Individual-typological assessment of the body fat component of the examined children and youth

Full Text

Актуальность

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, в ХХI веке избыточная жировая масса у детей, подростков и юношей стала одной из ключевых проблем общественного здравоохранения [1, 2]. Результаты современных исследований показали значимые различия в выраженности жирового компонента внутри одного региона и между странами, обу­словленные влиянием средовых, социально-экономических и климатогеографических факторов [3, 4]. Степень проявления жировой массы отражает индивидуальные особенности обменных процессов [5]. Избыточное содержание жира в детском возрасте становится причиной возникновения риска заболеваний сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата и сахарного диабета, влечёт за собой снижение уровня физического развития и здоровья современного поколения [6–11].

Выраженность и топография жировой массы наследуются, поэтому служат одной из основ их индивидуально-типологической оценки [12]. Знание состава тела в возрасте от 4 до 20 лет позволит лучше проследить динамику изменений жировой массы с возрастом с целью формирования определяющих, формирующих и сберегающих здоровье технологий и реализации положения о «Стратегии формирования здорового образа жизни населения, профилактики и контроля неинфекционных заболеваний на период до 2025 года» — приказ от 10 июля 2015 г. №435н [13]. Антропометрический подход в детском, подростковом и юношеском возрасте актуален, он позволяет оценить индивидуальные особенности развития организма [14–16].

Цель

Установить индивидуально-типологические особенности возрастных изменений жирового компонента тела обследуемых детского, подросткового и юношеского возраста.

Материал и методы исследования

Обследованы 409 жителей Смоленского региона в возрасте от 4 до 20 лет. Исследования продольно-поперечного типа производили ежегодно в трёх возрастных группах: детей детсадовского возраста (123 человека), школьников (139 человек) и студентов (147 человек). Количество обследуемых в каждой возрастной группе ежегодно варьировало, что связано с отсутствием некоторых из них на момент обследования.

Согласно данным Территориального органа Федеральной службы государственной статистики по Смоленской области на 1 января 2022 г. на территории Смоленской области проживают 909 856 тыс. человек, из них на долю детей, подростков и юношей приходится около 20%. При доверительной вероятности 95% размер выборки должен быть не менее 383 человек. Следовательно, полученные результаты можно распространить на всех людей 4–20 лет второго десятилетия XXI века, рождённых в смоленском регионе.

В соответствии с Международной возрастной периодизацией 1965 г. весь контингент был разделён на четыре периода возрастного развития: первого детства, второго детства, подростковый и юношеский. Продольно-поперечные исследования проводили на базе детских садов и школ в медицинских кабинетах в первой половине дня в присутствии медицинского работника (детский сад №7 г. Ярцево и детский сад для детей с нарушением опорно-двигательного аппарата г. Смоленска, средняя школа №10 г. Ярцево), в Смоленском государственном университете спорта — в лаборатории кафедры анатомии и биомеханики. Исследования продолжались 10 лет (2010–2020). Участниками были представители первой и второй групп здоровья. Получено письменное согласие детей и их родителей.

Измерение толщины кожно-жировых складок выполнено механическим прибором — калипером в миллиметрах, оценка длиннотных размеров — антропометром Мартина в сантиметрах, массы тела — весами TANITA BC-601 (Tanita, Япония) в килограммах, обхватных размеров — пластиковой сантиметровой лентой в сантиметрах. Соблюдали общепринятые правила сбора антропометрических данных [17, 18].

С целью сравнительной оценки прироста показателей с разными единицами измерения, мы использовали формулу определения интенсивности роста.

где ИР — интенсивность роста; l₁ — результат первоначального измерения; l₂ — результат повторного измерения [19].

Трёхуровневая метрическая методика соматотипирования объективна, разработана для оценки типа телосложения детей, подростков и юношей при массовых медицинских обследованиях, прогностическом и констатирующем спортивном отборе [20, 21]. Позволяет оценить компонентный состав тела. Для определения жирового компонента измеряли толщину кожно-жировых складок тела человека, абсолютные и относительные величины рассчитывали по формулам Я. Матейко [19].

