердце. Эта мышца неутомимо сокращается в течение всей жизни, обеспечивая движение крови по сосудам и доставку жизненно важных веществ к тканям. Процентное содержание воды в организме — это один из ключевых показателей, молодости и хорошего самочувствия. От него также напрямую зависит, насколько Вам будет легко снижать или поддерживать вес, a также набирать мышечную массу.
Примерно 50—65% веса человека составляет вода. В мышечных тканях содержание воды достигает 75%. Ей отведена основная роль в работе всех органов организма: обеспечивает средой, где протекают все биохимические реакции организма, регулирует температуру тела, выводит токсины и продукты обмена веществ из организма, поддерживает нормальную работу суставов, обеспечивает естественную влажность кожи и других тканей и т.д. При дефиците воды ухудшатся работа почек, увеличивается нагрузка на печень, организм зашлаковывается, ухудшается обмен веществ и т.д.
Для успеха программы снижения веса и набора массы крайне важно привести в норму содержание воды в организме.
Таблица 1. Содержание воды в организмеНорма: женщины
Норма: мужчины
Очень важно контролировать процент жира. Снижение содержания жира в организме и в то же время увеличение мышечной массы является четким показателем эффективности программы упражнений и рациональности похудения. Существует физиологическая норма жировой массы, которая необходима для здоровья и гормонального баланса в организме.
Различают три цвета жира в жировых отложениях.
- белый жир — самый метаболически бесполезный. Он занимает порядка 90% от общего количества жировых отложений и служит в качестве резервуара для дополнительных калорий;
- бурый жир — самый метаболически активный. Он имеет более тёмный цвет из-за богатого кровоснабжения и способен сжигать калории. Тем не менее, его процентное содержание в организме человека невелико
- бежевый жир — является более метаболически активным нежели белый, он все же уступает в этом отношении бурому.
Внутренний (висцеральный) жир сосредоточен в области брюшной полости и указывает на степень ожирения внутренних органов.
Во время программы снижения веса и набора мышечной массы важно контролировать динамику изменения содержания внутреннего жира. Так как этот тип жира повышает риск развития ряда заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет и т.д.
Методы определения состава тела
Одна из ключевых предпосылок для развития методов исследования состава тела возникла в первой половине XIX в. в связи с появлением демографической статистики и биометрии.
Для общей характеристики популяций человека в 1835 г. бельгийский математик, специалист по статистике Адольф Кетле ввел понятие среднего человека, а для оценки индивидуального физического развития предложил использовать весо-ростовые индексы, под которыми понимаются различные соотношения размерных антропометрических признаков. В дальнейшем было предложено несколько десятков таких индексов. Наибольшей популярностью пользуется индекс Кетле (индекс массы тела), рассчитываемый как отношение массы тела в килограммах к квадрату длины тела в метрах.
Среди оперативных полевых методов определения состава тела человека наибольшей популярностью в мировой практике пользуются антропометрические методы, а в последние годы с успехом применяется биоимпедансный анализ [1]. Антропометрия — это совокупность методологических приёмов в антропологическом исследовании для измерения описания тела человека в целом или отдельных его частей, а также для характеристики их изменчивости. Метод калиперометрии заключается в измерении толщины кожно- жировых складок на определённых участках тела при помощи специальных устройств — калиперов. Калиперометрия явилась одним из первых методов, используемых для изучения состава тела in vivo, а разработанные на её основе прогнозирующие формулы для определения состава тела хорошо себя зарекомендовали для решения ряда практических задач спортивной, оздоровительной и клинической медицины [1].
Гидрoстaтическая денситометрия с помощью данного метода можно определить: плотность тела и остаточный объем воздуха в легких. Данный метод основан на различиях плотности жира и безжировой массы тела. Если указанные плотности известны, то состав тела можно определить, измеряя обычный вес тела и вес тела в воде.
Гидростатическая денситометрия представляет собой достаточно трудоёмкий способ определения состава тела. Практическая альтернатива состоит в использовании метода волюминометрии, связанного с измерением объёма или веса воды, вытесняемой телом при погружении [1]. Метод волюминометрии, связанного с измерением объёма или веса воды вытесняемой телом при погружении. Волюминометрия известна также как метод водного погружения, который применяется с конца XIX в. в биомеханике для определения объёмов сегментов тела. Для измерения объёма тела используется специальное устройство — волюминометр.
