Точност на индекса на телесна маса при предсказване на затлъстяване, измерена чрез биоелектричен импеданс

Фернандо Караско Н., Елиана Рейес С., Олга Римлер С., Франциска Риос С.

Медицински факултет, Чилийски университет, Сантяго ? Чили, Медицински факултет, Университет де Лос Андес, Сантяго де Чили - Чили

Ключови думи: Индекс на телесна маса, телесна мастна маса, импеданс, затлъстяване.

Ключови думи: Индекс на телесна маса, телесна мастна маса, биоелектричен импеданс, затлъстяване.

Затлъстяването е хронично заболяване, характеризиращо се с увеличаване на телесната мастна маса, със силна връзка с високо кръвно налягане, дислипидемия, диабет тип 2, исхемична болест на сърцето и някои видове рак (1).

За диагностика на наднормено тегло или затлъстяване обикновено се използват индексите на теглото спрямо височината, тъй като увеличаването на телесните мазнини обикновено е придружено от увеличаване на общото телесно тегло. Индексът на телесна маса на Quetelet (BMI: тегло/височина 2) е определен от СЗО (1) и NIH (2) като параметър за диагностика на наднормено тегло и затлъстяване, като се има предвид добрата корелация, която има с затлъстяване (3) и неговата силна епидемиологична връзка със смъртността и заболеваемостта, свързани със затлъстяването (4,5). Точността на ИТМ за оценка на телесния състав е спорна (6-8), като се влияе от пола, расата и възрастта, което може да доведе до погрешна класификация на състоянието на затлъстяването (9). По този начин хората, диагностицирани като нормални според ИТМ, могат да имат висок процент мастна маса (фалшиви отрицателни ефекти), а други, диагностицирани като затлъстели от ИТМ> 30, могат да имат процент мазнини в нормални граници (фалшиви положителни резултати).

Някои изследователи показват, че ИТМ неправилно изчислява процента на мастната маса при използване на различни техники за измерване на телесния състав, като потапяща денситометрия (10,11), измерване на общата телесна вода чрез деутерий (12) или биоелектричен импеданс (6,13, 14), и че граничните точки за определяне на затлъстяването според процента на мастната маса съответстват на стойности на ИТМ по-ниски от 30 kg/m 2, както в преобладаващо кавказки популации (11-13), така и в различни Азиатски расови групи (14,15).

Настоящото проучване е разработено, за да се определи точността на ИТМ за правилно диагностициране на затлъстяването и способността му да предсказва затлъстяване, измерено чрез биоелектричен импеданс.

МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Проучени са 433 жени (65 нормално тегло, 157 наднормено тегло и 211 със затлъстяване) и 264 мъже (23 нормално тегло, 87 с наднормено тегло и 154 със затлъстяване), на възраст над 18 години. Контроли (C) са здрави доброволци с ИТМ между 18,5 и 24,9 kg/m 2. Пробата от лица с наднормено тегло (ИТМ 25-29,9 кг/м 2) и затлъстяване (ИТМ, равна или по-голяма от 30 кг/м 2) е получена от тези, консултиращи се с програма за лечение на затлъстяване, при която телесният състав е измерен с импеданс измерване преди започване на плана за намаляване на теглото.

Антропометрична и оценка на телесния състав

Теглото (kg) беше измерено с помощта на лостова скала (Detecto â), с точност до 0,1 kg. И височина (m), с габарит, прикрепен към везната, за изчисляване на индекса на телесна маса (BMI = kg/m 2). Съставът на тялото се измерва чрез биоелектричен импеданс (16,17), с тетраполярен едночестотен измервателен импеданс (50 kHz), модел Biodynamics 310 (Biodynamics Corp. Сиатъл, Вашингтон, САЩ). Пациентът беше помолен да не е приемал алкохол, кафе или кофеинови напитки в деня преди изпита, както и да се въздържа от интензивни физически натоварвания и да гладува поне 6 часа. С обекта в декубитус електродите бяха поставени в дясната ръка, дистално, на 1 cm. на кокалчетата на пръстите и непосредствено непосредствено на дисталния край на лакътната кост, а на десния крак 1 cm. на пръстите на краката (дистален електрод) и в средата на линията, свързваща страничните и медиалните малеоли (проксимален електрод). При тези условия беше получено измерване на съпротивление (R). Масата без мазнини (FFM) и процентната маса на мазнините (% FG) са изчислени чрез прилагане на специфичните уравнения на Segal според затлъстяването (18):