В последние годы в практику входит определение зрелости организма по антропометрическим данным — вариант биологического развития (ВБР) [13, 19]. Расчёт проводят по ­формуле:

где МТ — масса тела; ОПВ — окружность плеча верхняя; ДР — длина руки; ОБВ — окружность бедра верхняя; ДНК — длина нижней конечности; ДТ — длина тела; Оплеч — обхват плеч; Отаза — обхват таза; Дтул — длина туловища; C и D — табличные данные [19].

В зависимости от продолжительности ростового периода выделяют три ВБР детей, подростков и юношей: 0,000–0,432 — ретардация, растянутый ВБР (ВБР «C»); 0,433–0,568 — нормальный, банальный ВБР (ВБР «Б»); 0,568–1,000 — укороченный ВБР (ВБР «А») [13].

При обработке цифрового материала и оценке взаимосвязей между исследуемыми показателями применяли современные методы математической статистики, необходимые для определения надёжности и достоверности полученных результатов, с использованием компьютерных программ Statistica 6,0, Somatodiagnostica_1.07, Microsoft Word, Microsoft Excel и SPSS.

Анализируемые данные имели нормальное распределение (критерий Шапиро–Уилка) [22]. Рассчитывали следующие показатели: средняя статистическая величина (М), стандартное (квадратическое) отклонение (σ), коэффициент вариации, ошибка средней арифметической (±m) интенсивность роста (в процентах), среднегодовой прирост (в абсолютных и относительных величинах) и коэффициент корреляции (r). Проверку гипотезы о статистической значимости различий производили с помощью критерия t-Стьюдента [22, 23].

Результаты и обсуждение

Результаты оценки возрастных изменений жирового компонента обследуемых женского пола показали его увеличение на 19% массы тела (от 2 кг 190 г в 4 года до 12 кг 670 г в 20 лет), у представителей мужского пола — 16% ­массы тела (от 2 кг 130 г в 4 года до 10 кг 590 г в 20 лет), что согласуется с данными Н.И. Смольяковой, установившей прирост жировой массы школьниц на 8 кг 100 г [16].

Достоверные различия в выраженности жирового компонента соответствуют первому и второму ростовым скачкам (табл. 1). Аналогичные результаты приведены в работах Е.Н. Хрисанфовой [19].

 

Таблица 1. Возрастные изменения жировой массы ­обследуемых 4–20 лет

Возраст, годы	Количество, жен./муж.	Абсолютная ­жировая масса, кг		р
		Женский пол	Мужской пол
4	50/60	2,19	2,13	≥0,05
5	50/63	2,5	2,48	≥0,05
6	50/65	2,75	2,75	≥0,05
7	51/64	3,27	3,18	≥0,05
8	57/65	3,85	4,23	≥0,05
9	65/58	4,85	5,97	≤0,001
10	66/63	6,49	6,63	≥0,05
11	63/65	7,73	8,19	≥0,05
12	63/66	9,77	8,68	≤0,05
13	64/63	10,79	8,74	≤0,001
14	65/65	11,43	9,47	≤0,001
15	60/66	13,79	10,11	≤0,001
16	63/64	13,9	8,78	≤0,001
17	69/68	11,77	9,57	≤0,001
18	68/63	10,8	10,3	≥0,05
19	66/66	12,25	10,54	≤0,01
20	72/67	12,67	10,59	≤0,001

 

С возрастом доля жирового компонента в теле человека изменялась неравномерно. У обследуемых женского пола колебания составили от 13,27 до 25,93% массы тела (2,75 и 13,79 кг), мужского пола — от 12,39 до 20,66% (3,18 и 8,68 кг; см. табл. 1).