Фотонное сканирование — позволяет определить площадь поверхности, объём тела и его отдельных сегментов, a также диаметры и обхватные размеры тела.
Для оценки содержания жира в организме наряду с гидростатической денситометрией и волюминометрией в последние годы применяется плетизмографический метод, основанный на использовании герметичной камеры, заполненной безвредным для человека газом. После ряда относительно неудачных попыток реализации метода [1]. В отличие oт гидроденситометрии, в ходе измерений обследуемый находится не в воде, a в небольшой специально сконструированной герметичной кабине, заполненной обычным воздухом. Данная разновидность плетизмографии имеет название метода воздушной плетизмографии.
Зa исключением случаев крайне выраженного ожирения, наибольшую фракцию массы тела человека составляет вода [3]. Однородный молекулярный состав воды и её уникальные физико-химические и биологические свойства дают возможность определить содержание воды в организме на основе метода изотопного разведения, рассматриваемого в качестве “золотого стандарта” гидрометрии. В качестве изотопов чаще используют оксиды дейтерия, трития. Впервые идею применения метода разведения для изучения состава тела предложил Н. Кейт и использовал его для определения объёма плазмы крови. Возможность применения радиоактивных и стабильных изотопов в методе разведения была показана американским учёным и врачом Фрэнсисом Дэниэлсом Муром в 1946 году.
Метод инфракрасного отражения. Инфракрасным называют электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от 0,75 мкм до 1 мм — между видимым спектром и радиодиапазоном. Данное устройство позволяет обработать и визуализировать данные с возможностью оценки процентного содержания жира и воды в организме, a также безжировой массы.
Нейтронный активационный анализ является разновидностью aктивационного анализа, наиболее распространённого среди применяемых в медицине ядернo-физических методов исследования. Активационный анализ был впервые предложен Д. Хевеши и Г. Леви в 1936 году. Сущность метода заключается в изучении состава вещества на основе активации его атомных ядер при помощи внешнего излучения. Если в качестве внешнего излучения используется поток нейтронов, тo такая разновидность метода имеет название нейтронного активационного анализа. Нейтронный активационный анализ стал первым методом, который обеспечивает надёжную оценку содержания до 40 химических элементов в живом организме, включая микроэлементы. Главное отличие метода моноэнегетической рентгеновской абсорбциометрии (МРА) от простой фотонной абсорбциометрии заключается в использовании рентгеновской трубки вместo радиоактивного источника излучения. Это обеспечивает более высокую точность измерения МПКТ. Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия — наиболее распространённый рентгенологический метод изучения состава тела. Разработанная в конце 1980-х годов ДPA первоначально применялась в клинической медицине для диагностики остеопении и остеопороза. В настоящее время, помимо оценки минеральной плотности и минеральной массы костей, ДРА используется для определения жировой и безжировой массы тела. Его можно также применять и в сочетании с другими методами [2].
Для изучения состава тела используются рентгеновская компьютерная томография (РКИ) и магнитно-резонансная томография (MPT). Метод РКИ основан на использовании одних и тех же плоскостно ориентированных рентгеновских лучей, которые преобразуются в веерные лучи, проходящие через различные части тела. Выходной поток регистрируется с помощью специальных детекторов. Ослабление интенсивности излучения определяется интегрированием функции коэффициента поглощения вдоль проспекта, таким образом, восстановление плотности сводится к нахождению функции коэффициента поглощения из набора линейных интегралов. Эта проблема была впервые решена немецким математиком Радоном в 1917 году [4].
Источник
Что такое состав тела?
Состав тела — это метод описания того, из чего состоит тело: жир, протеин, минералы и вода в организме. Это более точный метод, чем Индекс Массы Тела (ИМТ). Анализ состава тела может точно показать изменения в организме жировой и мышечной массы. Это способ отследить эффективность персонального тренинга.
Точный анализ состава тела
Современная оценка состояния здоровья
Если вы хотите похудеть или оценить свое здоровье, вероятнее всего вы встаете на весы и рассчитываете ИМТ. Но правда в том, что эти методы ничего не говорят вам о том, насколько вы здоровы — весь вес и ИМТ сравнивают вас со стандартом, который не соответствует вашим индивидуальным целям.
Когда вы пытаетесь улучшить свою фигуру, то стремитесь сбросить жировую массу и укрепить мускулатуру. Но ИМТ и вес не различают мышцы и жир. Так как же быть? Только подробный анализ состава тела.