- слаби жени: MLG (kg) = 6.4602 (T 2) ? 0,01397 (R) + 0,42087 (P) + 10,43485

- затлъстели жени: MLG (kg) = 9.1186 (T 2) ? 0,01466 (R) + 0,2999 (P) ? 0,07012 (E) + 9,37938

- слаби мъже: MLG (kg) = 6.6366 (T 2) ? 0,02117 (R) + 0,62854 (P) ? 0,1238 (E) + 9,33285

- затлъстели мъже: MLG (kg) = 8.858 (T 2) ? 0,02999 (R) + 0,42688 (P) ? 0,07002 (E) + 14,52435

Където: T, размер (m); R, съпротивление (ома); P, тегло (kg); Д, възраст в години.

При субекти, които не са ясно слаби или затлъстели (ИТМ между 25 и 30 kg/m 2), е приложена средната стойност на 2 уравнения, съгласно метода, препоръчан от Stolarczyk et al. (19), за хетерогенни популации. Тези уравнения са валидирани с денситометрия с най-голям размер на извадка от хетерогенна популация (n = 1567), с широк възрастов диапазон (17-62 години) и% MG (3-56%). В допълнение, те са потвърдени в кавказка (20-21), многорасова и испанска популация (22,23) популации, в сравнение с по-директни измервания на телесния състав (напр. Денситометрия, DEXA, деутерий).

Определение на затлъстяването според процента на мастната маса

За диагностициране на затлъстяването според затлъстяването като пределни точки се използва% MG, равен или по-голям от 25% при мъжете (9, 24), или равен или по-голям от 30% при жените (13).

Характеристиките на изследваните субекти са показани в Таблица 1. 49% от жените и 58% от мъжете имат ИТМ, равен или по-голям от 30 kg/m 2. Нито една жена с ИТМ> 30 kg/m 2 няма% FG по-нисък от 30%, докато 29 от 154 мъже (19%) с BMI> 30 kg/m 2 имат% FG под 25%. От друга страна, 60,4% от жените и 23,6% от мъжете с ИТМ 2 имат% FG, който ги класифицира като затлъстели според критериите за затлъстяване (> 30% и> 25% FG, съответно).

Обща характеристика и телесен състав на изследваната популация.

ИТМ: индекс на телесна маса; MLG: маса без мазнини; % MG: процент на мастна маса.

Таблица 2 показва чувствителността и специфичността на различните гранични точки на ИТМ за диагностициране на затлъстяването съгласно описаните критерии за затлъстяване. Най-ниският ИТМ, в който случаите със затлъстяване се откриват според% GM, определен чрез импеданс, е съответно 22 и 26 kg/m 2 при жени и мъже (100% чувствителност). Най-ниският ИТМ, над който всички случаи съответстват на затлъстяването според% FG, е съответно 30 и 37 kg/m 2 при жени и мъже (100% специфичност).

Чувствителност и специфичност на различните гранични точки за индекса на телесна маса (ИТМ), за диагностициране на затлъстяването, като се използва като критерий затлъстяването, измерено чрез импеданс.

Специфичност

Специфичност

Чувствителност: истинска положителна пропорция (повишено затлъстяване), правилно идентифицирана чрез ИТМ; Специфичност: дял на случаите, идентифицирани от ИТМ, които са истински положителни.

Анализът на ROC кривите (Фигури 1 и 2) показва, че ИТМ е по-подходящ за дискриминация на затлъстяването при жените (Фигура 1), отколкото при мъжете (Фигура 2), като се има предвид критерият за по-голяма площ под кривата или на кривата най-близо до точката на чувствителност и специфичност от 100%. ИТМ с най-добър баланс между чувствителност и специфичност е около 26 kg/m 2 при жените (чувствителност = 90,1%; специфичност = 92,6%) и близо 30 kg/m 2 при мъжете (чувствителност = 82,8%; специфичност = 81,2%).