Согласно данным 1990-х годов, жировая масса у девушек 20 лет составляла 27,7% общей массы тела, у юношей эти показатели были вдвое меньше — 13–15%. За 25-летний период установлено уменьшение относительного содержания жира у представительниц женского пола (t=2,326; р ≤0,05), в то время как у обследуемых мужского пола оно осталось прежним (t=0,648, р ≥0,05) [16].

В исследованиях зарубежных авторов также выявлены половые различия в показателях жировой массы и темпах её увеличения [24]. S. Silva, A. Baxter-Jones и J. Maia показали увеличение доли жира у девочек 8–16 лет на 8,32% (от 15,94 до 24,26%), у мальчиков с возрастом отмечено его снижение на 2,5% (от 13,40 до 10,98%) [3]. По данным K. Laurson, J. Eisenmann и G. Welk [25], жировая масса американских девочек 8 лет составляет 17,9%, мальчиков — 15,5%. Согласно результатам исследования турецких детей B. Cicek и соавт. [26], жировой компонент девочек и мальчиков 8 лет составил 18,1 и 17,6%. Основываясь на данных H. McCarthy, S. Plachta-Danielzik и соавт. [4, 27], выявлено, что у английских и немецких девочек 8 лет доля жира равна 24,1%, мальчиков — 19,5%.

Представленные различия связаны с тем, что жировая масса детей и подростков бывает результатом сложнейших процессов роста и развития, особенно в сенситивные периоды [3]. Социально-экономический уровень и этническая принадлежность также становятся важными факторами, которые следует принимать во внимание при проведении сравнительной оценки различных групп населения [3].

Сравнительная оценка доли жирового компонента российских и зарубежных обследуемых в возрасте от 4 до 20 лет показала, что у современных российских девочек и девушек относительное содержание жира меньше, чем у их иностранных сверстниц, самое высокое содержание жирового компонента отмечено у английских и немецких девочек, в возрасте 8 лет различия составили 10,4%. Самое низкое относительное содержание жирового компонента у мальчиков и юношей установлено S. Silva и соавт. [3]. Наиболее высокие значения выявлены H. McCarthy и соавт. у английских и немецких детей 8,5% [4, 27]. Современные российские мальчики и юноши имели средние значения выраженности жирового компонента (см. табл. 1).

Другие авторы отмечают, что количество жировых клеток запрограммировано генетически (у представителей мужского пола на 78%, женского — на 53%), дальнейшая степень увеличения тесно связана с образом жизни, бытовыми условиями и уровнем двигательной активности [16, 19].

Оценить динамику возрастных изменений жирового компонента можно, рассчитав показатели его прироста. У обследуемых мужского и женского пола она имеет схожую тенденцию увеличения до 11 лет (рис. 1). Значимые различия начинают проявляться с 12-летнего возраста, при вхождении девочек в период полового созревания (р ≤0,05–0,001; см. табл. 1). Н.И. Зернова выявила половые различия у детей уже на 1-м году их жизни [16] Е.Н. Хрисанфовой установлено усиление полового диморфизма по мере нарастания признаков пубертатного развития [19]. Высокое содержание жирового компонента у обследуемых женского пола — прогностический показатель более раннего полового созревания [19].

 

Рис. 1. Возрастные изменения прироста жировой массы обследуемых 4–20 лет

 

Сравнение возрастных изменений темпов роста морфометрических параметров, обследуемых мужского и женского пола показало неодновременность их увеличения. Наиболее интенсивные темпы роста выявлены в 5–6 лет у девочек (10,07%) и 5–7 лет у мальчиков (7,99–9,00%); массы тела — в 4–10 и 11–15 лет у девочек (11,12–16,38 и 8,51–12,40%), 4–9, 14–15 и 16–17 лет у мальчиков (7,69–20,79; 15,11 и 22,88%); жировой массы — в 6–12, 14–15 и 16–17 лет у девушек (16,29–28,92; 18,71 и 16,6%), 7–11 и 15–16 лет у юношей (10,48–28,34 и 14,08%) (табл. 2). Наименьший темп увеличения ­имеет рост, больший — жировой компонент. Среднее положение занимает масса тела (см. табл. 2). Интенсивность увеличения живой массы на 1,0–2,5 года отстаёт от темпов увеличения массы тела. Зрелых форм по росту обследуемые достигли к 17–18 годам, по массе тела — к 18–19 годам. Показатели жировой массы стабилизировались к 16–17 годам.