Анализ состава тела — показывает из чего состоит организм: разница между жировой массой, протеином, минералами и жидкостью в организме для развернутой оценки состояния человека. InBody демонстрирует модель представления анализа состава тела, которая подчеркивает важность каждого дня для достижения своих лучших результатов.
Что такое состав тела?
Состав тела необходим для определения процента жира, костей, воды и мышц в организме человека. Два человека одного пола и веса могут выглядеть совершенно разными, потому что у них разный состав тела.
Состав и рост тела являются ключевыми компонентами в оценке здоровья населения. Участившееся ожирение у детей и взрослых определило важность уровня жировой массы в организме. Однако, другие компоненты состава тела не менее важны и влияют на общую картину в клинической практике.
Все женщины — профессиональные спортсменки с развитой мускулатурой. Хотя рост, вес и ИМТ могут сказать, что они имеют избыточный вес или даже недостаточный вес, хотя на самом деле они находятся в расцвете своих возможностей.
Почему нужно различать мышцы и жир?
Врачи утверждают, что наличие лишнего веса – это не только проблема внешности, это так же сигнал о возможных заболеваниях, проблемах со здоровьем, таких как эндокринные заболевания, проблемы с почками, сердечно-сосудистой системой, развитие остеопороза.
Принято считать, что иметь как можно меньше жировой массы полезно. Однако худоба автоматически не снижает риск для здоровья. Быть худым означает весить меньше рекомендуемых значений в таблицах возраст-рост-вес.
Предоставление базовых данных для консультирования по вопросам питания и лечения ожирения
Разработка полных профилей физической подготовки для клиентов
Контроль потери жировых отложений и роста мышц в результате тренировок/диеты
Динамика роста и развития
Как измерить здоровье?
ИМТ является устаревшим методом
Индекс массы тела (ИМТ) является распространенным методом, используемым для оценки состояния здоровья человека, рассчитываемый как отношение массы тела в килограммах к квадрату длины тела в метрах: ИМТ = Масса тела, кг/Длина тела, м 2
Но вычисление индекса массы тела (ИМТ) может лишь приблизительно оценить состояние вашего организма. Потому что лишний вес может быть последствием не только накопленной жировой ткани. На увеличение массы тела может так же влиять наращивание мышечной массы, задержка жидкости в организме. Например, человек с атлетическим телосложением, и с низким содержанием жира в организме, при вычислении ИМТ, будет классифицироваться, как страдающий ожирением.
На сегодняшний день одним из передовых методов диагностики в спортивной, клинической и оздоровительной медицине, является биоимпедансный анализ состава тела, так как он является оперативным, безопасным, неинвазивным, высокоинформативным методом диагностики.
Фокус на процентное содержание жира
Отойдя от ИМТ, вы должны ориентироваться на процентное содержание жира (ПСЖ) в организме.
Нет единого мнения о том, каков лучший уровень жира в организме для здоровья, есть пределы нормы: 10-20% для мужчин (15% как идеал) и 18-28% для женщин (23% как идеал).
Каковы опасности не знать состав своего тела?
Правильный баланс между жиром и мышцами жизненно важен для здоровья и хорошего самочувствия на протяжении всей жизни. Научно доказано, что сбалансированный состав тела увеличивает продолжительность жизни, уменьшает риск сердечно-сосудистых заболеваний, рака, мочевыводящей системы, сахарного диабета, резистентности к инсулину, и т.д., увеличивает уровень энергетического обмена и улучшает общее самочувствие.
Осложнения при ожирении
- Ранняя смертность
- Сердечно-сосудистые заболевания
- Гипертония
- Диабет
- Болезнь желчного пузыря
- Рак
- Артрит
- Боль в пояснице
- Осложнения при беременности
- Нарушения менструального цикла
- Одышка
- Апноэ
- Нарушение функции сердца
- Нарушение иммунной функции
Осложнения при низком содержании жира
- Нарушение терморегуляции
- Недостаток запасов энергии
- Низкая сердечно-сосудистая функция
- Склонность к заболеваниям
- Замедленное восстановление после физических упражнений / болезни
- Низкий уровень тестостерона
- Слабые мышцы
- Снижение плотности костей
- Аменорея
Осложнения при дефиците мышечной массы (саркопения)
- Общая слабость
- Истощение
- Низкая инсулинорезистентность
- Нарушение обменом веществ
- Остеопороз
- Гормональные нарушения
- Повышенный риск госпитализации
Методы анализа состава тела
Существует много способов определения состав тела. Одни быстрые и легкие, но содержат лишь краткую информацию. Другие длительные и дорогостоящие, требующие помощи квалифицированного специалиста для проведения теста. Вот несколько методов, которые используются для определения состава тела:
Калиперометрия
Один из древних методов для измерения жира в организме, является тест на измерение толщины кожной складки, или «щипковый тест». Как следует из названия, этот метод подразумевает сжатие подкожного жира пальцами и измерение его калипометром.