ROC крива (характеристика на оператора на приемника), за индекса на телесна маса (ИТМ) като показател за затлъстяване при жените

затлъстяване

ROC крива (характеристика на оператора на приемника), за индекса на телесна маса (ИТМ), като индикатор за затлъстяване при мъжете

Оценка на затлъстяването

Регресионните уравнения с най-висок коефициент на корелация за оценка на процента на мастната маса са тези, които включват ИТМ и възрастта като независими променливи и разделени по пол: при жените,% FG = (0,959 * ИТМ) + (0,154 * възраст) + 1,44 ( r 2 = 0,75; стандартна грешка = 3,76); при мъжете% FG = (0,993 * ИТМ) + (0,141 * възраст) - 9,914 (r 2 = 0,66; стандартна грешка = 4,41).

На фигури 3 и 4 разликите между измерения% MG и стойността, изчислена чрез регресионни уравнения, съответно при мъжете и жените, се анализират според Bland-Altman. Дисперсията на остатъчните количества (разлика между измерването и оценката) е по-голяма при мъжете, отколкото при жените (2 SD = 8,8 срещу 7,5% FG, съответно) и намалява с по-висок ИТМ както при мъжете, така и при жените.

Разлика между процента на мастната маса, измерена чрез импеданс (% GM), и прогнозната стойност според индекса на телесна маса и възрастта при 264 мъже

Разлика между процента на мастната маса, измерена чрез импеданс (% GM), и изчислената стойност според индекса на телесна маса и възрастта при 433 жени

От друга страна, значителна част от жените с ИТМ по-малко от 30 kg/m 2 имат% MG над допустимите нива. Сред жените с ИТМ по-малко от 30 kg/m 2, 88% са имали% FG, равен или по-голям от 33% в проучването на Wellens et al. (11) и 46% представят% FG над 30% в анализа на Frankenfield et al. (13). В нашата извадка тази ситуация се наблюдава при около 60% от жените, потвърждавайки схващането, че затлъстяването при жените трябва да бъде диагностицирано с точка на прекъсване на ИТМ по-малко от 30 kg/m 2 .

Гранични точки според индекса на телесна маса спрямо процента на мастната маса

На колективно ниво между различните изследвания има съгласие, че граничната точка за ИТМ при 30 kg/m 2 съответства на много високи нива на затлъстяване, особено при жените. В многоцентрово проучване, публикувано от Gallagher et al. (29), при които% BF е оценен по метод с 4 отделения, е забелязано, че ИТМ от 30 kg/m 2 съответства на% BF от 39% или повече при жени от Кавказка и Афро-Америка на възраст над 20 години . Същото проучване показва съответствие между ИТМ от 30 kg/m 2 и% FG от 25% при мъжете. В пробата, анализирана от Frankenfield et al. (13), при 141 възрастни на възраст между 18 и 78 години, ИТМ от 30 kg/m 2 се съгласява с% MG, измерен чрез импеданс от около 39% при жените и 28% при мъжете. В нашето проучване същата гранична точка е свързана с% FG от ± 36% при жените и 25% при мъжете. Обратното изчисление може да се извърши, за да се определи кой ИТМ съответства на максимално приемливия% MG според пола. В тази серия% MG по-малко от 30% при жените съответства на ИТМ по-малко от 24 kg/m 2 .

Анализът на R.O.C. последователно посочва ИТМ от 30 kg/m 2 като подходяща гранична точка за различаване на излишното затлъстяване при мъжете, дори когато чувствителността и специфичността му са относително ниски (± 83 и 81%, съответно).

При жените анализът на R.O.C. показва, че ИТМ от около 26 kg/m 2 предлага най-добрия баланс между висока чувствителност и специфичност (± 90 и 93%, съответно). ИТМ от 24 kg/m 2, който се коригира според уравнението на регресията до% MG от 30% при жените, има висока чувствителност (98%), но с ниска специфичност, което би означавало фалшиво диагностициране на много жени като затлъстели.

Прогноза за процент на мастна маса от ИТМ

Ограничения на проучването

Дори да приемем, че има подценяване на% BF при затлъстели субекти, тази грешка би имала тенденция да маскира получените резултати и нейната корекция би имала тенденция да измести граничната точка за ИТМ към по-ниска стойност.

Измерванията на мастната маса, получени от анализ на импеданса, показват ниска чувствителност на ИТМ от 30 за идентифициране на лица с излишно затлъстяване. При мъжете се наблюдава съответствие между ИТМ от 30 и максимално желаната стойност на мастната маса, но при жените се наблюдава приемливо ниво на затлъстяване с много по-ниски стойности на ИТМ (2). ИТМ показва в това проучване ниска надеждност за прогнозиране на затлъстяването на индивида, особено при мъжете и когато ИТМ е по-малък от 30 kg/m 2 .