 

Таблица 2. Сравнение возрастных изменений интенсивности увеличения роста, массы тела и жировой массы обследуемых женского (Ж) и мужского (М) пола 4–20 лет (%)

Возраст, годы	n Ж/М	Рост		р	n Ж/М	Масса тела		р	n Ж/М	Жировая масса		р
		Ж	М			Ж	М			Ж	М
5	51/66	4,28	6,49	≥0,05	50/64	16,38	13,44	≥0,05	50/63	13,22	15,18	≤0,001
6	52/66	10,07	9,00	≥0,05	50/66	16,10	15,83	≥0,05	50/65	9,52	10,32	≤0,001
7	52/64	5,43	7,99	≥0,05	51/64	13,03	17,48	≥0,05	51/64	17,27	14,50	≤0,001
8	66/66	5,70	2,96	≥0,05	66/65	12,09	7,69	≥0,05	57/65	16,29	28,34	≤0,001
9	66/66	5,46	6,21	≥0,05	65/65	11,12	20,79	≤0,01	65/58	22,99	34,11	≤0,001
10	67/64	5,39	2,88	≥0,05	66/63	13,13	0,21	0,001	66/63	28,92	10,48	≤0,001
11	65/65	2,01	2,77	≥0,05	65/65	4,86	10,85	≤0,01	63/65	17,44	21,05	≤0,001
12	66/66	5,41	3,75	≥0,05	63/66	12,32	10,74	≥0,05	63/66	23,31	5,81	≤0,001
13	64/61	0,78	1,05	≥0,05	64/63	8,51	0,24	≤0,001	64/63	9,92	0,69	≤0,001
14	65/65	2,42	4,08	≥0,05	66/65	9,30	9,46	≥0,05	65/65	5,76	8,02	≤0,001
15	62/66	1,81	3,74	≥0,05	62/66	12,40	15,11	≥0,05	60/66	18,71	6,54	≤0,001
16	63/64	0,19	2,55	≥0,05	65/64	1,80	4,34	≥0,05	63/64	0,79	–14,08	≤0,001
17	69/68	1,41	3,06	≥0,05	70/69	6,59	22,88	≤0,05	69/68	–16,60	8,61	≤0,001
18	70/63	1,27	0,45	≥0,05	70/69	1,66	3,18	≥0,05	68/63	–8,60	7,35	≤0,05
19	67/69	0,90	0,40	≥0,05	69/67	0,69	0,54	≥0,05	66/66	12,58	2,30	≤0,001
20	72/70	–0,12	0,23	≥0,05	72/68	–1,30	1,08	≥0,05	72/67	3,37	0,47	≤0,001

Примечание: n — количество обследуемых женского и мужского пола.

 

Р.Н. Дороховым установлено резкое замедление прироста жировых клеток к 15–16 годам и практически полное прекращение их роста в 18–20 лет. После 20 лет гиперплазия клеток останавливается, переходя в гипертрофию [16].

Степень однородности группы можно оценить по величине вариативности признака. Исследования показали, что коэффициент вариации жирового компонента у детей первого, начала второго периода детства не превышал 20%. В конце второго возрастного периода его вариативность достигла максимальных значений (до 35%) с последующим снижением в юношеском возрасте. Наличие в пубертатный период высокой рассогласованности в показателях жировой массы обусловлено усилившимся влиянием социально-средовых факторов и разным уровнем двигательной активности.

По мере созревания организма ребёнка происходят изменения взаимосвязи топографии распределения жира на теле [19].