Калипометры портативны, просты в использовании, имеют низкую стоимость. Хотя большая часть жировых отложений находится в подкожном слое, измерение не может быть точным для людей, страдающим висцеральным ожирением. Также измерение затруднено, если толщина подкожного жирового слоя составляет 5 см и более и воспроизводимость результата сильно варьируется в зависимости от навыков измерителя.
Подводное взвешивание
Подводное взвешивание основано на законе Архимеда. Данный метод разделяет тело на 2 отделения; Жир и Безжировая масса. Так как плотность жира (0.9г/см 3 ) менее плотности безжировой массы (1.1г/см 3 ), мы можем применить закон Архимеда. Жир, будучи по плотности меньше чем вода, будет поднимается, а безжировая масса будет тонуть, потому что ее плотность больше плотности воды, и человек с меньшей безжировой массой и большей жировой массой будет легко всплывать.
Не смотря на то, что это золотой стандарт, измеряющие должны быть экипированы специальным измерительным оборудованием в лаборатории, что довольно сложно и требует специального бучения и подготовки.
Метод изотопного разведения
В организм человека вводится радионуклиды (например Дейтерий D2O, которые имеют схожие с водой характеристики (H2O). Через 24 часа после введения, замеряющий берет пробу жидкости из тела, анализирует концентрацию инъекции и из этого находит ОКЖ. Так как, чем больше воды в теле, тем быстрее происходит растворение.
Этот метод является одним из золотых стандартов для определения ОКЖ, но тем не менее занимает долгое время и требует высококвалифицированных специалистов.
Двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия (DEXA)
DEXA использует двойной рентген и анализирует плотность костных минералов, тощую и жировую массы, основываясь на коэффициенте затухания. Когда протон сталкивается с каким либо объектом, происходит одно из двух: протон либо поглощается этим объектом, либо отражается. DEXA считается золотым стандартом по анализу состава тела и главным преимуществом является то, что этот метод позволяет анализировать плотность костей, жировую и мышечную массу сегментарно.
Однако, стоимость использования данного метода очень высока и требует специально подготовленный персонал, более того, организм подвергается некоторой дозе радиационного облучения в процессе обследования.
Магнитно-резонансная томография (МРТ)
Метод ядерного магнитного резонанса позволяет изучать организм человека на основе насыщенности тканей организма водородом и особенностей их магнитных свойств, связанных с нахождением в окружении разных атомов и молекул.
МРТ считается наиболее точным инструментом для количественной оценки состава тела. Это идеальный инструмент оценки для измерения массы скелетной мускулатуры и жировой ткани.
Перед сканированием требуется снять все металлические предметы. Исследование довольно дорогостоящее, продолжительность которого составляет обычно до 20—30 минут.
Метод биоэмпидансного анализа (BIA)
Биоимпедансный анализ состава тела на протяжении тридцати лет является одной из самых распространенных технологий анализа состава тела, что объясняется широким спектром оцениваемых параметров, неинвазивностью, отсутствием лучевых нагрузок, быстротой получения результатов исследования и привычностью для среднего медперсонала элементов процедуры исследования.
В основе метода находится активное сопротивление (R) и реактивное сопротивление (Xc). Активное сопротивление биологического объекта, таким объектом будет являтся участок тела человека между правой кистью и правой стопой, которое складывается из электрических сопротивлений всех жидкостей, расположенных на пути измерительного тока. Реактивным сопротивлением называют общее емкостное сопротивление всех клеточных мембран, расположенных на пути измерительного тока. Преимущества метода биоимпедансного анализа в отличии от вышеупомянутых клинических и амбулаторных методов является возможность определения следующих параметров:
- Определение фазового угла
- Оценка обменных процессов
- Оценка скелетно — мышечной массы
Профессиональные анализаторы состава тела InBody являются лучшим на сегодняшний день оборудованием для проведения биоимпедансного анализа тела человека.
Источник