1. Световната здравна организация. Затлъстяването: предотвратяване и управление на глобалната епидемия. Доклад от консултация на СЗО относно затлъстяването. Женева, 3-5 юни 1997 г. Женева: СЗО, 1998 г. [Връзки]

2. Министерство на здравеопазването и социалните услуги на САЩ. Клинични насоки за идентифициране, оценка и лечение на наднормено тегло и затлъстяване при възрастни: доклад за доказателства. Вашингтон, окръг Колумбия: US DHHS, 1998 г. [Връзки]

3. Брей Г.А. Съвременна диагностика и управление на затлъстяването 1998. Пенсилвания, САЩ. Наръчници в здравеопазването Co. 1998 г. [Връзки]

4. Алисън DB, Фонтейн KR, Manson JE, Stevens J, Van Itallie TB. Годишни смъртни случаи, дължащи се на затлъстяването в Съединените щати. JAMA 1999; 282: 1530. [Връзки]

5. Трябва да A, Spadano J, Coakley EH, Field AE, Colditz G, Dietz WH. Тежестта на заболяването, свързана с наднорменото тегло и затлъстяването. JAMA 1999; 282: 1523. [Връзки]

6. Roubenoff R, Dallal GE, Wilson PWF. Прогнозиране на телесната дебелина: индексът на телесна маса vs. оценка по биоелектричен импеданс. Am J Public Health 1995; 85 (5): 726-728. [Връзки]

7. Smalley KJ, Knerr AN, Kendrick ZV, Colliver JA, Owen OE. Преоценка на индексите на телесната маса. Am J Clin Nutr 1990; 52 (3): 405-408. [Връзки]

8. Revicki DA, Израел RG. Връзка между индекса на телесна маса и измерванията на телесното затлъстяване. Am J Public Health 1986; 76 (8): 992-994. [Връзки]

9. Baumgartner RN, Heymsfield SB, Roche AF. Състав на човешкото тяло и епидемиологията на хроничните заболявания. Obes Res 1995; 3 (1): 73-95. [Връзки]

10. Hortobagyi T, Израел RG, O'Brien KF. Чувствителност и специфичност на индекса Quetelet за оценка на затлъстяването при мъже и жени. Eur J Clin Nutr 1994; 48 (5): 369-375. [Връзки]

11. Wellens RI, Roche AF, Khamis HJ, Jackson AS, Pollock ML, Siervogel RM. Връзки между индекса на телесна маса и телесния състав. Obes Res 1996; 4 (1): 35-44. [Връзки]

12. Piers LS, Soares MJ, Frandsen SL, O'Dea K. Непряките оценки на телесния състав са полезни за групите, но не са надеждни при индивидите. Int J Obes 2000; 24 (9): 1145-1152. [Връзки]

13. Frankenfield DC, Rowe WA, Cooney RN, Smith JS, Becker D. Ограничения на индекса на телесна маса за откриване на затлъстяване и прогнозиране на състава на тялото. Хранене 2001; 17 (1): 26-30. [Връзки]

14. Ko GT, Tang J, Chan JC, Sung R, Wu MM, Wai HP, et al. Долна гранична стойност на ИТМ за определяне на затлъстяването в хонконгски китайски: анализ, основан на оценка на телесните мазнини чрез биоелектричен импеданс. Br J Nutr 2001; 85 (2): 239-42. [Връзки]

15. Deurenberg-Yap M, Schmidt G, Van Staveren WA, Deurenberg P. Парадоксът на ниския индекс на телесна маса и висок процент на телесни мазнини сред китайци, малайзийци и индийци в Сингапур. Int J Obes 2000; 24 (8): 1011-1007. [Връзки]

16. Кушнер РФ. Анализ на биоелектричния импеданс: преглед на принципи и приложения. J Am Coll Nutr 1992; 11 (2): 199-209. [Връзки]

17. Houtkooper LB, Lohman TG, Going SB, Howell WH. Защо анализът на биоелектричния импеданс трябва да се използва за оценка на затлъстяването. Am J Clin Nutr 1996; 64 (suppl): 436S-448S. [Връзки]