Данные корреляционного анализа показали наличие высокой и умеренной степени линейной зависимости жировой массы у представительниц женского пола со следующими показателями:

– массой тела в 4–5 лет (r=0,622–0,704), 7–8 лет (r=0,706–0,715), 12–16 лет (r=0,622–0,760);

– ростом в 4–5 лет (r=0,690–0,753), 8–9 лет (r=0,633–0,724);

– кожно-жировыми складками в 4–20 лет (r=0,516–0,879);

– обхватом предплечья минимальным в 8 лет (r=0,535), обхватом предплечья максимальным в 17 лет (r=0,550);

– обхватом плеча нижним в 17–18 лет (r=0,538–0,555);

– обхватом грудной клетки в 8 лет (r=0,598);

– обхватом бедра верхним в 17–20 лет (r=0,564–0,604), обхватом бедра нижним в 17 лет (r=0,612);

– обхватом голени максимальным в 17 лет (r=0,542);

– обхватом талии и таза 20 лет (r=0,668 и r=0,600 соответственно).

У представителей мужского пола выявлена линейная корреляционная взаимосвязь жирового компонента со следующими параметрами:

– массой тела в 4–5 лет (r=0,530–0,534), 9–13 лет (r=0,595–0,833), 17–20 лет (r=0,589–0,731);

– ростом в 4–5 лет (r=0,533–0,698);

– кожно-жировыми складками от 4 до 20 лет (r=0,501–0,941).

С 8 до 13 лет установлена корреляция с обхватами тела (r=0,503–0,790); с 8 до 10 лет с шириной предплечья (r=0,533–0,619), в 9 и 17–18 лет с шириной бедра (r=0,548 и r=0,529–0,539 соответственно).

Произведённый корреляционный анализ взаимозависимости размера кожно-жировых складок с другими антропометрическими показателями свидетельствуют об определённой взаимосвязи накопления жира с ростовыми процессами детей, подростков и юношей, что согласуется с результатами, представленными В.Г. Колодко [19].

Установлено, что у обследуемых мужского пола показатели корреляции имеют более сильную взаимосвязь, чем у женского, что связано с меньшей вариативностью выраженности жира у первых.

Дж. Таннер указывает, что у девочек и девушек в области туловища степень выраженности жира больше (кожно-жировые складки справа и сверху от пупка, у подмышечной впадины и у нижнего угла лопатки), у мальчиков и юношей она практически отсутствует [28].

Приведённые данные свидетельствуют о том, что говорить о динамике жировой массы следует только при учёте ВБР (изохронный подход), тогда снижается величина коэффициента вариации в 2–3 раза.

Результаты исследования показали, что у обследуемых ускоренного варианта развития (ВБР «А») мужского и женского пола жировая масса выше, минимальные значения выявлены у растянутого варианта (ВБР «С») [16]. Максимальные достоверные различия зарегистрированы между крайними ВБР в пубертатный период (t=2,305–2,604; р ≤0,05). У обследуемых мужского пола разница составила 10–12% (2,8 кг), женского пола — 25–30% (4,5 кг).

Оценка выраженности жирового компонента у обследуемых разных ВБР в исследованиях 1990-х годов показала, что у мужского пола варианты различия ВБР «А» и ВБР «С» составили 4–5%, женского пола — более 8%, что в 2,4–3,5 раза ниже значений современных детей, подростков и юношей [19].

Сравнение результатов интенсивности прироста жировой массы у людей с различными вариантами развития выявило, что каждый ВБР имеет строго ограниченную зону прироста, по величине которого можно определить ВБР обследуемых конкретной популяции. Зона непредсказуемости установлена между 10 и 12 годами, когда интенсивность прироста у всех вариантов развития одинакова. Этот период совпадает с началом и разгаром полового созревания обследуемых женского пола. ­После перехода в период матурантной зрелости интенсивность прироста жировой массы вновь становится неразличимой [16].

М.В. Ашиной и соавт. установлено, что выраженность кожно-жировых складок у детей зависит от достигнутого уровня биологического развития и определяется конституциональными особенностями типа телосложения [29].

В данном исследовании распределение жировой массы по соматическим типам (изосомный подход) у обследуемых мужского пола в 4–9 лет было относительно равномерным с преобладанием мезосомного и двух переходных типов: микромезосомного и мезомакросомного. С 10 до 15 лет увеличилась доля детей микромезосомного типа. С 16 до 20 лет стало преобладать количество обследуемых в микромезосомной и мезомакросомной зонах.

По выраженности жирового компонента большинство обследуемых женского пола (до 18 лет) относились к мезосомному типу. С 19 лет возросла доля мезомакросомного типа, у девушек увеличилось жироотложение.

В возрасте от 4 до 20 лет у обследуемых мужского пола мезосомного типа телосложения жировая масса увеличилась на 8,18 кг, макросомного типа — на 13,3 кг, микросомного типа — на 4,12 кг. Максимальное относительное содержание жирового компонента выявлено у мальчиков в пубертатный период: микросомного типа — 14,9%, мезосомного типа — 20,6%, макросомного типа — 28,3% массы тела. Наименьшая доля жировой массы в организме мальчиков установлена в 6–8 лет — 2,4 кг или 8,3% массы тела.

Увеличение жировой массы у обследуемых женского пола от 4 до 20 лет в зонах типирования следующее: у мезосомного типа — на 10,5 кг, у микросомного типа — на 6,5 кг, у макросомного типа — на 14,5 кг. Наибольшие величины отмечены также у макросомного типа. Относительное содержание жировой массы максимально в 12–15 лет — 33,9% массы тела. Минимальные значения установлены в конце первого и начале второго периода детства — 2,4 кг или 10,6% массы тела.

Выявлены достоверные различия (t=3,462–6,781; р ≤0,001) в выраженности жировой массы между крайними (микросомным и макросомным) типами телосложения у обследуемых как мужского пола, так и женского.

Результаты проведённого исследования показали, что обследуемые женского пола имеют более поздние сроки достижения (на 2 года) максимума жирового компонента по сравнению с субъектами мужского пола. К 20 годам у девушек выраженность жировой массы выше в 1,5 раза.

Представители разных типов имеют не только различия в массе жира в детском и юношеском возрасте, но и разную тенденцию к её увеличению, что определяет различия в индивидуально-типологическом статусе обследуемых [16].

Вывод

Проведённые исследования подтвердили наличие высокой индивидуализации ростовых процессов жирового компонента обследуемых мужского и женского пола различных соматических типов и вариантов биологического развития, следовательно, необходимость применения индивидуально-типологической оценки современных детей, подростков и юношей с учётом принципов изосомии и изохронии является обоснованной и востребованной ­временем.

 

Участие авторов. Е.В.С. — сбор данных, выполнение практической части исследования, анализ и интерпретация статистических данных, написание рукописи; В.Н.Ч. — критический пересмотр с внесением ценного интеллектуального содержания, проверка критически важного интеллектуального содержания статьи; О.М.Б. — анализ и интерпретация статистических данных, проверка критически важного интеллектуального содержания статьи.
Источник финансирования. Исследование не имело спонсорской поддержки.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

About the authors

Elena V. Safonenkova

Smolensk State University of Sports

Author for correspondence.
Email: ev.safonenkova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6659-4006
SPIN-code: 9525-3048

Cand. Sci. (Biol.), Assoc. Prof., Depart. of Biological Disciplines

Russian Federation, Smolensk, Russia

Valentina N. Chernova

Smolensk State University of Sports

Email: chernova.vn@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4539-4002

Cand. Sci. (Pedagog.), Assoc. Prof., Head of Depart., Depart. of Anatomy and Biomechanics

Russian Federation, Smolensk, Russia

Olga M. Bubnenkova

Smolensk State University of Sports

Email: olabuma@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1829-7685

Cand. Sci. (Pedagog.), Assoc. Prof., Depart. of Anatomy and Biomechanics

Russian Federation, Smolensk, Russia

References

Supplementary files