18. Segal KR, Van Loan M, Fitzgerald PI, Hodgson JA, Van Itallie TB. Оценка на чистата телесна маса чрез анализ на биоелектричния импеданс: проучване за кръстосано валидиране на четири места. Am J Clin Nutr 1988; 47 (1): 7-14. [Връзки]

19. Stolarczyk LM, Heyward VH, Van Load MD, Hicks VL, Wilson WL, Reano LM. Уравненията за анализ на биолектричния импеданс, специфични за тлъстината, на Segal et al: обобщаващи и практични ли са? Am J Clin Nutr 1997; 66 (1): 8-17. [Връзки]

20. Грей DS, Bray GA, Gemayel N, Kaplan K. Ефект на затлъстяването върху биоелектричния импеданс. Am J Clin Nutr 1989; 50 (2): 255-260. [Връзки]

21. Ross R, Leger L, Martin P, Roy R. Чувствителност на биоелектричния импеданс за откриване на промени в състава на човешкото тяло. J Appl Physiol 1989; 67 (4): 1643-1648. [Връзки]

22. Stolarczyk LM, Heyward VH, Goodman JA, Grant DJ, Kessler KL, Kocina PS, Wilmerding V. Прогнозна точност на биоелектричния импеданс при изчисляване на масата без мазнини на испанките. Med Sci Sports Exerc 1995; 27 (10): 1450-1456. [Връзки]

23. Stolarczyk LM, Heyward VH, Hicks VL, Baumgartner RN. Прогнозна точност на биоелектричния импеданс при оценка на телесния състав на индианските жени. Am J Clin Nutr 1994; 59 (5): 964-970. [Връзки]

24. Брей Г.А. Разпределение на мазнините и телесно тегло. Obes Res 1993; 1: 203-206. [Връзки]

25. Идентифициране на случаи на заболяване: Клиникометрия и диагностика. В: Jenicek M, изд. Епидемиология: Логиката на съвременната медицина. Мейсън, С.А. 1996, Барселона, Испания, стр.: 79-120. [Връзки]

26. Bland JM, Altman DG. Статистически методи за оценка на съгласието между два метода на клинично измерване. Lancet 1986; 1 (8476): 307-310. [Връзки]

27. Ross R, Katzmarzyk PT. Кардиореспираторната годност е свързана с намалено общо и коремно затлъстяване, независимо от индекса на телесна маса. Int J Obes 2003; 27 (2): 204-210. [Връзки]

28. Janssen I, Katzmarzyk PT, Ross R, Leon AS, Skinner JS, Rao DC, Wilmore JH, Rankinen T, Bouchard C. Фитнесът променя асоциацията на BMI и обиколката на талията с общата и коремната мазнина. Obes Res 2004; 12 (3): 525-537. [Връзки]

29. Gallagher D, Heymsfield SB, Heo M, Jebb S, Murgatroyd PR, Sakamoto Y. Здравословни диапазони на телесните мазнини: подход за разработване на насоки, базирани на индекса на телесна маса. Am J Clin Nutr 2000; 72 (3): 694-701. [Връзки]

30. Deurenberg P, Weststrate JA, Seidell JC. Индексът на телесна маса като мярка за телесна мастна тъкан: формули за прогнозиране на възрастта и пола. Br J Nutr 1991; 65 (2): 105-114. [Връзки]

31. Джеб С.А. Измервателен състав на тялото: от лабораторията до клиниката. В: Kopelman PG & Stock MJ (eds) Клинично затлъстяване, pp. 18-49. Лондон: Blackwell Science Ltd. Blackwell Science (Великобритания), 1998 г. [Връзки]

32. Wang ZM, Deurenberg P, Guo SS, Pietrobelli A, Wang J, Pierson RN, Heymsfield SB. Модел за състав на тялото с шест отделения: сравнение между методите на измерванията на общите телесни мазнини. Int J Obes 1998; 22 (4): 329-337. [Връзки]

33. Deurenberg P. Ограничения на метода на биоелектричния импеданс за оценка на телесните мазнини при тежко затлъстяване. Am J Clin Nutr 1996; 64 (suppl): 449S-452S. [Връзки]

34. Fuller N, Sawyer M, Elia M. Сравнителна оценка на методите и прогнозите на телесния състав и изчисляване на плътността и хидратацията на маса без мазнини при затлъстели жени. Int J Obes 1994; 18 (7): 503-512. [Връзки]